- •Экология как наука
- •Место экологии в системе естественных наук
- •1.2. Предмет и задачи курса экологии
- •1.3. Структура современной экологии
- •Необходимость формирования правовых и этических норм отношения человека с природой.
- •2. Учение о биосфере и ее эволюции.
- •2.1. Биосфера, ее состав, строение и границы.
- •2.2. Живое и биокосное вещество биосферы
- •2.3. Структурные уровни биосферы
- •2.4. Учение в. И. Вернадского об эволюционном развитии биосферы. Представления ноосферы
- •3. Основы аутэкологии
- •3.1. Организм как самовоспроизводящаяся открытая система.
- •3.2. Разнообразие организмов.
- •3.3. Организм и среда
- •3.4. Экологические факторы среды (абиотические, биотические)
- •3.5. Взаимодействие экологических факторов,
- •3.6. Экологическая ниша (потенциальная, реализованная).
- •3.6. Качество окружающей среды
- •4. Экология популяций (демэкология)
- •4.1. Определение понятий «биологический вид» и «популяция».
- •4.2. Статистические характеристики популяции.
- •4.3.Динамические характеристики популяции
- •4.4. Динамика биомассы. Понятие о биопродуктивности
- •4.5. Устойчивость и жизнеспособность популяций
- •5. Основы синэкологии
- •5.1. Биоценозы (сообщества)
- •5.2. Типы взаимоотношений между организмами
- •5.3. Стабильность (гомеостаз) и развитие (динамика и сукцессия) экосистем
- •Сукцессия экологической системы
- •6. Материальный и энергетический баланс биосферы
- •6.1. Источники энергии для организмов. Автотрофы и гетеротрофы.
- •6.2. Трофические отношения между организмами: продуценты, консументы, редуценты
- •6.3. Потоки вещества и энергии в экосистеме
- •6.4. Пирамида биомасс и пирамида энергий.
- •6.5. Круговорот вещества в природе
- •7. Антропогенные воздействия на окружающую природную среду
- •7.1. Понятие о загрязнении окружающей среды.
- •7.2. Классификация и источники загрязнения
- •Концентрация оксида углерода и бенз(а)пирена в выхлопных газах бензиновых двигателей
- •7.3. Классификация природных ресурсов. Особенности использования исчерпаемых и неисчерпаемых ресурсов
- •7.4. Проблемы использования и воспроизводства природных ресурсов
- •7.5. Особо охраняемые природные территории и объекты как природно-заповедный фонд рф
- •Глобальные экологические проблемы
- •8.1. Глобальные экологические проблемы, связанные с антропогенным воздействием человека на природу
- •8.2. Разрушение озонового слоя
- •8.3. «Парниковый эффект»
- •8.4. Смог, кислотные осадки
- •Загрязнение Мирового океана
- •8.6. Уменьшение биоразнообразия
- •Радиационное загрязнение планеты
- •9. Урбанизация и экология городской среды
- •9.1. Динамика урбанизации
- •9.2. Урбанизация в России
- •9.3. Город как искусственная среда обитания
- •9.4. Структура городской среды
- •9.5. Проблемы экологии и безопасности городской среды
- •10. Экологическая обстановка на территории Омской области
- •10.1. Воздействие отраслей экономики на окружающую среду
- •Экологическое состояние
- •12.2. Особенности роста и развития современного человека
- •12.3. Здоровье – интегральный критерий, характеризующий взаимоотношение человека и окружающей среды. Экологические факторы и здоровье человека.
- •13.1. Качество жизни, экологический риск и безопасность.
- •13.2. Демографические показатели здоровья населения
- •13.3. Здоровый образ жизни граждан как основа устойчивого развития общества
- •Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды
- •14.1. Принципы международного сотрудничества
- •14.2. Международное сотруничество и национальные интересы России в сфере экологии
- •14.3. Экологические стратегии. Идеология биоцентризма как путь к устойчивому развитию человечества
- •15. Правовые основы охраны природы.
- •15.1. Правовые аспекты охраны природы. Законодательные акты России
- •15. 2. Экологическая экспертиза, экологический контроль
- •15.3. Управление природоохранной деятельности предприятий
- •15.4. Ответственность за экологические правонарушения
- •16. Нормативные основы охраны природы
- •16.1. Стандартизация в области охраны окружающей среды (оос)
- •16.2. Принципы обеспечения качества окружающей среды
- •16.3. Экологический мониторинг и классификация мониторинга
- •Критерии оценки качества окружающей среды Требования к качеству воды в водных объектах.
- •Требования к качеству атмосферного воздуха.
- •16.5. Понятие об эффекте суммации
- •Контроль загрязнения почвы.
- •17. Основы экономики природопользования
- •17.1. Особенности экономического механизма охраны окружающей среды
- •17.2. Лицензирование, договор и лимиты на природопользование
- •17.3. Виды платежей
- •17.4. Система стимулирования природоохранной деятельности
- •17.4. Экологические фонды, источники формирования, порядок использования
- •18. Экозащитная техника и технологии
- •18.1. Основные направления обеспечения чистоты атмосферы
- •18.2. Методы очистки сточных вод
- •Современные технологии утилизации и переработки твердых бытовых и промышленных отходов
- •18.4. Научно-технический прогресс и направления улучшения природопользования
4.4. Динамика биомассы. Понятие о биопродуктивности
Важнейшими характеристиками экосистем является биомасса и продуктивность.
Биомасса – это суммарная масса организмов данной экосистемы на единицы площади. Например, фитомасса, биомасса хищников, биомасса травоядных животных и пр.
Поскольку в процессе жизнедеятельности организмы растут и размножаются, то биомасса увеличивается. Прирост биомассы на единице площади за единицу времени представляет собой продуктивность той или иной экосистемы.
Разные экосистемы сильно отличаются друг от друга и по биомассе, и по продуктивности. Так биомасса тропических лесов равна 500 т/га сухой массы, лесов умеренных широт – 300, степей, лугов, саван, болот – 30, полупустынь, пустынь, тундр и высокогорий – 10, водной растительности озер, рек, водохранилищ – 0,2 т/га, а продуктивность – 30, 10, 9, 2 и 5 соответственно. Понятно, что продуктивность, или скорость накопления вещества экосистемой, будет зависеть в каждом случае от соответствия факторов окружающей среды требованиям экологической ниши того или иного организма. Так, сосновый лес за 100 лет в условиях свежей ступенчатой почвы в умеренном климате может накопить 300-400 м3/га древесины, а на болоте в условиях Севера – 90-110 м3/га.
Кукуруза в черноземной зоне за сезон накапливает до 40-50 тыс.кг/га зеленой массы, а на широте Санкт-Петербурга – 2-4 тыс.кг/га.
4.5. Устойчивость и жизнеспособность популяций
Потенциальная способность к размножению у многих организмов огромна. Однолетний мак производит до миллиона семян. Среди насекомых рекордсмен – матка термитов: она кладет по одному яйцу в секунду на протяжении всей жизни (у некоторых видов до 12 лет). У рыб сельдь на протяжении жизни откладывает от 8 до 75 миллиардов икринок. У млекопитающих в одном помете от одной (киты, слоны, приматы) до двадцати половых клеток (у серой крысы).
Высокая плодовитость компенсируется гибелью подавляющего большинства из-за сопротивления среды: недостатка пищи, конкуренции, болезней, паразитов, хищников, действия неблагоприятных абиотических факторов и т.п.
В связи с изменением условий среды численность и плотность популяций постоянно изменяется, но в любом случае она колеблется около уровня средней емкости среды.
Для поддержания длительного существования популяций главными факторами устойчивости являются:
сохранение определенного уровня разнообразия и дрейфа генов в популяции, для чего необходима связь между популяциями одного вида;
сохранение нормального соотношения между всеми параметрами популяционной структуры, а также между ними и совокупностью экологических условий;
сохранение эффективной численности популяции.
В общем случае ожидаемая продолжительность существования популяции, как критерий ее «жизнеспособности» зависит от средней величины биотического потенциала (разности между удельной рождаемостью и удельной смертностью). Исследования показали, что для высокой, 95%-ной, вероятности выживания в течение ближайших 100 лет популяция слонов должна иметь численность не ниже 100, а популяция мышей – не ниже 10000.
Лекция 5.