Общая экология является теоретическим фундаментом

Лабораторные методыдают возможность изучить влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях среды на естественные или моделированные биологические системы и получить приблизительные результаты. Выводы, полученные в лабораторном экологическом эксперименте, требуют обязательной проверки в природе.

В последнее время широкое распространение получил метод моделирования экологических явлений в природе и обществе. Экологи оперируют не только биологическими, но и современными физическими и химическими методами, используют моделирование биологических явлений, т. е. воспроизведение в искусственных экосистемах различных процессов, происходящих в живой природе. Посредством моделирования можно изучить поведение любой системы с целью оценки возможных последствий применения различных стратегий и методов управления ресурсами, т. е. для экологического прогнозирования.

Для изучения и прогнозирования природных процессов широко используется также метод математического моделирования. Такие модели экосистем строятся на основе многочисленных сведений, накопленных в полевых и лабораторных условиях. При этом правильно построенные математические модели помогают увидеть то, что трудно или невозможно проверить в эксперименте. Однако сама по себе математическая модель не может служить абсолютным доказательством правильности той или иной гипотезы, но она служит одним из путей анализа реальности.

Сочетание полевых и экспериментальных методов исследования позволяет экологу выяснить все аспекты взаимоотношений между живыми организмами и многочисленными факторами окружающей среды, что позволит не только восстановить динамическое равновесие природы, но и управлять экосистемами.

В структуре современной экологии выделяют следующие направления:

♦ глобальная экология (основным объектом изучения является биосфера как глобальная экосистема);

♦ экология человека (рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающей средой);

♦ социальная экология (изучаются взаимоотношения в системе «человеческое общество – природа»);

♦ урбоэкология (экология города), наука о взаимодействии человека и окружающей городской среды;

♦ прикладная экология (инженерная, медицинская, агроэкология, строительная и др.).

В последние годы сформировалось новое направление – экологическая безопасность – это состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий (Закон «Об охране окружающей среды»).

Таким образом, экология как наука основана на разных разделах биологии (физиологии, генетике, биофизике, зоологии, ботанике и др.) и связана с другими науками (например, с физикой, химией, географией, психологией, педагогикой, правом). Только на основе интеграции этих дисциплин возможно преодолеть технократическую парадигму мышления, выработать новый тип экологического сознания, мышление, коренным образом меняющее поведение людей по отношению к природе.

Экология как наука, современные направления ее развития. Предмет, задачи и основные понятия экологии. Краткая история экологического знания. Экологизация современной науки.

Среда обитания. Экологические факторы среды обитания, их классификация. Основные законы экологии – закон минимума, закон толерантности, законы экологии Б. Коммонера.

Понятие о биосфере. Строение и границы биосферы. Краткая история развития знаний о биосфере. Учение о биосфере и ноосфере В.И. Вернадского. Живое вещество. Круговорот веществ в биосфере.

Взаимоотношения организмов и среды обитания. Развитие взаимоотношений человека в биосфере.

Экологические проблемы России. Глобальные экологические проблемы. Экологическое образование, его цели и задачи. Непрерывность и междисциплинарность экологического образования.

Экология – сравнительно «молодая» наука. Буквально этот термин, происходящий от греческих слов «ойкос» – дом, жилище и «логос» – наука, означает наука о доме, местообитании.

Существует много определений экологии как науки, однако подавляющее большинство современных исследователей считает, что экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов, условий среды их обитания и всех функциональных процессов, делающих среду пригодной для жизни.

В настоящее время значение экологии и спектр изучаемых ею проблем очень велики. В зависимости от решаемых задач и изучаемых объектов выделяют общую (классическую) экологию, специальную (биологическую) экологию, прикладную и глобальную экологию.

Общая экология изучает законы и механизмы формирования структуры, функционирования и эволюции экосистем на основе таких свойств экосистемы как продуктивность, устойчивость, круговорота вещества и энергии. Она является теоретической основой для всех остальных разделов экологии.

Предметом специальной экологии является приложение законов общей экологии к определенной группе живых организмов и различным типам местообитаний. В соответствии с этим выделяют экологию животных, экологию растений, экологию микроорганизмов, (рассматривая еще более подробно - экологию птиц, рыб и т.д.); по типам местообитаний – экологию суши, экологию моря, экологию пресных вод и т.д.

Прикладная экология изучает способы уменьшения отрицательного влияния хозяйственной деятельности человека на природу и его здоровье. Она разделяется на промышленную, сельскохозяйственную, медицинскую, космическую и т.д.

Глобальная экология ориентирована на урегулирование взаимоотношений человечества как биологического вида, живущего на Земле и подвергающего ее негативным воздействиям, с окружающей средой с целью ее сохранения в пределах всей биосферы. Она предусматривает осуществление тесного межгосударственного сотрудничества не только в области охраны окружающей среды, но и социально-экономического сотрудничества и координации действий.

Предметом исследования экологии в целом является организация и функционирование живых систем более сложных, чем организм (в отличие от биологии, например), называемых экологическими системами или просто экосистемы.

Экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом. Различают естественные (природные), формирующиеся под влиянием природных факторов, и антропогенные (искусственные), создаваемые человеком в процессе хозяйственной деятельности. Экосистемами являются, например, участок леса, муравейник, территория фермы, кабина космического корабля и т.д. Выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд и т.п.) и макроэкосистемы (океан, континент и т.п.). Экосистема – это также безразмерная устойчивая система живых и неживых компонентов, в которой совершается внешний и внутренний круговорот вещества и энергии.

Рассмотрим другие важные понятия экологии. Популяцией (от лат. populus – народ) называется группа организмов, относящихся к одному виду и занимающих определенную область – ареал. Сообщество – это система взаимодействующих, дифференцированных по экологическим нишам, часто конкурирующих друг с другом видов. Выделяют сообщества растений (фитоценоз), животных (зооценоз) и микроорганизмов (микробиоценоз). Биогеоценоз – это однородная экосистема (участок леса, луга, степи), для которой характерно наличие участка суши (пространства) с практически равномерно распределенными по нему условиями жизни и населяющими его организмами.

Самой крупной экосистемой, предельной по размерам и масштабам, (глобальная экосистема), является биосфера – активная оболочка Земли, включающую все живые организмы Земли и находящуюся во взаимодействии с неживой средой (химической и физической) нашей планеты, с которой они составляют единое целое.

Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания. Среда – это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания.

Экологический фактор – это элемент среды, оказывающий прямое влияние на живой организм хотя бы на одной из стадий индивидуального развития. Все экологические факторы условно разделяют на биотические, абиотические и антропогенные.

Биотические факторы – это все возможные влияния, которые испытывает живой организм со стороны окружающих его живых существ. Действие их может быть как прямым (непосредственное взаимодействие особей между собой), так и косвенным (выделение растениями кислорода, необходимого для жизни других организмов).

Абиотические факторы – это все влияющие на организм элементы неживой природы (температура, свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы, естественный радиационный фон Земли и др.). Важнейшими абиотическими факторами являются солнечное излучение, от которого зависит фотосинтез, создание биомассы растениями, от наличия которой зависит жизнь на Земле, а также вода.

Антропогенные – это факторы, определяющиеся активным воздействием человека на природу. Деятельность человека может оказывать на природу как прямое, так и косвенное воздействие. К прямому воздействию относят потребление, размножение и расселение человеком как отдельных видов животных и растений, так и создание целых биоценозов. Косвенное воздействие осуществляется путем изменения среды обитания организмов: климата, режима рек, состояния земель и т.д.

Основные законы экологии:

Не все экологические факторы: свет, влажность, наличие солей, обеспеченность биогенными элементами и т.д. – одинаково важны для успешного выживания организма.

Идея о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном среди всех его потребностей, впервые была высказана К. Либихом в 1840 году. Он сформулировал принцип, который известен как закон минимума Либиха: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени».

Современная трактовка этого закона звучит следующим образом:

Закон минимума Либиха – существование и выносливость организмов определяются самым слабым звеном в цепи их экологических потребностей. Согласно этому закону величина урожая определяется количеством в почве того из элементов питания, потребность в котором удовлетворяется меньше всего. По мере его повышения урожай будет возрастать пропорционально вносимым дозам до тех пор, пока содержание другого вещества не окажется минимальным.

