Bileti(4)_2015 (Д.Г. Замолодчиков «Экология» - 4 курс)

3

Вопросы по курсу «Экология»

1. Значения термина «экология» в современном обществе. Возникновение экологии. Место современной экологии в системе биологических наук. Методы экологии.

2. Уровни организации живой материи. Определение и соотношение понятий: организм, популяция, сообщество, экосистема, ландшафт, биом, биосфера. Компоненты экосистемы.

3. Определение экологического фактора. Классификации экологических факторов. Лимитирующие факторы. Закон минимума, закон толерантности. Диапазоны толерантности у разных видов. Эврибионтные и стенобионтные виды.

4. Взаимодействие экологических факторов. Экологическая ниша, фундаментальные и реализованные ниши, многомерное пространство экологических факторов.

5. Температура как экологический фактор. Зависимость скорости химической реакции от температуры, верхние и нижние температурные пределы для различных живых организмов, холодовые адаптации, эндотермность и эктотермность, терморегуляция у эндотермов, экологические правила, связанные с терморегуляцией.

6. Свет как экологический фактор. Спектры солнечного света на верхней границе атмосферы и на уровне моря. Экологические функции различных диапазонов солнечного спектра, световые кривые фотосинтеза.

7. Влажность и соленость как экологические факторы. Экологические функции воды. Классификация растений по гидрологическому режиму местообитаний. Классификация вод по солености. Осмотические явления, гомойосмотические и пойкилосмотические организмы, регуляция осмотических процессов у костистых рыб.

8. Биогенные элементы как экологические факторы. Макроэлементы, микроэлементы. Примеры ситуаций лимитирования биогенными элементами. Газовый состав атмосферы. Примеры ситуаций лимитирования свободным кислородом.

9. Популяция, ее статические и динамические характеристики. Численность, плотность, возрастной состав, рождаемость, выживаемость, иммиграция, эмиграция.

10. Типы пространственной структуры популяции, примеры популяций с пространственной структурой различных типов, механизмы поддержания территорий.

11. Экспоненциальный рост численности популяции, уравнение, лабораторные и натурные примеры.

12. Логистический рост численности популяции, уравнение, лабораторные и натурные примеры.

13. Классификации жизненных стратегий, r- и К-виды, система Раменского-Грайма, примеры.

14. Классификация межпопуляционных взаимодействий, примеры популяций, находящихся в различных межпопуляционных взаимодействиях.

15. Модель конкурентного взаимодействия популяций, математическая формулировка модели, графический анализ, прогнозируемые исходы, экспериментальные и натурные примеры, влияние конкуренции на ширину экологических ниш.

16. Модель взаимодействия «хищник-жертва», математическая формулировка модели, прогнозируемые исходы, экспериментальные и натурные примеры.

17. Симбиоз. Формы, примеры. Роль симбиотических отношений в осуществлении биогеохимических циклов.

18. Продуценты, консументы, редуценты: определения и таксономический состав. Пастбищные и детритные трофические цепи, специфика трофических цепей в наземных и водных экосистемах.

19. Потоки энергии в экосистеме, экологические последствия действия первого и второго начал термодинамики. Уравнение энергобаланса для экосистемы, чистая первичная продукция.

20. Потоки энергии для уровня продуцентов. Валовая и чистая первичная продукция, экологическая эффективность первичной продукции, широтные вариации отношения чистой и валовой продукций в наземных экосистемах.

21. Вторичная продукция консументов, эффективность ассимиляции, эффективность вторичной продукции. Зависимость метаболизма от массы тела, обоснования коэффициентов 2/3 и 3/4.

22. Энергетическая классификация экосистем, примеры экосистем с различным характером энергообмена.

23. Понятие энергетической субсидии в экосистему, антропогенные и естественные энергетические субсидии . Роль энергетических субсидий в сельскохозяйственных системах.

24. Биосферный цикл углерода, величины ключевых пулов и потоков. Современная антропогенная модификация углеродного цикла.

25. Механизм парникового эффекта, причины современного роста парниковых газов в атмосфере, современное потепление климата, концепции антропогенности и естественности современного потепления.

26. Негативные и позитивные эффекты современного потепления климата. Международные соглашения по охране климата: Рамочная конвенция ООН об изменении климата, Киотский протокол, Парижское соглашение.

27. Биосферный цикл кислорода, его современная антропогенная модификация. Озоновый слой, антропогенное воздействие на озоновый слой, меры по сохранению озонового слоя и оценка их эффективности.

28. Биосферный цикл азота, его современная антропогенная модификация. Негативные последствия нарушений азотного цикла, природные механизмы его стабилизации.

29. Биосферный цикл фосфора, его современная антропогенная модификация. Негативные последствия нарушений цикла фосфора.

30. Экологические сукцессии, первичные и вторичные сукцессии, концепции климакса, изменения потоков энергии в процессе автотрофной сукцессии.

31. Зарастание ледникового озера как пример первичной сукцессии. Восстановление таежной гари как пример вторичной сукцессии.

32. Основные этапы эволюции биосферы, связь прогрессивных достижений биологической эволюции с концентрацией кислорода в атмосфере Земли.

33. Катастрофические ситуации в эволюции биосферы, роль внутренних и внешних факторов. Вероятные причины гуронского оледенения, кембрийского взрыва, пермско-триасового и мел-палеогенового вымираний.

34. Распределение биомов по поверхности суши, «экологические ниши» биомов в пространстве двух экологических факторов (температура, осадки).

35. Почва как компонент экосистемы. Типичная структура почвенных горизонтов, примеры различных типов почв.

36. Сравнительная характеристика биомов тундры, тайги и лиственных лесов: растительность, биомасса, продукция, почвы, степень антропогенного преобразования.

37. Сравнительная характеристика биомов степей и пустынь: растительность, биомасса, продукция, почвы, степень антропогенного преобразования. Проблемы, связанные с пахотным освоением степного биома. Опустынивание, глобальные меры по борьбе с опустыниванием.

38. Водные экосистемы, основные экологические группировки водных организмов. Экологическая зональность океана, чистая первичная продукция в экосистемах океана, антропогенное воздействие на океан.

39. Динамика человеческого населения Земли за последние 10 тысяч лет, ключевые изменения характера динамики и их причины. Кризисы трофических уровней (по Н.Ф. Реймерсу).

40. Концепция экологического следа. Основные компоненты оценки экологического следа. Динамика экологического следа за последние 50 лет. Экологический след населения различных стран. Индекс живой планеты и его динамика в последние десятилетия. Экологическая кривая Кузнеца.

Презентации лекций доступны по веб-адресу

http://ecology.genebee.msu.ru/4_UCHEB/kursy.htm#Д.Г. Замолодчиков

Рекомендуемая литература

Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. 7-е изд. – М.: Дрофа, 2009. – 624 с.

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Краткий курс общей экологии. Часть I: Экология видов и популяций – Уфа: Изд-во БГПУ, 2011. – 206 с. Часть II: Экология экосистем и биосферы. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2011. – 180 с.

Одум Ю. Экология. Том 1. – М: Мир, 1986. – 328 с. Том 2. – М: Мир, 1986. – 376 с.

Дополнительная литература (для интересующихся)

Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология: особи, популяции и сообщества. Том 1. – М.: Мир, 1989. – 667 с. Том 2. – М.: Мир, 1989. – 477 с. (динамика популяций, межпопуляционные взаимодействия)

Пианка Э. Эволюционная экология. – М.: Мир, 1981. – 400 с. (динамика популяций, модели)

Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.: Россия Молодая, 1994. – 367 с. (взаимодействие человека и биосферы)

Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. – М.: МГУ, 1980. – 433 с. (системный подход)

Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 2009. – 512 с. (взаимодействие организмов и внешней среды).