Экология и ее методы

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт гуманитарного и социально-экономического образования

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Экология»

Выполнил: О.Н. Волкова

ст-ка гр. Ир-212 ПВД

Екатеринбург 2015

ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ И МЕТОДЫ ЭКОЛОГИИ

Экология - это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании надорганизменных систем.

Термин «экология» в 1866 г. ввел немецкий эволюционист Эрнст Геккель. Э. Геккель считал, что экология должна изучать различные формы борьбы за существование. В первичном значении, экология - это наука об отношениях организмов к окружающей среде (от греч. «oikos» - жилище, местопребывание, убежище).

Объект изучения экологии - биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы.

Предмет изучения экологии - взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой. экология сукцессия природопользование

Задачи современной экологии:

- изучение структуры пространственно-временных объединений организмов (популяций, сообществ, экосистем, биосферы).

- изучение круговорота веществ и потоков энергии в надорганизменных системах.

- изучение закономерностей функционирования экосистем и биосферы в целом.

- изучение реакции надорганизменных систем на воздействие разнообразных экологических факторов.

- моделирование биологических явлений для экологического прогнозирования.

- создание теоретической основы охраны природы

- научное обоснование производственных и социально-экономических программ.

МЕТОДЫ ЭКОЛОГИИ

Полевой метод - позволяет установить результат влияния на организм или популяцию определённого комплекса факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях.

Экспериментальный метод - позволяет проанализировать влияние на развитие организма отдельных факторов в искусственно созданных условиях и изучить всё разнообразие экологических механизмов, обусловливающих его нормальную жизнедеятельность. В экологическом эксперименте трудно воспроизвести весь комплекс природных условий, но изучить влияние отдельных факторов на вид, популяцию или сообщество вполне возможно.

Математический метод - изучает все биологические системы, в том числе и надорганизменные макросистемы, обладающие способностью к саморегуляции.

Моделирование биологических явлений - воспроизведение в искусственных системах различных процессов, свойственных живой природе. Так, в «модельных условиях» были осуществлены многие реакции, протекающие в растении при фотосинтезе. Примером биологических моделей может служить и аппарат искусственного кровообращения, искусственная почка, искусственные лёгкие, протезы, управляемые биотоками мышц, и др. Основная задачей биологического моделирования - экспериментальная проверка гипотез относительно структуры и функции биологических систем. Сущность этого метода заключается в том, что вместе с оригиналом изучается его искусственно созданное подобие - модель.

Математические модели являются более эффективным методом изучения экологических систем, особенно при определении количественных показателей. Математические символы, например, позволяют сжато описать сложные экологические системы, а уравнения дают возможность формально определить взаимодействия различных их компонентов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СУКЦЕССИИ. ПЕРВИЧНЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ СУКЦЕССИИ. ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ СУКЦЕССИЙ

Сукцессия (от лат. Successio -- преемственность, наследование) -- процесс саморазвития сообществ. В основе сукцессии лежит неполный биологический круговорот в данном сообществе. Каждый живой организм в результате жизнедеятельности меняет вокруг себя среду, изымая из нее часть веществ и насыщая ее продуктами метаболизма.

Последовательный ряд постепенно и закономерно сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называется сукцессионной серией.

Сукцессии в природе имеют различные масштабы. Иерархичность в организации сообществ проявляется и в иерархичности сукцессионных процессов: более крупные преобразования экосистем складываются из более мелких. Выделяют два основных типа сукцессий: 1) с участием как автотрофного, так и гетеротрофного населения; 2) с участием лишь гетеротрофов.

Сукцессии со сменой растительности могут быть первичными; они начинаются на лишенных жизни местах, и вторичными -- восстановительными.

Первичная сукцессия - процесс развития и смены экосистем на незаселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации.

Пример - постепенное обрастание голых скал с развитием в конечном итоге на них леса.

При этом различают следующие этапы:

- поселение накипных лишайников, несущих своеобразную микрофлору и богатую фауну простейших, коловраток, нематод, активность которых прерывиста, отмечается в основном после дождя и туманов.

- преобладание листоватых лишайников, которые постепенно образуют сплошной ковер. Они образуют выщербленности (механически и выделяя кислоты), идет отмирание слоевищ и накопление детрита. Под их листьями - коллемболы, клещи, сеноеды и др.

- поселение листофильных мхов, ризоиды которых прикрепляются уже не к камню, а к мелкозему, мощностью не менее 3 см. увеличивается деятельность микроорганизмов и разнообразие животных.

- появление гипновых мхов и сосудистых растений. Снижается роль мелких членистоногих и увеличивается участие более крупных беспозвоночных - сапрофагов (дождевых червей, энхитреидов, личинок насекомых).

- заселение крупными растениями с дальнейшими накопителями и образованием почвы. Так, постепенно на голых скалах образуется лес. Такие сукцессии в геоботанике называется экогенетическими, так как они ведут к преобразованию самого местообитания.

Вторичная сукцессия - в местах, где хозяйственная деятельность людей не вмешивается во взаимоотношения организмов, складывается климаксное сообщество, которое может существовать неопределенно долгое время - до тех пор, пока какое-либо воздействие извне (вспашка земли, рубка леса, пожар, извержение вулкана, наводнение) не нарушит его природную структуру. В случае разрушения сообщества в нём начинается сукцессия - медленный процесс восстановления исходного состояния. Примеры вторичных сукцессий: зарастание заброшенного поля, луга, гари или вырубки.

Вторичная сукцессия длится несколько десятков лет. Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это - типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных. Однако уже через два-три года их вытесняют конкуренты - многолетние травы, а затем - кустарники и деревья, прежде всего осина. Однако сукцессия на этом не останавливается; за осиной появляется сосна; а последними - медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб. Через сто лет на этом участке восстанавливается то сообщество, которое было на месте поля до сведения леса и вспашки земли.

Вырубка леса на локальных участках с оставлением части территории под коренными типами лесной растительности вызывает ускоренные сукцессии, исходные фитоценозы восстанавливаются за относительно короткий срок -- несколько десятилетий.

Примерами сукцессий являются постепенное зарастание сыпучих песков, каменистых россыпей, отмелей, заселение растительными и животными организмами заброшенных сельскохозяйственных земель (пашни), залежей, вырубок и др. Классический пример сукцессии -- зарастание озера или речной старицы и превращение ее сначала в болото, а затем, через длительный промежуток времени, в лесной биоценоз. Этот процесс будет длиться несколько десятков лет, а затем на месте озера или старицы образуется верховое торфяное болото. Еще позже болото постепенно начнет зарастать древесной растительностью, скорее всего сосной. По прошествии какого-то периода времени процессы торфообразования на месте бывшего водоема приведут к созданию избыточного увлажнения и к гибели леса. Наконец, появится новое болото, но уже отличное от того, что было прежде.

Вместе с изменением растительности меняется и животный мир территории, подверженной сукцессии. Для старицы или озера типичны водные беспозвоночные, рыбы, водоплавающие птицы, земноводные, некоторые млекопитающие -- ондатра, норки. Итог сукцессии -- сфагновый сосняк. Теперь здесь обитают другие птицы и млекопитающие -- глухарь, куропатка, лось, медведь, заяц.

Рис. 1. Экологическая сукцессия на примере смен фитоценозов в южной тайге

Последовательная и непрерывная смена видов во времени -- характерная черта большинства сукцессионных процессов. В течение сукцессии биомасса живых организмов возрастает, а круговорот веществ увеличивается.

Большинство сукцессий, наблюдаемых в настоящее время, антропогенные, т.е. они происходят в результате воздействия человека на природные экосистемы. Это выпас скота, рубка лесов, возникновение очагов возгорания, распашка земель, затопление почв, опустынивание и т.п.

Вывод: Сукцессии любого масштаба и ранга характеризуются целым рядом общих закономерностей, многие из которых чрезвычайно важны для практической деятельности человека. Пока нарушения не превышают восстановительной способности экосистемы, она может вернуться к исходному состоянию. Этим пользуются, например, при рациональном планировании рубок леса, осушении болот. Но если интенсивность воздействия выходит за рамки этих возможностей, то первоначально устойчивое, богатое видами сообщество постепенно деградирует, сменяясь другим. Человеку в своей практической деятельности необходимо рационально использовать осваиваемые территории, иначе губительная деятельность может привести к необратимым последствиям.

ПОНЯТИЯ «ПРИРОДОИСПОЛЬЗОВАНИЕ», «НЕРАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОИСПОЛЬЗОВАНИЕ», «РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОИСПОЛЬЗОВАНИЕ», «ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ». ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Под природопользованием понимают использование природных ресурсов в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества, эта область знаний, которая разрабатывает принципы рационального природопользования

Основными целями природопользования как науки являются:

- рациональное размещение отраслей производства на Земле.

- определение целесообразных направлений пользования природными ресурсами в зависимости от их свойств.

- рациональная организация взаимоотношений между отраслями производства при совместном пользовании угодьями: исключение вредных влияний на природные ресурсы; обеспечение производства для растущих производств

- расширение воспроизводства используемых ресурсов; комплексность пользования природными ресурсами.

- создание здоровой среды обитания для людей и полезных им организмов (предупреждение ее загрязнения; ликвидация естественно существующих в ней вредных компонентов).

Различают общее и специальное природопользование. Общее природопользование не требует специального разрешения. Оно осуществляется гражданами на основе принадлежащих им естественных прав, существующих и возникающих как результат рождения и существование (например, пользование воздухом, водой и т.д.). Специальное природопользование осуществляется физическими и юридическими лицами на основании разрешения уполномоченных государственных органов. Оно носит целевой характер и по видам используемых объектов подразделяется на землепользование, лесопользование, пользование недрами и др. Этот вид природопользования регулируется экологическим законодательством.

В зависимости от многообразной деятельности человека различают отраслевое, ресурсное и территориальное природопользование.

Отраслевое природопользование - использование природных ресурсов в пределах отдельной отрасли хозяйства.

Ресурсное природопользование - использование какого-либо отдельно взятого ресурса.

Территориальное природопользование - использование природных ресурсов в пределах какой-либо территории.

В зависимости от последствий хозяйственной деятельности человека природопользование может быть рациональным и нерациональным. Рациональное природопользование обеспечивает экономное использование природных ресурсов и условий, их охрану и воспроизводство с учетом настоящих и будущих интересов общества. Результатом нерационального природопользования становится - истощение и загрязнение окружающей среды, нарушение экологического равновесия природных систем, экологический кризис.

Неотъемлемой частью рационального природопользования является охрана природы, под которой понимают систему мероприятий по оптимизации взаимоотношений человеческого общества и природы.

В процессе взаимодействия с природой человеческое общество выработало ряд принципов (правил), направленных на рационализацию природопользования, позволяющих предотвратить или смягчить негативные последствия воздействия на природу.

Правило прогнозирования: использование и охрана природных ресурсов должны осуществляться на основе предвидения и максимально возможного предотвращения негативных последствий природопользования.

Правило повышения интенсивности освоения природных ресурсов: использование природных ресурсов должно производиться на основе повышения интенсивности освоения природных ресурсов (например, с уменьшением или устранением потерь полезных ископаемых при их добыче, транспортировке, обогащении и переработке).

Правило множественного значения объектов и явлений природы: использование и охрана природных ресурсов должны осуществляться с учетом интересов разных отраслей хозяйства.

Правило комплексности: использование природных ресурсов должно реализовываться комплексно, разными отраслями народного хозяйства.

Правило региональности: использование и охрана природных ресурсов должны осуществляться с учетом местных условий.

Правило косвенного использования и охраны: использование или охрана одного объекта природы может приводить к косвенной охране другого, а может приносить ему вред.

Правило единства использования и охраны природы: охрана природы должна осуществляться в процессе ее использования. Охрана природы не должна быть самоцелью.

Правило приоритета охраны природы над ее использованием: при использовании природных ресурсов должен соблюдаться приоритет экологической безопасности над экономической выгодностью.

Выработанные принципы рационального природопользования и охраны окружающей среды закреплены законодательно. Так, в Федеральном законе от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» юридически закреплены следующие принципы:

1. приоритет охраны жизни и здоровья человека, обеспечение благоприятных экологических условий для жизни, труда и отдыха населения;

2. научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества, обеспечивающих реальные гарантии прав человека на здоровую и благоприятную для жизни окружающую природную среду;

3. рациональное использование природных ресурсов с учетом законов природы, потенциальных возможностей окружающей природной среды, необходимости воспроизводства природных ресурсов и недопущения необратимых последствий для окружающей природной среды и здоровья человека;

4. соблюдение требований природоохранительного законодательства, неотвратимость наступления ответственности за их нарушения;

5. гласность в работе и тесная связь с общественными организациями и населением в решении природоохранительных задач;

6. международное сотрудничество в области охраны окружающей природной среды.

Конечная цель рационального природопользования и охраны природы - обеспечение благоприятных условий для жизни человека, развития хозяйства, науки, культуры и т.д., для удовлетворения материальных и культурных потребностей всего человеческого общества.

ВЫВОД

Задачи охраны окружающей среды возлагаются как на отдельные страны и регионы, так и на все мировое сообщество. Общепланетарный масштаб решения этой проблемы предполагает объединение стран в целях защиты природы от вредных воздействий. В основе любой концепции, нацеленной на изменение отношения людей к Земле, должны лежать согласованные усилия, основанные на убеждении в том, что защита окружающей среды может быть осуществлена только общими усилиями, общими действиями. Основные принципы и методы этой защиты должны быть зафиксированы в документах, подписанных государствами-участниками международных соглашений, являющих собой основу международного экологического права.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федеральный Закон от 10 января 2002 г. «Об охране окружающей природной среды»

2. Андреева Т. А. Экология. Учебное пособие. М. Проспект-2009

3. Валова В.Д. Основы экологии. Учебное пособие. М. 2010

Размещено на Allbest.ru