🗊Презентация Организмы и среда обитания. Факторы среды. (Лекция 1.2)

Актуальность занятия заключается в изучении понимания важности факторов ОС, закономерностей развития биосферы и путей сохранения ОПС. Актуальность занятия заключается в изучении понимания важности факторов ОС, закономерностей развития биосферы и путей сохранения ОПС. Цели занятия: -изучить сущность учения и законы развития биосферы; -изучить роль основных факторов среды в жизнедеятельности живых организмов; -воспитывать бережное отношение к ОС и ответственность за ООС в профессиональной деятельности

а) основная литература: а) основная литература: 1. СУХОБЕЦКИЙ А.И.,КОВАЛЕНКО И.Ф. ЭКОЛОГИЯ. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ-КАЛИНИНГРАД: КВИ ФСБ РФ, 2009.-158С. 2.Гарин В.М. и др. Экология для технических вузов.- Ростов на Дону: Феникс,2001.-384 с. б) дополнительная литература: 1.Акимова Т.А.,Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов.- М.:ЮНИТИ, 1999.-455 с. 2.Дубовик О.Л. и др.Экологическое правоУчебник.-М.:Изд-во Эксмо, 2005.-768 с. 3.Сподобаев Ю.М., Кубанов В.П.Основы Электромагнитной экологии.- М.: Радио и связь,2000.-240 с. 4.Снакин В,В. Экология и охрана природы. Словарь-справочник.-М.: Академия,2000.-384 с.

Опорная схема 1-го в. Организм и среда обитания

Признаки живого вещества 1. Единство химического состава(60%-кислород, 20% - углерод, 10% -водород,3% - азот,3,5% - кальций, 1% - фосфор). 2.Наличие в составе сложных биополимеров(белки, нуклеиновые кислоты, ферменты, витамины). 3.Открытость с постоянным притоком энергии в виде пищи, света и т.п. 4. Живые организмы – самовоспроизводящиеся системы с определенной наследственностью. 5.Живые системы – самоуправляющиеся, саморегулирующиеся и самоорганизующиеся системы.

Функции живых систем 1. Питание : 1-ый трофический уровень – все продуценты; 2-ой тр. ур-нь- все фитофаги; 3-ий ур.- все первичные плотоядные. 2.Дыхание (для получения энергии). 3.Выделение экскрементов и шлаков. 4.Раздражимость – реакция на изменения среды. 5.Размножение. 6.Рост(происходит изнутри). 7.Подвижность (перемещение в пространстве и движение внутри – соки растений, кровь у животных). 8.Живой организм легко разрушается под действием химических и физических факторов.

Уровни организации живых систем Организменные биосистемы - организм – органы – ткани – клетки-белки, нуклеиновые кислоты, ферменты, витамины и т.д. Надорганизменные биосистемы – популяция –биоценоз – биогеоценоз – биосфера Популяция – совокупность особей одного вида. Биоценоз- все популяции в их взаимодействии на определенной территории. Биогеоценоз – наземная экосистема на определенной части земной поверхности. Экосистема –любая совокупность взаимодействующих живых организмов и окружающей среды, функционирующих как единое целое и длительно занимающих определенный ареал в пространстве. Границы ареала произвольны.

1.Способноть быстро занимать свободное пространство. 1.Способноть быстро занимать свободное пространство. 2.Способность двигаться не только пассивно(сила тяжести), но и активно. 3.Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти. 4.Высокая адаптация к разным условиям. 5.Высокая скорость обновления (биосфера в целом за 8 лет, суша -14 лет, океан-33 дня). 6.Очень высокая энергонасыщенность живого вещества, сравнимая с энергией лавы вулкана

фотосинтез Фотосинтез- образование в клетках зеленых растений, водорослей и некоторых микроорганизмов органических веществ из углекислого газа и воды под действием света. Это важнейший процесс в биосфере, основа первичной продуктивности, т.к. за его счет создается 95% биомассы растений (фитомассы), половина ее приходится на долю фитопланктона морей и океанов. При этом усваивается до 200 млрд. т.углекислого газа и выделяется в атмосферу 145 млрд. т свободного кислорода.

