Тема 5. Формы биотических взаимодействий.

Вопросы к семинарским занятиям по экологии.

Тема 1. Экологические факторы.

Основные пути адаптации живых организмов к действию экологических факторов. Взаимная компенсация экологических факторов. Экотипы и биоморфы. Викарирующие виды и виды-экологические эквиваленты.
Температура как лимитирующий фактор. Температурные границы жизни. Классификация организмов по отношению к температуре (эври- и стенотермные, гомойо- и пойкилотермные, экто- и эндотермные). Особенности их теплообмена и теплопродукции.
Понятие о тепловом балансе организма. Механизмы устойчивости к переохлаждению и перегреву. Явления гибернации и эстивации. Состояние диапаузы.
Механизмы приспособления растений к действию низких и высоких температур. Холодовое закаливание. С₃- и С₄-типы фотосинтеза, их экологическая роль.
Ресурсы тепла. Биологическая сумма температур. Сумма активных и эффективных температур. Агроклиматическое районирование суши.
Реакция организмов на освещенность: фототаксис и фототропизм. Особенности фоторецепции организмов из разных систематических групп. Свет как фактор ориентации животных в пространстве.
Витальное значение света для растений. Морфологические, физиологические и биохимические адаптации растений к световому режиму.
Фотопериод как первично-периодический фактор. Фотопериодизм и его физиологические механизмы. Циркадные (околосуточные) и цирканные (окологодовые) биоритмы у живых существ.

Литература.

1. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. М.: Мир. 1989. T. 1. - 667 с.; Т. 2. - 477 с.

2. Культиасов И. М. Экология растений - М.: Высш. шк., 1982 - 381 с.

3. Одум Ю. Основы экологии. - М.: Мир, 1975. - 740 с.

4. Одум Ю. Экология. - М.: Мир, 1986. Т. 1. - 326 с.

5. Шилов И. А. Экология: учебник для биол., и мед. спец. вузов. - М.: Высшая шк., 1998. - 512с.

6. Шилов И. А. Физиологическая экология животных. - М: Высшая шк., 1985 - 321 с.

7. Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? - М.: Мир, 1987 - 259 с.

8. Дольник В. Р. Гипотеза о теплокровных динозаврах в свете энергетики современных животных // Успехи современной биологии - 1998. T. 116, № 6. - С. 661 - 678.

9. Климов С. В. Пути адаптации растений к низким температурам // Успехи соврем. биол. - 2001. Т. 121, № 1. - С. 3 - 23.

Пантелеев П. Л. Роль температурного фактора в географическом видообразовании (на примере грызунов) // Экология, 2000, № 23. - С.83 - 88.

11. Троян П. Факториальная экология. Пер. с польск. - Киев: Вища шк., 1989. - 230 с.

12. Экологические очерки о природе и человеке / под ред. Б. Гржимека. - М.: Прогресс, 1988640 с.

13. Биологические ритмы / Под ред. Ю. Ашоффа: В 2-х т. - М.: Мир, 1984. Т. l - 414 с. Т. 2 - 262 с.

14. Биологические часы: Сборник статей. - М.: Мир, 1964 - 694 с.

15. Бюннинг Э. Ритмы физиологических процессов (Физиологические часы) - М.: Изд-во ин. лит-ры, 1961 - 184 с.

16. Данилевский А. С. Фотопериодизм и сезонное развитие насекомых - Л.: Изд-во ЛГУ, 1961 - 243 с.

17. Максимов А. А. Природные циклы: причины повторяемости экологических процессов. - Л.: Наука, 1989 - 236 с.

18. Максимов А. А., Ердаков Л. Н. Циклические процессы в сообществах животных: Биоритмы, сукцессии - Новосибирск: Наука, 1985.- 235 с.

19. Скрипчинский В. В. Фотопериодизм, его происхождение и эволюция. Л.: Наука, 1975 - 299 с.

20. Уорд Р. Живые часы - М.: Мир, 1974 - 226 с.

21. Дажо Р. Основы экологии. М.: Мир, 1975. - 416 с.

22. Рамад Ф. Основы прикладной экологии. Пер. с франц. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981 - 544 с.

23. Андроников В. Б. Терморезистентность гамет и температурные условия размножения пойкилотермных животных // Успехи соврем. биол. - 1999. Т. l19, № 6. – С. 548 - 557.

24. Брайон А. В. Как зимуют растения - Киев: Вища шк., 1989 - 60 с.

25. Винберг Г. Г. Зависимость скорости онтогенетического развития от температуры // Продукционно-гидробиологические исследования водных экосистем / Тр. Зоол. ин-та АН СССР. Т. 165. - Л.: Наука, 1987. – С. 5 - 34.

26. Ивлева И. В. Температура среды и скорость энергетического обмена у водных животных. Киев: Наук. думка. 1981 - 232 с.

27. Майскир А. Д. Жизнь растений в неблагоприятных условиях. - Минск: Высш. шк., 1981 - 96 с.

28. Сысоева М. И., Марковская Е. Ф. Термопериодизм у растений: история изучения и современное состояние // Успехи соврем. биол. - 2000, T. 120, № 2. – С. 361 - 371.

29. Физиологические механизмы адаптаций у растений и животных: Сб. статей / Под ред., В.Л. Пегеля. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1979 - 95 с.

30. Хочачка П., Сомеро Дж. Стратегия биохимической адаптации - М.: Мир, 1977. – С. 308 - 344.

Тема 2. Среды жизни.

Особенности воды как среды обитания. Классификации вод. Круговорот воды и роль живых организмов в нем.
Химическая характеристика природных вод (пресных и соленых): минеральный состав, газовый состав, pH. Способы адаптации гидробионтов к уровню солености.
Экологическая зональность (горизонтальная и вертикальная) морских и континентальных водоемов. Эвфотическая и афотическая зоны океана.
Характеристика наземно-воздушной среды обитания. Газовый состав и температурная стратификация атмосферы.
Озоновый слой: механизм образования озона и причины разрушения. Парниковый эффект: причины и последствия. Кислотные осадки и их влияние на живые существа.
Почва как среда обитания. Характеристика твердого, жидкого и газообразного компонентов почвы; гранулометрический состав почвы.
Почвообразование. Роль растений, животных, микроорганизмов в биотрансформации органического вещества почвы. Экологические группы организмов, обитающих в почве.
Плодородие почв: пути его сохранения и восстановления. Значение целинных и исключенных из хозяйственного оборота земель для поддержания экологического равновесия в биосфере.
Опустынивание и борьба с ним. Эрозия почвы: причины, последствия и способы борьбы. Загрязнение почвы и ее самоочищение.

Литература (помимо учебников по экологии, гидробиологии, метеорологии и почвоведению).

Будыко М. И. Глобальная экология. – М.: Мысль, 1977 – 327 с.
Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания. В 4 томах. Т. 2. Загрязнение воды и воздуха. – М.: Мир, 1995 – 296 с.
Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. / Под ред. Б. Болина – Л.: Гидрометеоиздат, 1989.
Скурлатов Ю. И., Дука Г. Г., Мизити А. Введение в экологическую химию: Учебное пособие. – М.: Высш. шк., 1994 – 400 с.
Горшков С. П. Земельные ресурсы мира: антропогенные воздействия. – М.: Знание, 1987, – 48 с.
Качинский Н. А. Почва, ее свойства и жизнь. – М.: Наука, 1975, – 294 с.
Жизнь Земли. Экологические проблемы природопользования: Сб. статей. / Музей землеведения МГУ, - М.: Изд-во МГУ, 1991, – 175 с.
Ковда В. А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. – Пущино: НЦБИ, 1989, - 154 с.
Колесников С. И., Козеев К. Ш., Вальков В. Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства чернозема. // Экология, 2000, № 3. – с. 193 – 201.
Пономаренко Е. В., Пономаренко С. В., Офман Г. Ю., Хавкин В. П. Почва как она есть. // Природа, 1993, № 3. с. 16 -26.
Ромашкевич А. И., Герасимова М. И. Микроморфология и диагностика почвообразования. – М.: Наука, 1977, - 143 с.

Тема 3, 4. Популяции.

Определение популяции в генетике, биогеографии и экологии. Генетическая неоднородность и панмиксия в популяциях.
Понятие особи как элемента популяции; сложности его применение к ряду организмов. Унитарные и модулярные организмы. Рамет и генет.
Статические характеристики популяций: численность, плотность, тип пространственного распределения, структурные показатели (половая, возрастная, размерная, социальная структура и т.п.).
Динамические характеристики популяций: рождаемость (ее виды), смертность (ее виды), скорость популяционного роста, специфическая (врожденная) скорость популяционного роста (биотический потенциал), интенсивность эмиграции и иммиграции; взаимосвязь всех этих показателей.
Возрастной состав и возрастная структура популяции. Типы распределения смертности по возрастам; кривые выживания.
Экспоненциальная модель популяционного роста. Необходимые условия для реализации; примеры экспоненциального роста популяций.
Логистическая модель популяционного роста, основные следствия. Графическое построение модели и его анализ. Понятия сопротивления среды, предельной плотности насыщения и емкости среды.
Эффект запаздывания (лаг-эффект) и автоколебания численности популяций. Экспериментальное воспроизведение автоколебательного режима (опыты А. Никольсона с падальной мухой).
Регуляция численности популяций в природе. Зависимые независимые от плотности популяции механизмы регуляции. Циклические, равновесные и оппортунистические популяции.
Сезонные, годичные, циклические колебания численности популяций, их причины. «Волны жизни» С. С. Четверикова как эволюционный фактор.

Литература (кроме учебников по экологии Бигона, Одума, Шилова и др.).

Гиляров А. М. Популяционная экология. – М.: Изд-во МГУ, 1990 – 191 с.
Заугольнова Л. Б., Жукова Л. А., Комаров А. С., Смирнова О. В. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). – М.: Наука, 1988 – 182 с.
Турчин П. В. Есть ли общие законы в популяционной экологии? // Журнал общей биологии, Т. 63, № 1, 2002. с. 3 – 15.
Антонова И. С., Лагунова Н. Г. О модульной организации некоторых групп высших растений. // Журнал общей биологии, Т. 60, № 1, 1999. с. 49 – 60.
Марфенин Н. Н. Концепция модульной организации в развитии. // Журнал общей биологии, Т. 60, № 1, 1999. с. 6 – 16.
Недорезов Л. В., Назаров И. Н. Непрерывно-дискретные модели динамики изолированной популяции и двух конкурирующих видов. // Журнал общей биологии, Т. 61, № 1, 2000. с. 74 – 87.
Смуров А. В., Полищук Л. В. Количественные методы оценки основных популяционных показателей: Статический и динамический аспекты. – М.: Наука, 1989. – 208 с.
Солбриг О., Солбриг Д. Популяционная экология и эволюция. – М.: Мир, 1982 – 488 с.
Пианка Э. Эволюционная экология: Пер. с англ. – М.: Мир, 1981 – 339 с.
Розенберг Г. С., Мозговой Д. П., Гелашвили Д. Б. Элементы теоретических конструкций современной экологии. – Самара: Самарский НЦ РАН, 1999 – 396 с.
Викторов Г. А. Проблемы динамики численности насекомых на примере вредной черепашки. – М.: Наука, 1967 – 296 с.
Викторов Г. А. Колебания численности насекомых как регулируемый процесс. // Журнал общей биологии, Т. 26, № 1, 1965. – с. 43 – 55.
Лэк. Д. Численность животных и ее регуляция в природе. – М.: ИЛ, 1957 – 303 с.
Максимов А. А. Многолетние колебания численности животных, их причины и прогноз. – Новосибирск: Наука, 1984 – 249 с.
Уильямсон М. Анализ биологических популяций. – М.: Мир, 1975 – 271 с.
Шилова С. А. Популяционная экология как основа контроля численности мелких млекопитающих. – М.: Наука, 1993 – 201 с.

Тема 5. Формы биотических взаимодействий.

Внутривидовая конкуренция и формы ее проявления. Влияние конкуренции на рост и развитие организмов, явление самоизреживания популяций, закон постоянства конечного урожая.
Типы взаимоотношений между видами живых организмов по Ю. Одуму (+,–,0), понятие симбиоза; классификация биотических связей В.Н. Беклемишева (трофические, топические, форические, фабрические связи).
Межвидовая конкуренция (эксплуатационная и интерференционная). Явление взаимного конкурентного подавления. Эволюционное значение конкуренции.
Опыты Г. Ф. Гаузе и принцип конкурентного исключения. Условия сосуществования конкурирующих видов. «Планктонный парадокс» (парадокс Хатчинсона).
Хищничество: определение, классификация, экологическое и эволюционное значение.
Динамика популяций «хищник – жертва» («ресурс – потребитель»). Математическая модель Лотки-Вольтерра. Популяции, эксплуатируемые человеком: выбор оптимальной стратегии промысла.
Паразитизм и его классификация. Экологическое и эволюционное значение паразитизма.
Аменсализм и его проявления (аллелопатия, аллелохимические взаимодействия, алломоны, антибиотики и фитонциды). Комменсализм и протокооперация, примеры.
Облигатный мутуализм. Примеры (растения и опылители, микориза грибов и деревьев, лишайники и др.).

Литература: учебники Бигона, Одума, Гилярова и др., а также:

Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. – М.: Прогресс, 1980. – 327 с.
Маргалеф Р. Облик биосферы. – М.: Наука, 1992. – 213 с.
Краснощеков Г. П. Паразитизм6 критерии и экологический статус. // Успехи современной биологии. 2000. т. 120, № 3. с. 253 – 265.

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 55; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!