В 1913 г. В. Шелфорд сформулировал принцип о лимитирующем влиянии максимума наравне с минимумом как «закон толерантности».

Закон толерантности – существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Диапазон между двумя величинами составляет пределы толерантности (терпимости, выносливости) в которых организм нормально реагирует на влияние среды.

Законы Одума являются дополнение к закону толерантности Шелфорда:

1) Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и узкий в отношении другого.

2) Организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов наиболее распространены.

3) Если условия по какому-либо экологическому фактору не оптимальны, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении других факторов.

4) Многие факторы среды могут стать лимитирующими в критические периоды жизни организмов, особенно в период размножения. Например, зона толерантности у молодых организмов ¢уже, чем у более зрелых.

Законы Коммонера: 1. Все связано со всем.

2. Все должно куда-то деваться.

3. Природа знает лучше.

4. За все нужно платить.

Кроме вышеперечисленных, существуют и другие важные для экологии законы и принципы, такие как закон бумеранга, закон незаменимости биосферы, закон шагреневой кожи, принцип генетической переадаптации, принцип сохранения упорядоченности и др.

Учение о биосфере (опубликовано Вернадским в 1926 г.) было продолжением и распространением идей В.В. Докучаева, который показал зависимость процессов почвообразования не только от климата, но и от совокупного влияния растительных и животных организмов. Однако, следует отметить, что сам термин был введен австрийским геологом Э.Зюссом еще в 1875 году, при этом биосфера определялась как пространство, заполненное жизнью.

Значение учения о биосфере Вернадского для экологии определяется тем, что биосфера представляет собой высший уровень взаимодействия живого и неживого и является совокупностью экосистем.

Биосфера – нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы, населенные живыми организмами, «область существования живого вещества» (В.И. Вернадский); самая крупная экосистема Земли. Толщина биосферы по разным данным составляет от 20 до 40 км, но основная масса живого вещества сконцентрирована в приповерхностном слое толщиной 50-100 м. В атмосфере верхние границы жизни определяются озоновым экраном – тонким слоем озона на высоте 16-20 км. Океан населен жизнью целиком до дна самых глубоких впадин в 10-11 км. В твердую часть Земли жизнь проникает до 3 км (бактерии в нефтяных месторождениях).

Биосфера включает как область распространения живого вещества и живых существ, так и само это вещество. Биосфера возникла 3,5-4,5 млрд. лет назад. Биосфера – это не простое сочетание абиотической области распространения живого вещества и живых существ, а их тесное взаимодействие. Как живое вещество есть «функция биосферы», так и биосфера есть результат развития живого вещества как планетарного явления, служащего могучей биологической силой, связанной с другим веществом биосферы биогенной миграцией атомов.

Живое вещество – совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, вне зависимости от их систематической принадлежности. Общая масса живого вещества оценивается величиной (2,4-3,6) . 10 12 тонн. Вернадский неоднократно указывал на то, что живое вещество неотделимо от биосферы, является ее функцией и одновременно «одной из самых могущественных геохимических сил нашей планеты». Живое вещество представляет собой неразрывное молекулярно-биохимическое единство, системное целое с характерными для каждой геологической эпохи чертами. Уничтожение видов живого человеком может нарушить ныне имеющееся единство, что приведет к резкому изменению молекулярно-биохимических свойств живого вещества и невозможности существования многих ныне процветающих высокоорганизованных видов, в том числе, весьма вероятно, и самого человека. Отсюда важность сохранения видов и в целом живого вещества современного геологического периода времени.

Вернадский определил биосферу как термодинамическую оболочку с температурой от +50° до –50° и давлением около 1 атм. Эти условия составляют границы жизни для большинства организмов. Все живые организмы образуют биомассу планеты и составляют около 0,01% массы земной коры, но несмотря на незначительную общую биомассу деятельностью живых организмов обусловлены химический состав атмосферы, концентрация солей в гидросфере, формирование почвенного слоя и горных пород в литосфере.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов и осуществляется при участии всех населяющих планету организмов. Химические вещества циркулируют между почвой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Используя неорганические вещества, зеленые растения за счет энергии солнца создают органические вещества, которые другими живыми существами гетеротрофами и деструкторами) разрушаются с тем, чтобы продукты этого разрушения были использованы растениями для новых органических синтезов.

Анализ экологической ситуации в нашей стране содержится в ежегодном исследовании, которое называется «Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации».

Экологическая ситуация в России сейчас определяется такими негативными тенденциями, как превалирование природоемких отраслей народного хозяйства, несовершенство технологий, сырьевая ориентация экспорта, остаточный принцип финансирования природоохранных мероприятий и программ экологического профиля. В последнее время экологические проблемы обострились из-за вероятности аварий и катастроф техногенного характера, нарушения норм охраны окружающей среды, растущей социальной напряженности в обществе, продолжающегося износа производственных фондов и пр. Общее сокращение производства не привело к уменьшению антропогенного давления на природную среду. Наоборот, нарастает заброшенность, «замусоривание» территорий. Некоторое снижение уровня выбросов и сбросов от промышленных предприятий компенсируется увеличением количества «залповых» выбросов в результате аварий, усиления транспортного типа загрязнения.

В современной России экологические катастрофы становятся неизбежными и вследствие изношенности основных производственных фондов.

Экологический кризис – ситуация, возникающая в результате катастрофических природных (извержение вулкана, землетрясение, наводнение, пожар, эрозия) и антропогенных факторов.

Экологическая катастрофа – природная аномалия (длительная засуха, наводнение, массовый мор скота) или техногенная катастрофа, приводящие к неблагоприятным экологическим последствиям и, как правило, к массовой гибели живых организмов.

«Экологическая обстановка в России крайне неоднородна. С одной стороны, из 17 млн.кв.км российской территории около 50% по международным стандартам квалифицируются как практически не подвергшиеся существенным хозяйственным воз­действиям. Это, прежде всего, регионы Сибири, Дальнего Востока, Арктики и Субарктики (включая и Ев­ропейскую часть). Расположенные здесь экосистемы представля­ют исключительную ценность для биосферы Земли.

С другой стороны, около 15% российской территории,накоторых проживает две трети населения страны, характеризуют­ся как экологически неблагополучные. Такие районы расположе­ны прежде всего в Европейской части России, на Урале, приу­рочены к местам размещения промышленных агломераций и мощных добывающих предприятий Сибири и Дальнего Востока. Естествен­но, именно на этой части территории наибольшая плотность на­селения, размещены основные промышленные предприятия и наи­более развито сельскохозяйственное производство. Здесь естественные экосистемы в значительной мере разрушены челове­ком, в весьма существенной степени редуцированы и не справ­ляются с антропогенным потоком загрязнений при его современ­ном объеме.

Остающиеся примерно 35% территории испытали негативное влияние хозяйства, но при этом расположенные нанихэкосистемы, вполне сохранили жизнеспособность и потенциал, необходимый для полной компенсации комплекса ло­кальных и региональных антропогенных воздействий.» (Из доклада «Состояние окружающей среды в Российской Федерации и перспективы устойчивого развития» В.И.Данилов-Данильян)

В развитии экологической ситуации на территории нашей страны имеются весьма поучительные примеры, когда следствием бездумного, недопустимо безответственного отношения к природе является гибель целой территории.

Пособие содержит все вопросы экзаменационных билетов по учебной дисциплине «Экология». Доступность изложения, актуальность информации, максимальная информативность, учитывая небольшой формат пособия, – все это делает шпаргалку незаменимым подспорьем при подготовке к сдаче экзамена.

Оглавление

• 1. Экология как наука. Предмет и задачи экологии
• 2. История развития экологии
• 3. место экологии в системе естественных наук
• 4. Экологическое образование, воспитание и культура
• 5. Экологическое мировоззрение
• 6. Основные виды антропогенных воздействий на биосферу
• 7. Экологический кризис
• 8. Участие России в международном экологическом сотрудничестве

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Экология. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

1. Экология как наука. Предмет и задачи экологии

Экология — наука о взаимоотношениях и взаимодействии между различными живыми существами и окружающей их средой, об обмене веществ и потоках энергии, которые делают возможной жизнь на Земле, и о приспособлениях организмов к изменяющимся условиям существования (В. Лархер, 1978 г.). Термин «экология» (от гр. слов oicos — «дом, убежище», logos — «наука») был впервые предложен биологом-дарвинистом Э. Геккелем в 1866 г.

Предмет экологии — изучение совокупности или структуры связей между организмами и природной средой. Главным объектом изучения экологии являются экологические системы (природные комплексы живых организмов и среда их обитания). Кроме них, данная наука занимается изучением организменного, популяционно-видового и биосферного уровней.

Основная часть экологии как биологической науки — общая экология (или биоэкология), изучающая общие закономерности взаимоотношений живых организмов и среды.

Выделяют следующие основные разделы экологии:

1) аутэкология, или экология особей, занимающаяся исследованием индивидуальных связей отдельного организма (вида, особи) с его природной средой;

2) демэкология, или популяционная экология, изучающая динамику и структуру популяций отдельных видов;

3) синэкология, или экология сообществ, которая изучает взаимодействие популяций, сообществ и экосистем с окружающей средой.

В зависимости от временного фактора в экологии выделяют историческую и эволюционную экологию. Кроме этого, различают экологию микроорганизмов, экологию растений и экологию животных. Экологическими проблемами планеты занимается глобальная экология; объект ее изучения — биосфера.

Задачи теоретической экологии (В. И. Коровкин, 2003 г.):

1) разработка общей теории устойчивости экологических систем;

2) изучение экологических механизмов адаптации к среде;

3) исследование регуляции численности популяций;

4) изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

5) исследование продукционных процессов;

6) исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;

7) моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Задачи прикладной экологии:

1) прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;

2) улучшение качества окружающей природной среды;

3) сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

4) оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения наиболее экологически неблагополучных районах.

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

• Онлайн
  формат
• Диплом
  гособразца
• Помощь в трудоустройстве

311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов

Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!

Тема: Экология – комплекс наук о взаимоотношениях организмов с окружающей средой.

Цель : с формировать представление об экологии как комплексной сложной многогранной науке о взаимоотношениях живой и неживой природы , с формировать знания о предмете, объекте, задачах и методах науки о природе;

рассмотреть основные этапы развития экологии как науки; показать, что экологические знания являются основой взаимодействия человека с окружающей средой, рационального использования природных ресурсов.

Основные термины и понятия : экология, экологические факторы; воздушно-наземная среда, водная среда, почва, живые организмы как среда обитания. экология, аутэкология, синэкология, демэкология, биосферология, биоценология, мониторинг, моделирование, прогнозирование, картография, теоретическая экология, прикладная экология.

1. Экология. 10–11 классы: учеб. пособие для общеобразоват. организаций: базовый уровень / М. В. Аргунова, Д. В. Моргун, Т. А. Плюснина. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2018. – 143 с.

2.Экология. 10–11 классы: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / Н. М., Чернова, В. М. Галушин, В. М.: Константинов; под род. Н. М. Черновой. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2018. – 302 с

План лекции:

1. Экология как наука. Основы экологии. Место экологии среди биологических наук. Предмет и задачи современной экологии. Структура современной экологии.

2. Среда обитания и Экологические факторы. Законы экологии .

Содержание лекции:

1.Экология как наука. Основы экологии . Место экологии среди биологических наук. Предмет и задачи современной экологии Структура современной экологии .

Экология – общебиологическая комплексная междисциплинарная наука о закономерностях взаимоотношений живых организмов с окружающей средой. (Э. Геккель, 1866 г.).

Основные задачи экологии:

- выявление взаимосвязей между организмами, их сообществами и условиями среды обитания;

- изучение структуры и закономерностей функционирования сообществ организмов;

- наблюдение за изменениями в отдельных эко­системах и в биосфере в целом, прогнозирование их последствий;

- создание базы данных, и разработка рекоменда­ций для экологически безопасного планирования хозяйственной деятельности человека;

- применение экологических знаний в деле охра­ны окружающей среды и рационального использова­ния природных ресурсов.

Экология изучает системы уровня выше отдельного организма. Основные объекты ее изучения – это популяция, экосистема, биосфера. Предметом изучения экологии являются биологические макросистемы – популяции , биоценозы , экосистемы – и их динамика во времени и пространстве .

Главная цель – вывести человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколений.

Изучением взаимоотношений организмов и условий среды ученые занимались с давних времен. На протяжении прошлого века до 60-70 гг. экология рассматривалась как часть науки биологии. Человек в этих системах не рассматривался. Предполагалось, что его взаимодействие с окружающей средой подчинялось не биологическим, а социальным законам.

Как самостоятельная наук а экология сформировалась лишь к началу двадцатого столетия. Здесь немаловажную роль сыграли:

- Климент Аркадьевич Тимирязев,

- Василий Васильевич Докучаев,

- Фредерик Клементс,

- Владимир Николаевич Сукачев и др.

Крупнейший ученый ХХ века Владимир Иванович Вернадский создаёт учение о биосфере.

Во второй половине ХХ века происходит своего рода «экологизация» современной науки. Это связано прежде всего с осознанием роли человека в природе, о вредном воздействии промышленности на окружающую среду.

В настоящее время термин экология существенно трансформировался, в связи с тем, что человек сильно влияет на окружающую среду. Поэтому возникла необходимость экологических знаний для всех специалистов.

Экология, как и любая другая наука, использует разнообразные методы исследований: общие методы, которые нашли свое применение во многих науках, и специфические, которые обычно используются только в экологии.

К общим методам экологических исследований относятся: химические, физические, биологические, метод индикации и др. Специфические методы экологии можно разделить на две группы: полевые и лабораторные.

Полевые методы предполагают изучение экологических явлений непосредственно в природе. Полевые методы, в свою очередь, могут быть маршрутными,

стационарными,

описательными и

экспериментальными.

Лабораторные методы дают возможность изучить влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях среды на естественные или моделированные биологические системы и получить приблизительные результаты. Выводы, полученные в лабораторном экологическом эксперименте, требуют обязательной проверки в природе.

В последнее время широкое распространение получил метод моделирования экологических явлений в природе и обществе.

На сегодняшний день роль экологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий и др.

Предназначение дисциплины «Экология» обосновано необходимостью сохранения экологического благополучия на Земле, которое всецело зависит, прежде всего, от уровня экологических знаний. Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого.

Структура современной экологии :

1. Теоретическая экология или фундаментальная (общая)экология вскрывает общие закономерности организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы. Ее ядро – биологическая (классическая) экология.

2. Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального природопользования. – основа рационального природопользования и охраны природы.

3. Социальная экология изучает взаимоотношения в системе «человеческое общество – природа».

Фундаментальную (общую) экологию подразделяют по уровням организации жизни на Земле:

1) аутэкология – экология организмов;

2) демэкология – экология популяций;

3) синэкология – экология сообществ;

4) биосферная экология.

Также выделяют Географическую экологию (геоэкология ) – раздел экологии, изучающий экологические закономерности географических процессов в экосистемах высоких уровней иерархии (суши, морских и пресных вод, высокогорий и др.); сюда же относится и геохимическая экология.

В настоящее время в экологии выделяют ряд научных отраслей и дисциплин:

· Экология растений, животных

· Экология города и т.д.

2. Среда обитания и Экологические факторы. Законы экологии :

Среда — одно из основных экологических понятий; под ним подразумевается комплекс природных тел и явлений, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.

Она включает в себя совокупность абиотических и биотических факторов отдельного организма или биоценоза в целом, влияющих на их рост и развитие, т. е. это часть природы, непосредственно окружающая данные живые организмы, все то, среди чего они живут .

Природная среда – это среда, не измененная человеком или измененная в малой степени.

На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную.

Экологические факторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Индифферентные элементы среды, например, инертные газы, экологическими факторами не являются.

Экологические факторы отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер.

Экологические факторы делятся на: абиотические, биотические, антропогенные.

Экологические факторы :

Тип факторов

Характеристика факторов

абиотические

Факторы неживой природы - физические и химические условия среды (температура, влажность, свет, движение воздушных масс (ветер), течение и солёность воды, осадки, снежный покров, магнитное поле Земли)

биотические

Под биотическими факторами среды понимают взаимное влияние живых организмов друг на друга. Условно биотические факторы можно разделить на внутривидовые и межвидовые

антропогенные

Это факторы, обусловленные деятельностью человека (загрязнение среды, неограниченная охота, разрушение среды обитания и т.д.)

Среды обитания организмов.

Характеристика

Адаптации организма к среде

Самая древняя. Освещенность убывает с глубиной. При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. Дефицит кислорода. Степень солености возрастает при переходе от пресных вод к морским и океаническим. Относительно однородная (гомогенная) в пространстве и стабильная во времени

Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы, развитие воздухоносных полостей, осморегуляции.

Создана живыми организмами. Осваивалась одновременно с наземно-воздушной средой. Дефицит или полное отсутствие света. Высокая плотность. Четырехфазная (фазы: твердая, жидкая, газообразная, живые организмы). Неоднородная (гетерогенная) в пространстве. Во времени условия более постоянны, чем в наземно-воздушной среде обитания, но более динамичны, чем в водной и организменной

Форма тела вальковатая, слизистые покровы или гладкая поверхность, у некоторых имеется копательный аппарат, развитая мускулатура. Для многих групп характерны микроскопические или мелкие размеры как приспособление к жизни в пленочной воде или в воздухоносных порах

Разреженная. Обилие света и кислорода. Гетерогенная в пространстве. Очень динамичная во времени

Выработка опорного скелета, механизмов регуляции гидротермического режима. Освобождение полового процесса от жидкой среды

Очень древняя. Жидкая (кровь, лимфа) или твердая, плотная (ткани). Наибольшее постоянство среды во времени из всех сред обитания

Коадаптация паразита и хозяина, симбионтов друг к другу, выработка у паразита защиты от переваривания хозяином и системы заякоривания в среде, усиление полового размножения, редукция зрения, пищеварительной системы, синхронизация биоритмов

Приспособления организмов к среде носят названия адаптаций. Этот термин широко употребляется во всевозможных толкованиях. Поэтому дадим его развернутое определение.

Адаптация (позднелатинское adaptatio – приспособление, прилаживание), это совокупность морфофизиологических, поведенческих, популяционных и др. особенностей данного биологического вида, обеспечивающая возможность специфического образа жизни в определенных условиях внешней среды.

Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов.

Среди приспособлений живых организмов к среде особую роль играют морфологические адаптации. Изменения в наибольшей степени затрагивают органы, находящиеся в непосредственном соприкосновении с внешней средой. Морфологический тип приспособления животного или растения к определенным условиям обитания и определенному образу жизни называют жизненной формой организма.

Организмы могут приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды активно, регулируя собственные процессы жизнедеятельности в зависимости от изменений окружающей среды. При пассивном формировании адаптаций к изменениям условий окружающей среды процессы жизнедеятельности организма подчинены этим изменениям.

Еще одним типом приспособлений организмов к изменениям условий окружающей среды является избежание этих изменений (миграции и кочевки рыб, птиц, млекопитающих и т.д.).

Каждый вид организмов в процессе своего исторического развития приспосабливается к определенным условиям существования, что определяет его ареал. Взаимодействие популяций вида со всем комплексом экологических факторов определенной среды обитания, в том числе с популяциями других видов, определяет место его популяций в системе биогеоценоза - экологическую нишу.

Экологическая ниша - положение вида в системе биогеоценоза, обусловлено его взаимодействием с другими видами, а также условиями среды обитания. В отличие от ареала, экологическая ниша является не только пространственным понятием. Она содержит в себе и совокупность условий жизни внутри экосистемы, приемлемые для вида, и пищевые взаимоотношения вида с другими видами группировки.

Адаптивные биологические ритмы :

Периодические изменения интенсивности экологических факторов влияют на формирования у живых существ адаптивных биологических ритмов:

суточных, приточно-отливных, сезонных, годовых и т.п..

Адаптивные биологические ритмы:

биологические ритмы

Характеристика биологических ритмов

Вследствие вращения Земли вокруг своей оси дважды в сутки меняется освещенность, что приводит колебаниям абиотических факторов, которые влияют на активность организмов. В частности, солнечный свет определяет периодичность фотосинтеза, испарения воды растениями, время открывания и закрывания цветков и т.п.

Приливно-отливные

Приливно-отливные ритмы обусловлены вращением Луны вокруг Земли. Четко они прослеживаются у жителей приливно-отливной зоны

Сезонные ритмы связаны с вращением Земли вокруг Солнца, что обуславливает годовые циклы изменений климатических условий. С определенным временем года у организмов связаны периоды размножения, развития, состояние зимнего покоя: у животных, в частности, линька, миграция, спячка, а у листопадных растений - ежегодная смена листьев

многолетние

Это циклы, связанные с периодическими изменениями солнечной активности в течение нескольких лет. Эти ритмы выражены не так четко, как сезонные. Примером многолетних циклов массовые размножения перелетной саранчи и некоторых других животных.

Относительно любого фактора среды вид имеет диапазон устойчивости (Толерантность). Если интенсивность какого-то фактора выходит за пределы толерантности, особи вида погибают. Биологическим оптимумом называют такие условия, в которых особи вида оказываются наиболее приспособленными. Фактор, который больше влияет на выживание, называют ограничительным (лимитирующим).

Законы экологии :

По Б. Коммонер :

1. Всё связано со всем -- отражает всеобщую связь процессов и явлений в природе.

2. Всё должно куда-то деваться – базируется на положении сохранения вещества и энергии.

3. Природа «знает» лучше – ориентирует на действия, согласующиеся с природными процессами, сотрудничество с природой.

4. Ничто не даётся даром – всё, что извлечено из природы, должно быть возмещено.

Закон толерантности Шелфорда(1913).

Закон толерантности, один из основополагающих принципов экологии, согласно которому присутствие или процветание каких-либо организмов в данном местообитании зависит от комплекса экологических факторов, к каждому из которых у организма существует определенный диапазон толерантности (выносливости).

Закон толерантности Шелфорда - закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха. Формулировка: "лимитирующим фактором процветания организма может быть, как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору".

Вывод закона Шелфорда : охранять окружающую среду - значит обеспечивать состав и режим экологических факторов в пределах унаследованной толерантности живого, в первую очередь, человеческого организма, т.е. управлять им так, чтобы ни один фактор не оказался лимитирующим по отношению к организмам. Из закона Шелфорда прямо вытекает следующий закон, определяющий возможность существования организма в пределах и невозможности существования за пределами диапазона толерантности.

Закон оптимума.

Закон оптимума - закон, согласно которому любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы, за пределами которых наступает угнетение жизнедеятельности организма.

Контроль знаний:

Дать ответы на вопросы:

1. Дать определение: «экология». Что означает слово «экология»? Экология как наука и учебная дисциплина, предмет, объект и задачи экологии.

2. Какие методы используются в экологических исследованиях, какова взаимосвязь экологии с другими дисциплинами?

3. Что такое среда обитания и факторы среды, каковы закономерности действия факторов среды на организм?

4. Какая существует классификация экологических факторов окружающей среды, приведите примеры и дайте характеристику?

5. Как организмы приспосабливаются к существованию в разных средах?

6. Какое значение имеют биологические ритмы для живых организмов?

7. Укажите, правильным ли является утверждение о том, что любая деятельность человека всегда отрицательно влияет на природу (ответ обоснуйте)

Читайте также:

  
• Чем проклеивать стыки гидроизоляции крыши
  
• Как из комнаты с одним окном сделать две комнаты
  
• Трехстворчатые окна в частном доме
  
• Линолеум км0 негорючий антистатический
  
• Цоколь стеклопластиковый колокол d160 н 560