Recomendados
Más contenido relacionado
La actualidad más candente
La actualidad más candente (18)
Similar a экология как наука
Similar a экология как наука (20)
Más de Alex Sarsenova
Más de Alex Sarsenova (20)
экология как наука
- 1. Экология как наука Основные понятия экологии
- 2. Экология – это наука о взаимосвязях и взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой. «… это познание экономики природы…» (14 сентября 1866 год, немецкий биолог Эрнст Геккель)
- 3. Эрнст Геккель «Экология - это биология окружающей среды» «Среда обитания определяет эволюцию»
- 4. Определение экологии Экология – одна из биологических наук, изучающая живые системы в их взаимодействии со средой обитания. Экология – комплексная наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии ее и общества. Экология – особый научный подход к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический подход). Экология – совокупность научных и практических проблем взаимоотношений человека и природы (экологические проблемы). Экология – наука о взаимодействии трех систем: природы, человеческого общества, порожденной человеком техники (глобальная экология).
- 5. Предметом экологии являются отдельные особи, популяции, сообщества, экосистемы. Задачи экологии состоят в изучении влияния окружающей среды на живые организмы, выявление проблем взаимодействия человека и природы, предложение рациональных путей выхода из экологического кризиса.
- 6. Разделы экологии Аутэкология или экология организмов изучает действие различных факторов внешней среды на отдельные организмы и популяции. Демэкология или экология популяций исследует прямые и обратные связи популяций со средой и внутрипопуляци онные процессы. Синэкология или экология сообществ исследует биотические существа и их взаимоотношен ия со средой обитания.
- 8. Задачи экологии Искусственная регуляция численности видов - вредителей сельского хозяйства Изучение взаимоотношений организмов, популяций, видов между собой Изучение закономерностей действия факторов неживой природы на организмы Задачи современной экологии Решение проблемы охраны природы Создание эффективной агротехники выращивания сельскохозяйственных культур Изучение проявлений борьбы за существование в популяциях
- 9. Охарактеризовать методы экологии: (определение, как и в каких случаях используется, классификация) - Наблюдение - Эксперимент - Моделирование - Измерение - Описание
- 10. Метод – путь, способ познания Наблюде- ние Экспери- мент Моделиро- вание Бинокль, лупа, микроскоп, космический спутник Описа- ние Измере- ние Батискаф, аквариум, лабораторное оборудование Линейка, теодолит, эхолот, сканер Словари, энциклопедии, научные статьи Компьютер., компьютерная программа
- 12. БИОСФЕРА Термин «биосфера» использовал в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс для обозначения оболочки Земли, населяемой живыми организмами.
- 13. БИОСФЕРА В 20-х гг. прошлого века в трудах В.И. Вернадского было разработано представление о биосфере как глобальной единой системе Земли, где весь основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жизнью.
- 14. БИОСФЕРА ЭТО та область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов.
- 16. Границы биосферы 1. В литосфере жизнь ограничивает прежде всего температура горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5–15 км уже превышает 100˚С. 2. В океане жизнь распространена на всех глубинах и встречается на дне океанических впадин в 10–11 км и температурой около 0˚С. 3. Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нарастанием ультрафиолетовой радиации (1 – 1,5 км)
- 17. Вещество биосферы 1. Живое вещество – живые организмы, населяющие нашу планету (масса живого вещества составляет лишь 0,01% от массы всей биосферы).
- 18. Вещество биосферы 2. Косное вещество – неживые тела, образующиеся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов (породы магматического и метаморфического происхождения, некоторые осадочные породы).
- 19. Вещество биосферы 3. Биогенное вещество – неживые тела, образующиеся в результате деятельности живых организмов (некоторые осадочные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород атмосферы и др.).
- 20. Вещество биосферы 4. Биокосное вещество – биокосные тела, представляющие собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов (почвы, илы, кора выветривания и др.).
- 21. Вещество биосферы 5. Радиоактивное вещество – атомы радиоактивных элементов – уран (238U и 235U), торий (232Th), радий (226Ra) и радон (222Rn и 220Rn), калий (40K), рубидий (87Rb), кальций (48Са), углерод (14С) и др.
- 22. Вещество биосферы 6. Рассеянные атомы – отдельные атомы элементов, встречающиеся в природе в рассеянном состоянии (в таком состоянии часто существуют атомы микро- и ультрамикроэлементов: Mn, Со, Zn, Сu, Аu, Hg и др.)
- 23. Вещество биосферы 7. Вещество космического происхождения – вещество, поступающее на поверхность Земли из космоса (метеориты, космическая пыль).
- 24. Свойства биосферы Целостность и дискретность. Централизованность. Устойчивость и саморегуляция. Ритмичность. Круговорот веществ и энергозависимость. Горизонтальная зональность и высотная поясность. Большое разнообразие условий обитания и живых организмов.
- 26. Круговорот веществ в биосфере Круговорот веществ – многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли. Круговорот веществ осуществляется при непрерывном поступлении (потоке) внешней энергии Солнца и внутренней энергии Земли.
- 28. Геологический круговорот Большой круговорот веществ в природе – круговорот веществ, движущей силой которого являются экзогенные и эндогенные геологические процессы. Эндогенные процессы (процессы внутренней динамики) происходят под влиянием внутренней энергии Земли. Экзогенные процессы (процессы внешней динамики) протекают под влиянием внешней энергии Солнца.
- 29. Биологический (биогеохимический) круговорот Малый круговорот веществ в биосфере – круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов. В отличие от большого геологического малый биогеохимический круговорот веществ совершается в пределах биосферы.
- 30. В биогеохимических круговоротах следует различать две части: 1) резервный фонд – это часть вещества, не связанная с живыми организмами; 2) обменный фонд – значительно меньшая часть вещества, которая связана прямым обменом между организмами и их непосредственным окружением.
- 31. Виды биогеохимических круговоротов 1) Круговороты газового типа с резервным фондом веществ в атмосфере и гидросфере (круговороты углерода, кислорода, азота). 2) Круговороты осадочного типа с резервным фондом в земной коре (круговороты фосфора, кальция, железа и др.).
- 32. Антропогенный круговорот Антропогенный круговорот (обмен) – круговорот (обмен) веществ, движущей силой которого является деятельность человека. В нем можно выделить две составляющие: • биологическую, связанную с функционированием человека как живого организма, • техническую, связанную с хозяйственной деятельностью людей (техногенный круговорот).
- 34. Среда обитания Это –совокупность компонентов живой и неживой природы, а так же деятельности человека, воздействующих на организм
- 37. Характеристика Адаптации организма к среде •Разреженная. •Обилие света и кислорода. •Гетерогенная в пространстве. •Очень динамичная во времени Выработка опорного скелета, механизмов регуляции гидротермического режима. Освобождение полового процесса от жидкой среды
- 38. Водная среда
- 39. Характеристика Адаптации организма к среде •Самая древняя. •Освещенность убывает с глубиной. •При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. •Дефицит кислорода. •Степень солености возрастает от пресных вод к морским и океаническим. •Относительно однородная (гомогенная) в пространстве и стабильная во времени Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы, развитие воздухоносных полостей, осморегуляции
- 40. Почвенная среда
- 41. Характеристика Адаптации организма к среде •Дефицит или полное отсутствие света. Высокая плотность. •Четырехфазная (фазы: твердая, жидкая, газообразная, живые организмы). •Неоднородная (гетерогенная) в пространстве. •Во времени условия более постоянны, чем в наземно-воздушной среде обитания, но более динамичны, чем в водной и организменной. •Самая богатая живыми организмами среда обитания Форма тела вальковатая, слизистые покровы или гладкая поверхность, у некоторых имеется копательный аппарат, развитая мускулатура. Для многих групп характерны микроскопические или мелкие размеры как приспособление к жизни в пленочной воде или в воздухоносных порах
- 43. Характеристика Адаптации организма к среде •Очень древняя. •Жидкая (кровь, лимфа) или твердая (плотные ткани). •Наибольшее постоянство среды во времени из всех сред обитания Коадаптация паразита и хозяина, симбионтов друг к другу, синхронизация биоритмов, выработка у паразита защиты от переваривания хозяином и системы «заякоривания» в среде, усиление полового размножения, редукция зрения, пищеварительной системы
- 45. Экологические факторы условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм. Среда включает в себя все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях
- 46. Действие факторов Ограничивающие факторы – факторы, выходящие за границы максимума и минимума. Биологический оптимум – интенсивность факторов, благоприятная для жизнедеятельности организмов. Комплексное действие факторов – экологические факторы обычно действуют не поодиночке, а целым комплексом. Действие одного какого-либо фактора зависит от уровня других.
- 48. Абиотические факторы – компоненты неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на организм. Их делят на следующие группы: – климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер, атмосферное давление и др.); – геологические факторы (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.); – орографические факторы, или факторы рельефа (высота местности над уровнем моря, крутизна местности – угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности – положение местности по отношению к сторонам света и др.); – эдафические, или почвенно-грунтовые, факторы (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и др.); – гидрологические факторы (течение, соленость, давление и др.).
- 49. Биотические факторы – воздействие на организм других живых организмов. В зависимости от вида воздействующего организма их разделяют на две группы: – внутривидовые, или гомотипические, факторы – это влияние на организм особей этого же вида (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.); – межвидовые, или гетеротипические, факторы – это влияние на организм особей других видов (волка на зайца, сосны на березу и т.д.). В зависимости от принадлежности к определенному царству : – фитогенные факторы – это влияние растений; – зоогенные факторы – влияние животных; – микогенные факторы – влияние грибов; – микробогенные факторы – влияние микроорганизмов (вирусов, бактерий, простейших).
- 50. Биотические факторы – воздействие на организм других живых организмов. По типу взаимодействия различают протокооперацию, мутуализм, комменсализм, внутривидовую и межвидовую конкуренции, паразитизм, хищничество, аменсализм, нейтрализм.
- 51. Антропогенные факторы – деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.). В зависимости от характера воздействий антропогенные факторы делят на две группы: – факторы прямого влияния – это непосредственное (прямое) воздействие человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных, отлов рыбы и т. д.); – факторы косвенного влияния – это опосредованное (косвенное) воздействие на организм (загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, беспокойство и т.д.).
- 52. Антропогенные факторы – деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.). В зависимости от последствий воздействия антропогенные факторы делят на следующие группы: – положительные факторы – факторы, которые улучшают жизнь организмов или увеличивают их численность (разведение и охрана животных, посадка и подкормка растений, охрана окружающей среды и т. д.); – отрицательные факторы – факторы, которые ухудшают жизнь организмов или снижают их численность (вырубка деревьев, отстрел животных, разрушение местообитаний и т.д.).
- 53. Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени. По характеру изменения во времени: Регулярно-периодические факторы – это факторы, меняющие свою силу в зависимости от времени суток, сезона года, ритма приливов и отливов (освещенность, температура, длина светового дня и т.д.). Нерегулярные (непериодические) факторы – это факторы, не имеющие четко выраженной периодичности (наводнение, ураган, землетрясение, извержение вулкана, нападение хищника и т.д.). Направленные факторы – это факторы, действующие на протяжении длительного промежутка времени в одном направлении (похолодание или потепление климата, зарастание водоема, эрозия почвы и т.д.).
- 54. По характеру ответной реакции организма на воздействие экологического фактора различают следующие группы экологических факторов. Раздражители – факторы, вызывающие биохимические и физиологические изменения (адаптации). Модификаторы – факторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения (адаптации). Ограничители – факторы, обусловливающие невозможность существования организма в данных условиях и ограничивающие ареал его распространения. Сигнализаторы – факторы, информирующие об изменении других факторов.
- 55. По принципу возможности потребления при взаимодействии с организмом экологические факторы подразделяют на ресурсы и условия. Ресурсы – это экологические факторы среды обитания, которые организм потребляет, то есть их количество в результате взаимодействия с организмом может уменьшаться (пища, вода, солнечная энергия, кислород, углекислый газ и т.д.). Условия – это экологические факторы среды обитания, которые организм не потребляет, то есть их количество не уменьшается, но они могут оказывать влияние на организм (температура, влажность, атмосферное давление, гравитационное поле и т.д.).
- 57. 1. Закон толерантности (закон оптимума или закон В. Шелфорда) Каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей (много «хорошо» – тоже «не хорошо»).
- 59. По отношению к каждому фактору можно выделить • зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), • зону пессимума (зону угнетения) • пределы выносливости организма.
- 60. Экологическая толерантность Tolerantia – (лат.) – терпение – способность выдерживать изменения условий обитания стенобионт ы эврибионты Организмы, обитающие в узком диапазоне фактора, Организмы, приспособившиеся существовать в широком диапазоне внешних условий
- 61. 2. Неоднозначность действия фактора на разные функции Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания половых продуктов, неблагоприятна для икрометания.
- 62. 3. Разнообразие индивидуальных реакций на факторы сред Степень выносливости, критические точки, оптимальная и пессимальные зоны отдельных индивидуумов одного вида не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами особей, так и половыми, возрастными и физиологическими различиями.
- 63. 4. Относительная независимость приспособления организмов к разным факторам Степень выносливости к какому- нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам.
- 64. 5. Несовпадение экологических спектров отдельных видов Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям.
- 65. 6. Взаимодействие факторов Оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе. Угроза замерзания значительно выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду.
- 66. 7. Закон минимума (закон Ю. Либиха или правило ограничивающих факторов) возможности существования организмов в первую очередь ограничивают те факторы среды, которые наиболее удаляются от оптимума. Если хотя бы один из экологических факторов приближается или выходит за пределы критических величин, то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель.
- 67. 8. Гипотеза незаменимости фундаментальных факторов (В. Р. Вильямсон) Полное отсутствие в среде полное отсутствие в среде фундаментальных экологических факторов (физиологически необходимых; например, света, воды, углекислого газа, питательных веществ) не может быть компенсировано (заменено) другими факторами. По данным «Книги рекордов Гиннеса» без воздуха человек может прожить до 10 мин., без воды – 10–15 суток, без пищи – до 100 дней.
- 69. Основные механизмы адаптации на уровне организма: Биохимические адаптации – изменения во внутриклеточных процессах (например, смена работы ферментов или изменение их количества). Морфо-анатомические адаптации – изменения в строении организма (например, видоизменение листа в колючку у кактусов для снижения потерь воды, яркая окраска цветков для привлечения опылителей и др.). Морфологические адаптации у растений и животных приводят к образованию определенных жизненных форм. Физиологические адаптации – изменения в физиологии организма (например, способность верблюда обеспечивать организм влагой путем окисления запасов жира, наличие целлюлозоразрушающих ферментов у целлюлозоразрушающих бактерий и др.).
- 70. Основные механизмы адаптации на уровне организма: Этологические (поведенческие) адаптации – изменения в поведении (например, сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период, брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения и др.). Этологические адаптации характерны для животных. Онтогенетические адаптации – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.
- 71. Три основных пути адаптации подчинение организма влиянию факторов с изменением интенсивности обмена веществ виды с переменными температурой тела (пойкилотермным), составом воды (пойкилогидрически м) активное сопротивление влиянию внешней среды. гомойотермные, гомойогидрические виды Поддержание постоянной температуры тела, обводненности, развитие способов поддержания гомеостаза . избегание неблагоприятных условий животные, способные к перемещению в пространстве. миграции, рытье нор, строительство гнезд, помогающие уйти от отрицательного влияния факторов.