Что такое экология?

Экология – наука о закономерностях взаимоотношений организмов (популяций, видов, сообществ) между собой и со средой обитания. Данный термин был впервые предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Как самостоятельная наука она выделилась в начале XX века наряду с физиологией, генетикой и другими. Область приложения экологии – это организмы, популяции и сообщества. Экология рассматривает их как живой компонент системы, которую называют экосистемой. В экологии понятия популяции – сообщества и экосистемы имеют четкие определения.

Предметом экологии является совокупность или струк­тура связей между организмами и средой.

Главный объект изучения в экологии — экосистемы, т. е. единые природ­ные комплексы, образованные живыми организмами и сре­дой обитания. Кроме того, она изучает отдельные виды организмов (организменный уро­вень), их популяции, т. е. совокупность особей одного вида (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом (био­сферный уровень).

Разделы экологии.

В современной экологии во всех ее направлениях насчитывается свыше пятидесяти основных разделов. Здесь отметим только некоторые из них.

1. Общая экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Её ядром является теоретическая экология.

2. Экспериментальная экология обеспечивает методическим инструментарием различные разделы науки.

Вместе с обработкой информации и количественным анализом фактического материала она входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией.

3. Биоэкология — "классическая" экология, сформировавшаяся в рамках биологии, представляет собой достаточно цельную область естествознания. Она посвящена взаимодействиям со средой надорганизменных биологических систем всех уровней.

В ней выделяются:

экология отдельных особей как представителей определённого вида организмов — аутоэкология;

экология генетически однородных групп организмов одного вида, имеющих общее место обитания — популяционная экология;

экология многовидовых сообществ, биоценозов – синэкология;

учение об экологических системах — биогеоценология.

4. Географическая экология, или геоэкология — разделэкологии, в котором подразделение производится также по типу среды обитания — наземной (суши), почвенной, пресноводной, морской; по принадлежности сообществ организмов к разным природно-климатическим зонам (экология тундр, тайги, степей, гор, тропических лесов) и типам ландшафтов (экология речных долин, морских берегов, болот, островов, коралловых рифов и т. п.).

5. В сумму экологических знаний несколько отдельно от традиционной биоэкологии входит экология человека — комплекс дисциплин, исследующих взаимодействия человека как индивида (биологической особи) и личности (социального субъекта) с окружающей его природной и преобразованной самим человеком средой.

6. Социальная экология как часть экологии человека — это объединение научных отраслей, изучающих связь общественных структур (начиная с семьи и других малых общественных групп) с природной и социальной средой их окружения. К этому объединению относится экология народонаселения — экологическая демография и экология человеческих популяций.

7. Прикладная экология — большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом и природой. Она формирует экологические критерии экономики, исследует механизмы антропогенных воздействий на природу и окружающую человека среду, следит за её качеством, обосновывает нормативы неистощительного использования природных ресурсов, осуществляет экологическую регламентацию хозяйственной деятельности, контролирует экологическое соответствие различных планов и проектов, разрабатывает технические средства охраны окружающей среды и восстановление нарушенных человеком природных систем. Выделяются следующие разделы прикладной экологии:

— инженерная,

— сельскохозяйственная,

— биоресурсная,

— промысловая,

— коммунальная,

— медицинская.

8. Инженерная экология — сравнительно новое направление экологической науки, изучающая взаимодействие техники и природы, закономерности формирования региональных и локальных природотехнических систем и способов управления ими в целях защиты природной среды и обеспечения экологической безопасности. В её сферу входит комплекс взаимосвязанных задач:

— регламентация экологически безопасного производственного освоения территории, размещения и строительства хозяйственных объектов;

— оптимизация отраслевой структуры производства;

— определение допустимой техногенной нагрузки на территории, контроль и регламентация материально-энергетических потоков производства и техногенных эмиссий (т. е. испускания, выброса побочных продуктов) от различных инженерных объектов;

— экологизация производства, создание ресурсосберегающих и малоотходных технологий, экологически чистых материалов и продуктов производства;

— экологическая безопасность территориальных промышленных комплексов, производственных процессов, сооружений, машин и изделий;

— инженерно-экологическое обеспечение производства, разработка методов инженерно-экологической профилактики, восстановление и реконструкция ландшафтов.

9. Сельскохозяйственная экология в своей значительной части сливается с биологическими основами земледелия (агроэкология) и животноводства (экология сельскохозяйственных животных).

10. Биоресурсная и промысловая экология изучает условия, при которых эксплуатация биологических ресурсов природных экосистем (лесов, континентальных водоёмов, морей, океанов) не приводит к их истощению и нарушению, утрате видов, уменьшению биологического разнообразия.

11. Экология поселений, коммунальная экология — разделы прикладной экологии , посвящённые особенностям и влияниям различных факторов искусственно преобразованной среды обитания людей в жилищах, населённых пунктах, в городах (урбоэкология).

12. Медицинская экология — область изучения экологических условий возникновения, распространения и развития болезней человека, в том числе острых и хронических заболеваний, обусловленных природными факторами и неблагоприятными техногенными воздействиями среды. Медицинская экология включает в качестве раздела рекреационную экологию, т.е. экологию отдыха и оздоровления людей, смыкающуюся с курортологией.

Всё сказанное отнюдь не свидетельствует о размывании предмета экологии. Напротив, происходит интеграция знаний, в пограничных областях происходит взаимное обогащение наук. Масштабы экологизации указывают на то, что экология претендует на лидирующее положение в современной науке и способствует синтезу фундаментальных знаний о природе и обществе.

Экосистема.

Современное понятие “экосистема” (англ. ecosystem), ставшее основным в экологии, придуман в 1935 году британским биологом и геоботаником Артуром Джорджем Тенсли. Ученый дал ему такое определение: “Единая система, включающая в себя не только комплекс организмов, но и комплекс факторов, которые образуют то, что мы называем экологией. Внутри системы происходит постоянное разнообразное взаимодействие не только между организмами, но и между органическим и неорганическим мирами“.

В википедии, сказано что экосистема, это биогеоценоз. Но так ли это на самом деле?

Сравнение понятий “экосистема” и “биогеоценоз”

В 1940-х годах в Советском Союзе науку об экологических системах создал советский ученый Владимир Николаевич Сукачев. Он придумал для них собственный термин — “биогеоценозы”, который долгое время использовался в восточноевропейской научной литературе вместо ecosystems Тенсли. Однако не все ученые согласны с тем, что эти термины полностью синонимичны.

Согласно Сукачеву, биогеоценоз — конкретный участок земной поверхности, где обязательно есть растительное сообщество — фитоценоз. Понятие “экосистема” более общее. Оно применимо, например, не только к полю или лесу, но также к кочке посреди болота или ручью.

Как Вы считаете, если ли еще различия между биогеоценозом и экосистемой? В чем они заключаются? 

Классификация экосистем

Классификация экосистем осуществляется по:

- расположению в пространстве,

- масштабу,

- типу возникновения,

- источнику энергии


ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Номер задания: ТР14048

Составьте буклет с помощью программы word для ознакомления младших школьников с различными экосистемами. За основу возьмите одну из классификаций и не забудьте про картинки!


Уровни экологической системы

Экологическая система включает в себя разные функциональные группы организмов, среди которых:

Первичные продуценты. Они производят из неорганических веществ органические, используя солнечный свет или химическую энергию. Это в первую очередь способные к фотосинтезу зеленые растения, автотрофные бактерии, археи.

Консументы, поедающие продуцентов, других консументов или деструкторов. К ним относятся люди и животные. Они выделяют диоксид углерода. Их останки, испражнения, шерсть, волосы представляют собой источник химической энергии.

Деструкторы (микроорганизмы), которые разлагают, а затем минерализуют останки продуцентов и консументов, их испражнения или органы (опавшие листья и др.).

Механизмы функционирования

К таким механизмам относят устойчивость и биоразнообразие видов. Некоторые системы не меняют свою структуру и функции при негативном воздействии или способны их восстанавливать. Эту способность называют резистентным и упругим гомеостазом. Экологическая система, чувствительная к воздействию факторов окружающей среды и/или населенная преимущественно незаменимыми видами, считается неустойчивой, или динамически хрупкой. Устойчивая, напротив, хорошо функционирует в любых условиях и населена в основном взаимозаменяемыми организмами. Чем больше видов, тем выше динамическая прочность системы.

Некоторые законы экологии:

1. Закон необратимости взаимодействия в системе «человек-биосфера» - часть возобновимых природных ресурсов (животных, растительных и др.) может стать невозобновляемой, если деятельность человека сделает невозможным их жизнедеятельность и воспроизводство. Мы уже упоминали о том, что, например, неконтролируемая охота на стеллерову корову привела к ее исчезновению как биологического вида. То же самое происходит и с другими видами животных. В целом за последние примерно 400 лет с лица Земли исчезло свыше 160 видов млекопитающих и птиц.

2. Закон обратимости биосферы - биосфера после прекращения воздействия на ее компоненты антропогенных факторов стремится восстановить свое состояние, т. е. сохранить свое экологическое равновесие и устойчивость. Например, заброшенные сельскохозяйственные поля постепенно, в результате сукцессии, возвращаются в состояние дикой природы.

3. Закон обратной связи взаимодействия в системе «человек-биосфера» - любое изменение в природной среде, вызванное хозяйственной деятельностью человека, бумерангом возвращается к человеку и имеет нежелательные последствия, влияющие на экономику, социальную жизнь и здоровье людей. Подтверждением этого закона могут быть экологические проблемы Байкала, Ладоги, Арала и др

4. Биосфера - это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества

5. Среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% энергии(или вещества в энергетическом выражении), как правило, не ведет к неблагоприятным последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофического уровня

Больше законов - > <<НАЖАТЬ>>


Задание-исследование. Номер задания: ИР14048

Подготовьте мини-исследование с разбором одного из экологических законов (его проявлении, примерах и взаимодействии с человеком) в формате презентации, выполненной в powerpoint или другом конструкторе. 

Можно исследовать тему взаимосвязи физики и живых организмов.

Фамилия *:
Имя *:
Класс *:
e-mail *:
№ работы *:
Файл с результатом работы: