Расскажите о задачах экологии 11 класс кратко

Обновлено: 02.07.2024

Предварительный просмотр:

Учебник В.В.Пасечник, А.А. Каменский, Е.А. Криксунов. Биология. Общая Биология, 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005.

показать большое значение изучения экологии в современном мире. Изучить основные задачи, стоящие перед экологией и её связь с другими науками.

Задачи урока: сформировать у учащихся систему знаний о задачах экологии, закономерностях влияния различных факторов среды на организмы.

Продолжить развитие умения выявлять признаки приспособленности организмов к влиянию экологических факторов.

Сформировать у старшеклассников интерес к науке экологии и желание изучать её закономерности на последующих уроках.

11. Беседа для воспроизведения знаний, полученных из курса 9 класса по данной теме.

111. Изучение нового материала.

1). История экологии.

2). Развитие экологии.

3). Разнообразие экологических наук.

4). Задачи экологии

5). Методы исследований в экологии.

6). Окружающая среда.

7). Экологический фактор

1V. Выполнение практических заданий, проверка усвоения полученных на уроке знаний.

V. Демонстрация презентации.

V1. Домашнее задание.

11.Беседа, с целью воспроизведения в памяти учащихся знаний из курса 9 класса.

Вспомните, что вы знаете об экологии?

Какие вопросы решает эта наука?

Ты, человек, любя природу,

Хоть иногда ее жалей;

В увеселительных походах

Не растопчи ее полей;

В вокзальной сутолоке века

Ты оценить ее спеши:

Она – твой давний добрый лекарь,

Она – союзница души.

Не жги ее напропалую

И не исчерпывай до дна,

И помни истину простую:

Нас много, а она одна.

1). История экологии

Развитие морфологии и систематики

Это наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и окружающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.

Экология наука молодая, но тесно связана со многими другими науками, это доказывает схема, которая перед вами.

2). Развитие экологии во второй половине XIX века.

В центре внимания – организм

Основные направления исследований:

Описание образа жизни разных видов
Изучение жизни в экстремальных условиях (Арктика, пустыни)
Закономерности влияния факторов среды
Связь морфологии организмов и среды обитания
Периодические явления в жизни организмов (сезонность, суточные ритмы)

В середине XIX в. возникло особое направление - экология

Вначале - на уровне изучения отдельных организмов.

1930-е гг. – формирование нового направления – экологии популяций – популяционная экология.

Особенности развития экологии в XX веке.

Математическое моделирование
Компьютеризация. Базы данных.
Количественные оценки. Прогнозы
Международное сотрудничество
Прикладная экология. Охрана природы
Организационные мероприятия
(общества, журналы, совещания)

Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов и систем организмов (популяций, сообществ) друг с другом и со средой их обитания.

Она пытается объяснить, почему те или иные растения и животные встречаются только в определённом месте; почему так много организмов одного типа и так мало другого, какие изменения могут вызвать их взаимодействия на данной территории; как функционируют биологические системы, как образуются и используются органические соединения в них, как происходит круговорот элементов и веществ в природе.

Работа со схемой: взаимосвязь экологии с другими науками

4). Какие основные задачи экологии вы смогли бы выделить?

Исследование закономерностей организации жизни в связи с антропогенным воздействием на природные системы и биосферу в целом.
Создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов, прогноз изменений природы под влиянием деятельности человека и управление процессами сохранения среды
Разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами.
Регуляция численности живых организмов.
Экологическая индикация состояния и загрязнения природной среды
Изучение взаимоотношения организмов, популяций, видов между собой.

Экология, как наука, использует различные методы исследования, исходя из поставленных задач.

5). Какие методы исследования в экологии вы выделите?

Каждый организм существует совместно с другими организмами и окружающей средой.

6). Что вы отнесёте к окружающей среде?

Ключевые понятия: среда - среда жизни - водная среда - наземно-воздушная среда - почвенная среда - организм как среда жизни

СРЕДА - все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение.

Однако, несмотря на это разнообразие, различают четыре качественно различные среды жизни, обладающие специфическим набором экологических факторов, а, следовательно, требующих и специфического набора адаптаций .

Вот эти среды жизни:

Наземно - воздушная (суша); 2. водная; 3. почва; 4. другие организмы.

Распределите животных соответственно их среде обитания.

Среда окружающая (внешняя) – это силы природы, её вещество и пространство, находящееся вне систем.

Среда биотическая – природные условия, обязанные своим происхождением жизнедеятельности живых организмов.

Среда абиотическая – природные условия, происхождение которых не связано с жизнедеятельностью живых организмов.

Можно выделить 3 уровня изучения жизни:

Взаимодействие отдельного организма со средой – изучает аутэкология
Взаимодействие между организмами – изучает демэкология
Взаимодействие между всеми живыми организмами – изучает синэкология
И одной из новых наук, изучающих влияние человека – социальная экология.

Рассмотрим связь экологии с другими науками. Приложение 1.

Самая крупная экосистема – это биосфера.

Человек, как и всякий живой организм, связан с биосферой и воздействует на неё, поэтому возникла глобальная экология. Она исследует влияние на биосферу антропогенных, космических, геофизических и других факторов. Важнейшим направлением в экологии является экология человека.

На любой организм оказывают влияние экологические факторы среды.

Вспомните из курса 9 класса какие виды экологических факторов знаете?

7). Экологический фактор – это любой элемент окружающей среды, способный оказать прямое или косвенное воздействие на живой организм.

Более подробно об экологических факторах мы будем говорить на последующих уроках.

Отметим только, что все факторы можно разделить на 3 группы.

Абиотические 2. Биотические факторы 3. Антропогенный фактор

Экологические факторы действуют не по отдельности, а во взаимосвязи.

Определите принадлежность признака к определённому экологическому фактору:

Аскарида в организме

Загрязнения от выбросов заводов

Клещи в гнезде птиц

Выхлопные газы автомобилей

Рассмотрим экологические советы. Приложение 3.

Основные термины экологии

Биогеоценоз - это устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы..

Биосфера – это часть оболочки Земли, населённая живыми организмами

Биом : совокупность животных и растений, населяющих крупные ландшафтные подразделения, например лиственный, хвойный лес и т. д.

Биотоп – неорганическая, неживая среда, занимающая определённое пространство.

Биоценоз – сообщество растений, животных и микроорганизмов, населяющих одну территорию, взаимно связанных в цепи питания и влияющих друг на друга.

Экологическая система – Сообщество живых организмов и среды их обитания, составляющие единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии.

1V. Выполнение учащимися практических заданий по решению экологических задач

Изучите распределение потомства жука-короеда в спиленном бревне. Выявите все факторы, которые благоприятствуют нормальному развитию личинок короеда. Какие благоприятные факторы способствуют развитию личинок? Какие приводят к гибели личинок, яиц? Почему необходимо обязательно удалять из леса, спиленные или упавшие деревья?

Яйца гибнут Нет яиц Яйца гибнут

Нормальное развитие Нормальное развитие

Закрепление изученного материала

Наука о взаимоотношениях человека и окружающей среды
Наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой
Природа
Охрана и рациональное природопользование

Выпишите понравившиеся афоризмы, поясните ваш выбор. Приложение 4.

Выскажите своё мнение по экологическим фактам:

- По словам известного Гарвадского биолога Уилсона ежегодно с лица Земли исчезает около 30 000 видов живых организмов. К концу этого столетия Земля лишится около половины своего теперешнего биоразнообразия.
- Каждый шестой человек в мире живёт в опасных и неблагоприятных для здоровья условиях.
- В мире на вооружение тратится в 12 раз больше денежных средств, чем на помощь развивающимся странам.
- К 2025 году более 2,8 миллиардов людей 48 стран мира будет испытывать нехватку воды. К 2050 году количество людей, постоянно испытывающих нехватку воды, достигнет 7 миллиардов.

Это интересно. Приложение 2.

Интересные факты экологии

В начале 1990-х годов компания Nike запустила программу Reuse-A-Shoe, действующую по сей день. Она заключается в переработке старых кроссовок, которые принимаются специальными пунктами в США и многих других странах, в материал для спортивных площадок. Каждая из трёх частей обуви перерабатывается отдельно: измельчённые резиновые подошвы становятся беговыми дорожками, средняя часть из пеноматериала — покрытием теннисных кортов, а ткань — покрытием баскетбольных площадок.

На больших океанских лайнерах топ-класса есть даже поля для гольфа. Главной проблемой такой игры является то, что мячики часто улетают за борт. Одна немецкая фирма выпустила специальные мячи в виде спрессованного рыбьего корма для тех игроков, которым не чужда забота об окружающей среде.

Компания-производитель продуктов питания Kraft Foods использует в технологическом процессе кофейной фабрики английского города Банбери электростанцию, топливом для которой служит кофейная гуща.

В северной части Тихого океана есть область, которую называют Большим тихоокеанским мусорным пятном или Восточным мусорным континентом. Под действием океанских течений здесь в верхних водных слоях скопилось большое количество пластиковых отходов из Азии и Америки, всего вероятно больше 100 миллионов тонн мусора. В отличие от отходов, подверженных биоразложению, пластик под действием света лишь распадается на мелкие частицы, при этом сохраняя полимерную структуру. Эта взвесь напоминает зоопланктон, и медузы или рыбы принимают пластик за пищу.

Органические отходы перерабатывают мухи

Группа исследователей из испанского университета Аликанте представила проект переработки органических отходов личинками специально выведенных мух. Ученые под руководством профессора Сантоса Рохо работали с черной львинкой – мухой, родиной которой являются тропики. Данный вид успешно прижился и в Средиземноморье.

Впервые на заводе Benidorm удалось получить личинки мух промышленным путем. Особенность личинок в том, что они могут питаться испражнениями живых организмов. Были отобраны самые эффективные разновидности мух данного вида. На протяжение двух лет проверялась методика уничтожения органических отходов животных зоопарка Terra Natura Benidorm с помощью новой технологии. Получилось, что личинки отлично поработали: 90% испражнений было съедено и переработано, то есть исчезло, а оставшиеся 10% отправили на получение компоста.

