Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.СОДКРЖАНИЕ, ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
Экология - это наука, изучающая закономерности жизнедеятельности организмов в их естественной среде обитания, с учетом изменений вносимых в среду деятельностью человека.
Экология – наука, изучающая взаимодействия организмов с окружающей средой и друг с другом.
Содержанием экологии является: исследование взаимоотношений организмов с друг с другом и со средой на популяционном и биоценотическом уровне.
Задачи экологии:
Общие задачи экологии:
1) Исследование закономерностей организации жизни в связи с антропогенными воздействиями на природную систему и биосферу.
2) Создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов.
3) Прогнозирование изменений природы под влиянием деятельности человека.
4) Управление процессами, протекающими в биосфере.
5) Сохранение среды обитания человека.
6) Регуляция численности популяции.
7) Разработка систем мероприятий по экологической индикации загрязн. природной среды.
8) Восстановление нарушенных природных систем.
9) Сохранение заповедных участков биосферы.
10) Создание устойчивого развития общества.
2.ПРЕДМЕТ, МЕТОДЫ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ ДЛЯ ИНЖЕНЕРОВ
Задачи экологии для инженеров:
1) Оптимизация технологических инженерных решений, исходящих из минимального ущерба окружающей среде и здоровья человека.
2) Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий на окружающую среду и человека.
3) Своевременное выявление и корректировка конкретных технологических процессов, угрожающих здоровью человека и окружающей среде.
Методы экологических исследований:
1.Полевые: наблюдение, биоиндикация (лишайник)
2.Экспериментальные: биотестирование, математическое моделирование;
3.ФАКТОРИАЛЬНАЯ ЭКОЛГИЯ (АУТЭКОЛОГИЯ)-(ОРГАНИЗМ-СРЕДА)
Окружающая среда - это вещество, энергия и пространство, окружающие организмы.
Окружающая среда - это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние и функционирование.
Окружающая среда: антропогенная –квазиприродная, -арте…
Среда обитания – часть окружающей среды, с которой они непосредственно взаимодействуют.
Экологические факторы – это элементы окружающей среды, оказывающие положительное или отрицательное влияние на живые организмы на протяжении одной из фаз индивидуального развития (от рождения до смерти).
-космические, -абиотические, -биотические, -антропогенные
Закономерности действия экологических факторов:
1)1840г - Закон МИНИМУМА установил Ю. Либих: вещество, находящееся в минимуме управляется урожай растительности и определяется величина и устойчивость урожая во времени.
2)1913г – Закон Толерантности (Шелфорд): присутствие или процветание каких либо организмов в данном месте обитания зависит от комплекса экологических факторов, к каждому из которых у организма существует определенный диапазон толерантности.
Толерантность – это способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных значений.
Экологическая валентность – это свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды.
Факторы:
1) космические: радиация, солнечные ветры.
2) абиотические: температура, влажность,
4.ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ
1. З. внутреннего динамического равновесия: наличие ответных реакций отдельных или взаимосвязанных природных систем и их иерархий при воздействии на них вещества, энергии или информации; любое изменение среды ведет к ответным реакциям, стремящимся нейтрализовать результаты изменений.
2. З. толерантности — определяет положение, по которому любой избыток вещества или энергии оказывается загрязняющим окружающую среду. Другая формулировка: фактором, ограничивающим процветание организма или вида, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия.
3. З. максимизации энергии: выживание или сохранение одной системы в соперничестве с другими определяется наилучшей организацией поступления в нее энергии и использования ее максимального количества наиболее эффективным способом.
4. З. минимума: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей; жизненные возможности организма или системы лимитируют экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму.
5. З. ограниченности природных ресурсов: все природные ресурсы Земли являются конечными.
6. З. пирамиды энергий, правило 10%: каждый последующий трофический уровень ассимилирует не более 10% энергии предыдущего.
7. З. заполнения экологической ниши: при заполнении ниши исчезнувший или уничтоженный вид заменяется функционально близким или экологически аналогичным видом.
Законы Коммонера: «Все связано со всем», «Все должно куда-то деваться», «Природа знает лучше», «Ничто не дается даром». Согласно им, глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может явиться объектом всеобщего улучшения; все, что может быть извлечено из глобальной экосистемы человеческим трудом, должно быть возмещено.
5.СТРУКТУРА ЭКОЛОГИИ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ.
Основная часть экологии – общая экология – биологическая наука, изучающая общие закономерности взаимоотношения любых живых организмов и среды, включая человека как биологический вид.
В составе общей экологии разделяют:
СИНЭКОЛОГИЯ (сообщество-среда) изучает сообщества живых организмов и их взаимоотношения со средой,
ПОПУЛЯЦИОННАЯ экология (популяция-среда) изучает структуру и динамику популяций отдельных видов. По конкретным объектам и средам: экология животных, растений, микроорганизмов. Современная экология в связи с усилением воздействия человеческого общества на окружающую среду является сложной междисциплинарной наукой, изучающей сложные проблемы взаимодействия с окружающей природной средой. Сложность, актуальность и многогранность этой проблемы вызвана обострением экологической обстановки на нашей планете и привела к экологизации многих технических и гуманитарных наук. Появились науки – инженерная экология, космическая экология, сельскохозяйственная экология. Инженерная экология изучает принципы создания новых экологических технологий. С-х экология занимается возможностью сохранения почв, вод, атмосферы. Математическая экология занимается процессами в биосфере. Городская экология – о процессах в городе. Социальная экология занимается изучением природы человеческого общества. Теоретическая и прикладная экология: прикладная - разрушение биосферы человеком, способы предотвращения этого. Разработка принципов рационального природопользования.
ИСТОРИЯ: Термин экологии был введен в 1866 году Эрнстом Геккелем.
(1) человечество интересуется природной окружающей средой (2) во 2-ой половине 20-го века экологизация науки.
6.ЗНАЧЕНИЕ ЭКОЛОГИИ
Установить правильные взаимоотношения с природными процессами, обеспечивающими устойчивое поддержание жизни на нашей планете, можно лишь на основе знания законов формирования и поддержания активного функционирования биологических систем, обеспечивающих глобальный круговорот веществ.
По Вернадскому необходимо:
1)Образование всемирного пространства, высшим приоритетом которого должно быть сохранение и восстановление окружающей среды, координация жизнедеятельности планетарного социума.
2)Приоритет сохранения природы над интересами человека.
3)Формирование информационной цивилизации, в которой информация должна выступать как эквивалент других видов ресурсов.
7.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ. АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
Экологические факторы – любой элемент среды, способный оказывать прямое или косвенное воздействия на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития.
Среда – часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое влияние или косвенное
Условия жизни – совокупность необходимых для организмов элементов среды, с котороми они находятся в неразрывном единстве и без которых существовать не могут.
Абиотические факторы – факторы неживой природы.
(климатические, почвенные, факторы водной среды, факторы рельефа (топографические, ораграфические), огонь (пожары)), факторы питания, биотические факторы (живой природы) – фитогенные (растения), зоогенные, микробогенные.
1)температура:
По отношению к температуре: холодолюбивые и теплолюбивые (криофилы и др.)
Пойкилотермные – лишенные (ящерицы)
Гомойотермные – поддерживают температуру тела.
Правило Бергмана: с продвижением на север тело, размер уменьшается.
Правило Алена: на севере выступающие части тела меньше.
Правило Глогера: в сухом и в холодном климате окраска светлее.
2)влажность:
Растения по отношению к влажности: 1.гидатофиты (водные совершенно), 2.гидрофиты (кувшинка – половина), 3.гидрофиты (влажность, болото, мох), 4.мезофиты, 5.ксерофиты (могут переносить засухи) суккуленты, склерофиты.
