11.20M

Category:

ecology

Л 2

1.

Основные законы и принципы экологии.
Презентацию подготовила
кандидат сельскохозяйственных наук
Е.В. Стрелкова

Правило заполнения экологических ниш - в экологии - закон,
согласно которому пустующая экологическая ниша всегда бывает
естественно заполнена.
Экологическая ниша как функциональное место вида в экосистеме позволяет
форме, способной выработать новые приспособления, заполнить эту нишу.
Экологическая ниша - место в биогеоценозе,
которое занимает вид, не конкурируя с другими
видами за источник энергии.
Экологическая ниша есть совокупность всех
факторов среды, в пределах которых возможно
существование вида в природе. Обычно
экологические ниши заняты одним видом.

3.

Принцип исключения Гаузе - в экологии - закон, согласно которому
два вида не могут существовать в одной и той же местности, если
они занимают одну и ту же экологическую нишу.
В связи с этим принципом при ограниченности возможностей
пространственно-временного разобщения один из видов
вырабатывает новую экологическую нишу или исчезает.

4.

Закон толерантности Шелфорда — закон, согласно которому существование
вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в
минимуме, но и в максимуме.
Закон толерантности расширяетзакон минимума Либиха.
«Лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и
максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень
выносливости (толерантности) организма к данному фактору».

5.

Закон снижения энергетической эффективности природопользования - в
экологии - закон, в соответствии с которым с течением времени при
получении полезной продукции из природных систем на ее единицу
затрачивается все большее количество энергии.

6.

Все связано со всем (о всеобщей связи вещей и явлений в природе).
Из этого закона вытекает несколько следствий:
1.Закон больших чисел: совокупное действие большого числа факторов
приводит к результату, не зависящему от случая, то есть имеющему
системный характер. Микроорганизмы в почве – стабильная
микробиологическая среда; определенное количество молекул газа в
определенном объеме обусловливает вполне определенные температуру
и давление.
2. Принцип Ле Шателье. При внешнем воздействии системы выходит из
равновесия, оно смещается в направлении при котором эффект внешнего
воздействия уменьшается. На биологическом уровне – эффект
саморегуляции.
3.Закон оптимальности. Любая система функционирует с наибольшей
эффективностью в характерных для нее пространственно-временных
пределах

7.

Все должно куда-то деваться (закон сохранения).
Из этого закона вытекают два постулата:
1. Любая природная или общественная система может развиваться только
за счет энергии окружающей среды. Изолированное саморазвитие
невозможно.
2. Отходы, образующиеся в процессе производства неустранимы
бесследно. Они могут быть переведены из одной формы в другую,
перемещены в пространстве, а их действие растянуто во времени.
Материя переходит из одной формы в другую, оказывая влияние на
развитие жизни.

8.

О цене развития (ничего не дается даром )
Любое новое приобретение эволюции экосистемы обязательно
сопровождается утратой какой-то части прежнего.
Из этого закона вытекает три следствия:
1. Необратимость эволюции. Все организмы эволюционируют от простого
к сложному, регресс может относиться только к отдельным периодам
или частям (тупиковая ветвь);
2. Правило ускорения эволюции. С ростом сложности организации систем
возрастают темпы эволюции (сменяемость видов, человеческая
история, развитие техники);
3.В природе нет бесплатных ресурсов. Все ресурсы обязательно
оплачиваются любой расходующей системой

9.

10.

11.

О главном критерии эволюционного отбора (природа знает лучше ).
Все организмы прошли жесточайший эволюционный отбор. Из всех
существовавших на Земле организмов лишь 0,001 получила право на
существование, т.е. они вписались в существующий биологический
круговорот, нашли свою экологическую нишу.
У каждого биологического вида должен существовать фермент его
разлагающий и все продукты разложения должны быть вовлечены в
биологический круговорот веществ.
В результате конкурентной борьбы в природе выживают лучшие.

12.

13.

Закон ограниченности ресурсов ( «на всех не хватит»).
Как яблоко на блюде
У нас Земля одна.
Не торопитесь, люди
Все вычерпать до дна.
Немудрено добраться до скрытых
тайников,
Разграбить все богатство
У будущих веков.

14.

Учение В.И.Вернадсткого о биосфере.
Характеристика биосферы.
Биосфера (от греч. bios – жизнь; sphaira – шар) –
область распространения жизни на Земле.

15.

Биосфера - область распространения жизни
на
Земле
структура
–
оболочка
и
Земли
энергетика
состав,
которой
формируются в результате деятельности
живых организмов.

16.

Часть атмосферы до
озонового слоя
(20-25 км),
часть литосферы
(на 2-3 км глубже
поверхности суши,
1-2 км – дна океана)

17.

Компоненты
биосферы
атмосфера
гидросфера
литосфера

18.

19.

Природные круговороты

20.

Энергетический баланс биосферы соотношение между поглощаемой и
излучаемой энергией. Определяется
приходом энергии Солнца и космических
лучей, которая усваивается растениями
в
ходе
фотосинтеза,
часть
преобразуется в другие виды энергии и
еще часть рассеивается в космическом
пространстве.

21.

Биогеохимический круговорот веществ
Биогеохимические циклы – циркуляция
химических элементов, неорганических
соединений в биосфере
Резервный
фонд
• это большая масса
медленно меняющихся
(в основном
небиологических)
веществ
Обменный
фонд
• состоит из веществ
обеспечивающих
быстрый обмен между
органической и
неорганической средой

22.

Для биосферы наиболее важными являются два биогеохимических цикла:
– круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере и
гидросфере. Атмосфера имеет большой резервный фонд и высокую способность к
саморегуляции, способна поддерживать постоянные концентрации веществ. Т.е.
обладает большой буферной способностью.
– осадочный цикл с резервным фондом в земной коре. В этом цикле участвуют
такие химические элементы, как фосфор, железо, азот, сера и др. Основная часть
их сосредоточена в относительно малоподвижном и малоактивном резервном
фонде. Если часть этих элементов изымается их цикла, то возврат в круговорот
происходит медленно.

23.

при разложении органических
веществ микроорганизмами
при искусственном внесении
через экскременты животных
при физических процессах, в
том числе при участии
солнечной энергии
при сжигании топлива
Химические
элементы и
соединения

24.

25.

26.

Упрощенные схемы круговорота веществ:
а — в природе; б — в хозяйственной деятельности человека

27.

28.

29.

30.

31.

Биомасса различных экосистем, т/га в год
Зона
Высшие
растения
Тундра
2,5
Южная тайга:
лес
пашня
пойма, луг
Микроорганизмы
Водоросли
Всего
1,8
0,05
4,35
6
8
12
8,4
18,9
25,2
0,5
1,0
3,0
14,9
27,9
40,2
Зона
широколиствен
ных лесов:
лес
пашня
11
10
21,6
31,2
1,0
1,0
33,6
35,0
Черноземная степь
целина
пашня
11
15
21,6
31,2
1,0
1,0
33,6
47,2
Пустыня
1,2
13,5
0,5
15,2
Тропический лес
34
144,0
–
178

32.

Компоненты биосферы:
живое вещество – совокупность всех живых организмов
костное вещество – неживые тела или явления (атмосферные газы, горные
породы и т.п.)
биокостное вещество – природные тела органического и нерганического
происхождения (почва, поверхностные воды)
биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов
(гумус почвы, каменный уголь, торф и т.п.)
радиоактивное вещество
рассеянные атомы
вещество космического происхождения (космическая пыль, метеориты)

33.

34.

Живое вещество выполняет ряд уникальных функций:
энергетическую
• перераспределение солнечной энергии между
компонентами биосферы
средообразующую
(газовую)
• в результате жизнедеятельности организмов
возникают основные газы атмосферы: кислород,
азот, углекислый газ, метан и др.
концентрационную
• извлечение и накопление живыми организмами
биогенных элементов (кислорода, углерода,
водорода, азота, и мн. Др.) в концентрациях
значительно выше чем в окружающей среде
(азот)
дестркутивную
окислительновосстановительную
• разложение органического вещества
• химические превращения веществ биосферы

35.

океанов 361,1
млн км2
(70,8%)
Площадь
планеты
510,2 млн км2
суши
149,1 млн км2
(29,2%)

36.

Из площади суши 48051 840 км2 (около 1/3) не несут
видимых следов пребывания человека
Антарктида
Северная Америка
Почти
Африка
100%
37,5%
27,5%
Южная Америка
Европа
20,8%
2,8%

37.

Общая продолжительность периода взаимодействия человеческого
общества с окружающей средой исчисляется периодом от 3,5 до 1,25 млн.лет
и состоит из нескольких этапов.
1.Древнекаменный век или
палеолит
2. Новокаменный
век (неолит).
Его наступление
датируют
временем около
10 тыс. лет назад.
Это период
появления
земледелия и
скотоводства,
переход к
производящей
экономике.
3. Этап
промышленного
переворота
(18-19 вв.)
ознаменован
переходом от
ремесленного
производства к
промышленному
4. Эпоха научнотехнической
революции (НТР),
(вторая половина
20 в).
Технократическое
развитие
цивилизации.
Рыночные
отношения

38.

Совокупность естественных и искусственных факторов и
условий, которые составляют жизненное пространство
человека, называется
окружающей средой.

39.

Окружающая среда - среда обитания и деятельности человечества;
окружающий человека природный и созданный им материальный мир.
Окружающая среда включает природную среду и искусственную
(техногенную) среду.
Общественное производство изменяет окружающую среду, воздействуя
прямо или косвенно на все ее элементы.

40.

41.

Экономические функции окружающей среды:
– является
общественным
потребительским
благом
– является местом
расположения
экономических
объектов
– служит
источником
производственных
ресурсов
– используется для
размещения и
поглощения
отходов

42.

природная среда
модификации природной среды с
отсутствием системного самоподдержания
среда, созданная человеком, не имеющая
аналогов в естественной природе
социальная среда

43.

Несовершенство вмешательства человека в живую природу во многом
определяется:
– низким
коэффициентом
использования
природных
ресурсов при
быстром росте
населения планеты
– накоплением
отходов
производства и
жизнедеятельности
человека, которые
не разлагаются,
или разлагаются
очень медленно,
или при
разложении
образуют токсины
и не вовлекаются в
биологический
круговорот
веществ

44.

к 2050 году более 80% человечества будет проживать в городах

45.

46.

Конкурентность в пользовании окружающей средой
возникает:
– при «перегруженности» окружающей
среды, как общественного блага
– при взаимоисключении всех
экономических функций окружающей среды
– как проблема удовлетворения
потребностей нынешнего и будущих
поколений