🗊Презентация Дисциплина «Экология»

“ЭКОЛОГИЯ”

Дисциплина «Экология» ТЕМА ЛЕКЦИИ: Основные понятия экологии. Биосфера.

ЭКОЛОГИЯ Термин “экология” предложен в 1866 г. («Всеобщая морфология организмов») немецким биологом Эрнстом Геккелем (1834-1919). Ойкос-жилище, логос-наука, дословно “наука о местообитании” Экология-это наука, изучающая взаимо- отношение природных и антропогенных систем (по Геккелю «организмов») с окружающей средой обитания.

ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ Два основных направления развития экологии как науки (начало ХХ века) 1. Антропоцентрическое. Человеческое общество рассматривается как новое царство. 2. Биоцентрическое. «Человек разумный» включается в сферу интересов общей экологии, подчиняется общим законам природы.

Первая конференция ООН по окружающей среде-Стокгольм 1972 г. 1. Отмечает признаки неблагоприятных последствий воздействия человека на природную среду (смог, кислотные дожди, накопление вредных веществ, химических и радиоактивных отходов). 2. Поставлена задача в первую очередь изучать экологию человека. Человек уже рассматривается не как биологический вид (по Геккелю), а как социотип. 3. Экологию предлагается рассматривать как важнейшую науку современной цивилизации

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИИ 1. Предмет экологии: структура связей между организмом и средой обитания (во взаимосвязи) 2. Объект изучения: - экосистемы - единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания - совокупность особей одного вида (популяционно-видовой уровень) - биосфера в целом

ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ СОВРЕМЕННОЙ ЭКОЛОГИИ Определение основных законов функци-онирования биологических систем раз-личного уровня во взаимосвязи с окружа-ющей средой и уменение их использо-вать для устойчивого развития цивилиза-ции путем управления природными и антропогенными системами, человечес-ким обществом и биосферой в целом. (НАХОДИТЬ ОПТИМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ ВЗАИМООТНО- ШЕНИЙ ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)

ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ 1.Исследование закономерностей организации жизни с учетом антропогенных воздействий на атмосферу 2.Разработка - научных основ использования ресурсов Земли, прогнозов изменения природы в результате антро-погенного воздействия - системы мероприятий, обеспечивающих управле-ние процессами в биосфере с целью сохранения среды обитания научных основ регулирования численности живых организмов 3. Мониторинг окружающей среды

ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ Теоретические: -разработка теории устойчивости экосистем -изучение механизмов адаптации к среде -исследование продукционных процессов -моделирование состояния экосистем и биос- ферных процессов Прикладные: -улучшение качества окружающей среды -сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов -оценка возможных отрицательных последст- вий под влиянием деятельности человека

Законы экологии: ( 1926г., Б. Коммонер) Принцип всеобщей связи процессов в биосфере (все взаимосвязано) Принцип безотходности биосферных технологий (все должно куда-то деваться) Принцип рациональности природных веществ и соединений (природа знает лучше) Принцип целостности и рациональности построения биосферы (ничто не дается даром)

СТРУКТУРА СОВРЕМЕННОЙ ЭКОЛОГИИ

СОСТАВ ОБЩЕЙ БИОЭКОЛОГИИ Аутэкология-изучает взаимодействие отдельных организмов или групп этих организмов со средой обитания в изоляции от целостной биологической системы. Демэкология- изучает структуру популяций и ее изменений под действием экологических факторов в виде взаимодействующих между собой организ-мов одного вида Синэкология- изучает взаимодействие сообществ организмов различных видов между собой и окру-жающей их абиотической(неживой ) средой, струк-туру и функционирование экосистем Глобальная экология- изучает биосферу в целом, как совокупность всех экосистем планеты

СРЕДА ОБИТАНИЯ ОРГАНИЗМОВ Все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие, выжи-ваемость, размножение (природные тела и явления динамичные во времени и пространстве ).

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ-факторы среды, воздействующие на организм Абиотические факторы (неживой природы) Климатические (температура,влажность, давление), эдафические (состав и свойства почв), орографические (топографические), химические (состав и сойства воздуха, воды), физические (шум, магнитные поля, радиоактивность) Биотические факторы (живой природы) Фитогенные (влияние растений), микогенные влияние грибов), зоогенные (влияние животных), микробиогенные (влияние микроорганизмов) Антропогенные (связанные с деятельностью человека) Социально-экономические, культурные и др.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.Полевые- изучение популяций видов в естественной среде 2.Метод эксперимента-выяснение путем проведения опытов роли отдельных экологических факторов среды, влияющих на состояние организма,его развитие,выживае- емость, размножение 3.Метод моделирования- для экологического прогнозирования путем многофакторного матанализа

БИОСФЕРА (биос- жизнь, сфера-шар) “Территория живых существ на Земле” ( по Зюссу)

Термин «Биосфера» От греч. слов: bios – жизнь, sphaira – шар Термин предложил австрийский геолог Эдуард Зюсс (1875) Учение о биосфере разработали франц. ученый Ж.Б. Ламарк и росс. ученый В.И. Вернадский (1926) Биосфера — совокупность частей земных оболочек (лито-, атмо-, гидросферы), которая заселена живыми организмами, находится под их влиянием и занята продуктами их жизнедеятельности (т.е. планетарная оболочка, наполненная, преобразованная и постоянно преобразуемая организмами) На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов

Биосфера по ЗЮССУ Совокупность организмов, ограниченная в пространстве и во времени и обитающая на поверхности Земли. Территория живых веществ на Земле Обособлял биосферу от атмосферы, гидросферы и литосферы. Считал, что биосфера является особым слоем живых организмов вне указанных сфер.

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ

Этапы эволюции биосферы 4,5-4,1 млрд. л.н. 4,1-3,5 млрд. л.н. 3,9-3,5 млрд. л.н. 3,5-3 млрд. л.н. 3-2,7 млрд. л.н. 2,5-1,8 млрд. л.н. 1,8-1,2 млрд. л.н. 1,2-1 млрд. л.н. 1000-700 млн. л.н. 600-500 млн. л.н. 485 млн. л.н. 200 млн л.н. 2 млн. л.н. 200-150 тыс. л.н. 20-15 тыс.л.н. до н.в.

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОГО ШАРА

ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ

СЛОВАРЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ

Консументы-гетеротрофные организмы, использующие готовые органические вещества ( в виде пищи) как источники энергии и веществ Консументы-гетеротрофные организмы, использующие готовые органические вещества ( в виде пищи) как источники энергии и веществ Консументы 1-го порядка -растительноядные(фитофаги) 2-го порядка- плотоядные (зоофаги)-хищники 3-го порядка – паразиты Популяция-население одного вида на определенной территории Биоценоз- группировка совместно обитающих и взаимосвязанных организмов Фитоценоз-совокупность популяций растений Зооценоз – совокупность популяций животных Биота –живые организмы растения, животные, микроорганизмы

Биосфера по Вернадскому Область существования совокупности всех живых организмов и взаимодействующих с ними элемен-тов неживой природы ( монография «БИОСФЕРА», 1926г.) Сфера единства живого и неживого. Ранее биосфера рассматривалась только как сово-купность живых организмов и продуктов их жизне-деятельности. Им показано, что взаимодействие живого вещества с веществом неживым есть часть сложного механизма формирования и преобразо-вания земной коры. Источником энергии является в энергия Солнца.

Признаки биосферы Целостность Организованность Открытость Динамичность Саморегулируляция Внутреннее динамическое равновесие (гомеостаз, принцип Ле-Шателье-Брауна) Взаимосвязанность (экологическая корреляция) Максимальное генетическое разнообразие Наличие механизмов, обеспечивающих круговорот вещества и неисчерпаемость химических элементов и их соединений

Структура биосферы. Пределы распространения жизни Верхний предел – 20 км от поверхности Земли Нижний предел – в гидросфере до 11 км в глубину; в литосфере до 5 км Среды жизни: Аэробиосфера (азот (78,09%), кислород (20,95%), аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%)) Тропобиосфера – до высоты 6-15 км Альтобиосфера – до нижней границы озонового экрана 20-22 км Гидробиосфера Маринобиосфера (96,5%) Аквабиосфера (2%) Литобиосфера Террабиосфера Фитосфера Педосфера

УЧЕНИЕ ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ как сфере единства живого и неживого 1.Биосфера формировалась и преобразовывалась под воздействием совокупности живых организмов (растения, животные, люди, микроорганизмы) 2.В состав биосферы входят вещества: -живое-0,02% (фитобиомасса-98%, зообиомасса-2%, микроорганизмы-0,3%) -биогенное -продукт жизнедеятельности организмов (газы, уголь,торф,нефть) -биокосное -образованное с участием живых организмов во взаимодействии с неживой природой (почва, гумус ) -косное – без участия живого вещества (основные породы, лава, метеориты) 3. В функционировании структуры биосферы решающая роль принадлежит процессам фотосинтеза, первоосновой которого является солнечная энергия 4.Непрерывность функционирования биосферы достигается круговоротом веществ в природе (геологический и биологический)

Составляющие биосферы Живое вещество – образованно совокупностью организмов Биогенное вещество –создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.) Косное вещество – образовано без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты) Биокосное вещество – совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почва)

Функции живого вещества Газовая Энергетическая Деструктивная Концентрационная Средообразующая В.И.Вернадский: «Почему, несмотря на то, что общая масса живого вещества – «пленка жизни», покрывающая Землю, ничтожно мала (0,01%), результаты жизнедеятельности организмов сказываются на составе литосферы, гидросферы и атмосферы?» Транспортная Окислительно-восстановительная

СОСТАВ АТМОСФЕРЫ

Круговорот веществ в биосфере-единый биогеохимический Геологический- круговорот веществ между океаном и сушей (минеральный, газовый, водный) Биологический- циркуляция веществ между почвой, растениями и микроорганизмами

Геологический круговорот Минеральный круговорот-перемещение магматических продуктов из глубин на поверхность и обратно Круговорот воды –испарение воды и перенос ее воздушными массами, выпа-дение осадков. Газовый круговорот-циркуляция воздушных масс, периодически разогреваемых Солнцем.

Биотический круговорот В основе лежат процессы синтеза органических веществ с последующим их разрушением на исходные минералы. В основе три группы организмов: Продуценты (производители) –автотрофы, производящие органические вещества-фотосинтезирующие (зеленые растения, водоросли) и хемосинтезирующие (за счет энер-гии окисления аммиака, сероводорода). Консументы (потребители)-гетеротрофы, использующие в качестве источника питания органические вещества (животные, микроорганизмы, насекомоядные растения). Редуценты (уничтожители)- разлагающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганические вещества.

Круговорот кислорода

НООСФЕРА как сфера разума НООСФЕРА- согласно Вернадскому В.И., качественно новая высшая стадия развития биосферы под контролем человека. Для ее формирования необходима сознательная деятель-ность людей, активное вмешательство разума в судьбу природы, научное предвидение, единство экологии, экономики и политики

ПРИЗНАКИ НООСФЕРЫ -человечество стало единым , заселив и преобразовав всю Землю -стали мобильными средства связи и обмена информацией -усилились связи, в том числе политические между странами -расширились границы биосферы, произошел выход в Космос -были открыты и начали активно использоваться новые источники энергии -установилось реальное равенство людей всех рас и религий -наладилось разумное преобразование природы для удовлетворения все материальных, эстетических и духовных потребностей -были исключены войны из жизни общества -произошел рост уровня жизни, были побеждены голод и болезни

ИСКУССТВЕННАЯ БИОСФЕРА

Спасибо за внимание!