Общие сведения об экологии. Экология: история развития, законы и задачи
1. Что изучает наука экология и каковы её основные задачи? Кто и когда ввёл термин «экология»?
2. Какова структура современной экологии как науки?
3. Перечислите основные этапы исторического развития экологии как науки. Какова роль отечественных учёных в её становлении и развитии?
4. В чём особенности современных представлений об экологии?
5. Почему каждому члену общества, в том числе и юристу, необходимы экологическая культура и экологическое образование?
6. Почему возрос общественный интерес к экологии в конце ХХ века?
7. Какие уровни организации биологических систем изучает экология?
8. Охарактеризуйте основные свойства живого.
9. Сформулируйте, что такое живой организм и опишите в общих чертах, как в нём происходят метаболические процессы?
10. Какие основные категории живых организмов выделяет современная систематика? Дайте определение биологическому виду.
11. Что такое физиологическая разнокачественность и как организмыподразделяются по своему трофическому статусу?
12. Объясните взаимоотношения между организмами-производителями, организмами-потребителями и организмами-разрушителями.
13. Назовите сходства и отличия процессов хемосинтеза и фотосинтеза.
14. Объясните чем онтогенез отличается от филогенеза.
15. Что такое гомеостаз живых систем?
16. Что такое среда обитания и какие среды заселены организмами?
17. Что называют экологическим фактором?
18. Какие существуют классификации экологических факторов?
19. Как называют совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других организмов?
20. Назовите основные формы биотических связей организмов.
21. Что такое ресурсы живых существ, как они классифицируются и в чём их экологическое значение?
22. Как формулируется закон минимума? Какие существуют к нему уточнения?
23. Сформулируйте закон толерантности. Кто установил эту закономерность?
24. Чем стенобионты отличаются от эврибионтов?
25. Какие механизмы позволяют живым организмам компенсировать действие экологических факторов?
26. Что такое адаптации организмов и чем они обусловлены?
27. Поясните отличие понятия «экологическая группа» от понятия «жизненная форма».
28. Какие типы ритмов наблюдаются в природе?
29. В чем различие между местообитанием и экологической нишей?
30. Назовите известные классификации жизненных форм организмов.
31. Дайте определение популяции и её статических и динамических показателей.
32. Что входит в состав популяции?
33. Почему популяцию называют биосистемой?
34. Почему популяцию называют элементарной единицей эволюции и функциональной единицей биогеоценоза?
35. Чем отличается численность от плотности популяции?
36. Какие преимущества даёт групповой образ жизни?
37. Какие типы групповых форм жизни наблюдаются у животных?
38. Что такое продолжительность жизни и что отражают кривые выживания?
39. Каковы экологические причины, вызывающие рост численности популяций по экспоненте и логистической кривой?
40. Какие экологические причины вызывают саморегуляцию плотности популяции?
41. Что такое гомеостаз популяции?
42. Определите, какое значение имеет ёмкость среды.
43. Как взаимосвязаны экологические стратегии выживания организмов и типы эволюционного отбора – r и K?
44. В чём суть экологической стратегии выживания по Грайму?
45. Сформулируйте типы экологических стратегий выживания по Раменскому.
46. Каковы типы взаимоотношений между особями в популяции?
47. Поясните, какое значение имеютпопуляционные волны в жизни организмов.
48. Что понимается под биотическим сообществом экосистемы?
49. Объясните в чём заключается особая важность биоразнообразия для экосистем нашей планеты.
50. Укажите отличия между понятиями “экосистема, “биогеоценоз”, “биоценоз” и “сообщество”.
51. Что называют биогеоценозом?
52. Что называют экосистемой? Какие биосистемы изучает экология?
53. В чём суть концепции экосистемы?
54. Что такое экотоп и биотоп?
55. Опишите структуру консортивных связей в биоценозе.
56. Что такое ярусность и мозаичность?
57. Перечислите структурные компоненты экосистемы.
58. Можно ли космический корабль назвать экосистемой?
59. Что такое сукцессия и причины её возникновения? В чём сущность первичной и вторичной сукцессии?
60. Что такое пищевая цепь и как много таких цепей в экосистеме?
61. Расскажите о потоке энергии проходящем через пищевую цепь.
62. Что такое экологические пирамиды и каковы их основные виды?
63. Что такое гомеостаз экосистемы и равновесие в природе?
64. Дайте определение вида, являющегося эдификатором.
65. Что представляет собой видовая структура и видовое разнообразие биоценоза?
66. Что такое продуктивность экосистемы и уровни производства органического вещества?
67. Что представляет собой пространственная структура биоценоза?
68. Какие трофические уровни в пищевой цепи занимают продуценты и консументы первого, второго и третьего порядка?
69. Какие причины могут приводить к эвтрофикации водоёмов?
70. Какими основными экосистемами (биомами) представлено многообразие природных сообществ нашей планеты?
71. Что такое ритмичные изменения (цикличность) экосистем и какими факторами они обусловлена?
72. В чём особенность функционирования искусственных экосистем?
73. Какую часть биоценоза называют экотоном и как проявляется краевой эффект?
75. Дайте определение биосферы: какова её структура.
76. Как определяются границы биосферы?
77. Кто впервые ввёл в науку термин “биосфера”?
78. Почему биосферу называют экосистемой?
79. Что является основной структурной единицей биосферы?
80. Назовите основные оболочки Земли.
81. Каковы важнейшие аспекты учения В.И. Вернадского о биосфере?
82. Чем отличается земная кора от мантии и ядра?
83. Как отражается на развитии жизни на Земле нарушение равновесия О2 / СО2?
84. Какова роль круговорота веществ в биосфере?
85. Почему человек абсолютно зависим от жизнедеятельности и разнообразия других организмов?
