Препод: Ахабадзе Гурам Николаевич

Препод: Ахабадзе Гурам Николаевич

Литература: Одум Ю. «Основы экологии», Ф.Я.Мотузко «Законы развития и моделирования биосферы»

Наука «Экология».

Экология – это наука о взаимной связи, о взаимном влиянии живых организмов и окружающей их среды.

Экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, как условие борьбы за существование, Дарвин.

Предметом изучения экологии является популяция, сообщество, экосистемы, биосфера.

При каждом объединении подмножеств в новое множество возникает, по крайней мере, одно новое качество или свойство.

Для изучения сложных систем используется 2 подхода:

1. одистический, в котором системные функции…

2. биологический, в котором систем случается …

учитывая, что экологически проблемы касаются всего человечества изучение одной экологии не достаточно, поэтому пересекаются разные науки.

Экология стала интегральной гипернаукой, после этого дается более современное определение экологии:

Экология – это междисциплинарная область знания об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе обществ, их взаимосвязи.

Экология имеем свою структуру и возраст.

Отрасли экологии:

1. общая экология, изучающая общие законы формирования, функционирования и эволюции экологических систем на основе анализа таких целостных его характеристик, как продуктивность, круговорот вещества и энергии, устойчивость беоразнообразия, и.т.д. ядром общей экологии является теоретическая экология.

2. специальная экология, разделяющаяся на аутоэкологию (изучение отдельных особей и видов), популяционная экологи, синэкология, экология систематических групп (изучение бактерий, растений…), эволюционная экология (изучение факторы эволюции)

3. геоэкология изучает взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности. В нее входит экология сред (изучение воздуха, почвы…), экология природно-климатических зон (тайга, степь…), экология географических областей, регионов, стран, континентов…

4. прикладная экология (изучает взаимоотношения между человеческим обществом и природой), разделяется на инженерную, сельскохозяйственную, урбоэкологию, имеретинская (воздействие среды на здоровье людей)

5. экология человека (отношения организмов между собой и человеком), социальная экология (личности, нации…)

6. глобальная экология (изучаются взаимоотношения всего человечества в процессе его развития в биосфере).

Охрана природы – ограничение, изъятие природных ресурсов, недопущение нарушения природных систем)

Охрана окр. среды – появление в среде обитания людей, опасных объектов.

Концепции и подходы:

Всегда стояла проблема отношений между человеком и природой, а в последе время проблема стала проблемнее.

На сегодняшней день существует два подхода:

1. антропометрический (технологический) то есть взаимоотношения между человеком и природой строятся по правилам человека.

2. биоцентрический (экоцентрический) то есть человек, как биологический вид остается под контролем экологических законов в своих, взаимоотношениях он должен принимать условие природы. Экологический императив.

Основные экологические проблемы:

1. роста численности населения земли, ограниченность ресурсов.

2. растущего загрязнения окр. природной среды

особенности экологической проблематики:

1. интенсивность антропогенного воздействия на природу, особенно в 20 веке стали слишком велики и к пределу устойчивости в биосфере.

2. природа часто отвечает непредвиденными реакциями

характерен естественный круговорот веществ и энергии. Человек разрушает его.

Еще проблемы:

1. энергетическая

2. демографическая

3. недостаток экологически чистых продуктов питания и питьевой воды

4. парниковый эффект

5. проблема озонового слоя

6. кислотные дожди

7. эфтрофирование водоемов

8. лишения биоразнообразия

Цель экологии:

Изучение законов функционирования экологических систем всех уровней и биосферы в целом в условиях природопреобразующей деятельности человечества и выработка тактики и стратегии поведения человечества в целях оптимизации функционирования экологических систем.

Задачи экологии:

Диагностика состояния природы и ее ресурсов, определение порогов выносливости экологических систем по отношению к антропогенной нагрузке, выработка критериев оптимальности функционирования экологических систем, изучение обратимости путей восстановления антропогенных нарушений, разработка прогнозов и изменения биосферы и состояния окружающей среды.

Методология состоит из следующих…:

1. системный анализ

2. натурные наблюдения, измерения, эксперимент, …

3. эксперимент

4. моделирование

Лекция №2

Системный анализ – это направление методологии, научного познания и социальной практики, в основе которого исследование объекта, как системы.

Натурные наблюдения – это исторический термин меток экологического исследования.

Эксперимент – отличие эксперимента от натурного наблюдения состоит в том, что при эксперименте сознательно организуется определенное воздействие на экологическую систему и затем изучается реакция этой системы на это воздействие. Эксперименты делятся на лабораторные и натурные. Натурные проводятся в реальных условиях. В классической сфере проведения лабораторных исследований является однофакторный эксперимент. Натурные эксперименты – это когда исследуется влияние одного или нескольких факторов на экологическую систему в реальных условиях.

Моделирование – под моделью понимается имитация того или иного явления, позволяющая делать прогнозы.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИ, ПРИНЦИПЫ И ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ

Экосистема – это пространственно определенная совокупность живых организмов и среды их обитания, объединенных в вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями. Любая экосистема состоит из двух частей:

1. биотическая часть (биота) – это совокупность живого вещества (флора, фауна). Основной функциональной единицей биоценоза является популяция.

2. абиотическая часть (экотоп) – совокупность неживого вещества (почва, вода, воздух, информация…)

популяция – это совокупность разновозрастных особей одного вида. Любая популяция характеризуется признаками: плотность, рождаемость, смертность, возрастная структура, половая структура, динамика численности.

Сообщество (биоценоз) – определенное пространство, где обитают несколько популяций.

Экосистема = биотоп + биоценоз.

Биотоп и биоценоз взаимодействуют между собой и интегрируют между собой.

Любое единство, включающее в себя организмы, населяющие данную область, и взаимодействующие с физической средой, таким образом, что внешний поток энергий и информаций создает определенное видовое разнообразие, обмен веществ, между биотической и абиотической частями и определенную трофическую структуру (цепь питания) представляет собой экологическую систему. Этот термин был предложен в 1935 году.

Структура экосистемы

Структурная схема экосистемы по версии российского ученого Сукачева состоит из биотической и абиотической части. Состоит из живой и не живой природы. Состав абиотической части (вода, почва и воздух)

Экосистема получает поток энергии и информации от солнца и других космических объектов и недр Земли. Таким образом, приходим к следующему выводу, что функционирование любой экосистемы обеспечивается взаимодействием четырех основных составляющих:

1. биотоп.

2. биоценоза.

3. поток вещества и информации, пронизывающие экосистему.

4. круговорот веществ внутри экосистемы.

Есть естественные экосистемы, которые разделяются на микроэкосистемы, мезаэкосистемы, макроэкосистемы, и искусственные экосистемы. Самая большая экосистема – это биосфера. Экосистема является основной функциональной единицей экологии.

Экологические факторы – это важные для жизни организма, компоненты окружающей среды, с которой организм неизбежно сталкивается. Экологические факторы могут быть необходимы или вредны для живых существ. Они могу способствовать или препятствовать жизнедеятельности. Совокупность экологических факторов, обуславливающих рост, развитие, выживание и воспроизводство потомства организмами образует условия существования. Экологические факторы по расположению источника фактора относительно границ экосистемы различают внешние и внутренние факторы. Внешние факторы воздействуют на экосистему, но не испытывают обратного действия. Внутренние факторы связаны со свойствами самой экосистемы и образуют ее состав. Экологические факторы по изменению во времени разделяются на периодические и без строгой периодичности и направленного действия. Кроме этих факторов есть еще биотические и абиотические факторы, определяющие состояние экосистемы. Абиотические факторы разделяются на климатические, географические, эгофические и экологические.

Климатические факторы характеризуют физико-химические свойства атмосферы (температура, влажность).

Географические факторы (рельеф местности, продолжительность дня и ночи).

Эгофическе факторы характеризуют физико-химические свойства почвы (состав, структура). Эти факторы важны для наземных животных, а так же для всех растений.

Гидрологические факторы характеризуют физико-химические свойства воды. Эти факторы являются важными для рыб и других морских животных.

Абиотические факторы поддаются измерению.