Солнечная энергия играет главную роль в процессе фотосинтеза. Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету в хлоропластах с выделением кислорода. Солнечная энергия играет главную роль в процессе фотосинтеза. Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету в хлоропластах с выделением кислорода.

Опорная схема 2-го в. Абиотические факторы

Экологический фактор – любой элемент окружающей среды, способный прямо или косвенно влиять на живой организм хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития. Экологический фактор – любой элемент окружающей среды, способный прямо или косвенно влиять на живой организм хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития. Экологические факторы окружающей среды делятся на две группы: абиотические (факторы неживой природы) и биотические (факторы живой природы). По происхождению они бывают как природные, так и антропогенные (т.е. прямо или косвенно связанные с деятельностью человека

Основные климатические факторы: энергия солнца, температура, осадки, влажность, подвижность воздуха, давление, ионизирующее излучение. Основные климатические факторы: энергия солнца, температура, осадки, влажность, подвижность воздуха, давление, ионизирующее излучение. Энергия солнца распространяется в виде электромагнитных волн. Для организма весьма важны длина волны воспринимаемого излучения, его интенсивность и продолжительность воздействия

Механизм парникового эффекта Солнечная энергия отражается (42%) и поглощается (15)% атмосферой, а достигшая поверхности земли, частично абсорбируется ею, а частично отражается. Некоторая часть отраженной энергии поглощается парами воды, парниковыми газами и не проходит в космическое пространство. Тем самым нарушается глобальный энергетический баланс планеты. Относительная способность абсорбировать теплоту у парниковых газов следующая: 1:(10-80):(200-400):10 000---углекислый газ : углеводороды(метан) : двуокись азота : хлорфторуглероды.

Опорная схема 3-го в. Биотические факторы. Закономерности воздействия факторов среды на организм.

Характеристика и примеры биотических связей Характеристика и примеры биотических связей

Принципы воздействия факторов среды на организмы 1.Принцип саморегуляции популяций (по Г.В.Никольскому). Каждая популяция обладает свойством саморегуляции своей численности: при её снижении усиливаются механизмы воспроизводства и наоборот. Таким образом, для каждой популяции имеется своя оптимальная численность в рамках данного биотопа, которая может меняться в зависимости от изменений климата и “экологической ёмкости среды”. 2. Принцип минимизации антропогенного вмешательства в природу. Без вмешательства человека любые природные системы, как правило, находятся в состоянии гомеостаза, то есть достигли оптимального для себя в данных условиях состояния. Любое антропогенное вмешательство в природу, особенно недостаточно продуманное и обоснованное, нарушает это состояние и ухудшает свойства экосистем и входящих в их состав сообществ и популяций.

Принципы воздействия факторов среды на организмы 3. Принцип единства системы “природа-человек” и обязательности адекватных ответных реакций экосистем на антропогенное вмешательство. Окружающая природа и человек являются неразрывно и тесно взаимосвязанными элементами биосферы. Каждое негативное антропогенное воздействие на природу вызывает адекватную ответную реакцию природы, которая ухудшает состояние человека, как вида Homo sapiens. 4.Принципы биологической стабилизации биосферы Биосфера обладает предельной хозяйственной емкостью, превышение которой нарушает устойчивость биоты. В пределах хозяйственной емкости биосфера самостоятельно восстанавливает нарушения окружающей среды

Законы воздействия факторов среды на организмы 1.Закон оптимальности (по Н.Ф. Реймерсу). С наибольшей эффективностью любая система функционирует в определённых пространственно-временных пределах, то есть для любой систематической группы живых организмов существуют оптимальные размеры организмов и оптимальное время их существования (продолжительность жизни), при которых они наиболее устойчивы к внешней среде (примеры: вирусы, бактерии, планктон, насекомые, грызуны, пресмыкающиеся, млекопитающие, птицы и др.). 2.Закон толерантности (выносливости) видов по Шелфорду: а) любой живой организм имеет определенные, эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору; б) даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состояния организма в пределе к его гибели.

Законы воздействия факторов среды на организмы 7.Законы экологии Коммонера- система рационального природопользования Все связано со всем. Этот закон охватывает живую динамику сложных и разветвленных экологических цепей. Все должно куда-то деваться. Это неформальная перефразировка основного физического закона - фундаментального закона сохранения. Он ставит одну из труднейших проблем экологии - проблему ассимиляции биосферных отходов человеческой цивилизации. Ассимиляция (от лат. assimilatio - усвоение, слияние) с биологической точки зрения - это усвоение питательных веществ живыми клетками. Природа знает лучше. Это положение распадается на два независимых тезиса: а) назад к природе (отражает возросшее в последние годы желание иметь дачи, огороды); б) призыв к осторожности в общении с природными экосистемами. Здесь используется кибернетический принцип - устойчивость некоторой системы находится в прямой зависимости от образующих ее элементов и подсистем. Ничто не дается даром. Объединяет в себе три предыдущих закона. Глобальная экосистема - это единое целое, в рамках которого ничто не может быть выиграно или потеряно, и которая не может являться объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать. Он может быть только отсрочен.

Опорная схема 4-го в. Антропогенные факторы

Только бытовых отходов каждый житель Земли производит ежедневно 1,5–2,0 кг, а нас уже около 7 млрд человек. Очистные сооружения производят ежедневно 500 млн т иловых осадков, обогащенных тяжелыми металлами, хлорорганическими и другими токсичными соединениями, а эффективных технологии их утилизации нет. В результате современная биосфера вынуждена не только отдавать прожорливым консументам значительно больший объем фитомассы, чем в доиндустриальную эпоху, но и принимать в свой давно отрегулированный цикл метаболизма огромный объем «третичной» продукции — синтезированного человеком вещества нового, неведомого ранее состава и свойств. Рост потребностей популяции человека уменьшил запас фитомассы, кислорода и пресной воды.

Экологические проблемы Глобальные проблемы: -изменение климата на Земле; -образование «дыр» в защитном озоновом слое. Трансграничные проблемы: -кислотные дожди; -загрязнение мирового океана; -радиоактивное заражение местности. Региональные проблемы: -загрязнение поверхностных вод; - загрязнение воздуха в мегаполисах; -загрязнение почвы; -истощение природных ресурсов; -недостаточное экологическое воспитание населения. Локальные проблемы: -загрязнение воздуха в местах массового проживания населения; -загрязнение поверхностных вод, почвы.

Выводы по лекции Шесть основных принципов устойчивого развития окружающей среды (в понимании ООН): 1. Сохранения естественных биогеоценозов. 2. Согласования техногенных и природных процессов . 3. Приоритета биосферных интересов над прибылью. 4. Безопасности (экологической безопасности любой техногенной деятельности). 5. Сочетания (учёт медленной эволюции и быстрых “скачков” формообразования). 6. Разумного компромисса (между техническими возможностями производства и “качеством жизни” населения).

Задание на самостоятельную работу 1.Подготовить письменные ответы на вопросы: -оценить и указать основные принципы развития биосферы; - оценить и указать основные законы развития биосферы; - оценить и указать основные проблемы биологической стабилизации биосферы и пути их решения; -оценить и указать основные источники и загрязнители окружающей среды. 2 .Подготовить устные ответы на вопросы: -основная сущность абиотических факторов среды; -основная сущность биотических факторов среды; -основная сущность антропогенных факторов среды. Литература для работы 1. Акимова Т.А.,Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов.- М.:ЮНИТИ, 1999.-455 с.. 2.Гарин В.М. и др. Экология для технических вузов.- Ростов на Дону: Феникс,2001.-384 с.