Животные по отношению к влажности: 1) гигрофилы (любят влажность), 2) мезофиллы (средне), 3) ксерофилы (недостаток влажности – верблюд)
3)шум 90децебел
4)движение воздушных масс
5)атмосферное электричество
6)ионизирующее излучение
8. ФАКТОРЫ. БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
Внутривидовые и межвидовые взаимоотношения между организмами.
Биотические факторы – воздействие живых организмов – это различные формы взаимодействия между особями и популяциями.
(1) внутривидовая конкуренция – главный абиотический фактор для вида – борьба за существование, чем больше совпадают потребности, тем сильнее борьба.
(2) прямая конкуренция – животные дерутся между собой до смерти. У растений – аллопатия – выделение токсинов.
(3) косвенная конкуренция – опосредованная, т.е. не напрямую. ВНУТРИвидовые ВЗАИМОотношения:
Таблица: (взаимоотношения, вид А, вид В);
(1. борьба за существование или межвидовая конкуренция, --, --);
(2. взаимополезные. протокооперация – сотрудничество. нутуализм – обязательные взаим.. симбиоз – очень тесное сотрудничество, +, +);
(3. нейтрализм – практически не встречается, 0, 0);
(4. комменцализация, +, 0);
(5. аменсализм – травы растут под тенью дерева, 0, --);
(6. хищничество. паразитизм, +, --)
9.ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИЯ К НИМ ОРГАНИЗМОВ.
1) Вода:
Абиотические факторы:
-движение воды
-температура
-наличие растворенных веществ
-свет
Слои воды:1.пелагиаль, 2.сублит, 3.бенталь, 2-3.батиаль, 4.абисаль.
Водоемы: естественные: реки, озера, болота. искусственные: водохранилища, пруды.
Экологические группы живых организмов в воде:
планктон, нектон (активное движение), нейстон (водомерки), бентос, перифитон,
2)Почва:
Почва – это продукт, физического, химического и биологического преобразования горных пород, является трехфазной средой, содержащие твердые, жидкие и газообразные компоненты.
Типы почв: тундровые, подзолистые, чернозем, красноземы.
Экологические группы животных: 1.геобионты, 2.геофилы (почва-воздух), 3.геоксены (иногда в почве)
По размеры группы почвенных организмов: 1.микрофауна, 2.мезофауна, 3.макрофауна.
10.ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ, КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ:
1.-экто (наружные), -эндо (внутренние) паразиты.
1.клещи, пиявки, блохи.
2.глисты.
По времени: 1.стационарные, 2.периодические, 3.временные
Биологический ритм – равномерное чередование во времени, каких либо состояний организма.
Адаптивный ритм: суточные, лунные, сезонные, годовые, приливно-отливные.
Годовые – вспышка вредителей
Биологические часы – это способность организма чувствовать время.
Фотопериодизм – это ритмические изменения морфологических биохимических и физиологических свойств и функций организмов под влиянием чередования и длительности освещения.
Жизненная форма – это своеобразная внешняя форма организмов обусловленная биологией развития и вн-ей структурой их органов возникает в определенных почвенно-климатических условиях, как приспособление к жизни в этих условиях.
Жизненные формы растений: 1) древесные растения (деревья, кустарники, кустарнички), 2) полу древесные растения (полукустарники), 3) наземные травы (поликарпические и монокарпические), 4) водные травы (земноводные, плавающие, подводные).
Жизненные формы животных: (Кашкаров)
1) роющие (абсолютные землерои – относительные), 2) плавающие (чисто водные, полуводные), 3) наземные формы (не делающие нор, делающие нормы, животные скал), 4) древесные лазающие формы, 5) воздушные формы.
11.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША
Экологическая ниша – это место организма в живом окружении.
Экологическая ниша – место видов в природе, совокупность всех факторов и ресурсов среды, в пределах которой может существовать вид в природе.
Ниша – абстрактное понятие, которое сводит все, в чем нуждается организм. По Одуму, экологическая ниша – роль, которую играет организм в природе или профессия организма.
Место обитания – адрес организма. Например рассмотрим обитателей почвы – они различают остатки почвы и размельчают, а потом микроорганизмы раз. дальше. Разные виды могут занимать одни ниши. Но могут занимать и разные ниши. В природе важное значение имеет дифференциация ниши – процесс разделения популяции, видов, пространства и ресурсов среды.
ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ниша – условия среды, в которых вид может существовать без конкуренции.
РЕАЛЬНАЯ ниша – та, которую вид может отстоять.
12.ПОПУЛЯЦИЯ, СТРУКТУРА, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ.
Популяция – это элементарная группа организмов , определенного вида, обладающие всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постепенно меняющихся условиях среды.
Популяция – это генетическая единица вида. В зависимости от размеров занимаемой территории различают 3 типа популяции:
1) элементарная популяция – это группа организмов одного вида, которая занимает небольшой однородный участок. Генетический обмен происходит часто.
2) экологическая популяция – это совокупность элементарных популяций. Генетический обмен реже.
3) Географическая популяция – группа особей одного вида, занимающих территорию с однородными условиями существования. Генетический обмен – редко.
По СТРУКТУРЕ различают возрастную структуру – соотношения особей разного возраста.
Различают:
1) предрепредуктивный – молодой
2) репредуктивный
3) пострепредуктивный. Структура половая (сексуальная структура), пространственная структура – колонии, семьи, стаи.
ПОПУЛЯЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА:
Плотность – количество особей на единицу объема
Распределение: равномерное, случайное, групповое.
Рождаемость: абсолютная, удельная.
Смертность: абсолютная, удельная
Половая структура – это соотношение полов.
13.ВНУТРИПОПУЛЯЦИОННЫЕ ОТНОШЕНИЯ.
1)Одиночный образ жизни (пауки)
2)Семейный образ жизни (лебеди)
3)Колония – групповые поселения оседлых животных, которые могут существовать длительное время или создаться на период размножения
4)Стаи – временные объединения животных, которые проявляют биологически полезную организованность действий (волки)
5)Стада – это более длительные и постоянные объединения животных, в которых осуществляются все основные функции вида жизни.
14.СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА.
Структура биоценоза – это совокупность популяций всех видов животных организмов населяющих определенную территорию, отлич-ся от других соседних территорий химическому составу почв, вод и др. показателям.
-растения, -животные, микроорганизмы
Экотип – это относительно однородный компонент не живой природы.
Структура биоценоза:
1)видовая
2)частота встречаемости – показывает равномерность распределения
3)степень доминирования.
Консорции – это совокупность популяции организмов, жизнедеятельность которых в пределах одного биоценоза трофическим или топическим связано с центральным видом (автотрофные растения).
Простр-ая структура биоценоза: яростность, мозаичность.
Экосистема – это любая совокупность организма и неорганических компонентов в которой может сов-ся кругооборот веществ.
Кругооборот веществ – это обмен химических элементов между живыми организмами и неорг-ой средой.
Биосфера – это одна из оболочек Земли, в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью всех живых организмов (оболочка жизни).
Сукцессии – последовательная смена одного биоценоза другим (озеро – болото) (первичные и вторичные)
Границы биосферы: 18-25 км – нижняя часть атмосферы, вся гидросфера 22 км – глубина, верхняя часть литосферы (3-3,5 км)
Биокостное вещество – создается и производится жизнь
-живое вещество
-костное вещество
-биогенное вещество – земля, почва.
Функции живого вещества: газовое, концентрационное, окислительно-восстановительное, биохимическая.
Ноосфера – взаимодействия природы и общества, в которой разумная деятельность людей становится главным определяющим фактором развития.
Загрязнение – это привнесение в какую-либо среду новых не характерных для нее физических , химических и биологических элементов.
: ингредиентные (хим), параметрическая (физическая), биологическая
15.ПРОДВИЖЕНИЕ ТОКСИКАНТОВ ПО ПИЩЕВОЙ ЦЕПИ
Пищевая цепь – это последовательность переноса энергии от одного организма к другому.
Трофический уровень – это место каждого звена в цепи питания.
1)продуценты
2)концументы
3)редуценты
Экологическая пирамида выражает трофическую структуру экосистемы в геометрической форме: численности, биомассы, энергии.
16.ТИПЫ ЭКОСИСТЕМЫ
Автотрофные – пребладают продуценты – это живые организмы, которые способны синтезировать органическое вещество из неорганических составляющих с использованием внешних источников энергии. Эти экосистемы сами снабжают себя органическим веществом.
Гетеротрофные – продуцентов нет или их роль незначительна. Гетеротрофы – потребители (консументы), используют вещества, накопленные продуцентами.
Природные экосистемы и антропогенные экосистемы.
По размеру: микроэкосистемы, мезоэкосистемы (лес), макроэкосистемы (контененты, океаны), глобальная экосистема (биосфера).
17. Трофические цепи. Примеры. Пастбищная и детритная пищевые цепи.
Энергия солнца усваивается растениями и за счет этого живут другие организмы. Трофическая цепь (цепь питания) – это цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим. Звенья расположены на различных уровнях – консументы (производители органических веществ), консументы (потребители) и редуценты (используют мертвое органическое вещество, разлагая его до неорганического). ПРИМЕРЫ цепей питания: трава-лиса, детритные цепи – опавшие листья-насекомые-птицы, сельскохозяйственная цепь – трава-корова-человек, в водоеме – фитопланктон-зоопланктон-плотва-щука
ПОТОК ЭНЕРГИИ В ЭКОСИСТЕМЕ: Трофическая цепь является энергетической цепью. Любое количество органического вещества эквивалентно количеству энергии. Эту энергию извлекают, разрывая энергетические связи вещества. Поток вещества – это перемещение вещества в форме химических элементов или их соединений от продуцентов к редуцентам или без них. Поток энергии – это переход энергии в виде химической связи по цепям питания от одного трофического уровня к другому. Энергия может быть использована 1 раз. Скорость потока энергии – это количество энергии, перемещающаяся с одного трофического уровня на другой в единицу времени. Пищевая цепь -–это основной канал переноса энергии в пищевых системах. Биомассы на Земле: 90% - фитофаги, 55% - фитомасса тропических лесов, 5% - зоомасса.
СОПРОФИТЫ – организмы питающиеся мертвым или разлагающимся органическим материалом.
1.СОДКРЖАНИЕ, ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
2.ПРЕДМЕТ, МЕТОДЫ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ ДЛЯ ИНЖЕНЕРОВ
3.ФАКТОРИАЛЬНАЯ ЭКОЛГИЯ (АУТЭКОЛОГИЯ)-(ОРГАНИЗМ-СРЕДА)
5.СТРУКТУРА ЭКОЛОГИИ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ.
6.ЗНАЧЕНИЕ ЭКОЛОГИИ
7.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ. АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
8. ФАКТОРЫ. БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
Внутривидовые и межвидовые взаимоотношения между организмами.
9.ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИЯ К НИМ ОРГАНИЗМОВ.
10.ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ, КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ:
11.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША
12.ПОПУЛЯЦИЯ, СТРУКТУРА, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ.
13.ВНУТРИПОПУЛЯЦИОННЫЕ ОТНОШЕНИЯ.
14.СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА.
15.ПРОДВИЖЕНИЕ ТОКСИКАНТОВ ПО ПИЩЕВОЙ ЦЕПИ
16.ТИПЫ ЭКОСИСТЕМЫ
17. Трофические цепи. Примеры. Пастбищная и детритная пищевые цепи.