Объясните понятие «экосистема», ее основные признаки?

Введение в учебный курс «Основы экологии» 1

Актуальная экология

Основные понятия общей экологии

Среда обитания живых организмов, ее факторы, среды жизни

Актуальная экология

Условия жизни человека создавались на протяжении многих миллионов лет всеми живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности- природной средой. Существование человека в этой среде возможно только при обязательном условии сохранения живого вещества планеты, процессов его саморазвития и саморегулирования. Человек очень мало знает о механизмах этих процессов и о влиянии на них своей жизнедеятельности и поэтому изучение этих аспектов является задачей современной экологии и экологического образования.

Актуальная экология –это наука о жизни и сохранении живого вещества планеты, выживании человечества в уже достаточно нарушенной природной среде . Главными объектами изучения этой науки являются: живые организмы и их среда обитания - природная среда, человек как вид и социум, взаимодействие природной среды с человеком в созданных им средах: природохозяйственной, хозяйственной и социально- экономической. И, соответственно, современную экологию представляют ее основные разделы – общей экологии или биоэкологи, изучающей природную среду и ее компоненты, а так же социальной и прикладной экологий, которые, на фундаментальных положениях биоэкологии, изучают созданные человеком среды и их влияние на природную среду.

Природная среда – среда, не затронутая деятельностью человека, со всем и живыми организмами и факторами их жизни. Её важнейшим и отличительным свойством является способность самоподдержания и саморегуляции.

Природохозяйственная среда – изменённая природная среда, вовлеченная в экономическую деятельность человека с целью использования ее ресурсов для получения необходимых товаров и услуг, например, искусственно созданные природные сообщества, обладающие большой продуктивностью, но малой способностью саморазвития и само поддержания( малой экологической надежностью).

В этой среде человеком нарушены природные свойства, а для ее функционирования затрачиваются определенные усилия.

Хозяйственная среда – среда состоящая в основном из искусственно созданных антропогенных структур и некоторых природных элементов: атмосферного воздуха, естественного освещения, климата, водоемов, растительности и т.п. Свойства этой среды должны обеспечивать, главным образом, необходимые условия жизнедеятельности человека.

Необходимо помнить, что эта среда также как и все созданные человеком среды находятся внутри природной среды.

Социально-экономическая среда– созданная человеком среда для удовлетворения своих безграничных потребностей. Это отношения ( в природной среде) между людьми и их группами, а также между создаваемыми ими материальными и духовными ценностями.

Функционирование этой среды вызывает подавляющее число экологических проблем и именно эта среда ответственна за их решение.

Термин «экология» введен немецким естествоиспытателем Э. Геккелем в 1866 г. и в дословном переводе с греческого обозначает науку о доме (ойкос – дом, логос – наука), это учение о доме – биосфере Земли и о живых существах, населяющих её..

Основные составляющие актуальной экологии:

- экология общая - изучает общие закономерности взаимоотношения организмов и их сообществ между собой и средой своего обитания. Эта экология биологическая – биоэкология, или экология классическая;

- экология социальная – изучает взаимоотношения в системе «общество-природа», отличие жизнедеятельности человека от жизни других живых существ и путь его социального развития в биосфере;

- экология прикладная изучает и устанавливает допустимые нормы нагрузки антропогенной деятельности на экосистемы, нормы использования природных ресурсов, разрабатывает инженерные, социально-экономические, юридические и т.п. принципы сосуществования человеческого общества в экосистемах.

-

o ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ.

Как создавалась среда жизни человека?

Каковы важнейшие задачи современной экологии и экологического образования?

Объясните понятие «природная среда».

Объясните понятие «природохозяйственная среда»,

Объясните понятие «хозяйственная среда».

Объясните понятие «социально – экономическая среда»,

Что изучает современная экология? Какие основные разделы она объединяет?

Когда и кем был введен термин «экология»?

Что изучает общая экология?

Что изучает экология социальная?

Что изучает прикладная экология?

Основные понятия общей экологии

Одним из главных понятий в экологии является понятие «экосистема» - характеризующееся как сообщество живых организмов и среды их обитания, которые существуют как единое целое.

Основные свойства экосистемы: круговороты веществ, природные потоки энергии, способность противостоять (в определенных пределах) внешним деструктивным воздействиям, саморазвиваться и саморегулироваться.

Различают микроэкосистемы (напр., ствол гниющего дерева, небольшой пруд и т.п.), мезоэкосистемы (лес, озеро, река и т.п.), макроэкосистемы (океан, континент и др.) и глобальную экосистему в границах всей планеты (биосферы). Более крупные экосистемы включают в себя системы меньшего ранга.

Биогеоценоз является самой элементарной частью экосистемы, его свойства определяет сообщество взаимосвязанных живых организмов - биоценоз,на относительно однородном пространстве- биотопе или экотопе. Каждый биоценоз состоит из множества видов живых организмов, но виды входят в него не отдельными особями, а популяциями или их частями.

Популяция – часть особей одного вида, населяющая определенное пространство в течение большого числа поколений и обладающая определенной степенью изоляции.

Можно сказать, что биогеоценоз – это взаимосвязанные между собой и с условиями среды популяции различных видов.

В экологии часто используется термин «сообщество». Под ним понимается совокупность взаимосвязанных организмов разных видов (синоним биоценоза), или совокупность только растительных организмов - (фитоценоз или растительное сообщество), только животных организмов - (зооценоз),только микробного населения - (микробиоценоз).

Практически все природные системы обмениваются друг с другом веществом, информацией и энергией, т.е. они относятся к типу открытых систем, однако есть еще изолированные, у которых нет никакого обмена, и закрытые – они обмениваются с соседними только энергией.

Эмерджентность - универсальное качество экосистем – (эмедж – англ. возникновение нового) которое заключается в том, что свойства системы, как целого, не являются суммой свойств, слагающих ее частей. Элементарные части экосистем (биогеоценозы) объединяясь, резко изменяют свои свойства и создают более организованную (по энергетике, информации, продуктивности и устойчивости) систему. Например, одно дерево, как и редкий древостой, не обладают свойствами леса, только взаимодействие всех природных организмов леса создают определенный набор качества природной лесной среды.

Солнечная энергия является основой всех жизненных процессов в биосфере и поэтому экология изучает связь между солнечной энергией и энергией экологических систем. Общая энергетика этих процессов подчиняются первому и второму правилу термодинамики.

Первое правилопоказывает, чтоэнергия не возникает и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую.

Второе правило свидетельствует, что часть энергии любого превращения живого вещества теряется в виде тепла, рассеивается.

Живая материя способна аккумулировать из окружающего пространства свободную энергию, например, энергию солнечного излучения. А потеря энергии живых систем определяется понятием-энтропия. Например,мертвый организм, как бывшая часть природной системы, характеризуется полной потерей энергии, его температура понижается до температуры окружающей среды, а составляющие его химические элементы и соединения становятся частью среды и включаются в круговорот. Он не может извлекать энергию из окружающей среды и приходит в состояние полной неупорядоченности или к своей максимальной энтропии.

Живой же организм или нормально функционирующая экосистема характеризуется высокой степенью жизненного взаимодействия своих элементов, которые в своих процессах способны получать и использовать энергию из окружающей среды. Это взаимодействие сохраняет и поддерживает необходимый для жизни уровень энергии и противостоит энтропии.

Негоэнтропия – показатель противоположный энтропии. Чем лучше взаимодействие элементов системы, чем лучше они используют энергию внешней среды, тем выше значение ее негоэнтропии. Опасно любое вмешательство в систему если оно ведет к снижению ее негоэнтропии, а, следовательно, к снижению устойчивости и способности противостоять внешним воздействиям.

Человек разрушая своей деятельностью элементы природных систем, их внутренние и внешние связи уменьшает или ликвидирует способность природных систем к жизни, развитию и саморегуляции.

Некоторые основные и необходимые законы для деятельности человека в биосфере сформулированы Б.Коммонером (четыре закона).

Первый законотражает, по сути, всеобщую связь процессов и явлений в природе и звучит так: «Всё связанно со всем», т.е. указывает на отсутствие изолированных природных систем.

Второй закон базируется на положении сохранения вещества и энергии: «Всё должно куда-то деваться».

Третий закон ориентирует человека на действия, которые должны быть согласующимися природными процессами: «Природа знает лучше». Он говорит о первенстве природы и о том, что не имея абсолютно достоверной информации о жизненных механизмах и функциях природы мы можем нарушать природные системы (человек пока не может постигнуть глубину природных процессов, например, математический расчет в современных условиях простейшего параметра биосферы требует намного больше времени, чем время существования нашей планеты).

Сущность четвертого законапредупреждает человека о том, что любое его действие в природе не остается бесследным и уничтожение природных систем приведет в дальнейшем к деградации социального общества, а в настоящее время требует значительных экономических затрат. Закон предупреждает- «Ничего не дается даром».

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ.

Объясните понятие «экосистема», ее основные признаки?