Шпаргалка по "Экологии"

1.Экология - это наука об отношениях растительных и животных организмов или их сообществ между собой и с окружающей средой. 
Термин «экология», образованный из двух греческих слов: ойкос - дом, жилище, родина и логос - наука, был предложен немецким биологом Э. Геккелем в 1869 г. и обозначает буквально «изучение собственного дома», или «наука о местообитании».

2. Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средо��. Объект изучения в экологии – экосистемы, т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. В компетенцию экологии входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), популяций (популяционный и биосферы в целом (биосферный уровень) Методическая основа современной экологии составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования. Количественные методы – измерения, расчеты, математический анализ. задачи экологиимногообразны:

1. Исследование влияния среды на строение, жизнедеятельность и поведение организмов.

2. Исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы.

3. Изучение экологических механизмов адаптации к среде.

4. Исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости.

5. Создание научной основы рациональной эксплуатации природных ресурсов, прогнозирование изменений природы под влиянием деятельности человека и управления процессами, протекающими в биосфере.

6. Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в природной среде под влиянием деятельности человека.

7. Оптимизация экономических, правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного, устойчивого развития.

8. Восстановление нарушенных природных систем, сохранение эталонных участков биосферы.

9. Формирование экологического мировоззрения, развитие экологического сознания и культуры у людей всех возрастов и профессий.

10. Создание новых технологий, основанных на понимании экологических возможностей данного региона, его специфичности.

Экология использует широкий  набор методов исследования. Методы экологических исследований – это пути и способы изучения экологических явлений, которые подразделяются на полевые и лабораторные(Пономарева И. Н. Экология. – М., 2001).

Полевые способы предполагают изучение экологических явлений в природной среде. Они помогают установить взаимосвязи организмов, видов и сообществ со средой, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности биосистем. Полевые методы, в свою очередь, подразделяются:

♦ на маршрутные (прямое наблюдение, оценка состояния, измерение, описание, составление схем, карт);

♦ на стационарные (длительное наблюдение за объектами, замеры, описание, инструментальный отчет);

♦ на описательные (первоначальное знакомство с объектом, применяется при регистрации основных особенностей изучаемых объектов, прямом наблюдении, картировании, инвентаризации);

♦ на экспериментальные (опыт, эксперимент, количественная оценка, химические методы анализа и др.), мониторинг (наблюдение, оценка и прогноз состояния природной среды).

Лабораторные методы используются при проведении работ в лабораторных условиях, но пересекаются с методами полевых исследований. Особое внимание в экологии отводится методу моделирования.Моделирование – метод опосредованного практического и теоретического оперирования объектом, когда исследуется не сам интересующий объект непосредственно, а вспомогательная, искусственная или естественная система (модель), соответствующая свойствам реального объекта. Любая модель всегда упрощена, отражает общую суть процесса.

  3.

4. Системность экологии: различают 3 вида систем: 1)

изолированные, которые не обмениваются с соседними ни веществом, ни

энергией, 2) закрытые, которые обмениваются с соседними энергией, но не

веществом и 3) открытые, которые обмениваются с соседними и веществом,

и энергией. Практически все природные системы относятся к типу открытые

.   Существование систем немыслимо  без связей. Связи делят на

прямые и обратные. Прямая-это связь при которой один элемент

(А) действует на другой (В)  без ответной реакции.  Пример: действие

солнца на земные процессы. Обратная связь – связи элемента В отвечает

на действие элемента А. Обратная связь бывает

положительная и отрицательная. Положительная обратная связь

ведет к усилению процесса в одном направлении. Пример ее – заболачивание

территории после вырубки леса. Отрицательная обратная связь – когда

обратное действие стремится погасить первое. Такая связь позволяет  сохраняться

системе в состоянии устойчивого  динамического равновесия. Пример такой  связи –

взаимоотношение м/у хищником и  жертвой.

5. В настоящий момент экологию необходимо рассматривать как комплексное научное направление, которое обобщает, синтезирует данные естественных и социальных наук о природной среде и взаимодействии ее с человеком и человеческим обществом. Она действительно стала наукой о «доме», где «дом» - вся наша планета Земля. С научной точки зрения вполне обоснованно деление экологии, на теоретическую и прикладную: теоретическая экология вскрывает общие закономерности организации жизни; прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Глобальная (всеобщая) экология рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы (потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов и т. п.).Классическая (биологическая) экология исследует связи между живыми системами (организмами, популяциями, сообществами) и условиями их обитания, как в настоящее время, так и в прошлом (палеоэкология). Различные разделы биологической экологии изучают разные живые системы: аутэкология - экологию организмов, популяционная экология - экологию популяций, синэкология - экологию сообществ.Прикладная экология определяет нормы (пределы) использования природных богатств, рассчитывает допустимые нагрузки на окружающую природную среду для поддержания ее в пригодном для жизнедеятельности природных систем состоянии.Социальная экология объясняет и прогнозирует основные направления развития взаимодействия общества с природной средой. Такое подразделение экологии происходит на предметной основе (в зависимости от предмета исследования). Кроме того, выделяют также региональную экологию. Она раскрывает особенности взаимного влияния природной среды и деятельности человека в конкретных условиях отдельных территорий, в административных или природных границах.Единой общепринятой классификации направлений экологии не существует. Варианты структуры современной экологии показаны в Приложении.Экология тесно взаимодействует с другими науками: как биологическими, так и других областей знаний. На стыке экологии и других биологических наук возникли:экоморфология - выясняет, как условия среды формируют строение организмов;экофизиология - изучает физиологические адаптации организмов к факторам среды;экоэтология - исследует зависимость поведения организмов от условий их жизни;генетика популяций - изучает реакции особей с разным генотипом на условия среды обитания;биогеография - изучает закономерности размещения организмов в пространстве.Экология взаимодействует и с географическими науками: геологией, физической и экономической географией, климатологией, почвоведением, гидрологией; другими естественными науками (химией, физикой).

6. Экологические факторы — это комплекс окружающих условий, воздействующих на живые организмы. Различаютфакторы неживой природы — абиотические (климатические, эдафические, орографические, гидрографические, химические, пирогенные), факторы живой природы — биотические (фитогенные и зоогенные) и факторы антропогенные (воздействие человеческой деятельности). К лимитирующим относятся любые факторы, ограничивающие рост и развитие организмов. Приспособление организма к среде обитания называется адаптацией. Внешний облик организма, отражающий его приспособленность к условиям среды, называется жизненной формой. Отдельные компоненты среды обитания, воздействующие на живые организмы, на которые они реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), называются факторами среды, или экологическими факторами. Иначе говоря, комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов, носит название экологические факторы среды.

Все экологические факторы  делят на группы:

1. Абиотические факторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют:климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.);эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.);орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря)гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.);химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды);пирогенные (воздействие огня).

2. Биотические факторы — совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.). К биотическим факторам относятся:

• фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду);
• зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду).

3. Антропогенные факторы отражают интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы. К таким факторам относятся все формы деятельности человека и человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни. Каждый живой организм испытывает влияние неживой природы, организмов других видов, в том числе человека, и в свою очередь оказывает воздействие на каждую из этих составляющих.

Влияние антропогенных факторов в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным. Человек, распахивая целинные и залежные земли, создает сельскохозяйственные угодья, выводит высокопродуктивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одни виды и уничтожает другие. Эти воздействия (сознательные) часто носят отрицательный характер, например необдуманное расселение многих животных, растений, микроорганизмов, хищническое уничтожение целого ряда видов, загрязнение среды и  др.К случайным относятся воздействия, которые происходят в природе  под влиянием деятельности человека, но не были заранее предусмотрены  и запланированы им: распространение  вредителей, паразитов, случайный завоз  различных организмов с грузом, непредвиденные последствия, вызванные сознательными  действиями в природе, например осушением  болот, постройкой плотин, распашкой  целины и др.Биотические факторы  среды проявляются через взаимоотношения  организмов, входящих в одно сообщество. В природе многие виды тесно взаимосвязаны, их отношения друг с другом как  компонентами окружающей среды могут  носить чрезвычайно сложный характер. Что касается связей между сообществом  и окружающей неорганической средой, то они всегда являются двусторонними, обоюдными. Так, характер леса зависит  от соответствующего типа почв, но сама почва в значительной мере формируется  под влиянием леса. Подобно этому  температура, влажность и освещенность в лесу определяются растительностью, но сформировавшиеся климатические  условия в свою очередь влияют на сообщество обитающих в лесу организмов.

7. 1. Закон оптимума выражается в том, что любой экологический фактор имеет пределы положительного влияния на живые организмы.

Сила воздействия экологических  факторов постоянно меняется. Лишь в определенных местах планеты значения некоторых из них более или  менее постоянны (константны). Например: на дне океанов, в глубинах пещер  сравнительно постоянны температурный  и водный режимы, режим освещения. Рассмотрим действие закона оптимума на конкретном примере: животные и растения плохо переносят и сильную жару, и сильные морозы, оптимальными для них являются средние температуры - так называемая зона оптимума. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем в большей степени данный экологический фактор угнетает жизнедеятельность организма. Эта зона носит название зоны пессимума. В ней имеются критические точки - «максимальное значение фактора» и «минимальное значение фактора»; за их пределами наступает гибель организмов. Расстояние между минимальным и максимальным значениями фактора называют экологической валентностью или толерантностью организма.Пример проявления данного закона: яйца аскарид развиваются при t° = 12-36°, а оптимальной для их развития является t° = 30°. То есть экологическая толерантность аскарид по температурному режиму составляет от 12° до 36°.

По характеру толерантности  следующие виды:

- эврибионтные - имеющие широкую экологическую валентность по отношению к абиотическим факторам среды; делятся на эвритермные (выносящие значительные колебания температур), эврибатные (выносящие широкий диапазон показателей давления), эвригалинные (выносящие разную степень засоленности среды).

- стенобионтные - неспособные переносить значительные колебания проявления фактора (например, стенотермными являются белые медведи, ластоногие млекопитающие, обитающие при низком температурном режиме). [3]

2. Закон экологической индивидуальности видов был сформулирован в 1924 г. русским ботаником Л.Г. Раменским: экологические спектры (толерантность) разных видов не совпадает, каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Иллюстрацией указанного закона может служить рис. 2. [3]

3. Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора гласит, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Закон был установлен в 1905 г. английским ученым Блеккером.

4. Закон взаимодействия экологических факторов: оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору могут смещаться в зависимости от того, в сочетании с какими другими факторами осуществляется воздействие.

8. Закон толерантности В. Шелфолда.

Наиболее полно и в наиболее общем виде всю сложность экологических  факторов на организм отражает закон  толерантности: отсутствие или невозможность  процветания определяется недостатком (в качественном или количественном отношении) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых  может оказаться близким к  пределам переносимого данным организмом. Эти два предела называют пределами  толерантности.Относительно действия одного фактора можно проиллюстрировать  этот закон так: некий организм способен существовать при температуре от -5^оС до 25^оС, т.е. диапазон его толерантности лежит в пределах этих температур. Организмы, для жизни которых требуются условия, ограниченные узким диапазоном толерантности пот величине температуры, называют стенотермными, а способных жить в широком диапазоне температур - эвритермальными.Подобно температуре действуют и другие лимитирующие факторы, а организмы по отношению к характеру их воздействия называют, соответственно, стенобионтами и эврибионтами. Например, говорят: организм стенобиотен по отношению к влажности, или, эврибионтен к климатическим факторам. Организмы, эврибионтные к основным климатическим факторам, наиболее широко распространены на Земле.Диапазон толерантности организма не остаётся постоянным - он, например, сужается, если какой-нибудь из факторов близок к какому-либо пределу, или при размножении организма, когда многие факторы становятся лимитирующими. Значит, и характер действия экологических факторов при определённых условиях может меняться, т.е. он может быть, а может и не быть лимитирующим. закон экологический валентность неоднозначный