Экология: биология взаимодействия. Приложение I. Программа курса

 

6.24. Экоконверсия

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Приложения

Приложение II. Ориентировочная программа семинаров

Приложение I. Программа курса общей экологии

1. Экология и биосистемы, которые она изучает

Основной материал. Предмет и структура экологии. Разграничение понятий «экология» — «средоведение» — «охрана природы». Значение экологических знаний для современного человечества.

Концепция структурных уровней строения биосистем. Изучаемые в рамках экологии уровни биосистем и их особенности.

Морфологический, физиологический, экологический и эволюционно-исторический способы изучения биосистем. Холистический и редукционистский подходы к их изучению.

Понятия системы и регуляции. Положительные и отрицательные обратные связи. Регуляция и устойчивость биосистем.

Дополнительный материал. История экологических знаний и экологии как наукиОтбор как причина адаптаций биосистем. Уровни отбора. Свойства сложных систем.

2. Биосферология

Основной материал. Особенности Земли как планеты, населенной жизнью. Гипотеза Геи Джеймса Лавлока.

Понятия биосферы и ноосферы; их различные трактовки.

Источники энергии для биогеохимических круговоротов и способы ее трансформации. Биогеохимические функции живого вещества.

Гидрологический цикл. Осадочный (горный) цикл. Биогеохимические циклы азота, углерода, фосфора, серы, других биогенов. Механизмы регуляции биогеохимических циклов.

Дополнительный материал. Феномен жизни и попытки его определения. Возникновение жизни на ЗемлеОсновные этапы истории жизни на Земле, характерные изменения экосистем в ее ходе. Поиски внеземной жизни. Антропный парадокс.

3. Биогеоценология и экология сообществ

Основной материал. Соотношение понятий «экосистема» и «биогеоценоз». Компоненты экосистем и биогеоценозов. Биомная классификация экосистем. Сравнение особенностей наземных и водных экосистем. Особенности агроэкосистем.

Функционирование экосистем. Круговорот веществ и поток энергии в экосистемах. Продуктивность экосистем, ее меры и способы оценки. Экологический баланс.

Причины сукцессий. Автотрофные и гетеротрофные, первичные и вторичные сукцессии. Серийные и климаксные сообщества. Динамика видового разнообразия в ходе сукцессии.

Трофические сети и трофические уровни. Экологические пирамиды и экологические эффективности.

Дополнительный материал. Особенности отдельных биомов, характерные для них жизненные формы. Взаимодействие биомов и человеческой цивилизации. Экосистемная теория эволюции, когерентная и некогерентная эволюция, концепция филоценогенеза.

4. Популяционная экология

Основной материал. Популяции, их статические и динамические характеристики. Демографическая характеристика популяций. Типы кривых смертности.

Экспоненциальная и логистическая модели роста численности популяции. Модель Лотки-Вольтерра. Типы взаимодействия между видами. Примеры приспособления организмов к взаимодействию с другими видами.

Регуляция численности популяций. Колебания численности популяций и их причины.

Экологические стратегии по Пианке и Раменскому.

Математические модели в экологии, границы их применимости.

Экологическая ниша. Фундаментальная и реализованные ниши, влияние конкуренции на ширину экологической ниши. Принцип конкурентного исключения Гаузе.

Дополнительный материал. Фенетика популяций. Неоднородность особей в популяциях, типы их взаимодействия. Эволюционно стабильные стратегии. Примеры адаптаций организмов к различным взаимодействиям. Эволюционная роль различных взаимодействий между видами, их значение для стабильности экосистем и регуляции численности популяций.

5. Аутэкология и основы средоведения

Основной материал. Экологическая среда и экологические факторы. Сравнение условий и ресурсов. Различные классификации экологических факторов. Субсреды.

Закон минимума Либиха и случаи его неприменимости. Правило толерантности Шелфорда. Термины, отражающие толерантность организмов.

Размерные классы организмов, особенности влияния на них различных экологических факторов.

Солнечная радиация, ее спектральный состав и поглощение атмосферой. Парниковый эффектРазличные биологические эффекты, вызванные действием солнечной радиации. Адаптации организмов к взаимодействию с солнечным излучением. Фотопериодизм. Адаптивные биоритмы.

Температура и ее влияние на организмы. Термобиологические типы организмов. Тепловой баланс организмов и различные способы его регуляции. Правила Бергмана, Аллена, Глогера, границы их применимости. Концепция эффективных температур.

Регуляция водного баланса. Экологические значение влажности и солености.

Основные особенности наземно-воздушной, водной, почвенной сред обитания, а также иных организмов, как среды обитания.

"Взаимодействие" экологических факторов (реакции организмов на одновременное действие различных факторов).

Особенности видов как отражение их предыстории и характерного для них в прошлом и настоящем образа жизни. Адаптации видов и организмов к среде. Жизненные формы. Концепция адаптивного компромисса.

Дополнительный материал. Влияние среды на онтогенез. Эпигенетические механизмы управления развитием. Стабилизирующий отбор. Эволюционное возникновение и стабилизация адаптаций.

6. Экология человека и охрана природы

Основной материал. Уникальные экологические особенности человека и человечества. Человек как биосоциальное существо. Биологические предпосылки социального поведения человека. Сравнение культурного и генетического наследования.

Основные этапы развития отношений человечества со средой своего обитания. Глобальность современного человечества. Общее и уникальное в механизмах регуляции численности человеческих популяций. Особенности человека, благодаря которым он частично освобождается от действия внутриэкосистемных механизмов регуляции. Роль техносферы в воздействии человечества на среду своего обитания.

Главные «экологические» (природоохранные) проблемы современности. Рост численности человечества, его причины и перспективы. Демографический переход. Проблема недостатка продовольствия для современного человечества и возможные пути ее решения. Используемые источники энергии современного человечества; альтернативные источники энергии. Проблемы антропического воздействия на содержание парниковых газов в атмосфере, разрушения озонового экрана, кислотных дождей, биогенного и пестицидного загрязнений. Возможные пути решения названных проблем.

Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы. Основные ресурсы, используемые современным человечеством.

Концепции рационального использования природных ресурсов, натуроцентризма, устойчивого развития. Биосферное мышление, экоконверсия. Возможные пути преодоления экологического кризиса современности.

Дополнительный материал. Ключевые этапы антропогенеза. Биологические и социальные особенности человека, связанные с его эволюционной предысторией. Различные взгляды на природоохранную («экологическую») этику.

 

Примечание. В билетах по курсу общей экологии, принятых в ХНУ им. В.Н. Каразина, приведены формулировки, взятые из данной программы, причем только из ее основной части. Каждый билет состоит из 4 вопросов, соответствующих 4 модулям данного курса.

6.24. Экоконверсия

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Приложения

Приложение II. Ориентировочная программа семинаров