Объект изучения экологии взаимодействие живых систем кратко

Обновлено: 03.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Иркутской области

Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем. Методы, используемые в

экологических исследованиях. Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей. История развития экологии.

Тип урока: изучение нового материала Время: 90 минут

Образовательная: раскрыть особенности взаимодействие живых систем; роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей. История развития экологии.

Развивающая: развитие интеллектуальных умений и навыков; анализировать и сравнивать, обобщать и делать выводы.

Воспитательная: формирование научного мировоззрения о единой картине органического мира.

Основателем экологии считается немецкий биолог Э. Геккель (1834- 1919 гг.), который впервые в 1866 г. употребил термин

Основными объектами экологии изучения являются:

Ø популяция - группа организмов, относящихся к одному или сходным видам и занимающих определенную территорию;

Ø экосистема , включающая биотическое сообщество (совокупность популяций на рассматриваемой территории) и среду обитания;

Ø биосфера - область распространения жизни на Земле.

Современная экология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы:

• Метод наблюдения и описания заключается в сборе и описании фактов

• Метод измерений использует измерения характеристик объектов

• Сравнительный метод основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов

• Исторический метод изучает ход развития исследуемого объекта

• Метод эксперимента дает возможность изучать явления природы в заданных условиях

• Метод моделирования позволяет описывать сложные природные явления относительно простыми моделями

• Метод прогнозирования позволяет предсказывать будущее объекта или процесса.

1. Экология является теоретической фундаментом рационального природопользования и охраны природы.

2. Экологические знания используются в сельском, лесном и промысловом хозяйстве, экономике, медицине, социологии и т.д.

3. Достижение экологии применяются при решении глобальных проблем современности: взаимоотношения общества с окружающей средой, рационального природопользования и охраны природы, продовольственное обеспечение.

Роль экологии в практической деятельности людей

Состояние окружающей среды зависит от каждого человека. Каждый житель планеты ежедневно может экономить воду т электроэнергию, выбрасывать мусор в урну, сдавать макулатуру, выращивать растения, пользоваться предметами многоразового использования и т.д. Чем больше людей будет делать это, тем больше шансов сохранить нашу планету.

Экология прошла долгий путь становления. Каковы же его основные вехи.

1этап – накопление практических знаний о животных и растениях, местах их обитания, их отношениях первобытным обществом и передача этих знаний в устной форме, а также в виде наскальных рисунков. Календарь становление экологии на заре человечества

Регион, страна

Экологическая информация

3 млн л.н. до

Первобытно е общество

Африка, позднее ближний Восток, Кавказ,

Присваивающая форма хозяйства (собирательство, охота).

Производящая форма хозяйства (земледелие, животноводство).

Возникновение антропогенного ландшафта вблизи мест обитания людей, уничтожение некоторых видов животных, выжигание лесов. Введение в культуру всех основных видов с/х растений, одомашнивание животных.

Рост численности, быстрое расширение ареала обитания, накопление информации о природных объектах, ускоряющиеся темпы развития, возникновение рас.

2 этап – возникновение древнейших цивилизаций, продолжение накопления практических знаний об окружающем мире и описание наблюдений.

1. Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем.

2. Методы, используемые в экологических исследованиях.

3. Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей.

4. Значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего профессионального образования.

Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем

В центре внимания экологии - живые объекты. Ее задачи — изучить, как выживают различные виды в постоянно изменяющихся на Земле условиях, что объединяет их с внешним миром, какие законы позволяют жизни сохранять устойчивость при колебаниях и нарушениях внешней среды. Таким образом, экология тесно связана и с теми науками, которые изучают законы неживой природы.

Можно сказать, что экология изучает взаимодействия живой и неживой природы.

Современное человечество, вооруженное техникой и использующее огромное количество энергии, представляет могучую силу, воздействующую на природу Земли. Если эти воздействия не учитывают природных законов и разрушают установившиеся за миллионы лет связи, возникают катастрофические последствия. Люди уже столкнулись с целым рядом природных катастроф, вызванных их деятельностью, и обеспокоены тенденцией нарастания неустойчивости природы. Поэтому экология в настоящее время приобретает особое значение как наука, помогающая найти пути выхода из возникающего кризиса.

Поэтому выделяют две главные составные части современного экологического знания — это общая, или фундаментальная, экология, изучающая всю живую природу в целом, и социальная экология, изучающая взаимосвязи человеческого общества с природой. Отсюда вытекают правила и приемы рационального природопользования, охраны природы и окружающей человека среды.

История развития экологии.

1. В самых древних религиях и законах прослеживается гармоничное существование человека и природы, например, у язычников Боги – олицетворение природных сил.

3. В XIX в благодаря работам Ч. Дарвина об естественном отборе наука вернулась к идее целостности природных комплексов. Возникла необходимость выделения экологии как части биологии, изучающей взаимодействие живых организмов с их средой обитания.

4. Основоположник современной геохимии и учения о биосфере Владимир Иванович Вернадский (1863-1945 гг) первый указал на то, что живые организмы не только приспосабливаются в процессе биологической эволюции к природным условиям, но и сами в свою очередь очень сильно влияют на формирование геологического и геохимического облика Земли.

Экология стала наукой об экологических системах – экосистемах. Экосистема – это связанная совокупность всех живых организмов и их неживого окружения в некоторых пространственных пределах.

Экосистемы разного уровня образуют иерархическую структуру. Особенно важным структурным уровнем является биогеоценоз – система, состоящая из сообщества живых организмов (биота) и его абиотического окружения на ограниченном участке земной поверхности с однородными условиями (биотоп).

Термин биогеоценоз предложил в 1944 году Владимир Николаевич Сукачев (1880-1967).

Антропогенные экосистемы – искусственно созданные человеком экосистемы и продолжающие существовать только благодаря его усилиям (с/х угодья, города, лесопосадки).

Методы, используемые в экологических исследованиях.

Экология – междисциплинарная наука, поэтому она использует методы не только биологических наук, но и физики, химии, географии, геологии, геофизики, метеорологии и климатологии, с широким привлечением математического аппарата.

В связи с этим в экологии используются как общие методы, которые нашли свое применение во многих науках, так и специфические, которые обычно используются только в экологии.

Все экологические методы можно разделить на три основные группы:

- Методы, с помощью которых собирается информация о состоянии экологических объектов: растений, животных, микроорганизмов, экосистем, биосферы;

- Обработки полученной информации, свертывание, сжатия и обобщения;

- Методы интерпретации полученных фактических материалов.

Сбор информации может происходить с помощью полевых экологических исследований, которые обычно подразделяются на маршрутные, стационарные, описательные и экспериментальные.

Маршрутные методы используются для выяснения присутствия тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов и т. п., их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории. Основными приемами являются: прямое наблюдение, оценки состояния, измерение, описание, составление схем и карт.

К стационарным методам относятся приемы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров, измерений наблюдаемых объектов. Характерным примером стационарного метода является мониторинг (наблюдение, оценка, прогноз) состояния окружающей среды.

Описательные методы являются одними из основных в экологическом мониторинге. Прямое, непосредственное наблюдение за изучаемыми объектами, фиксирование динамики их состояния во времени и оценка регистрируемых изменений позволяют прогнозировать возможные процессы в природной среде.

Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычное, естественное состояние исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения свойств объекта обязательно сопоставляются с его же свойствами в условиях, не задействованных в эксперименте (фоновый эксперимент).

Благодаря моделированию экологических явлений, т. е. имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе, например, были осуществлены многие химические реакции, протекающие в растении при фотосинтезе.

В некоторых областях биологии и экологии широко применяются так называемые "живые модели". Несмотря на то, что различные организмы отличаются друг от друга, многие физиологические процессы в них протекают практически одинаково. Поэтому изучать их удобно на более простых существах. Они-то и становятся живыми моделями. Например, в качестве модели для изучения обмена веществ может служить зоохлорелла - одноклеточные микроскопические водоросли, которые быстро размножаются в искусственных условиях, а для исследования внутриклеточных процессов используются гигантские растительные и животные клетки и т. д.

В настоящее время все шире используется компьютерное моделирование экологических ситуаций.

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. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой.

Экологические законы и принципы необходимо соблюдать во всех областях деятельности человека, в том числе и в строительстве:

1) Экологичность строительных материалов.

2) Экологические требования к месторасположению строительного объекта, в том числе при особых природных условиях.

3) Влияние строительства на окружающую среду: изменение природного ландшафта, расход древесины и других естественных природных материалов, отходы производства; гидротехнические объекты и др.

4) Уборка строительных отходов.

5) Главная цель проектов по планированию строительной деятельности - сохранение на градостроительной площадке и на прилегающей территории ландшафта природы: покрова почвы; кустарников и деревьев.

1. Все связано со всем. Этот закон предостерегает население нашей планеты от необдуманных действий. Например, осушили болото, чтобы построить дом – обмелела река.

2. Все должно куда-то деваться. Этот закон говорит нам о том, что нужно думать об утилизации отходов.

4. Ничего не дается даром. Этот закон о том, что мы платим за все, что создаем и чем пользуемся.

Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около.

Историческое сочинение по периоду истории с 1019-1054 г.: Все эти процессы связаны с деятельностью таких личностей, как.

Основные научные достижения Средневековья: Ситуация в средневековой науке стала меняться к лучшему с.

Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем. История развития.

Методы, используемые в экологических исследованиях.

Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей.

Экология  это наука, изучающая условия существования живых организмов, взаимоотношения между живыми организмами и средой их обитания.

Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем.

Первоначально этой наукой была биология, изучающая популяции животных и растений в среде их обитания.

Экология изучает системы уровня выше отдельного организма. Основными объектами ее изучения являются:

- популяция - группа организмов, относящихся к одному или сходным видам и занимающих определенную территорию;

- экосистема, включающая биотическое сообщество (совокупность популяций на рассматриваемой территории) и среду обитания;

- биосфера - область распространения жизни на Земле.

Методы, используемые в экологических исследованиях

Экология, как любая наука использует разнообразные методы исследований. В экологии этих методов очень много, так как экология - это междисциплинарная наука, которая базируется, кроме биологических основ, на основах географических, технических, экономических и социальных наук, математических, медицинских, метеорологических и т.д.. В связи с этим в экологии используются как общие методы, которые нашли свое применение во многих науках, так и специфические, которые обычно используются только в экологии.

Все экологические методы можно разделить на три основные группы:

- Методы, с помощью которых собирается информация о состоянии экологических объектов: растений, животных, микроорганизмов, экосистем, биосферы,

- Обработки полученной информации, свертывание, сжатия и обобщения,

- Методы интерпретации полученных фактических материалов.

Мониторинг бывает

Полевые экологические исследования обычно подразделяются на

- Маршрутные методы используются для выяснения присутствия тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов и т. п., их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории. Основными приемами являются: прямое наблюдение, оценки состояния, измерение, описание, составление схем и карт.

- К стационарным методам относятся приемы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров, измерений наблюдаемых объектов. Стационарные методы включают полевые и лабораторные методики. Характерным примером стационарного метода является мониторинг (наблюдение, оценка, прогноз) состояния окружающей среды.

- Описательные методы являются одними из основных в экологическом мониторинге. Прямое, непосредственное наблюдение за изучаемыми объектами, фиксирование динамики их состояния во времени и оценка регистрируемых изменений позволяют прогнозировать возможные процессы в природной среде.

- Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычное, естественное состояние исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения свойств объекта обязательно сопоставляются с его же свойствами в условиях, не задействованных в эксперименте (фоновый эксперимент).

- В последнее время широкое распространение получил метод моделирования экологических явлений (в частности компьютерное моделирование), т. е. имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе. Так, в "модельных условиях" были осуществлены многие химические реакции, протекающие в растении при фотосинтезе. В некоторых областях биологии и экологии широко применяются так называемые "живые модели". Несмотря на то, что различные организмы отличаются друг от друга, многие физиологические процессы в них протекают практически одинаково. Поэтому изучать их удобно на более простых существах. Они-то и становятся живыми моделями. Например, в качестве модели для изучения обмена веществ может служить зоохлорелла  одноклеточные микроскопические водоросли, которые быстро размножаются в искусственных условиях, а для исследования внутриклеточных процессов используются гигантские растительные и животные клетки и т. д.

Экология (от греч. ойкос - дом и логос — учение) — наука о законах взаимодействия живых организмов со средой их обитания.

Первоначально этой наукой была биология, изучающая популяции животных и растений в среде их обитания.

Экология изучает системы уровня выше отдельного организма. Основными объектами ее изучения являются:

популяция - группа организмов, относящихся к одному или сходным видам и занимающих определенную территорию;
экосистема, включающая биотическое сообщество (совокупность популяций на рассматриваемой территории) и среду обитания;
биосфера- область распространения жизни на Земле.

Взаимодействие Человека с Природой имеет свою специфику. Человек наделен разумом, и это дает ему возможность осознать свое место в природе и предназначение на Земле. С начала развития цивилизации Человек задумывался о своей роли в природе. Являясь, безусловно, частью природы, человек создал особую среду обитания, которая называется человеческой цивилизацией. По мере развития она все больше вступала в противоречие с природой. Сейчас человечество уже подошло к осознанию того, что дальнейшая эксплуатация природы может угрожать его собственному существованию.

Экология является не только интегрированной дисциплиной, где оказываются связанными физические и биологические явления, она образует своеобразный мост между естественными и общественными науками. Она не относится к числу дисциплин с линейной структурой, т.е. развивается не по вертикали — от простого к сложному, — она развивается по горизонтали, охватывая все более широкий круг вопросов из различных дисциплин.

Ни одна отдельная наука не способна решить все задачи, связанные с совершенствованием взаимодействия между обществом и природой, поскольку это взаимодействие имеет социальные, экономические, технологические, географические и другие аспекты. Решать эти задачи может лишь интегрированная (обобщающая) наука, какой и является современная экология.

Таким образом, из несамостоятельной дисциплины в рамках биологии экология превратилась в комплексную междисциплинарную науку - современную экологию — с ярко выраженной мировоззренческой составляющей. Современная экология вышла за пределы не только биологии, но и естествознания в целом. Идеи и принципы современной экологии имеют мировоззренческий характер, поэтому экология связана не только с науками о человеке и культуре, но и с философией. Столь серьезные изменения позволяют заключить, что, несмотря на более чем столетнюю историю экологии, современная экология — наука динамичная.

Цели и задачи современной экологии

Главнейшая цель современной экологии на данном этапе развития человеческого общества — вывести Человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором будет достигнуто удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколении.

Для достижения этих целей экологической науке предстоит решить ряд разнообразных и сложных задач, в том числе:

разработать теории и методы оценивания устойчивости экологических систем на всех уровнях;
исследовать механизмы регуляции численности популяций и биотического разнообразия, роли биоты (флоры и фауны) как регулятора устойчивости биосферы;
изучить и создать прогнозы изменений биосферы под влиянием естественных и антропогенных факторов;
оценивать состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления;
разрабатывать методы управления качеством окружающей среды;
формировать понимание проблем биосферы и экологическую культуру общества.

Окружающая нас живая среда не является беспорядочным и случайным сочетанием живых существ. Она представляет собой устойчивую и организованную систему, сложившуюся в процессе эволюции органического мира. Любые системы поддаются моделированию, т.е. можно предсказать, как та или иная система отреагирует на внешнее воздействие. Системный подход — основа изучения проблем экологии.

Структура современной экологии

В настоящее время экология разделилась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального понимания экологии как биологической науки об отношениях живых организмов с окружающей средой. Однако в основе всех современных направлений экологии лежат фундаментальные идеи биоэкологии, которая сегодня представляет собой совокупность различных научных направлений. Так, например, выделяют аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельного организма со средой; популяционную экологию, занимающуюся отношениями между организмами, которые относятся к одному виду и живут на одной территории; синэкологию, комплексно изучающую группы, сообщества организмов и их взаимосвязи в природных системах (экосистемах).

Современная экология представляет собой комплекс научных дисциплин. Базовой является общая экология, изучающая основные закономерности взаимоотношений организмов и условий среды. Теоретическая экология исследует общие закономерности организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком и способы предотвращения этого процесса, а также разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Прикладная экология базируется на системе законов правил и принципов теоретической экологии. Из прикладной экологии выделяются следующие научные направления.

Экология биосферы, изучающая глобальные изменения, происходящие на нашей планете в результате воздействия хозяйственной деятельности человека на природные явления.

Промышленная экология, изучающая влияние выбросов предприятий на окружающую среду и возможности уменьшения этого влияния путем совершенствования технологий и очистных сооружений.

Сельскохозяйственная экология, изучающая способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения ресурсов почвы при сохранении окружающей среды.

Медицинская экология, изучающая болезни человека, связанные с загрязнением окружающей среды.

Геоэкология, изучающая строение и механизмы функционирования биосферы, связь и взаимосвязь биосферных и геологических процессов, роль живого вещества в энергетике и эволюции биосферы, участие геологических факторов в возникновении и эволюции жизни на Земле.

Математическая экология моделирует экологические процессы, т.е. изменения в природе, которые могут произойти при изменении экологических условий.

Экономическая экология разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Юридическая экология разрабатывает систему законов, направленных на защиту природы.

Инженерная экология - сравнительно новое направление экологической науки, изучает взаимодействия техники и природы, закономерности формирования региональных и локальных природно- технических систем и способы управления ими в целях защиты природной среды и обеспечения экологической безопасности. Она обеспечивает соответствие техники и технологии промышленных объектов экологическим требованиям

Экология человека - часть социальной экологии, рассматривающая взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.

Валеология - одно из новых самостоятельных ответвлений экологии человека - наука о качестве жизни и здоровье.

Синтетическая эволюционная экология — новая научная дисциплина, включающая частные направления экологии — общую, био-, гео- и социальную.

Краткий исторический путь развития экологии как науки

В истории развития экологии как науки можно выделить три основных этапа. Первый этап - зарождение и становление экологии как науки (до 1960-х годов), когда накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, были сделаны первые научные обобщения. В этот же период французский биолог Ламарк и английский священник Мальтус впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.

Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале XX столетия. В этот период американский ученый Ч. Адаме создал первую сводку по экологии, публикуются и другие важные обобщения. Крупнейший русский ученый XX в. В.И. Вернадский создает фундаментальное учение о биосфере.

Третий этап (1950-е годы — до настоящего времени) — превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране окружающей человека среды. Одновременно с развитием теоретических основ экологии решались и прикладные вопросы, связанные с экологией.

В нашей стране в 1960-1980-е годы практически ежегодно правительство принимало постановления об усилении охраны природы; были изданы земельный, водный, лесной и иные кодексы. Однако, как показала практика их применения, они не дали требуемых результатов.

Аналогичное положение сложилось и в других странах мира. Вопрос о том, что произойдет с человечеством в случае деградации природных экологических систем и утраты биосферой способности поддерживать биохимические циклы, становится одним из наиболее актуальных.

Экология– наука, изучающая взаимоотношения организмов с окружающей их органической и неорганической средами.

Экология - взаимоотношения организмов между собой и окружающей их средой, с учетом изменений, вносимых деятельностью человека.

Современная экология изучает организмы не только как отдельные виды, но и их взаимоотношения между собой и со средой на популяционно-биоценотическом уровне.

Содержание экологии: исследования взаимоотношений организмов друг с другом и со средой на макросистемном (популяционно-биоценотическом) уровне: уровне популяций, сообществ, биогеоценозов, экосистем и, наконец, биосферы.

Определения:

Популяция – любая совокупность особей одного вида, способная обмениваться генетической информацией, обладающая особой внутренней структурой и существующая неопределённо длительное время на данной территории.

Биоценоз (сообщество) – любая совокупность организмов различных видов, существующая в одном и той же местообитании и взаимодействующая посредством пищевых (трофических) и пространственных взаимоотношений.

Биогеоценоз (экосистема) – биоценоз (сообщество) + биотоп (окружающая среда).

Биосфера – область распространения жизни на планете Земля; область, заселенная живыми организмами в настоящем или прошлом.

Предмет экологии: биологические макросистемы (популяции, биоценозы, биогеоценозы, экосистемы), их динамика во времени и пространстве.

Задачи экологии:

1) Изучение структуры и динамики популяций и биогеоценозов;

2) Раскрытие сущности процессов, протекающих в биологических макросистемах;

3) Умение ими управлять с максимальной пользой для человека, без нанесения ущерба системе.

2. История развития экологии:

Как дисциплина биологии выделилась в середине 19 века, как отдельная наука – конец 19 - начало 20 века.

1) Первые экологические сведения – древнеегипетские, древне индийские, древнекитайские и древнеевропейские источники – 6-4 вв. до н.э. – сведения об образе жизни и изменениях численности животных и растений.

3) Средние века и эпоха Возрождения:

В связи с накопившимися данными в ходе путешествий и исследований – ряд трудов:

Карл Линней – основы научной систематики (бинарная номенклатура);

Жан-Батист Ламарк – значение внешних условий в эволюции животных и растений

М.В. Ломоносов – влияние среды на организмы.

А. Болотов – классификация местообитаний растений.

4) 19 век:

Выделение самостоятельных биологических дисциплин – география животных и география растений.

Карл Рулье – основоположник экологии животных (более 160 работ). Доказывал, что развитие органического мира обусловлено воздействием изменяющейся внешней среды.

Э.Геккель (1866г.) – ввел термин экология.

К. Мебиус – учение о биоценозах (1877г.)

5) Конец 19 – начало 20 вв.:

В.В. Докучаев – создал учение о природных зонах, основы геоботанических исследований, учение о ландшафтах – изучал взаимоотношения растительности и почвы.

А. Тенсли (1935г.) – учение об экосистемах.

В.Н. Сукачев (1942г.) – понятие о биогеоценозе как о едином комплексе организмов и абиотического (неживого) окружения.

В.И. Вернадский – учение о биосфере как о глобальной экосистеме.

6) Современные экологические исследования:

Современная экология подразделяется на 3 структурные части:

1) Экология растений:

а) Ботаническая экология – изучает взаимодействия растений с неорганической средой (воздействие физико-химических факторов на отдельные виды растений).

б) Фитоценология – изучает взаимоотношения между растениями, связи в растительном сообществе.

2) Экология животных:

а) Экология особей – изучает взаимодействия животных с неорганической средой (воздействие физико-химических факторов на отдельные виды животных).

б) Экология популяций – изучает совокупности особей одного вида, структуру, динамику и отношения в популяциях.

3) Биогеоценология – объединяет экологию животных и растений, т.к. занимается изучением многочисленных отношений в животно-растительных сообществах.

В экологии четко выделяются разделы, основывающиеся на следующей схеме:

Особь → популяция → вид → сообщество (биоценоз) → биогеоценоз (экосистема) → биосфера.

В связи с этими уровнями организации живой материи выделяют следующие разделы:

1) Аутэкология – экология особей. 1896г. – Шретер.

- изучает взаимоотношения особей с внешней средой; морфофизиологические реакции и приспособления организмов к физико-химическим условиям окружающей среды.

Пример: изучение отдельного экземпляра вида дуб в лесу – аутэкологическое исследование.

2) Демэкология – экология популяций.

- изучает естественные группировки особей 1 вида (популяции). Задачи: выяснение условий, при которых формируются популяции; изучение взаимоотношений между особями в популяции, их организации, динамики, численности.

3) Эйдэкология – экология видов.

- наименее разработанный раздел современной экологии, т.к. с аут- и демэкологических исследований традиционно переключаются на синэкологию (т.е. особь → популяция → биоценоз).

4) Синэкология – экология сообществ и экосистем.

- изучает ассоциации популяций разных видов растений, животных и микроорганизмов, образующих биоценозы и экосистемы, их структуру, взаимоотношения между собой и окружающей средой. Являются общебиологическими исследованиям и объединяют аут-, дем- и эйдэкологию.

5) Глобальная экология – экология биосферы.

Методы, используемые в экологических исследованиях:

Для современных экологических исследований характерна ориентация на количественную оценку изучаемых объектов и процессов (учет численности организмов в единицах пространства и времени, встречаемости, возрастной и половой структуры популяций, плодовитости, продуктивности, заболеваемости, загрязненности среды, силы действия ее факторов, прогноз на будущее и т.п.). По тому, как меняются показатели исследуемого объекта, можно судить о его состоянии на данный момент и выявить стабильность или тенденции к изменениям, скорость, размеры и направление изменений.

Собственные методы экологии можно разделить на две группы:полевые, лабораторные.

Полевые методыпредполагают изучение экологических явлений непосредственно в природе. Они помогают установить взаимосвязи организмов, видов и сообществ со средой, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности биосистем. Полевые исследования имеют для экологии первостепенное значение, так как позволяют представить общую картину развития природы в конкретных условиях того или иного региона. Полевые методы, в свою очередь, могут быть маршрутными, стационарными, описательными и экспериментальными.

Маршрутные методы используются для: выяснения наличия на исследуемой территории экологических объектов (например, тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов, охраняемых видов и др.); выявления разнообразия и встречаемости исследуемых экологических объектов. Приемами этой группы методов являются: прямое наблюдение; оценка состояния; измерение; описание (например, описание учетных площадок, отдельных представителей живого мира, фенофаз и т.п.); составление схем, карт и инвентаризационных списков исследуемых объектов.

Стационарные методы - это методы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров изменений, происходящих у наблюдаемых объектов. Эти методы обычно совмещают в себе полевые и лабораторные исследования.

Описательные методы применяются при: регистрации основных особенностей изучаемых объектов; прямом наблюдении; картировании экологических явлений; инвентаризации ценных природных объектов. Эти методы являются ключевыми в экологическом мониторинге.

Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычные характеристики исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения выявленных свойств объекта обязательно сопоставляются с такими же объектами, не задействованными в эксперименте. В экологическом эксперименте сравниваются проявления свойств изучаемого объекта в различных условиях окружающей среды. Эксперимент, поставленный в полевых условиях, может продолжиться в лаборатории.

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, т. к. в условиях лаборатории трудно применить весь комплекс факторов среды (но определить влияние одного-двух экологических факторов возможно).

Кроме того, в последнее время широкое распространение метод моделирования экологических явлений в природе и обществе.

Моделирование - метод опосредованного практического и теоретического оперирования объектом, когда исследуется не сам интересующий объект непосредственно, а вспомогательная искусственная или естественная система (модель), соответствующая свойствам реального объекта. Модель - мысленно представимая или материально реализованная система, которая, отражая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает новую информацию об этом объекте. Модель может выполнять свою роль лишь тогда, когда степень ее соответствия объекту определена достаточно строго. Потребность моделирования в экологии возникает тогда, когда конкретное исследование самого объекта невозможно или затруднительно в силу: обилия (или скудости) фактических материалов о нем, дороговизны, требует слишком длительного времени.

Любая модель всегда упрощена и отражает лишь общую суть процесса и имитирует реальность, но при этом моделирование позволяет исследовать процессы и явления, недоступные для непосредственного наблюдения. Так, методами имитационного моделирования (особенно с применением компьютеров) были получены достаточно надежные количественные прогнозы изменения численности популяции; устойчивости структуры экосистем и др.

Имитационное моделирование широко используется при исследовании биосферы. И при этом для построения удовлетворительной модели достаточно учесть лишь четыре основных компонента - движущие силы, свойства, потоки и взаимодействие.

Модели очень полезны, т. к. позволяют интегрировать все то, что известно о моделируемой ситуации. С их помощью можно выявить неточности в исходных данных об объекте, определить новые аспекты его изучения. Моделирование экологических явлений используется для практических прогнозов их динамики; исследования взаимосвязей видов и сообществ со средой; определения воздействия факторов; выбора путей рационального вмешательства человека в жизнь природы.

Например, в 1971 г., по поручению Римского клуба, группа ученых разных стран создала имитационную компьютерную модель Ворлд-3 (World-3), с помощью которой были описаны перспективы роста численности населения планеты и мировой экономики в XXI в. В этой модели были задействованы многочисленные мировые данные о динамике роста населения на планете, об увеличении промышленного капитала, производства продуктов для питания, потребления ресурсов и загрязнения окружающей среды. Стратегия исследования заключалась в попытке путем упрощения смоделировать последствия действий этих факторов для принятия эффективных позитивных решений, способствующих сохранению биосферы и устойчивому развитию общества.

Модели интегрируют в едином процессе экологического исследования междисциплинарный подход, математические, эмпирические и социологические методы.

В последнее время, в изучении экологических связей и явлений широкое распространение получил социологический метод.

В рамках, которого,осуществляется: опрос населения (массовый, групповой, индивидуальный); анкетирование; беседы с отдельными людьми для сбора экологических данных; анализ многолетних материалов здравоохранения, образования и т.п.

Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей:

Значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего профессионального образования:

Для будущих медицинских работников небезынтересными будут вопросы экологии популяций, сообществ и экосистем. Изучая экологию микроорганизмов, необходимо иметь в виду, что они не только обитатели, но и созидатели современной биосферы, и сами служат экологическим фактором практически для всех живых организмов, с которыми они взаимодействуют как косвенно, через процессы круговорота элементов, так и непосредственно, являясь комменсалами, симбионтами или паразитами. При изучении экологии патогенных микроорганизмов внимание ученых привлечено к вопросу о возможности их размножения, а, следовательно, и обитания в окружающей среде. Построенные на новых данных обобщения способствовали возврату в эпизоотологию и эпидемиологию представлений об особой группе инфекций.

Читайте также: