Введение в экологию

1.

ВВЕДЕНИЕ В ЭКОЛОГИЮ

2.

Рекомендуемая литература
1) В. И. Коробкин. Экология: учебник, 2008. - 603 с.
2) Т. А. Акимова, В. В. Хаскин. Экология. ЧеловекЭкономика-Биота: учеб. для студ. вузов, 2006. - 495 c.
3) А.С. Степановских. Экология: Учебник для вузов,
2001. – 703 с.
4) Ю.В. Новиков. Экология, окружающая среда и
человек: Учебное пособие, 2002. – 560 с.
5) Экология: Методические указания к выполнению
практических работ для студентов инженерных
специальностей очной и заочной форм обучения / Сост.
Р.Р. Иванова, В.Ю. Осипова, А.В. Кусакин,
И.И.Митякова; под ред. Р.Р. Ивановой. – Йошкар-Ола:
МарГТУ, 2004) – 66 с.

3.

1. Содержание, предмет, задачи и методы экологии
2. Становление и развитие экологии как науки
3. Основные понятия и законы экологии
4. Структура современной экологии

4.

1. Содержание, предмет, задачи и методы экологии
Существует образное выражение, что мы живем в эпоху
трех «Э»: экономика, энергетика, экология.
При этом экология как наука и
образ мышления
привлекает все более и более пристальное внимание
человечества.
Экологию рассматривают как науку и учебную
дисциплину, которая призвана изучать взаимоотношения
организмов и среды во всем их разнообразии.

5.

Понятие «экология» ввел в науку немецкий
естесвоиспытатель Эрнст Геккель в 1866 г.
В дословном переводе с греческого означает науку
о доме (ойкос - дом, жилище; логос - учение).
В книге «Всеобщая
морфология организмов»
Геккель дал определение
экологии:
«Экология - это наука о
взаимоотношениях живых
организмов между собой и
со средой их обитания».

6.

По этой причине экологию иногда связывают только
с учением о среде обитания (доме) или окружающей
среде.
Однако, среду нельзя рассматривать в отрыве от
организмов, как и организмы вне их среды обитания. Это
составные части единого целого.
Именно организмы сформировали современную среду.
Им же принадлежит
первостепенная роль в
нейтрализации тех воздействий на среду, которые
происходили и происходят по различным причинам.

7.

На современном этапе развития экологических
представлений Экология - это наука, исследующая
закономерности жизнедеятельности организмов в их
естественной среде с учетом изменений, вносимых в
среду деятельностью человека.

8.

Основным содержанием экологии является исследование
взаимоотношений организмов друг с другом и со средой

9.

Главным предметом (объектом) изучения в экологии являются
экосистемы, которые представляют собой единые природные
комплексы, образованные живыми организмами и средой их
обитания.

10.

Задачи экологии в общетеоретическом плане:
- разработка общей теории устойчивости экологических
систем;
- изучение экологических механизмов адаптации к
среде;
- исследование регуляции численности популяций;
- изучение биологического разнообразия и механизмов
его поддержания;
- исследование процессов, протекающих в биосфере, с
целью поддержания ее устойчивости;
- моделирование состояния экосистем и глобальных
биосферных процессов.

11.

Основные прикладные задачи:
- прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной
среде под влиянием деятельности человека;
- улучшение качества окружающей природной среды;
- сохранение, воспроизводство и рациональное
использование природных ресурсов;
- оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений
для
обеспечения
экологически
безопасного
устойчивого развития, в первую очередь, в
экологически неблагополучных районах.

12.

Главная теоретическая и практическая задача
экологии - раскрыть общие закономерности
организации жизни и на этой основе разработать
принципы рационального использования природных
ресурсов в условиях все возрастающего влияния
человека на биосферу.

13.

Стратегическая задача экологии –
развитие теории взаимодействия природы и общества
на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

14.

Задачи экологии как учебной дисциплины
в техническом вузе гораздо уже.
В процессе профессиональной деятельности будущий
специалист неизбежно будет влиять на окружающую
среду и живущие в ней живые организмы.
Следовательно, от того насколько он понимает и владеет
законами природы и ее структурой, будет зависеть
устранение негативных последствий производства, в
котором он работает.

15.

Задачи экологии применительно к деятельности
специалиста промышленного производства
могут быть следующие:
- оптимизация технологических, и конструкторских
решений, исходя из минимального ущерба окружающей
среде;
- прогнозирование и оценка возможных отрицательных
последствий действующих и проектируемых
предприятий на окружающую среду;
- своевременное выявление и корректировка технологических процессов, наносящих ущерб окружающей
среде;
-создание систем переработки
отходов промышленности.

