Презентация "Экология, как наука: ее предмет и задачи"

Экология, как наука: ее предмет и задачи Экология Экология - это наука об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой. Эрнст Геккель в 1866 г. ввел в науку термин экология. Эрнст Геккель в 1866 г. ввел в науку термин экология. «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организмов к окружающей среде, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы… «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организмов к окружающей среде, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы… К неорганическим условиям существования, к которым должны приспосабливаться все организмы, относятся в первую очередь физические и химические особенности его местообитания, климат (свет, тепло, влажность и электрические свойства атмосферы), неорганическая пища, состав воды, почвы и т. д. Под органическими условиями существования мы подразумеваем отношение организма к другим организмам, с которыми он вступает в контакт и среди которых большинство способствует его пользе или вредит…» Э. Геккель Объект экологии Основным объектом исследования экологии являются экосистемы. Предмет экологии Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой. Экология как наука должна решать следующие задачи:  1. Изучить законы и закономерности взаимодействия организмов со средой их обитания;  2. Изучить формирование, структуру и функционирование надорганизменных биологических систем (популяция, биоценоз (сообщество), биогеоценоз (экосистема), биом, биосфера).  2. Изучить формирование, структуру и функционирование надорганизменных биологических систем (популяция, биоценоз (сообщество), биогеоценоз (экосистема), биом, биосфера).  3. Изучить законы и закономерности взаимодействия надорганизменных биологических систем (популяция, биоценоз (сообщество), биогеоценоз (экосистема), биом, биосфера) с окружающей средой.  3. Изучить законы и закономерности взаимодействия надорганизменных биологических систем (популяция, биоценоз (сообщество), биогеоценоз (экосистема), биом, биосфера) с окружающей средой.

Биоценоз пруда

Стратегическая задача экологии Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы. Цели экологии:   1. Разработка оптимальных путей взаимодействия общества и природы с учетом законов существования природы;  2. Прогнозирование последствий воздействия общества на природу с целью предотвращения негативных результатов.  2. Прогнозирование последствий воздействия общества на природу с целью предотвращения негативных результатов. Методы для решения экологических задач  1. Полевые методы - это методы, позволяющие изучить влияние комплекса факторов естественной среды на естественные биологические системы и установить общую картину существования и развития системы.  2. Лабораторные методы - это методы, позволяющие изучить влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях среды на естественные или моделированные биологические системы. Эти методы дают возможность получить приблизительные результаты, которые требуют дальнейшего подтверждения в полевых условиях.    3. Экспериментальные методы - это методы, позволяющие изучить влияние отдельных факторов естественной или моделированной среды на естественные или моделированные биологические системы. Они применяются в сочетании как с полевыми, так и с лабораторными методами. Кроме собственных методов экология широко использует методы таких наук, как биохимия, физиология, микробиология, генетика, цитология, гистология, физика, химия, математика и др. Структура современной экологии Связь экологии с другими науками Место экологии среди биологических наук. Уровни организации живых систем в экологии

• Молекулярный (генный) уровень в виде функционирования молекул белков, нуклеиновых кислот, углеводов. Обмен веществ, с превращением энергии, передача наследственности с помощью ДНК, РНК, свойственна устойчивость структур в поколениях.
• Клеточный – уровень, на котором выше перечисленные активные молекулы соединяются в единую систему.
• Тканевой – уровень сочетания клеток по функциям и строению и образующие ткань. Имеют общность происхождения.
• Органный – уровень нескольких типов тканей, функционально взаимодействующих, и образующих определенный орган.
• Организменный – уровень взаимодействия ряда органов, сводимый в единую систему индивидуального организма.
• Популяционно-видовой – уровень совокупности однородных организмов, связанных единством происхождения, образом жизни и местом обитания.
• Биоценотический – уровень, на котором совместно живущие и связанные между собой виды образуют целостность, называемую биоценозом.
• Биогеоценотический – уровень (экосистемный), более высокий уровень разных по составу видов, взаимосвязей и условий жизни.
• Биосферный – уровень формирования природной системы наиболее высокого ранга, охватывающий все проявления жизни в пределах нашей планеты.

