Экология как наука

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основные этапы развития науки

Экология (греч. ойкос - дом, жилище, родина, логос - наука, наука о местообитании) - наука об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей средой.

Этапы развития:

1) период наивной экологии до середины 19 века:

- примитивные знания, накопления фактического материала древними людьми,

- средневековый застой - продолжение накопления материала античными учеными (Гераклит, Гиппократ, Аристотель),

- великие географические открытия и колонизация новых стран,

- начало становления экологии, Гумбальд - заложил учение о биосфере,

- становление эволюционной экологии.

2) период факториальной экологии с середины 19 века до середины 20 века

- этап развития аутэкологического направления.

3) период синэкологических исследований с 1936 года до наших дней:

- отражает новый подход к исследованиям природных систем, формирование общей экологии, как самостоятельной науки,

- экологизация науки, т.е. становление экологических наук, учитывающих деятельность человека, развитие экологического мониторинга.

2. Понятие о земных сферах и об их единстве

На планете Земля различают несколько геосфер.

Литосфера (литос - камень) - внешняя твердая оболочка земного шара. Она состоит из двух слоев: верхнего - осадочных пород с гранитом и нижнего - базальта. Слои расположены неравномерно. Гранит местами выходит на поверхность.

Все океаны, моря, озера и реки образуют гидросферу.

Над поверхность литосферы и гидросферы вверх до 100 км простирается атмосфера. Нижний слой атмосферы в среднем высотой 15 км называют тропосферой (тропэ - перемена). Тропосфера включает взвешенные в воздухе водяные пары, перемещающиеся при неравномерном нагреве поверхности Земли. Над тропосферой находится стратосфера (стратум - слой) высотой до 100 км. У границы ее возникают северные сияния. В стратосфере на высоте 15-35 км свободный кислород под влиянием солнечной радиации превращается в озон.

Биосфера - геологическая оболочка, населенная живыми организмами. Она охватывает поверхность Земли, верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы - тропосферу.

3. Биосфера - сфера жизни

В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка, или сфера, населенная живыми организмами. Эта земная оболочка, или область жизни, названа биосферой (греч. биос - жизнь, сфера - шар). Впервые это название было дано Ламарком. Всясистема Биогеоценозов образует своеобразную оболочку, населенную жизнью, - биосферу. Ей принадлежит важная роль в формировании лика Земли, образовании горных пород, атмосферы, гидросферы. Учение о биосфере создано академиком Вернадским, основоположником новой науки - биогеохимии, связывающей химию Земли с химией жизни и установившей роль живого вещества в преобразовании живой поверхности.

4. Границы биосферы

Среди всех сфер Земли особое место занимает биосфера - геологическая оболочка, населенная живыми организмами. Она охватывает поверхность Земли, верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы - тропосферу. В биосфере проявляется деятельность живого существа: растений, животных, микроорганизмов и человечества. Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижний - высокой температурой земных недр (свыше 100 С). Крайних пределов ее достигают только низшие организмы - бактерии.

5. Свойства биосферы

Под влиянием биосферы энергия излучения Солнца преобразуется в различные формы энергии, вызывающие огромные по размерам и скорости превращения, миграции круговороты веществ, увеличение и распространение биомассы.

В биосфере в течение более 2 млрд. лет идут изменения. Границы биосферы расширяются, проникая в новые, ранее безжизненные области планеты. Биосфера охватывает весь земной шар. В нее входят все различные экосистемы (биогеоценозы).

Биосфера - грандиозная система всего живого вещества и круговоротов химических элементов на Земле, но система открытая, так как в нее извне постоянно вливается поток солнечной энергии.

6. Этапы эволюции биосферы

Образование биосферы, расширение ее границ, изменение состава, ускорение биогенной миграции атомов осуществлялось наряду с возникновением жизни и эволюцией органического мира. Живые организмы с момента своего возникновения в процессе жизнедеятельности постоянно изменяли окружающую среду.

7. Понятие термина ноосфера

Деятельность человека сказывается на изменении состава атмосферы, рек и океана. Человечество овладело громадной энергией и техникой, стало главнейшей силой, изменяющей процессы в биосфере. Академик Вернадский полагает, что в настоящее время человечество должно создать новую оболочку Земли - ноосферу - разумная оболочка Земли. Человечество представляет сравнительно небольшую массу в биосфере, но деятельность его грандиозна. Человек уже вышел за пределы биосферы.

Научно обоснованное управление биосферой будет решающим условием ее превращения в сферу разума.

8. Свойства экосистем

Экосистема - совокупность сообществ, взаимодействующих с химическими и физическими факторами, создающими неживую окружающую среду.

Переходная область между двумя смежными экосистемами называется экотон.

Экосистемы суши (леса, степи, пустыни и т.д.) называются наземными экосистемами или биомами. Экосистемы гидросферы называются водными (озера, реки, моря, океаны, коралловые рифы).

9. Структура экосистем

Экосистема - совокупность сообществ, взаимодействующих с химическими и физическими факторами, создающими неживую окружающую среду.

Переходная область между двумя смежными экосистемами называется экотон.

