ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

Экология как биологическая наука. Методы экологических исследований

Вопросы и задания к практической работе№1

1. Экология как наука, предмет изучения экологии? Почему в настоящее время экология приобретает всеобщую известность и признание?

2. Сформулируйте основные задачи и методы исследования в экологии.

3. Перечислите важнейшие этапы становления экологии.

4. Что изучает общая экология? Что изучает прикладная экология?

5. Какой раздел экологии называют аутэкологией? Какова основная задача аутэкологии?

6. Какой раздел экологии называют популяционной экологией? Какова основная задача популяционной экологии?

7. Какой раздел экологии называют синэкологией? Какова основная задача синэкологии?

8. Что изучает экология человека?

9. Что изучает социальная экология?

Индивидуальные задания

1. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии экологии (П.С. Паллас, И.И. Лепехин, С.П. Крашенинников, А. Гумбольдт, К.Ф. Рулье, Н.А. Северцов, А.Н. Бекетов, В.В. Докучаев, В.Н. Сукачев).

2. Сформулируйте законы Коммонера. Подтвердите примерами их справедливость.

3. Какова экологическая обстановка в нашей области. Приведите примеры положительного и отрицательного влияния человека на природу в нашей области.

4. Какие научные направления формируются в экологии в настоящее время? Какая взаимосвязь существует между экологией и охраной природы, в чем их различия?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА№ 2

Структура и ресурсы биосферы

Вопросы и задания к практической работе № 2

1. Дать определение понятию«биосфера». Какое вещество входит в состав биосферы. Укажите границы биосферы.

2. Дать определение понятию «живое  вещество». В чем заключается специфика живого вещества?

3. Перечислите свойства и функции живого вещества.

4. Охарактеризуйте вклад В. И. Вернадского в учение о биосфере и ноосфере. Сформулируйте основные положения.

5. Приведите эколого-экономическую классификацию природных ресурсов.

6. Перечислите принципы, на основе которых должна осуществляться хозяйственная и иная деятельность согласно закону «Об охране окружающей среды».Поясните связь между рациональным природопользованием и охраной природы.

Индивидуальные задания

1. Выделите основные этапы в развитии биосферы и укажите факторы, которые были определяющими на том или ином этапе.

2. Какой из этапов развития биосферы был наиболее длительным? Укажите причину этого.

3. Какой тип питания был присущ первым живым организмам?

4. Каково значение озонового слоя Земли для ее обитателей? Что стало причиной его возникновения?

5. Почему человек абсолютно зависим от жизнедеятельности и разнообразия других организмов?

6. Возможно ли возникновение ноосферы в результате коэволюции человеческого общества и природной среды?

7. Дайте оценку перспективам использования минеральных, энергетических и биологических ресурсов Мирового океана.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Факторы среды

Вопросы и задания к практической работе № 3

1. Что такое среда обитания, и какие среды заселены организмами?

2. Что входит в понятие «экологический фактор»? Какие факторы среды относятся к абиотическим и биотическим?

3. Сформулируйте основные законы действия экологических факторов на организм: закон оптимума, закон минимума Либиха, закон толерантности. Какие факторы называются лимитирующими?

4. В чем различие между местообитанием и экологической нишей?

5. Что такое адаптация, в чем ее экологическая роль? Охарактеризуйте разновидности адаптации и приведите конкретные примеры.

6. Заполните таблицу 1.

Таблица 1

Характеристика основных экологических факторов

7. Впишите в таблицу 2 названия животных и растений из предлагаемого списка соответственно их экологической характеристике, т. е. принадлежности к стенобионтам или эврибионтам.

Лишайники, кораллы, млекопитающие, орхидеи, птицы, медузы, пресмыкающиеся, мхи,форель, человек, кактусы.

Таблица 2

Распределение живых организмов по группам

Индивидуальные задания

1. Приведите примеры использования законов минимума и толерантности в практической деятельности.

2. Какой режим действия фактора называют регулярно-периодическим? Какой режим действия фактора называют нерегулярным? Какой режим действия фактора называют направленным? Приведите примеры.

3. Приведите примеры температурных адаптаций. Сформулируйте правило Бергмана и правило Аллена.

4. Какое явление называют фотопериодизмом? Приведите примеры.

5. Какие факторы следует учитывать в первую очередь при создании проектов управления экосистемами? Почему?

6. Какие стадии можно выделить в процессе адаптации человека к экстремальным условиям среды?

7. Что такое экотип? Перечислите основные экотипы человека. Какие адаптации для них характерны?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Экология популяций. Структура и динамика популяций

Вопросы и задания к практической работе №4

1. Что понимают под термином «популяция»?

2. Какие показатели используются для характеристики популяции?

3. Как организмы распределяются в пространстве и от чего это зависит?

4. Перечислите динамические характеристики популяции.

5. Перечислите факторы, которые могут оказывать влияние на рождаемость и смертность в популяциях рыб. Заполните таблицу 3, указывая в графах(+)причины, ускоряющие, а в графах (-) замедляющие соответствующие процессы.

Таблица 3

Демографические показатели в популяциях

6. Что такое «экологическая стратегия»? Какие выделают типы экологических стратегий?

7. Каковы механизмы регуляции численности популяции?

8. Представьте себе, что Вы изучаете популяцию дикого голубя. Предварительные наблюдения позволили установить, что ее плотность в вашем районе составляет 130 особей /га. За период размножения (у голубя раз в году) из одной кладки яиц в среднем выживает 1,3 детеныша. В популяции равное число самцов и самок. Смертность голубя постоянна, в среднем за год погибает 27% особей. На основании имеющихся данных определите, как будет меняться плотность популяции голубя в течение 5 ближайших лет. При расчетах отбрасывайте дробную часть числа. Произведя вычисления, заполните таблицу 2,руководствуясь приведенными ниже примерами расчетов изменения численности за первый год.

Рождаемость = плотность самок *плодовитость= 130 : 2*1,3 = 84 Смертность = общая плотность *удельная смертность = 130 *27 : 100 = 35 Плотность популяции к началу следующего года есть ее плотность к началу данного года плюс рождаемость и минус смертность. Таким образом, к началу второго года плотность популяции составит: 130 – 35 + 84 = 179.

Таблица 4

Изменение плотности популяции дикого голубя

Индивидуальные задания

1. Что такое популяции с точки зрения зоолога, ботаника, микробиолога?

2. Гомеостаз популяции: регуляционизм истохастизм.

3. Как изучают популяции микроорганизмов в почве?

4. Существует ли конкуренция в природе?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

Природные системы.Основные закономерности их функционирования

Вопросы и задания к практической работе №5

1. Дайте определение экосистемы (биогеоценоза) как основной функциональной единицы живой природы. Охарактеризуйте основные компоненты экосистемы.

2. По каким признакам организмы относятся к продуцентам,консументам, редуцентам? Приведите примеры организмов, относящихся к этим группам.

3. Какие из нижеперечисленных животных и почему можно отнести к консументам первого порядка: корова, лев, амеба, волк,заяц, щука, колорадский жук, бычий цепень, гусеница капустной белянки, кровососущий комар?

4. Что такое экологическая сукцессия? Какие сукцессии называют первичными? Какие сукцессии называют вторичными? Приведите примеры первичной и вторичной сукцессии.

5. Из каких этапов состоит сукцессионный процесс?

6. На какие трофические уровни делится биоценоз? Какое количество биомассы (в процентах) переходит с одного трофического уровня на другой?

7. Что называют экологической пирамидой? Что такое пирамида биомассы, пирамида чисел?

Используя приведенные данные, постройте пирамиды биомассы для заброшенного поля и пролива Ла-Манш, определите их типы и назовите их. Заброшенное поле (Джорджия,США): продуценты – 500 г/м², первичные консументы – 1 г/м², вторичные консументы– 0,01г/м². Пролив Ла-Манш фитопланктон – 4 г/м², зоопланктон –21г/м².

8. Определите энергию последующих ступеней трофической цепи на основе правила 10%.

8. Какие типы взаимоотношений существуют внутри биоценоза? Перечислите основные формы межвидовых связей в сообществах.

9. Укажите знаком “+” в соответствующей графе таблицы 5, за какие природные ресурсы конкурируют между собой растения, а за какие – животные (если конкуренции нет, то отмечать не надо).

Таблица 5

Межвидовые связи живых организмов

10.  В таблице 6 перечислены некоторые известные Вам растения и животные. Выпишите их название в две колонки в соответствии с экологической ролью этих организмов в природе.

Таблица 6

Классификация живых организмов по способу питания

Пантера, аскарида, акула, рыба-прилипала, удав, клоп постельный, клещ, повилика, божья коровка, пауки, свиной цепень, росянка, орхидея, баклан, актиния, омела, рафлезия, гиена, лишайник-эпифит, трипаносома, сокол, лягушка, актиния, крокодил, стрекоза, минога.

11. Соедините организмы, которые образуют между собой устойчивые симбиотические связи, сплошной  линией ( ), а те, которые находятся в отношениях протокооперации пунктирной (----). В чем различие этих типов взаимоотношений?

12. Пищевую цепь обычно составляют продуценты, травоядные, плотоядные и деструкторы. К какому из трофических уровней относятся перечисленные ниже группы организмов?

Автотрофы, однолетние травы, гетеротрофы, овцы, рыбы, дельфины, консументы,макроконсументы, пчелы, кустарники, микроконсументы, фитопланктон, волки, детритофаги, микроорганизмы.

Распределите организмы по следующим категориям:

- продуценты  - травоядные

- плотоядные  - деструкторы

Индивидуальные задания

1. Определите место человека в пищевой цепи. Как влияет эффект аккумуляции веществ на состояние здоровья человека при прохождении по пищевой цепи?

2. Объясните, каким образом вредные вещества – загрязнители (свинец) могут попасть в организм человека?

3. От каких факторов зависит способность систем к самоподдержанию? Приведите примеры.

4. Почему необходимо поддерживать биоразнообразие природных систем? Дополните свой ответ примерами.

5. Что такое Красная книга? Когда и для чего она создана?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6

Загрязнение атмосферы и ее защита

Вопросы и задания к практической работе № 6

1. Приведите примеры источников загрязнения атмосферы природного и атмосферного происхождения. Каковы сравнительные масштабы загрязнения атмосферы в результате естественных природных явлений и человеческой деятельности? Ответ подтвердите количественными данными.

2. Назовите главные загрязнители (поллютанты) атмосферноговоздуха.

3. Обоснуйте необходимость очистки газовых выбросов от диоксида сера (SO₂)и оксидов азота(NO, NO₂) .

4. Какие методы применяют для очистки промышленных выбросов от твердых и газообразных частиц.

5. Дайте определения предельно допустимому выбросу веществ (ПДВ) и предельно допустимой концентрации веществ (ПДК)? Какие существуют методы контроля за ПДВ и ПДК?

6. Перечислите организационные и технологические мероприятия, позволяющие снизить вредное воздействие токсичных газовых выбросов.

7. Дайте краткую характеристику экологической проблемы диоксидов по схеме:

8. В воздухе одновременно присутствуют фенол (0,009 мг/м³)и ацетон (0,342 мг/м³); соответствующие им ПДК равны 0,01 мг/м³и 0,35мг/м³. Допустим ли такой уровень загрязнения? Почему?

Индивидуальные задания

1. Какие вещества наиболее сильно разрушают озоновый слой атмосферы Земли и почему?

2. Приведите и кратко охарактеризуйте состав выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Какие вещества в составе выбросов ДВС являются наиболее опасными и почему?

3. Перечислите основные источники загрязнения атмосферного воздуха в районе Вашего проживания. Какие загрязняющие воздух вещества являются токсичными для человека? Какие канцерогенными? Какие мероприятия проводить, чтобы снизить содержание в воздухе вредных веществ и количества заболеваний по этой причине у жителей Вашего микрорайона?

4. Почему из всех возможных загрязнений биосферы наиболее опасным для человека является загрязнение атмосферного воздуха.

5. Что такое радиоактивное загрязнение биосферы? Выделите и охарактеризуйте основные источники радиоактивного загрязнения биосферы. Рассмотрите количественные характеристики воздействия радиоактивного излучения и радионуклидов на человека.

6. Какие изменения (нарушения) в окружающей среде происходят в результате утечки природного газа из трубопроводов? Какие организмы можно использовать в качестве биоиндикаторов для проверки загрязнения почв газом в окрестностях подземных трубопроводов и почему?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7

Загрязнение гидросферы и ее защита

Вопросы и задания к практической работе №7

1. Назовите основные источники антропогенного загрязнения природных вод и дайте их краткую характеристику.

2. Назовите категории водопользования. Перечислите основные показатели качества воды, позволяющие отнести водный объект к той или иной категории водопользования.

3. Что такое водопотребление? На какие типы подразделяется пресная вода в зависимости от её хозяйственного назначения.

4. Перечислите и охарактеризуйте санитарно-гигиенические нормативы.

5. Дайте определение сточных вод. Приведите варианты состава сточных вод различного происхождения.

6. Перечислите основные методы очистки сточных вод. Дайте краткую характеристику наиболее часто используемых физико-химических методов очистки сточных вод.

7. Какой принцип лежит в основе биологической очистки сточных вод? Для каких (по составу) стоков он применим? Почему этот метод считается самым экологичным?

8. Что такое санитарно-защитная и водоохранные зоны? Как определить и от чего зависит размер зоны?

Индивидуальные задания

1. Чем вызван дефицит пресной воды в большинстве стран мира?

2. Что такое «термальные воды»? Какие запасы термальных вод на нашей планете? Как осуществляется теплофикация (централизованное теплоснабжение) при использовании термальных вод?

3. Приведите примеры прямого и косвенного воздействия человека на гидросферу, обоснуйте необходимость принятия особых охранных мер по отношению к прибрежным зонам морей и рек.

4. Какие нормативы используют для контроля над содержанием вредных веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения?

5. Охарактеризуйте роль воды в жизни современного человека. Какие основные требования предъявляются к воде питьевого качества?

6. В чем заключаются экологические последствия создания водохранилищ?

7. В чем заключаются принципы бессточного производства.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8

Загрязнение литосферы и ее защита

Вопросы и задания к практической работе №8

1. В чем заключается экологическая функция литосферы?

2. Перечислите основные источники загрязнения почв.

3. Что такое деградация почв (земель) и каковы ее причины?

4. Какие причины антропогенного характера вызывают деградацию почв, и инициирую процессы опустынивания? Охарактеризуйте мероприятия, проводимые при рекультивации земель

5. Покажите, что общий экологический вред от пестицидов(ядохимикатов) превышает пользу от их применения.

6. Почему, эрозию можно назвать недугом ландшафта, а опустынивание – его смерть?

7. Объясните, почему разработка недр оказывает огромное негативное воздействие на окружающую среду.

8. Дайте краткую характеристику отходов, образующихся в быту. Какую опасность для здоровья человека представляют твердые бытовые отходы при неправильном их хранении?

9. Дайте толкование термина «утилизация» применительно к отходам. Приведите примеры утилизации бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов.

Индивидуальные задания

1. Насколько остра проблема нехватки сельскохозяйственных земель на планете? Актуальна ли проблема опустынивания для России?

2. Обследуйте свою квартиру (дом) в плане наличия химических и физических загрязнений. Какие вещи содержат токсичные иканцерогенные вещества? Как Вы предполагаете их ликвидировать после использования? Обращаете ли Вы внимание на состав пищевых продуктов длительного хранения? Какие вещества, содержащиеся в них, могут оказывать негативное влияние на Ваше здоровье?

3. Кратко опишите процесс переработке ТБО по современной технологии на мусороперерабатывающем комбинате.

4. Предположите что Вы – мэр города, в котором не решена проблема удаления бытовых отходов. На примере своего города(района) предложите 3- 4 способа утилизации отходов. Ответ обоснуйте.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 9

Экологический мониторинг. Современные экологические проблемы биосферы

Вопросы к практической работе №9

1. Дайте определение экологическому мониторингу. Чем он отличается от обычного наблюдения за состоянием окружающей среды?

2. Перечислите уровни экологического мониторинга. Какие методы используются при его проведении.

3. В каких документах представлены экологические стандарты и нормативы.

4. Что представляет собой государственная экологическая экспертиза? Перечислите объекты.

5. Что представляет собой государственный экологический контроль? Какие виды экологического контроля существуют в Российской Федерации?

6. Что представляет собой экологический аудит?

7. Что называется экологической проблемой, экологическим кризисом?

8. Какие глобальные проблемы стоят перед человечеством на современном этапе?

9. Какова роль озонового слоя в сохранении жизни на Земле? Объясните механизм его защитного действия.

10. Назовите основные источники возникновения «парникового эффекта».

11. Назовите возможные последствия кислотных дождей для окружающей среды планеты.

12. Чем вызвана проблема истощения природных ресурсов?

13. Что такое урбанизация? Есть ли положительный момент в этом явлении? Ответ поясните, приведите примеры.

14. Охарактеризуйте основные экологические проблемы, сопровождающие рост народонаселения и процесс урбанизации.

Индивидуальные задания

1. Что представляет собой экологическое лицензирование? Для чего он введено?

2. Дайте определение лимита использования природных ресурсов. На какие виды ресурсов, в соответствии с Российским законодательством, устанавливаются лимиты использования?

3. Приведите примеры воздействия на экосистемы и биосферу в целом техногенных аварий и военных конфликтов, а также испытания и уничтожения оружия массового поражения.

4. Каковы возможные последствия глобального изменения климат для России?

5. Есть ли связь между экологическими проблемами и внешней политикой государства? Ответ поясните, приведите примеры.

6. Назовите и объясните основные принципы международного сотрудничества в области экологии и охраны окружающей среды.Какие международные организации по охране природы действуют во всех странах мира, и каковы их функции.

7. Экологические проблемы тепловой энергетики.