86. Почему В.И. Вернадский уделял так много внимания живому веществу биосферы?
87. На каком основании В.И. Вернадский выделил роль человека в биосфере как особую функцию живого вещества?
88. Возможно ли возникновение ноосферы в результате коэволюции человеческого общества и природной среды?
89. Как формировалась кислородная атмосфера Земли?
90. Что такое ноосфера и почему возникло это понятие.
91. Каковы современные представления о происхождении жизни и эволюции биосферы?
92. В чём заключается роль человека в биосфере?
93. Сформулируйте основные задачи социальной экологии.
94. Что понимают под экологическим кризисом?
95. Охарактеризуйте глобальные проблемы человечества.
96. Концепция устойчивого развития как путь предотвращения экологического кризиса на Земле.
97. Каким образом должны решаться экологические проблемы нашего времени?
98. Что такое экологическая культура?
99. Охарактеризуйте современные экологические проблемы Одесского региона.
100. Как осуществляется охрана и рациональное использование ресурсов Черного моря?
101. Какова цель создания заказников, заповедников и национальных парков?
102. Охарактеризуйте, как вы представляете своё участие в решении региональных экологических проблем
1. Что изучает наука экология и каковы её основные задачи? Кто и когда ввёл термин «экология»?
Основателем экологии считается немецкий биолог Э. Геккель , который впервые в 1866 г. употребил термин «экология». Он писал: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организма и окружающей среды, куда мы относим все "условия существования" в широком смысле этого слова. Они частично являются органической частично неорганической природы».
Экология – это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Основными объектами ее изучения являются:
популяция - группа организмов, относящихся к одному или сходным видам и занимающих определенную территорию;
экосистема , включающая биотическое сообщество (совокупность популяций на рассматриваемой территории) и среду обитания;
биосфера- область распространения жизни на Земле.
К настоящему времени экология вышла за рамки собственно биологии и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Экология прошла сложный и длительный путь к осознанию проблемы «человек - природа», опираясь на исследования в системе «организм - среда».
Взаимодействие Человека с Природой имеет свою специфику. Человек наделен разумом, и это дает ему возможность осознать свое место в природе и предназначение на Земле. С начала развития цивилизации Человек задумывался о своей роли в природе. Являясь, безусловно, частью природы, человек создал особую среду обитания, которая называетсячеловеческой цивилизацией. По мере развития она все больше вступала в противоречие с природой. Сейчас человечество уже подошло к осознанию того, что дальнейшая эксплуатация природы может угрожать его собственному существованию.
Главнейшая цель современной экологии на данном этапе развития человеческого общества - вывести Человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором будет достигнуто удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколении.
Для достижения этих целей экологической науке предстоит решить ряд разнообразных и сложных задач, в том числе:
разработать теории и методы оценивания устойчивости экологических систем на всех уровнях;
исследовать механизмы регуляции численности популяций и биотического разнообразия, роли биоты (флоры и фауны) как регулятора устойчивости биосферы;
изучить и создать прогнозы изменений биосферы под влиянием естественных и антропогенных факторов;
оценивать состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления;
разрабатывать методы управления качеством окружающей среды;
формировать понимание проблем биосферы и экологическую культуру общества.
Экология – это наука, которая изучает законы природы, взаимодействие живых организмов с окружающей средой, основы которой заложил Эрнст Геккель в 1866 году. Однако люди интересовались секретами природы еще с древности, имели бережное отношение к ней. Понятий термина «экология» существуют сотни, в разные времена ученые давали свои определения экологии. Само слово состоит из двух частиц, с греческого «ойкос» переводится как дом, а «логос» — как учение.
С развитием технического прогресса состояние окружающей среды стало ухудшаться, что привлекло внимание мирового сообщества. Люди заметили, что воздух стал загрязненным, исчезают виды животных и растений, ухудшается вода в реках. Этим и многим другим явлениям дали название – .
Глобальные экологические проблемы
Большинство экологических проблем из локальных переросли в глобальные. Изменение небольшой экосистемы в конкретной точке мира может повлиять на экологию всей планеты. К примеру, изменение океанического течения Гольфстрим приведет к крупным климатическим изменениям, похолоданию климата в Европе и Северной Америке.
На сегодняшний день ученые насчитывают десятки глобальных экологических проблем. Приведем лишь наиболее актуальные из них, которые угрожают жизни на планете:
- — изменение климата;
- — истощение запасов пресной воды;
- — сокращение популяций и исчезновение видов и ;
- — истощение полезных ископаемых;
Это далеко не весь перечень глобальных проблем. Скажем так, экологические проблемы, которые можно приравнять к катастрофе, — это загрязнение биосферы и . Ежегодно температура воздуха повышается на +2 градуса по Цельсию. Причиной этого являются парниковые газы. В Париже проводилась всемирная конференция, посвященная проблемам экологии, на которой многие страны мира обязались сократить количество выбросов газов. В результате высокой концентрации газов происходит таяние льдов на полюсах, повышается уровень воды, что в дальнейшем грозит затоплению островов и берегов континентов. Чтобы предотвратить надвигающуюся катастрофу, требуется выработать совместные действия и проводить мероприятия, которые будут способствовать замедлению и прекращению процесса глобального потепления.
Предмет изучения экологии
На данный момент существует несколько разделов экологии:
- — общая экология;
- — биоэкология;
У каждого раздела экологии существует свой предмет изучения. Наиболее популярной является общая экология. Она изучает окружающий мир, который состоит из экосистем, их отдельные компоненты – и рельеф, почва, животный и растительный мир.
Значение экологии для каждого человека
Забота об экологии на сегодняшний день стала модным занятием, прситавку «эко» используют везде. Но многие из нас даже не осознают глубины всех проблем. Конечно, это хорошо, что огромное человечество людей стало неравнодушным к жизни нашей планеты. Однако стоит осознать, что состояние окружающей среды зависит от каждого человека.
Любой житель планеты может ежедневно выполнять простые действия, что поможет улучшить экологию. К примеру, можно сдавать макулатуру и уменьшить использование воды, экономить электроэнергию и выбрасывать мусор в урну, выращивать растения и использовать предметы многоразового использования. Чем больше людей будет выполнять эти правила, тем будет больше шансов сохранить нашу планету.
Экология - это наука, изучающая жизнь различных организмов в их естественной среде обитания, или окружающей среде. Окружающая среда - это все живое и неживое вокруг нас. Ваша собственная окружающая среда - это все, что вы видите, и многое из того, чего вы не видите вокруг себя (например, которым вы дышите). Она в основном неизменна, но ее отдельные детали постоянно изменяются. Ваше тело - в каком-то смысле тоже окружающая среда для многих тысяч крошечных существ - бактерий, помогающих вам усваивать пищу. Ваше тело является для них естественной средой обитания.
Общая характеристика экологии как раздела общей биологии и комплексной науки
На современном этапе развития цивилизации экология представляет собой сложную комплексную дисциплину, основанную на различных областях человеческого знания: биологии, химии, физики, социологии, природоохранной деятельности, различных видов технологии и т. д.
Впервые в науку понятие «экология» ввел немецкий биолог Э. Геккель (1886). Это понятие первоначально являлось чисто биологическим. В дословном переводе «экология» означает «наука о жилище» и подразумевала изучение взаимоотношений между различными организмами в природных условиях. В настоящее время это понятие очень усложнилось и разные ученые вкладывают в это понятие различный смысл. Рассмотрим некоторые из предлагаемых понятий.
1. По В. А. Радкевичу: «Экология - это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых ее проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учетом изменений, вносимых в среду деятельностью человека». Это понятие соответствует биологической науке и его нельзя признать полностью соответствующим той области знания, которую изучает экология.
2. По Н. Ф. Реймерсу : «Экология (всеобщая, «большая») - это научное направление, рассматривающее некую значимую для центрального члена анализа (субъекта, живого объекта) совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов с точки зрения интересов (в кавычках или без кавычек) этого центрального субъекта или живого объекта». Данное понятие является универсальным, но оно трудно для восприятия и воспроизведения. Оно показывает многообразие и комплексность экологической науки на современном этапе.
В настоящее время экология распадается на несколько направлений и научных дисциплин. Рассмотрим некоторые из них.
1. Биоэкология - отрасль биологической науки, изучающая взаимосвязи организмов друг с другом; средой обитания и воздействие деятельности человека на эти организмы и среду их обитания.
2. Популяционная экология (демографическая экология) - раздел экологии, изучающий закономерности функционирования популяций организмов в среде их обитания.
3. Аутэкология (аутоэкология) - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма (отдельной особи, вида) с окружающей средой.
4. Синэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой.
5. Экология человека - комплексная наука, изучающая общие законы взаимоотношения биосферы и антропосистемы, влияние природной среды (в том числе и социальной) на отдельного человека и группы людей. Это наиболее полное определение экологии человека, оно может быть отнесено и к экологии отдельной личности, и к экологии человеческих популяций, в частности, к экологии различных этносов (народов, народностей). Большую роль в экологии человека играет социальная экология.
6. Социальная экология - многозначное понятие, одно из которых следующее: раздел экологии, изучающий взаимодействия и взаимосвязи человеческого общества с природной средой, разрабатывающий научные основы рационального природопользования, предполагающие охрану природы и оптимизацию жизненной среды человека.
Различают также прикладную, промышленную, химическую, онкологическую (канцерогенную), историческую, эволюционную экологию, экологию микроорганизмов, грибов, животных, растений и т. д.
Все вышеизложенное показывает, что экология - это комплекс научных дисциплин, имеющих в качестве объекта исследования Природу, учитывающих взаимосвязь и взаимодействие отдельных компонентов живого мира в виде отдельных особей, популяций, отдельных видов, взаимоотношения экосистем, роль отдельных людей и человечества в целом, а также пути и способы рационального природопользования, меры по охране Природы.
Взаимосвязи
Экология изучает, как растения и животные, включая людей, живут вместе, влияют друг на друга и на окружающую их среду. Начнем с вас. Подумайте, как вы связаны с окружающей средой. Чем вы питаетесь? Куда выбрасываете отходы и мусор? Какие растения и животные живут рядом с вами. То, как вы воздействуете на окружающую среду, оказывает обратное воздействие и на вас, и на все , которые живут рядом с вами. Взаимосвязи между вами и ними образуют сложную и разветвленную сеть.
Среда обитания
Естественное окружение группы растений и животных называется средой обитания, а сама группа, живущая в ней, - сообществом. Переверните камень и посмотрите, о пол над ним живет. Миленькие сообщества - всегда часть больших сообществ. Так, камень может быть частью ручья, если он лежит на его берегу, а ручей - частью леса, в котором протекает. В каждой крупной среде обитания живут различные растений и животных. Попробуйте отыскать несколько различных типов среды обитания вокруг вас. Глядите вокруг: вверх, вниз - во все стороны. Но не забывайте, что жизнь надо оставить такой, какой вы ее застали.
