Скачать презентацию ЛЕКЦИЯ 1 Введение в экологию. Экологические законы. Предметная Скачать презентацию ЛЕКЦИЯ 1 Введение в экологию. Экологические законы. Предметная

Леция 1.ppt

  • Количество слайдов: 56

ЛЕКЦИЯ 1 Введение в экологию. Экологические законы. Предметная область современной экологии. Экологические проблемы. ЛЕКЦИЯ 1 Введение в экологию. Экологические законы. Предметная область современной экологии. Экологические проблемы.

ЛЕКЦИЯ 1 Введение в экологию. Экологические законы. Предметная область современной экологии. Экологические проблемы. ЛЕКЦИЯ 1 Введение в экологию. Экологические законы. Предметная область современной экологии. Экологические проблемы.

Экология выделилась в самостоятельный раздел биологии во второй половине 19 века. Обосновал необходимость этого Экология выделилась в самостоятельный раздел биологии во второй половине 19 века. Обосновал необходимость этого раздела биологии, дал ему название (в 1866 г. ) и сформулировал комплекс проблем, стоящих перед экологией немецкий учёный-зоолог Эрнст Геккель. Как наука экология сформировалась к началу 20 века. В развитие и становление экологии большой вклад внесли наряду с зарубежными и наши соотечественники Тимирязев, Докучаев, Вавилов, Сукачёв, Реймерс и др. Экология (от греческого «oikos» - дом, жилище, родина, местопребывание; «ljgos» - учение) – наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой.

Эрнст Геккель Эрнст Геккель

Под окружающей средой понимается совокупность «чистой» природы и среды созданной человеком, - распаханные поля, Под окружающей средой понимается совокупность «чистой» природы и среды созданной человеком, - распаханные поля, искусственные сады и парки, обводненные пустыни, осушенные болота; крупные города с особым тепловым режимом, микроклиматом, водоснабжением, большим оборотом различных органических и неорганических веществ. Объектами изучения экологии являются популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом. Экология изучает влияние внешних факторов среды на живые организмы; реакции отдельных особей, популяций и сообществ на эти факторы, а также механизмы, влияющие на численность популяций, их структуру, исследует закономерности функционирования экологических систем

Объекты изучения экологии: биосфера экосистемы сообщества виды популяции организмов Объекты изучения экологии: биосфера экосистемы сообщества виды популяции организмов

Экосистема – это единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в Экосистема – это единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные компоненты связаны между собой обменом веществ и энергии. Существуют экосистемы разных рангов: микроэкосистемы (небольшой водоём и т. п. ); мезоэкосистемы (лес, река, пруд и т. п. ); макроэкосистемы (океан, континент и т. п. ); глобальная экосистема (биосфера). Наиболее крупные экосистемы включают в себя экосистемы меньшего ранга. Всю биосферу можно рассматривать как совокупность экосистем, в которой каждая экосистема соподчинена и взаимосвязана с другими. Термин «экосистема» ввел английский ботаник А. Тенсли в 1935 г. в 1940 г. Советский ботаник, географ, лесовед Вл. Ник. Сукачёв предложил термин «биогеоценоз» . Оба эти понятия сосуществовали, но более употребительным становилось понятие «экосистема» .

Микроэкосистема-аквариум Микроэкосистема-аквариум

Мезоэкосистема- река Белая Мезоэкосистема- река Белая

Макроэкосистема-океан Макроэкосистема-океан

глобальная экосистема (биосфера) глобальная экосистема (биосфера)

Артур Тэнслиэкосистема В. . Н. Сукачев – биогеоценоз Артур Тэнслиэкосистема В. . Н. Сукачев – биогеоценоз

Часто термины «экосистем и «биогеоценоз» употребляются как синонимы, они почти эквивалентны, но более универсальным Часто термины «экосистем и «биогеоценоз» употребляются как синонимы, они почти эквивалентны, но более универсальным является термин «экосистема» . Особенность экосистем – это способность поддерживать длительное время устойчивые взаимодействия, т. е. обмен веществом, энергией и информацией между экосистемами живой и неживой природы. Экосистемы подобно организмам и популяциям способны к саморегулированию, противостоя изменениям и сохраняя состояние равновесия. Но для того чтобы эти механизмы нормально функционировали, необходим период эволюционного приспособления к условиям среды, который называется адаптацией. Механизмы адаптации экосистем не должны нарушаться человеком, иначе ему придётся самому конструировать их искусственные заменители, на что он пока не способен, или его ждёт экологическая катастрофа.

В предмет экологии вовлечены все стороны жизнедеятельности человека. Предмет экологии разделяется тремя способами: - В предмет экологии вовлечены все стороны жизнедеятельности человека. Предмет экологии разделяется тремя способами: - по первому способу выделяют аутэкологию – раздел экологии, изучающий взаимодействие отдельных организмов и видов со средой обитания и синэкологию – раздел экологии, изучающий взаимодействия в сообществах (сообщество – совокупность живых организмов, входящих в данную экосистему) живых организмов; - по второму способу разделение идёт по типам сред или местообитаний. Отдельно рассматриваются экология пресных вод, моря, суши, океана; -по третьему способу экология разделяется на таксонометрические ветви – экологию растений, экологию насекомых, экологию позвоночных и т. д. вплоть до экологии риваются человека. практического приложения экологии – природные ресурсы, загрязнение среды и т. д.

Предмет экологии разделяется тремя способами: • аутэкология Эколо • синэкология 1 • экология пресных Предмет экологии разделяется тремя способами: • аутэкология Эколо • синэкология 1 • экология пресных вод, моря, суши, Эколог океана; ия сред 2 • экологию растений, насекомых, Эколо позвоночных и т. д. 3 ия 3 • экологии человека

Выделяется экология теоретическая, вскрывающая общие законы жизни, и экология прикладная, призванная помочь применить эти Выделяется экология теоретическая, вскрывающая общие законы жизни, и экология прикладная, призванная помочь применить эти законы в хозяйственной практике людей. Прикладная экология разрабатывает нормы использования природных ресурсов и среды жизни, устанавливает опустимые нагрузки на них, а также формы управления экосистемами различного уровня и способы экологизации хозяйства. В последнее время важнейшим направлением экологии становится социальная экология, которая как научная дисциплина рассматривает взаимоотношение в системе общество – природа» , изучает взаимодействие и взаимосвязи человеческого общества и природной среды и разрабатывает научные основы рационального природопользования.

экология теоретическая прикладная социальная экология теоретическая прикладная социальная

Основные задачи экологии: • исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с Основные задачи экологии: • исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными, т. е. являющимися результатом человеческой деятельности, воздействиями на природные системы; • создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов; • прогнозирование изменений природы под влиянием деятельности человека; • сохранение среды обитания человека. Решение задач защиты окружающей среды связано с научными, экономическими вопросами.

Появление на Земле человека Появление на Земле человека

С момента образования Земли(> 4 млрд. лет тому назад) в процессе эволюции на нашей С момента образования Земли(> 4 млрд. лет тому назад) в процессе эволюции на нашей планете появилось более 1, 5 млн. видов животных и более 500 тыс. видов растений. Появление на Земле человека вооруженного орудиями труда, резко увеличило его действие на природу.

Природа – это целостная система с множеством сбалансированных связей. Природа является первоисточником удовлетворения материальных Природа – это целостная система с множеством сбалансированных связей. Природа является первоисточником удовлетворения материальных (пища, одежда и т. д. ) и духовных потребностей человека. Одновременно она является и средой обитания человека и всех живых организмов, жизнедеятельность которых сопровождается постоянным потреблением воздуха, воды и пищи. Природная среда состоит из биосферы и ноосферы. Биосфера – по определению В. М. Вернадского это наружная оболочка Земли, область распространения жизни (bios – жизнь). Толщина биосферы 40 -50 км. Она включает в себя 3 геосферы: нижнюю часть атмосферы, (до высоты 20 -30 км – до озонового слоя), практически всю гидросферу (реки, моря, океаны и т. д. ) и верхнюю часть земной коры – литосферу (до глубины 3 км).

Важнейшие компоненты биосферы: 1. живое вещество (растения, животные и микроорганизмы); 2. биогенное вещество (органические Важнейшие компоненты биосферы: 1. живое вещество (растения, животные и микроорганизмы); 2. биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные животными организмами на протяжении геологической истории – каменный уголь, нефть, торф и т. д. ); 3. косное вещество (приземный слой атмосферы, вода, осадочные породы неорганического происхождения, а также солнечная энергия); 4. биокосное вещество (продукты синтеза живого и неживого, т. е. осадочные породы почвы, илы).

компоненты биосферы: живое вещество (растения, животные и микроорганизмы) биогенное вещество (каменный уголь, нефть, торф компоненты биосферы: живое вещество (растения, животные и микроорганизмы) биогенное вещество (каменный уголь, нефть, торф и т. д. ) косное вещество ( слой атмосферы, вода и т. д. ) биокосное вещество (почвы, илы и. т. д. )

Многосторонняя и разнообразная связь определяет биосферу как гигантскую экологическую систему, в которой человек является Многосторонняя и разнообразная связь определяет биосферу как гигантскую экологическую систему, в которой человек является с одной стороны, биологической частицей всей системы, а с другой – активным её преобразователем.

Природная среда Ноосфера Атмосфера (20 -25 км) Биосфера (40 -50 км) Гидросфера Литосфера (около Природная среда Ноосфера Атмосфера (20 -25 км) Биосфера (40 -50 км) Гидросфера Литосфера (около 3 км)

Атмосфера – это естественная внешняя газообразная оболочка Земли. Она обеспечивает физиологические процессы дыхания, регулирует Атмосфера – это естественная внешняя газообразная оболочка Земли. Она обеспечивает физиологические процессы дыхания, регулирует интенсивность солнечной радиации, служит источником атмосферной влаги, а также средой, в которую удаляются остаточные газообразные продукты жизнедеятельности людей и других живых существ – диоксид углерода. Воздух - это смесь газов. Большая часть воздуха (95%) сконцентрирована в слое толщиной 20 км от уровня моря, выше его плотность уменьшается и переходит в вакуум космического пространства на высоте нескольких сот км над поверхностью планеты. Нижний основной слой атмосферы – тропосфера имеет толщину 8 -10 км на полюсах, 10 -12 км в умеренных и 16 -18 в тропических широтах. На большей части земной поверхности человеческая деятельность ограничивается первыми двумя км атмосферы.

Гидросфера – водная оболочка Земли. Это совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, Гидросфера – водная оболочка Земли. Это совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова, паров и облаков в земной атмосфере. 94% общего объёма природных вод составляет мировой океан. Подземные воды составляют 4%, ледники – 1, 7, речные воды – 10 -4, озёра – 0, 02, пары атмосферы – 10 -3.

Литосфера – это внешняя твёрдая оболочка земли, имеющая большую прочность и переходящая в нижележащую Литосфера – это внешняя твёрдая оболочка земли, имеющая большую прочность и переходящая в нижележащую астеносферу, прочность которой относительно мала. Она включает земную кору и верхнюю мантию (субстрат) до глубины порядка 200 км. Земная кора – наиболее неоднородная твёрдая оболочка Земли, сложенная различными породами. Наиболее распространенный элемент земной коры кислород (47, 3% массы земной коры и 92% её объема). Наиболее распространенные элементы земной коры (%): Si. O 2 -55, 24; Al 2 O 2 – 14, 55; Ca. O – 8, 12; Mg. O – 5, 37; Fe. O – 5, 86; Fe 2 O 3 – 2, 42; Na 2 O – 2, 44; K 2 O – 1, 61; H 2 O – 1, 46.

Ноосфера – это новое эволюционное состояние биосферы, это связь природы и общества, в пределах Ноосфера – это новое эволюционное состояние биосферы, это связь природы и общества, в пределах которой разумная деятельность человека становится решающим фактором развития биосферы и человечества и дальнейшая эволюция планеты Земля сделается направляемой Разумом. Это высшая стадия развития биосферы, характеризующаяся сохранением всех естественных закономерностей присущих биосфере, при высоком уровне развития производительных сил. Темп, направление, характер использования человечеством биогеохимической энергии должны определяться не потребностями, а Разумом человека.

В. М. Вернадский В. М. Вернадский

Особое значение экология приобрела в 60 -е годы 20 века в связи с усилившимся Особое значение экология приобрела в 60 -е годы 20 века в связи с усилившимся воздействием человека на природную среду, приведшее её к деградации, когда стали говорить об экологическом кризисе во взаимоотношениях человека со средой его обитания. Когда встал вопрос о способности выживания человеческой цивилизации в современной экологической ситуации.

Под экологической ситуацией подразумевается состояние окружающей среды или отдельных её факторов, имеющих эмоциональную, количественную Под экологической ситуацией подразумевается состояние окружающей среды или отдельных её факторов, имеющих эмоциональную, количественную или качественную оценку. Антропоцентристское, т. е. с позиций человека, понимание экологической ситуации, которая требует улучшения или предотвращения, называется экологической проблемой.

