Экология наука о взаимодействии живых организмов с окружающей средой задачи охраны природы реферат

Обновлено: 05.07.2024

Краткий исторический очерк развития экологии. В истории развития человечества проблемы, связанные с охраной окружающей природной среды, подразделяют на ряд периодов. I период : эра наиболее примитивной культуры каменного века и первобытно - общинного уклада жизни. Малочисленные человеческие племена были рассеяны по земле и воздействие их на природу ограничивалось собирательством растений, охотой на диких животных, рыболовством. Человек уже использовал при изготовлении орудий труда и защиты горные породы. Это был длительный период взаимодействия человека с природой с малоощутимыми изменениями в ней. II период : охватывает время начала землепользования (8 – 7 вв. до н.э.) до становления промышленного производства (15 в.н.э.). С развитием скотоводства возросла нагрузка на пастбища, с которых вытеснялись традиционно пасшиеся там дикие животные. Лишившись коренных мест обитания, они численно сокращались, а то и вовсе исчезали. При переходе к земледелию стали выжигаться и выкорчевываться леса. Характер ландшафта преображался, деградируя в сторону уменьшения лесов, эрозии почв и т.п. III период : время становления и развития капитализма (16 – 19 вв.) с постепенной концентрацией производительных сил, постоянными захватническими войнами, освоением минерально-сырьевых ресурсов, развитием горного дела, металлургии, добычи угля и т.д.

IV период : 20 столетие. Этот период связан с глобальными воздействиями человека, его деятельности на природу, приведших к реальной опасности истощения не только невозобновимых, но и возобновимых природных ресурсов, к планетарному загрязнению. V период : наметился в конце 20 – начале 21 в. Антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых в начале 20 в. никто не мог подозревать: глобальное потепление климата, истощение озонового слоя, истребление лесного покрова Земли, опустынивание обширных территорий, загрязнение Мирового океана, уменьшение видового разнообразия фауны и флоры, угроза крупномасштабных катастроф и аварий, нехватка продуктов питания и т.д.Экология зарождалась, как раздел биологии, изучающий взаимоотношения организмов со средой их обитания. Первые экологические исследования, пожалуй, стоит отнести к работам отца зоологии Аристотеля. Он описал более 500 видов животных, указав, в том числе и на характер их мест обитания - а это уже сфера экологии Сам термин "экология" был предложен в 1866 году Геккелем . Он происходит от греческого " ойкос" - дом, "логос" - наука. Как научная дисциплина экология имеет более чем вековую историю. Систематические экологические исследования ведутся приблизительно с 1900 г. К наиболее выдающимся экологам этого периода принадлежат такие зарубежные ученные, как Г. Бердон-Сандерсон, У. Элтон и А Тенсли (Англия), С. Форбс и В. Шелфорд (США), а также отечественные - Д.Кашкаров, А. Парамонов, В. Вернадский, С. Северцев, В. Сукачев. Среди выдающихся экологов более поздних времен следует назвать Ю. Одума, Б. Коммонера, Д. Медоуза, Р. Риклефса, Р. Дажо, В. Ковду, М. Будико, М. Реймерса, С. Шварца, Ю.В. Новикова, Ю. Израэля, О. Яблокова, В. Горшкова, К. Лосева, К. Кондратьева. Современное определение экологии звучит следующим образом:

2. Предмет, задачи и методы экологии

Экология (греч. oikos — жилище, местопребывание, logos — наука)— биологическая наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Этот термин был предложен в 1866 г. немецким зоологом Эрнстом Геккелем. Становление экологии стало возможным после того, как были накоплены обширные сведения о многообразии живых организмов на Земле и особенностях их образа жизни в различных местообитаниях и возникло понимание, что строение, функционирование и развитие всех живых существ, их взаимоотношения со средой обитания подчинены определенным закономерностям, которые необходимо изучать.

Объектами экологии являются преимущественно системы выше уровня организмов, главным объектом изучения в экологии являются экосистемы, т. е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.

Предметом экологии является изучение:- законов существования и развития природы;

- закономерностей реакции природы на воздействие человека;

- ПДН на природные системы, которые может позволить себе общество.

Задачи экологии меняются в зависимости от изучаемого уровня организации живой материи. Популяционная экология исследует закономерности динамики численности и структуры популяций, а также процессы взаимодействий (конкуренция, хищничество) между популяциями разных видов. В задачи экологии сообществ (биоценологии) входит изучение закономерностей организации различных сообществ, или биоценозов, их структуры и функционирования (круговорот веществ и трансформация энергии в цепях питания).

