Шпаргалка по "Экологии"

1. Основні  завдання екології

Основними завданнями екології як науки є:

- дослідження особливостей функціонування екосистем, взаємозв'язків компонентів природи і виявлення змін, що викликані антропогенним навантаженням;

- створення наукової  основи раціонального використання

природних ресурсів;

- прогнозування  змін природи під впливом діяльності людини та виявлення меж трансформації природних екосистем людиною;

- розробка теоретичних  основ охорони середовища існування  людини та природи, збереження  природного біорізноманіття тощо.

Предметом дослідження екології є детальне вивчення за допомогою кількісних методів основ структури та функціонування природних, природно-антропогенних та антропогенних екосистем, з метою розробки теоретичних основ їх охорони. Тому, будь-яка зміна середовища існування є компетенцією екології.

2. Структура  сучасної екології

За середовищем  і компонентам, М.Ф.Реймерс розрізняє  екологію суходолу, прісних водойм, морську, Крайньої Півночі, високогір'я, хімічну (геохімічну, біогеохімічну) тощо. За підходами до предмету вивчення виділяють аналітичну і динамічну екологію. Кожний підрозділ (напрямок) екології має свої завдання і свою структуру. За рівнем біотичних систем біоекологію поділяють на:

- аутекологію або екологію особин, яка вивчає взаємозв'язки представників виду з навколишнім їх природним середовищем. Вона, головним чином, вивчає межі стійкості виду і його ставлення до різних екологічних факторів, а також досліджує дію середовища на морфологію, фізіологію і поведінку організмів, розкриває загальні закономірності дії біотичних та абіотичних факторів довкілля на живі організми;

- демекологію або популяційну екологію, яка вивчає структуру популяцій, описує коливання їх чисельності і виявляє причини цих явищ. Популяційна екологія має велике значення для господарської діяльності людини;

- синекологію або екологію спільнот, яка вивчає стосунки між особинами, що належать до різних видів даного угрупування організмів, а також між ними і навколишнім середовищем. Вивчає, головним чином, умови формування угрупувань та особливості їх функціонування, формування та функціонування екологічних систем, особливості кругообігу речовини та енергії в їх межах, встановлює основні закони цих явищ;

- глобальну екологію (Вчення про біосферу Землі), яка вивчає особливості функціонування біосфери в цілому, виявлення механізмів гомеостазу цієї глобальної системи, тощо.

- Геоекологія або ландшафтна екологія вивчає особливості функціонування екологічних систем, в залежності від їх географічного положення. Об'єктами вивчення геоекології є геосистеми, що представляють собою контрольовані людиною територіальні системи - ділянки ландшафтів з характерними для них процесами тепло- та вологообміну, біохімічним кругообігом, видами господарської діяльності людини та соціально-економічними відносинами.

Взаємозв'язок екології з охороною природи чи охороною довкілля є очевидним, проте з точки  зору систематизації інформації їх слід розмежовувати зазначаючи, що ця межа між ними є умовною, адже, на думку  М.Ф.Реймерса, екологія є невід'ємною  і необхідною основою природоохоронної діяльності та охорони довкілля.

3. Методи  екологічних досліджень, їх х-ка.

Методологічну основу екології складають поєднання системного підходу, спостереження, експерименту, оцінки та моделювання. Методи екології прийнято поділяти на такі групи:

• методи збору  інформації;

• методи обробки  інформації;

• методи інтерпретації  отриманих результатів;

• методи прогнозування  та математичного моделювання.

– загальні методи: системний аналіз; методи формалізації, постановки гіпотез; емпіричний, порівняльний, історичний, метод експертних оцінок і т.п.;

– картографічний та інші графічні методи: найважливіші для визначення ступенів антропогенного впливу на навколишнє середовище у просторовому вимірі та для наочного його відображення;

– нормативні методи: найбільше значення має розробка нормативів і стандартів якості навколишнього середовища, викидів та інших негативних впливів;

– математичні методи: методи обробки статистичних даних (особливе значення мають в біоекології; в неї розвився окремий науковий напрямок –біометрія); методи математичного моделювання (найчастіше використовуються в моделюванні процесів забруднення повітря, ґрунтів, гідросфери, ерозійних процесів; у глобальному моделюванні природних процесів та ін.);

– інформаційні методи: найпоширеніші в дослідженнях геоінформаційних систем (ГІС-технології), у формуванні систем моніторингу, управління і т.п.;

– економічні методи: використовуються в економіці природокористування, екологічній експертизі;

– методи прогнозування: є головнішими в розробці територіальних комплексних програм охорони природи, в цільових комплексних програмах екологічного напрямку, в глобальних прогнозах розвитку людства з врахуванням екологічного аспекту та ін.;

– соціологічні методи: використовуються в соціоекології та багато інших.

4. Історія становлення  екології як науки. Становлення і розвиток екол. досліджень.

Термін «екологія» був  запропонований у 1866 році німецьким  зоологом і філософом Е. Геккелем, який, розробляючи систему класифікації біологічнихнаук, виявив, що немає ніякої спеціальної назви для областібіології, що вивчає взаємини організмів із середовищем. Геккель визначавтакож екологію як «фізіологію взаємин», хоча «фізіологія»розумілася при цьому дуже широко - як вивчення найрізноманітніших процесів,що протікають в живій природі.  У наукову літературу новий термін входив досить повільно і більш -менш регулярно став використовуватися тільки з 1900-х років. Як науковадисципліна екологія формувалася у 20-му столітті, але передісторія їїсходить до 19, і навіть до 18 століття. Так, вже в працях К. Ліннея, що заклавоснови систематики організмів, було уявлення про «економії природи» --суворої упорядкованості різних природних процесів, спрямованих напідтримка деякої природної рівноваги.

5. Глобальні екологічні  проблеми та шляхи їх вирішення.

Як відомо, майже всі  природні ресурси які використовує людина - невідновні - ґрунт, вода, корисні  копалини, нафта, природній газ. Їх недбале та ірраціональне використання призводить до: зменшення родючості ґрунту; зменшення кількості прісної води (її забруднення); обмеженої кількості корисних копалин, що в майбутньому призведе до їх повного зникнення. Оскільки всі ці ресурси утворювалися протягом мільйонів і мільярдів років. Катастрофічними є наслідки видобування нафти на територіях морів та океану і її перевезення. Оскільки при попаданні нафти у воду утворюється плівка, яка є смертельною для багатьох її жителів, зокрема планктону, який є основним постачальником кисню в атмосферу. Таким чином ми самі себе вбиваємо. иробництво призводить до використання ресурсів та появи відходів. Розвиток НТП дуже швидкий. Промислові об'єкти мають можливість встановлювати нове і більш екологічно чисте обладнання, але не всі на це погоджуються. Впровадження нових технологій вимагає великих коштів, а використання менш нового обладнання порівняно не дороге. Тому підприємству вигідно сплатити штраф, а ніж встановлювати нове чи очисне обладнання. Вихід з такої ситуації є, або підвищити штрафні санкції до рівня ціни обладнання, або створювати умови для заохочення використання екологічно чистого виробництва (шляхом надання з боку держави певних пільг та інших допомог).

6. Роль абіотичних  факторів у житті людини.

У екологічному відношенні найбільшу значимість представляє видима область спектру (390-710 нм), або фотосинтетична активна радіація (ФАР), яка поглинається пігментами хлоропластів і тим самим має вирішальне значення в житті рослин. Видиме світло потрібно зеленим рослинам для утворення хлорофілу, формування структури хлоропластів. Фотоперіодизм. Величезний вплив на життєдіяльність рослин і тварин надає співвідношення світлого (довжина дня) і темного (довжина ночі) періодів доби протягом року. Реакція організмів на добовий ритм освітлення, що виражається в зміні процесів їх росту і розвитку, називається фотоперіодизмом - здатність сприймати довжину дня і реагувати на неї широко поширена в світі живих істот. Це означає, що живі організми здатні орієнтуватися в часі, тобто вони мають біологічними годинами. Іншими словами, для багатьох організмів характерна здатність відчувати добові, приливні, місячні і річні цикли, що дозволяє їм заздалегідь готуватися до майбутніх змін середовища.

Температурна адаптація рослин. Для більшості наземних рослин оптимальною є температура 25-30 ° С , а для таких вимогливих до тепла рослин , як кукурудза , квасоля , соя та інші види тропічного і субтропічного походження , - 30-35 ° С. Слід мати на увазі , що для кожної фази і стадії розвитку рослин існує як оптимальний , так і верхній і нижній межі температурного режиму. При дії на рослину високих температур відбувається сильне зневоднення і висушування , опіки , руйнування хлорофілу , незворотні розлади дихання , нарешті , теплова денатурація білків , коагуляція цитоплазми і загибель. Вода!!!!!.

7. Грунт як біокосна  речовина екосистеми.

Засновником учення про грунт як біокосне тіло вважається В.В.Докучаєв. Він визначав грунт як природно-історичне  тіло, що утворюється під впливом  клімату та живих організмів із геологічних  порід. Найголовніше в його визначенні це наголос на те, що без живих організмів грунту бути не може.

Для утворення грунту необхідно 5 головних факторів:

1. Наявність материнської гірської  породи, яка виступає як матеріальне  джерело формування грунту;

2. Наявність живих організмів;

3. Рельєф місцевості, який впливає на характер трансформації гірської породи живими організмами і тип грунту, що формується;

4. Клімат;

5. Час, оскільки ґрунтоутворення  є досить повільним процесом.

Центральним фактором ґрунтоутворення  все ж таки є живі організми. Саме вони в сукупній дії з іншими факторами утворюють зовсім нове біокосне тіло - грунт.

Екосистемні функції грунту різноманітні, але основні дві:

1. Грунт забезпечує рослини поживними  речовинами та водою і тільки  на

грунті автотрофні зелені рослини  повністю розкривають свій потенціал синтезу органічних речовин;

2. Грунт є місцем мінералізації відмерлих решток та продуктів життєдіяльності живої речовини.

Грунт може підсилювати дію окремих абіотичних факторів, видозмінювати цю дію, а то й гасити її (чорноземи України здатні знижувати вплив атмосферної посухи за рахунок великої водоутримуючої здатності гумусу). Велике значення має нейтралізуюча роль грунту.

Структура грунту складна, але в  більшості типів виділяються  гумусний горизонт, де зосереджена  основна маса органічної речовини і  горизонт, що утримує в основному мінералізовані речовини, перемішані з перетвореною гірською породою.

Життя в грунті

Грунти досить специфічна частина  екосистеми і вони мають специфічне тваринне населення.

Грунт - основне середовище, де розташовані  корені рослин, середовище, куди надходить  весь рослинний опад та трупи померлих тварин екосистеми, середовище, де зосереджена  основна маса редуцентів будь-якої наземної екосистеми.

Крені рослин розміщуються в грунті на різних глибинах, але основна маса їх знаходиться в гумусному горизонті. Корені в грунті живуть. Діяльність їх полягає в постійному поглинанні з грунту води за рахунок різниці осмотичного потенціалу в клітинах кореня і у грунтовому розчині та постійному поглинанні хімічних речовин.

8. Форми взаємовідносин  між організмами.

Форми біотичних відносин:

Конкуренція — такий тип міжвидових і внутрішньовидових взаємовідносин, за якого популяція або особини у боротьбі за харчування, місце проживання та інші необхідні для життя умови діють одна на одну від'ємно. Виділяють внутрішньовидову, міжвидову, пряму і непряму конкуренції.

Хижацтво — відносини між хижаком і жертвою. Хижаки — це тварини або рослини, які ловлять і поїдають одне одного як об'єкт харчування. По суті, хижаками є консументи всіх порядків — як травоїдні, так і ті, котрі споживають тваринну їжу.

Паразитизм — форма біотичних зв'язків організмів різних видів, за якої один живе за рахунок іншого, знаходячись у середині або на поверхні його тіла. При цьому організм-споживач використовує живого господаря не тільки як джерело харчування, а й як місце постійного або тимчасового проживання. До них належать паразитичні комахи (оводи, кліщі, комари), паразитичні рослини, паразитичні черв'яки (аскариди).

Аменсалізм — форма біотичної взаємодії двох видів, за якої один із них чинить шкоду іншому і не дістає при цьому відчутної користі для себе (деревні рослини і трав'яниста рослинність під їх кронами).

Симбіоз (мутуалізм) — тривале, нероздільне і взаємовигідне співжиття двох або більше видів організмів (мікориза деяких грибів і коренів дерев).

Коменсалізм — тип біотичних взаємовідносин між двома видами — коменсалами, коли діяльність одного з них постачає харчування або притулок (коменсалу). (Рибка-прилипало пересувається на великі відстані, прилипаючи до акул).

Алелопатія — хімічний взаємовплив одних видів рослин на інші за допомогою продуктів метаболізму (ефірних масел, фітонцидів). Сюди можна віднести "цвітіння води" за участю синьо-зелених водоростей, явище "червоного моря" — виділення гігантськими скупченнями мікроорганізмів токсичних речовин, які викликають загибель риби.

Антибіоз у тварин. Деколи два види, які мають однакові кормові потреби, живуть на одній території і не конкурують один з одним. Р. Дажо наводить приклад такого співжиття двох видів англійських бакланів — аристотелівського і карбо, які живуть на одних і тих самих скелях, однак, як виявляється, виловлюють різний корм. Наприклад, баклан карбо пірнає глибоко і виловлює глибоководних камбалових риб і креветок, а баклан аристотелівський полює в поверхневих водах на оселедцевих риб і піскарів (кобликів).