Современная экологическая ситуация в мире сложилась в результате действия следующих факторов: • • • Современная экологическая ситуация в мире сложилась в результате действия следующих факторов: • • • усложнения и количественного роста антропосистемы; достигнутого уровня развития промышленности и сельского хозяйства; недостаточного внимания со стороны многих парламентов и правительств к проблемам экологии; слабого контроля в ряде случаев за состоянием биологических ресурсов или вообще его отсутствия; неполноты научного познания организации и распределения жизн на Земле; экологической и биогеографической безграмотности большинства населения Земли.

Все экологические проблемы, отражающие жизнеспособность и численность живых организмов, включая человека, можно разделить на Все экологические проблемы, отражающие жизнеспособность и численность живых организмов, включая человека, можно разделить на две большие группы: 1. проблемы, вызываемые естественным ходом изменения природных условий жизни – климата, почв, водного режима и других естественных явлений среды; 2. последствия, возникающие в живой природе в результате хозяйственной деятельности человека, т. е. нерационального использования природных ресурсов и загрязнения окружающей среды.

Природные и антропогенные экологические проблемы характеризуются масштабностью их проявления, которая определяется масштабами их последствий. Природные и антропогенные экологические проблемы характеризуются масштабностью их проявления, которая определяется масштабами их последствий. Например, для дикой природы масштабность проявления может определяться гибелью животных и растений, их заболеваемостью, снижением продуктивности, перемещением животных с целью поиска лучших мест обитания и т. д. Для человека масштабность проявления экологических проблем определяется состоянием его здоровья, уровнем смертности и рождаемости населения. Важна приоритетность принятия решений по снижению последствий экологических проблем.

Экологические проблемы имеют и географическое содержание. Они присущи часто определенной территории и конкретным средам Экологические проблемы имеют и географическое содержание. Они присущи часто определенной территории и конкретным средам – воздушной, водной и почвенногрунтовой. Некоторые из них охватывают биосферу в целом. Например, глобальное изменение климата. Другие проблемы ограничены конкретными географическими пространствами. Например, проблемы свойственные Европе; крупным промышленным центрам; отдельным экологически опасным предприятиям, загрязняющим окружающую среду определённой географической размерности. Площадь, на которой происходит изменение биоты, может варьировать от небольшой территории до суши и океана в целом.

Перечислить все современные экологические проблемы невозможно, а также невозможно определить территорию, на которой существует Перечислить все современные экологические проблемы невозможно, а также невозможно определить территорию, на которой существует конкретная экологическая проблема. В конечном счете, действия такого рода сводятся к глобальному ухудшению современной обитаемой части суши.

Чтобы более полно изучить экологические проблемы антропогенного происхождения их можно подразделять по источникам загрязнения, Чтобы более полно изучить экологические проблемы антропогенного происхождения их можно подразделять по источникам загрязнения, загрязняющим веществам и по изменения в биоте, связанным с использованием природных (климатических, водных, почвенных, минерально-сырьевых и биологических) ресурсов. Экологические проблемы по масштабности проявления и источникам возникновения, а также по экономическим затратам на их решение чрезвычайно разнообразны. Важнейшая экологическая проблема современности – сохранение природного разнообразия.

Задачей экологии, как науки, является поиск законов функционирования и развития данной области реальности. В Задачей экологии, как науки, является поиск законов функционирования и развития данной области реальности. В связи с возрастающей ролью экологии в современном мире необходимо правильно пользоваться её законами. Человечество должно понять, что нельзя надеяться на успешное развитие цивилизации без учёта экологических законов: • всё связано со всем; • за всё надо платить; • ничто не проходит бесследно; • природа знает лучше.

Например, из леса изготавливаются 2 тыс. видов продуктов, но ведь именно лес служит уникальным Например, из леса изготавливаются 2 тыс. видов продуктов, но ведь именно лес служит уникальным насосом. В солнечный день 1 га леса поглощает 220 -280 кг СО 2 и выделяет 180 -220 кг О 2. А все леса планеты за год припускают 550 млрд. т СО 2 и возвращают 400 млрд. т О 2. 1 га леса за год поглощает 32 -63 кг пыли и выделяет 2 -4 кг фитонцидов – образуемых растениями биологически активных веществ, убивающих или подавляющих рост и развитие микроорганизмов.