Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом




НазваниеИсследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом
страница1/4
Дата26.08.2012
Размер0.74 Mb.
ТипИсследование
  1   2   3   4
1.Предмет и задачи современной экологии. Место экологии среди естественных наук.
Основные разделы экологии. Современные направления экологии.



Термин «Экология» впервые был введён в 1869 году Геккелем. По определению Геккеля «Экология» - наука об экономии природы (наука о жилище – греч.).

Экология – наука, исследующая закономерности жизнедеятельности орг-ов (в любых её проявлениях и на любых уровнях интеграции) в их естеств.среде обитания с учётом- изменений, вносимых в среду деятельности человека.

Содержание: исслед-ие взаимоотн-ий орг-ов др. с др. и со средой на популяционно-биоценотическом уровне и изучение жизни биол.микросистем более высокого ранга: БГЦ, биосферы, их продуктивности и энергентики.

Предмет иссл-ия: биологические микросистемы и их динамика во времени и пространстве.

Задачи: 1. Исследование закономерности организации жизни, в т.ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом.

2. Создание научной основы рационального использования природных ресурсов.

3. Восстановление нарушенных природных систем.

4. Регулирование численности популяции живых организмов.

5. Сохранение эталонных участков биосферы.

Место экологии:

Разделы экологии:

  1. Аутэкология – экология особей; установление пределов существования особи, и тех пределов физико-химич. факторов, которые организм выбирает из всего диапазона их значений.

  2. Дэмэкология – экология популяций; изучает естесств. группировки особей 1 вида, т.е. популяции – элемент-ые надорганизменные микросистемы. Задача – выяснение условий, при которых формируются популяции.

  3. Эйдэкология – экология видов;

  4. Синэкология – экология сообществ; синэкологические исследования направлены на изучения сложного многовидового взаимосвязанных организмов.



2.3.Методы экологии (полевые и лабораторные). Применение физических, химических,
математических методов в экологии.



1. Полевые исследования – изучения популяций видов и их сообществ в естеств. обстановке, непосредственно в природе. Методы физиологии, биохимии, анатомии, систематики. Полевые методы позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса факторов, выявить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях. Это можно сделать только с помощью эксперимента, задача которого выявление причин наблюдаемых в природе отношений. Эксперим. методы позволяют проанализ-ть влияние на развитие организма отдельных факторов в искусств. созданных условиях и т.о. изучить все разнообразия механизмов, обуславливающих его нормальную жизнедеятельность. Эксперимент в природе отличается от наблюдения тем, что орг-мы искусств. ставятся в условия, при кот. можно строго дозировать тот или иной фактор и точнее, чем при набл., оценить его влияние. Примерами экологич. эксперименотов могут служить – исслед-ия проводимые при создании лесозащитных полос, при милиоративных и различных с\х работах.

При изучении растительных ассоциаций (осн-ая единица класс-ии раст. покрова, которая представл. совокупность однородных фитоценозов с одинак. стр-ой, видовым составом и со сходными взаимоотнош-ми орг-ов как др. с др. так и со средой) используют методы закладок и описание пробных площадей и учетных площадок,

1) химич. методы – устанавливают накопление тех или иных мин. и орг-их в-в в отдельных растениях определённого сообщества, в сообществе в целом, одними и теме же видами в разных сообществах;

2) физиологич. методы – с пом. их в полевых условиях исследуют физиологич. процессы, происходящие в отдельных растениях и сообществах в целом.

3) Математические методы – статистика дает возможность по случайному набору различных вариантов определить достоверность тех или иных результатов и получить объективное представление о всей популяции.

4Методы биологического и математического моделирования в экологии.


Биологическое моделирование – воспроизведение в искусств. системах разл. процессов, свойств. живой природе. Пример биол. модели – аппарат искусственного кровообращения, искусств. почка, протезы. Широко применяются живые модели – т.е. изучение биологических процессов на более простых существах, например, зоохлореллу, которая служит моделью изучения обмена в-в. Задача – экспер. проверка гипотез относ-но структуры и ф-ий биол.систем. Сущность в том, что вместе с оригиналом, т.е. с какой-то реальной системой, изучается его искуссв-но созданное подобие – модель: 1) реальная – отражают самые существенные черты оригинала (например, аквариум – модель естеств.водоёма). 2) Знаковая – условное отображение оригинала, с пом. математич. выражений или подробного описания.

Математическое моделирование – матем. модели явл. более эффективным методом изучения изучения экол. систем. Например, мат. символы позволяют сжато описать сложные экол. системы, а уравнения дают возможность формально определить взаимодейстивия их различных компонентов. Первые мат. модели: хищник- жертва и паразит – хозяин. На основе мат. модел-ия успешно изучают микробные популяции и популяции одноклеточных водорослей.


5Учение о биосфере. Представления В. И. Вернадского. Понятие о ноосфере.

Биосфера – это совокупность всех БГЦ Земли. Это оболочка Земли, состав и структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью живых организмов.

Границы биосферы можно определить лишь приблизительно, биосферу считают ограниченной на высоте 20-25км озоновым слоем, защищающим живые существа от разрушительного воздействия жесткого излучения. Глубины 2-3км считаются нижней границей биосферы. Общая мощность биосферы, таким образом, в разных частях планеты изменяется от 12-15 до 30-35км.

Атмосфера - Атмосфера в основном состоит из азота и кислорода. В небольших количествах входят аргон (1%), углекислый газ (0,03%) и озон. От состояния атмосферы зависит жизнедеятельность как организмов суши, так и водных существ. Кислород используется в основном для дыхания и минерализации (окисления) отмирающего органического вещества. Углекислый газ необходим для фотосинтеза.

Гидросфера - Вода — один из самых необходимых компонентов биосферы. Около 90% воды находится в мировом океане, занимающем 70% поверхности нашей планеты и содержащем 1,3 млрд. км3 воды. Реки и озера включают всего 0,2 млн. км3 воды, а живые организмы — около 0,001 млн. км3. Существенное значение для жизнедеятельности организмов имеет концентрация в воде кислорода и углекислого газа. Содержание двуокиси углерода в воде в 660 раз больше, чем в воздухе.

Заслуга академика Вернадского — в обобщении огромного количества научных данных, указывающих на тесную взаимосвязь жизни и неживого вещества планеты. Ученый показал, что Земля не только населена, но и активно преобразуется живыми организмами.

Вернадский утверждал, что вмешательство человека в природные процессы, обусловленное научными достижениями, столь существенно, что следует говорить о новой фазе развития биосферы — ноосфере ("сфере разума").

Труды Вернадского инициировали ряд научных исследований и появление новых направлений — учения о биосфере и ноосфере, биогеохимии.

Академик Вернадский на основе сходства строения геологических пород, лежащих глубже кембрийских, с более поздними предположил, что жизнь в виде простых организмов присутствовала на планете "практически изначально". Ошибочность этих научных построений стала впоследствии очевидна геологам.

Несомненной заслугой В. И. Вернадского является твердая убежденность в том, что жизнь появляется только от живых организмов, но ученый, отвергая библейское учение о сотворении мира, полагал, что "жизнь вечна, как вечен космос", и попала на Землю с других планет. Фантастическая идея Вернадского не подтвердилась. Гипотеза эволюционного происхождения организмов планеты от простейших форм сегодня еще более противоречива, чем во времена Вернадского.

Энергетической основой существования жизни на Земле является Солнце, поэтому биосферу можно определить как пронизанную жизнью оболочку Земли, состав и структура которой формируется совместной деятельностью живых организмов и определяется постоянным притоком солнечной энергии.

Вернадский указывал на главное отличие биосферы от других оболочек планеты — проявление в ней геологической деятельности живых существ. По словам ученого, "все бытие земной коры, по крайней мере, по весу массы ее вещества, в своих существенных, с геохимической точки зрения, чертах обусловлено жизнью".

Живые организмы Вернадский рассматривал как систему преобразования энергии солнечного света в энергию геохимических процессов.

В составе биосферы различают живое и неживое вещество — живые организмы и инертную материю. Основная масса живого вещества сосредоточена в зоне пересечения трех геологических оболочек планеты: атмосферы, гидросферы (океаны, моря, реки и пр.) и литосферы (поверхностный слой

пород). К неживому веществу биосферы относится составная часть этих оболочек, связанная с живым веществом циркуляцией вещества и энергии. В неживом компоненте биосферы различают: биогенное вещество, являющееся результатом жизнедеятельности организмов (нефть, каменный уголь, торф, природный газ, известняки биогенного происхождения и пр.); биокосное вещество, формирующееся совместно организмами и небиологическими процессами (почвы, илы, природная вода рек, озер и пр.); косное вещество, не являющееся продуктом жизнедеятельности организмов, но входящее в биологический круговорот (вода, атмосферный азот, соли металлов и пр.). Масса биосферы составляет всего 0,05% массы Земли, а ее объем — около 0,4%. Общая масса живого вещества составляет 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, но роль живых организмов в геохимических процессах весьма значительна.


7Условия наземной жизни. Параметры воздушной среды. Адаптивные особенности
наземных организмов.



Условия: организмы, обитающие здесь окружены воздухом – газообразной средой, характ-ся низкой влажностью, плотностью и давлением, и высоким сод-ем кислорода.

Экологические факторы: интенсывный свет, сильные колебания температур, изменение влажности в зависимости от геогр.положения, сезона и времени суток.

Адаптация: у обитателей появились органы, обеспечивающие усвоение атмосферного кислорода в процессе дыхания (устьица у растений, лёгкие и трахеи у жив-ых); скелетные образования развиваются, поддерживающие тело в условиях незначительной плотности среды (мех-ие и опорные ткани растений, скелет животных); выработались защиты от неблагоприятных факторов (периодичность и ритмика жизн.циклов, сложное строение покровов, мех-мы терморегуляции); установилась тесная связь с почвой (корни растений, конечности жив-ых); большая подвижность жив-ых в поиске пищи; появились летающие животные и переносимые воздушными течениями плоды, семена, пыльца растений.

Параметры: Воздух – характеризуется постоянством состава – кислорода в нём обычно около 21%, угл.г. – 0,03%. Кислород необходим для дыхания абсолютно большинства орг-ов, а CO2 используется для фотосинтеза. Воздух оказывает прямое и косвенное действие – при прямом воздействии он имеет небол. экол. знач. Косвенное влияние через ветры, которые меняют характер темперетуры и влажности и оказывает мех-ое действие на организмы.


8Вода как среда жизни. Параметры водной среды, Адаптивные особенности водных организмов.


Вода как среда жизни. Параметры водной среды: Водная среда жизни, гидросфера, зан-ет до 71% площади земного шара. Основное кол-во воды, более 98%, сосредоточено в морях и океанах, 1,24% представлено льдами полярных областей; в пресных водах рек, озёр и болот кол-во воды не превышает 0,45%.

В водной среде обитает около 150 тыс. видов жив-ых (примерно 7 % от общего их количества на земном шаре) и 10 000 видов растений (8 %).

Водная среда оказывает сильное влияние на ее обитателей. В свою очередь живое вещество гидросферы воз­действует на среду обитания, перерабатывает ее, вовле­кая в круговорот веществ.

Характерной чертой водной среды является ее подвижность даже в стоячих., водоем ах, не говоря уже о проточных, быстро текущих реках и ручьях. В морях и океанах наблюдаются приливы и отливы, мощные течения, штормы; в озерах вода перемещается под действием ветра и темп-ры. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию (снижению) тем­пературы во всем водоеме.

В жизни водных организмов умеренных широт боль­шую роль играет вертикальное перемещение воды в стоячих водоемах. Вода в них четко делится на три слоя: верхний –эпилимнион температура которого испытыва­ет резкие сезонные колебания; слой температурного скач­ка металимнион - где наблюдается резкий перепад температур; придонный глубинный слой, гиполимнион - здесь температура в течение года изменяется незначительно.

В летнее время наиболее теплые слои воды располагаются у поверхности, а холодные — у дна. Такое послойное распределение температур­ называется прямой стратификацией. Зимой, с понижени­ем температуры, наблюдается обратная стратификация.

Адаптивные особенности водных организмов:

Адаптивные особенности водных растений: 1) способность водных растений поглащать влагу и минеральные соли из окружающей среды. 2) слабое развитие проводящей ткани и корневой системы, последняя служит в основном для прикрепления к подводному субстрату, поэтому питание их осуществляется всей поверхностью тела. 3) у низших растений, заселяющих различные слои и ведущих пла­вающий образ жизни, имеются специальные придатки, увеличивающие их плавучесть и позволяющие им удерживаться во взбешённом состоянии.4)у высших гидрофитов слабо развивается механическая ткань. В их листьях, стеблях, корнях располагаются воздухоносные межклеточные полости. Это увеличивает легкость и плавучесть взвешенных воде и плавающих на поверхности. 5) погружен­ные в воду листья обычно очень тонкие. Хлорофилл в них часто располагается в клетках эпидермиса. Это приводит к усилению интенсивности фотосинтеза в условиях слабого освещения.6) водные растения интёнсивно размножаются вегетативным путем.

7) плоды их обладают высо­кой плавучестью и могут длительное время находиться в воде, не теряя всхожести.

Адаптивные особенности водных животных: у мелких форм, живущих в толще воды, наблюдается редукция скелетных, образований: у простейших пористость раковин, наличие воды в тканях (умен. удел. плотности), наличие воздухоносных камер. Увеличение удел. пов-ти тела для быстрого погружения – это уплощение тела. Наличие ресничек, жгутиков, изгибания тела, у многих реактивное плавание, для более активного плавания. Наличие спец. конечностей, слизи, обтикаемой формы тела. Для поддержания определ. осмотич. давления осуществляется за счёт спец мех-ов.

пород).


9Почва как среда жизни. Экологические группы почвенных животных. Роль эдафического фактора в распределении растений и животных.


Почва как среда жизни: почва обладает специфическими физическими свойствами. Дл нее ха­рактерна болеё или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость и аэрируемость. Почва обеспечивает организмам водоснабжение и мин. питание. Различают физическую и физиол-ую сухость почвы. При физической – почва испытывает недостаток влаги (в засушливых частях). Физиол-ая возникает в рез-те физиол-ой недоступности физич.доступной воды (например, на сфагновых почвах много влаги, но вода недоступна для многих растений из-за кислотности). Также почва способствует росту и развитию растений из-за содержания в ней орган. в-в, т.к. она состоит из продуктов гумификации и неполного разложения раст. остатков и трупов почв. жив-ых.

Экологические группы почвенных животных:

По степени связи со средой обитания: 1) геобионты – постоянные обитатели, весь цикл развития в почве (дожд. черви , многие безкрылые насекомые). 2) геофилы – одна из фаз развития в почве (саранчовые, жуки, комары – личинки их разв-ся в почве, а во взрослом состоянии на пов-ти).

3) геоксены – жив-ые, иногда посещающие почву, для укрытия или убежища. По размеру и степени подвижности: 1) микробиотип – почв. микроорг-мы, состовл-ие основное звено дентритной пищ. цепи (зел. и сине-зел. вод-ли, грибы и прост-ие).2) мезобиотип – легко, извлекающиеся из почвы (нематоды, клещи, ногохвостки).3) макротип – крупные насекомые, дожд. черви.

Роль эдафического фактора в распределении растений и животных:

типы почв являются мощ­ным фактором распределения растений, так как на разных типах почв произрастают разные растения. В меньшей степени эдафические, факторы, непосредственною влияют на наземных животных. Однако последние тесно связаны с растительностью и она играет решаю­щую роль в их распределении.


  1   2   3   4

Похожие:

Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconПрика з
Венной функции по организации проведения медико-социальной экспертизы, по организации деятельности по установлению связи заболевания...
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconII. Ответы на отдельные вопросы
«Об организации работы cиб банковских учреждений России в связи с принятием Федерального закона от 25 июля 2011 года №261-фз «О внесении...
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconСвод правил по инженерным изысканиям для строительства сп 11-102-97 "Инженерно-экологические изыскания для строительства" (одобрен Госстроем РФ от 10 июля 1997 г. N 9-1-1/69)
Свод правил "Инженерно-экологические изыскания для строительства" (сп 11-102-97) разработан в развитие сниП 11-02-96 "Инженерные...
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconВнеклассное мероприятие по теме «Экологическая опасность в быту»
Цель: Познакомить учащихся с вредным воздействием электроприборов, бытовой химии и косметики на организм человека. Роль сквернословия...
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconКонцепция проекта Федерального закона «Об организации дорожного движения и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»
Федерального закона Об организации дорожного движения и о внесении изменений в отдельные
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconУважаемые родители, сегодня мы с вами поговорим в основном о вашем здоровом образе жизни, потому что здоровье ваших детей в ваших руках!
Ровый образ жизни? В целом, здоровый образ жизни включает в себя комплекс оздоровительных мероприятий, который обеспечивает укрепление...
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconСтатья 13
О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с совершенствованием разграничения полномочий
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом iconДальневосточный региональный центр по делам
«Оказание услуг связи по предоставлению спутникового канала связи для организации телефонии, видеоконференции, передачи данных»
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом icon"Статья 28. Полномочия федеральных органов государственной власти в сфере образования"
О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с совершенствованием разграничения полномочий
Исследование закономерности организации жизни, в т ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом icon“Системы искусственного интеллекта
Задачи на исследование свойств систем правил. Написание простых систем, основанных на правилах
Разместите кнопку на своём сайте:
Руководства



База данных защищена авторским правом ©do.znate.ru 2012
При копировании укажите ссылку
обратиться к администрации
Руководства
Главная страница