Современное состояние экологической науки
Впервые термин «экология» был употреблен в 1866 г. в работе немецкого биолога Э. Геккеля «Всеобщая морфология организмов». Самобытный биолог-эволюционист, медик, ботаник, зоолого-морфолог, сторонник и пропагандист учения Ч.Дарвина, он не только ввел в научный обиход новый термин, но и приложил все свои силы и знания для формирования нового научного направления. Ученый считал, что «экология - это наука об отношениях организмов к окружающей среде». Выступая на открытии философского факультета университета в Йене с лекцией «Путь развития и задачи зоологии» в 1869 г. Э. Геккель отмечал, что экология «исследует общее отношение животных как к их органической, так и неорганической средам, их дружественные и враждебные отношения к другим животным и растениям, с которыми они вступают в прямые и непрямые контакты, или, одним словом, все те запутанные взаимодействия, которые Ч. Дарвин условно обозначил как борьбу за существование». Под средой он понимал условия, создаваемые неорганической и органической природой. К неорганическим условиям Геккель относил физические и химические особенности мест обитания живых организмов: климат (теплота, влажность, освещенность), состав и почвы, особенности , а также неорганическую пищу (минералы и химические соединения). Под органическими условиями ученый подразумевал взаимоотношения между организмами, существующими в пределах одного сообщества или экологической ниши. Название экологической науки произошло от двух греческих слов: «экое» - дом, жилище, местообитание и «логос» - слово, учение.
Надо отметить, что Э. Геккель и многие его последователи использовали термин «экология» не для описания изменяющихся условий среды и меняющихся со временем взаимоотношений между организмами и средой, а только для фиксации существующих неизменными условий и явлений окружающей среды. Как полагают С. В. Клубов и Л. Л. Прозоров (1993), фактически исследовался физиологический механизм взаимоотношения живых организмов, выделялось их отношение к окружающей среде исключительно в рамках физиологических реакций.
В рамках биологической науки экология просуществовала до середины XX в. Акцент в ней был сделан на изучение живого вещества, закономерностей его функционирования в зависимости от факторов среды обитания.
В современную эпоху экологическая парадигма основывается на концепции экосистем. Как известно, этот термин был введен в науку А. Тенсли в 1935 г. Под экосистемой подразумевают функциональное единство, образованное биотопом, т.е. совокупностью абиотических условий, и населяющими его организмами. Экосистема является главным объектом изучения общей экологии. Предметом познания ее являются не только законы формирования структуры, функционирования, развития и гибели экосистем, но и состояние целостности систем, в частности их устойчивость, продуктивность, круговорот веществ и баланс энергии.
Таким образом, в рамках биологической науки общая экология оформилась и окончательно выделилась как самостоятельная наука, которая основывается на изучении свойств целого, не сводимого к простой сумме свойств его частей. Следовательно, экология в биологическом содержании этого термина подразумевает науку об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Объектами биоэкологии могут быть гены, клетки, отдельные особи, популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом.
Сформулированные законы общей экологии широко используются в так называемых частных экологиях. Точно так же, как и в биологии, развиваются своеобразные таксономические направления в общей экологии. Самостоятельно существуют экология животных и растений, экология отдельных представителей растительного и животного мира (водорослей, диатомовых водорослей, определенных родов водорослей), экология обитателей Мирового океана, экология сообществ отдельных морей и водоемов, экология определенных участков водоемов, экология животных и растений суши, экология пресноводных сообществ отдельных рек и водоемов (озер и водохранилищ), экология обитателей гор и возвышенностей, экология сообществ отдельных ландшафтных единиц и т. д.
В зависимости от уровня организации живого вещества экосистем в целом выделяют экологию особей (аутоэкологию), экологию популяций (демэкологию), экологию ассоциаций, экологию биоценозов и экологию сообществ (синэкологию).
При рассмотрении уровней организации живого вещества многие ученые полагают, что самые низшие ее ранги - геном, клетка, ткань, орган - изучаются сугубо биологическими науками - молекулярной генетикой, цитологией, гистологией, а высшие ранги - организм (особь), вид, популяция, ассоциация и биоценоз - как биологией и физиологией, так и экологией. Только в одном случае рассматриваются морфология и систематика отдельных особей и составляемых ими сообществ, а в другом - их взаимоотношение между собой и с окружающей средой.
К настоящему времени экологическое направление охватило практически все существующие области научного познания. Не только науки естественного профиля, но и сугубо гуманитарные науки при изучении своих объектов стали широко пользоваться экологической терминологией и главное методами исследования. Возникло множество «экологий» (экологическая геохимия, экологическая геофизика, экологическое почвоведение, геоэкология, экологическая геология, физическая и радиационная экология, медицинская экология и множество других). В связи с этим была проведена определенная структуризация. Так, в своих работах (1990-1994) Н. Ф. Реймерс сделал попытку представить структуру современной экологии.
Более простой выглядит структура Экологической науки с иных методологических позиций. В основу структуризации положено разделение экологии на четыре крупнейших и одновременно фундаментальных направления: биоэкологию, экологию человека, геоэкологию и прикладную экологию. Все перечисленные направления пользуются практически одинаковыми методами и методологическими основами единой экологической науки. В данном случае речь может идти об аналитической экологии с соответствующими подразделениями ее на физическую, химическую, геологическую, географическую, геохимическую, радиационную и математическую, или системную, экологии.
В рамках биоэкологии выделяют два равноценных и важнейших направления: эндоэкологию и экзоэкологию. Согласно Н. Ф. Реймерсу (1990), к эндоэкологии относятся генетическая, молекулярная, морфологическая и физиологическая экологии. К экзоэкологии относятся следующие направления: аутоэкология, или экология отдельных особей и организмов как представителей определенного вида; демэкология, или экология отдельных группировок; популяционная экология, которая изучает поведение и взаимоотношение в пределах какой-то определенной популяции (экология отдельных видов); синэкология, или экология органических сообществ; экология биоценозов, рассматривающая взаимоотношение сообществ или популяций организмов, составляющих биоценоз между собой и с окружающей средой. Наиболее высшим рангом экзоэкологического направления являются учение об экосистемах, учение о биосфере и глобальная экология. Последняя охватывает все области существования живых организмов - от почвенного покрова до тропосферы включительно.
Самостоятельным направлением экологического исследования является экология человека. В действительности, если строго придерживаться правил иерархии, данное направление должно входить составной частью в биоэкологию, в частности как аналог уаутоэкологии в рамках экологии животных. Однако, учитывая ту огромную роль, которую играет человечество в жизни современной биосферы, это направление выделяют в качестве самостоятельного. В экологии человека целесообразно выделить эволюционную экологию человека, археоэкологию, рассматривающую взаимоотношение человека со средой обитания начиная со времен первобытного общества, экологию этносоциальных групп, социальную экологию, экологическую демографию, экологию культурных ландшафтов и медицинскую экологию.
В середине XX в. в связи с проводившимися глубокими исследованиями среды обитания человека и органического мира возникли научные направления экологической направленности, тесно связанные с географическими и геологическими науками. Их цель - изучить не сами организмы, а только их реакцию на изменяющиеся условия среды обитания и проследить обратное воздействие деятельности человеческого общества и биосферы на среду обитания. Эти исследования были объединены в рамках геоэкологии, которой придано сугубо географическое направление. Однако представляется целесообразным в пределах как геологической, так и географической экологий выделить по крайней мере четыре самостоятельных направления - ландшафтную экологию, экологическую географию, экологическую геологию и космическую (планетарную) экологию. При этом надо особо подчеркнуть, что не все ученые согласны с таким разделением.
В рамках прикладной экологии, как следует из ее названия, рассматриваются многоаспектные вопросы экологии, связанные с сугубо практическими задачами. В ее составе выделяют промысловую экологию, т. е. экологические исследования, связанные с добычей определенных биоресурсов (ценных пород зверей или древесины), сельскохозяйственную экологию и инженерную экологию. Последняя отрасль экологии имеет много аспектов. Объектами изучения инженерной экологии являются состояние урбанизированных систем, агломераций городов и поселков, культурных ландшафтов, технологических систем, экологическое состояние мегаполисов, наукоградов и отдельных городов.
Концепция системной экологии возникла в ходе интенсивного развития экспериментальных и теоретических исследований в области экологии в 20-е и 30-е годы XX в. Эти исследования показали необходимость комплексного подхода к изучению биоценоза и биотопа. Впервые необходимость такого подхода была сформулирована английским геоботаником А. Тенсли (1935), который ввел в экологию термин «экосистема». Главное значение экосистемного подхода для экологической теории заключается в обязательном наличии взаимоотношений, взаимозависимости и причинно-следственных связей, т. е. объединение отдельных компонентов в функциональное целое.
Определенная логическая завершенность концепции экосистем выражается количественным уровнем их изучения. Выдающаяся роль в изучении экосистем принадлежит австрийскому биологу-теоретику Л. Берталанфи (1901-1972). Он разработал общую теорию, позволяющую с помощью математического аппарата описывать системы различных типов. Основой концепции экосистемы является аксиома системной целостности.
При всей полноте и глубине охвата в классификационной рубрикации экологических исследований, включающей все современные аспекты жизни человеческого общества, отсутствует такое важное звено познания, как историческая экология. Ведь при изучении современного состояния экологической обстановки исследователю для определения закономерностей развития и прогноза экологических условий в глобальном или региональном масштабе необходимо сравнивать существующие экологические ситуации с состоянием среды исторического и геологического прошлого. Эти сведения сосредоточены в исторической экологии, которая в рамках экологической геологии дает возможность с помощью геологических и палеогеографических методов определить физико-географические обстановки геологического и исторического прошлого и проследить их развитие и изменение вплоть до современной эпохи.
Начиная с исследований Э. Геккеля термины «экология» и «экологическая наука» широко вошли в обиход научных исследований. Во второй половине XX в. экология разделилась на два направления: сугубо биологическое (общая и системная экология) и геолого-географическое (геоэкология и экологическая геология).
Экологическое почвоведение
Экологическое почвоведение возникло в 20-е годы XX в. В отдельных работах почвоведы стали употреблять термины «экология почв» и «педоэкология». Однако сущность терминов, как и магистральное направление экологических исследований в почвоведении, были раскрыты только в последние десятилетия. В научную литературу Г. В. Добровольским и Е. Д. Никитиным (1990) были введены понятия «экологическое почвоведение» и «экологические функции крупных геосфер». Последнее направление авторы трактуют применительно к почвам и рассматривают как учение об экологических функциях почв. Под этим подразумеваются роль и значение почвенного покрова и почвенных процессов в возникновении, сохранении и эволюции экосистем и биосферы. Рассматривая экологическую роль и функции почв, авторы считают логичным и необходимым выявить и охарактеризовать экологические функции других оболочек , а также биосферы в целом. Это даст возможность рассмотреть единство среды обитания человека и всей существующей биоты, глубже понять неотделимость и незаменимость отдельных компонентов биосферы. В течение всей геологической истории Земли судьбы этих компонентов оказались сильно переплетенными. Они проникли друг в друга и взаимодействуют через круговороты вещества и энергии, что и обусловливает их развитие.
Разрабатываются и прикладные аспекты экологического почвоведения, связанные главным образом с охраной и контролем за состоянием почвенного покрова. Авторы работ подобного направления стремятся показать принципы сохранения и создания таких свойств почв, которые определяют их высокое устойчивое и качественное плодородие, не наносящее ущерба сопряженным компонентам биосферы (Г. В. Добровольский, Н. Н. Гришина, 1985).