Биотические факторы – прямое и опосредованное воздействие одного организма на другой конкретный организм, населяющих общую среду обитания.

Все биотические факторы разделяются на внутривидовые и межвидовые.

Внутривидовые факторы подразделяются на демографические (плотность, численность, продолжительность жизни).

Экологические факторы – поведение.

Межвидовые факторы могут быть антагонистическими и неантогонистичскими.

Антагонистические – хищничество, паразитизм и конкуренция.

Неантоганистические – симбиоз, бутулизм (взаимоотношения, при которых один организм извлекает выгоду, а другому безразлично), нейтрализм (взаимоотношения, при которых организмы практически не оказывают влияния друг на друга).

Экологическая экспертиза – оценка воздействия на окружающую среду и природные ресурсы, а так же здоровья людей комплекта хозяйственных нововведений.

Экологический мониторинг – это система регулярных наблюдений, дающих информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогноза будущего.

Закон минимума Ибиха. В 1840 году немецкий химик Ибих сал выращивать растения на симбиотическом поле. Для этого он использовал различные химические элементы и соединения. При то он брал их в разных количествах. В результате он установил, что разных элементов нужно в разных количествах, при этом только один из них влияет на рост растений – это лимитин.

Если все условия окружающей среды оказываются благоприятными для рассматриваемого организма, за исключением одного, проявленного недостаточно, то в этом случае это последнее условие, называемое лимитирующим фактором, приобретает решающее значение для жизни или смерти рассматриваемого организма, а, следовательно, его присутствие или отсутствие в данной экосистеме.

Закон толерантности Щелфорда.

Американский эколог на законе минимума не остановился и пришел к выводу, что для нормальной жизнедеятельности указанного организма должен быть диапазон между минимумом и максимумом. Каждый организм характеризуется экологическим минимумом и экологическим максимумом. Интенсивность каждого фактора внешней среды в пределах, которых возможна жизнедеятельность. В диапазон экологического фактора между минимумом и максимумом называется диапазоном или минимум талернтности. Количество их диапазон факторов наиболее благоприятных для жизнедеятельности называется экологическим оптимумом. Есть фактор, от которого идет… Значение фактора в зоне угнетения называется пессимизмом. Минимальное и максимальное значение фактора, при котором наступает гипер называется соответственно экологическим минимумом и экологическим максимумом.

Дополнения:

1. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора внешней среды. Узкий диапазон толерантности другого.

2. Организмы с широким диапазоном толерантности к большинству фактора обычно наиболее широко распостранимы.

3. Если по одному экологическому фактору не оптимальны для данного вида, то может сузиться и диапазон толерантности по другим экологическим факторам.

4. В период размножения область толерантности, как правило, снижается.

Организмы с узким диапазоном толерантности или узко приспособленные виды, способные существовать при небольших факторах от оптимального значения носят название стенобионты.

Организмы с широким диапазоном толерантности или широко приспособленные виды, способные выдерживать большую амплитуду колебаний экологического фактора, носят название эвригоны.

Свойства организма адаптироваться к существованию в тот или ином диапазоне экологического факт. называется экологической пластичностью.

Способность организма заселять разнообразные среды называется экологической валентностью.

Для обозначения отношения организмов к конкретному фактору ввело название прибавного приставка. стено- и эври-.

По отношению к солености, к стеноколинии, камбала может быть только в соленой воде. По отношению к свету.

Они широко распространены. Бактерии, вирусы, водоросли – называется космополитами.

Организмы являются рабами физических условий. Они приспосабливаются и изменяют условия среды.

Организмы, живущие длительное время в комфортных условиях утрачивают экологическую пластичность, те которые подвержены значительным колебаниям фактора становятся более выносливыми.

Организмы в природе зависят от:

1. интенсивности факторов внешней среды

2. диапазона толерантности самих организмов по отношению к факторам.

Закон экологической субсесии.

Субсессия характеризуется признаками: упорядоченный процесс развития биоценоза. Субсессия происходит в результате изменения физической среды под действием биоценоза. Кульминация развития является стабилизированная экосистема, в которой имеются потока вещества…

Дата добавления: 2015-11-04