Вся территория завода Benidorm разделена на две части. В первом биоотделе появляются на свет личинки черной львинки. Второй отдел может выполнять роль столовой, здесь они поедают органический материал.

Подросшие личинки изымают из технологического процесса и используют, как сырье для производства биотоплива, применяемого в дизельных компрессорах и других устройствах, биокомпонентов для фармацевтики, кормов для водных обитателей.
Сейчас двадцать миллионов личинок, находящихся на заводе, способны за день переработать целую тонну отходов, что значительно быстрее традиционного метода компостинга или переработки отходов с помощью земляных червей – вермикомпостинга.

Кроме уже проведенных исследований ученые работают над выведением насекомых, способных перерабатывать отходы пищевой промышленности и сельского хозяйства.

Кенгуру не портят воздух!

Кенгуру интересные животные — они не умеют пускать газы. Накапливаемый в желудке метан непрерывно перерабатывается и поглощается обратно. Ученые ищут ген, отвечающий за такое поведение, чтобы пересадить его коровам и уменьшить в итоге выбросы газов в атмосферу.

Treepod – Искуственные деревья позаботятся о чистоте воздуха

Экологические советы на каждый день

Современный горожанин – человек занятой, ему некогда подумать о том, что происходит с нашей планетой, но принять посильное участие в охране окружающей среды может каждый.

Прислушайтесь к нашим советам, следуя им, вы не потратите много времени, да еще и сэкономите свои финансы.

2. Не используйте бутилированную воду, куда практичнее и экономичнее приобрести хороший фильтр для воды. И проблема пустой тары Вас больше не коснется.

3. Откажитесь от одноразовых пакетов, приобретите себе многоразовую сумку для покупок. Вы сэкономите около 400 пластиковых пакетов, которыми засорена вся планета.

4. Не оставляйте свой автомобиль стоять с работающим двигателем, даже если вы остановились ненадолго. И топлива меньше израсходуете, и воздух будет чище.

5. Освободите багажник. Часто в багажниках наших авто лежат совершенно не нужные вещи, которые нам просто лень выгрузить. А это дополнительная нагрузка на двигатель, и повышенный расход топлива.

7. Больше ходите пешком. Польза не только окружающей среде, но и Вашему здоровью.

8. Старайтесь не пользоваться пластиковой или бумажной одноразовой посудой. На ее производство используется нефть и древесина.

9. Читайте электронные книги, или покупайте книги, бывшие в употреблении.

10. При пользовании стиральной и посудомоечной машиной старайтесь заполнять их максимально. Этим вы экономите воду и электроэнергию.

Ну, вот все очень просто, но если мы будем выполнять эти рекомендации, наша Земля станет чище.

АФОРИЗМЫ И ЦИТАТЫ ОБ ЭКОЛОГИИ

Мысли глобально, действуй локально.

Осторожно, нас окружает среда!

Дорога цивилизации вымощена консервными банками.

Четвертая часть территории Америки покрыта лесами, а остальная часть — бутылками из-под пива

Велика Россия, а ступить некуда.

Христос ходил по воде. Если загрязнение рек не прекратится, скоро ходить по воде сможет каждый.

Если бы снежный человек был, его бы давным-давно не было.

Чем больше дров, тем дальше лес.

Не потому ли на Земле все меньше аистов, что все больше людей?

Мир достаточно велик, чтобы удовлетворить нужды любого человека, но слишком мал, чтобы удовлетворить людскую жадность.

Крупные катастрофы, уже разорившие и продолжающие разорять современный мир, происходят от нежелания человека считаться с законами природы, от нежелания понять, что голод нельзя утолить, опустошая землю.

Вопрос 1. Расскажите о задачах экологии.
Экология — наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Она изучает:
• воздействие окружающей среды на растительные и животные организмы, популяции, виды и экосистемы;
• взаимодействие живых организмов друг с другом;
• структуру популяций и механизмы, определяющие численность особей в них;
• продуктивность экосистем и закономерности их функционирования;
• влияние экологических факторов на человека и воздействие человека на другие организмы, популяции, виды и экосистемы. Важнейшие проблемы, решаемые экологией:
• сохранение природных экосистем;
• создание безотходных промышленных предприятий;
• предсказание последствий хозяйственной деятельности;
• создание высокопродуктивных агроценозов.

Вопрос 4. Поясните, каким образом может проявиться ограничивающее действие фактора среды.
Любая особь, популяция, сообщество испытывают одновременное воздействие многих факторов, но лишь некоторые из них являются жизненно важными. Такие факторы называют лимитирующими, их отсутствие или наличие в концентрации ниже и выше критических уровней делает невозможным освоение среды организмами определенного вида. Благодаря наличию лимитирующих экологических факторов для каждого биологического вида существуют оптимум и пределы выносливости. Так, устрицы наилучшим образом развиваются в воде с содержанием солей 1,5—1,8 %. При снижении концентрации солей до 1,0 % более 90 % личинок погибает в течение двух недель, а при концентрации 0,25 % все поголовье их гибнет за одну неделю. Повышение концентрации соли по сравнению с оптимальной величиной также оказывает неблагоприятное действие на устриц. В общем виде зависимость выживаемости организмов определенного вида от интенсивности лимитирующего экологического фактора представлена графически на рис.1. Взаимодействие нескольких экологических факторов усложняет картину. Так, некоторые виды тропических орхидей в природе при относительно высокой температуре воздуха растут только в тени. При искусственном понижении температуры окружающего воздуха они прекрасно развиваются в условиях прямой инсоляции.

Рис.1. Интенсивность действия экологического фактора и выживаемость вида

Лимитирующим, в принципе, может стать любой абиотический фактор. Например, для растений в теплице одинаково вредны слишком высокая либо низкая температура, избыточный и недостаточный полив, избыток и дефицит удобрений в почве и т. д. В реальных условиях обычно можно выделить один наиболее значимый ограничивающий фактор. Так, в сухих зонах для деревьев, произрастающих на богатой почве при оптимальной температуре, таким фактором является количество осадков. Действие лимитирующего фактора нарушает обмен веществ в тканях и клетках, приводит к стрессовому состоянию организма, замедлению (остановке) роста, заболеваниям и даже гибели.

Вопрос 5. Что такое экологическая ниша? Охарактеризуйте экологическую нишу хорошо известного вам вида.
Экологическая ниша — это совокупность всех факторов среды, которые требуются для существования вида. С другой стороны, экологическую нишу можно определить как местоположение вида в биоценозе. Экологическая ниша может сильно варьировать у разных видов. Например, местом обитания жирафа является сухая жаркая саванна, в которой растут высокие деревья; для пингвина — это холодное побережье с большим количеством рыбы в океане и т.д. Образование экологической ниши — сложный процесс перераспределения ресурсов экосистемы между видами, результат межвидовой борьбы за существование, дивергенции и видообразования.

Учебник В.В. Пасечник, А.А. Каменский, Е.А. Криксунов. Биология. Общая Биология, 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005.

Цель урока: показать большое значение изучения экологии в современном мире. Изучить основные задачи, стоящие перед экологией и её связь с другими науками.

Задачи урока:

сформировать у учащихся систему знаний о задачах экологии, закономерностях влияния различных факторов среды на организмы.
Продолжить развитие умения выявлять признаки приспособленности организмов к влиянию экологических факторов.
Сформировать у старшеклассников интерес к науке экологии и желание изучать её закономерности на последующих уроках.

Оборудование:

Презентация к уроку.

План урока:

Ход урока

I. Подготовка учащихся к уроку.

II. Беседа, с целью воспроизведения в памяти учащихся знаний из курса 9 класса.

Вспомните, что вы знаете об экологии?

Какие вопросы решает эта наука?

III. Изучение нового материала.

Ты, человек, любя природу,
Хоть иногда ее жалей;
В увеселительных походах
Не растопчи ее полей;
В вокзальной сутолоке века
Ты оценить ее спеши:
Она – твой давний добрый лекарь,
Она – союзница души.
Не жги ее напропалую
И не исчерпывай до дна,
И помни истину простую:
Нас много, а она одна.
В. Шефнер

1) История экологии

2) Развитие экологии во второй половине XIX века.

В центре внимания – организм

Основные направления исследований:

Описание образа жизни разных видов
Изучение жизни в экстремальных условиях (Арктика, пустыни)
Закономерности влияния факторов среды
Связь морфологии организмов и среды обитания
Периодические явления в жизни организмов (сезонность, суточные ритмы)

В середине XIX в. возникло особое направление – экология

Вначале – на уровне изучения отдельных организмов.

1930-е гг. – формирование нового направления – экологии популяций – популяционная экология.

Особенности развития экологии в XX веке.

Математическое моделирование
Компьютеризация. Базы данных.
Количественные оценки. Прогнозы
Международное сотрудничество
Прикладная экология. Охрана природы
Организационные мероприятия
(общества, журналы, совещания)

Работа со схемой: взаимосвязь экологии с другими науками

4) Какие основные задачи экологии вы смогли бы выделить?

Исследование закономерностей организации жизни в связи с антропогенным воздействием на природные системы и биосферу в целом.
Создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов, прогноз изменений природы под влиянием деятельности человека и управление процессами сохранения среды
Разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами.
Регуляция численности живых организмов.
Экологическая индикация состояния и загрязнения природной среды
Изучение взаимоотношения организмов, популяций, видов между собой.

Экология, как наука, использует различные методы исследования, исходя из поставленных задач.

5) Какие методы исследования в экологии вы выделите?

Каждый организм существует совместно с другими организмами и окружающей средой.

6) Что вы отнесёте к окружающей среде?

Ключевые понятия: среда – среда жизни – водная среда – наземно-воздушная среда – почвенная среда – организм как среда жизни

СРЕДА – все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение.

Вот эти среды жизни: 1. Наземно-воздушная (суша); 2. водная; 3. почва; 4. другие организмы.

Распределите животных соответственно их среде обитания.

Животное	Наземно-воздушная	Водная	Почва	Другие организмы
Акула
Лягушка
Крот
Аскарида
Рак
Морская звезда
Амёба дизентерийная
Крокодил
Утка кряква
Дождевой червь
Нематода свекловичная

Среда окружающая (внешняя) – это силы природы, её вещество и пространство, находящееся вне систем.

Среда биотическая – природные условия, обязанные своим происхождением жизнедеятельности живых организмов.

Можно выделить 3 уровня изучения жизни:

Взаимодействие отдельного организма со средой – изучает аутэкология
Взаимодействие между организмами – изучает демэкология
Взаимодействие между всеми живыми организмами – изучает синэкология
И одной из новых наук, изучающих влияние человека – социальная экология.

Рассмотрим связь экологии с другими науками. Приложение 1.

Самая крупная экосистема – это биосфера.

На любой организм оказывают влияние экологические факторы среды.

Вспомните из курса 9 класса какие виды экологических факторов знаете?

7) Экологический фактор – это любой элемент окружающей среды, способный оказать прямое или косвенное воздействие на живой организм.

Более подробно об экологических факторах мы будем говорить на последующих уроках.

Отметим только, что все факторы можно разделить на 3 группы.

Абиотические
Биотические факторы
Антропогенный фактор

Экологические факторы действуют не по отдельности, а во взаимосвязи.

Определите принадлежность признака к определённому экологическому фактору:

Экологический фактор	Абиотический	Биотический	Антропогенный
Температура
Ель в лесу
Влажность
Солёность
Распашка земель
Свет
Белка в лесу
Аскарида в организме
Загрязнения от выбросов заводов
Клещи в гнезде птиц
Выхлопные газы автомобилей

Рассмотрим экологические советы. Приложение 3.

Основные термины экологии

Биогеоценоз – это устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы..

Биосфера – это часть оболочки Земли, населённая живыми организмами

Биом: совокупность животных и растений, населяющих крупные ландшафтные подразделения, например лиственный, хвойный лес и т. д.

Биотоп – неорганическая, неживая среда, занимающая определённое пространство.

Биоценоз – сообщество растений, животных и микроорганизмов, населяющих одну территорию, взаимно связанных в цепи питания и влияющих друг на друга.

Экологическая система – Сообщество живых организмов и среды их обитания, составляющие единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии.

IV. Выполнение учащимися практических заданий по решению экологических задач.

Закрепление изученного материала

Наука о взаимоотношениях человека и окружающей среды
Наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой
Природа
Охрана и рациональное природопользование

Выпишите понравившиеся афоризмы, поясните ваш выбор. Приложение 4.

Выскажите своё мнение по экологическим фактам:

По словам известного Гарвадского биолога Уилсона ежегодно с лица Земли исчезает около 30 000 видов живых организмов. К концу этого столетия Земля лишится около половины своего теперешнего биоразнообразия.
Каждый шестой человек в мире живёт в опасных и неблагоприятных для здоровья условиях.
В мире на вооружение тратится в 12 раз больше денежных средств, чем на помощь развивающимся странам.
К 2025 году более 2,8 миллиардов людей 48 стран мира будет испытывать нехватку воды. К 2050 году количество людей, постоянно испытывающих нехватку воды, достигнет 7 миллиардов.

Это интересно. Приложение 2.

Экология – это наука о взаимодействии растительного, животного мира и человечества между собой и окружающей средой.

Что изучает экология? Объектами изучения экологии могут быть отдельные популяции, роды, семейства, биоценозы и т.д. При этом исследуются взаимоотношения разных организмов и их действие на природные системы.

Проблемы экологии

Главными проблемами экологии являются:

Истребление флоры и фауны;
нерациональная добыча полезных ископаемых;
загрязнение мирового океана и атмосферы;
истощение озонового слоя;
сокращение плодородных земель;
уничтожение природных ландшафтов.

История развития экологии

Этапы развития

Выделяют 4 этапа развития экологии

Этап I. Первый этап связан с работами древних философов и их учеников, которые собирали информацию об окружающем мире, изучали основы морфологии и анатомии.

Этап III. Третий этап характеризуется накоплением информации, ее систематизацией. Вернадский создает учение о биосфере. Появляются первые учебники и брошюры по экологии.

Этап IV. Четвертый этап продолжается до сих пор и связан с массовым распространением экологических принципов и законов во всех странах. Проблемы экологии стали насущным вопросом международного значения. Сейчас экология занимается изучением этих проблем и поиском оптимального решения.

Законы экологии

Основные экологические законы были сформулированы Барри Коммонером, и звучат так:

Первый закон — все связано со всем.

Действия человека всегда отражаются на состоянии окружающей среды, принося вред или пользу. В дальнейшем по закону обратной связи это влияние скажется и на человеке.

Второй закон — все должно куда-то деваться.

Очень остро стоит вопрос об утилизации отходов. Этот закон подтверждает, что недостаточно просто создать свалки для мусора, нужно разрабатывать технологии для его переработки иначе последствия будут непредсказуемы.

Не нужно пытаться перестроить природу под себя, массовые вырубки деревьев, высушивание болот, попытки управлять природными явлениями не приводят ни к чему хорошему. Все, созданное до человека, прошло немало испытаний на пути эволюции и только немногие смогли дожить до наших дней, поэтому не стоит всякий раз вмешиваться в окружающий мир для удовлетворения своих потребностей.

Четвертый закон — ничто не дается даром.

Этот закон напоминает человеку, что нужно рационально использовать природные ресурсы. Экономя на охране окружающей среды, человечество обречено на болезни, которые вызваны ухудшением качества воды, воздуха, еды.

Задачи экологии

Изучение влияния окружающей среды на жизнь организмов, которые в ней обитают.
Изучение роли человека и его антропогенного воздействия на природные системы.
Исследование адаптационных механизмов к меняющимся условиям среды.
Сохранение целостности биосферы.
Разработка рациональных планов по использованию природных ресурсов.
Составление прогноза неблагоприятных последствий для окружающей среды при антропогенном влиянии.
Защита природы и возобновление утраченных природных систем.
Пропаганда среди населения культуры поведения, бережливого отношения к природе.
Разработка технологий, которые смогут решить основные проблемы экологии – загрязнение воздуха, водоемов, накопление не переработанного мусора.

Как влияет экология на человека?

Существует три вида влияния окружающей среды на человеческий организм:

Абиотическое – действие неживой природы.
Биотическое – влияние живых существ.
Антропогенное – последствия человеческого воздействия.

Благоприятное воздействие на человека оказывает свежий воздух, чистая вода, умеренное количество ультрафиолета. Наблюдение за животными, дружба с ними приносит эстетическое удовольствие.

Неблагоприятное влияние в основном связано с деятельностью самого человека. Загрязненный химическими, токсическими веществами воздух наносит весомый ущерб здоровью. Удобрение почвы, уничтожение вредителей культур ядовитыми средствами, внесение стимуляторов роста негативно сказываются на состоянии почвы, как следствие мы употребляем продукты с высоким содержанием токсинов, что ведет к развитию патологии ЖКТ.

Почему нужно сохранять экологию?

Нас окружает современная техника, которая делает жизнь легче и комфортнее. Каждый день мы пользуемся транспортом, мобильными телефонами и многими другими вещами, которые постепенно разрушают окружающую среду. В дальнейшем это сказывается на здоровье населения и продолжительности жизни.

Сегодня экология находится в тяжелом состоянии: природные ресурсы на исходе, многие виды животных и растений на гране вымирания, все чаще идут кислотные дожди, увеличивается число озоновых дыр и т.д.

Такая неблагоприятная обстановка ведет к изменениям в экосистемах, целые ареалы стают непригодными для проживания людей и животных. Растет количество онкозаболеваний, сердечных патологий, расстройств нервной системы, органов дыхания. Все чаще рождаются дети с врожденными пороками, хроническими заболеваниями (бронхиальная астма, аллергии).

Человечество должно задуматься как можно скорее о своем вредоносном влиянии на окружающий мир и начать решать глобальные экологические проблемы. Человек не может прожить без кислорода и пяти минут, но каждый день воздух все больше загрязняется людьми: выхлопными газами, отходами от промышленных предприятий.

Водный дефицит приведет к вымиранию всего животного и растительного мира, изменению климата. Чистая вода необходима и человеку, который может умереть от обезвоживания или возбудителей серьезных заболеваний, что передаются через воду.

Поэтому каждому человеку необходимо заботится об окружающей среде, начиная с уборки двора, улицы, проверки технического состояния автомобиля, соблюдения правил утилизации отходов. Люди должны перестать разрушать свой собственный дом, иначе угроза исчезновения жизни на планете станет реальной.

Как организм состоит из отдельных клеток, которые в сумме создают некое единство, обладающее новыми качествами, так и биосфера состоит из своих функциональных единиц – экосистем. Экосистема – это совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и функционирующих как единое целое.

Итак, речь идёт об определённых группировках растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой. Такие системы существовали задолго до появления человека. По сути, биологическая история Земли – это история существования экосистем, взаимоотношения внутри которых и между которыми, собственно, и определяли эволюционный процесс. В отсутствие человека естественные природные экосистемы будут продолжать своё существование, даже порой, пожалуй, более успешно, чем при его вмешательстве. Поэтому, если мы хотим оставаться равноправными членами биосферы, нам надо обладать конкретными знаниями и соблюдать определённые правила.

– воздействие окружающей среды на растительные и животные организмы, популяции, виды и экосистемы;

– взаимодействия живых организмов друг с другом;

– структуру популяций и механизмы, определяющие численность особей в них;

– продуктивность экосистем и закономерности их функционирования;

– влияние экологических факторов на человека и воздействие человека на другие организмы, популяции, виды и экосистемы.

Важной проблемой, стоящей перед современными экологами и всем человечеством в целом, является сохранение природных экосистем и создание безотходных промышленных предприятий. По мере ускорения темпов научно-технического прогресса воздействие человечества на природу становится всё более сильным. Необходимо иметь возможность предсказывать последствия хозяйственной деятельности человека, создавать более продуктивные агроценозы, разумно использовать природные ресурсы. В последнее время в связи с негативными последствиями влияния человека на биосферу практическое значение экологии резко возрастает. Природоохранные мероприятия, решение многих производственных и научно-технических задач основываются на экологических знаниях и экологическом подходе.

Среда обитания и экологические факторы. С экологической точки зрения среда обитания – это часть природы, которая окружает живые организмы и оказывает на них прямое или косвенное воздействие. Живые организмы постоянно испытывают на себе влияние как факторов неживой природы, так и других организмов, вместе с которыми они обитают. Любой компонент среды, способный оказывать влияние на организмы, называют экологическим фактором. В ответ на действие факторов внешней среды у организмов в процессе естественного отбора вырабатываются приспособительные реакции, которые позволяют им выживать и оставлять потомство.

Различают три группы экологических факторов: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы – это элементы неживой природы, воздействующие на живой организм. К ним относят такие характеристики неживой природы, как свет, температуру, влажность, химический состав воды, воздуха, почвы, давление, рельеф местности, ветер, водные течения, приливы и отливы, смену времён года и многие другие.

Биотические факторы – это все виды влияния на организмы со стороны других живых организмов. Такое воздействие может быть прямым, например, если хищник съедает свою жертву, или косвенным, если один организм изменяет среду обитания другого организма.

Антропогенные факторы – это все формы человеческой деятельности, которые оказывают воздействие на живую природу. На протяжении истории человечества значение этой группы факторов неуклонно возрастает.

Закономерности влияния экологических факторов на организмы. Большинство экологических факторов постоянно изменяются во времени и пространстве. Причём эта изменчивость может быть регулярной, периодической (например, смена суточной освещённости, сезонные изменения температуры, приливы и отливы, уменьшение количества кислорода при подъёме в горы и т. д.) или нерегулярной (изменения погоды, наводнение, лесной пожар).

Степень воздействия любого фактора на живые организмы зависит от его интенсивности и от того, как в данный момент действуют остальные факторы. Например, в морозы животные могут замерзать при нехватке корма и нормально себя чувствовать, если пищи достаточно. При низкой влажности воздуха человек значительно легче переносит жару.

На организм одновременно влияют многочисленные и разнообразные факторы среды, и у каждого вида существуют свои пределы выносливости по отношению к их воздействию. Например, лишайники выдерживают колебания температуры от -70 до +60 °С, а некоторые виды океанических рыб способны существовать только при температуре от -2 до +2 °С. При 0 °С у таких рыб обмен веществ идёт наиболее интенсивно, а при температуре более 2 °С рыбы перестают двигаться и впадают в тепловое оцепенение. То значение фактора, которое наиболее благоприятно для жизнедеятельности, роста и размножения организмов, называют оптимальным или зоной оптимума. Диапазон изменчивости фактора, в пределах которого возможна жизнедеятельность организмов, называют диапазоном выносливости. Крайние значения фактора, за которыми условия становятся непригодными для жизни и вызывают гибель организмов, – это пределы выносливости. Между зоной оптимума и крайними точками находятся зоны угнетения, или стрессовые зоны, которые характеризуются увеличением или уменьшением действия фактора, что ухудшает жизнедеятельность особей (рис. 65).

Некое растение может чувствовать себя наиболее комфортно при температуре +24 °С (точка оптимума), продолжать активно расти в диапазоне температур от +20 до +28 °С, испытывать угнетение при дальнейшем изменении температуры в сторону её увеличения или уменьшения и в конце концов погибнуть, если температура опустится ниже +5 °С или поднимется выше +38 °С.

Рис. 65. Действие экологического фактора на организм

Для каждого вида организмов существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы выносливости в отношении каждого фактора среды.

Виды могут существенно различаться с точки зрения оптимальных условий и пределов выносливости. Например, количество воды, оптимальное для одного вида, вызовет стресс у другого и приведёт к гибели третий. Некоторые растения вообще не переносят заморозков, другие способны выживать при небольших холодах, а, например, даурская лиственница в Сибири выдерживает морозы до -70 °С.

По отношению к факторам среды различают холодо– и теплолюбивые виды, влаго– и сухолюбивые, светолюбивые и теневыносливые. Некоторые организмы способны существовать в очень широком диапазоне изменчивости факторов, такие виды распространены повсеместно. Другим же для нормальной жизнедеятельности необходим очень строгий узкий диапазон условий, например некоторые зелёные водоросли способны существовать только при температуре 0 °С.

