Экология oikos жилище наука о жилище о среде обитания

Экология (oikos жилище) наука о жилище (о среде обитания)

1 Антропоцентрический подход

Прагматический эмпиратив – разрешено и правильно, то что выгодно человеку.

Биосфероцентрический принцип – для сохранения жизни человека.

Моисеев ввёл термин «КВОЭВОЛЮЦИЯ» (вместе развитие) взаимоотношение.

Экология – наука о взаимоотношениях организмов и их сообществ со средой обитания (Ю. Одум 1975 американский эколог)

Разделы экологии

Общая экология – выявляет общие закономерности для живой природы

Глобальная экология – изучает биосферу.

Социальная экология – исследует взаимоотношения общества и природы.

Прикладная экология – изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов.

Принцип системности в экологии

Окружающий мир – это иерархическая совокупность взаимодействующих открытых, саморегулирующихся, самовоспроизводящихся и саморазвивающихся систем (иерархия – матрёшка в матрёшке).

Система – множество взаимосвязанных элементов, образующих определённую целостность.

Открытая система – обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией.

Иерархия – любая система является составной частью системы более высокого уровня.

Иерархия систем макромира

Биосфера

Экосистема(например, речка равнинная)

Биоценоз(живое сообщество)

Популяция

Организм(особи одного вида) ПРЕДМЕТ РАЗДЕЛЫ БИОЭКОЛОГИИ МЕТОДЫ Организм Экология особи Наблюдение … Математическое моделирование (можно и для экосистемы) - модель замещает объект познания (оригинал) и служит источником информации о нём

Общая экология.

Среда обитания – совокупность природных условий, в которых обитает живой организм.

1 Водная среда

2 Наземно-воздушная среда

3 Почва как среда обитания

4 Организм как среда обитания.

Экологический фактор

1 Абиотические – факторы неживой природы. - климатические (температура, давление, влажность) - факторы рельефа (высота над уровнем моря)

Науки о биоритмах.

Наука, изучающая роль фактора времени в осуществлении биологических процессов.

Экологические ритмы

С ними связаны ритмы биологических систем: 1) Суточные - 24ч (сигнал – смена темного и светлого времени суток, за счет… 2) Приливные – 12,4 часа (сигнал – вода, за счёт притяжения Луны)

ЗАКОН: Любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного воздействия на живые организмы.

Успешную жизнедеятельность организма ограничивает тот экологический фактор, который более всего отклоняется от оптимальных знаний, приближаясь к… Лимитирующий фактор – фактор, ограничивающий жизнедеятельность. Популяция – группа организмов одного вида, занимающая определённое пространство (ареал) и имеющая однородный генофонд…

Демографические показатели популяции.

- численность – общее количество особей

- биомасса – общий вес особей

- плотность – количество особей на единицу площади или объема

- рождаемость - количество новорожденных в единицу времени

- смертность - количество погибших в единицу времени

- прирост популяции – разница между рождаемостью и смертностью

Биотический потенциал и сопротивление среды

Биотический потенциал: - рождаемость - способность к захвату - способность…

Саморегуляция

Регуляция плотности популяции через изменение: - рождаемости - смертности

Структура популяции

2 Половозрастная (предрепродуктивная, репродуктивная и пострепродуктивная часть популяции) 3 Этологическая (поведенческая) Этология – наука о поведении.

Экосистема

Структура экосистемы. Биоценоз биотоп … Круговорот биогенных конкурентов (водород, углерод, кислород, сера, фосфор)

Биотические отношения

Полезно вредные - регулируют численность особей в биоценозе по принципу отрицательной обратной связи (саморегуляция: РЫСЬ-ЗАЯЦ, чем больше рыси, тем… Конкуренция внутривидовая – самоизреживание растений Аменсализм – под елью из-за высокого затенения не могут расти светолюбивые виды (под елью растёт хорошо кислица)

Конкуренция межвидовая

Гаузе Г. Ф. сформулировал правило конкурентного исключения Гаузе – невозможность длительного совместного выживания 2^ух видов с близкими экологическими требованиями (например, канадская – европейская норка, узколапый – широколапый рак, серая – черная крыса)

Структура биоценоза

2 Пространственная структура (вертикальная ярусность) 3 Экологическая структура (экологическая ниша вида) Экологическая ниша - это комплекс экологических факторов, необходимый для существования вида в природе; экологическое…

Вертикальная структура биоценоза

Малые деревья Кустарники Травы и кустарники, мхи, лишайники

Международное сотрудничество.

Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио Де Жанейро, 1992) принята конвенция по биологическому разнообразию.

Компоненты экосистемы

2 Консументы (потребители) – животные, потребляющие живое органическое вещество. 1 порядка – питаются продуцентами 2 порядка – питаются консументами 1го порядка

ЗАКОН однонаправленности потока энергии.

Энергия идёт через экосистему с уменьшением (согласно закону 10%)

Пищевые цепи

Цепь питания– последовательно питающиеся друг другом организмы.

Трофический уровень – звено в цепи питания.

ЗАКОН Экологических пирамид биомассы.

Биоманипулирование (напр. Озеро) Одноклеточные водоросли (цветение воды) Низшие ракообразные (дафнии и …)

При передаче энергии по пищевой цепи с одного трофического уровня на другой, теряется 90% энергии(траты на обмен веществ, энергия, совершив работу превращяется в тепло и уходит из экосистемы)и только 10% её переходит к очередному потребителю в виде продукции.

продуценты

Дождь солнечная энергия почва

ТРАВОЯДНЫЕ СЪЕЛИ

ХИЩНИКИ

(Р – прирост биомассы в единицу времени)

Р1 – первичная продукция (продуцентов: зелёные растения и цианобактерия)

Р2 – вторичная продукция (консументов и редуцентов: бактерии, плесень и низшие грибы)

Пирамида энергии

(только 10% энергии в каждом следующем звене усваивается)

ЭКОСИСТЕМА

Искусственные естественно искусственные

Агроценоз (поле ржаное, пшеница, теплица) созданный с целью получения с/х продукции и регулярно поддерживаемый человеком биоценоз, обладающий малой экологической надёжностью, но высокой продуктивностью одного или нескольких избранных видов растений или животных.

Отличается от природного сообщества:

- пониженным разнообразием,

- пониженной способностью противостоять конкурентам и вредителям,

- из-за изъятия урожая человеком, отсутствует самовосстановление, круговорот разорван

Концепция биосферы Вернадского.

Биосфера – это экосистема планетарного масштаба.

Биосфера – совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро-, атмосферы), которая заселена живыми организмами и находится под их воздействием.

Вернадский

«Биосфера»

1926г

Атмосфера

ТЕРМОСФЕРА (СЕВЕРНОЕ СИЯНИЕ) МЕЗОСФЕРА (МЕТЕОРИТЫ) СТРАТОСФЕРА 20-50КМ

Типы вещества биосферы.

- биогенное вещество – следы «белых биосфер» (каменный уголь, нефть, торф, известняк), создаётся в процессе жизнедеятельности организмов. - костное вещество – без участия живых организмов (базальты, граниты) - биокостное вещество –костное вещество, видоизменённое живым (почва, океанические воды, приземные слои атмосферы). …

Распределение первичной продукции экосистем в биосфере.

Степь Тундра Полупустыни Пустыни умеренного пояса Водные: коралловые рифы места, где реки впадают в моря небольшое мелководье…

Большой круговорот.

Круговорот воды осуществляется и без участия живого вещества

Океан испарение облако дождь…

Речки с горки в океан

Ветер преобладает на север

Малый круговорот.

- круговорот осадочного типа – с резервным фондом в твёрдом состоянии в земной коре (фосфор (Р), кальций (Са), железо(Fe)) - круговорот газового типа с резервным фондом веществ в газообразном состоянии… Углерод (CO₂)

Прикладная экология.

1) химическое CН3Н9 – метилртуть, СО, СО2, SО2, NO2, тяжелые металлы, пестициды) 2) физическое – параметрическое (тепловое, шумовое, электромагнитное,… 3) Биологическое – синантропные (тараканы, мухи, крысы) и паразитические организмы (микроорганизмы, клещи, вши) не…

Закон Эшби.

Кислотность осадков в единицах РН от 0 до 12 – нейтральная, средняя 6-7 РН.

РН меньше 5,6 – эти осадки кислотные (альденеды, кислотные)

Главные причины кислотных дождей: оксиды серы SO2

ТЭС – сжигание органического топлива (как уголь), цветная металлургия, переработка нефти.

Окислы азота – выбросы а/м, сжигание органического топлива.