Экология. Основные понятия. Предмет. Задачи.

                                    Экология

                          Экология. Основные понятия. Предмет. Задачи.

Экология –  наука о жилище.

Экология –  это наука о взаимоотношениях живых существ между собой  и с окружающей их неорганической с природой, о связях в над организменных системах , о структуре и функционировании этих систем.

Различают 2 точки  зрения при рассмотрении экологических  проблем:

1. Антропоцентрический (технологический) подход. Взаимоотношения человека с природой происходит по правилам установленным человеком.
2. Биоцентрический (экоцентрический) подход. Развитие человеческого общества это часть эволюции природы.

Для рассмотрения экологических проблем существуют следующие подходы:

• Экосистемный подход
• Изучение сообществ
• Популяционный подход
• Эволюционный подход
• Исторический подход

Разделы экологии

1. Общая экология (устанавливает общие закономерности функционирования экологических систем)
2. Биоэкология
• Системная
• Популяционная     
• Экология биоценоза
• Экология систематических групп организмов
• Эволюционная экология

 
 

3. Геоэкология
4. Экология человека ( исследует взаимодействие человека как индивида и личности с окружающей средой и социальной средой)
5. Прикладная экология ( формирует экологические критерии экономики, исследует механизм антропогенного воздействии на природу и человеческую среду, следит за качеством среды, разрабатывает нормативы и средства охраны среды)

Основными методами экологии являются:

• Метод регистрации и оценки состояния среды
• Метод количественного учета
• Исследование влияние факторов среды на жизнедеятельность организма
• Изучения взаимоотношения между организмами в многовидовых сообществах
• Методы математического моделирования

Проблемы  экологии:

1. Объем антропогенного воздействия на природу приблизился к пределу устойчивости биосферы.
• Сократились площади не нарушенных экосистем
• Большое потребление и изъятие природных ресурсов
• Загрязнение среды отходами
• Нарушение круговорота веществ в потоке энергии

 

2. Природа отвечает на вмешательство не предвидимыми изменениями
3. Отчуждение человека от природы

Главными задачами экологии являются:

1. Диагностика состояния природы планеты, ее ресурсов, определение порога выносливости
2. Разработка прогнозов изменения биосферы отказ от природнопокровительской идеологии и экологизация производства экономики
3. Выработка критериев оптимизации
4. Формирование стратегии поведения общества, экономики

Теория  системы в экологии

Под системой понимается не коя мысленная или реальная совокупность частей со связями между  ними. Свойства системы невозможно понять лишь на основании свойств  ее частей.

Система имеет  определенную структуру на основании  принципа необходимого разнообразия элементов. Это разнообразие характеризуется  индексом Шеннона.

Системы подразделяются на:

• Изолированные
• Замкнутые
• Открытые

Система между  внутренними элементами которых и элементами среды осуществляется переносы вещества энергии и информации называются динамическими системами.

Преобладание  внутреннего взаимодействия в системах над внешним определяет ее устойчивость. Действие системы во времени называют поведением системы.

Изменения поведения  системы от влияния внешних условий  называется реакцией системы. Стойкие  изменения реакции системы называются адаптацией. Адаптированные изменения и связи системы Вов времени называют эволюцией системы.

Сложность системы  определяется числом связей между ее элементами. Важной особенностью эволюции сложных систем является неравномерность отсутствие монотонности в развитии. Любая реальная система может быть представлены в виде модели.

Основные  законы экологии.

1. Закон больших чисел. (Совокупность действия большого числа случайных факторов приводит к результату почти независящего от случая). Принцип Ле Шателье Брауна ( при внешнем воздействии выводящим систему из состояния устойчивого равновесия это равновесие смещается в направлении при котором эффект внешнего воздействия уменьшается.
2. Закон оптимальности. (Любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно временных пределах)
3. Закон всеобщей связи вещей и явлений в природе и обществе. ( Любая система может развиваться только за счет использования материально энергетических и информационных возможностях окружающей его среды)
4. Правило максимального давления жизни или закон ограниченного роста Дарвина.

Экологическая классификация организмов.

Жизнь – это активное поддержание и самовоспроизведения специфической структуры идущей с затратой полученной из вне энергии.

Основными отличиями живых  организмов являются:

• Способность к саморегуляции
• Способность к самовоспроизведению

В клетках организма  существует обмен.

• Ассимиляция (пластический обмен) Совокупность реакций синтеза организма.
• Диссимиляция (энергетический обмен) Совокупность реакций в результате которых освобождается необходимая для клетки энергия.

В сумме эти  процессы называются обменом веществ.

Вид – это  совокупность с наследственными  сходствами свободно скрещивающиеся и  дающие плодовитое потомство, приспособленных  к определенному условию жизни, обладающих определенным типом взаимоотношений  с окружающей средой и занимающих в природе определенное место, ареал.

К виду можно отнести  организмы обладающие следующими свойствами:

• Морфологический критерий – это внутреннего и внешнего строения.
• Генетический критерий – это основной критерий.
• Физиологический критерий – это сходство процессов жизнедеятельности.
• Географический критерий
• Экологический критерий

Экологическая классификация организмов отражает сходство возникающие у представителей разных видов.

Используются  одни и те же пути адаптации.

1. По ширине диапазона приспособления к среде различают
• Эврибионтные (широкий диапазон)
• Стенобионтные (узкий диапазон)
2. По характеру питания

• Автотрофы (Организмы, использующие в качестве источника в построении своего тела неорганические соединения)
1. Фототрофы ( которые для синтеза органических соединений используют солнечную энергию)
2. Хемотрофы ( используют энергию химических связей)
• Гетеротрофы (это организмы, нуждающиеся в пище органического происхождения)

1. Сапрофиты (используют растворы простых органических соединений)
2. Волозон (используют растворы сложных соединений)

3.   По участию в биогенном круговороте веществ

• Пробуценты (это автотрофные организмы, соединяющие органические вещества) – производители
• Консументы (это гетеротрофные организмы, питающиеся автотрофами) – потребители
• Редуценты (это организмы, способствующие минерализации органических веществ и их переходу в усвояемое продуцентами состояние) – востоновители

Популяции:

Популяция – это группа особей одного вида находящаяся во взаимодействии между собой и совместно населяющих общую территорию.

Статическими  характеристиками популяции являются:

1. Плотность популяции
2. Численность популяции (Быстрое возрождение численности популяции может произойти  за счет  модифицирующих факторов ограничение численности происходит за счет регулирующих факторов, которые бывают внешне видовые и внутри видовые)

Соотношение особей по популяции. Возрастная характеристика популяции. Пространственная структура  популяции. Динамическими характеристиками популяции являются:

Биотический потенциал (отражает теоретический  максимум потоков от одной пары особей за единицу времени)

Различают 2 типа роста популяции.

1. j – экспоненциальная модель
2. s – логическая модель

Биоценозы

Сумму воздействий  которую оказывают друг на друга  живые вещества называют биотическими факторами.

Особенности биоценоза

• Сообщество всегда возникает из готовых частей
• Части сообщества заменяемы
• Система существует за счет уравновешивания противоположно направленных сил
• Размеры сообщества определяются внешними причинами

Различают бедные и богатые биоценозы. Количественное соотношение видов в биоценозе определяется индексом Шеннона. Виды преобладающие по численности называют доминантами.

Различают следующие  виды связей между организмами:

• Трофические (когда 1 вид питается другим)
• Топический
• Форический (Участие одного вида в распространении другого)
• Фабрические связи (Использование для своих сооружений продуктов жизнедеятельности другого вида)

Важнейший вид  взаимоотношений в сообществе являются пищевые связи

Пищевая цепь – это последовательность организмов в которой каждый из них съедает или разлагает другой. Каждое звено в пищевой цепи называется трофическим уровнем. Биотическое вещество –возникает в результате жизнедеятельности организмов.

Косное  вещество – образуется без участия живого вещества.

Биокосное вещество – вещество одновременно создаваемое живыми организмами и косными процессами.

Антропогенное вещество – появилось в следствии человеческой деятельности.

Закон сохранения энергии – для любого химического процесса энергия в замкнутой системе остается постоянной.

Закон энтропии – процессы связанные с превращением энергии могут происходить могут происходить самопроизвольно только при условии, что энергия переходит из концентрированной формы в рассеянною.

При стремлении абсолютной температуры простых  кристаллических тел к 0, абсолютное значение их энтропии также стремиться к 0.