Экосистема - как структурно-функциональная единица

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

ЭКОЛОГИЯ

Методические указания и контрольные вопросы к заданиям для самостоятельной работы для студентов заочного факультета ОПП бакалавриата направления подготовки 190600.62 - Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

ВОРОНЕЖ 2015

УДК 630*18:574

Прохорова Н.Л. ЭКОЛОГИЯ [Текст]: методические указания и контрольные вопросы к заданиям для самостоятельной работы для студентов заочного факультета ОПП бакалавриата направления подготовки 190600.62 - Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов / Н.Л. Прохорова; Фед. агентство по образованию, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2015. – 64 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУ ВПО «ВГЛТА»

Ответственный редактор д-р биол. наук, проф. Н.Н. Харченко

Введение

Экология, как наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания, достойно занимает ведущее место в ряду научных и учебных дисциплин. Усиливаются процессы экологизации всех наук, всех отраслей народного хозяйства, всей человеческой деятельности.

Экологическая ситуация на планете обостряется, заставляя человечество все глубже осмысливать противоречия общества и природы, искать эффективные пути оптимизации отношений между ними с целью создания модели устойчивого развития биосферы. Воздействие человека на природу приобрело глобальный характер и продолжает возрастать, причем масштабы и темпы преобразований намного опережают наши знания о природе.

Изучение многообразного влияния антропогенных факторов на среду является одним из наиболее важных вопросов современности. Конечная цель такого исследования – защита и улучшение среды обитания человека.

Данные методические указания направлены на комплексное понимание экологических основ. Структура заданий помогает расширению кругозора, творческого мышления, способствует целенаправленной работе с экологической литературой.

Методические указания составлены в соответствии с требуемыми обще профессиональными компетенциями и компетенциями в области экологии: знать основы учения об атмосфере, гидросфере, биосфере и ландшафтоведения; знать теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности; знать теоретические основы биогеографии, экологии животных, растений и микроорганизмов.

Общие положения

Цель дисциплины «экология» – дать знания экологических законов, показать, что их соблюдение и умелое использование необходимо для выживания человечества. В курсе рассматривается сущность экологических процессов, поддерживающих биологическое разнообразие на планете и определяющих устойчивое сосуществование и развитие биосферы и человеческого общества, обеспечивающих сохранение жизни на Земле. Курс расширяет базовые понятия для создания представлений о биосфере, месте в ней человека и проблемах, связанных с технологической цивилизацией.

Для достижения поставленной цели при изучении дисциплины ставятся и решаются следующие задачи: ознакомиться с общими и теоретическими проблемами экологии; рассмотреть механизмы функционирования экосистем; ознакомиться с современными экологическими проблемами и ролью человека в их развитии; изучить экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы.

В процессе изучения данной дисциплины студенты должны знать: фундаментальные понятия общей экологии; строение и функционирование экосистем (понятие экосистема, биоценоз как основа природной экосистемы, круговороты веществ и потоки энергии в экосистемах, экологические основы формирования и поддерживания экосистем); о биологическом разнообразии как важнейшем условии устойчивости популяций, биоценозов, экосистем; о биосфере как глобальной экосистеме, основные положения учения В. И. Вернадского о биосфере и переходе ее в ноосферу; о месте человека в экосистеме Земли; о рациональном использовании и охране природных ресурсов; экономику природопользования; законодательные акты в области охраны окружающей природной среды.

Самостоятельно изучая данный курс, студенты не должны ограничи­ваться только той учебной литературой, которая приведена в методических рекомендациях. В помощь студентам в изучении курса предлагается конспективный материал по основным программным вопросам

2 Содержание дисциплины

Введение

Предмет и задачи экологии. История развития экологии как науки. Современный этап развития науки. Структура экологии. Связь экологии с социальными процессами. Значение экологического образования и воспитания.

Организм и среда

Экологические факторы и их классификация. Закономерности проявления экологических факторов. Основные среды жизни и их особенности. Окружающая среда и среда обитания. Взаимоотношения организма и среды. Адаптивные возможности организмов. Толерантность. Природные факторы и их влияние на состояние здоровья человека.

Биосфера

Понятие биосферы и ее структуры. Функциональная целостность биосферы. Структура, границы биосферы. Живое вещество, свойства и функции. Свойства и функции биосферы. Эволюция биосферы. Ноосфера

Предмет и задачи экологии

Технические достижения последних лет создали иллюзию обособлен­ности человека от природы и даже господства над ней. На деле оказалось, что все обстоит как раз наоборот. С научно-техническим развитием мы только усиливаем нашу зависимость от природы - современный человек нуждается в значительно большем количестве природных ресурсов, чем раньше. И этот процесс возрастания нашей зависимости от наличия при­родных ресурсов сопровождается пропорциональным их уменьшением по мере использования или загрязнения.

Эта тенденция взаимоотношений человека и природы привела к созда­нию ситуации, характеризующейся как экологический кризис. Кризис, который затрагивает все живое на планете, который появляется во всей совокупности биосферы.

«Парниковый эффект», «озоновые дыры», «кислотные дожди», сырье­вые и энергетические кризисы, всеобщее загрязнение среды - все эти проблемы встали перед человечеством, требуя незамедлительного разреше­ния. Для этого требуются совместные усилия всех людей, независимо от места жительства и рода занятий, перестройка не только производственных технологий, но и образа жизни и мышления. От экологического образова­ния и воспитания населения во многом зависит, произойдут ли необходи­мые перемены во взаимоотношениях общества и природы. Рациональное использование природных ресурсов и действенная охрана окружающей природной среды от загрязнителей могут быть реализованы только на основе экологических знаний.

Невозможно охранять природу и использовать ее богатства, не зная, как она устроена, по каким законам существует и развивается, как реагирует на воздействие человека, какие предельно допустимые нагрузки на природ­ные системы может позволить себе общество, чтобы не разрушить их. Все это является предметом экологии.

Современный этап развития отношений человека и природы характери­зуется тем, что человек осознал, что в дальнейшем преобразовании нужда­ется не природа, а мир людей. На смену сначала присваивающему, а затем производящему хозяйству с их экологическими и экономическими кризиса­ми приходит новый этап, названный Н. Реймерсом этапом «саморегуляции человечества».

Экология - это наука об отношениях отдельных групп организмов или их групп между собой и с окружающей средой, или наука о взаимоотноше­ниях между живыми организмами и средой их обитания. Связи между живыми организмами и окружающей их средой настолько разнообразны, что математический расчет параметров биосферы при современных дости­жениях информационных технологий потребует больше времени, чем весь период существования биосферы. Эта сложность и отражена в структуре и содержании экологической науки.

Две главные составные части современного экологического знания -это общая экология (фундаментальная), изучающая всю живую природу в целом, и социальная экология, изучающая взаимосвязи человеческого общества с природой.

Экология подразделяется на аутэкологию, исследующую индивиду­альные связи отдельного организма со средой; популяционную экологию, занимающуюся отношениями между популяциями и окружающей средой; синэкологию – комплексно изучающую группы, сообщества организмов и их взаимосвязи в природных системах (экосистемах). Выделяется экология теоретическая, покрывающая общие закономерности жизни, и экология прикладная, призванная помочь применить эти законы в хозяйственной практике людей.

Выделяют также экологию систематических групп (экология растений, экология животных и т.д.), экологию сред жизни, сфер ее распространения и географических подразделений (гидроэкология, литоэкология, экология лесов, экология пустынь и т.д.). Концептуальная и экспериментальная экология включает в себя общую и теоретическую экологию, динамическую и экспериментальную экологию. По мнению Н.Ф. Реймерса в настоящее время насчитывается более 50 отраслей экологии.

В идеале экологи пытаются раскрыть и понять все многообразие взаи­мосвязей между населяющими планету живыми существами и их средой обитания, хотя это практически и невозможно в силу сложностей этих связей. Однако выявить хотя бы основные закономерности, создать фунда­ментальную теорию устойчивости биосферы и строго придерживаться вытекающих из нее требований к повседневной хозяйственной практике, люди просто вынуждены, если хотят выжить. В 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялся всемирный саммит по окружающей среде и развитию, основным результатом которого стала «Повестка на 21 век», отражающая Концепцию устойчивого развития.

«Устойчивое развитие» понимается как «развитие, удовлетворяющее потребности настоящего поколения, не ставя под угрозу возможности будущих поколений удовлетворять их собственные потребности». Иначе говоря, мы живем в долг у будущих поколений, не имея возможности его отдать.

Термин «экология» ввел в науку в 1866 г. Э. Геккель в предисловии к книге «Всеобщая морфология». Наука об организмах и окружающей их среде была наречена «экологией». Самую большую поддержку экология нашла в лице И. Мечникова, который уже через 3 года после появления термина, представил его как составную часть биологической науки.

В 1939 г. А. Тенсли было сформулировано понятие об экосистемах. В 1942 г. В. Сукачев вводит понятие «биогеоценоз» как пример элементар­ной экосистемы суши.

К концу двадцатого столетия сформировались основные задачи эколо­гии:

- исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными, т.е. являющимися результатом человеческой деятельности, воздействиями на природные системы;

- создание научной основы рациональной эксплуатации биологи­ческих ресурсов;

- прогнозирование изменений природы под влиянием деятельно­сти человека;

- сохранение среды обитания человека.

Среды жизни

Жизнь любого организма зависит от определенного состояния окру­жающих его веществ и процессов, т.е. определенных условий. С экологиче­ских позиций все тела и явления, с которыми организм вступает в прямые или косвенные взаимоотношения, составляют среду его обитания. Выделя­ют около тридцати различных сред обитания: среда обитания, среда окружающая, среда антропогенная, среда производственная, среда природ­ная и т.п.

Все элементы среды, воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами. Воздействующие на организм факторы делят па две большие группы: абиотические и биотические. К абиотическим относятся элементы неживой природы: температура, влажность, химизм среды и т.п. Биотические факторы включают все воздействия со стороны живых организмов (как пассивные, так и активные).

Задания для контрольной работы

Студент заочного обучения выполняет одну контрольную работу, отвечает на десять вопросов, приведенных в разделе «Вопросы для выполнения контрольной работы». С этой целью студент прорабатывает рекомендуемую литературу.

Ответы даются в кратком изложении, но должны содержать конкретный материал, по которому определяют уровень проработки вопроса и его формулировку.

Примерный объем контрольного задания – стандартная школьная тетрадь (18-24 с.). Задание должно быть написано четким и разборчивым почерком. С правой стороны листа обязательно оставляются поля для заметок.

В конце контрольной работы следует указать, какая литература использована при подготовке ответов на вопросы, год издания литературного источника. Работа завершается личной подписью студента и указанием даты выполнения.

Номера вопросов для контрольной работы берутся из списка вопросов по последней цифре номера зачетной книжки (шифр).

Работа, получившая положительную оценку, остается на кафедре. Если контрольная работа не зачтена, то ее необходимо доработать в соответствии с замечаниями.

5 Вопросы для выполнения контрольной работы

1. Предмет и задачи экологии.

2. История развития экологии как науки.

3. Современный этап развития науки.

4. Структура экологии. Связь экологии с социальными процессами.

5. Определение экологии как науки. Структура экологии.

6. Связь экологии с другими науками. Методы экологии

7. История экологии. Задачи экологии

8. Современная структура экологии. Законы Коммонера

9. Экология как наука. Вклад русских и зарубежных ученых в развитие экологии.

10. Значение экологического образования и воспитания.

11. Экологические факторы и их классификация.

12. Основные закономерности действия факторов на живые организмы. Закон оптимума. Правило взаимодействия факторов

13. Основные закономерности действия факторов на живые организмы. Закон К. Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда

14. Адаптации организмов к экологическим факторам. Правило Аллена-Бергмана

15. Основные среды жизни организмов. Водная среда обитания. Лимитирующие факторы водной среды

16. Основные среды жизни организмов. Наземно-воздушная среда обитания организмов. Лимитирующие факторы данной среды.

17. Основные среды жизни организмов. Почвенная среда обитания. Лимитирующие факторы данной среды.

18. Основные среды жизни организмов. Организменная среда обитания. Лимитирующий фактор данной среды

19. Экологическая ниша организма

20. Адаптивные возможности организмов. Толерантность.

21. Понятие экосистем. Классификация экосистем

22. Продуктивность экосистем и их устойчивость

23. Экосистемы как структурно-функциональные единицы природы: их структура, классификация

24. Сукцессионные изменения в экосистемах

25. Видовая структура экосистем

26. Трофическая структура экосистем

27. Закономерности стабильного состояния экосистем

28. Структура и механизм функционирования экосистем

29. Типы пищевых взаимоотношений

30. Продукция и энергия в экосистемах. Правило 10 %.

31. Биотические связи организмов в экосистемах

32. Понятие популяции

33. Демографическая структура популяции

34. Популяции в экосистеме

35. Популяция как элемент экосистемы

36. Рост популяций и кривые роста

37. Пространственная структура популяции

38. Динамика численности популяции и популяционные циклы

39. Практическое применение теории динамики численности особей в популяции.

40. Динамические показатели популяции. Кривые выживания.

41. Биотический потенциал популяции. Механизмы регуляции численности особей

42. Понятие биосферы и ее структуры

43. Структура, границы биосферы

44. Свойства и функции биосферы

45. Живое вещество, свойства и функции

46. Круговороты веществ в биосфере. Круговорот азота

47. Круговороты веществ в биосфере. Круговорот кислорода

48. Биогеохимический цикл. Круговорот воды

49. Круговороты веществ в биосфере. Круговорот серы и фосфора

50. Эволюция биосферы. Ноосфера

51. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Понятие "ноосфера".

52. Энергетический кризис как последствие нарушенных человеком энергетических потоков

53. Демографическая проблема

54. Энергетическая проблема

55. Тяжелые металлы, их действие на живые организмы

56. Проблемы народонаселения и продовольствия

57. Последствия загрязнения биосферы в проявлениях глобального экологического кризиса: «парниковый эффект».

58. Последствия загрязнения биосферы в проявлениях глобального экологического кризиса: кислотные дожди.

59. Последствия загрязнения биосферы в проявлениях глобального экологического кризиса: истощение озонового слоя.

60. Последствия загрязнения биосферы в проявлениях глобального экологического кризиса: вырубка лесов, сокращение биоразнообразия

61. Перспективы взаимоотношений человечества и биосферы

62. Место человека в природе как биологического ви­да, его экологическая ниша

63. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды

64. Природные ресурсы, классификация

65. Рациональное природопользование

66. Источники экологического права и государственные органы управления

67. Лицензии, договоры и лимиты на природопользование

68. Основы экономики природопользования

69. Экологическая экспертиза. Экологический контроль

70. Понятие мониторинга окружающей среды. Виды мониторинговых исследований

71. Экология и здоровье человека

72. Экологическое нормирование

73. Мониторинг: виды, назначение

74. Основы экологического права и профессиональная ответственность

75. Экологический контроль и экспертиза

76. Экологические нормативы и стандарты

77. Классы опасности веществ.

78. Юридическая ответственность за экологические правонарушения

79. Определение и прогноз экологического риска. Общая стратегия устойчивого развития

80. Оценка качества окружающей природной среды

81. Предельно-допустимые нормы нагрузки на природную среду

82. Понятие о загрязнении. Виды загрязнений, классификация загрязнений, виды воздействия на экосистемы и человека

83. Инженерная экологическая защита.

84. Мероприятия по охране воздуха, воды, почвы и сохране­нию биоразнообразия в условиях современного промышленного производ­ства

85. Экологические основы охраны природы и охрана окружающей среды

86. Экозащитная техника и технологии

87. Водные ресурсы и их охрана

88. Охрана атмосферного воздуха и почвы

89. Вклад автомобильной промышленности и автотранспорта в загрязнение окружающей среды

90. Методы очистки промышленных стоков и выбросов. Бытовые отходы и проблемы их утилизации

91. Особо охраняемые природные территории. Охрана животного и растительного мира

92. Технологические направления защиты окружающей среды.

93. Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды

94. Заповедники и охраняемые территории: основные принципы выделения, организации и использования

95. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды и устойчивое развитие

96. Памятники природы. «Красная книга»

97. Всемирная стратегия охраны природы на ближайшие годы

98. Международное сотрудничество в деле охраны окружающей среды

99. Мировая сеть охраняемых природных территорий

100. Концепция устойчивого развития

Список литературы

1. Христофорова Н. К. Основы экологии [Электронный ресурс]: рек. УМО по клас. унив. образованию в качестве учебника / Н. К. Христофорова. - 3-e изд., доп. - М.: Магистр: НИЦ ИНФРА-М, 2013. - ЭБС "Знаниум".

2. Акимова, Т.А. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда [Текст]: учебник для вузов / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. – М: изд. ЮНИТИ, 2007.– 495с.

3. Коробкин, В.И. Экология в вопросах и ответах [Текст]: рек. УМО вузов Рос. Федерации в качестве учеб. пособия для студентов вузов.- Ростов н/Д: Феникс, 2009.- 378с.

4. Экология и жизнь [Электронный ресурс] : науч.-попул. журнал. - М., 1996. - ЭБС " Единое образовательное окно" window.edu.ru/resource/606/13606

5. Методические подходы к определению экономических и социальных ущербов от загрязнения окружающей среды[Электронный ресурс]: / http://www.uran.ru/reports/usspe_2003/ thesesofreports/t145.htm

6. Определение экономического ущерба от загрязнения окружающей среды [Электронный ресурс]: /http://lib.4i5.ru/cu626.htm

Словарь терминов и понятий

Абиотические факторы среды– компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы: климатические, почвенные (эдафические), орографические, гидрографические.

Адсорбция– поглощение вещества из газа или раствора поверхностью другого вещества (тела), происходящее под влиянием молекулярных сил.

Антропогенный фактор– движущая сила совершающихся процессов или влияющее на эти процессы условие, обязанное своим происхождением деятельности (планируемой и случайной, настоящей и прошлой) человека.

Ареал– область обитания вида, рода или другой таксономической категории животных и растений.

Безопасность экологическая– комплекс состояний, явлений и действий, обеспечивающий экологический баланс на Земле и в любых ее регионах на уровне, к которому физически, социально-экономически, технологически и политически готово человечество.

Биогеохимический цикл– круговорот химических веществ из неорганической природы через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду. Совершается с использованием солнечной энергии и отчасти энергии химических реакций.

Вид– формы живой материи, представленные совокупностью особей, сходных между собой по морфологическим и физиологическим особенностям, имеющим общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой, дающих плодовитое потомство и занимающих определенную область распространения (ареал).

Выбросы– кратковременное или за определенное время (час, сутки) поступление в окружающую среду любых загрязнителей.

Деградация ландшафта– естественное или антропогенное упрощение ландшафта, снижение его хозяйственного и эстетического потенциала вплоть до превращения в пустошь.

Допустимый уровень– количественный гигиенический норматив безопасного воздействия какого-либо фактора, выражающийся показателем его концентрации за определенный период времени.

Загрязнение– привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям.

Загрязнение фоновое– общее содержание загрязнителей или среднее количество загрязняющего агента в определенном объеме.

Загрязнение химическое– внесение в окружающую среду химических веществ, не свойственных ей, или в концентрациях, превышающих норму.

Загрязнение шумовое– форма физического загрязнения – превышение естественного уровня шума и ненормальное изменение шумовых характеристик (периодичности, силы звука и т.п.).

Загрязнение электромагнитное– форма физического загрязнения – изменение электромагнитных потоков в среде (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводящее к нарушению работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах.

Затраты природоохранные– общественно-необходимые расходы на поддержание качества среды жизни, функционирования хозяйственных отраслей и на общее поддержание природно-ресурсного потенциала, включая сохранение экологического равновесия на всех уровнях – от локального до глобального.

Кадастр– систематизированный свод данных, включающий качественную и количественную опись объектов и явлений.

Канцерогенный– способный вызывать злокачественные опухоли.

Катастрофа экологическая– полное нарушение экологического равновесия в природных живых системах.

Качество среды– степень соответствия природных условий потребностям человека и других живых организмов.

Кризис экологический1) – напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы;

2) – фазы развития биосферы, на которых происходит качественное обновление живого вещества (вымирание одних видов и возникновение других). Н.Ф. Реймерс выделяет 8 основных экологических кризисов в предыстории и истории человечества.

Культура экологическая– этап и составная часть развития общемировой культуры, характеризуемые острым, глубоким и всеобщим осознанием насущной важности экологических проблем в жизни и будущем развитии человечества.

Мониторинг– предупреждающий, напоминающий, надзирающий) – система контроля, включающая наблюдение, оценку и прогноз состояния какого-либо объекта или явления.

Норматив экологический– степень максимально допустимого вмешательства человека в экосистемы, обеспечивающая сохранение экосистем желательной структуры и динамических качеств (т.е. воздействия, не ведущего к опустошению). Указанные рамки определяются как желательными для человека состояниями экосистем, его социально-биологической выносливостью, так и хозяйственными соображениями.

Нормирование качества среды– установление пределов, в которых допускается изменение естественных свойств среды.

Оценка проекта эколого-экономическая– одна из составляющих экспертизы проектов – денежная или балльная оценка воздействия будущей хозяйственной акции на природные ресурсы, строительные объекты, хозяйственные функции (урожаи сельхозкультур и т.п.) и здоровье человека. Производится по специальным, утвержденным плановыми органами методикам. Должна включать в себя более широкий круг вопросов: возможные цепные реакции в природе, воздействие их на местное население и т.п.

Оценка ущербов от загрязнения– определение экономических и внеэкономических потерь, связанных с более быстрым износом инженерных сооружений, зданий, коррозией материалов, с искажением технологических процессов близлежащих производств, увеличением заболачиваемости и снижением трудоспособности людей, уменьшением урожайности или ухудшением качества сельхозпродукции и другими явлениями, причиной которых служит физическое, химическое и биологическое загрязнение среды. Как правило, проводится в денежном выражении. Деньги в данном случае выступают не только как экономический показатель, но и как условная мера социальных и экологических ущербов. Экономическая (денежная) оценка возможна лишь в конкретных величинах, в то время как ущерб может достигнуть значения практической бесконечности при безвозвратной потере основных ценностей (вида живого, человеческой жизни, культурных памятников и т.п.).

Приложение 1

Приложение 2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

ЭКОЛОГИЯ

Методические указания и контрольные вопросы к заданиям для самостоятельной работы для студентов заочного факультета ОПП бакалавриата направления подготовки 190600.62 - Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

ВОРОНЕЖ 2015

УДК 630*18:574

Прохорова Н.Л. ЭКОЛОГИЯ [Текст]: методические указания и контрольные вопросы к заданиям для самостоятельной работы для студентов заочного факультета ОПП бакалавриата направления подготовки 190600.62 - Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов / Н.Л. Прохорова; Фед. агентство по образованию, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2015. – 64 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУ ВПО «ВГЛТА»

Ответственный редактор д-р биол. наук, проф. Н.Н. Харченко

Введение

Экология, как наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания, достойно занимает ведущее место в ряду научных и учебных дисциплин. Усиливаются процессы экологизации всех наук, всех отраслей народного хозяйства, всей человеческой деятельности.

Экологическая ситуация на планете обостряется, заставляя человечество все глубже осмысливать противоречия общества и природы, искать эффективные пути оптимизации отношений между ними с целью создания модели устойчивого развития биосферы. Воздействие человека на природу приобрело глобальный характер и продолжает возрастать, причем масштабы и темпы преобразований намного опережают наши знания о природе.

Изучение многообразного влияния антропогенных факторов на среду является одним из наиболее важных вопросов современности. Конечная цель такого исследования – защита и улучшение среды обитания человека.

Данные методические указания направлены на комплексное понимание экологических основ. Структура заданий помогает расширению кругозора, творческого мышления, способствует целенаправленной работе с экологической литературой.

Методические указания составлены в соответствии с требуемыми обще профессиональными компетенциями и компетенциями в области экологии: знать основы учения об атмосфере, гидросфере, биосфере и ландшафтоведения; знать теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности; знать теоретические основы биогеографии, экологии животных, растений и микроорганизмов.

Общие положения

Цель дисциплины «экология» – дать знания экологических законов, показать, что их соблюдение и умелое использование необходимо для выживания человечества. В курсе рассматривается сущность экологических процессов, поддерживающих биологическое разнообразие на планете и определяющих устойчивое сосуществование и развитие биосферы и человеческого общества, обеспечивающих сохранение жизни на Земле. Курс расширяет базовые понятия для создания представлений о биосфере, месте в ней человека и проблемах, связанных с технологической цивилизацией.

Для достижения поставленной цели при изучении дисциплины ставятся и решаются следующие задачи: ознакомиться с общими и теоретическими проблемами экологии; рассмотреть механизмы функционирования экосистем; ознакомиться с современными экологическими проблемами и ролью человека в их развитии; изучить экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы.

В процессе изучения данной дисциплины студенты должны знать: фундаментальные понятия общей экологии; строение и функционирование экосистем (понятие экосистема, биоценоз как основа природной экосистемы, круговороты веществ и потоки энергии в экосистемах, экологические основы формирования и поддерживания экосистем); о биологическом разнообразии как важнейшем условии устойчивости популяций, биоценозов, экосистем; о биосфере как глобальной экосистеме, основные положения учения В. И. Вернадского о биосфере и переходе ее в ноосферу; о месте человека в экосистеме Земли; о рациональном использовании и охране природных ресурсов; экономику природопользования; законодательные акты в области охраны окружающей природной среды.

Самостоятельно изучая данный курс, студенты не должны ограничи­ваться только той учебной литературой, которая приведена в методических рекомендациях. В помощь студентам в изучении курса предлагается конспективный материал по основным программным вопросам

2 Содержание дисциплины

Введение

Предмет и задачи экологии. История развития экологии как науки. Современный этап развития науки. Структура экологии. Связь экологии с социальными процессами. Значение экологического образования и воспитания.

Организм и среда

Экологические факторы и их классификация. Закономерности проявления экологических факторов. Основные среды жизни и их особенности. Окружающая среда и среда обитания. Взаимоотношения организма и среды. Адаптивные возможности организмов. Толерантность. Природные факторы и их влияние на состояние здоровья человека.

Экосистема - как структурно-функциональная единица

Классификация экосистем. Биосфера как глобальная система. Биогеоценоз - частный случай экосистемы. Закономерности стабильного состояния экосистем. Структура и механизм функционирования экосистем. Сукцессионные процессы. Трофическая структура экосистем. Типы пищевых взаимоотношений. Продукция и энергия в экосистемах. Правило 10 %.

2.4 Сообщества и популяции

Понятие популяции. Популяция как элемент экосистемы. Демографическая структура популяции. Рост популяций и кривые роста. Пространственная структура популяции. Динамика численности популяции и популяционные циклы.

Биосфера

Понятие биосферы и ее структуры. Функциональная целостность биосферы. Структура, границы биосферы. Живое вещество, свойства и функции. Свойства и функции биосферы. Эволюция биосферы. Ноосфера