Экосистемы суши (леса, степи, пустыни и т.д.) называются наземными экосистемами или биомами. Экосистемы гидросферы называются водными (озера, реки, моря, океаны, коралловые рифы).

10. Понятие биогеоценоза

В природе виды растений и животных распределяются не случайно, а всегда образуют определенные, сравнительно постоянные комплексы - природные сообщества. Такие комплексы взаимосвязанных видов (популяций разных видов), обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существования, образуют биогеоценоз.

Биогеоценоз неразрывно связан с факторами неживой природы (почва, влажность, температура и др.), образуя вместе с ними устойчивую систему, между компонентами которой протекает круговорот веществ. Саморегуляция проявляется в том, что численность особей каждого вида поддерживается на определенном, относительно постоянном уровне. Такую устойчивую саморегулирующуюся систему академик Сукачев и назвал биогеоценозом. Подобные системы часто называют экологическими системами (экосистемами).

11. Функционирование биоценозов

В биогеоценозе в результате жизнедеятельности организмов непрерывно осуществляется поток атомов из неживой природы в живую и обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим приток энергии извне. Источником энергии служит Солнце. Энергия излучения Солнца в биогеоценозе преобразуется в различные формы: в энергию химических связей, в механическую и во внутреннюю.

Круговорот веществ в биогеоценозе - необходимое условие существования жизни. Он возник в процессе становления жизни и усложнялся в ходе эволюции живой природы. С другой стороны, чтобы в биогеоценозе был возможен круговорот веществ, необходимо наличие в экосистеме организмов, создающих органические вещества из неорганических и преобразующие энергию излучения Солнца, а так же организмов, которые используют эти органические вещества и снова превращают их в неорганические соединения.

Основные показатели происходящих процессов в биогеоценозе - видовое разнообразие, плотность популяции, биомасса.

12. Особо охраняемые природные территории

экология биогеоценоз природный живой

Необходимость сохранения видов растений и животных побудила к составлению сводок редких и исчезающих видов сначала в отдельных государствах, потом в мировом масштабе. С 1948 года работу государственных, научных и общественных организаций объединяет и направляет Международный союз охраны природы и природных ресурсов - МСОП. Созданная при нем Комиссия по редким и исчезающим видам издает «Красную книгу» фактов и составляет «черный список» безвозвратно исчезнувших видов, регистрирует исчезающие и сокращающиеся виды. Виды, внесенные в «Красную книгу», взяты под особую охрану.

Охране видов служат заповедники - территории, где не допускается влияние человека на течение природных процессов. Здесь разрабатываются научные основы охраны и восстановления почти исчезнувших в природе видов.

Для охраны видов организуют так же национальные парки, в которых для научных исследований выделяют зоны полного покоя животных и ограждают участки редких растений.

13. Экологические проблемы водных ресурсов

Деятельность человека создает условия, способствующие появлению и развитию новых форм организмов, часто вредных. Загрязнение водоемов сточными водами, содержащими отходы промышленности, ядохимикаты, различные моющие средства, вызывает гибель высших организмов и бурное развитие сине-зеленых водорослей и некоторых микробов, делающих воду совершенно непригодной жизни.

Огромное значение имеет внедрение биологических методов очистки промышленных вод в прудах-отстойниках.

14. Экологические проблемы земельных ресурсов

Деятельность человека создает условия, способствующие появлению и развитию новых форм организмов, часто вредных.

Огромное значение имеет превращение промышленных отвалов в почвы, пригодные для растений.

15. Природные ресурсы и их использование

Природные ресурсы - источники получения необходимых людям материальных благ, заключенные в объектах живой и неживой природы, используются как средства труда или выступают как предпосылки для создания материальных богатств и благоприятной среды жизни человека. Их делят на заменимые и незаменимые (солнечная энергия), восстановимые и невосстановимые (утраченные вид восстановить невозможно), восполнимые или невосполнимые, возобновимые и невозобновимые. Сейчас признано, что все природные ресурсы на Земле исчерпаемы, раннее считалось, что солнечная энергия и ресурсы Мирового океана практически неисчерпаемы.

16. Окружающая среда и здоровье человека

Охрана окружающей человека среды - комплекс международных, государственных, региональных и локальных (местных) административно-хозяйственных, технологических, политических, юридических и общественных мероприятий, направленных на обеспечение социально-экономического, культурно-исторического, физического, химического и биологического комфорта, необходимого для сохранения здоровья человека.

17. Виды природных ресурсов

Природные ресурсы - источники получения необходимых людям материальных благ, заключенные в объектах живой и неживой природы, используются как средства труда или выступают как предпосылки для создания материальных богатств и благоприятной среды жизни человека. Их делят на заменимые и незаменимые (солнечная энергия), восстановимые и невосстановимые (утраченные вид восстановить невозможно), восполнимые или невосполнимые, возобновимые и невозобновимые. Сейчас признано, что все природные ресурсы на Земле исчерпаемы, раннее считалось, что солнечная энергия и ресурсы Мирового океана практически неисчерпаемы.

Размещено на Allbest.ru