Предмет и структура экологии

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Вопрос 1.- 1.Предмет и структура экологии (основные разделы)…........2

 

 

Вопрос 2.- 44. Экологическая   ниша   организма.     Специализированные и общие ниши.  Экологические формы…………...........3

 

 

Вопрос 3.- 54. Понятие       «загрязнение      окружающей     

природной      среды». Характеристика (с примерами) основных видов антропогенных загрязнений: химического, физического и биологического…6

 

Литература………………………………………………………………….9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 1.

1. Предмет и структура экологии (основные разделы). 

 

Экология как наука, изучающая отношения между организмами и их взаимосвязи с окружающей средой. Предмет и задачи экологии. Организм и надорганизменные системы: популяции, сообщества, экосистемы как объекты экологии. Биоэкология и ее основные разделы (аутэкология, демэкология, синэкология). Ландшафтная экология. Экология человека и социальная экология. 

 

Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании надорганизменных систем. 

По определению Р. Риклефса (1979), экологию можно представить «... как трехмерное сооружение из лежащих один над другим горизонтальных слоев, соответствующих различным уровням биологической организации – от индивидуума через популяцию и сообщество к экосистеме; вертикальные разрезы, проходящие через все слои, делят все сооружение на секции, соответствующие форме, функции, развитию, регуляции и адаптации. Каждому уровню экологической организации присущи свои особые структурные и функциональные характеристики».  

 

Структура современной экологии

Экология делится на фундаментальную и прикладную. Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

Основу экологии составляет биоэкология как раздел общей биологии. «Спасти человека – это, прежде всего, сохранить природу. И здесь только биологи могут привести необходимые аргументы, доказывающие правомерность высказанного тезиса».

Биоэкология (как и любая наука) делится на общую и частную. В состав общейбиоэкологии входят разделы:

1. Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.

2. Экология популяций (демэкология) – изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов.

3. Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.

Частная биоэкология изучает экологию отдельных таксономических групп, например: экология животных, экология млекопитающих, экология выхухоли; экология растений, экология опыления, экология сосны; экология водорослей; экология грибов и т. д.  

 

Прикладная экология включает: промышленную экологию, сельскохозяйственную экологию, экологию города (населенных пунктов), медицинскую экологию, экологию административных районов, экологическое право, экологию катастроф и многие другие разделы. Прикладная экология тесно связана с охраной природы и окружающей среды.

Экологические знания должны служить основой рационального природопользования. На их основе базируется создание и развитие сети охраняемых территорий: заказников,заповедников и национальных парков, а также охрана отдельных памятников природы. Рациональное использование природных ресурсов является основойустойчивого развития человечества.

Во второй половине ХХ века в связи с интенсивным воздействием человеческого общества на биосферу начинается экологический кризис, особенно обострившийся в последние десятилетия. Современная экология включает множество разделов и охватывает самые разнообразные стороны человеческой деятельности; происходит экологизация всего общества.  

 

ВЫВОД

Возникшая более 100 лет  тому  назад  как  учение  о  взаимосвязи

организма и среды, экология на наших глазах  трансформировалась  в  науку  о структуре природы, науку о том,  как  работает  живой  покров  Земли  в  его целостности. А так как работа живого  все  в  большей  степени  определяется деятельностью человека, то  наиболее  прогрессивно  мыслящие  экологи  видят будущее экологии в теории  создания  изменённого  мира.  Экология  на  наших глазах становится теоретической основой поведения  человека  индустриального общества в природе.

 

Вопрос 2

44. Экологическая   ниша   организма.     Специализированные и общие ниши.  Экологические формы.

 

Экологическая ниша - это комплекс всех физических, химических и биологических факторов среды, которые необходимы тому или иному биологическому виду для жизни, роста и размножения в данной экосистеме. Понятие ниши включает в себя и роль организма в экосистеме.

Известная аналогия утверждает, что местообитания организма - это его «адрес» в экосистеме, тогда как его экологическая ниша - его «род занятий» и «стиль жизни». Например, местообитание дрозда включает в себя леса, парки, луга, сады, огороды и дворы. Его же экологическая ниша включает такие факторы, как гнездование и высиживание птенцов на деревьях, питание насекомыми, земляными червями и плодами, перенос плодово-ягодных семян со своими экскрементами.

Каждый биологический вид играет определенную роль в своей экосистеме. Экологи доказали, что некоторые виды, называемые ключевыми видами, кардинально влияют на многие другие организмы в экосистеме. Исчезновение ключевого вида из экосистемы может спровоцировать целый каскад резких падений численности популяции и даже вымирание тех видов, которые зависели от него в той или иной форме.

Примером ключевого вида можно считать земляную черепаху. Земляная черепаха обитает на песчаных возвышенностях во Флориде и других южных районах США. Это медлительное, размером с обеденную тарелку, животное вырывает себе нору глубиной до 9 метров. В жарких, негостеприимных экосистемах юга США такие норы становятся убежищами от жары для почти 40 других видов животных, таких, как серая лиса, опоссум, змея индиго и многих насекомых. В тех местах, где земляная черепаха была истреблена или доведена до грани вымирания многочисленными охотниками за ее изысканным мясом, многие зависящие от черепахи виды перестали существовать.

Специализированные и общие ниши

Специализированные ниши 
Большинство видов растений и животных приспособлены к существованию лишь в узком диапазоне климатических условий и иных характеристик окружающей среды, питаются ограниченным набором растений или животных. Такие виды имеют специализированную нишу, определяющую их местообитание в природной среде. 
Так, гигантская панда имеет узко специализированную нишу, ибо на 99% питается листьями и побегами бамбука. Массовое уничтожение некоторых видов бамбука в районах Китая, где обитала панда, привело это животное к вымиранию.

Общие ниши 
Видам с общими нишами характерна легкая приспосабливаемость к изменениям экологических факторов среды обитания. Они могут успешно существовать в разнообразных местах, питаться различной пищей и выдерживают резкие колебания природных условий. Общие экологические ниши имеются у мух, тараканов, мышей, крыс, людей и т. д. 
Для видов, имеющих общие экологические ниши, существует значительно меньшая угроза вымирания, чем для имеющих специализированные ниши.

Экологические формы 
Окружающая природная среда формирует фенотип организмов — совокупность морфологических, физиологических и поведенческих приз- наков. Виды, обитающие в сходных условиях (при сходной совокупности экологических факторов), обладают похожей приспособленностью к этим условиям, даже если они относятся к разным категориям в классификации животного и растительного мира. Экология учитывает это, классифицируя организмы на различные экологические (жизненные) формы. 
При этом жизненной формой вида называют сложившийся комплекс его биологических, физиологических и морфологических свойств, обусловливающих определенную реакцию на воздействие окружающей среды. Классификаций организмов по жизненным формам существует много. Так, например, выделяют геобионтов — обитателей почвы, дендробионтов — связанных с древесными растениями, хортобионтов — обитателей травяного покрова и многое другое.Гидробионтов — обитателей водной среды принято делить на такие экологические формы, как бентос, перифитон, планктон, нектон, нейстон. 
Экологическая форма — отражение приспособленности самых разнообразных организмов к отдельным экологическим факторам, являющимся в процессе эволюции лимитирующими. Так, деление растений на гигрофиты (влаголюбивые), мезофиты (средней требовательности к влаге) и ксерофиты (сухолюбивые) отражает их реакцию на конкретный экологический фактор — влагу. Вместе с тем растения ксерофиты представляют с животным и ксеробионтами единую экологическую форму, так как и те и другие обитают в пустынях и имеют специфическую адаптацию, препятствующую потерям влаги (например, получение воды из жиров).

 

ВЫВОД

Вымершие виды животных навсегда потеряны для биосферы и для человека. Анализ причин их вымирания важен для предупреждения этого печального явления в будущем.

Очевидно, что для прогноза судьбы любого вида, численность которого падает, нужно знать как природные, так и антропогенные факторы, влияющие на его состояние. Только в этом случае можно надеяться на уменьшение их воздействия на вид за счет организации специальных мер.

Проблема факторов вымирания – проблема, заслуживающая затраты большого труда на ее серьезную разработку. Ведь от успешного ее изучения во многом зависит дальнейшее развитие эволюционного учения, этой теоретической основы всей биологической науки, с одной стороны, и освещение ряда важнейших вопросов исторической геологии, с другой.

Здоровая окружающая среда составляет огромную экономическую, эстетическую и этическую ценность. Поддержание здоровья окружающей среды означает сохранение в хорошем состоянии всех ее составляющих: экосистем, сообществ, видов и генетического разнообразия. Первоначальные небольшие нарушения в каждом из этих компонентов могут в конечном итоге привести к его полному разрушению. Об этом должен знать каждый человек.

 

 

 

 

 

Вопрос 3

54. Понятие       «загрязнение      окружающей      природной      среды». Характеристика (с примерами) основных видов антропогенных  загрязнений:

химического, физического (энергетического) и биологического.

 

Загрязнение окружающей и природной среды

поступление в окружающую среду веществ, микроорганизмов и энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду. В результате в воздухе, ландшафтах, почвах, геологической среде, природных водах, живом веществе и др. эти продукты накапливаются в несвойственных концентрациях, превышающих естественные (фоновые) значения. Загрязнение окружающей и природной среды может быть связано с естественными причинами (вулканизм, пожары, пыльные бури, наводнения и др.), но чаще обусловлено деятельностью человека. К факторам техногенного загрязнения окружающей и природной среды относятся энергетика, промышленность (особенно нефтеперерабатывающая, химическая, металлургическая, объекты атомного производства и др.), транспорт, сельское хозяйство (отходы животноводческих комплексов, птицеферм, удобрения, пестициды), жилищно-коммунальное хозяйство. Источники загрязнения окружающей и природной среды могут быть стационарными (объекты экономики, очистные сооружения и пр.) и мобильными (транспортные средства). Уровень загрязнения окружающей и природной среды контролируется различными нормативами, прежде всего, предельно допустимыми концентрациями (ПДК) и предельно допустимыми выбросами (ПДВ). Изменить сложившуюся ситуацию глобального, регионального и локального техногенного загрязнения можно, перейдя на принципиально иной уровень техники и технологии, создав малоотходные (безотходные) производства, снабдив все предприятия очистными устройствами, исключающими рассеяния вредных веществ в окружающей и природной средах. Примером может быть переход на замкнутый цикл водопользования.. Загрязнение окружающей и природной среды приводит к пагубным последствиям, опасным для здоровья человека, ухудшает условия труда и отдыха .

 

 Физическое загрязнение

Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. Так, тепловое воздействие проявляется, например, в деградации вечной мерзлоты, со связанными с зонами распространения вечномерзлых пород мерзлотными процессами и явлениями (термокарст, солифлюкция, наледи и др.); даже в изменении структурных особенностей некоторых грунтов при высоких температурах (под металлургическими печами, кирпичными заводами и т.п.) и условий жизни людей. Изменение теплового режима в сезонных колебаниях температуры в районе г. Красноярска за счет пропусков воды из водохранилища Красноярской ГЭС выразилось в снижении температуры в р. Енисей летом и ее повышении зимой относительно температуры окружающего воздуха. Это, кстати, как показывают некоторые данные, сказалось на количестве острых респираторно-вирусных заболеваний у жителей г. Красноярска.

Источниками теплового загрязнения в городе служат подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160оС), теплотрассы (50-150оС), сборные коллекторы и коммуникации (35-45оС) и т.д. Сюда относятся воздействие шума и электромагнитное излучение, причем источниками последнего служат высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио- и теле передающих станций, а в последнее время также микроволновые печи, компьютеры, радиотелефоны. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей отмечаются повышенная утомляемость, головные бои, чувство апатии (Жигаин,1993).

Химическое загрязнение

Химическое загрязнение - увеличение количества химических компонентов в определенной среде, а также проникновение в нее химических веществ, которые ей не присущи, или в концентрациях, превышающих обычную норму. Именно этот вид загрязнений является наиболее опасным для природных экосистем и качества жизни человека в связи с тем, что он поставляет в природную среду различные токсиканты (аэрозоли, тяжелые металлы, пестициды, детергенты, пластмассы и другие химические вещества и соединения). По некоторым данным, в настоящее время в окружающей среде содержится от 7 до 8,6 млн.химических веществ, причем их перечень ежегодно пополняется еще примерно на 250 тыс.новых соединений. Многие химические вещества обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, среди которых особенно опасны те, которые включены в известный «список ЮНЕСКО», а это почти 200 наименований: бензол, бенз(а)пирен, пестициды (ДДТ, элдрин, линдан и др.), абсест, тяжелые металлы ( ртуть, свинец, кадмий и др.), разнообразные красители и пищевые добавки. По данным Всемирной организации здравоохранения ( ВОЗ), в мире около 600млн. человек подвергается воздействию атмосферы с повышенной концентрацией диоксида серы и более 1 млрд.человек, т.е.каждый шестой житель Земли, с вредной для здоровья концентрацией взвешенных частиц.