Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Апреля 2014 в 00:19, реферат
Условия жизни человека создавались на протяжении миллиардов лет живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности - природной средой. Существование человека в этой среде возможно только при обязательном условии сохранения всего разнообразия живого вещества, процессов его саморазвития и саморегулирования. Человек очень мало знает о механизмах этих процессов и поэтому их изучение является важнейшей задачей современной экологии и экологического образования.
Введение.
1.1.Современная экология.
Условия жизни человека создавались на протяжении миллиардов лет живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности - природной средой. Существование человека в этой среде возможно только при обязательном условии сохранения всего разнообразия живого вещества, процессов его саморазвития и саморегулирования. Человек очень мало знает о механизмах этих процессов и поэтому их изучение является важнейшей задачей современной экологии и экологического образования.
Современная экология – это наука о жизни и сохранении живого вещества планеты, выживании человечества в уже достаточно нарушенной природной среде. Главными объектами изучения этой науки являются: живые организмы и их среда обитания - природная среда, человек как вид и социум, взаимодействие природной среды с человеком в созданных им средах: природохозяйственной, хозяйственной и социально- экономической. .
Природная среда – среда со всеми живыми организмами и факторами их жизни, не затронутая деятельностью человека. Её важнейшим и отличительным свойством является способность самоподдержания и саморегуляции (если в этой среде живет человек, то плотность его населения-менее 10 чел. на 1 км ).
Природохозяйственная среда – природная среда, вовлеченная в экономическую деятельность человека с целью использования её ресурсов для получения необходимых товаров и услуг, например, искусственно созданные растительные сообщества, посадки сельскохозяйственных культур, обладающих большой продуктивностью, но малой способностью саморазвития и самоподдержания( малой экологической надежностью).
В этой среде человеком нарушены природные свойства, а для её функционирования затрачиваются определенные усилия. Она характеризуется наличием сменяемых или постоянных сельскохозяйственных земель, вторичной растительностью (т.е. растительностью возникшей на месте ранее существующей первичной), плотностью домашнего скота, превышающей возможность пастбищ, негативными последствиями деятельности человека, например, вырубкой леса и т.п.
Хозяйственная среда – среда состоящая в основном из искусственно созданных антропогенных структур и некоторых природных элементов: атмосферного воздуха, естественного освещения, климата, водоемов, растительности и т.п. Характеризуется наличием постоянных сельскохозяйственных территорий и городских поселений, отсутствием естественной растительности, проявлением опустынивания и другими видами постоянной деградации природных систем. Создана для обеспечения требуемых социально-экономических условий жизнедеятельности человека.
Социально-экономическая среда – созданная человеком среда для удовлетворения своих безграничных потребностей. Это отношения между их людьми и их группами, а также между создаваемыми ими материальными и духовными ценностями.
Функционирование этой среды вызывает подавляющее число экологических проблем и именно эта среда ответственна за их решение.
Основные составляющие современной экологии:
- экология общая - изучает общие закономерности взаимоотношения организмов и их сообществ между собой и средой своего обитания, т.е. природную среду. Эта экология биологическая – биоэкология, или экология классическая. Ее разделами являются - экология элементарных единиц жизни - вида, особи (аутэкология), экология совокупности особей одного вида - (популяционная экология), экология сообществ и учение об экосистемах - (синэкология), учение о биосфере - (глобальная экология).
- экология социальная – изучает взаимоотношения в системе «общество(социальная среда) - природа», отличие жизнедеятельности человека в биосфере от жизни других живых существ, пути социально-экономического развития в биосфере.
- экология прикладная изучает и устанавливает допустимые нормы нагрузки антропогенной деятельности на экосистемы в природохозяйственной и хозяйственной средах, нормы использования природных ресурсов, разрабатывает инженерные, социально-экономические, юридические и т.п. методы сосуществования человеческого общества в экосистемах.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ.
1.2.Основные понятия общей экологии
Главным понятием в экологии является понятие «экосистема» - характеризующееся как сообщество живых организмов и среды их обитания, которое существует и функционирует как единое целое.
Основные признаки экосистемы: круговороты веществ и потоков энергии, способность противостоять (в определенных пределах) внешним воздействиям, саморазвиваться и саморегулироваться.
Различают микроэкосистемы (напр., ствол гниющего дерева, небольшой пруд и т.п.), мезоэкосистемы (лес, озеро, река и т.п.), макроэкосистемы (океан, континент и др.) и глобальную экосистему в границах всей планеты (биосферы). Более крупные экосистемы включают в себя системы меньшего ранга. Биогеоценоз является самой элементарной частью экосистемы, свойства которого определяет сообщество взаимосвязанных живых организмов - биоценоз, на относительно однородном пространстве- биотопе или экотопе. Каждый биоценоз состоит из множества видов живых организмов, но виды входят в него не отдельными особями, а популяциями или их частями.
Популяция – часть особей одного вида, населяющая определенное пространство в течение большого числа поколений и обладающая определенной степенью изоляции.
Можно сказать, что биогеоценоз – это взаимосвязанные между собой и с условиями среды популяции различных видов.
В экологии часто используется термин «сообщество». Под ним понимается и совокупность взаимосвязанных организмов разных видов (синоним биоценоза), или аналогичная совокупность только растительных - (фитоценоз или растительное сообщество), только животных организмов - (зооценоз),только микробного населения - (микробиоценоз).
Практически все природные системы обмениваются друг с другом веществом, информацией и энергией, т.е. они относятся к типу открытых систем, однако есть еще изолированные, у которых нет никакого обмена, и закрытые – они обмениваются с соседними только энергией.
Эмерджентность - универсальное качество экосистем – (эмедж – англ. возникновение нового) которое заключается в том, что свойства системы, как целого, не являются суммой свойств, слагающих ее частей. Элементарные части экосистем (биогеоценозы) объединяясь, резко увеличивают свои свойства и создают более организованную (по энергетике, информации, продуктивности и устойчивости) систему. Например, одно дерево, как и редкий древостой, не обладают свойствами леса, т.к. они не создают определенный набор качества природной лесной среды.
Солнечная энергия является основой всех жизненных, энергетических процессов в биосфере. Общая энергетика этих процессов подчиняются первому и второму правилу термодинамики.
Первое правило-энергия не возникает и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую.
Второе правило - часть энергии любого превращения живого вещества рассеивается или теряется в виде тепла.
Энтропия определяет величину потери энергии. Полной потерей энергии характеризуется мертвый организм. Его температура понижается до температуры окружающей среды, а составляющие его химические элементы и соединения становятся частью среды и включаются в круговорот. Можно сказать, что организм не может извлекать энергию из окружающей среды, в нем отсутствует какое-либо взаимодейтвие между элементами и, он, как система, приходит в состояние полной неупорядоченности или к своей максимальной энтропии.
Живой организм или нормально функционирующая экосистема характеризуется высокой степенью упорядоченности своих элементов. Они способны получать энергию из окружающей среды. Их взаимодействие сохраняет и поддерживает необходимый для жизни уровень энергии и противостоит энтропии.
Негоэнтропия – показатель противоположный энтропии. Чем лучше взаимодействие элементов системы, чем лучше они используют энергию внешней среды, тем выше значение ее негоэнтропии. Опасно любое вмешательство в систему если оно ведет к снижению ее негоэнтропии, а, следовательно, к снижению устойчивости и способности противостоять внешним воздействиям.
Человек разрушает элементы природных систем, их внутренние и внешние связи и, следовательно, уменьшает или ликвидирует их способности к жизни, развитию и саморегуляции.
Необходимые законы деятельности человека в биосфере сформулированы Б.Коммонером (четыре закона).
Первый закон отражает, по сути, всеобщую связь процессов и явлений в природе и звучит так: «Всё связанно со всем».
Второй закон базируется на положении сохранения вещества и энергии: «Всё должно куда-то деваться».
Третий закон ориентирует на действия, которые должны быть согласующимися природными процессами: «Природа знает лучше». Он говорит о том, что мы не имеем абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы и легко нарушаем природные системы (например, математический расчет простейшего параметра биосферы потребует намного больше времени, чем время существования нашей планеты).
Сущность четвертого закона заключается в ориентации человека на то, что любое его действие в природе не остается бесследным и уничтожение природных систем приведет в дальнейшем к значительным экономическим затратам. Закон звучит так: «Ничего не дается даром».
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ.
1.3. Среда обитания живых организмов, её факторы, среды жизни
Под средой обитания обычно понимают природные и, в некоторых случаях, антропогенные тела и явления, с которыми организм (организмы) находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. Наряду с термином «среда обитания» используется также понятие «местообитание» - та среда жизни организма или вида, в которой осуществляется весь цикл его развития.
Под экологическими факторами понимают любой элемент или условие среды, с которыми связано приспособление организмов к её условиям, или адаптация организмов. Возможное резкое изменение экологических факторов может вызвать гибель организма.
Экологические факторы можно разделить на три основные группы:
Наибольшую трудность при адаптации живых организмов представляют факторы или их уровни, с которыми вид не встречался в процессе своей эволюции, это, в основном, группа антропогенных факторов.
В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются универсальными (общими) по отношению их действий на живые организмы. Их характеризуют правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов.
Правило оптимума. В соответствии с этим правилом для экосистемы или организма имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. За пределами этой зоны лежат зоны угнетения, в которых существование живых организмов невозможно.
Диапазон значений факторов между зонами угнетения называют экологической валентностью. Синонимами термина валентность является термин толерантность т.е. способность организмов выносить отклонения факторов среды от оптимального для них, и пластичность, степень выносливости организма к воздействиям факторов среды.
Правило взаимодействия факторов: одни экологические факторы могут, в какой-то степени усиливать или уменьшать силу действия других факторов, например, избыток тепла в атмосфере может в какой-то мере может смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений – компенсироваться повышением углекислого газа и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.
Правило лимитирующих факторов: фактор, имеющийся в недостатке или избытке на границах зон угнетения отрицательно влияет на организмы, и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов. Например, если в почве имеются в достатке все необходимые для растения химические элементы, кроме одного, то затруднение в развитии растения будет обусловливаться отсутствием именно этого элемента, а все другие не проявят своего действия. Лимитирующие факторы обычно определяют границы распространения видов (популяций), их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ.