1 три основных этапа развития экологии Первый этап

1 три основных этапа развития экологии Первый этап — зарождение и становление экологии как науки (до 60 -х гг. XIX в. ). Второй этап — оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 60 -х гг. XIX в. ). Третий этап (50 -е гг. XX в. - до настоящего времени) — превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды.

2 • Термин "экология" (Геккель, 1866 г. ) означает в переводе с греческого: "ойкос" - "обиталище" и "логос" - "наука". То есть это наука о взаимоотношениях организмов со средой обитания. • Экология – это наука, изучающая отношения живых организмов между собой и окружающей средой, или наука, изучающая условия существования живых организмов, взаимосвязи между средой, в которой они обитают.

• Предмет исследования экологии - биологические макросистемы: популяции, сообщества, экосистемы и их динамика во времени и пространстве. • Экология изучает принципы и законы, определяющие временные и пространственные типы объединения организмов, потоки вещества и энергии через отдельные трофические уровни, закономерности функционирования экосистем и биосферы в целом. • Главная задача экологии — раскрыть общие закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу. 3

4 Экология Аутэкология Демэкология взаимодействие отдельного организма и окружающей среды взаимодействие популяции и окружающей среды Синэкология комплексное изучение сообществ

5 ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ Загрязнение атмосферы Загрязнение гидросферы Разрушение озонового слоя Изменение климата Исчерпание полезных ископаемых Загрязнение почв Уничтожение флоры и фауны

6 Организм как живая целостная система

7 Жизнь – активное поддержание и самовоспроизведение специфической структуры, идущее с затратой полученной извне энергии. Жизнь на Земле существует в виде отдельных организмов и независимо от строения и размеров, организмы всегда обособлены от окружающей их среды, но при этом постоянно находятся во взаимодействии с ней. Живой организм – целая биологическая система, состоящая из взаимозависимых и соподчиненных элементов, взаимоотношения и особенности строения которых определены их функционированием как целого. Главные отличия живых организмов – способность к саморегуляции (сохранению строения, состава и свойств) и способность к самовоспроизведению (многократному повторению своих характеристик в поколениях).

Клетка – основная структурно-функциональная единица всех живых организмов, элементарная живая система. Живые организмы Прокариоты (доядерные) Эукариоты (ядерные)

9 Химический состав клетки, % Неорганические соединения Вода 70 -80 Неорганические вещества 1, 0 – 1, 5 Органические соединения Белки 10 – 20 Липиды 1, 0 – 5, 0 Углеводы 0, 2 – 2, 0 Нуклеиновые кислоты 1, 0 -2, 0 АТФ (аденотрифосфорная кислота) и др. вещества 0, 1 -0, 5

10 Экологический фактор - это любой элемент окружающей среды, способный оказывать прямое либо косвенное воздействие на живой организм хотя бы на протяжении одного из этапов его индивидуального развития, или, другими словами, то из условий среды, на воздействие которого организм отвечает приспособительными реакциями.

12 Способность организма приспосабливаться к действию экологических факторов - адаптация (от лат. adaptio — приспособление). Диапазон между минимумом и максимумом экологического фактора определяет величину выносливости — толерантности (от лат. tolerantia — терпение) к данному фактору. Пределы выносливости оптимум Степень воздействия фактора на организм Зона гибели Зона нормальной жизнедеятельности Зона стресса Интенсивность экологического фактора Стенобионты переносят лишь очень узкие колебания интенсивности экологического фактора. Эврибионты способны выносить широкую амплитуду интенсивности различных экологических факторов.

Экологическая ниша организма - это совокупность всех экологических факторов и ресурсов той среды, в пределах которой может существовать данный вид в природе. Ресурсы живых существ - это вещества, идущие на построение их тел и дающие энергию для их жизнедеятельности.

Взаимодействие экологических факторов аддитивное синергетическое антогонистическое взаимодействие факторов представляет собой простую алгебраическую сумму эффектов каждого из факторов при независимом действии совместное действие факторов усиливает эффект (т. е. эффект при их совместном действии больше простой суммы эффектов каждого фактора при независимом действии совместное действие факторов ослабляет эффект (т. е. эффект при их совместном действии меньше простой суммы)

природные ресурсы природных компонентов природнотерриториальных комплексов минеральные климатические водные, растительные, земельные, почвенные, животного мира горнопромышленные, сельскохозяйственные, водохозяйственные, лесохозяйственные, селитебные (предназначенные для строительства жилых и общественных зданий), рекреационные

природные ресурсы промышленного производства (природное сырье) энергетические сельскохозяйственного производства неэнергетические горючие полезные ископаемые (нефть, уголь, газ и т. д. ); гидроэнергоресурсы источники биоконверсионной энергии (топливная древесина, биогаз из отходов сельского хозяйства); ядерное сырье полезные ископаемые, воды, используемые для промышленного водоснабжения, земли, лесные ресурсы, рыбные ресурсы агроклиматические (ресурсы тепла и влаги), почвенно-земельные, растительные кормовые ресурсы, водные ресурсы, используемые для орошения и содержания скота

природные ресурсы исчерпаемые невозобновляемые неисчерпаемые относительно возобновляемые минеральные возобновляемые ресурсы земельные ресурсы растительности и ресурсы животного мира климатические и водные ресурсы продуктивные пахотнопригодные почвы, леса с древостоями спелого возраста, водные ресурсы в региональном плане

Под охраной природы понимается система государственных и общественных мероприятий, направленных на поддержание благоприятных для жизни условий, обеспечивающих сохранение атмосферы, растительности и животного мира, почв, вод и земных недр. Рациональное природопользование - система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей. Рациональное природопользование - это высокоэффективное хозяйствование, не приводящее к резким изменениям природноресурсного потенциала. Оно не ведет к глубоким переменам в окружающей человека среде, не наносит урон его здоровью и не угрожает самой его жизни.

Экологическая система — физически или мысленно выделенная часть биосферы, в которой совокупность совместно обитающих разных видов организмов и место их существования объединены в единое функциональное целое. Экосистема — основная функциональная единица экологии, термодинамически открытая, т. е. обменивающаяся с внешней средой веществом и энергией. Экосистемы Наземные (биомы) Тундра, тайга, леса, пустыни, саванны Пресноводные Реки, ручьи, озера, пруды, болота водохранилища, заболоченные леса Морские Океан, море, глубоководные рифовые зоны

Сукцессия – последовательная смена биоценозов, преемственно возникающая на одной и той же территории (биотопе) под влиянием природных факторов (в том числе и внутренних противоречий самих биоценозов) или воздействия человека". В более узком смысле, сукцессия – это последовательность сообществ, сменяющих друга в данном районе.

Антропогенные экосистемы урбосистемы агросистемы искусственные экосистемы, которые возникают в результате сельскохозяйственной деятельности человека для получения продукции автотрофов искусственные системы, которые возникают в результате развития городов и представляющие собой средоточие населения, жилых зданий, промышленных, бытовых, культурных объектов незначительное видовое разнообразие; ■ короткие цепи питания; ■ неполный круговорот веществ (часть питательных элементов выносится с урожаем); ■ источник энергии – Солнце и деятельность человека; ■ «эволюция» за счет искусственного отбора, производимого человеком; ■ отсутствие саморегуляции и существования без поддержки человека. зависят от энергии горючих ископаемых, атомной промышленности и агроэкосистем. гетеротрофны

Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем Природная экосистема Антропогенная экосистема Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию. Потребляет энергию ископаемого и ядерного топлива. Продуцирует кислород и потребляет диоксид углерода. Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого топлива. Формирует плодородную почву. Истощает или представляет угрозу для плодородных почв. Накапливает, очищает и постепенно расходует воду. Расходует много воды, загрязняет ее. Создает местообитания различных видов дикой природы. Разрушает местообитания многих видов дикой природы. Бесплатно фильтрует и обеззараживает загрязнители и отходы Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться на счет населения. Обладает способностью самовосстановления. Требует больших затрат для постоянного поддержания и восстановления. самосохранения и

здоровье человека и окружающая среда

- Качество природной среды и состояние природных ресурсов определяется следующими основными параметрами: - выбросы вредных веществ и состояние атмосферного воздуха; водопотребление и состояние вод (поверхностных, подземных, внутренних и окраинных морей); - изменение климата; - состояние озонового слоя; - состояние земельных ресурсов и их использование; - леса, их использование, охрана и воспроизводство; - дикая флора и фауна, состояние рыбных ресурсов; - радиоактивное заражение; - шум, вибрации, электромагнитное воздействие; - влияние экологических факторов на здоровье населения.