Охрана и использование природных ресурсов. Экология Человека.
Вопросы к зачету по общей экологии
Организм-среда (аутэкология)
1. Организм. Определение понятия «организм». Свойства организма. Унитарные и модулярные организмы. Адаптация. Экологические факторы. Понятие, свойства, классификация. Влияние солнечного света на организмы.
2. Влияние температуры на организмы. Механизмы адаптации к данному фактору у разных групп организмов. Зависимость активности организмов от температуры. Гомойотермность и пойкилотермность.
3. Влияние концентрации биогенных элементов, солености, рН, газового состава среды, течений и ветра, гравитация, электромагнитных полей на организмы. Биогенные элементы.
4. Концепция лимитирующих факторов. "Закон Ю.Либиха". Закон толерантности. Взаимодействие факторов. Заменимые и незаменимые ресурсы. Классификация ресурсов. Концепция экологической ниши. Принцип Гаузе.
Популяционная экология (демэкология)
5. Определение популяции в экологии. Характеристики популяции: численность, плотность, структура (размерная, возрастная, половая). Популяция в пространстве: случайное, агрегированное и регулярное размещение особей. Агрегации. Причины агрегаций. Территориальность.
6. Скорость роста численности популяции. Рождаемость, смертность, интенсивность иммиграции и эмиграции. Демографические таблицы. Основные типы кривых выживания. Экспоненциальная и логистическая модели роста популяции. Типы динамики популяций. Стратегии развития популяций. K и r – стратегии.
7. Внутривидовая конкуренция. Эксплуатация и интерференция. Зависимость смертности и плодовитости от плотности популяции. Хищничество. Типы хищничества. Соотношение затрат на добывание пищи и получаемых при этом выгод. Пищевые предпочтения (ранжированная и сбалансированная диеты).
8. Паразитизм. Размещение паразитов. Конкуренция между паразитами. Влияние паразитизма на выживаемость, рост и плодовитость хозяев. Мутуализм. Типы мутуализма. Примеры мутуализма. Классификация мутуализма по уровню взаимодействия структур.
Сообщество и экосистемы (синэкология)
9. Различные подходы к выделению сообществ, описанию их структуры и функционированию. Консорция. Континуум сообществ. Краевой эффект. Аллогенные и автогенные сукцессии. Первичные и вторичные сукцессии. Климаксные сообщества. Изменение энергетики и продуктивности сообщества в ходе сукцессии.
10. Экосистема. Основные функциональные группы организмов в экосистеме - продуценты, консументы, редуценты. Биомасса и продукция. Первичная продукция: чистая, валовая. Распределение первичной продукции. Соотношения: продукция/биомасса и дыхание/биомасса. Пирамиды биомассы, энергии и численности.
11. Вертикальная структура водной толщи. Основной химический состав океанических и континентальных вод. Жизнь в толще воды и на дне. Планктон, нектон, бентос. Пелагиаль и литораль. Основные группы продуцентов: фитопланктон и макрофиты.
12. Континентальные водоемы. Озеро как экосистема. Термический и кислородный режим озера. Стратификация водной толщи. Разные типы озер (олиготрофное, мезотрофное, эвтрофное). Эвтрофирование. Меры предотвращения эвтрофирования. Особенности речных экосистем. Соотношение автохтонного и аллохтонного органического вещества. Загрязнение рек и меры его предотвращения. Искусственное зарегулирование стока рек и его экологические последствия.
13. Основные типы растительных формаций Земного шара. Их распределение в зависимости от климатических условий. Первичная продукция в наземных экосистемах разного типа. Влажные тропические леса - наиболее продуктивные экосистемы биосферы. Малое количество биогенов и высокая скорость их циркуляции. Сложная ярусная структура. Катастрофические последствия сведения тропических лесов.
14. Тропические саванны и бореальные степи. Количество осадков и неравномерность их распределения во времени как факторы, препятствующие развитию лесов. Пожары и их экологическая роль. Значительная первичная продукция и сильный пресс фитофагов. Превращение степей в пастбища и поля. Роль злаковых культур. Применение удобрений и пестицидов.
15. Пустыни (жаркие и "холодные"). Вода - основной лимитирующий фактор. Приспособления растений и животных к жизни в пустыне. Искусственное орошение пустынь и его последствия. Засоление почв. Расширение области, занятой пустынями, в результате деятельности человека. Листопадные и хвойные леса умеренной зоны. Ярко выраженная сезонность. Сведение лесов исходного типа и замена их искусственными насаждениями.
16. Хвойные бореальные леса (тайга). Короткий период вегетации и долгая снежная зима. Болота. Их роль в регуляции речного стока. Охрана таежных экосистем. Тундра. Низкие температуры и короткий вегетационный сезон. Вечная мерзлота. Приспособления организмов к длительному промерзанию. Уязвимость тундровых экосистем для антропогенных воздействий.
Биосфера
17. Биосфера как охваченная жизнью область планеты Земля. Распределение солнечной радиации по поверхности Земли. Наличие воды и атмосферы. Их роль в поддержании определенного температурного режима. Биосфера; мегабиосфера, апобиосфера, парабиосфера и метабиосфера; давление жизни; «всюдность» жизни; биотический и абиотический круговороты; биогеохимический цикл; резервных и обменный фонды. Концепция биосферы В. И. Вернадского.
18. Биосферный цикл углерода. Содержание углерода в разных формах в литосфере, атмосфере, гидросфере и биоте. Соотношение углерода растворенного органического вещества, взвешенного органического вещества и живых организмов. Содержание диоксида углерода (С02) в атмосфере: многолетние колебания и их связь с глобальными изменениями климата. Сезонные и широтные изменения концентрации С02 в атмосфере. Увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере в течение последнего столетия. Парниковый эффект: механизм возникновения и возможные последствия. Опасность глобального потепления.
19. Биосферный цикл азота. Азотфиксация в океане и на суше. Роль микроорганизмов в трансформации соединений азота. Значение азота как ресурса, лимитирующего первичную продукцию в океане. Нитрификация и денитрификация. Последовательное появление этих процессов в эволюции биосферы. Азотфиксация на суше. Особая роль азотфиксирующих симбионтов высших растений. Производство и применение азотных удобрений. Накопление нитратов в грунтовых водах. Выбросы оксидов азота промышленными предприятиями. Трансформация оксидов азота в атмосфере.
20. Биосферный цикл серы. Решающая роль микроорганизмов. Образование сероводорода в водоемах как результат восстановления сульфатов сульфатредуцирующими бактериями. Важность анаэробных условий. Сероводородная зона Черного моря. Опасность образования сероводорода при загрязнении сточными водами. Загрязнение атмосферы диоксидом серы, выбрасываемым промышленными предприятиями. Образование в атмосфере серной кислоты. Кислые дожди и их воздействие на озера, реки и леса.
21. Биосферный цикл фосфора. Ведущая роль геохимических процессов. Отсутствие в атмосфере газообразных соединений фосфора. Сток фосфора с суши в море. Потребление фосфора организмами в сравнении с азотом и углеродом. Лимитирование фосфором первичной продукции в континентальных водоемах. Быстрая оборачиваемость фосфора в водной толще. Роль зоопланктона в минерализации органических фосфоросодержащих соединений. Эвтрофирование водоемов. Фосфорные удобрения. Запасы фосфоросодержащих минералов.
22. Биосферный цикл кислорода. Свободный кислород атмосферы и его происхождение. Озоновый слой и опасность его разрушения. Кислород в гидросфере. Роль кислорода в циклах других биогенных элементов. Окисление азота и серы. Образование рудных месторождений (железа и марганца) с участием бактерий. Круговорот воды. Глобальная система гидрологического цикла. Осадки, испарение и влагоперенос. Соотношение запасов воды в океане и на континентах. Проблема нехватки воды для сельского хозяйства. Ирригация. Проблема загрязнения водоемов.
Охрана и использование природных ресурсов. Экология Человека.
23. Биосоциальная сущность человека. Среда обитания и потребности человека. Понятие «здоровье человека». Особенности структуры человеческих популяций: агрегированная пространственная структура, изменения соотношения полов с возрастом, биологический и социальный полиморфизм.
24. Урбанизация и её последствия. Демографический взрыв и перспективы роста численности человечества.
25. Антропогенное загрязнение атмосферы.
26. Антропогенное воздействие на гидросферу.
27. Антропогенная деградация педосферы (почвенной оболочки).
28. Антропогенное воздействие на литосферу.
29. Современные классификации экологического мониторинга. Цели и задачи экологического мониторинга. Экологические наблюдения. Экологическая оценка. Значение экологического прогноза для мониторинга.
30. Нормирование загрязняющих веществ. Экологическая аттестация и паспортизация. Экологическая экспертиза.
31. Экологический аудит. Экологическое право. Ответственность за экологические правонарушения.
32. История охраны природы в России. Состав и структура охраны природы в РФ. Принципы размещения ООПТ (Особо охраняемы природные территории). Функции ООПТ. Категории ООПТ.
33. Основные экологические кризисы в истории человечества. Современный экологический кризис. Особенности экологического кризиса в РФ. Концепция устойчивого развития.
Литература по экологии
1. Николайкин Н. И., Николайкина Н. Е., Мелехова О. П. Экология: Учебник для вузов.- М.: Дрофа, 2004.
2. Общая экология: Учебник для вузов / Автор-составитель А. С. Степановских.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.
3. Шилов И. А. Экология. М., Высшая школа. 1997.
4. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология. – ЮНИТИ, М., 1998.
5. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология: особи, популяции и сообщества: в 2 т. М.: Мир, 1989.
6. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1990.
7. Одум Ю. Экология: В 2 т. М.: Мир, 1986.
8. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980.
9. Биосфера. (Перевод с англ. под ред. М.С.Гилярова). М.: Мир, 1972.