Красноярск 2011

Природоохранное обустройство территорий

Природообустройство и водопользование

Учебное пособие

ЭКОЛОГИЯ

Направление подготовки

Профиль подготовки

Квалификация бакалавр

Форма обучения

очная

Спицына, Т.П. Экология: учебное пособие по направлению подготовки 280100 Природообустройство и водопользование, профиль подготовки Природоохранное обустройство территорий, квалификация бакалавр очной формы обучения / Т.П. Спицына. – Красноярск: СибГТУ, 2011. – 200 с.

Утверждено на заседании кафедры экологии и защиты леса 15.05.2011, протокол № 9

Рецензент: канд. биол. наук О.П. Ковылина (методический совет СибГТУ).

В учебном пособии рассмотрены структура и содержание экологии как учебной дисциплины применительно к специальности природообустройство и водопользование. Показаны место и задача экологии в комплексе экологических дисциплин. Изложены понятия и содержание учения о биосфере, воздействии человека на биосферу, экология человека и глобальные проблемы окружающей природной среды. Рассмотрены основные принципы и понятия в экологии, экологические факторы и законы их влияния на организмы, структура и динамика популяций, учение об экосистемах, их трофическая структура и основные типы. Особое внимание уделено экологическим принципам рационального использования природных ресурсов и охраны природы, экономическим механизмам управления природопользованием и природоохранному законодательству. Изложены основы экологического мониторинга и международного сотрудничества в охране окружающей природной среды.

© Спицына Т.П., 2011

© ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ......................................................................................... 3

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................ 6

РАЗДЕЛ 1: ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА................................................... 7

1.1. Экология как наука. Законы Б. Коммонера..................................... 7

1.2. Системный подход в экологии: иерархия организации уровней жизни, объекты экологии.................................................................................................. 14

Библиографический список к разделу.................................................. 16

Контрольные вопросы к разделу 1....................................................... 17

РАЗДЕЛ 2: ВОЗДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА НА БИОСФЕРУ............. 18

2.1. Основные экологические проблемы современности..................... 18

2.2. Классификация, объекты, источники и виды загрязнений............ 24

2.3. Объекты загрязнения биосферы и глобальные экологические проблемы 35

2.4. Загрязнение атмосферы.................................................................. 36

2.4.1. Смог........................................................................................... 37

2.4.2. Кислотные осадки..................................................................... 39

2.4.3. Парниковый эффект.................................................................. 45

2.4.4. Нарушение озонового экрана.................................................. 50

2.5. Загрязнение гидросферы................................................................ 53

2.5.1. Эвтрофикация водоемов........................................................... 55

2.5.2. Чистая путевая вода: проблема и решения.............................. 57

2.6. Загрязнение почв............................................................................. 62

2.6.1. Негативные последствия применения удобрений и пестицидов в сельском и лесном хозяйстве................................................................................. 64

2.6.2. Разрушение почв вследствие нерационального освоения целины 65

2.7. Накопление загрязняющих веществ в пищевых цепях.................. 71

2.8. Радиэкология................................................................................... 73

Библиографический список к разделу.................................................. 86

Контрольные вопросы к разделу 2....................................................... 87

РАЗДЕЛ 3: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ............ 89

3.1. Взаимодействие организма и среды. Понятие среды обитания, ее виды 89

3.2. Экологические факторы, их классификация.................................. 90

3.3. Основные законы экологии: закономерности действия факторов на организм 91

3.4. Основные пути и формы адаптаций живых организмов к условиям среды. Фотопериодизм...................................................................................... 97

Библиографический список к разделу.................................................. 99

Контрольные вопросы к разделу 3..................................................... 100

РАЗДЕЛ 4: ПОПУЛЯЦИОНННАЯ ЭКОЛОГИЯ............................. 101

4.1. Популяционная структура вида................................................... 101

4.2. Количественные и качественные показатели популяций............. 103

4.3. Биологическая организация популяции....................................... 105

4.4. Пространственная структура популяции..................................... 107

4.5. Этологическая структура популяций........................................... 110

4.6. Динамика популяций.................................................................... 111

4.7. Гомеостаз популяций.................................................................... 115

Библиографический список к разделу................................................ 120

Контрольные вопросы к разделу 4..................................................... 121

РАЗДЕЛ 5: БИОЦЕНОЗЫ И ЭКОСИСТЕМЫ................................. 122

5.1. Понятие биоценоза, его особенности как надорганизменной системы 122

5.2. Видовая и пространственная структуры биоценоза................... 125

5.3. Отношения организмов в биогеоценозах.................................... 127

5.4. Трофические группы организмов и пищевые цепи..................... 133

5.5. Продуктивность экосистем........................................................... 135

5.6. Экологическая ниша, правила ее заполнения.............................. 139

5.7. Динамика экосистем...................................................................... 141

5.8. Классификация экосистем............................................................. 144

Библиографический список к разделу................................................ 144

Контрольные вопросы к разделу 5..................................................... 146

РАЗДЕЛ 6: УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ.................................................. 147

6.1. Понятие биосферы, ее структура................................................. 147

6.2. Понятие «живое вещество»........................................................... 149

6.3. Круговорот веществ в биосфере.................................................. 150

6.4. Биологические круговороты веществ в биосфере....................... 151

6.5. Этапы развития биосферы............................................................ 156

6.6. Понятие ноосфера......................................................................... 157

Библиографический список к разделу................................................ 161

Контрольные вопросы к разделу 6..................................................... 162

РАЗДЕЛ 7: ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА................................................ 163

7.1. Биосоциальная природа человека................................................ 163

7.2. Экология пищи.............................................................................. 164

7.3. Экология жилища......................................................................... 165

7.4. Природные ресурсы как лимитирующий фактор развития человечества 166

7.5. Лесные ресурсы............................................................................. 168

Библиографический список к разделу................................................ 170

Контрольные вопросы к разделу 7..................................................... 171

РАЗДЕЛ 8: РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ................................................................... 172

8.1. Антропогенное воздействие на растительный и животный мир. 172

8.2. Законы П. Дансеро........................................................................ 174

8.3. Охрана растительного и животного мира. Сокращение биоразнообразия. 175

8.4. Особо охраняемые природные территории................................ 183

8.5. Мониторинг окружающей среды................................................. 189

8.6. Экозащитная техника и технологии............................................. 194

Библиографический список к разделу................................................ 197

Контрольные вопросы к разделу 8..................................................... 198

ПРИЛОЖЕНИЕ А. ПЕРЕЧЕНЬ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ.......................... 199

ВВЕДЕНИЕ

Целью издания данного учебного пособия является осуществление методической помощи студентам для изучения дисциплины «Экология». В изложении материала в пособии учитывается специфика специальности студентов и знаний, полученных ими при изучении интегральных дисциплин.

Цель изучения дисциплины «Экология» заключаются в формировании у студентов целостного представления о биосфере, воздействии человека в процессе хозяйственной деятельности на ее состояние; способах охраны и защиты окружающей среды. Они достигаются путем изучения структуры биосферы; биологического круговорота веществ; основных форм антропогенного воздействия на биосферу и ее загрязнение; экологических принципов рационального использования природных ресурсов и охраны природы; экозащитной техники и технологии; природоохранного законодательства; экологического мониторинга и принципах его организации.

Особое место курса «Экология» в профессиональной подготовке обусловлено наличием в структуре учебного плана таких дисциплин как почвоведение, ландшафтоведение, климатология и гидрология. Изучение этих дисциплин должно базироваться на представлении об экологической роли различных природных и антропогенных факторов в состоянии экосистем различного уровня.

Структура курса состоит из восьми разделов: экология как наука, воздействие человека на биосферу, взаимодействие организма и среды, популяционная экология, биоценозы и экосистемы, учение о биосфере, экология человека, рациональное природопользование и охрана окружающей среды.

Для контроля усвоения материала студентами в конце каждого раздела содержится список вопросов по которым они могут подготовиться, используя литературу из приведенного тут же библиографического списка.

Курс «Экология» общим объемом 180 часов, в т.ч. лекции 36 часов, лабораторные занятия – 30 часов, самостоятельная работа студентов – 108 часов, изучается в течение первого семестра. Курс завершается экзаменом. При этом до экзамена студент должен представить две контрольных работы и выполненные лабораторные работы, в которых должны быть решены задачи, репрезентирующие основные разделы курса. На экзамене студент должен ответить на три основные и дополнительные вопросы.

РАЗДЕЛ 1: ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

Дата добавления: 2014-11-18