В настоящее время в некоторых высших учебных заведениях читают специальные курсы «Экология почв» или «Экологическое почвоведение». В данном случае речь идет о науке, в которой рассматриваются закономерности функциональных связей почвы с окружающей средой. С экологических позиций изучаются почвообразовательные процессы, процессы накопления растительного вещества и гумусообразования. Однако почвы рассматриваются в качестве «центра геосистемы». Прикладное значение экологического почвоведения сводится к разработке мер по рациональному использованию земельных ресурсов.
Проточный пруд
Пруд - пример более крупной среды обитания, идеальной для наблюдения за экосистемой. Это дом для большого сообщества различных растений и животных. Пруд, его сообщества и неживая природа вокруг него образуют так называемую экологическую систему. Глубины пруда - хорошая среда для изучения сообществ его обитателей. Осторожно поводите сачком в разных местах пруда. Запишите все, что окажется в сачке, когда вы его вытащите. Положите самые интересные находки в банку, чтобы лотом изучить их подробнее. Воспользуйтесь любым пособием, в котором описана жизнь обитателей пруда, чтобы определить названия найденных вами организмов. А когда закончите опыты, не забудьте обязательно выпустить живых существ обратно в пруд. Сачок вы можете купить или сделать сами. Возьмите кусок толстой проволоки и согните ее кольцом, а концы воткните в один из краев длинной бамбуковой палки. Затем обшейте проволочное кольцо капроновым чулком и завяжите его снизу узлом. В наши дни пруды встречаются куда реже, чем лет сорок назад. Многие из них обмелели и заросли. Это неблагоприятно сказалось на жизни обитателей прудов: лишь немногие из них сумели выжить. При высыхании пруда гибнут и его последние обитатели.
Устройте пруд сами
Выкопав прудик, вы можете устроить у себя уголок дикой природы. Это привлечет к нему множество видов животных и не станет для вас обузой. Однако пруд надо будет постоянно поддерживать в хорошем состоянии. Чтобы его создать, потребуется немало времени и сил, но зато когда в нем поселятся различные животные, вы сможете изучать их в любое время. Самодельная трубка для подводных наблюдений позволит вам лучше познакомиться с жизнью обитателей пруда. Аккуратно обрежьте горлышко и дно у пластиковой бутылки. На один конец наденьте прозрачный полиэтиленовый пакет и закрепите его на горлышке резинкой. Теперь через эту трубку вы можете наблюдать жизнь обитателей пруда. Для безопасности свободный край трубки лучше всего оклеить клейкой лентой.
100 р бонус за первый заказ
Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line
Узнать цену
Наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель
Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека наокружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.
Классическое определение экологии: наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.
Вот некоторые возможные определения науки «экология»:
- Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.
- Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.
- Экология — наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах.
Территория, как основной экологический ресурс
Земля - важнейший природный ресурс. Это ресурс, который обеспечивает возможность существования жизни, является фактором ее разнообразия и.пространственным базисом. Первостепенное значение земельных ресурсов в формировании других природных сред, таких как атмосфера, гидросфера и биосфера, давно научно доказано, но в большинстве случаев не воспринимается как должное.
Согласно ст. 4 федерального закона №7-ФЗ «Об охране окружающей среды», земля является объектом охраны от загрязнения, истощения, деградации, порчи, уничтожения и иного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности.
В глобальном значении к главным компонентам земной природы относят землю, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный, животный мир и иные организмы, а также озоновый слой атмосферы, которые в совокупности обеспечивают благоприятные условия для существования жизни на Земле. Ресурсами природы являются также природные силы и явления, в том числе гравитация, излучения, колебания, ветер, течения, а также природные условия.
20. Обоснования интегрирующего положения антропоэкологии в системе знаний о человеке
Антропоэкология
("антропос" (греч.) - "человек"; "экология" (греч.) - "учение о жилище")
— a) учение о взаимоотношениях и взаимозависимости человека с окружающим его миром.
Следует различать термины "экология человека" и "антропология". Экология человека - это учение о сохранении и развитии здоровья людей на основе выявления зависимости организма человека, его психики от состояния природной и социальной среды.
Антропология - это учение о взаимоотношениях и взаимозависимости человека с окружающим его миром: от природы, общества и культуры до биосферы и мироздания в целом.
Экология человека обращена преимущественно вовнутрь, антропология - вовне, экология человека близка к валеологии, антропология акцентирует внимание на духовном компоненте взаимоотношения человека со всем сущим.
Человек всегда стремился жить в гармонии и согласии с окружающей его природой, в дружбе и мире с другими людьми. Эти стремления нашли свое высшее выражение практически во всех религиях мира, в произведениях великих писателей, композиторов, художников. В последние десятилетия эти естественные стремления человечества были зафиксированы во многих документах международных организаций - Уставе ООН, Всеобщей декларации прав человека и т. д.
Ближайшими задачами прикладных антропоэкологических исследований, т.е. имеющих практическую значимость, также могут быть следующие:
1. Изучение человеческих общностей в конкретной экологической обстановке (оценка биологических особенностей, типов обмена веществ, генетические характеристики, процессы роста и развития и т.д.).
2. Изучение процессов роста и развития человека в различных экологических условиях (например, дифференциация по различным биологическим признакам жителей тропических и внетропических широт).
3. Изучение населения города как антропогенной экологической ниши (например, явление акселерации, характерное в основном для горожан). На основе результатов исследований городского населения могут быть разработаны системы возможных изменений в физическом облике человека.
4. Глобальное моделирование антропоэкологических связей. В этом случае в центре исследования - человеческая популяция с характерным для нее комплексом адаптивных морфофизиологических и генетических черт, а также система ее связей с климатическими и геохимическими факторами.
Знание общих проблем экологии человека необходимо представителям самых различных отраслей науки и практической деятельности - проектировщикам новых городов (градостроительное проектирование), гигиенистам, экологам-правоведам, специалистам по охране природы, руководителям различных департаментов в органах местного и регионального управления, представителям педагогической профессии, социальным и экстремальным психологам, экопсихологам. Антропоэкологические знания необходимы для экологического благополучия населения нашей страны и ее отдельных регионов, в повседневной деятельности различных министерств, ведомств, учреждений, нуждающихся в антропоэкологической информации.
21. Причины, позволившие человеку поменять стратегию изменения численности популяции.
нынешняя почти безграничная мощь человечества конечна во времени.
Снижение численности населения может произойти в силу нескольких причин. Во-первых, решающим фактором способен стать голод, вызванный сокращением пищевых ресурсов. Этот механизм хорошо известен человечеству, он и сейчас «работает» в некоторых странах. На планете только 500 миллионов человек имеют полноценную пищу в избытке, а 2 миллиарда человек питаются плохо и голодают. Ежегодно от голода умирают 20 миллионов. Численность же человечества увеличивается на 200 миллионов в год. Если количество умирающих от голода возрастет на порядок, прирост населения остановится, а если еще больше, то начнет сокращаться. При этом люди будут умирать «где-то далеко и нечасто», поэтому широкое сообщество могло бы даже сделать вид, будто ничего не замечает. Это самый «естественный» вариант коллапса.
Второй вариант небиологический: одна из ядерных стран попытается захватить остатки невозобновляемых ресурсов, а другие начнут с ней ядерную войну. Именно к критическому моменту демографического взрыва человечество накопило атомное оружие в таком количестве, которого достаточно для того, чтобы в любой момент довести себя до сколь угодно малой численности. Случайное ли это совпадение или безжалостное проявление неких законов эволюции, пусть гадают философы. Есть надежда, что, как ни примитивно мышление политиков, они все же не допустят постановки этого сценария.
Третий вариант сугубо политический: страны сознательно вводят ограничение рождаемости и постепенно снижают численность населения. Этот путь, с точки зрения биолога, может оказаться мало эффективным. Дело в том, что плодовитость человека определяется популяционными биологическими механизмами, и поэтому до сих пор все попытки государственного стимулирования или ограничения рождаемости оказались безрезультатными, но вызывали очень сильный протест людей. Мы вернемся к этому вопросу позднее. Тут же заметим, что совсем иное дело, если бы рождаемость снизилась без принуждения, самопроизвольно, на основе действий популяционных механизмов.
Но это была бы уже четвертая форма коллапса, самая мягкая и поэтому самая желательная. Ведь биосфера подает нам все более сильные сигналы о том, что мы опасно превысили свою численность.
Н а сегодняшний день трудно переоценить важность и роль экологии как в жизни целого общества, так и отдельно в жизни каждого человека. Так и состояние планеты зависит как от коммерческих компаний, вырабатывающих тонны отходов каждый год, так и от отдельного индивида, пользующегося благами цивилизации.
Немного истории
На протяжении всей известной истории человечество развивалось и вместе с ним развивались его понятия об окружающем мире. Очень рано люди поняли, что природными дарами нужно пользоваться разумно, не разрушая естественный баланс между человеком и планетой.
Подтверждением этого являются наскальные рисунки, говорящие об интересе человека к окружающей среде.
Из более поздних данных известно, что охрана природы активно практиковалась в Древней Греции, где жители оберегали красоту естественных лесов.
Современный взгляд
Сейчас экология трактуется как наука, изучающая взаимодействие живых организмов друг с другом, а также с окружающей средой.
Любой организм, живущий на планете, поддаётся влиянию множества факторов: благоприятных и неблагоприятных. Все эти факторы условно можно разделить на две группы: биотические и абиотические. К биотическим можно отнести те, которые исходят от живой природы; к абиотическим - те, что несёт неживая природа. Например, орхидея, растущая на коре дерева, - это пример симбиоза, то есть биотического фактора, а вот направление ветра и погодные условия, влияющие на эти два организма, - это уже абиотический фактор. Всё это создаёт условия для естественной эволюции живых организмов планеты.
Но тут появляется ещё один немаловажный аспект, значительно влияющий на состояние окружающей среды - это антропогенный фактор, или человеческий фактор. Вырубка лесов, поворот рек в другое русло, добыча и разработка полезных ископаемых, выброс различных токсинов и других отходов - всё это влияет на ту среду, где такие воздействия производятся. В результате биотические и абиотические факторы на этой территории подвергаются изменениям, а некоторые из них и вовсе исчезают.
Для того чтобы регулировать изменения окружающей среды, учёные вывели основные задачи, которые должна решать экология, а именно: разработка законов разумного использования природных ресурсов, опираясь на общие принципы организации жизни, а также своевременное решение экологических проблем.
Для этого ученые–экологи выделили четыре основных закона:
- всё связано со всем;
- ничто не исчезает в никуда;
- природа лучше знает;
- ничто не даётся просто так.
Казалось бы, соблюдение всех этих правил должно было бы привести к разумному и гармоничному использованию природных даров, но, к сожалению, мы наблюдаем иную тенденцию развития этой сферы.
Почему так происходит? Почему роль экологии в жизни многих людей всё ещё остаётся на втором плане? Любая внешняя проблема - это лишь отражение человеческого сознания. Большинство даже не подозревает о том, что скрывается за результатом их ежедневной жизнедеятельности.
Аспекты природы, затрагиваемые антропогенным фактором
Резкое повышение потребительского образа жизни привело к неразумному использованию природных ресурсов. Бурное развитие научно–технического прогресса, масштабный рост сельскохозяйственной деятельности человека - всё это усугубило отрицательное воздействие на природу, что привело к серьёзному нарушению экологической ситуации на всей планете. Рассмотрим основные природные аспекты, наиболее подверженные экологическому кризису.
