Экология

Сухомлинова Александра Геннадьевна (зачет)

ст. преподаватель кафедры Прикладной экологии (226 зоо)

Лекция 1: Основные понятия, предмет и задачи экологии (7.02.2012)

1. Экология как наука.

2. Структура экологии

3. История развития экологии

4. Методология

1.

Наиболее распространенным определением экологии как научной дисциплины является следующее

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

В 1959 году профессором Иоганзеном все биологические науки были подразделены на 3 части

1. Общая (морфология, экология, эволюционное учение)

2. Частные науки (зоология, паразитология)

3. Комплексные науки (гидробиология)

Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой

Главным объектом изучения экологии являются экосистемы, т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания

В область компетенции экологии входит изучение

- отдельных видов организмов (организменный уровень)

- их популяций, т.е. совокупность особей одного вида (популяционно-видовой)

- совокупности популяций, т.е. биотических сообществ (биоценотический уровень)

- биосферы в общем (биосферный уровень)

Цель экологии - оптимизация взаимоотношений человека и биосферы

Задачи экологии:

1) общая диагностика состояния биосферы

2) определение порога устойчивости биосферы к антропогенным нагрузкам

3) прогноз изменения состояния биосферы в будущем

4) переход от нерационального природопользования к рациональному

5) переход от эксплуатации к различным формам хозяйствования; от уничтожения природы к ее охране

2.

Общая экология - наука, которая изучает общие законномерности взаимоотношений любых живых организмов, в том числе и человека с ОС

Специальная экология (биоэкология) - аутэкология (изучает индивидуальные связи отдельного организма (вида, особи) с ОС); демэкология или популяционная (изучает структуру и динамику популиций отдельных видов); синэкология или биоценология (изучает взаимоотношение популяций, сообществ и экосистем со средой); глобальная экология (изучает взаимоотношения всего человечества в процессе его развития с биосферой)

Геоэкология изучает взаимодействие организмов и среды точки зрения географического положения. Экология сред; экология природно-климатических зон; экология геогрфиеских областей, регионов, стран, континентов

Экология человека - биоэкология и социальная экология

Прикладная экология - наука, в которую входит большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями взаимоотношений между человеческим обществом и природой

Разделы прикладной экологии:

- инженерная экология (занимается разработкой и изучением инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям)

- с/х экология

- биоресурсно и промысловая экология

- урбоэкология

- медицинская экология

- экология охраны природы

- экология охраны среды

3.

Всю историю развития экологии можно разделить на 3 этапа

1

Зарождение и становление экологии как науки (с древнейших времен до середины 19 века)

На этом этапе происходило накопление данных о связи живых организмов со средой обитания

Первые документальные свидетельства обнаружены в письменах Древнего Китая (середина 1 тысячелетия до н.э.)

Фактически - дневники майя (т.е. намного раньше, но документальные именно в Китае)

Большой вклад в развитие экологии на этом этапе внесли древнегреческие философы. К примеру, Аристотель описал более 500 видов животных и классифицировал их по образу жизни и потребностям.

Великие географические экспедиции 16-19 веков также стимулировали развитие экологии. В трудах известных рос.путешественников Лепехина, Крашенинникова указывается связь между климатом и характером растительного и животного мира

Элементы экологических сведений содержались в работах европейских ученых 17-19 веков - Трамбле, Бюффон, Линней. В этот же период Мальтус впервые предупредил человечество о негативных последствиях влияния человека на природу

2

Формирование экологии в самостоятельную отрасль знаний (с середины 19 века по середину 20)

Началом этого периода являются самостоятельные экологические исследования.

Дарвин в работе "Происхождение видов путем естесственного отбора" 1859 сформулировал представление об эволюции и естесственном отборе и показал, что последний происходит из-за борьбы живых организмов друг с другом и с условиями среды

Термин экология (от гр. "ойкос" - дом, жилище; "логос" - учение) был впервые введен в биологическую науку нем.ученым Эрнестом Геккелем в 1866

Стремительными темпами экология начинает развиваться с 20 годов 20 века. Появляются такие понятия, как экосистема (Тенсли 1935), биогеоценоз (Цукочев 1940)

В этот период Вернадский доказывает важную роль живых организмов в геологических процессах, происходящих на нашей планете, и развивает учение о высшей стадии развития биосферы - сфере разума (ноосфера)

3

Превращение экологии в комплексную науку (с сер. 20 века по наст.время)

В этот период экология, включая в себя достижения биологии, химии, физики, ряда других наук, становится комплексной наукой. Ее математический аппарат делает экологию точной наукой, а, следовательно, эффективным инструментом в изучении состояния окружающей среды. Экология теперь уже не просто наука, а одна из сфер жизни человека

4.

Методологическую основу современной экологии составляют

1. системный анализ - это направление учебного познания и социальной практики, в основе которого лежит исследование объекта как системы

2. натуральные наблюдения - это исторически первый метод экологического исследования, который включает космические, атмосферные, наземные и подземные, наводные, подводные измерительные комплексы

3. эксперименты. Бывают лабораторные и натуральные

4. моделирование - изучение экологических закономерностей с помощью статистически-математичеких моделей

Лекция 2: Понятие среды в экологии (21.03.2012)

Вопрос 1. Окружающая среда и среда обитания

Вопрос 2. Основные среды жизни

1.

Среда - часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и возвращают в нее продукты обмена веществ. Среда для каждого организма слагается из множества органических и неорганических компонентов, а также элементов, привносимых человеком в результате своей антропогенной деятельности

Условия жизни и условия существования - это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может

Существует несколько определенных сред:

1 - физическая

2 - экологическая

3 - социально-экономическая

1. Понятие физической среды включает вещество и пространство, окружающее рассматриваемый объект

2. В экологическом аспекте среда рассматривается как совокупность природных тел и явлений, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. Абиотическая среда - все силы и явления природы, происхождение которых не связано с деятельностью ныне живущих организмов + биотическая и антропогенная

3. Это совокупность физических, природных, природно-антропогенных и социальных факторов жизни. Особенно важно в этой среде отношение человека к природным ресурсам, вовлечение их в хозяйственный оборот, при котором содержимое выступает в роли социально-экономической среды

Квазиприродная среда или вторичная природа - преобразованные человеком природные ландшафты и созданные им агроцинозы. Отличительной особенностью вторичной природы является ее неспособность к восстановлению

Артеприродная среда или третичная природа - искусственно созданное окружение людей, состоящее из технических сооружений (здания, асфальт, искусственное освещение) и природных (естественное освещение, воздух)

2.

Гидросфера

Как водная среда она занимает 71%площади земного шара. Причем примерно 97% это соленная вода и всего лишь в пределах 29% - пресная. Общий процент пищевой воды - 0,01%. В океане различают 2 экологических области: толща воды - пелагиаль и дно - бенталь

Гидробионты - те, кто живут в воде:

1. нектон (плаваущие) - совокупность животных, передвигающихся в толще воды и не имеющих связи со дном

2. планктон - совокупность организмов, не обладающей способности к быстрым, активным передвижениям. Зооплактон - животные организмы, фитопланктон - растения

3. бентос - совокупность организмов, обитающих на дне (зообентос и фитобентос)

Воздушно-наземная среда

Была освоена значительно позже гидросфера. Ее отличительной особенностью является газовоздушная среда, характеризующая низкой влажностью давления и плотностью, а также высоким содержанием кислорода

Газовый состав воздуха: 78% - азот, 21% - кислород, 0,03% - углекислый газ, 0,001% - совокупность инертных газов

Для воздушно-наземной среды характерны особые климатические условия в зависимости от координат распределения

Климатом местности называют многолетний установившийся режим погоды на определенной территории

Погода - непрерывно меняющееся состояние атмосферы у земной поверхности до высот примерно в 20 км

Распределение живых организмов по земле тесно связано с географическими поясами и зонами

Основой суши является почва. По Добровольскому почвой следует называть поверхностный слой земного шара, обладающий плодородием, характеризующийся органо-минеральным составом и только ему присущим профильным типом строения. Органическое вещество почвы, из отмерших остатков растений и животных называют гумусом. Животные, участвующие в гумусообразовании: фитофаги (животные, питающиеся жывими растениями), сапрофаги (потребляют мертвые растения), некрофаги (питающиеся трупами животных) и хищники (питаются живыми животными)

Живые организмы

Специфическая среда жизни, основой которого является живое существо.

Лекция 3: Понятие о популяции. Биоценозы и экосистемы (4.04.2012)