Экология как наука, история развития экологии

Экология – сумма человеческих знаний, вкл. В себя комплекс научных дисциплин, изучающих возникновение биологических систем, различного уровня организаций м/усобой и средой обитания в основе своей имеющих нравственный закон поведения чел. В мире.

История развития экологии:

1 этап – зарождение и становление экологии как науки (до 60г 19в). На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи жив. Организмов со средой их обитания. И делались первые научные обобщения. Представители: Лепехин, Крашенинников, Мальтус, Ламарк.

2 этап – Оформление экологии в самостоятельную область знаний (60г 19в – 50г 20в). Представители: Докучаев, Вернадский, Дарвин.

3 этап – превращение экологии в комплексную науку вкл. В себя науки об охране природной и окружающей человека среды. (50г 20в – по настоящее время) Представители: Реймерс, Миллер.

Структура, предмет и объект изучения экологии

Структура:

1) Общая экология

1.1) Эндоэкология

1.2) Экзоэкология

2) Промышленная Э

3) Социальная Э

4) Охрана окр.ср. и рациональноеприродо-использование

5) Экологический кризис и пути выхода

Предметом изучения экологии является совокупность или структура взаимосвязей организмов м/усобой и средой обитания. Главным объектом является – экосистема.

3.основные законы и термины экологии

Универсальные экологические законы Коммонера.

1. Все связано со всем.

2. Все должно куда то деваться.

3. Природа знает лучше.

4. Ни что не дается даром.

Организм – любая биологическая или биокосвеннаясистема состоящая из отдельных звеньев, функционирующая как единое целое от особей индивидов до популяций и биогеоценоза.

Биологический вид – качественно-обособленная форма живого вещества, основная единица эволюционного процесса, сформировавшая специфические, экологические ниши в экологической системе.

Популяция – совокупность особей одного вида, населяющих относительно однородные по абиотическим факторам среды, пространства, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, отдельных от др. совокупностей определенной степенью давления какого-либо фактора изоляции.

Биотоп – относительно однородное по абиотическим факторам среда, пространство в пределах водной, наземной и подземной биосферы занятое одним биоценозом.

Биоценоз – взаимосвязанная совокупность грибов, животных, растений населяющих однородный участок суши, водоемов.

Экосистема – единый природный, или природно-антропогенный комплекс образованный живыми организмами и средой их обитания в кот. Нежив.и жив. компоненты связаны причинно-следственными связями, особым типом питания и распределение потока солнечной энергии.

Продуценты – организмы(автотрофы или хемотрофы) кот в процессе своей жизнедеятельности из неорг. производят орг. вещество.

Консументы – организмы кот.питаются готовым орг. вещ-ом, но в процессе своей жизнедеятельности не доводят их до простых минеральных составляющих.

Редуценты – организмы кот. Питаются гот.орг. вещ-ом, но в процессе своей жизнедеятельности доводят их до простых минеральных составляющих.

Биогеоценоз – пространственно-ограниченная эволюционно-сложившееся длительно-самоподдерживающаяся однородная природная система в кот.взаимосвязаны жив. организмы и окружающая их абиотическая среда кот. хар-ся относительно самостоятельным типом питания и распр-е потока солнечной энергии.

Экологическийкризис – отношение м/у экономикой и природой, обостренный до предела при кот.способностью к гомеостазу снижается до нуля

Экологический кризис и пути выхода из него

Экологический кризис – отношение м/у экономикой и природой, обостренный до предела при кот.способностью к гомеостазу снижается до нуля.

Пути выхода из экологического кризиса.

- экологизация производства.

- экономизация.

- правовое регламентирование.

- международное сотрудничество.

- экологическое образование.

Теория биосферы

Биосфера – все пространство литосферы, гидросферы и атмосферы, где существует или когда либо существовала жизнь, т.е. где встречаются организмы или продукты их жизнедеятельности и которая обладает антитропийнымисв-ми.

История развития биосферы

1 этап. Химический (Опарин)

Первые сложные формы жизни состоят из неорганических веществ.

2 этап. Биологический.

2.1 Зарождение простейших одноклеточных.

2.2 Зарождение многоклеточных организмов.

3 этап. Выход на сушу.

Когда сформировался газовый состав атмосферы (0,5 млрд.лет назад).

4 этап. Антропогенный.

Человек стал биологической силой.

Напишите свойства биосферы.

1. Биосфера- это открытая термодинамическая система, т.к. ее существование невозможно без притока энергии из вне.

2. Биосфера- это централизованная система, центральным звеном которой явл-ся живое вещество.

3. Биосфера- это система, обладающая прямыми или обратными связми, кот. обеспечивают ее функционирование и устойчивость.

4. Биосфера- это система, обладающая механизмами устойчивости.

5. Биосфера- это система, обладающая большим биоразнообразием.

6. Биосфера обладает механизмами, обеспечивающими круговорот веществ, и, связанной с ним, неисчерпаемостью отдельных элементов и их соединений.

Границы биосферы в подсферах.

Границы биосферы можно определить следующим образом. Жизнь с активным обменом веществ на суше 6 км в литобиосфере (гипобиосфера) -6 км, в атмобиосфере (альтобиосфера) = 12 км. С учетом гидробиосферы - 11км, по вертикали слой активной жизни занимает 17 км (6+11 = 17).

Свойства биосферы

2. Биосфера- это централизованная система, центральным звеном которой явл-ся живое вещество.

4. Биосфера- это система, обладающая механизмами устойчивости.

5. Биосфера- это система, обладающая большим биоразнообразием.

Свойства живого вещества.

1.Движение не только пассивное, но и активное.

2. Способность быстро занимать все свободное пространство.

3. Высокая устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти.

4. Высокая приспособительная способность или адаптация.

5. Феноменально высокая скорость протекания хим.реакций.

6. Высокая скорость обновления живого вещества.

Функции живого вещества.

1. энергетическая

2. газовая

3. окислительно-восстановительная

4. концентрационная

5. транспортная

6. деструктивная

7. рассеивающая

8. средообразующая

9. информационная

Круговорот углерода.

экология как наука, история развития экологии - student2.ru 1) Органика растений

2) Органика животных

3) Органика почвы

4) Захоронения

5) Океан

6) Известняки и кораллы

7) Высвобождение CO₂человеком

Истори развития биосферы

1. этап. Химический (Опарин)

Первые сложные формы жизни состоят из неорганических веществ.

2. этап. Биологический.

2.1 Зарождение простейших одноклеточных.

2.2 Зарождение многоклеточных организмов.

3. этап. Выход на сушу.

Когда сформировался газовый состав атмосферы (0,5 млрд.лет назад).

4 .этап. Антропогенный.

Человек стал биологической силой.

Ноосфера

экология как наука, история развития экологии - student2.ru Ноо – разум

сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития

Круговорот серы в биосфере

Круговорот серы

экология как наука, история развития экологии - student2.ru

Круговорот азота в биосфере

экология как наука, история развития экологии - student2.ru

Продолжительность жизни.

Физиологическая продолжительность жизни определяется только физиологическими особенностями организма.

Максимальная продолжительность жизни — продолжительность, до которой могут дожить лишь малая часть особей в условиях реальной среды.

Существует3 вида кривых: I смертность мала — и резко наступает в конце (дрозофилы). II — кривая гидры — смертность постоянна. III кривая дуба. Смертность велика в начале, но при выживании снижается почти до 0

Экологическая ниша

Экологическая ниша — место, занимаемое организмом в природе, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды.

Правило конкурентного исключения гласит:

Если 2 организма со схожими требованиями к среде обитания вступают в конкурентные отношения, то один из них должен либо погибнуть, либо сменить образ жизни, либо покинуть место обитания.

Аспекты экологической ниши

1)физическое пространство занимаемое организмом в природе (место обитания)

2)его отношение к факторам среды и к соседствующим с ним живым организмом.

3)его функциональная роль в эко-системе.

Энергетика экосистем

Моб. Экосистема непрерывно пополняет и расходует энергию. Растения способны усваивать солнечные лучи. 𝜆(400 – 680нм) Фотосинтезируя их активную радиацию. ФАД от общего потока ФАР состовляет 40%. В реальных условия растения усваивают 1.5 -2% ФАРА. Организм получает энергию при поедании пищи и затрачивает на дыхание, развитие, передвижение, траты на переваривание и т.п. В среднем дыхание составляет 90% от получаемой с пищей энергии.

Правило 10% - на каждый последующий трафич уровень переходит в среднем не более 10%

(На каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется примерно 90%, и только около одной десятой доли переходит к очередному потребителю. Это правило передачи энергии в пищевых связях организмов называют «правилом десяти процентов».

Представителям четвертого трофического уровня (например, хищнику, поедающему другого хищника) достанется только около одной тысячной доли той энергии, усвоенной растением, с которого начиналась пищевая цепь. Поэтому отдельные цепи питания в природе не могут иметь слишком много звеньев, энергия в них быстро иссякает. ИНТЕРНЕТ)

Блоковая модель экосистемы

экология как наука, история развития экологии - student2.ru

микроциноз

фитоциноз

зооциноз

климатоп

гидротоп

эдафатоп

Видовая структура

Под ней понимается кол-во видов образующих экосистему и соотношение их численности. Виды которые преобладают по численности-виды доминанты. Наряду с доминантами выделяют эдификаторы, т.е. виды которые в наибольшей степени учавствуют в образовании среды обитания. Эфикатор всегда является доминантом, а наоборот не всегда. Так же существуют растения индикаторы, которые хар-т особенности данной экосистемы(степень увлажнения, природные почвы т.д.)

Продуктивность экосистем

Одним из свойств живого вещества является способность образовывать органические вещ-ва ,коорые являются продукцией. Если продукция образована растениями-первичная, если животными- вторичная. На ряду с продукцией есть понятие биомассы - все составляющие экосистемы. Биомасса= ∑продукция- дыхание.

Динамика развития экосистем

Различают 2 вида динамик:

- циклическая 1) суточная динамика

2) сезонная динамика

3)многолетняя динамика

- поступательная

Для последней характерен процесс сукцессии.

Сукцессия- процесс поступательного внедрение в экосистему новых видов или смена одних видов другими, в конечном счете происходит смена экосистемы.

Виды сукцессий.

1) Первичная (кот. Возникает на первичном безжизненном субстракте)

2) Вторичная (возникает на месте разрушенных экосистем)

43.