Задачи : - рассмотрение общих закономерностей взаимодействия живых организмов и среды обитания;

- анализ круга проблем, связанных с антропогенным (техногенным) воздействием на окружающую среду;

- формирование представлений, элементарных умений и навыков в сфере природоохранной деятельности;

- рассмотрение правовых основ экологической безопасности.

Главная же теоретическая и практическая задача экологии — раскрыть общие закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу.

Для решения этих глобальных проблем и прежде всего проблемы интенсификации и рационального использования, сохранения и воспроизводства ресурсов биосферы экология объединяет в научном поиске усилия ботаников, зоологов и микробиологов, придает эволюционному учению, генетике, биохимии и биофизике их истинную универсальность.

В круг проблем экологии включены также вопросы экологического воспитания и просвещения, морально-этические, философские и даже правовые вопросы. Следовательно, экология становится наукой не только биологической, но и социальной.

Экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования и имеет свою структуру. Выделяют крупные подразделения – общая экология (биоэкология), геоэкология, прикладная экология, экология человека и социальная. Классификация общей экологии представлена аутэкологией (особей и организмов), синэкологией (сообществ), демэкологией (популяций). Геоэкология – наука, изучающая необратимые процессы и явления в природной среде, возникшие в результате антропогенных воздействий (междисциплинарная наука о комфортности и оптимизации природной среды). Социальная экология - раздел экологии, исследующий отношения между человеческим обществом и окружающей географически-пространственной, социальной и культурной средой. Экология человека - комплексная наука, изучающая взаимодействие человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с постоянно усложняющейся динамичной средой обитания. Прикладная экология (направленная на решение практических проблем охраны окружающей среды – рациональное использование природных ресурсов, защита от загрязнения среды различными загрязняющими веществами), что необходимо для создания благоприятных условий существования человеческой цивилизации. Структура классической биоэкологии включает аутэкологию (экологию отдельных организмов), демэкологию (экологию популяций и видов), синэкологию (экологию сообществ организмов). Аутэкология (экология вида). Вид – совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область – ареал. Аутэкология изучает взаимоотношения представителя (особи) одного вида с окружающей средой. Иначе говоря, изучает действие факторов окружающей среды на этот организм и естественные реакции этой особи на них. Накопленные знания затем распространяются на целый вид и определяют условия существования данного вида. Демэкология (популяционная экология). Популяция – совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует на определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей этого же вида (сайгаки калмыцкие и казахстанские – разделены Волгой). Демэкология изучает условия формирования, структуру и динамику группировок, т.е. популяции. Она изучает колебания численности, устанавливает причины этого явления. Синэкология (экология сообщества). Сообщество – совокупность живых организмов, представляющих различные виды, обитающие в определенном ареале. Синэкология изучает условия жизни организмов, взаимоотношения их между собой, окружающей средой. Кроме того, выделяют экологию человека, животных, растений и микроорганизмов.

4.Методы экологических исследований

Методы экологии подразделяются на полевые (изучение жизни организмов и их сообществ в естественных условиях, т. е. длительное наблюдение в природе с помощью различной аппаратуры) и экспериментальные (эксперименты в стационарных лабораториях, где имеется возможность не только варьировать, но и строго контролировать влияние на живые организмы любых факторов по заданной программе). При этом 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.

1. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Суматохин С.В. Экология (базовый уровень). 10—11 классы. — М., 2014.

2. Тупикин Е.И. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Если двадцать-тридцать лет назад экологические проблемы обсуждали только специалисты, то сейчас о катастрофическом состоянии нашей планеты знают даже дети. Экологические проблемы являются всеобщими проблемами населения Земли. Утончение озоновой оболочки, глобальные изменения климата, истощение природного слоя почвы, природных ресурсов, уменьшение запасов питьевой воды и одновременно интенсивный рост народонаселения планеты, сопровождающийся наращиванием производственных мощностей, частые аварии – это проблемы, которые касаются каждого государства. В совокупности они создают непрерывно ухудшающуюся среду обитания самого человека. Многообразие болезней, постигшее людей в последнем столетии - вот итог отсутствия правильного взаимодействия человека с природой. К плохой среде обитания, загрязнённым воде, воздуху, продуктам питания особенно чувствительны дети. Дети России находятся в особо неблагоприятных условиях. Экологическое положение России по ряду моментов значительно хуже, чем в странах Западной Европы и Америки. Россия является регионом планеты, который вносит существенный вклад в развитие и сохранение отрицательных глобальных экологических тенденций. Экологические проблемы и катастрофы человечества непосредственно связаны с процессом образования населения – его недостаточность или полное отсутствие породили потребительское отношение к природе. Обретение экологической культуры, экологического сознания, мышления – это единственный для человечества выход их сложившийся ситуации. Таким образом, экологический кризис - это и кризис в головах, а не только порождение научно-технического прогресса. Его истоки уходят вглубь веков, к тем временам, когда человек противопоставлял себя природе. Данная проблема нашла отражение в работах: Ж.Ж. Руссо, Э. Геккеля, К.Д.Ушинского, А.Я.Герда, В.И.Сухомлинского, И.Д.Зверева, И.Т.Суравениной, А.Н.Захлебного, Ш.А.Амонашвили, В.А.Ясвина, С.Д.Дерябо, А.А.Плешакова, С.Н Николаевой, П.П. Морозовой, И.В.Цветковой и многих других.
Предмет экологии

