Экология. Введение. 1 лекция

ЭКОЛОГИЯ

КОНСТИТУЦИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

• Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением.

Статья 42 Глава 2. Права и свободы человека и гражданина

История развития экологии

• 3 этапа

1. Зарождение и становление экологии как науки

• … д о 60-х г.г. XIX века
• накапливались данные о взаимосвязи организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения .

2. Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний

• 60-е г.г. XIX в. – 50- е г.г. XX в.
• Ч. Дарвин (1809–1882 г.г. ) определил основные факторы эволюции органического мира:

• 1859 г. – «Происхождение видов путем естественного отбора…» 1871 г. – «Происхождение человека»
• 1859 г. – «Происхождение видов путем естественного отбора…»
• 1871 г. – «Происхождение человека»

3. Превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды

• 50- е г.г. XX в. – до настоящего времени
• Современный этап связан с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воздействия человека на природу
• Ю. Одум, Н.Н. Моисеев,

Н.Ф. Реймерс

Юджин Одум  ( англ.   Eugene Pleasants Odum ) ( 17 сентября   1913 ,  Нью-Порт   Нью-Гэмпшир ,  США — 10 августа   2002 ,  Афины ,  Джорджия ,  США ) — известный американский эколог и зоолог, автор классического труда «Экология», который до сих пор является актуальным по теории экологии.

Николай Фёдорович Реймерс  ( 1931 — 1993 ) — советский зоолог, эколог, один из главных участников становления заповедного дела в  СССР . Доктор биологических наук, профессор.

Ники́та Никола́евич Моисе́ев  ( 23 августа   1917 ,  Москва  —  29 февраля   2000 , там же) — советский и российский учёный в области общей механики и прикладной математики, академик Академии наук СССР (впоследствии  РАН ) (1984) и  ВАСХНИЛ  (впоследствии  РАСХН ) (1985), почётный член Российской академии естественных наук ( РАЕН ), член  Международной академии астронавтики  ( Париж ), президент Российского отделения  «Зеленого креста» , президент  Российского национального комитета содействия Программе ООН по охране окружающей среды , президент Международного независимого эколого-политологического университета ( МНЭПУ ) (1993—2000), главный редактор журнала «Экология и жизнь» (1995—2000). Основатель и руководитель целого ряда научных школ. Автор 35 монографий, 10 учебных пособий и более 300 научных и научно-популярных статей. Труды по динамике твёрдого тела с жидкостью, численным методам математической физики, теории оптимизации управления и др.

Эколо́гия  ( от др.греч οἶκος — обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος — понятие, учение, наука )

 —  наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ

между собой и с

окружающей средой.

Термин впервые

предложил немецкий

биолог  Эрнст Геккель  

в  1866 году в книге

«Общая морфология

организмов».

Экология – наука, изучающая взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей их средой

« Экология – наука о закономерностях существования, взаимодействия и развития всего живого на нашей планете, а также о причинах, вызывающих те или иные изменения в организмах, популяциях и биоценозах.»

Т. Миллер «Жизнь в окружающей среде»

Современное определение экологии

• Экология - наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей их неорганической средой; о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.

Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой

Главный объект изучения в экологии – экосистемы , т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.

Основные понятия экологии.

• «экосистема». Этот термин введен в употребление А. Тенсли в 1935 г.
• Под экосистемой понимается любая система, состоящая из живых существ и среды их обитания, объединенных в единое функциональное целое.
• термин « биогеоценоз » введен в литературу академиком В. Н. Сукачевым несколько позднее, чем «экосистема» - в 1942 г.

• биоценоз – это сумма взаимосвязанных между собой и с условиями среды популяций разных видов.
• Популяция - это относительно обособленная часть вида (состоит из особей одного вида), занимающая определенное пространство и способная к саморегулированию и поддерживанию оптимальной численности особей.

Сообщество

Экология делится на фундаментальную и прикладную. Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические

Экология

Теоретическая Прикладная

Космическая Земная

Человека Растений Животных Микроорганизмов

Клетки Организма Сообщества

Водоёмов Воздушной среды Суши Тропиков

Умеренной зоны Полярной зоны

Девственных природных систем

Изменённых систем

Антропогенных систем

Разделы фундаментальной экологии

• – экология человека – изучает человека как биологический вид, вступающий в разнообразные экологические взаимодействия;
• – социальная экология – изучает взаимодействие человеческого общества и окружающей среды;
• – глобальная экология – изучает наиболее крупномасштабные проблемы экологии человека и социальной экологии.

Задачи теоретической экологии

1. разработать стереотип устойчивости экосистемы;

2. изучение механизмов адаптации к среде;

3. регуляция численности популяций;

4. изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

5. исследование продуктивности процессов в экосистеме;

6. исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;

7. моделирование состояния биосферы и экосистем с учетом глобальных биосферных процессов.

Прикладная экология выделяет разделы:

• - охрана окружающей среды
• - инженерная экология
• - сельскохозяйственная экология
• - медицинская экология
• - экология города (населенных пунктов) (урбоэкология)
• - экология катастроф.
• - промышленная экология –
• - экологическое право
• - экология административных районов и многие другие разделы .

Задачи прикладной экологии

1. прогнозирование и оценка возможности отрицательных последствий для окружающей среду, проектирование и конструирование предприятий;

2. оптимизация инженерных, технологических и проектно-конструкторских решений, исходя из минимального ущерба окружающей среде;

3. улучшение качества окружающей среды;

4. сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

5. стратегическая задача – развитие теории взаимоотношения природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

В состав общей экологии входят разделы:

• 1. Аутэкология
• 2. Экология популяций (демэкология)
• 3. Синэкология
• К общей биоэкологии относятся и другие разделы:
• – эволюционная экология
• – палеоэкология
• – морфологическая экология
• – физиологическая экология
• – биохимическая экология
• – математическая экология

Частная биоэкология

• изучает экологию отдельных таксономических групп
• Гео-экология
• Биогеоценология
• Учение о биосфере – глобальная экология. Биоэкология тесно связана с ландшафтной экологией

• Защита окружающей среды - совокупность научных, правовых и технических мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и сохранение природных ресурсов в интересах людей, на обеспечение биологического равновесия в природе.

Виды систем

• 1) изолированные , которые не обмениваются с соседними ни веществом, ни энергией,
• 2) закрытые , которые обмениваются с соседними энергией, но не веществом (например, космический корабль)
• 3) открытые , которые обмениваются с соседними и веществом, и энергией.

Связи

• Прямая А В
• Обратная А В

Энергетические процессы в экосистемах.

• в соответствии с первым законом (законом сохранения энергии) происходит переход энергии солнечного излучения (электромагнитной) в энергию химических связей, которая затем может быть превращена в работу и тепло .
• В соответствии со вторым законом термодинамики, поток энергии в экосистеме характеризуется однонаправленностью: переходя с одного трофического уровня на другой, энергия постоянно теряется .

Задачи экологии.

• – изучение структуры пространственно-временных объединений организмов (популяций, сообществ, экосистем, биосферы).
• – изучение круговорота веществ и потоков энергии в надорганизменных системах.
• – изучение закономерностей функционирования экосистем и биосферы в целом.
• – изучение реакции надорганизменных систем на воздействие разнообразных экологических факторов.
• – моделирование биологических явлений для экологического прогнозирования.
• – создание теоретической основы охраны природы.
• – научное обоснование производственных и социально-экономических программ.

• Главная же теоретическая и практическая задача экологии — раскрыть общие закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу.

Методы экологии

• полевые
• экспериментальные
• моделирование биологических явлений
• метод математического моделирования.

Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс  Б. Коммонер , сформулировавший основные

4 закона экологии :

• Всё связано со всем
• Ничто не исчезает в никуда
• Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и

призыв крайне осторожно

обращаться с природными

системами.

4.Ничто не даётся даром

Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей

На сегодняшний день роль экологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой, что требует глубокого знания и соблюдения биологических закономерностей, широкого использования биотехнологии.

Тест

1 . Наука о взаимодействии организмов между собой и с окружающей их средой - это

а) биология

б) экология

в) гистология

г) орнитология

2. Раздел экологии, который изучает основные принципы строения и функционирования различных надорганизменных систем – это

а) прикладная экология

б) геоэкология

в) общая экология

г) экология человека

• 3 . Разделом общей экологии не я вляется
• а) эндоэкология
• б) аутэкология
• в) геоэкология
• г) синэкология
• 4. Кто разработал учение о биоценозе?
• А) Вернадский
• Б) Докучаев
• В) Мебиус
• Г) Сукачев

• 5. На какие 2 сферы можно разделить всю экологию?
• А) общую и прикладную
• Б) региональную и местную
• В) локальную и глобальную
• Г) чисельную и картографичную
• 6 . Учение о биогеоценозе ввел:
• А) Берроуз
• Б) Тенсли
• В) Мебиус
• Г) Сукачев

• 7. Когда начался третий этап развития науки экологии?
• А) примерно в XIIX веке
• Б) из середины XIX века
• В) по завершению второй мировой войны
• Г) нет правильного ответа
• 8. Наука, которая изучает биогеоценозы —
• А) биоценология
• Б) биология
• В) библиография
• Г) природоведение

• 9. Термин «экология» возникло благодаря немецкому ученому:
• А) Реймерс
• Б) Докучаеву
• В) Брайану
• Г) Геккелю
• 10.Что изучает наука экология
• а) человека и среду обитания
• б) животных и их среду обитания
• в) взаимодействие живой и неживой природы
•  

• Экология — это изучение усилий человечества по ухудшению жизни на Земле. Виктор Кротов
• В природе все одно с другим связано, и нет в ней ничего случайного. И если выйдет случайное явление – ищи в нем руку человека. Михаил Пришвин
• Крупные катастрофы, уже разорившие и продолжающие разорять современный мир, происходят от нежелания человека считаться с законами природы, от нежелания понять, что голод нельзя утолить, опустошая землю.
• Ж. Дорст

«Поиски истоков любой проблемы, связанной с окружающей средой, приводят к неоспоримой истине, что коренная причина кризиса заключена не в том, как люди взаимодействуют с природой, а в том, как они взаимодействуют друг с другом… и что, наконец, миру между людьми и природой должен предшествовать мир между людьми».

Б. Коммонер