Основные законы экологии

• Закон необратимости эволюции Л. Долло
• Закон незаменимости биосферы
• Закон биогенной миграции атомов (В.И.Вернадский)
• Закон физико-химического единства живого вещества
• Принцип Реди
• Закон единства "организм-среда"
• Закон однонаправленности потока энергии
• Закон (правило) 10%
• Закон толерантности Шелфорда В.
• Закон оптимума
• Закон ограничивающего фактора
• Закон Гаузе
• Законы Б.Коммонера

Основные разделы экологии: аутэкология, популяционная экология, синэкология

• аутэкология - изучает взаимоотношения отдельной особи (представителей вида) с окружающей ее (их) средой;
• определяет пределы устойчивости и предпочтения вида по отношению к различным экологическим факторам.

Популяционная экология – учение о популяции, т. е. совокупности особей одного вида, населяющих определенную территорию и в большей или меньшей степени изолированную от соседних таких же совокупностей. Популяционная экология – учение о популяции, т. е. совокупности особей одного вида, населяющих определенную территорию и в большей или меньшей степени изолированную от соседних таких же совокупностей. Синэкология, или экология сообществ, исследует биотические сообщества и их взаимоотношения со средой: формирование сообществ, их энергетику, структуру, развитие и т.д.

• Синэкология, или экология сообществ, исследует биотические сообщества и их взаимоотношения со средой: формирование сообществ, их энергетику, структуру, развитие и т.д.

Основные экологические проблемы 1. Изменение климата Земли в результате естественных геологических процессов, усиленных тепличным эффектом, вызываемым изменениями оптических свойств атмосферы выбросами в нее главным образом СО, СО2, других газов; 2. Замусоривание околоземного космического пространства (ОКП), последствия которого до конца пока не осмыслены, если не считать реальную опасность космическим аппаратам, включая спутники связи, локации поверхности земли и другие, широко использующиеся в современных системах взаимодействия между людьми, государствами и правительствами; 3. Сокращение мощности стратосферного озонового экрана с образованием так называемых “озоновых дыр”, снижающих защитные возможности атмосферы против поступления к поверхности Земли опасной для живых организмов жесткой коротковолновой ультрафиолетовой радиации; 4. Химическое загрязнение атмосферы веществами, способствующими образованию кислотных осадков, фотохимического смога и других соединений, опасных для биосферных объектов, включая человека и создаваемых им искусственных объектов; 5. Загрязнение океана и изменение свойств океанических вод за счет нефтепродуктов, насыщения их углекислым газом атмосферы, в свою очередь загрязненной автотранспортом и теплоэнергетикой, захоронения в океанических водах высокотоксичных химических и радиоактивных веществ, поступления загрязнений с речным стоком, нарушения водного баланса прибрежных территорий в связи с регулирования рек; 6. Истощение и загрязнение всех видов источников и вод суши; 7. Радиоактивное загрязнение отдельных участков и регионов с тенденцией его расползания по поверхности Земли; 8. Загрязнение почв вследствие выпадения загрязненных осадков (например - кислотные дожди), неоптимального использования пестицидов и минеральных удобрений; 8. Загрязнение почв вследствие выпадения загрязненных осадков (например - кислотные дожди), неоптимального использования пестицидов и минеральных удобрений; 9. Изменение геохимии ландшафтов, в связи с теплоэнергетикой, перераспределением элементов между недрами и поверхностью Земли в результате горнометаллургического передела (например концентрация тяжелых металлов) или извлечения на поверхность аномальных по составу, высокоминерализованных подземных вод и рассолов; 10. Продолжающее накапливание на поверхности Земли бытового мусора и всякого рода твердых и жидких отходов; 11. Нарушение глобального и регионального экологического равновесия, соотношения экологических компонентов в прибрежной части суши и моря; 12. Продолжающееся, а местами - усиливающееся опустынивание планеты, углубление процесса опустынивания; 13. Сокращение площади тропических лесов и северной тайги, этих основных источников поддержания кислородного баланса планеты; 14. Освобождение в результате всех вышеуказанных процессов экологических ниш и заполнение ими иными, видами; 15. Абсолютное перенаселение Земли и относительное демографическое переуплотнение отдельных регионов, крайняя дифференциация бедности и богатства; 15. Абсолютное перенаселение Земли и относительное демографическое переуплотнение отдельных регионов, крайняя дифференциация бедности и богатства; 16. Ухудшение среды жизнеобитания в переуплотненных городах и мегаполисах; 17. Исчерпание многих месторождений минерального сырья и постепенный переход от богатых ко все более бедным рудам; 18.Усиление социальной нестабильности, как следствия все большей дифференциации богатой и бедной части населения многих стран, возрастания уровня вооруженности их населения, криминализации, природных экологических катаклизмов.