Все факторы среды действуют совместно, поэтому, если интенсивность одного из них отклоняется от оптимальной величины, организмы начинают испытывать угнетение, несмотря на присутствие остальных факторов. Как бы мы ни поливали и ни подкармливали теплолюбивое растение, если температура снизится до 0 °С, оно погибнет. В данном примере температура является ограничивающим фактором для растения. Впервые на существование ограничивающих, или лимитирующих, факторов обратил внимание немецкий химик Юстус Либих (1803–1873). Он сформулировал закон, который называют законом минимума Либиха: даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию и в пределе – к гибели организма. Лимитирующие факторы определяют границы ареала распространения того или иного вида (рис. 66). Например, при наличии оптимальной температуры, света и влажности крапива будет расти только на почвах, богатых азотом. Следовательно, в данных условиях лимитирующим фактором для этих растений служит количество азота.

Рис. 66. Глубина снежного покрова – ограничивающий фактор в распространении оленей

Все факторы окружающей среды, которые воздействуют на представителей определённого вида, взаимосвязаны между собой, поэтому в процессе эволюции организмы приспосабливаются не к каждому фактору в отдельности, а сразу к целому их комплексу. Совокупность всех факторов, которая требуется для существования вида, называют экологической нишей.

Вопросы для повторения и задания

1. Расскажите о задачах экологии.

2. Какие экологические факторы вы знаете?

3. Сформулируйте закон минимума Либиха.

4. Поясните, каким образом может проявиться ограничивающее действие фактора среды.

5. Что такое экологическая ниша? Охарактеризуйте экологическую нишу хорошо известного вам вида.

Подумайте! Выполните!

2. Может ли жизнедеятельность организмов ограничиваться фактором, находящимся в избытке? Докажите ваше мнение.

3. Оцените работу местных средств массовой информации (СМИ) (радио, телевидение, журналы, газеты, интернет-ресурсы) как достоверных источников информации об экологическом состоянии вашего региона.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

6.2. Современные экологические катастрофы

6.2. Современные экологические катастрофы То, что глобальный экологический кризис является обратной стороной НТР, подтверждает тот факт, что именно те достижения научно-технического прогресса, которые послужили отправной точкой объявления о наступлении НТР, привели и к

Экологические аспекты социального обучения

Экологические аспекты социального обучения Социальное обучение играет заметную роль в таких важных аспектах естественной жизни животных как выбор диеты, избегание хищников, выбор полового партнера.При выборе пищи действуют такие составляющие поведения как врожденное

ПРИРОДНЫЕ СООБЩЕСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА

ПРИРОДНЫЕ СООБЩЕСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА 1. Экология – это наука, изучающая:A. Растительный мирБ. Животный мирB. Неживую природуГ. Условия обитания живых организмов и их взаимовлияние друг на друга2. Биотические факторы – это:A. СветБ. Воздушная

2.4. Влияние вирусов на организм человека

2.4. Влияние вирусов на организм человека Большую группу паразитов человека, животных и растений образуют вирусы. Они могут вызывать ряд тяжелых заболеваний, таких как натуральная и ветряная оспа, полиомиелит и др. Вирусы изучаются специальной наукой –

Сообщество превращается в организм

11.3. Экологические факторы

11.3. Экологические факторы Факторы, которые обусловливают существование организмов в условиях данной среды, получили название экологических факторов. Они определяются как внешними условиями данной среды, так и влиянием других организмов, существующих в

Глава 2. ОРГАНИЗМ И СРЕДА. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Глава 2. ОРГАНИЗМ И СРЕДА. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ 2.1. Экологические факторы Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое

2.1. Экологические факторы

2.1. Экологические факторы Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном, меняющемся мире, постоянно

Глава 3. Организм

Глава 3. Организм ТЕМЫ• Организм – единое целое. Многообразие организмов• Обмен веществ и превращение энергии• Размножение• Индивидуальное развитие (онтогенез)• Наследственность и изменчивость• Основы селекции. БиотехнологияМысленно поднимаясь по лестнице

15. Организм – единое целое. Многообразие организмов

15. Организм – единое целое. Многообразие организмов Вспомните!В чём сходство и принципиальное отличие между одноклеточными и многоклеточными организмами?Какие одноклеточные организмы вам известны?Особь, или индивидуум (от лат. individuum – неделимое), – это неделимая

1. Влияние внешней среды на организм собаки

1. Влияние внешней среды на организм собаки Собака требует для своей жизни определенных условий среды, приспособленность к которым была выработана в течение всей истории ее породы. Среда, в которой живет собака, многообразна и изменчива. Условия внешней среды влияют на

Глава 2 Когда и почему заболевает здоровый организм?

Глава 2 Когда и почему заболевает здоровый организм? Некоторых вещей мы ожидаем более нетерпеливо, нежели прогресса, – неважно, говорим ли мы о времени, прошедшем с эпохи Арди или со вчерашнего дня. Один из самых простых показателей прогресса – это качество и

Экологические группы грибов

Экологические группы грибов Экологические группы грибов — понятие не таксономическое. В процессе эволюции у грибов, характеризующихся развитым генетическим и биохимическим адаптивным аппаратом, сложились тесные взаимосвязи с автотрофными организмами. Это в основном

Читайте также: