Экология, этапы развития

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Января 2015 в 10:28, реферат

Краткое описание

№1.Экология - наука, изучающая взаимодействие между организмами и окружающей их живой (биотической) и неживой (абиотической) средой.
Термин предложил Э.

Прикрепленные файлы: 1 файл

ekologia (2).docx

— 74.99 Кб (Скачать документ)

№1.Экология - наука, изучающая взаимодействие между организмами и окружающей их живой (биотической) и неживой (абиотической) средой.

Термин предложил Э. Геккель в 1866 г. для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотно-шения животных с органической и неорганической средами.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.


№2 Половая и возрастная структура популяций

ПОЛОВАЯ СТРКТР  ПОПУЛ-- Половая структура популяции представляет собой соотношение в ней особей разного пола.

Соотношение мужского и женского полов в популяции имеет важное экологическое значение, поскольку оно непосредственно связано с потенциалом ее размножения, а следовательно, с влиянием на жизнедеятельность всей экосистемы.

ВОЗРАСТНАЯ СТРКТР ПОПУЛ-статический параметр популяции, характеризующий соотношение различных возрастных групп в популяции, определяющий ее способность к размножению. В любой популяции можно выделить 3 экологических возраста: пререпродуктивный (до размножения), репродуктивный (в период размножения), пострепродуктивный (после размножения). Является одной из характеристик демографической структуры популяции.

В зависимости от размеров занимаемой территории можно выделить три типа популяций: элементарные, экологические и географические.

Различают половую, возрастную, генетическую, пространственную и экологическую структуру популяций.


 

 

 

 

 

 

 

№8Популяц  в экологии назыв группу особей одного вида, находящя во взаимодейств между собой и совместно населяющ общую территорию. Слово «популяция» происходит от лат «популюс» –население. Экологич популяцию, таким образом, можно определить как население одного вида на опред территории.

Популяции свойств определенная организация. Распред особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морф, физиологич, поведенческим и генетич особенностям отражают структуру популяции.  Она формир, с одной стороны, на основе общих биологич свойств вида, а с другой – под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структ попул имеет, приспособит характер. Разные популяции одного вида обладают как сходными особенностями структуры, так и отличит, характериз специфику экологич услов в местах их обитания.

Ценопопуля́ция— совокуп особей вида в пред одного фитоценоза, занимающего опред местооб.

БИОТИП - группа организмов, входящих в состав местной популяции, имеющих одинаковый генотип и сходных практически по всем признакам.

Биотипом, или жизн формой растений, назывт также больш группы организмов, часто сост из мн. видов и характериз сходными приспособл к использ определх услов обит.

Экоти́п — совокуп экологически близких попул вида, связанных с опред типом местооб и обладающих генетически закреплёнными анатомо-морфологич и физиологич особени, выработавшимися в результ продолжит воздействия сходных режимов экологических факторов.


№9 Экология современная

(неоэкология) — наука об окружающей среде, воздействии на нее хозяйственной деятельности и последствиях этого воздействия. Рассматривает практические проблемы  охраны среды обитания человека; включает различные философские, социальные, экономические, географические и другие аспекты (например, экология города, техническая экология, экологическая этика и др.).  Она находится еще в процессе формирования.

Научной основой для решения проблем послужит именно экология. Сегодня она стремительно накапливает данные и оказывает все усиливающееся влияние на естествознание, науку в целом, а также на все сферы деятельности человека — сельское хозяйство, промышленность, экономику и политику, образование, здравоохранение и культуру. Только на базе экологических знаний могут быть построены эффективная система охраны природы и рациональное природопользование.

 

 

№15 типы стабил экосистем

Стабильность-способность экосистем сохранять свою структуру и функциональные свой­ства при воздействии внешних факторов.

Устойчивость - способность экосистемы возвращаться в исходное) состояние после воздейств факторов, выводящих ее из равновесия.

Резистентная устойчив- это способн экосистемы сопротивляться наруш, поддерживая неизменной свото структуру и функцию.

Упругая устойчив- способн системы восстанавливаться после того, как ее структура и функции были нарушены. Экосистемы, характериз высокой резистентной устойчивостью, обладают плохой упругой устойчив (например, почва) и, наоборот, экосистемы с плохой резистентной устойчивостью показывают высокую упругую устойчив (например, лес).


№16 Свет как экологический фактор

Для животных СВЕТ как экологический фактор имеет несравненно меньшее значение, чем темпер и влажность. Но свет совершенно необходим живой природе, поскольку служит для нее практически единств источником энергии. Однако наибольшее экологическое значение свет имеет в смене дня и ночи. СВЕТ является примером экологического фактора, обладающего как витальным, так и сигнальным действием. С одной стороны, он служит главным источником энергии для фотосинтеза растений, а с другой -- он играет важную роль в осуществлении биологических ритмов разной продолжительности.

По отношению к свету выделяют следующие экологич группы растен:

• гелиофиты (светолюбивые); Обитат открытых мест обитания: лугов, степей, верхних ярусов лесов, ранневесенние растения, многие культурные растения.

• сциофиты (тенелюбивые);

• теневыносливые (факультативные гелиофиты).


№17 Биосфе́ра— оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеят; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернад. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деят не только в настоящ время, но и в прошл

Биосфера включает в себя верхние слои литосферы, в которых ещё живут организмы, гидросферу и нижние слои атмосферы.

Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.

Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она опред температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

№4 История экологии

В истории развития экологии как науки можно выделить три основных этапа. 1 этап - зарождение и становление экологии как науки (до 1960-х годов), когда накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, были сделаны первые научные обобщения. В этот же период французский биолог Ламарк и английский священник Мальтус впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.

2 этап - оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 1960-х до 1950-х годов). Начало этапа ознаменовалось выходом в свет работ русских ученых К.Ф. Рулье, Н.А. Северцева, В.В. Докучаева, впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии. После исследований Ч. Дарвина в области эволюции органического мира немецкий зоолог Э. Геккель первый понял, что Дарвин называл «борьбой за существование», представляет собой самостоятельную область биологии, и назвал ее экологией.

Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале XX столетия. В этот период американский ученый Ч. Адаме создал первую сводку по экологии, публикуются и другие важные обобщения. Крупнейший русский ученый XX в. В.И. Вернадский создает фундаментальное учение о биосфере.

В 1930-1940-е годы сначала английский ботаник А. Тенсли (1935 г.) выдвинул понятие «экосистема», а несколько позже В. Я. Сукачев (1940 г.) обосновал близкое ему представление о биогеоценозе.

3 этап (1950-е годы — до настоящего времени) — превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране окружающей человека среды. Одновременно с развитием теоретических основ экологии решались и прикладные вопросы, связанные с экологией.

ЗАДАЧИ

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.


 

 

 

 

 

№10 Организм и среда Жив орг во всем многообразии их связей являются предметом изуч экологии. К жив орг относ все формы жизнедеят. Организм – это дискретная единица жив материи, любое живое тело, живое сущ, реальный носитель жизни, котрй характериз всеми ее свойств и происходит от одного зачатка – семени, споры, оплодотв яйцелетк.

Все живые орг подраздел на 2 надцарства: эукариоты и прокариоты и 4 царства: бактер жив, грибы, раст, вирусы.

Каждое из царств в свою очередь подразделяется на подцарства: жив – на однокл и многокл; грибы на низшие и высшие, раст – на багрянки, настоящие водоросли и высш раст. По отношению к кислороду все живые орг делятся на аэробные (жизнед возможна только при налич свободного О2) и анаэробные (обит без О2).

Все многообразие организмов в биосфере связано друг с другом через питание. Поэтому живые организмы различают по способам питания. Это автотрофы, гетеротрофы и миксотрофы.

Автотрофы – орг, получ все нужные им для жизни хим элем из окружающ косной материи и не нуждающиеся в готовых органич соед. Они продуцируют органич вещества в процессе фотосинтеза (фотоавтотрофы), используя в качестве источника энергии солнечный свет или хемосинтеза (хемоавтотрофы, использ энергию, выделяющуюся при окислен неорг веществ), поэтому их называют продуцентами. Биомасса, которую они производят назыв первичной.

Гетеротрофы –это организмы, использ для своего питания чужие тела, т.е. готовые органич вещ-ва. Среди гетеротрофов выделяют три группы организмов: хищники, паразиты; питающиеся отмершей органикой. Миксотрофы – оргсо смешанным типом питания.

Эко амплитуда  - пределы приспособл вида или биотическ сообщества к изменяющимся услов окруж среды.;диапазон всех приемлемых условий существов, набор экологич услов для опред вида живых существ, при которых они способны выжить.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№18 Паразитизм и хищничество

Конкуренция. Попул, принадлежащие к разным видам, могут конкурировать между собой за жизненные ресурсы: воду и пищу, убежища, места кладки яиц и т.д. Конкуренция возникает в том случае, если различные виды обладают сходными потребностями к условиям жизни, пище, пространству. Хищничество. Связь жертвы и хищника - одна из самых тесных и распростра связей в сообществе. Хищничеством назыв такие отнош, при которых особи одного вида поедают особей другого. Например, растительноядные насекомые (тли) поедаются хищными насекомыми (хищные осы, жуки, муравьи). Мелкие хищные насекомые поедаются крупными (мурав лев поедает мурав) Паразитизм - такая форма связи в популяциях, при которой паразит получает необходимые пит вещества от организма хозяина, принося ему обычно вред, но не вызывая немедленной гибели: смерть хозяина привела бы и к гибели паразита. Паразитами могут быть грибы, животные, растения. Растения-паразиты используют в качестве хозяев другие растения. Типичными растениями-паразитами являются повилика, заразиха и др. Повилика, например, почти полностью лишена способности к фотосинтезу и все необходимые ей питательные вещества получает от хозяина.

Симбиозом назыв такую форму взаимд видов, при которой каждый вид извлек пользу из связи с другим видом.


№19 t и ее знач для среды

Значение температуры состоит прежде всего в непосредств ее влиянии на скорость и характер протекан реакций обмена вещ организмах. Биологиче свойства живых организмов, их клеток и клеточных структур, а также белков предопределяют возможность их жизнедеят в интервале t от 0 до 50°С.

Терморегуляция — это способность животных организмов поддерживать температуру тела в определённых границах, даже если температура внешней среды сильно отличается. Назначение системы терморегуляции — поддержание постоянного значения температуры тела, то есть при гипотермии (снижении температуры тела относительно нормальной) повышать теплообразование и снижать теплопотери, а при гипертермии (повышении температуры тела относительно нормальной), напротив, усиливать теплообмен с окружающей средой и снижать теплообразование.

Пойкилотермные жив - холоднокровн животные, животные с непостоянной температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. К П. ж. относятся все беспозвоночные, а из позвоночных — рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. Гетеротермные жив— гомойотермные жив, t тела которых может понижаться при впадении в спячку или оцепенение.


№3 Биолог регуляция геохим среды: гипотеза Геи 
Биогеохим циклы - циркуляц в биосфере химических элементов и органических соединений по характерным путям из внешней среды в организмы, потом из организмов во внешнюю среду. Такое перемещ элемнтв и неорг соед, необходимых для жизни можно назв круговоротом элемт питания. 
Гипотеза Геи — теория о Земле как суперорганизме, который в результате саморегуляции способен поддерживать основные параметры среды на постоянном уровне. Так, при различных уровнях энергии, поступающей от Солнца, темпер поврхн планеты может оставаться приблиз на одном уровне. Предложена в 1970-х годах брит экологом Джеймсом Лавлоком). Название «Гея» просх богини Земли в древнегреч мифл.

№5Пространственная структура попул выражается в закономерном размещ особей и их группировок по отнош к опред элементам ландшафта и друг к другу и отражает свойственный виду тип использ территории. Закономерное размещ особей в пространстве имеет большое биологич значе, являясь, основой всех форм нормальной жизнедеятельности популяций. Прежде всего, оно опред наиболее эффективное использ ресурсов среды – кормовых, защитных, микроклиматических и др. Пространств структурирован ность попул служит основой устойчивого поддержания необход уровня внутривидовых контактов между особями.

Типы пространственного распределения.

Выделяют три осн типа распред особей в пространстве:

единообразное (особи размещ в прострнв равномерно, на одинаковых расстояниях др от др), (равномерного распределения);

аггрегационное, или мозаичное (то есть "пятнистое", особи размещ в обособленных скоплениях);

случайное, или диффузное (особи распред в пространстве случайным образом).

ПРИНЦИП ОЛЛИ , степень агрегации при к-рой наблюд оптимальный рост и выживание популяции, варьирует в зависимости от вида и условий. Сформулирован В. Олли (1931).

 

№11Распред энерг и оптимизация: г — и К-отбор Концепция чистой энергии экосистемы как целого основывается на распределении энергии между продук­цией (Р) и дыханием, или поддержанием (R). Сходным образом отдельный организм и популяция могут расти или размножаться только в том случае, если они получают энергии больше, чем ее нужно для поддержания. Энергия для поддержания представля­ет собой сумму энергии, образующейся в результате основного обмена (т. е. обмена, который характеризует особь в состоянии покоя; этот обмен можно измерить в лаборатории, и он меняется в зависимости от типа организма и температуры) и кратной ему величины энергии, обеспечивающей минимальную активность, необходимую для выживания в полевых условиях. Такая энергия для поддержания определяется при длительных наблюдениях в поле, поскольку ее величина широко варьирует в зависимости от того, является ли данный организм подвижным или сидячим. Для размножения требуется дополнительная, или чистая, энергия,


№12 Структура экосистемы

Экосисте́ма— биологич система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

Трофическая структура экосистем. Цепи питания. Любая экосистема включает несколько трофических (пищ) уровней или звеньев. Первый уровень представлен растениями. Их называют автотрофами или продуц. Второй и последующ уровни представл животными. Их назыв гетеротрофами или консументами. Последний уровень в основном представлен микроорганизмами и грибами, питающимися мертвым веществом. Их назыв редуцентами. Они разлагают орг вещество до исходных мин элементов. Взаимосвязанный ряд троф уровней представляет цепь питания, или трофич цепь. Главное св-во цепи пит - осущ биологического круговорота веществ и высвобождение запасенной в орг вещ энергии.

Биотические компоненты сост из 3 функц груп орг-мов: продуц, или автотрофные организмы (сами являются пищей).Синтезируют органич вещества из неорганич. Делятся на фото- и хемоавтотрофы -для синтеза орг веществ используют энергию окисления неорг соед). Более 98% автотрофов - фототрофы. Являются первым звеном пищевой цепи. Консументы, или геторотрофы (пит другими). Использ в качестве энергии готовое орг вещество, создаваемое автотрофами (продуц). Редуценты-микроорг (бактр и гриб), разрушающие отмершие остатки жив сущ, превращ их в неорг соединения и простейшие органич соединения.

№20 Конкуренция. Принцип Гаузе

Конкуренция. Популяц, принадлеж к разным видам, могут конкурировать между собой за жизненные ресурсы: воду и пищу, убежища, места кладки яиц и т.д. Конкур возникает в том случае, если различные виды обладают сходными потребностями к услов жизни, пище, пространству. Такие отнош, угнетающие оба вида, возникают, например, между культурными растениями и сорняками. Конкур проявляется тем резче, чем более сходны потребности взаимодействующих видов. В резулт конкуренции наименее приспособл организмы погибают.

Экологи́ческая ни́ша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды.

Суть принцип Гаузе, состоит в том, что каждый вид имеет свою собственную экологическую нишу. Никакие два разных вида не могут занять одну и ту же экологическую нишу.


№21Общий баланс процессов продукции и разложения

Хотя в прир имеется широк спектр организмов с самыми разнообразн функциями, раздел их на автотрофов, фаготрофов и еапротрофов — весьма удобный способ систематизации при описании экологической структуры сообществ, подобно тому как «продукция», «потребление» и «разложение» служат полезными представлениями при описании функций сообщества в целом. Эти и другие экологические категории относятся к функциям, а не к ■видам как таковым, поскольку популяция конкретного вида может выполнять не одну, а несколько основных функций. Как уже отмечалось, для эволюционно более продвинутых форм обычно характерен довольно узкий диапазон функций. Отдельным видам бактерий, грибов, простейших и водорослей может быть свойствен высокоспециализированный метаболизм, но эти низшие типы, рассматриваемые в целом, крайне разнообразны по своим возможнсм и способны выполнять почти все возможные биохимические превращ. Хотя мы считаем микроорганизмы «примитивными», человек и другие так называемые «высшие» орган не могли бы жить без микробов ,быстро приспосабливаясь к меняющимся условиям они поддерживают стабильность экосистемы.


№6Эволюция экосистем

Любая экологич система непрерывно изменяется, приспосабливаясь к измен внешней среды. Аллогенные изменения обусловлены геохим силами, действующ на экосистему извне, а также действием геолог факторов. Автогенные изменения протек под действ факторов, возникающ внутри экосис.

Экол сукцессия - это прцесс направ-го развит экосис, протекающ через послед замещ простого сообщ более сложным, с более богатм биолог разнообраз, с более сложн пространств и троф структурой, в результате котор экосистема становится более устойчивй. Прир сукцессии происходят под действ естеств причин, не связ с деят человека. Антропоге сукцессии обусл деяте человека. Аутогенные сукцес (самопорождщиеся) возник вследств внутренних причин (измен среды под действ сообщв); подтипы – сингенез и эндоэкокинез. Аллогенные сукцессии (порожд извне) вызв внешн прич (например, изменение климата); подтипы – гейтогенез и гологенез.

№7 Методы экологии

подраздл на полевые (изуч жизни организмов и их сообщ в естеств услов) и экспериментальные (эксперм в лабор, где имеся возможн не только варьировать, но и строго контрол влиян на жив орг-змы любых факторов по заданной прогр). Для изуч и прогнозир прир проц широко использ также метод матем моделир. Такие модели экосистем строятся на основ многочисл сведений, накопл в полевых и лабортрн услов. При этом правильно постр мат модели помогают увидеть то, что трудно или невозм провер в экспермнте.

Системн подход в экологии обусловил формир целого напрвл, ставшего ее самстоят отраслью - системной экол. Сист подход - это напрвл в методологии познания объектов как систем.Система это множ взаимосв элемент, образ опред целостность, единство. Ее состав, структр и сво-ва изуч посредством сист анализа, являющ основой системн подхода и представ собой совокуп методологич средств, использ для реш сложн научн проблем. В эту совокуп средств входит комплекс методв от прост описат, логич до сложнх матем

№13 Законы минимума

В 1840 г. Ю. Либих «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай, определ величина и устойчивость последнего во времени». Впоследствии к питат веществам добавили ряд других факторов, например температуру.

Закон толерантности: отсутствие или невозможность развития экосистемы определ не только недостатком, но и избытком любого из факторов (тепло, свет, вода). Следоват, организмы характеризуются как экологическим минимумом, так и максимумом. Диапазон между двумя величинами сост пределы толерантности, в которых организм нормально реагирует на влияние среды. Закон толерантности предложил В. Шелфорд в 1913 г.

Правило замещ экологических условий (В.В. Алёхин, 1931 г.) – любое условие среды в некоторой степени может замещаться другим; следоват, внутренние причины экологич явлений при аналогичном внешнем эффекте могут быть различными.Стенобионты —жив и раст, способ сущ лишь при относит постоянных условиях окружающ среды (t, солености, влажности, наличия опред пищи и т. д.). Например, все внутренние паразиты. Некоторые стенобион зависят от какого-либо одного фактора, например сумчатый медведь коала — от налич эвкал, листьями которого он питается. Пределы толерантности: узкие. Территория расселен: огранич, с относительно постоянными условиями среды. Эвриобионты противопоставлены. Они, в отлич от стеноб, могут сущ в самых разнообразных условиях.

№14 Популяция в сообществах

В природе сущ сложные и очень разные связи между попул, так как все они вступают в те или иные пищ и террит взаимтнош.

Конкуренция. Попул, принадлеж к разным видам, могут конкурир между собой за жизнен ресурсы: воду и пищу, убежища, места кладки яиц и т.д. Конкуренция возникает в том случае, если различн виды обладают сходными потребностями к условм жизни, пище, простр-ву. Хищничеством назыв такие отнош, при котор особи одного вида поедают особей другого. Паразитизм - такая форма связи в попул, при котор паразит получает необходим пит вещ от организма хозяина, принося ему обычно вред, но не вызывая немедленной гибели. Ими могут быть гриб, жив, раст. симбиоз — это любая форма взаимодейств между организмами разных видов, в том числе паразитизм (отношения, выгодные одному, но вредные другому симбионту). Обоюдно выгодный вид назыв мутуализмом. Комменсализмом назыв отнош, полезные одному, но безразличные другому, а аменсализмом — отношения, вредные одному, но безразличн другому.

№22 Газовый состав атмосферы практически постоянен и включает: N — 78%, О — 20,9%, СОг, аргон и другие газы, частицы воды, пыль. Низкая плотность воздуха обуславливает низкое давление на суше. С увеличением высоты оно еще более уменьшается, снижается концентрация кислорода, сокращается количество видов, способных обитать в таких условиях.

Атмосфера играет огромную роль во всех природных процессах, в первую очередь она регулирует тепловой режим и общие климатические условия, а также защищает человечество от вредного космического излучения.

Содержание кислорода в воздухе на нашей планете не меняется, несмотря на потребление его животными и людьми, на окисление в природе и процессы горения. Пополняется кислород атмосферы за счет жизнедеятельности растений. Кислород в чистом виде обладает токсическим воздействием, что связывают с окислением ферментов. Животные потребляют в среднем следующее количество кислорода (мл/кг массы). Количество потребляемого кислорода зависит также от возраста, пола и физиологич состояния организма. Содерж кислорода в воздухе закрытых помещений для животных при недостаточном обмене воздуха — вентиляции может снижаться, что при длительном воздействии сказывается на их здоровье и продуктивности. Наиболее чувствительны к этому птицы.


№23 Масса живого

 


 


Информация о работе Экология, этапы развития