Экология как наука. Термин «Экология» предложен Геккелем

Экология как наука. Термин "Экология" предложен Геккелем в 1869 г. Экология ("ойкос" - дом, "логос" - наука) - это наука о взаимодействии организмов с окружающей средой. Экология — это наука, изучающая закономерности взаимодействия организмов и среды их обитания, законы развития и существования биогеоценозов как комплексов взаимодействующих живых и неживых компонентов в различных участках биосферы.

Предмет и задачи курса: Экология - фундаментальная наука. Объектом экологии являются экологические системы и элементы этой системы. Предмет экологии - изучение особенностей развития взаимоотношений между организмами, группами организмов различных рангов и неживой компонент, а также исследование влияния естественных и антропогенных факторов на формирование экосистем и биосферы в целом. Универсальная экология - наука о тактике и стратегии сбережения и стабилизации развития жизни на Земле.

Задачи. 1. Изучение с позиции системного подхода общего состояния современной биосферы планеты, причины ее формирования и особенности развития под влиянием природных и антропогенных факторов. 2. Прогнозирование динамики состояния биосферы в производстве и во времени. 3. разработка путей гармонизации отношений человеческого общества и природы. Сохранение способности биосферы к саморегуляции и самоочищению с учетом основных экологических законов.

Универсальная экология подразделяется на теоретическую и практическую экологию. Теоретическая экология (биоэкология) - включает в себя помимо аутэкологии (аутэкология - наука о взаимоотношениях организма и окружающей среды), демэкологии и синэкологии (синэкология - наука, изучающая ассоциации внутри популяции), включает в себя новые направления: биоэкомониторинг, теорию заповедного дела, теорию искусственных экосистем, основы биоиндикации и экотоксикологию. Мониторинг - система наблюдений, оценки и контроля за состоянием окружающей природной среды (ОПС) с целью разработки мероприятия по ее охране, рациональному использованию, предупреждению критических состояний и прогнозирования масштабов неизбежных изменений. Экология включает в себя науку об охране природной среды, и рациональном использовании, которую называют геоэкологией. Она включает: - мануфактурную экологию; - экономику природопользования; - экологию атмосферы; - экологию гидросферы; - экологию литосферы.

Социальная экология - это наука о социально-экономических факторах воздействия на окружающую среду. Она объединяет подразделы: - экологическое образование; - экологическое право; - урбаноэкологию; - экологический менеджмент; - экологический маркетинг; - национальная и межнациональная экополитика.

Наука о техногенных факторах загрязнения природной среды: - экология энергетики; - экология промышленной отрасли; - агроэкология; - экология транспорта; - экология и военное дело; - экологическая экспертиза; - космическая экология; - экотехника и техномониторинг.

Деятельность специалиста должна включать: - оптимизацию технологических, инженерных и проектно-конструкторских решений, исходящих и минимального ущерба природной среды. - прогнозирование и оценку возможных последствий действий реконструируемых и проектируемых предприятий и технологических процессов для ОПС. - своевременное выявление и корректировку технологических процессов, наносящих ущерб окружающей природной среде, угрожающей здоровью человека, отрицательно влияющей на природные и антропогенные системы.

Обязанности отдела охраны природы В обязанности отдела охраны природы, входят: ◦ Осуществление контроля за работой цехов, отделов и других служб постановлений правительства, стандартов, норм и правил по охране ОПС; ◦ Разработка планов мероприятий по защите ОПС на предприятии; ◦ Принимает участие в работе комиссии, рассматривающей вопросы, связанные с нарушением природоохранного законодательства; ◦ Разработка предложения по сотрудничеству с другими научно-исследовательскими институтами и другими организациями.

Современные физические, химические, биохимические, биоиндикаторные, метеорологические, кибернетические, наземные, воздушные и космические экомониторинги, современные ЭВМ, с их возможностями моделирования, анализа и прогнозирования. Методы экологии

Экосистема - основная функциональная единица экологии. Это единственный природный комплекс живых организмов и среды обитания, в котором все компоненты связаны между собой обменом веществ. Различают мкроэкосистемы (пенек с грибами), мезоэкосистемы (озеро, лес), и макроэкосистемы (моря, континенты). Глобальная экосистема - биосфера планеты Земля. Биогеоценоз - однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и неживых компонентов, объединенных в единую систему обмена веществ, энергии и информации. Биотоп - относительно однородный по абиотическим факторам пространство, занятое биоценозом (место обитания вида). Биоценоз - объединение совместно проживающих живых организмов: - видовым или популяционным составом и их количественным соотношением; - пространственным соотношением элементов; - совокупностью всех связей и трофическими цепями. Основные экологические термины и понятия.

Экосистемы – открытые термодинамические функционально- целостные системы, которые существуют в окружающей среде, и которые саморазвиваются и саморегулируются. Гомеостаз – состояние внутреннего динамичного равновесия природной системы, которая поддерживает регулирование возобновлением основных ее структур, вещественно- энергетического состава и постоянной саморегуляцией ее компонентов. Популяция – совокупность особей одного вида с одинаковым генофондом, проживающих на одной территории в течении большого числа поколений. Популяции характеризуются: - плотностью; - возрастной структурой; - половой структурой; - пространственной структурой; - кривыми роста.

Среда обитания – все живое и неживое, что окружает организмы, и с чем они взаимодействуют. Различают: - воздушную; - водную; - почву; - тело другого организма для паразита. Экологические факторы – все экологические среды, которые влияют на существование и развитие организмов, и на которые организмы реагируют реакциями приспособления. Различают три группы экологических факторов: - абиотические факторы (неорганические условия) – различают физические (температура), химические (хим. состав среды), эдафогенные (почва, свойства почвы), орографические (рельеф местности). - биотические – формы взаимодействия между организмами: фитогенные, зоогенные, микробиогенные. - антропогенные – формы деятельности человека: прямое и косвенное воздействие. Экологическая валентность – это диапазон среды, в границах которого существует вид. Это способность организмов приспосабливаться к условиям природной среды.

Эврибионтные организмы – организмы, с широким приспосабливанием. Стенобионты – организмы с узкой приспосабливаемостью. Синергисты – вещества однонаправленного действия, усиливающие негативные действия друга. Лимитирующий фактор – это фактор, уровень которых приближается к границе устойчивости или превышает ее. Это доза или концентрация, которая выше или ниже оптимальной.

Факторы среды имеют количественное выражение (рисунок 6 ). По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости. Закономерности действия экологических факторов

Рисунок 6 : Зависимость действия экологического фактора от его действия

Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью). Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными, с узкой — стенобионтными ). (рисунок 7 и рисунок 8

Организмы, переносящие значительные колебания температуры, называются эвритермные, а приспособленные к узкому интервалу температур — стенотермные. Таким же образом по отношению к давлению различают эври- и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды - эври- и стеногалинные и т. д. Экологические валентности отдельных индивидуумов не совпадают. Поэтому экологическая валентность вида шире экологической валентности каждой отдельной особи. Экологические валентности вида к разным экологическим факторам могут существенно отличаться. Набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида. Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующий(ограничивающий) фактор. Такой фактор будет ограничивать распространение вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными. Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида. Знание человеком лимитирующих факторов для того или иного вида организмов позволяет, изменяя условия среды обитания, либо подавлять, либо стимулировать его развитие.

Можно выделить основные закономерности действия экологических факторов: закон относительности действия экологического фактора — направление и интенсивность действия экологического фактора зависят от того, в каких количествах он берется и в сочетании с какими другими факторами действует. Не бывает абсолютно полезных или вредных экологических факторов: все дело в количестве. Например, если температура окружающей среды слишком низкая или слишком высокая, т. е. выходит за пределы выносливости живых организмов, это для них плохо. Благоприятными являются только оптимальные значения. При этом экологические факторы нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, если организм испытывает дефицит воды, то ему труднее переносить высокую температуру; закон относительной заменяемости и абсолютной незаменимости экологических факторов — абсолютное отсутствие какого-либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещен действием других экологических факторов. Например, полное (абсолютное) отсутствие воды нельзя компенсировать другими экологическими факторами. Однако если другие экологические факторы находятся в оптимуме, то перенести недостаток воды легче, чем когда и другие факторы находятся в недостатке или избытке.