Воздух
Когда-то на Земле была другая атмосфера, затем произошло так, что на планете появился кислород, а вслед за ним образовались аэробные организмы, то есть те, которые питаются этим газом.
Абсолютно все аэробные существа зависят от кислорода, то есть от воздуха, и от его качества зависит наша жизнедеятельность. Всем известно ещё со школы, что кислород вырабатывают растения, поэтому, учитывая современную тенденцию вырубки лесов и активный прирост населения людей, не трудно догадаться к чему ведёт уничтожение фауны. Но это лишь один из аспектов, влияющих на состояние атмосферы нашей планеты. В реальности всё сложнее, особенно в крупно населённых городах, где по медицинским нормам концентрация токсичных веществ превышается в десятки раз.
Вода
Следующий не менее важный аспект нашей жизни - это вода. Человеческий организм состоит на 60–80 % из воды. 2/3 всей земной поверхности состоит из воды. Океаны, моря, реки постоянно загрязняются человеком. Ежедневно мы «убиваем» мировой океан добычей нефти на морских промыслах. Нефтяные пятна угрожают жизни морских обитателей. Не говоря уже о мусорных островах, непрерывно дрейфующих по поверхности океанов и морей.
Пресная вода наиболее уязвима перед лицом невежества человека. Сточные воды, различные токсины типа: ртути, свинца, пестицидов, мышьяка и многих других «тяжёлых» химикатов ежедневно отравляют реки и озёра.
Земля
Главный фундамент жизни на земле - это почва. Известно, что для того, чтобы Земля смогла создать один сантиметр чернозёма, ей потребуется около 300 лет. Нынче же один сантиметр такой плодородной почвы, в среднем, погибает за три года.
Климат
Совокупность всех экологических проблем приводит к ухудшению климата. Климат можно сравнить со здоровьем планеты. Когда отдельные «органы» Земли страдают, то это имеет непосредственное влияние на климат. Уже много лет мы наблюдаем различные аномалии в связи с изменением климата, причинами которых является антропогенный фактор. Вмешательство человека в деятельность природы привело к резкому потеплению или похолоданию в определённых зонах, к повышению уровня океана из-за стремительного таяния ледников, к ненормальному количеству осадков или к их отсутствию, а также к сильным природным катаклизмам и многому другому.
Главное - это не заострение внимания на списке проблем, а само осмысление причин их возникновения, а также концентрация на эффективных способах и методах их решения.
Сферы нашей жизни, затрагиваемые экологией
Какова же роль экологии в жизни человека? Что касается абсолютно каждого, с чем все мы имеем дело каждый день, каждую секунду нашей жизни; без чего жизнь, такая, как она есть сейчас, не могла бы существовать?
Здоровье
Здоровье как конструктор, от отдельных частей которого зависит его состояние в целом. Таких факторов множество, основные из них известны всем - это образ жизни, питание, деятельность человека, окружающие его люди, а также среда, где он обитает. Экология и здоровье человека плотно взаимосвязаны. Если с одной стороны идут нарушения, то другая реагирует соответствующе.
Человек, живущий в городе, рискует заболеть каким-либо серьёзным заболеванием во много раз больше, чем человек, живущий в пригороде.
Питание
Когда человек питается неправильно, у него нарушается обмен веществ, что в свою очередь приводит к более серьёзным проблемам со здоровьем. Стоит помнить, что эти нарушения могут также отразиться и на будущих поколениях.
Главная проблема для здоровья человека - это химические вещества, минеральные удобрения, пестициды, которыми обрабатываются сельскохозяйственные поля, а также использование добавок и красителей с целью улучшения внешнего вида продуктов, консервантов для увеличения срока хранения продуктов и многое другое.
Известны случаи добавления соединений тяжёлых металлов и других неблагоприятных для организма человека элементов, таких как ртуть, мышьяк, свинец, кадмий, марганец, олово и другие.
В кормах птицы и крупного рогатого скота присутствует немало токсинов, способных вызывать рак, сбой метаболизма, слепоту и другие серьёзные заболевания.
Чтобы обезопасить себя и своих близких, необходимо внимательно относиться к продуктам, которые вы покупаете. Изучайте состав и символы, нанесённые на упаковку. Не поддерживайте производителей, которым безразлична ваша судьба и состояние нашей планеты. Особое внимание уделяйте Е-добавкам с трёхзначными цифрами, значение которых с лёгкостью можно найти в интернете и тем самым прожить более долгую и счастливую жизнь.
Жизнедеятельность и настроение
Состояние здоровья и качество питания - определяющие факторы активности и жизнеспособности человека. Как мы видим, все эти факторы можно связать с состоянием экологии на нашей планете, от которого мы напрямую зависим. Ведя здравый образ жизни, занимаясь йогой и самопознанием, просто невозможно быть безразличным к окружающей среде. Когда мы находимся на природе, дышим свежим воздухом, едим чистые, выращенные своими руками продукты - наша жизнь меняет своё качество. Состояние ума также трансформируется, от чего гармонизируется настроение и отношение к жизни в целом.
Карма
Всё в этом мире закономерно; всё, что мы делаем, так или иначе, возвращается к нам, сразу или потом - не имеет значения. Если мы будем заботиться о себе и о мире, где сейчас живём, экономить ресурсы, думая о природе, жить по совести, тогда и экологическая обстановка на планете улучшится - и нам не придётся расплачиваться за собственное безрассудство и невнимательность.
Живите осознанно, питайтесь здраво - только натуральными продуктами, - заботьтесь об утилизации и переработке отходов, пользуйтесь самым необходимым - тогда ваша жизнь и жизнь всей нашей планеты улучшится! Великое начинается с малого!