История становления экологии

Развитие популяционного подхода

Развитие экосистемных исследований

Развитие экологии в последние десятилетия 20-го века

Современное состояние науки

Современная экология — это быстро развивающаяся наука, характеризующаяся своим кругом проблем, своей теорией и своей методологией. Сложная структура экологии определяется тем, что объекты ее относятся к очень разным уровням организации: от целой биосферы и крупных экосистем до популяций, причем популяция нередко рассматривается как совокупность отдельных особей. Масштабы пространства и времени, в которых происходят изменения этих объектов, и которые должны быть охвачены исследованиями, также варьируют чрезвычайно широко: от тысяч километров до метров и сантиметров, от тысячелетий до недель и суток. В 1970-е гг. формируется экология человека. По мере давления на окружающую среду возрастает практическое значение экологии, ее проблемами широко интересуются философы и социологи.
Заключение

1.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия / 2003г. 2.ЭКОЛОГИЯ. Методические указания для студентов-заочников. / Миасс 1997г.

Содержание

Основные понятия экологии ……………………………………………….4

Цели и задачи экологии …………………………………………………….5

Список используемой литературы …………………………………………7

Работа содержит 1 файл

Экология реферат.doc

Основные понятия экологии ……………………………………………….4

Цели и задачи экологии …………………………………………………….5

Список используемой литературы …………………………………………7

Современный специалист любого профиля должен обладать не только определенным комплексом и уровнем специальных знаний, но и определенным уровнем экологического мировоззрения и мышления, который позволит анализировать и оценивать собственную производственную деятельность относительно ее воздействия на природную среду. Основой для развития экологического мышления и мировоззрения может служить знание и понимание основных понятий и законов экологии, четкие представления о биосфере и ее эволюции.

Устойчивое экологическое развитие биосферы в условиях все возрастающего антропогенного давления является центральной проблемой человеческого общества, т.к при таком подходе может быть обеспечено само существование человечества как части биосферы.

Созданию и сохранению условий для устойчивого экологического развития может способствовать только получение специалистами различного профиля фундаментальных знаний законов развития, существования, функционирования экосистем разного уровня и биосферы в целом.

Экология подразделяется на общую Экологию, исследующую основные принципы организации и функционирования различных надорганизменных систем, и частную Экологию, сфера которой ограничена изучением конкретных групп определённого таксономического ранга. Общая Экология классифицируется по уровням организации надорганизменных систем. Популяционная Экология (иногда называется демэкологией, или Экологией населения) изучает популяции - совокупности особей одного вида, объединяемых общей территорией и генофондом Экологических сообществ (или биоценология) исследует структуру и динамику природных сообществ (или ценозов) - совокупностей совместно обитающих популяций разных видов. Биогеоценология - раздел общей Экологии, изучающий экосистемы (биогеоценозы) . В России и в некоторых зарубежных европейских странах биогеоценологию иногда считают самостоятельной наукой, отличной от Экологии В США, Великобритании и многих других зарубежных странах термин "экосистема" используется чаще, чем биогеоценоз, и биогеоценология как отдельная наука там не выделяется. Частная Экология состоит из Экологии растений и Экологии животных. Сравнительно недавно оформилась Экология бактерий и Экология грибов. Правомерно и более дробное деление частной Экологии (например, Экологии позвоночных, Экологии млекопитающих, Экологии зайца-беляка и т.п.). Относительно принципов деления Экологии на общую и частную нет единства во взглядах учёных. По мнению некоторых исследователей, центральный объект Экологии - экосистема, а предмет частной Экологии отражает подразделение экосистем (например, на наземные и водные; водные подразделяются на морские и пресноводные экосистемы; пресноводные экосистемы, в свою очередь, - на экосистемы рек, озёр, водохранилищ и т.д.). Экология водных организмов и образуемых ими систем изучает гидробиология .

Применяется и деление экологии на аутоэкологию , исследующую взаимоотношения отдельных видов со средой (главным образом с абиотическими факторами), и синэкологию , изучающую сообщества и биогеоценозы; это деление предложено швейцарским ботаником К. Шрётером. Популяционная экология связывает оба эти раздела.

Многие отрасли экологии имеют ярко выраженную практическую направленность. Такова сельскохозяйственная экология, предмет которой - создаваемые человеком сельскохозяйственные экосистемы.

Влияние природной среды на человеческое общество, особенности урбанизированных биогеоценозов изучает возникшая в середине 20 в. экология человека. Возросшая опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды привела к возникновению радиоэкологии . Учение о биосфере, ещё не получившее отдельного названия, разрабатывается в особенно тесном контакте с биогеохимией . Отношения организмов к абиотической и биотической среде в прошлые геологической эпохи, проблемы реконструкции древних ценозов по ископаемым остаткам составляют предмет палеоэкологии.

Основные понятия экологии

В настоящее время существуют классическое и современное толкования понятия экологии. По классическому определению, экология-это раздел биологии, изучающий взаимодействие биосистем различных уровней организации с окружающей средой. В последнее время экология выделилась в самостоятельную науку, которая рассматривает комплекс взаимоотношений живых организмов в их естественной среде обитания с учётом влияния на них человеческой деятельности, то есть сделан акцент на роль человека.

Экология как наука активно развивается, охватывает в своих исследованиях принципы функционирования основных компонентов биосферы-атмосферы, гидросферы и литосферы, являющихся средой обитания живых организмов, направленной на охрану окружающей среды и целесообразное использование природных ресурсов.

Главные задачи экологии. Они вытекают из рассмотрения объектов исследования экологии и включают:

анализ физических, химических и биологических параметров функционирования природных систем;
установление закономерностей организации жизни в связи с увеличивающимся антропогенным воздействием на природную среду;
исследование вопросов природопользования и ресурсосбережения;
разработку мероприятий по всесторонней защите окружающей природной среды.

Задачи экологии транспорта. Экология транспорта относится к комплексу прикладных экологических наук, и её задачи имеют следующую специфическую направленность:

определение характера и масштабов воздействий транспорта на окружающую среду;
разработка стратегии охраны окружающей среды при функционировании транспорта;
исследование перспективных направлений развития транспорта с учётом его экологизации;
организация управления экологической деятельностью на транспорте.

Цели и задачи экологии

Экология – это наука, изучающая закономерности взаимодействия организмов и среды их обитания, законы развития и существования биогеоценозов как комплексов взаимодействующих живых и неживых компонентов в различных участках биосферы.

Если проследить последовательные этапы развития экологии, то вначале это были два частных раздела ботаники и зоологи. В середине XX века экология значительно расширила свою сферу и превратилась в отрасль биологии, изучающую надорганизменные системы, совокупность организмов вместе с окружающей средой, называемую общей экологией. В настоящее время экология пробрела междисциплинарное значение и превратилась во всеобщую экологию.

В экологии как науке должен осуществляться синтез научных дисциплин – биологии, геологии, физики, химии, экономики и др. Экологические проблемы требуют широкого философского осмысления, создания новых эстетических концепций. В экологии сложнейшие научные построения соседствуют с прикладными вопросами, которые требуют немедленного решения.

Основные задачи экологии:

· Постижение законов функционирования и развития биосферы как целостной системы;

· Изучение реакций компонентов окружающей среды на возмущение воздействия естественного и антропогенного происхождения;

· Определение допустимых пределов воздействия человеческой цивилизации на окружающую среду;

· Разработка концептуальных представлений и рекомендаций относительно путей развития общества, которые гарантировали бы соблюдение пределов воздействия на окружающую среду, существование и развитие последней.

Экология не просто научная дисциплина, она представляет собой проблемно ориентированную систему научных знаний.

Одним из основных направлений работы по охране окружающей среды является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод.

Значительно уменьшить загрязненность экологии можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов.

Список используемой литературы

1. Гарин В.М. Экология для технических вузов: Учеб. пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2001.

2. Воронков Н. А. Экология. Общая, социальная, прикладная: Учеб. пособие. - М.: Агар, 1999.

3. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие. - М: ФАИР-ПРЕСС, 1999.

4. Общая экология: Учеб. / Под ред. А. С. Степановских. - М.: ЮНИТИ, 2000.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

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.

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.

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.

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.

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:

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: