# Экология животных

Элина Джоновна Владимирова

Методические рекомендации для студентов, обучающихся по специальности "биология", специализирующихся по экологическому направлению. Предлагаются программы изучения экологии наземных позвоночных, приведены: список литературы, планы практических занятий, программированные тесты с ответами

ЭКОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ


Самара


2006


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ


ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ


"САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"


КАФЕДРА ЗООЛОГИИ, ГЕНЕТИКИ И ОБЩЕЙ ЭКОЛОГИИ


ЭКОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ


Учебно-методическое пособие для


студентов специальности "Биология"


Издательство "Универс-групп"


2006


Печатается по решению Редакционно-издательского совета


Самарского государственного университета


Экология животных: Учебно-методическое пособие для студентов специальности "Биология" / Автор-составитель Э.Д.Владимирова. - Самара: Изд-во "Универс-групп", 2006. - 35 с.


Рецензенты: кандидат биологических наук Золотухин В.В. (УГПУ);

кандидат биологических наук Ясюк В.П. (СамГПУ).


Даны расширенная программа, планы лабораторных занятий, приведены программированные тесты по основным темам курса, указана основная и дополнительная учебная литература по экологии животных. Разъяснение ключевых вопросов курса поможет студентам грамотно организовать самостоятельную работу с учебной литературой. Тестовые задания могут быть использованы для проверки знаний в ходе аудиторной работы, а также для самостоятельной работы студентов - при подготовке к лабораторным занятиям, летней практике и зачету. Предлагаются программы изучения экологии наземных позвоночных. Материал такого рода позволит студентам правильно распланировать самостоятельные экологические исследования - как в ходе проработки научной литературы, так и во время выполнения собственных полевых наблюдений и экспериментов.

Пособие предназначено для студентов третьего курса дневного отделения, обучающихся по специальности "Биология" и специализирующихся по зоологии. Также пособие может использоваться студентами-биологами четвертого курса вечернего отделения, специализирующимися по экологии, по спецкурсу "Популяционная экология". Кроме того, пособие окажется полезным студентам-биологам при подготовке рефератов, докладов, курсовых и дипломных работ, так или иначе затрагивающих проблематику экологии животных.

Составитель: к. б. н. Э.Д. Владимирова


No Владимирова Э.Д.,

составление, 2006

-- Программа курса "Экология животных"


(расширенный вариант программы с пояснениями)


Данная программа предназначена для студентов 3-го курса дневного отделения биологического факультета, специализирующихся по зоологии. Курсивом выделены вопросы, составляющие минимум знаний, необходимый для получения зачета.

Введение. Предмет, методы и задачи экологии животных

Место экологии животных в ряду других биологических наук. Экология - наука об энергетических, материальных и информационных взаимоотношениях организма и окружающей среды. Объекты и методы экологии животных. Сравнительно-экологический метод. Эколого-географический метод.

Организм и особь. Популяция. Биогеоценоз. Биотоп. Биота. Зооценоз. Экосистема. Основные направления и задачи современной экологии животных. Особенности исследования гидробионтов, почвенных животных (педобиотнов), сухопутных животных (аэробионтов), паразитов. Особенности аутэкологического, популяционного и биоценотического подходов к экологии животных. История дисциплины "экология животных" (Паллас, Рулье, Н.А.Северцов, Миддендорф и др.).

Работы отечественных зоологов-натуралистов в области экологии животных: Н.А. Северцова, Г.Ф. Гаузе, И.И. Шмальгаузена, М.С. Гилярова, А.П. Семенова-Тян-Шанского, С.А. Северцова, С.С. Шварца, С.И. Огнева, А.Н. Формозова, А.А. Насимовича, Г.А. Новикова, Н.П. Наумова.

Работы зарубежных биологов, оказавшие существенное влияние на современное состояние экологии животных: Э.Сетон-Томпсона, У.Олли, Дж.Кристиана и Дж. Дэвиса, Ч. Кребса, В Шелфорда, Ч. Элтона, Дж. Хатчинсона, Р. Чэпмана.


Часть 1. Экология особей

1.1. Факторы среды и организмы

Достоинства и недостатки аутэкологического подхода к экологии животных. Морфо-физиологические основы экологии. Общие закономерности взаимодействия организмов и среды обитания. Классификация факторов: абиотические, биотические, антропогенные, лимитирующие. Изменчивость действия факторов среды по А.С. Мончадскому. Стабильные факторы среды. Сила тяготения, солнечная постоянная, состав и свойства атмосферы, гидросферы, литосферы, рельеф, ландшафт. Закономерно-периодические факторы. Климатические факторы.

Формы действия (прямое, косвенное, сигнальное) и взаимодействие факторов. Интенсивность действия факторов и понятие оптимума. Основные абиотические факторы. Правило оптимума фактора внешней среды. Значение дозировки фактора для организма. Правило Ю.Либиха об ограничивающем действии недостающего фактора. Теория Т.Д.Лысенко о дифференцированном значении факторов в стадийном развитии организма. Правило толерантности В. Шелфорда и В. Тэйлора: зависимость "успеха" вида от уровня отклонения факторов от зоны оптимума. Правило географического "предварения" распространения и местообитаний вида при передвижении на юг и север В.В. Алехина.

Эврибионтность и стенобионтность. Термофилия, стенотермия и эвритермия. Температурный преферендум и методы его определения. Животные-оксифилы и стеноксибионты. Правило Бергмана (увеличение размеров гомойотермных позвоночных при продвижении в холодные климатические зоны). Правило Аллена (уменьшение размеров придатков тела при продвижении в области холодного климата). Правило мехового покрова. Физиологическая адаптация, акклимация и акклиматизация животных. Правило Рише-Рубнера об уменьшении потребления кислорода по мере увеличения размеров тела. Правило Рубнера о соотношении массы и поверхности. Правила величины особей.


1.2. Основные характеристики сфер жизни

Параметры литосферы, лимитирующие существование живых организмов: плотность и структурированность, влажность, газовый и ионный составы почвы. Виды субстратов. Особенности действия эдафического фактора среды обитания. Специфика трофических связей в почве. Способы передвижения почвенных организмов. Характеристика атмосферы и гидросферы как сред обитания организмов. Водно-солевой обмен гидоробионтов и сухопутных животных. Газообмен. Виды лучистой энергии. Свет и поведение животных. Приспособительное поведение пойкилотермных и гомойотермных животных к динамике и крайним значениям внешних факторов. Влияние температуры и влажности на размножение и смертность животных. Движение среды обитания - течение, ветер, давление. Адаптации животных к действию нивального фактора среды. Фенологические данные на службе экологических исследований.


1.3. Биологические циклы

Влияние климата как целого. Суточные и сезонные циклы. Суточный ритм активности при различных режимах среды обитания. Резонансное соответствие. Вертикальные и горизонтальные суточные миграции наземных позвоночных. Кочевки. Многолетние циклы. Сезонная спячка теплокровных и холоднокровных животных. Сезонное запасание корма, нагул. Линька покровов, её экологическое значение. Сезонная перестройка метаболизма.

Циклы развития беспозвоночных. Диапауза. Сезонная периодичность размножения. Чередование лет обилия и малочисленности видов в связи с климатическими воздействиями.

1.4. Пространственная ориентация животных

Светочувствительность и зрение. Химическая чувствительность. Роль хеморецепции в поддержании интегративности популяции. Биогенные звуки, голоса и сигналы общения. Границы чувствительности зрения, слуха и обоняния у животных разных систематических групп. Кожная и гигротермическая чувствительность. Анализ времени и пространства. Ориентация как целостный процесс. Чувство направления, ориентация по внешним объектам, кинестетическая память. Роль знакового поля в пространственной ориентации наземных позвоночных. Ориентация птиц по магнитному полю земли и фотокомпасная ориентация. Подражательные реакции в ходе ориентации. Биологическое сигнальное поле по Н.П. Наумову.


1.5. Питание животных

Трофические уровни экосистемы. Автотрофные и гетеротрофные организмы. Продуценты, консументы, редуценты. Потеря энергии с переходом на новый трофический уровень. Пирамиды массы и численности. Особенности поддержания численности популяции у животных различных трофических уровней. Основные типы питания животных.

Приспособления животных, связанные с обеспечением трофики организма. Способы добывания корма. Стадный, одиночный, групповой, территориальный, номадный образы жизни и связанные с ними трофические особенности. Специализация питания. Пассивное, паразитическое, активное питание. Пасьба, выедание, подкарауливание и преследование добычи.

Полифагия, эврифагия (многоядность), монофагия, стенофагия, олигофагия - экологические особенности вида, связанные с тем или иным видом питания. Фитофагия, пантофагия (всеядность), миофагия, зоофагия, сапрофагия и их значение в эволюционной дифференциации видов и подвидов животных и растений. Хищничество, каннибализм, инфантицид.

Видовые, половые, возрастные, сезонные, индивидуальные и географические пищевые предпочтения у животных. Конкурентные отношения по питанию. Компенсаторные механизмы, сопровождающие недостаток корма: сокращение плодовитости, прекращение размножения, миграции, переход на факультативные корма.


1.6. Размножение животных

Экологические отличия самцов и самок. Возрастные популяции. Репродуктивная фаза развития. Отличия образа жизни у животных разных половых и возрастных групп. Влияние факторов внешней среды на сезонную динамику размножения. Приуроченность периода размножения к оптимальным внешним условиям. Влияние света на гаметогенез. Роль гонадотропных гормонов гипофиза на размножение. Лимитирующее влияние недостатка пищи на процесс размножения и плодовитость. Период гона у млекопитающих. Образование пар. Брачные церемонии, их экологическое значение. Половое и родительское поведение. Облигатное и факультативное научение молодняка. Птенцовые и выводковые птицы.


Часть 2. Популяционная экология

2.1. Понятие популяции

Общие свойства особи и популяции, как биологических систем. Специфика популяции как биологической системы по Ю. Одуму. Значение популяционного уровня организации живого. Определения популяции У. Олли, И.А. Шилова, Н.В. Тимофеева-Ресовского, Ю.Одума, С.С. Шварца. Популяция - основная эволюционирующая единица. Различные подходы к определению понятия "популяция". Популяция как естественная пространственная группировка особей. Ареал и "зона сходного благоприятствования". Клинальная изменчивость условий среды. Географическая и иные формы изоляции популяций. Полиморфизм особей, слагающих популяцию.

Условия формирования, структура и динамика популяций. Основные критерии принадлежности животных к одной или нескольким популяциям. Демографическая, размерная, агрегативная, генетическая и пространственно-этологическая структуры популяции. Растительные популяции. Определение биогеоценоза, предложенное В.Н.Сукачевым.


2.2. Популяционная структура вида

Виды, подвиды и мелкие таксономические единицы: племена, расы, экотипы, сезонные фазы животных. Правило "семидесяти пяти процентов". Ландшафтно-географический район обитания. Географические, экологические, элементарные популяции по Н.П. Наумову. Полиморфизм вида. Межвидовые биологические расы и конституции животных.

Генерации. Половые группы. Механизмы регуляции первичного, вторичного и третичного полового состава популяции. Партеногенез. Смена пола в онтогенезе. Экологическое значение того или иного соотношения внутрипопуляционных половых и возрастных групп. Экологический критерий вида. Межвидовая гибридизация и экологическое значение видовой изоляции.

Популяционная структура вида. Виды-автохтоны и географические формы (на примере адаптации к условиям Субарктики). Аргументы в пользу выделения понятий "подвид", "географическая", "экологическая", "элементарная" популяции. Закономерности, от которых зависят размеры подвидов. Проблемы фенетики. Модельные виды фенетических исследований.

2.3. Динамика популяций

Рождаемость, плодовитость, смертность, скорость роста популяций. Способы регуляции плотности населения. Жизненные стратегии: виоленты, патиены, эксплеренты. К- и R- стратегии размножения, их эволюционное и экологическое значение. Факторы, определяющие изменчивость численности. Типы динамики плотности популяций. Факторы популяционной динамики, зависимые и независимые от её плотности. Ключевой фактор. Влияние недостатка корма, размножения паразитов, неблагоприятных климатических условий периода выведения молодняка, развития заболеваний и роста числа врагов и конкурентов на процессы снижения, стабилизации и повышения численности популяции. Амплитуда колебаний численности. Волны жизни. Биотический потенциал (характеристики выживания и размножения) и сопротивление среды (разница между потенциальной и реально наблюдаемой численностью) по Р. Чэпмену.

Видовые константы размножения по С.А. Северцову: скорость полового созревания, величина приплода, соотношение самцов и самок в популяциях. Полицикличное и моноцикличное размножение. Неотения. Кривые выживания (кривые смертности) по Пёрлу и Дивею. Количественные закономерности динамики численности (экспонента размножения, кривые Вольтерры, Николсона и Лотки). "Эффективная" часть популяции. Гомеостаз популяций. Гормональная регуляция численности популяции по Дж. Кристиану и Дж. Дэвису. Стресс в популяциях.

Взаимоотношения между популяциями. Расселение, интродукция, выселение, "пульсация" границ ареала. Оптимальная зона и периферическая часть ареала. Установление границ популяции. Миграционные пути. Групповой эффект и внутривидовая конкуренция. Борьба за существование по Ч. Дарвину.


-- Пространственная структура популяции

Образ жизни - одиночный, одиночно-семейный, групповой (колониальный или стадный) - и связанная с ним потребность в территории. Стада, стаи и плохо структурированные случайные скопления животных. Биологическое значение колониальности. Сезонные изменения организации населения. Два принципа отношения животных к территории и к её использованию. Стации переживания, стации расселения и временные популяции. Псевдопопуляции, гемипопуляции. Зависимые и независимые популяции (по их отношению к миграции), по Беклемишеву. Особи-резиденты и мигранты. Маркировка территории. Иерархические отношения в связи с территорией и индивидуальным участком. Преимущества группового образа жизни в популяциях животных. Поведенческие механизмы, закрепляющие индивидуализацию территории. Перекрывание участков. Размеры участков. Семейные участки. Стенотопные виды. Доминирование и подчинение у животных разных видов. Методы учета плотности популяции.


Часть 3. Животные в сообществах. Биогеоценология

3.1. Основные формы межвидовых отношений

Роль животных в эволюции растений. Отношения хищник-жертва. Приспособления хищников и жертв. Ошибочные представления о "подвижном равновесии" Спенсера. Математическая интерпретация взаимодействий и колебаний численности хищников и жертв в теоремах В.Вольтерры и А.Николсона.

Положительные взаимодействия и эксплуатация. Симбиотические и антибиотические отношения. Криптическая и апосематическая окраски. Маскирующий, предупреждающий, расчленяющий и скрадывающий рисунки. Мимикрия Бейтса и мимикрия Мюллера. Затаивание, норы и убежища. Отношения паразит-хозяин. Синойкия (квартирантство). Эпойкия и энтойкия. Антагонизм. Форезия (передвижение малоподвижных животных на теле хозяина). Комменсализм (нахлебничество). Нейтрализм. Аменсализм, аменсал, ингибитор. Мутуализм (обоюдно выгодное сожительство). Коадаптации паразитов и хозяев. Простейшие и гельминты как паразиты животных. Врожденный, специфический и приобретенный иммунитет. Вирулентность паразита. Эпизоотии. Динамика паразитоценозов. Природная очаговость инфекционных заболеваний (учение Е.Н. Павловского). Биологический метод борьбы с вредителями. Борьба за ресурсы, убежища и гнездовые участки. Коадаптации и конгруэнции.


3.2. Биогеоценозы

Биосфера. Живое и косное вещество по В.И. Вернадскому. Роль консументов в круговороте веществ и энергии в биосфере. Ноосфера. Эволюция биосферы.

Автономность биоценозов. Ошибочные представления о насыщенных и ненасыщенных биоценозах. Успешность проникновения вида в сообщество. Циклы питания. Звенья цепи питания. Стадии развития биоценоза. Сукцессии (смены типа сообщества) и климаксные (завершающие) сообщества.

Природопользование и охрана окружающей среды. Человеческая деятельность и животный мир. Агроэкосистемы. Специфика агроценозов как моно- или олигоценозов. Одомашнивание диких животных. Промысел животных. Воздействие добычи животных на численность, размножение и состояние популяций животных. Влияние промышленности и транспорта на изменение ландшафтов, заселенных животными. Антропогенное нарушение путей миграции птиц и млекопитающих. Антропогенный (в целом) и техногенный факторы беспокойства. Населенные пункты как среда обитания животных и животные-синантропы. Роль дорог в распространении видов животных. Влияние распашки, посева, мелиорации и прочих агротехнических мероприятий на животное население биогеоценозов. Преобразование и реконструкция фауны.


3.3. Сообщества природных зон

Причины различий зональных сообществ: климат, геологический субстрат, рельеф, доминирующее направление ветра. Зональный климат и местный микроклимат. Микропоясность. Мозаичность и однородность условий. Мезорельеф и его значение. Микробиотопы. Эндемики, узко и широко распространенные виды животных и растений. Автохтоны (аборигены) и аллохтоны (пришельцы).

Факторы, определяющие продуктивность сообществ разных природных зон. Пояса и растительные формации как условия обитания животных. Адаптация животных к обитанию в открытых и закрытых формациях. Морские и пресноводные формации.

Полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический пояса. Природные зоны Голарктики, Арктики, Антарктики, Экваториальной и Субэкваториальной территорий. Длительность биологических сезонов по разным широтам. Формации степи, полупустыни, пустыни, тундры, ксерофитного леса. Животное население области избыточной теплообеспеченности и недостаточного увлажнения. Адаптации животных к аридным условиям.

Животные-обитатели дерновинных злаков. Сезонная изменчивость температуры и влажности в континентальных условиях и на побережьях океанов. Глубина снежного покрова как фактор, определяющий развитие мезофильных растений. Адаптации животных к периодическому усыханию и наполнению озер и рек. Адаптации животных к высоким температурам. Летняя спячка. Экологические особенности тетрапод - обитателей лесостепи, степи, леса, тундры, лесотунды.

Бореальные условия обитания животных. Экологические ниши в широколиственных, светло- и темнохвойных и смешанных лесах. Листопадные леса умеренного типа. Монотонность экологических условий тайги. Высокий уровень летнего метаболизма обитателей тундры, лесотундры и тайги. Животные интразональных болотных формаций.

Тропики и субтропики. Относительное постоянство природных условий в тропиках. Многообразие видов биоценозов тропического леса и сравнительная малочисленность особей одного вида. Особенности экологических ниш обитателей тропического леса. Саванны (тропические лесостепи), прерии, островные комплексы. Коралловые и вулканические острова. Специфика суточной и сезонной динамики условий в нагорных районах обитания животных. Бореально-альпийские виды животных и растений.


Часть 4. Основные экологические законы и принципы

4.1. Понятие экологической ниши

Основные законы функционирования экологических ниш. Трофическая и пространственная составляющие экологических ниш. Ресурсы и условия среды обитания. Теоретическая (фундаментальная) и реализованная экологические ниши. Гипотеза экологического дублирования, закон обеднения живого в островных сгущениях, принцип Гаузе, правило Хатчинсона, правило экотона. Основные законы демэкологии. Симпатрические и аллопатрические виды животных и растений.

Многомерная экологическая ниша по Дж. Э. Хатчинсону. Пирамида продуктивности. Перекрывание ниш. Изменение среды под действием живых организмов.


4.2. Учение о биологическом разнообразии

Основные теории, объясняющие вариации биоразнообразия в умеренной и тропической зонах. Правила островной биогеографии. Зависимость многообразия от размеров острова.


4.3. Моделирование в экологии

Связь плотности популяции с трофическим уровнем, занимаемым данным видом. Различия в характере популяционной динамики численности у фитофагов и зоофагов. Структурные модели, имитирующие популяционные процессы динамики численности и плотности населения. Теоретический и экспериментальный анализ.


2. Учебная литература по экологии животных


(жирным шрифтом выделена основная литература)


-- Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. Спб: Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 1992. - 152 с.

-- Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. М.: Мир, 1989. В 2-х т. Т.1. - 667 с., Т. 2. - 477 с.

-- Владышевский Д.В. Экология лесных птиц и зверей. Кормодобывание и его биоценотическое значение. - Новосибирск: Наука, 1980. - 82 с.

-- Галковская Г.А. Основы популяционной экологии. - Минск: Лексис, 2001. - 196 с.

-- Гиляров А.М. Популяционная экология. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 184 с.

-- Груздев В.В. Экология зайца-русака. - М.: Изд-во МГУ, 1974. - 163 с.

-- Дажо Р. Основы экологии. М.: Прогресс, 1975. - 415 с.

-- Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь. Кишинёв: Гл. редакция Молдавской Советской энциклопедии, 1990. - 406 с.

-- Джиллер П. Структура сообществ и экологическая ниша. М.: Мир, 1988. - 184 с.

-- Долейш К. Следы зверей и птиц. М.: Агропромиздат, 1987. - 224 с.

-- Дрё Ф. Экология. Пер. с французского В.В.Алпатова. М.: Атомиздат, 1976. - 165 с.

-- Кашкаров Д.Н. Экология животных. Л.: Наука, 1944. - 316 с.

-- Кеннеди К. Экологическая паразитология. М.: Мир, 1976. - 230 с.

-- Краснощеков Г.П., Розенберг Г.С. Экология "в законе". Тольятти, ИЭБВ РАН, 2002. - 248 с.

-- Лархер В. Экология растений. М.: Мир, 1978. - 412 с.

-- Макфедьен Э. Экология животных. Цели и методы. М.: Мир, 1965. - 375 с.

-- Млекопитающие Советского Союза. В 3-х т. Под ред. В.Г.Гертнера и Н.П.Наумова. М.: Высшая школа, 1966 - 1968 г.

-- Мозговой Д.П., Розенберг Г.С. Сигнальное биологическое поле млекопитающих: теория и практика полевых исследований. - Самара: Самарский ун-т, 1992. - 119 с.

-- Наумов Н.П. Экология животных. М.: "Высшая школа", 1963. - 618 с.

-- Нинбург Е.А. Введение в общую экологию (подходы и методы). - М.: ТНИ КМК, 2005. - 138 с.

-- Новиков Г.А. Основы общей экологии и охраны природы. Л.: Изд-во ЛГУ, 1979. - 352 с.

-- Новиков Г.А. Экология зверей и птиц лесостепных дубрав. Л.: Изд-во ЛГУ, 1959. - 352 с.

-- Огнев С.И. Жизнь леса. М., Изд-во АН СССР, 1962. - 160 с.

-- Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975.

-- Ошмарин П.Г., Пикунов Д.Г. Следы в природе. - М.: Наука, 1990. - 294 с.

-- Панов Е.Н. Поведение животных и этологическая структура популяций. М.: Наука, 1983. - 424 с.

-- Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука, 1982. - 287 с.

-- Пианка Э. Эволюционная экология. М.: Мир., 1981. - 399 с.

-- Пономарева И.Н. Эволюционная экология. Л.: Наука, 1975. - 161 с.

-- Реймерс Н.Ф. Основные биологические термины и понятия. М.: Просвещение, 1988. - 319 с.

-- Розенберг Г.С., Мозговой Д.П., Гелашвили Д.Б. Экология. Элементы теоретических конструкций современной экологии. Самара: СНЦ РАН, 1999. - 396 с.

-- Руковский Н.Н. Убежища четвероногих. М.: Агропромиздат, 1991. - 143 с.

-- Серия книг "Промысловые животные СССР и среда их обитания". Например:

Колонок. Горностай. Выдра. М.: Наука, 1977. - 216 с. Песец. Лисица. Енотовидная собака.

М.: Наука, 1985. - 160 с.

34. Скорик А.В. Ларина О.В. Экология. Тесты. Учебное пособие для вузов. М.: Экзамен, 2005. -

220 с.

35. Флинт В.Е. Пространственная структура популяций мелких млекопитающих. М.: Наука,

1977. - 183 с.

36. Формозов А.Н. Спутник следопыта. - М.: Изд-во МП РСФСР, 1959. - 317 c.

37. Хрестоматия по общей экологии (развитие идей). Составитель Н.А.Кузнецова. М.: Изд-во

МНЭПУ, 2001. - 292 с.

38. Христофорова Н.К. Основы экологии. Владивосток: Дальнаука, 1999. - 240 с.

39. Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология. М.: Дрофа, 2004. - 416 с.

40. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М.: Наука, 1980. - 278 с.

41. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2000. - 512 с.

42. Элтон Ч. Экология нашествий животных и растений. М.: Изд. ин. лит., 1960. - 230 с.

43. Яблоков А.В. Популяционная биология. М.: Высш. школа, 1987. - 303 с.

44. Яхонтов В.В. Экология насекомых. М.: Высшая школа, 1969. - 488 с.


3. Ресурсы Интернета


1. "Особо охраняемые природные территории" - эколого-фаунистические, ландшафтные и геоботанические характеристики и адреса заповедников России:

http://oopt.priroda.ru


2. Портал "Zoohall" - содержит, помимо сведений о российских и зарубежных заповедниках, много зоологической информации, причём не только научного, но и популярного характера:

http://www.zoohall.com.ua


3. "Центр охраны дикой природы". Сайт содержит обширную информацию природоохранного характера, здесь, среди прочих материалов, размещено множество публикаций известных ученых о заповедном деле:

http://www.biodiversity.ru


4. Cайт "Этология": http://www.ethology.ru/

5. Материалы Международного совещания (статьи по млекопитающим), размещенные на сайте Териологического общества:

http://www.sevin.ru/agreements/teriofauna/materials.html

6. Статья А. М. Гилярова о проблематике современной экологии, опубликованная в журнале "Природа" (Гиляров А.М. Экология, обретающая статус науки. Экология в поисках универсальной парадигмы. Природа, 1998. N 1-2).

http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/NATURE/ECOLOGY.HTM

7. Коллекция научных ссылок Тобольского государственного педагогического института им. Д. И. Менделеева (содержит множество сведений по биологии и экологии):

http://www.tgpi.tob.ru/info/nauka/links.html


8. Список литературы по млекопитающим Урала: http://www.ecoinf.uran.ru/content/0bibl/mbibl.shtml


9. Главы из книги Д. Мак-Фарленда "Поведение животных. Психобиология...": http://www.follow.ru/article/245


10. Зоологическая интегрированная информационно-поисковая система: http://www.zin.ru/projects/zooint_r/


11. Энтомологический портал: http://www.entomology.narod.ru/main_menu/enter.htm


12. Адреса зоологических и природоохранных научных организаций: http://www.entomology.narod.ru/main_menu/centre/centre.htm


-- Планы лабораторных занятий


Занятие 1. Проблематика современной экологии


Проблемы зооценозов Самарской области


-- Предмет, методы и задачи современной экологии. Назовите основные экологические проблемы биосферы, России и Самарской области.

-- Каковы основные принципы взаимодействия абиотических и биотических факторов среды обитания и животных? Какие природные факторы, действующие в Самарской области, являются лимитирующими и ключевыми для животных разных систематических групп? Приведите примеры.

-- Какие микростации обитания животных вам известны? Дайте фаунистическую и экологическую характеристику нескольких зооценозов (по вашему выбору), включающих различные микростации обитания животных (лесные, степные, околоводные, пригородные, сельскохозяйственные микростации обитания).

-- Охарактеризуйте экологические особенности животных-обитателей Самарской области, занесенных в Красную книгу, находящихся на грани истребления или вымирания.

-- Какие природоохранные мероприятия следует провести в Самарской области с целью улучшений экологической обстановки? Какие техногенные и антропогенные факторы влияют на биотопы обитания животных в Самарской области?

-- Назовите основные проблемы экосистем Волжского бассейна.

-- Выполните практическую работу N 1.

-- Выполните практическую работу N 2.


Занятие 2. Характеристика экологических особенностей наземных


позвоночных Самарской области


-- Выберите для характеристики виды животных-обитателей Самарской области так, чтобы ваш выбор соответствовал или был близок к тематике Вашей курсовой работы.

-- Опишите пригородные биоценозы окрестностей г. Самары (К примеру, это могут быть поймы р.р. Волги и Самары, степное Заволжье, дубрава, расположенная к северу от Приволжского микрорайона и т.д.).

-- Опишите урбанистические биоценозы г. Самары (парки, дачные участки, кладбища, зеленые насаждения в жилых массивах и скверы г. Самары).

-- Дайте аутэкологическую, популяционную и биоценотическую характеристику наземным позвоночным по вашему выбору (животные-обитатели Самарской области).

-- Выполните практическую работу N 3.


Занятие 3. Изучение информационно-знакового поля млекопитающих Самарской области (проводится в полевых условиях)


-- Определите видовую, возрастную и половую принадлежности следов деятельности животных в полевых условиях. Какова функциональная форма реализуемого особью поведения?

-- Какие элементарные поведенческие реакции можно распознать по следам? Приведите примеры ориентировочно-исследовательской, пассивно-оборонительной, маркировочной, комфортной, пищевой реакций.

-- Проведите тропление наследа в соответствии с методикой определения параметров и показателей информационно-знакового поля. Чему равны анизотропность, напряженность и величина поля? Найдите крайние значения ценности одного знакового объекта. Какие объекты антропогенной природы обнаружил изучаемый объект? Определите эквивалентную дистанцию для одной - двух мотивационных (функциональных) форм поведения.

-- Охарактеризуйте интенсивность, экстенсивность и фазовую структурированность наблюдаемого поведения.

-- Назовите элементы биологического сигнального поля по Н.П. Наумову, на которые наблюдаемая особь проявила те или иные двигательные реакции. Найдите пример пищевого, маркировочного, тергорового, территориального, подражательного поведения по следам.

-- Оформите полевой дневник: охарактеризуйте погодные условия, характер снегового покрова, общее состояние ландшафта, в котором проводится наблюдение за активностью животных по следам. Зарисуйте карту тропления. Рассчитайте параметры поля.


Практическая работа N 1.


Определение экологии как науки. Семантический дифференциал понятия "экология"


Проанализируйте текст руководства, в котором на страницах 4 - 12 приводится более шестидесяти определений понятия "экология": Розенберг Г.С., Мозговой Д.П., Гелашвили Д.Б. Экология. Элементы теоретических конструкций современной экологии. Самара: СНЦ РАН, 1999. - 396 с. Текст руководства возьмите в библиотеке Самарского госуниверситета или на кафедре зоологии, генетики и общей экологии СамГУ. Выявите семантический дифференциал понятия "экология". Семантический дифференциал - это различия, определяющие тот или иной смысл какого-либо понятия ("семантика" - наука о смысле, "дифференциал" - различитель).


Задание:


-- Прочитайте формулировки понятия "экология", предложенные автором.

-- Выявите отличия в определениях. Заполните таблицу по образцу.

-- Разделите определения на основные группы и охарактеризуйте каждую группу, дав ей название. Сделайте выводы о предпочтениях биологов той или иной специальности к данному классу определений, а также о динамике понятия "экология" в науке 19-го, 20-го и 21-го веков.

Пример выполнения задания.


N


п/п


Авторство определения,


год, специализация автора


Ключевые понятия, слагающие определение


экологии как науки


1.

Э. Геккель, 1866, эволюционист

Организм, среда, отношения, условия существования, оппозиция органического и неорганического вещества

2.

Д. Н. Кашкаров, 1934

Отношения, организм как целое

3.

В.Н. Сукачев, 1934, ботаник

Растения, приспособительные черты (адаптация)

4.

П. Радкевич, 1977

Жизнь; интеграция; изменения, вносимые человеком; естественная среда обитания


Практическая работа N 2.


Теоретические проблемы современной экологии. Анализ работы


А.М.Гилярова "Экология, обретающая статус науки. Экология в поисках универсальной парадигмы"


Прочитайте статью. Ответьте на вопросы. Текст анализируемой статьи размещен в Интернете по адресу, указанному в разделе N 3 данного пособия.

Вопросы к первой части статьи:

-- Какие, не высказанные явно в научных текстах, но подразумеваемые закономерности существования, приписывались экологическим объектам в начале ХХ века? Почему ученые полагали, что экологические объекты можно изучать количественными методами физики и химии? Приведите основные постулаты, на которых базировались исследования Альфреда Лотки, Вито Вольтерры, Раймонда Пёрла, Георгия Франциевича Гаузе.

-- Чем обусловлен расцвет теоретической экологии в 20-е - 40-е годы ХХ века? Почему модели, не подтверждаемые эмпирически, тем не менее, получили широкое признание экологов? Каким правилом построения научной схемы (научной модели) пренебрегали экологи тех лет?

-- Какие задачи современной экологии решаются при "популяционном подходе", а какие - при "экосистемном подходе"? В чем заключаются возможности и ограничения каждого подхода?

-- Как определялось понятие "экосистема" в 10-40-е г. ХХ века? На чем базировалось определение экосистемы, предложенное Раймондом Линдеманом? В чем отличие подхода Линдемана от так называемого "популяционного" подхода?

-- Как автор оценивает описательные по характеру экологические исследования первой половины ХХ века?

Вопросы ко второй части статьи:

-- К каким последствиям приводит, по мнению автора, "принесение в жертву деталей" ради построения стройной научной модели?

-- Назовите различия априорного и апостериорного подхода к экологическим исследованиям.

-- В чем заключается модель емкости биотопа Роберта Мак Артура, получившая название "модели разломанного стержня"?

-- Каковы, по мнению автора, основные трудности в формировании экологических гипотез в 70-80-х годах ХХ века?

-- В чем заключается новаторство Дэвида Тилмана?

-- Почему необходимо учитывать общие теоретические представления о многообразии жизненных стратегий и различии экологических масштабов существования организмов и экосистем при полевых исследованиях экологии какого-либо вида животных или растений? Приведите примеры последствий пренебрежения этими принципами.

-- Каковы, по мнению автора, отличия объяснительных принципов экологии как науки в начальный и современный периоды её существования?

-- Как следует трактовать реальное природное разнообразие экологических ситуаций, оставаясь на грамотных, по мнению автора, теоретических позициях?


Практическая работа N 3.


Экологическое описание наземных позвоночных (млекопитающих, птиц, амфибий и рептилий)


Примерный порядок экологического описания вида составлен на основании материалов:


-- Новиков Г.А. Исследования по экологии наземных позвоночных. Учебное пособие для студентов биологических специальностей университетов. М.: Советская наука, 1953 г. - 543 с.

-- Барабаш-Никифоров И.И., Формозов А.Н. Териология. М.: Высшая школа, 1963. - 435 с.

-- Соколов В.Е. Избранные работы. Т.2. Поведение Экология. Охрана млекопитающих. М.: Наука, 2003. - 366с.


Задание: дайте экологическое описание 2-3 видов животных, придерживаясь предложенного ниже плана.

Млекопитающие

-- Краткая общая экологическая характеристика вида, приведенная в контексте сравнения с общими характеристиками ближайших по таксономическому положению представителей. Например: Лисица - широко распространенный хищник-полифаг, обладающий высокой экологической пластичностью.

-- Систематика. Таксономическое положение. Латинское название вида и подвида.

-- Морфология (краткая характеристика). Морфологические особенности, определяющие экологические особенности, в сравнении с морфологией близких по систематическому положению представителей.

-- Распространение и места обитания. Характер распределения по изучаемой территории (равномерный или пятнами). В гонных районах - верхние и нижние границы распространения, связь с экспозицией склонов. Характер местообитаний в отношении растительности, рельефа, почвенно-грунтовых условий, микроклимата, снежного покрова, водоемов и болот, хозяйственной освоенности. Кормовые и защитные условия основных местообитаний. Причины, определяющие выбор местообитания. Типология и бонитировка местообитаний. Ареал. Угодья, биотопы, ландшафты. Сезонные стации и стации переживания неблагоприятных условий. Приуроченность распределения по территории к тем или иным природным феноменам. Сплошной, дисперсный, ленточно-кружевной характер распределения. Экологический оптимум, предпочитаемые местообитания. Общая площадь свойственных виду угодий.

-- Норы, логовища, временные убежища. Тип и место их устройства Использование естественных укрытий и создание собственных. Различия жилищ в зависимости от их назначения (жилые одиночные, детные, кормовые, летние, зимние и пр.). Влияние на схему планировки нор почвенно-грунтовых условий. Долговременность пользования. Использование чужих жилищ, совместное пользование, взаимоотношения на этой основе. Смена хозяев по годам. Наличие колоний. Микроклиматический режим убежищ. Наличие троп, "тоннелей", ходов, каналов, плотин и пр. Отличия жилых и необитаемых нор и убежищ. Размеры роющей деятельности норников. Влияние роющей деятельности и использование естественных убежищ на растительность и на структуру, химизм и влажность почвы.

-- Численность. Популяционная структура и динамика. Учет численности. Зимний маршрутный учет (ЗМУ). Плотность нор и убежищ. Факторы, определяющие численность и плотность вида. Долговременные и кратковременные колебания численности. Пределы колебания численности. Болезни и паразиты. Плотность популяции. Изменения численности в зависимости от экологических условий (урожайности кормов, их полноценности, климата). Состояние популяции и воздействие человека (агротехнические и лесокультурные мероприятия, истребление). Влияние на численность катастрофических явлений (наводнений, ливней, засухи, пожаров и пр. ). Одновременность подъема численности нескольких видов. Продолжительность периода высокой численности. Составление прогноза численности. Сезонные колебания численности. Темпы нарастания и падения численности.

-- Активность. Полифазный или монофазный тип активности. Суточная продолжительность активности, распределение по часам суток. Смещение часов активности под влиянием условий. Сезонное смещение активности. Продолжительность и соотношение норовой и вненоровой активности. Географические вариации активности по ареалу. Индивидуальные вариации активности.

-- Перемещение. Использование территории. Кочёвки и миграции. Сезонные и внутрисезонные миграции, их причины (массовое размножение, бескормица, стихийные бедствия). Время, направление и устойчивость миграции. Половой и возрастной состав мигрирующих особей. Изменение поведения в период миграции. Индивидуальный участок: форма, размеры, факторы, его определяющие. Норы и убежища. Места отдыха, дневных и ночных лежек. Протяженность суточного хода. Маркировочная активность. Расселение молодняка. Изменение характера миграции в зависимости от внешних условий. Места зимовок. Сопряженные миграции у животных разных видов.

-- Кормовой режим. Тип питания. Состав кормов, основные и факультативные корма, сезонная динамика кормового ассортимента. Вариация кормовой базы по ареалу. Половые, возрастные и индивидуальные кормовые предпочтения. Влияние антропогенного фактора на кормовую базу. Время и место кормежки. Полноценность кормов (витамины, влажность, калории). Возможность замены кормов в случае недостатка. Последствия недостатка пищи. Создание запасов (время собирания, состав кормов, количество, техника сбора, качество, места устройства кладовых). Сезонные изменения упитанности и веса. Запасы и распределение кормов по биотопам. Изменение урожайности основных кормов по годам и в различных биотопах в зависимости от метеорологических условий. Наиболее неблагоприятные периоды года. Подкормка животных. Обеспеченность водой и водопоями. Время и периодичность посещение водопоев. Роль минерального питания. Использование солонцов. Время наибольшей потребности в минеральной пище.

-- Размножение. Период размножения, сроки беременности, половое и родительское поведение. Время наступления половой зрелости. Сезонная динамика гонад. Число и время генераций за период размножения. Внешняя картина периода спаривания (гон, рев, конкурентные отношения). Процент беременных и яловых самок разных возрастов. Связь яловости с упитанностью, болезнями, зараженностью паразитами. Продолжительность беременности. Количество и развитие эмбрионов у самок разного возраста и упитанности. Влияние на плодовитость внешних условий. Время и место деторождения. Число детенышей. Период лактации (подсосный период), его продолжительность. Переход детенышей на твердую пищу. Размеры суточного рациона. Темпы роста молодых. Различия темпов роста в пределах выводка. Развитие волосяного покрова, рогов, зубов. Время прозревания. Защита потомства. Время выхода молодняка из нор. Воспитание молодняка. Роль самца. Продолжительность выводковой жизни. Время перехода к самостоятельной жизни. Расстояние, на которое расселяется молодняк. Наличие повторных пометов. Смертность молодняка на разных этапах и ее причины (эмбриональная смертность, число мертворожденных детенышей, смертность в выводковый и послевыводковый периоды).

-- Поведение. Функциональные формы активности. Соотношение доминантной и субдоминантной активностей. Информационно-знаковое поле (биологическое сигнальное поле). Инстинкты и навыки, их соотношение. Обучение молодняка. Повадки, движения, следы. Голос при различных обстоятельствах. Явления стадности и колониальности. Состав стад (половой, возрастной). Образование смешанных стад и колоний с другими видами. Следы деятельности. Способы обнаружения следов и оценки для целей учета. Характер и скорость передвижения в разной обстановке. Следы на различных аллюрах. Приемы запутывания следов.

-- Межвидовые отношения. Конкуренция. Кооперация. Отношения "хищник-жертва". Враги, паразиты. Зараженность экто- и эндопаразитами в разные сезоны. Влияние паразитов на поведение и состояние животных. Влияние кровососущих насекомых. Массовые болезни и смертность. Наличие врагов. Роль конкурентов в ограничении численности. Последствия конкуренции. Формы и причины конкуренции. Внутривидовые отношения.

-- Сезонная жизнь. Факторы среды, благоприятные и неблагоприятные для вида. Приспособления к переживанию неблагоприятных условий (низких и высоких температур, недостатка влаги, недостатка пищи, трудностей передвижения): зимняя и летняя спячки, миграции. Условия существования и поведения ранней весной. Основные особенности летней жизни. Подготовка к зиме. Перекочевка на зимовки, погружение в спячку или зимний сон. Жизнь зимой. Наиболее неблагоприятные (узкие) периоды в жизни вида.

-- Изменение состояния наружных покровов. Число линек волосяного покрова в году. Закономерности хода линьки различных частей тела у самцов, самок, молодых. Различие весенней и осенней линек. Поведение в период линьки. Развитие и смена рогов.

-- Приспособительные особенности Влияние условий обитания и образа жизни на строение тела и морфологию животного - общую форму тела, развитие конечностей и соотношение их отделов, развитие когтей, органы чувств, характер волосяного покрова.

-- Антропогенный фактор. Влияние хозяйственной деятельности человека на экологию данного вида, особенности воздействия техногенных и антропогенных изменений среды на кормовую базу, расселение, реакции на повышение фактора беспокойства. Хозяйственное значение вида.


Птицы


1. Краткая общая экологическая характеристика вида, приведенная в контексте сравнения с общими характеристиками ближайших по таксономическому положению представителей.

2. Систематика. Таксономическое положение. Латинское название вида и подвида.

3. Морфология (краткая характеристика). Морфологические особенности, определяющие экологические особенности, в сравнении с морфологией близких по систематическому положению представителей.

4. Прилет. Даты прилета первых особей и основной массы птиц. Колебания сроков прилета в связи с погодой. Возврат холодов и обратная откочевка, её продолжительность, случаи гибели. Порядок прилета: парами, в одиночку, большими или малыми стаями, самцы и самки вместе или порознь, время суток, характер погоды. Связь сроков прилета с другими весенними фенологическими явлениями. Наличие "волн" прилета. Места появления прилетных птиц. Сразу ли занимают гнездовые местообитания или сперва держатся во временных. Поведение при летевших птиц в первые дни. Смена местообитаний у оседлых птиц (переход к токовищам или гнездовым участкам). Упитанность птиц (вес) и состояние половых желез. Пролет. Сроки и продолжительность прилета гнездящихся птиц и пролета тех же видов. Сроки начала, разгара и окончания пролета. Колебания сроков пролета по годам. Наличие последовательности пролета разных видов. Характер пролетных стай и их размеры. Высота и скорость движения. Время дня направление полета по отношению к сторонам света, ветру, элементам рельефа, рекам и проч. Совместный пролет нескольких видов птиц. Ширина фронта пролета. Метеорологические условия в период пролета. Места остановок во время пролета, продолжительность, часы суток, поведение отдыхающих птиц. Места кормежки, рассыпано или сомкнуто кормятся. Значение пролетных птиц для истребления сельскохозяйственных и лесных вредителей. Появление случайных или залетных птиц и вероятные причины залета.

5. Пролет. Сроки и продолжительность прилета гнездящихся птиц и пролета тех же видов. Сроки начала, разгара и окончания пролета. Колебания сроков пролета по годам. Наличие последовательности пролета разных видов. Характер пролетных стай и их размеры. Высота и скорость движения. Время дня направление полета по отношению к сторонам света, ветру, элементам рельефа, рекам и проч. Совместный пролет нескольких видов птиц. Ширина фронта пролета. Метеорологические условия в период пролета. Места остановок во время пролета, продолжительность, часы суток, поведение отдыхающих птиц. Места кормежки, рассыпано или сомкнуто кормятся. Значение пролетных птиц для истребления сельскохозяйственных и лесных вредителей. Появление случайных или залетных птиц и вероятные причины залета. Период размножения. Распределение по гнездовым местообитаниям. Кто раньше занимает гнездовую территорию - самец или самка. Возвращаются ли пары на прошлогодние места гнездования. Распределение по территории в период гнездования. Вертикальные пределы распространения. Значение экспозиции склона. Характер местообитания (растительность, рельеф, водоемы, болота, хозяйственная освоенность). Защитные условия местообитаний. Плотность населения в различных биотопах.

6. Численное соотношение полов в период размножения. Происходит ли разбивка на пары. Токование и другие брачные игры: в чем выражаются, место, время суток, частота спаривания. Длительность периода от прилета до начала размножения в зависимости от погоды. Продолжительность периода пения (даты последних песен).

7. Описание гнездового участка в период размножения. Размеры участка в различных биотопах. Расстояние между ближайшими гнездами того же и иных видов. Влияние плотности популяции на размеры гнездового участка. Межвидовая конкуренция и внутривидовые отношения на почве гнездования. Колониальные гнездовья. Гнездование поблизости от нор и гнезд хищников. Опыты по искусственному увеличению плотности редких видов.

8. Постройка гнезда. Сроки и темпы постройки гнезда. Местоположение гнезд, степень разнообразия, зависимость от условий обитания, в частности, от строения крон древесных и кустарниковых пород. Способы прикрепления гнезда. Экспозиция по сторонам света. Поведение самца и самки в начале постройки гнезда, роль в постройке. Техника постройки гнезда, Строительный материал, как и откуда добывается, изменчивость в разных условиях. Использование старых гнезд. Внешний вид, форма и размер гнезда, а также вместилищ дня гнезда (дупел, нор, щелей, трещин, ямок и пр.). Защищенность от неблагоприятных метеорологических условий (дождь, ветер, заморозки, перегрев). Характер маскировки и другие способы защиты от врагов. Использование различных типов искусственных гнездовий.

9. Кладка и насиживание яиц. Сроки начала и конца кладки. Изменение поведения птиц. Количество яиц в различные годы. Размеры, вес, форма и цвет яиц. Темпы кладки. Начало насиживания. Участие в насиживании самца и самки. Продолжительности насиживания в течение дня на разных этапах насиживания. При насиживании обоими полами, как и когда происходит смена, степень участия самца и самки. Поведение птиц в период насиживания. Отношение к врагам и человеку. Бросает ли кладку, тронутую человеком. Кормит ли самец самку. Общая продолжительность насиживания. Температурный режим гнезда в период насиживания в связи с температурой воздуха. Наблюдается ли гибель яиц во время заморозков, затяжных дождей и от хищников. Количество болтунов и задохнувшихся зародышей. Поведение самок во время неблагоприятной погоды. Случаи гибели насиживающих птиц. Опыты перекладки яиц из одного гнезда в другое и в гнезда других видов.

10. Вылупление птенцов. Сроки порядок вылупления в зависимости от дат откладки каждого яйца. Длительность вылупления. Поведение родителей. Внешность, вес и размеры новорожденных птенцов. Выкармливание птенцов. Изменение поведения родителей. Роль самца и самки. Интенсивность кормления в продолжение гнездового периода. Состав пищи. Как происходит кормление. Равномерность кормления птенцов, взаимоотношения между ними. Размеры территории, где собирается корм. Суточная активность в период выкармливания. Защита птенцов от врагов и неблагоприятных метеорологических условий. Продолжительность периода гнездового выкармливания. Рост и развитие птенцов, изменчивость. Температурный режим гнезда и самих птенцов. Изменение их поведения. Отношение птенцов к опасности. Смертность птенцов и ее причины.

11. Вылет птенцов. Дата и время вылета. Непосредственная причина вылета. Местопребывание выводка в первые дни. Кочевки. Отношение родителей к своему и чужим выводкам. "Усыновление" осиротевших птенцов. Кормление и охрана птенцов. Переход к самостоятельному добыванию пищи. Развитие характерных для вида повадок. Продолжительность пребывания родителей при выводке. Развитие и рост птенцов. Попытки молодых самцов петь.

12. Наличие повторных кладок. Нормальное ли это явление, следствие гибели первых кладок или особо благоприятных условий года. Строится ли новое гнездо. Отличия второго гнездового периода.

13. Половая структура популяции. Наличие и количество холостых самцов и самок. Вероятные причины негнездования. Взаимоотношение гнездящихся и негнездящихся особей.

14. Послегнездовой период и подготовка к отлету. Распад выводков, соединение с другими. Поведение одиночных и стайных особей. Отношение к своему гнездовому участку. Смена местообитаний. Увеличение масштаба кочевок. Характер суточной активности. Образование стай. Наличие в стаях молодых птиц и старых особей. Осеннее пение и токование. Подготовка к отлету.

15. Отлет и осенний пролет. Сроки отлета в годы с различными метеорологическими условиями. Порядок отлета: в одиночку, группами, стаями. Отличия весеннего и осеннего пролетов. Наличие видов, пролетающих только осенью и не ежегодно.

16. Зимний период в жизни птиц. Видовой состав оседлых и зимующих птиц. Замена гнездившихся особей другими того же вида, прилетевшими с севера. Прилет зимних птиц. Даты прилета и сопутствующие условия. Эпизоотические зимовки и вызывающие их причины. Зимние местообитания. Использование населенных пунктов, дорог и пр. Кочевки. Образование однородных и смешанных стай. Суточная активность на протяжении зимы в связи с изменением долготы дня, освещенности и погоды. Места кормежек и состав пищи. Места и условия ночевок. Убежища во время непогоды. Влияние на поведение метеорологических условий: сильных морозов, оттепелей, ветров, снегопада, образования наста, ожеледи и пр. Положительная и отрицательная роль снежного покрова. Случаи и причины одиночной и массовой гибели птиц.

17. Влияние нарастания освещенности. Изменение поведения в конце зимы. Подготовка зимующих птиц к отлету. Признаки приближающегося отлета. Сроки отлета первых особей, основной массы. Последних. Ускорение и запаздывание отлета. Время отлета (ночью, днем, на зорях).

18. Питание. Состав и количество пищи, потребляемой в течение года. Основные и второстепенные корма. Взаимная заменяемость. Обеспеченность водой. Перемещение и концентрация в местах массового скопления корма. Создание запасов. Уничтожение вредителей. Сезонные изменения упитанности и веса.

19. Динамика численности. Влияние на динамику численности урожайности кормов, наличия врагов и конкурентов, паразитов и заболеваний. Влияние на численность хозяйственного освоения района. Составление прогнозов изменения численности и плотности популяции. Одновременность изменения численности нескольких видов.

20. Линька. Число линек в году. Сроки линьки у взрослых самцов, самок и молодых птиц. Темпы линьки. Порядок смены отдельных групп перьев. Изменение внешности и состояния птицы во время линьки. Поведение линяющих птиц. Места нахождения линяющих птиц.

21. Антропогенное воздействие на экологию птиц и биотопы их обитания. Мероприятия по поддержанию численности редких и исчезающих птиц.


Амфибии и рептилии


1. Краткая общая экологическая характеристика вида, приведенная в контексте сравнения с общими характеристиками ближайших по таксономическому положению представителей.

2. Систематика. Таксономическое положение. Латинское название вида и подвида.

3. Морфология (краткая характеристика). Морфологические особенности, определяющие экологические особенности, в сравнении с морфологией близких по систематическому положению представителей. Приспособительные особенности. Морфология животных с точки зрения их приспособленности к условиям обитания и образу жизни.

4. Сезонная жизнь. Время пробуждения от зимней спячки в различных биотопах, на склонах разной экспозиции, в водоемах различных типов, в зависимости от погоды и наличия пищи. Появление первых особей, массовое пробуждение. Поведение животных в первые и последующие дни после пробуждения. Сроки, место и способы линьки. Поведение линяющего животного. Наличие летней спячки, ее причины и продолжительность в зависимости от метеорологических и пищевых условий. Местонахождение спящих животных. Сравнение летней и зимней спячки. Общая продолжительность периода активности в различных условиях обитания. Сроки и экологические условия залегания в зимнюю спячку. Места зимовки. Экологическая характеристика зимних убежищ. Скопление животных и их состояние.

5. Распределение и места обитания. Распределение по территории в различные периоды жизни. Вертикальные пределы распространения. Характеристика мест обитания (рельеф, почвенно-грунтовые условия, гидрологический режим, температура, влажность, освещенность, растительность, обилие пищи). Смена местообитаний на протяжении лета и в годы с различными условиями. Время, продолжительность, массовость, дальность и пути кочевок. Причины смены местообитаний.

6. Убежища от врагов и неблагоприятной погоды. Для наземных видов - использование естественных укрытий и нор млекопитающих, устройство собственных убежищ. Взаимоотношения с хозяевами нор. Режим температуры и влажности в убежищах.

7. Питание. Состав и количество пищи и изменение ее в зависимости от времени года, дня, погоды и возраста животного, характера местообитания. Основные и второстепенные корма. Наличие растительных элементов. Время и место кормежки. Влияние погоды, Приемы добывания и умерщвления добычи. Место и способы поедания пищи. Скорость пищеварения. Способность голодания. Динамика упитанности и веса.

8. Размножение. Половой и возрастной состав популяции. Период размножения. Место спаривания. Продолжительность периода размножения. Влияние на сроки и интенсивность размножения экологических условий (температура воздуха, воды и почвы, масштаб выводка, влажность почвы, освещенность). Внешние явления в период размножения (крики, метки и пр. ). Состояние, поведение и наружный вид самцов и самок. Место, время и количество откладываемых яиц или рождаемых живых детенышей. Условия развития икры или яиц (температура, влажность, количество воды, грунт, обогрев солнцем). Продолжительность развития в зависимости от внешних обстоятельств. Размеры и причины гибели яиц и икры. Время появления молоди. Рост и развитие личинок в разных условиях. Питание. Колебание продолжительности периода превращения. Случаи и причины зимовок головастиков. Смертность молоди на разных этапах. Перекочевка в новые местообитания.

9. Динамика численности. Зараженность паразитами. Эпидемиологическое значение. Спорадические и массовые заболевания. Смертность под влиянием физических и биотических причин. Колебания численности в годы с различными климатическими условиями. Миграции, их количественная характеристика и причины.

10. Поведение. Суточная активность в зависимости от температуры, влажности, освещенности и состояния самого животного. Суточный ареал особи, в зависимости от условий обитания. Наиболее характерные повадки в различных условиях и состояниях. Тип и скорость движения. Способность двигаться по земле, воде, деревьям. Активные и пассивные приемы защиты от врагов. Автотомия, процент автотомизированных особей, изменчивость способности к автотомии. Скорость регенерации. Способность регенерированного хвоста к автотомии. Наличие криптической окраски и ее эффективность.

11. Влияние антропогенного фактора на выживание вида. Изменение ландшафтов обитания под влиянием антропогенного фактора. Значение в биоценозе и значение для человека. Влияние вида на сельское, лесное и рыбное хозяйство. Степень ядовитости и изменение её в зависимости от времени года и метеорологических условий. Приемы лечения от укусов змей.


-- Программированные контрольные работы (тесты)


Контрольная работа N 1


Взаимодействие особи и внешней среды


Часть I. Закончите определения, выбрав подходящий по смыслу термин из следующего списка: а) стенобионты; б) гомеостаз; в) полиморфизм; г) Ч. Дарвин; д) антропология; е) Аристотель; ё) адаптация; ж) философская антропология; з) И. Кант; и) К.Леви-Строс; й) инстинкт; к) филогенез; л) экология; м) эстивация; н) этнология; о) зоопсихология; п) антропосоциогенез; р) палеонтология; с) лингвистика; т) антропоген; у) зона пессимума; ф) систематика; х) метод; ц) детерминация; ч) иммунология; ш) констелляция; щ) Дж. Фрезер; э) биохимия; ю) антропометрия; я) фенотип.


1. Сезонное полуанабиотическое состояние млекопитающих, во время которого резко сокращаются энергетические затраты и потребности в пище и воде, или, в другой терминологии, летняя спячка - это ... .

2. Виды животных, обладающие ограниченными адаптивными возможностями (применительно к размаху вариативности различных факторов среды) - это ... .

3. Совместное действие нескольких факторов среды - это ... .

4. Динамическое равновесие организмов с окружающей средой - это ... .

5. Дозировка какого-либо экологического фактора по обе стороны от зоны комфорта - это ...


Часть II. Выберите правильный ответ из предложенных вариантов:


-- Экологические факторы различаются по интенсивности воздействия на живые

организмы. Особенно глубокое влияние на животных оказывают:

а) стабильные факторы, т.е. такие факторы, которые не изменяются в течение длительных периодов (сила тяготения, состав атмосферы, рельеф, солнечная постоянная);

б) факторы, изменяющиеся закономерно (межсезонные колебания температуры, приливы и отливы моря и т.п.), а также факторы, изменяющиеся без строгой периодичности (ветер, осадки, сезонные колебания температуры).

2. Основным фактором сезонной активности членистоногих является:

а) температурный режим; б) фотопериодизм; в) состояние пищевых ресурсов.


3. К фотопериодическим реакциям высших позвоночных относятся:

а) развитие волосяного покрова; б) цикличность размножения; в) интенсивность дыхания.


Часть III. Дайте ответ на вопросы.


1. Каковы параметры экологического воздействия света как фактора среды?


-- Приведите примеры экстремальных отклонений климатических факторов от оптимальных значений для млекопитающих и птиц Средней полосы России.


Контрольная работа N 2


Тест по популяционной экологии


Выберите правильный ответ из предложенных вариантов:


1.Рост популяции происходит согласно экспоненциальной функции времени при следующих обстоятельствах:

а) у парамеций в естественных условиях, при температуре среды не ниже + 20° С;

б) у парамеций и жгутиконосцев в лабораторных условиях, с увеличением концентрации пищи;

в) у парамеций в лабораторных условиях, если исследователи намеренно элиминируют факторы, ограничивающие численность: не допускают насыщения среды продуктами обмена и привносят пищу;

г) у парамеций в лабораторных условиях, при избытке питания;

д) у простейших и млекопитающих, в случае, который описывается S-образной логистической кривой П. Ферхюльста - Р. Перла;

е) у парамеций в лабораторных условиях, причем предел численности выражается асимптотическим приближением осциллирующих показателей численности к прямой, выражающей максимальную вместимость среды;

ж) у парамеций в лаборатории, путем поддержания благоприятных условий, причем кривая роста представляет собой постоянно увеличивающуюся функцию популяции;

з) у обитателей молодых, островных популяций в начальный период заселения территории, в условиях избытка пространства и ресурсов.


2. Факторы, регулирующие численность популяции, принято подразделять на:

а) биотические и абиотические;

б) лимитирующие и благоприятные;

в) зависимые от плотности популяции и независимые от неё.


-- Динамика численности популяции обусловливается:

а) емкостью экологической ниши, кормовой базой, конкурентами и врагами;

б) рождаемостью, смертностью, эмиграцией и иммиграцией;

в) продолжительностью жизни и плодовитостью.


4. При построении кривых выживания по осям графика откладываются следующие показатели:

а) по оси ординат - возраст, а по оси абсцисс - логарифм числа доживших до этого возраста

особей;

б) по оси ординат - логарифм числа доживших особей, а по оси абсцисс - возраст;

в) по оси ординат - смертность и эмиграция, по оси абсцисс - рождаемость и иммиграция;

г) по оси ординат - плодовитость, по оси абсцисс - возраст;


5. Типы кривых выживания зависят от следующих показателей:

а) климатические условия, забота о потомстве, продолжительность жизни.

б) повозрастная смертность;

в) изменчивость биотических и абиотических факторов среды обитания;

г) плотность популяции, время генерации, плодовитость, удельная скорость популяционного роста.


6. Внутривидовая конкуренция обязательно наблюдается при следующих обстоятельствах:

а) повышение скорости популяционного роста в условиях уже сложившейся территориальности;

б) ограниченность какого-либо ресурса;

в) взаимодействие между особями оседлых популяций,

г) взаимодействие между особями, имеющими сходные потребности;

д) устойчивый темп размножения;

е) ограниченность пространства и пищи.


7.Зависимости, которые выявляются аутэкологическими методами, предполагают, что

а) особи одного вида, находящиеся в идентичном физиологическом состоянии, аналогично реагируют на факторы внешней среды;

б) механизмы популяционного гомеостазиса направлены на максимальное выживание каждой отдельной особи.


8.Предельная плотность популяции, на графике, отражающем временную динамику плотности,

а) асимптотически приближается к прямой, которая достигается при использовании всех пищевых и пространственных ресурсов;

в) осциллирует вокруг средних показателей, полученных за многолетний период;

г) поддерживается на одном уровне внутрипопуляционными регулирующими механизмами в условиях изменения как биотических, так и абиотических факторов.


9.Видовые константы размножения (по С.А. Северцову) - это

а) моноцикличность или полицикличность размножения, характеризующая вид;

б) первичный половой состав популяции;

в) плодовитость, скорость полового созревания, величина приплода, количество выводков, соотношение в популяции самцов и самок.


10.Экзогенные факторы, влияющие на численность популяции, это

а) климатический и трофический факторы, а также особенности межпопуляционных отношений с конкурентами или/и врагами;

б) начальная численность и плотность популяции, половой и возрастной состав популяции, а также доля размножающейся части популяции.


11.Относительная плотность популяции

а) измеряется общим количеством особей, обитающих на всей площади ареала популяции;

б) измеряется числом особей или биомассой популяции, приходящимися на единицу площади или объема биотопа обитания;

в) может выражаться с помощью показателей "многочисленная", "обычная", "больше, чем в прошлом году", или через число особей по отношению к определенному пространству.


12.Нижний предел плотности популяции определяется

а) продуктивностью экосистемы, трофическим уровнем организма, интенсивностью метаболизма особей;

б) числом 1000 особей, для популяций крупных млекопитающих.


13.Чем выше трофический уровень животного,

а) тем меньше плотность его популяций;

б) тем больше плотность его популяций.


14.В пределах одного трофического уровня крупные животные

а) имеют бо?льшую биомассу в расчете на гектар биотопа обитания, по сравнению с мелкими животными;

б) имеют меньшую биомассу в расчете на гектар биотопа обитания, по сравнению с мелкими животными;

в) как правило, испытывают негативное действие антропогенного фактора среды в большей мере, чем мелкие животные.


15.Численность популяции

а) всегда повышается по мере роста биомассы популяции;

б) всегда понижается по мере роста биомассы популяции;

в) служит удовлетворительной мерой плотности популяции;

г) отражает характер распределения особей по территории ареала.


16."Принцип Гаузе" - это

а) правило, согласно которому пустующая экологическая ниша обязательно заполняется;

б) принцип конкурентного исключения, он касается экологических потребностей разных видов;

в) гипотеза экологического дублирования, отражающая функциональную связь популяций в биоценозе;

г) причина того, что большинство родов млекопитающих представлены на одной территории только одним видом.


17."Собственная среда" различных представителей одного вида

а) варьирует в широких пределах;

б) изменяется незначительно;

в) может претерпевать изменения в ходе онтогенеза особей.


18.Совокупность потребностей в ресурсах, временного ритма эксплуатации пищевых источников биотопа и занимаемого видом пространства называется

а) типом питания - олиготрофным, политрофным или монотрофным;

б) экологической нишей вида;

в) уровнем обмена веществ.


Контрольная работа N 3. Факторы среды и организмы


Выберите правильный ответ (правильные ответы), если таковые имеются:


1. Большинство родов и видов низших насекомых обитает

а) вне почвы;

б) в почве;

в) во время размножения - вне почвы, в остальные периоды онтогенеза - в почве.


2. Большинство имагинальных форм высших насекомых обитает

а) вне почвы;

б) в почве.


-- Растительные остатки на поверхности почвы носят название:

а) гумус;

б) подстилка;

в) эдафон.


-- Комплекс всех организмов (животных и растительных), характерный для того или иного биотопа, называется

а) биогеоценозом;

б) биоценозом;

в) фитоценозом;

г) коадаптацией.


-- Трехфазность почвы - это:

а) почвенный биотоп, биоценоз и подстилка;

б) структурные частицы, воздух и влага.


-- Состав воздуха, содержащегося между почвенными частицами:

а) отличается от воздуха атмосферы большим содержанием углекислого газа;

б) такой же, как и состав воздуха над поверхностью почвы;

в) отличается от воздуха атмосферы меньшим содержанием азота.


-- Объем воздуха и воды, находящихся в почве, взаимно обусловлен:

а) воздух легко вытесняет воду;

б) подвижная вода с легкостью может вытеснять воздух.


-- Свет, как экологический фактор, влияет на следующие процессы:

а) для большинства растительных организмов ускоряет прорастание семян;

б) усиливает развитие половых продуктов у животных;

в) ускоряет продолжительность стадий онтогенеза у животных.


-- Фототаксис - это:

а) форма синтагмотаксиса;

б) форма поведенческих адаптаций у животных.


-- Почвенные млекопитающие - это

а) факультативные норники;

б) облигатные норники;

в) слепыши, тушканчики, земляные зайцы, кроты; пищухи.


Контрольная работа N 4. Экологические закономерности питания животных


Кто чем питается?

Различные животные используют разные корма и группы кормов. Вам предлагаются два списка. В списке А приведены систематические и экологические группы животных, как олигофагов, так и полифагов; в списке Б - корма животного и растительного происхождения, служащие для животных из списка А основными или дополнительными. Задайте правильное соответствие между этими списками.(Ответы следует оформить следующим образом: 1а,д; 2г; 3б и т.д.)

Список А:

1. Грызуны - обитатели сухих степей и пустынь Евразии, Африки, Северной и Южной Америк.

2. Мелкие летучие мыши, обитатели тропиков.

3. Кабарга, полевки, северный олень.

4. Обыкновенная белка и некоторые виды сонь.

5. Лось, косуля, северный олень, кабан, белка, зайцы, полевки.

6. Мелкие сумчатые, насекомоядные, рукокрылые, некоторые хищные, неполнозубые,

некоторые виды обезьян и грызунов.

7. Усатые киты: гренландский кит, серый кит, финвал, сейвал, южный кит, горбач.

8. Афалина (дельфин, зубатый кит).

9. Морская корова Стеллера.

10.Крот, барсук, дикий кабан.

11. Водяная землеройка кутора, выхухоль, ондатра.

12. Морж.

13. Кашалот.

14. Морская выдра калан и речные выдры, обитающие около побережья океана


Список Б:

а) сладкий сок деревьев, произрастающих в Средней полосе России, вытекающий весной из

надрезов и трещин коры;

б) бурые и красные водоросли;

в) наземные и древесные лишайники;

г) сочные корневища, клубни и луковицы многолетних травянистых растений;

д) плодовые тела высших грибов;

е) нектар;

ж) насекомые;

з) земляные черви;

и) мелкие планктические ракообразные, крылоногие моллюски.

к) рыба;

л) пресноводные моллюски;

м) морские донные двустворчатые моллюски;

н) головоногие моллюски;

о) морские ежи.


5. Ответы на программированные контрольные работы


1. Взаимодействие особи и внешней среды. Часть 1: 1м; 2а; 3ш; 4б; 5у.

Часть 2:1б; 2а;3 а, б. Часть 3. Вопрос 1: интенсивность освещения, длина волн, продолжительность и периодичность воздействия. Вопрос 2: сильные весенние заморозки, особенно после предыдущего потепления; значительные колебания температуры воздуха с переходом через нулевую отметку; морозная зима в сочетании с малоснежьем; летняя засуха.

2. Тест по популяционной экологии: 1вжз; 2абв; 3б; 4б; 5б; 6абе; 7аб; 8а; 9в; 10а; 11бв; 12б; 13а; 14бв; 15в; 16бг; 17бв.

3. Факторы среды и организмы: 1б; 2а; 3б; 4б; 5б; 6а; 7б; 8б,в; 9б; 10 б,в.

4. Экологические закономерности питания животных: 1г; 2е ; 3в ; 4а; 5д ; 6ж ; 7и ; 8к; 9б ; 10 ж,з ; 11л; 12м; 13н; 14о.


3