16.

Методы исследования в экологии
Полевые исследования изучение жизни организмов и их сообществ в
естественных условиях, т. е. длительное
наблюдение непосредственно в природе

17.

Экспериментальные методы –
изучение влияния отдельных факторов на
биосистемы, чаще всего в лабораторных условиях

18.

Биологическое моделирование
воспроизведение в искусственных экосистемах
различных процессов, происходящих в живой природе

19.

Математическое моделирование
Правильно построенные математические модели
помогают увидеть то, что трудно или невозможно
проверить в эксперименте

20.

Среди методов, используемых в экологии, по
особенностям их применения, можно выделить:
лабораторный;
сравнительный;
исторический;
статистический;
мониторинг;
метод группового анализа;
рентгеноструктурный
анализ и др.

21.

Экология - наука, которая имеет
междисциплинарный
характер,
использует
достижения многих отраслей знаний и, в свою очередь,
оказывает влияние на ряд дисциплин.
Науки, взаимно связанные с экологией:
философия
математика
химия
биология
география
океанология
климатология
метеорология.
Современная экология тесно связана с:
политикой, экономикой, правом
психологией и педагогикой.

22.

Экологическое мышление становится необходимым для
решения самых насущных задач нашей жизни. В связи с этим
современная экология далеко вышла за рамки чисто
академической учебной дисциплины.

23.

В
международной
сфере
работают специальные комиссии
ЮНЕСКО,
ЮНЕП
и
другие
организации,
задачей
которых
является пропаганда и внедрение
экологических подходов в разные
сферы практической деятельности
человека.
Основная цель международных
усилий – предотвратить грозящий
человечеству экологический кризис
и, используя экологические законы
обеспечить дальнейшее развитие
и благополучие общества.

24.

2. Становление и развитие экологии как науки
Первый этап – примитивные знания, накопление
фактического материала.

25.

Второй этап – продолжение накопления
фактического материала античными учеными.
Аристотель (384-322 до н.э.)
создал Ликей (школу) и при нем сад.
В «Истории животных» он описал
более
500
видов
животных,
классифицируя их по образу жизни.
Теофраст (372-287 до н.э.) описал 500
видов растений. Теофраст сделал
ботанику самостоятельной наукой,
отделив ее от зоологии. Потому его и
называют отцом ботаники.

26.

Третий этап – начался с великими географическими
открытиями XIV - XVI веков.
Карл Линней (1707-1778)
Ж. Б. Ламарк (1744-1829)
создал таксономическую
систему животных,
которой ботаники
пользуются и поныне
составил классификацию
животных

27.

Роберт Бойль (1627-1691)
поставил первый
экологический
эксперимент по влиянию
низкого атмосферного
давления на развитие
животных
М.В. Ломоносов
(1711-1765)
рассматривал влияние
среды на организм

28.

П. С. Паллас (1741-1811)
его считают одним из
основателей «экологии
животных»
С. П. Крашенинников
(1711-1755)
опубликовал "Описание
земли Камчатки»

29.

Четвертый этап
ознаменовал начало становления экологии.
А. Гумбольдт (1769-1859)
заложил основы
биогеографии

30.

Пятый этап – становление эволюционной экологии
К. Ф. Рулье (1814-1858)
заложил основы
экологии животных,
ближе всех подошел к
эволюционной теории
Дарвина
Н. А. Северцов (1827-1885)
опубликовал первую чисто
экологическую диссертацию

31.

Ч. Дарвин (1809-1882)
обосновал идею о том,
что все виды живых
организмов эволюционируют во времени и
происходят от общих
предков
Э. Геккель (1834-1919)
предложил термин для
новой науки – «экология»

32.

Е. Варминг (1841-1924)
ввел термин «экология» в ботанику
для обозначения самостоятельной
научной дисциплины –
экология растений

33.

Шестой этап – с середины XIX в. до середины XX в.
К. Мебиус (1825-1908)
разработал учение о
биоценозе
В.В. Докучаев (1846-1903)
создал учение о природных
зонах и учение о почве

34.

Г.Ф. Морозов (1867-1920)
создатель современного
учения о лесе
В. И.Вернадский (1863 -1945)
создатель учения о биосфере

35.

Артур Тенсли (1871 -1955)
ввел понятие экосистемы
В.Н.Сукачев (1880 -1967)
основоположник
биогеоценологии

36.

Р. Линдеманн (1915-1942)
изложил основные методы
расчета энергетического
баланса экологических
систем ( правило 10%)
Н. Ф. Реймерс (1931-1993)
советский зоолог, эколог,
один из главных участников
становления заповедного
дела в СССР

37.

3. Основные понятия и законы экологии
Основные понятия экологии:
• экосистема
• биогеоценоз
• биоценоз
• биотоп
• популяция
• сообщество

38.

Законы экологии и их практическое значение
Закон эволюционной необратимости:
предполагает, что экосистема не может вернуться к своему
первоначальному состоянию после потери части своих
компонентов. В результате того, что среда обитания
изменяется, вымершие виды живых организмов вновь
возникнуть не могут.

39.

Закон внутреннего динамического равновесия:
по этому закону все составные части природного
комплекса находятся во взаимной связи и динамическом
равновесий.

40.

Закон генетического разнообразия:
все живое генетически различно и имеет тенденцию к
увеличению биологической разнородности

41.

Закон развития окружающей среды:
любая естественная система развивается лишь за счет
использования
материально-энергетических
и
информационных возможностей окружающей среды.
Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно

42.

Закон ограниченности природных ресурсов:
все природные ресурсы в условиях Земли исчерпаемы.
Планета является естественно ограниченным телом,
и на ней не могут существовать неограниченные составные
части.

43.

Закон снижения энергетической эффективности
природопользования:
c ходом исторического времени при получении из
природных систем полезной продукции, на ее единицу в
среднем затрачивается все больше энергии

44.

Закон оптимальности:
никакая система не может сужаться или расширяться до
бесконечности

45.

Закон незаменимости фундаментальных факторов:
полное отсутствие в окружающей среде фундаментальных экологических (физиологических) факторов
(света, воды, О2, питательных веществ) не может быть
заменено (компенсировано) другими факторами

46.

Закон уменьшения плодородия:
постепенное снижение естественного плодородия
почв происходит из-за длительного их использования

47.

Закона обратимости биосферы:
после прекращения воздействия антропогенных факторов
на
компоненты
биосферы,
последняя
стремится
восстановить свою устойчивость и экологическое
равновесие

48.

Закон физико-химического единства
живого вещества:
общебиосферный закон –
живое вещество физико-химически едино

49.

Основные законы экологии
Барри Коммонера

50.

1
закон: Все связано со всем
Это закон об экосистемах и биосфере, обращающий
внимание на всеобщую связь процессов и явлений в
природе. Он призван предостеречь человека от
необдуманного воздействия на отдельные части экосистем,
что может привести к непредвиденным последствиям

51.

2 закон: Все должно куда-то деваться
Это закон о
хозяйственной
деятельности
человека, отходы
от которых неизбежны, и потому
необходимо
думать как об
уменьшении их
количества, так
и о последующем их использовании

52.

3 закон: Природа знает лучше
Это закон разумного, сознательного природопользования. Нельзя
забывать, что человек - тоже биологический вид, что он - часть
приро-ды, а не ее властелин. Это означает, что нельзя пытаться
покорить природу, а нужно сотрудничать с ней. Пока мы не имеем
полной информации о механизмах и функциях природы, а без
точного
знания
последствий
преобразования
природы
недопустимы никакие ее "улучшения".

53.

4 закон: Ничто не дается даром
Глобальная экосистема
представляет собой единое
целое, в рамках которого
ничего не может быть выиграно или потеряно и которая
не может являться объектом
всеобщего улучшения.
Платить нужно энергией за
дополнительную очистку
отходов, удобрением - за
повышение урожая,
санаториями и лекарствами за ухудшение здоровья
человека и т.д.

54.

4. Структура современной экологии

55.

- аутэкология – изучает взаимоотношения отдельных
организмов с окружающей средой;
- демэкология (популяционная экология) – изучает взаимоотношения популяции или видов с окружающей средой;
- синэкология (экология сообществ) – изучает биотические
сообщества (ассоциация популяций разных видов растений,
животных и микроорганизмов) и их взаимоотношения со
средой

56.

Современная экология – универсальная, бурно
развивающаяся, комплексная наука, имеющая большое
практическое значение для всех жителей нашей планеты.
Экология – наука будущего, и возможно, само существование человека будет зависеть от прогресса этой науки.

57.

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !