Тема 2. Популяция как элемент экосистемы

Популяция как объект изучения демэкологии. Характерные признаки и специфические свойства популяции. Территориальная иерархия популяций. Возрастная и половая структуры популяции. Пространственная структура популяций. Экспоненциальная и логистическая кривые роста популяции. Биотический потенциал и сопротивление среды. Три типа кривых выживания. Динамика численности популяций и ее закономерности. Популяционные циклы. Модели динамики и роста популяции. Типы флуктуации плотности популяции. Равновесные и оппортунистические популяции. Непериодические и периодические (многолетние и сезонные) колебания численности. Три типа зависимости роста популяции от ее численности. Факторы динамики численности: модифицирующие и регулирующие. Модификация численности под прямым влиянием климатических факторов. Регуляция численности, ее внутривидовые и межвидовые механизмы. Общие принципы популяционного гомеостаза. Методы оценки численности и плотности популяции. Индекс Линкольна. Продукция популяции. Закон биологического прогресса А.Н. Северцова.

Тема 3. Биоценоз как биологическая система

Определение биоценоза (К. Мебиус, 1877) и его структура. Типы взаимоотношений между организмами: нейтрализм, симбиоз, мутуализм, комменсализм, аменсализм, конкуренция, сотрудничество, биотрофия (хищничество в широком смысле слова). Теорема Гаузе. Понятие «экологическая ниша», предложенное в 1927 г. Ч. Элтоном. Правило географического оптимума. Правило Дарлингтона. Межвидовая конкуренция. Эксплуатация и интерференция. Условия сосуществования конкурирующих видов. Отношения «хищник – жертва». Сопряженные колебания численности хищника и жертвы. Правило взаимоприспособленности К. Мебиуса – Г.Ф. Морозова. Видовое разнообразие как специфическая характеристика сообщества. Правило викариата Д. Джордана. Динамика сообществ во времени. Циклические и необратимые процессы. Понятие антропоценоза.

Тема 4. Концепция экосистемы

Определение понятия «экосистема». Введение термина «экосистема» в 1935 г. английским ученым А. Тенсли. Структура экосистемы. Иерархический ряд экосистем. Основные факторы, обеспечивающие их существование. Гомеостаз экосистемы и его механизм. Гомеостатическое плато по Ю. Одуму. Законы термодинамики, лежащие в основе существования экосистем. Энтропия экосистемы. Понятие потока энергии. Этапы продуцирования органического вещества в экосистеме: первичная продуктивность (валовая и чистая), вторичная продуктивность, чистая продуктивность сообщества. Баланс между валовой первичной продукцией и дыханием сообщества. Формула урожая и корни противоречий между хозяйственными устремлениями человека и стратегией развития природы. Закон экологической корреляции. Развитие экосистем: сукцессия. Принцип сукцессионного замещения. Экосистема и биоценоз. Учение В.Н. Сукачева о биогеоценозе. Понятие пищевой цепи и принцип формирования. Понятие трофического уровня. Экологическая эффективность. Экологические пирамиды. Закон Р. Линдемана. Понятие о консорции и синузии. Климатическая зональность и основные типы наземных экосистем. Взаимосвязи разных компонентов наземных экосистем. Значение почвы как особого биокосного тела. Полнота биотического круговорота. Особенности сукцессии наземных экосистем. Принцип «нулевого» максимума. Водные экосистемы и их основные особенности. Вертикальная структура водных экосистем. Континентальные водоемы. Олиготрофные и эвтрофные водоемы. Антропогенное эвтрофирование водоемов. Биологическая структура океана. Апвеллинг. Аутвеллинг. Неритические, батиальная, абиссальная, океаническая и пелагические зоны. Зоны подъема вод. Интенсивность первичного продуцирования в различных частях Мирового океана. Правило внутренней непротиворечивости. Емкость и устойчивость экосистем. Экологическое равновесие. Правило одного процента. Разнообразие видов как основной фактор устойчивости экосистем.