Лекция Предмет, задачи и структура современной экологии Содержание современной экологии лучше всего можно определить, исходя из концепции уровней организации. icon

Лекция Предмет, задачи и структура современной экологии Содержание современной экологии лучше всего можно определить, исходя из концепции уровней организации.


Смотрите также:
План проведения семинарских занятий тема Дисциплина Спецпрактикум по экологии...
2. Предмет, задачи и структура современной экологии...
Экология как научная...
Конспект лекций по Экологии Лекция 1...
Тема Предмет психологии. Задачи, методы современной психологии...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Введение в экологию для студентов 1 курса очной формы...
Методические рекомендации по покурсу основы экологии для студентов-заочников. Москва 2008 год...
План: Предмет и задачи психологии как науки > Место психологии в системе наук и структура...
Экология человека как научная...
Задачи современной статистики. Статистика и ее роль в познании общественных явлений и процессов...
Экология и охрана окружающей среды...
Доклад по экологии Исполнитель: Четвертных Алина...



Загрузка...
скачать
Лекция 1. Предмет, задачи и структура современной экологии


Содержание современной экологии лучше всего можно определить, исходя из концепции уровней организации. Сообщество, популяция, организм, орган, клетка и ген – основные уровни организации жизни. Расположены в иерархическом порядке – от малых систем к крупным. На каждом уровне или ступени в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают характерные функциональные системы. Экология изучает, главным образом, системы надорганизменных уровней организации: популяционные, экологические.

Самой крупной и наиболее близкой к идеалу по «самообеспечению» веществом и энергией является биологическая система – биосфера.

Иерархические подход дает удобную основу для подразделения и изучения экологических ситуаций. На этом основании можно дать определение экологии как науки, ее содержания, предмета и задач.

Экология - наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей неживой природой.

^ Основным содержанием современной экологии является исследование взаимоотношений организмов друг с другом и со средой на популяционно-биоценотическом уровне и изучение функционирования биологических макросистем более высокого ранга: биогеоценозов (экосистем), биосферы, их продуктивности и энергетики.

Предметом исследования экологии являются биологические макросистемы (популяция, биоценозы) и их динамика во времени и пространстве.

^ Задачи экологии - изучение закономерностей размещения живых организмов в пространстве, изменения численности организмов, потока энергии через живые системы и круговорота веществ и т.д.

Экологические «законы» Барри Коммонера (американский эколог) были сформулированы в начале 70-х годов. Они отражают суть рационального природопользования:

  1. Все связано со всем

  2. Все надо куда-то девать

  3. За все надо платить

  4. Природа знает лучше

Экология - комплексная социоестественная наука, в предмет которой вовлечены все стороны жизнедеятельности человека.

^ Структура современной экологии


Общепринято считать, что экология как наука подразделяется на классическую и современную. При этом под «классической» экологией понимают «общую экологию» («биоэкологию») по Э. Геккелю, а в «современную» экологию помимо этого включают ее прикладные разделы: охрану окружающей среды и природопользование, глобальную и социальную экологию.

Экология за 150 лет своего развития из раздела биологической науки превратилась в междисциплинарный комплекс знаний и методов, связанных с изучением взаимоотношений организмов (в том числе и человека) со средой, допустимых пределов воздействий общества на природу и последствий этого, а также их минимизации — вплоть до полной ликвидации неблагоприятных последствий и восстановления (реабилитации) природной среды.


ЭКОЛОГИЯ





Общая

(биоэкология)

по уровням организации


аутоэкологи

демэкология

спецэкология

(эйдэкология)

синэкология

биоценология

биогеоценология

биосферология

(учение о биосфере)


Э. растений

Э. животных

Э. микроорганизмов

Э. водных организмов


Геоэкология по типам среды


Э. суши

Э. пресных вод

Э. высокогорий и т.д.

Социальная экология




Глобальная

Экология человека

Экологическое право



Прикладная

По сферам деятельности человека

Промышленная

Технологическая

Сельскохозяйственная

Медицинская

Промысловая

Химическая

Рекреационная

Геохимическая

природопользования



Аутэкология - изучает взаимодействие особи с окружающей средой.

Демэкология - популяционная экология.

Спецэкология (эйдэкология) - экология вида.

Синэкология - экология сообществ.

Биоценология - экология биоценозов.

Биогеоценология - экология о биоценозах.

Биосферология - учение о биосфере.

Экология прикладная - разрабатывает нормы использования природных ресурсов среды, принципов рационального использования природных ресурсов, изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса.

Экология социальная - научная дисциплина, исследующая взаимоотношения и взаимосвязи человеческого общества со средой природной.

Агроэкология - изучает взаимодействие человека с окружающей средой в процессе с/х производства, влияние с/х на природные комплексы и их компоненты, взаимодействие между компонентами агроэкосистем и специфику круговорота в них веществ и энергии.

Цели и задачи агроэкологии:

  • обеспечение производства качественной биологической продукции;

  • сохранение и воспроизводство природно-ресурсной базы;

  • минимализация негативного воздействия на окружающую природную среду.


Аутэкология

Среда и условия существования организмов


Различают такие понятия как среда и условия существования организмов.

Среда обитания - это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимые для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ. Среда обитания каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие - необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие.

Живые организмы - открытые системы. Испытывая потребность в притоке вещества и энергии, организмы полностью зависят от среды.

Влияние живых организмов на среду: растений на климат и водный режим (содержание в воздухе О2, N2, СО2 зависит от жизни различных организмов); почвообразующая деятельность живых организмов; влияние водных организмов на качество природных вод (фильтрационное питание и 40 видов животных - биологическое самоочищение); живые организмы играют средообразующую роль.

Условия жизни, или условия существования – это совокупность необходимых для организма элементов среды обитания, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которого существовать не может.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами.

Существуют различные подходы к классификации экологических факторов.


Экологические факторы

Абиотические - факторы неживой природы

Биотические – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие

Антропогенные - факторы влияние человека на другие виды и на среду обитания.

Метеорологические (температура, влажность воздуха, давление, скорость и сила ветра)

Фитогенные (воздействие растений)

Хозяйственные (непосредственное удовлетворение потребностей жизнеобеспечения человека)

Геофизические (солнечная радиация, космическое излучение, геомагнетизм, особенности ландшафта)

Зоогенные (воздействие животных)

Техногенные (применение машин и сложного технического оборудования для достижения определенных целей)

Химические (компоненты воды, воздуха, почвы, кислотность, примеси и др.)



Микробогенные (воздействие микроорганизмов)




По времени

эволюционный

исторический

По периодичности

периодический

непериодический

По очередности

первичный

вторичный

По происхождению

космический

абиотический (абиогенный)

биогенный

биотический

биологический

природно-антропогенный

антропогенный (в т.ч. техногенный, загрязнение среды, в т.ч. беспокойство)

По среде возникновения

атмосферный

водный (влажности)

геоморфологический

эдафический

физиологический

генетический

популяционный

биоценотический

экосистемный

биосферный


Все факторы:

Ресурсы - факторы, которые организм может потреблять и тем самым снижать их доступность;

Условия - факторы, воздействие которых на организм не зависит от их потребления другими организмами.


^ Общие закономерности воздействия

экологических факторов на организм


Закон минимума Юстуса Либиха

В 1840 г. химик Либих изучал влияние на рост растений содержание различных химических элементов в почве, он сформулировал, принцип: «Веществам, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». Этот принцип известен под названием правила или закона минумума. Закон Либиха можно цитировать так: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется развитие организма». Например, пусть в почве содержится все элементы минерального питания, кроме одного из них, например бора и даже тогда, когда все элементы будут содержаться в оптимальных количествах, а бора будет мало, растение будет угнетено. Закон Либиха не применим на случай взаимозаменяемых ресурсов: увеличение количества одного их них может компенсировать отсутствие другого. Например, если в почве не хватает нитратов, это можно компенсировать, доставляя в почву NН4+ : растения способны усваивать обе эти формы азота.

Таким образом, если все условия, кроме одного, оказывается благоприятными, то последнее, неблагоприятное условие является лимитирующим (ограничивающим) фактором.


Правило Виктора Эрнста Шелфорда

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток факторов. Представление об этом ввел Шелфорд в 1913 году, его правило гласит: присутствие организма в данном место обитании зависит от комплекса экологических факторов, в котором у организма существует определенные границы выносливости, или толерантности. Эти границы определяются значениями, в пределах которых только и возможно существование организма.

Оптимум – интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения организма.

Пессимум – условия, при которых жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать.

Толерантность – (лат. tolerantia – терпение) – способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

Диапазон – (греч. diapason – интервал) – объем, охват знаний, действий.




зона толерантности





opt



Размножение



рост особи






гибель

оптимум

зона длительного существования

зона нормальной жизнедеятельности

зона угнетения

зона угнетения

Интенсивность фактора


min

max

^ Рис. 1. Схема действия фактора среды на живые организмы


В зависимости от ширины диапазона устойчивости к тем или иным факторам организмы делятся на:

Стенобионты – (греч. stenos – узкий и bion – живущий) – организмы, способные существовать лишь в относительно постоянных условиях окружающей среды или организмы, которые выносят узкий диапазон устойчивости к данным условиям.

Эврибионты – (греч. euris – широкий) – организмы, способные переносить значительные изменения условий окружающей среды или организмы с широким диапазоном устойчивости к данным условиям.

Экологическая пластичность (экологическая валентность) – свойство видов адаптироваться к тому или иному фактору среды. Чем шире диапазон толерантности вида, тем больше его экологическая толерантность.

Относительная степень толерантности выражается рядом терминов:

по питанию:

  • Стенофаги

  • Эврифаги

по месту обитания:

  • Стенотопные

  • Эвритопные

по отношение к свету:

  • Эврифотные

  • Стенофотные

по отношению к влажности:

  • Эвригигробионты

  • Стеногигробионтные












Стенотермные

Эвритермные

Стенотермные

Интенсивность фактора

Рис.2. Положение кривых оптимума на температурной шкале

для разных видов

Оптимум и границы выносливости для многих видов не являются абсолютно постоянными в течение всей жизни. Например, бабочки озимой совки (вредитель) выживаемость яиц максимальная при температуре +25 оС, куколок при 19 оС. Икра лосей может развиваться только при температуре от 0 до 12 оС, а взрослые особи переносят температуру от 2 до 20 оС.

Закон толерантности дополняет ряд вспомогательных принципов:

  1. Организмы могут иметь широкие границы устойчивости в отношении одного экологического фактора и узкие границы в отношении другого;

  2. Организмы с широкими границами толерантности обычно широко распространены;

  3. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то могут сузиться и границы устойчивости к другим экологическим факторам. Например, при низком содержании в почве азота снижается засухоустойчивость злаков, в этом случае для предотвращения увядания требуется больше воды, чем при высоком содержании азота.

  4. Период размножения является критическим, в это время многие факторы становятся лимитирующими. Например, взрослый кипарис растет, как постоянно находясь в воде, так и на сухом нагорье. Но размножается он только на влажной почве, но незаливаемой почве.







Скачать 107,31 Kb.
оставить комментарий
Дата12.10.2011
Размер107,31 Kb.
ТипЛекция, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

не очень плохо
  1
отлично
  3
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх