Введение в экологию. Предмет,
задачи и структура общей экологии.
Среда обитания и экологические
факторы.
Экология (греч. oicos-дом, убежище
и logos-наука, учение) - это наука о
взаимоотношениях организмов между
собой и с окружающей природой.
Термин экология ввел
немецкий зоолог и эволюционист, последователь
Ч.Дарвина Эрнст Геккель в 1866 году.
Современная экология-
это наука, занимающаяся
изучением взаимоотношений организмов,
в том числе и человека, со средой, определением
масштабов и допустимых пределов воздействия
человеческого общества на среду, возможностей
уменьшения этих воздействий или их полной
нейтрализации.
Основными задачами экологии
являются:
- 1. Изучение закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы и биосферу в целом, а именно:
- а) закономерности размещения живых организмов в пространстве;
- б) изменение численности организмов;
- в) поток энергии через живые системы и круговорот веществ, происходящий при участии живых организмов;
- 2. Создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов, прогноз изменений природы под влиянием деятельности человека и управления процессами, протекающими в биосфере, сохранение среды обитания человека и всех живых организмов;
- 3. Разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами организмов;
- 4. Регуляция численности живых организмов;
- 5. Экологическая индикация состояния и загрязнения природных сред.
Предметом экологии являются взаимоотношения организмов
и среды.
Объект изучения-
биосистемы организменного
и надорганизменного
уровней.
Биосистемы -это
биологические системы, в которых биотические
компоненты(живое вещество) разные по
современным представлениям. Выделяют
шесть уровней организации биологических
систем:
- Генетические
- Клеточные
- Системы органов
- Системы организмов
- Популяционные системы
- Экологические системы
Структура экологии:
- Общая экология( биоэкология)
- Социальная экология
- Экология человека
- Прикладная экология
Общая экология -изучает наиболее
общие закономерности взаимоотношений
организмов и их сообществ
со средой в естественных условиях.
Задачи общей экологии:
- раскрытие закономерностей функционирования различных природных экосистем и биосферы в целом,
- роли живых организмов в создании, сохранении и стабильности природной среды,
- исследование механизмов, обуславливающих устойчивость природных систем различного ранга.
Структура общей экологии:
- Факториальная экология-учение о факторах среды и закономерностях их действия на организмы
- Аутэкология-экология организмов
- Демэкология- популяционная экология
- Биогеоценология-учение об экосистемах
- Глобальная экология-учение о биосфере.
Социальная экология изучает:
- Отношение между человеческими сообществами и окружающей географически-пространственной, социальной и культурной средой
- Прямое и побочное влияние производственной деятельности на состав и свойства окружающей среды
- Экологическое воздействие антропогенных ландшафтов на здоровье и генофонд человеческих популяций.
Экология человека изучает:
- Особенности человека как биологического вида
- Специфическую его роль в биосферных процессах, отличие этой роли от других живых существ.
Прикладная экология решает:
- Конкретные вопросы природопользования
- Определяет допустимые нагрузки на среду
- Разрабатывает методы управления природными системами и способы «экологизации» различных видов деятельности человека.
Самым важным следствием иерархической
организации живой природы является
эмерджентность
Эмердженс- возникновение,
появление нового - свойство, заключающееся
в том, что по мере объединения подсистем
живой природы в более крупные функциональные
единицы у этих систем возникают уникальные
свойства, которых не было на предыдущем
уровне.
Основные законы экологии,
сформулированные Б.Коммонером:
- «Всё связано со всем»
- «Всё должно куда-то деваться»
- «Природа знает лучше»
- «Ничто не даётся даром»
Среда обитания организма-Совокупность
абиотических и биотических условий
жизни.
- Водная
- Наземно-воздушная
- Организменная
- Почвенная
Экологические
факторы
Природные
Антропогенные
Биотические
Абиотические
Абиотические факторы-совокупность
факторов неорганической среды,
влияющих на жизнь и распространение
организмов.
- Физические- источник которых физическое состояние или явление.
- Химические -происходят от химического состава среды.
Биотические факторы -совокупность
влияния жизнедеятельности одних
организмов на жизнедеятельность
других, а также на неживую
среду обитания.
Межвидовые взаимодействия:
- Нейтрализм -оба вида не оказывают воздействия друг на друга.
- Конкуренция- оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воздействие.
- Мутуализм -оба вида получают выгоду друг от друга.
- Паразитизм -паразитический вид тормозит развитие и рост своего хозяина и даже может вызвать его гибель.
- Хищничество -хищный вид питается своей жертвой.
- Аменсализм, антибиоз или аллопатия -выделения одного вида действуют губительно на другой.
- Комесализм -наиболее простой тип положительных взаимодействий. Коменсалы -организмы, которые поселяются в жилищах других организмов, не причиняя им зла и вреда.
- Протокооперация -оба организма получают преимущества от объединения.
Антропогенные факторы-факторы,
порождённые человеком и воздействующие
на окружающую среду.
Лимитирующий
фактор- такой фактор, который ставит рамки для
протекания какого-либо процесса, явления
или существования организма, вида, сообщества.
Интенсивность факторов, наиболее благоприятную
для жизнедеятельности, называют оптимальной
или оптимум.
1.Закон Ю.Либиха-закон
минимума: урожай зависит от
фактора, находящегося в минимуме.
2.Закон независимости факторов В.Р.Вильмса:
условия жизни равнозначны, ни один из
факторов жизни не может быть заменён
другим.
3.Закон толерантности В.Шелфорда: отсутствие
или невозможность процветания определяется
недостатком или наоборот избытком любого
из ряда факторов.
Адаптация-это процесс
приспособления строения и функции
организмов, особей, популяций и
видов и их органов к условиям
среды.
Типы изменения среды
обитания:
- Циклические изменения
- Направленные изменения
- Хаотические изменения
Экологическая валентность-степень
приспособляемости живого организма
к изменению условий среды.
- Стенотопные виды-виды с низкой экологической валентностью способны выносить лишь ограниченные изменения экологических факторов.
- Эвритопные виды -способны заселять различные местообитания и переносить широкую амплитуду колебаний экологических факторов.
Популяционный уровень
жизни.
- Популяция-совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует и занимает определённую часть ореала относительно обособленно от других совокупностей того же вида.
- Плотность популяции определяется числом особе, приходящихся на единицу площади или объёма.
- Рождаемость популяции-определяется прежде всего эволюционным положением вида, его биологией.
- Смертность популяции -количество особей, погибших за определённый период.
- Возрастной состав популяции- зависит от продолжительности жизни особей, периода достижения ими половой зрелости, числа генераций.
Экологическая система-экосистема-это
«объективно существующая часть
природной среды, которая имеет
пространственно-территориальные границы
и в которой живые и неживые
её элементы взаимодействуют
как единое функциональное целое
и связаны между собой обменом
веществом и энергией».
Биоценоз-это
система, состоящая из трёх компонентов:
- растительности
- животных
- микроорганизмов.
Стабильность сообщества
существует за счёт уравновешивания сил
антагонизма между видами и определяется
количественной регуляцией численности
одних видов другими, а его размеры зависят
от величины территории с однородными
абиотическими свойствами, т.е.биотопа.