Экология лекции для ОЗО. Лекция 1 Предмет и задачи экологии. Среда как экологическое понятие. Факторы среды. План История развития экологии
 Скачать 247 Kb.
|
|
Сведения о Красной книге и внесенных в нее представителях животного и растительного мира. Данные о редких исчезающих видах растений и животных составляют Красную книгу.
Этот список постоянно растет. Международным союзом охраны природы издано 5 томов Красной книги, туда включены 1182 вида животных и 20 тыс. видов растений. Редкие виды- те, численность и ареал распространения которых сокращаются. Находящиеся под угрозой исчезновения- виды, численность и ареал распространения которых резко сократились в результате прямого истребления, разрушения мест обитания. Черный список - международный список вымерших растений и животных. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения животные и растения нуждаются в активных действиях человека по улучшению среды их обитания и спасению.
Государственный природный заповедник является наиболее жесткойформой территориальной охраны природы. Они представляют, во-первых, территории, полностью изъятые из хозяйственного использования, а во-вторых, научно-исследовательские учреждения, имеющие целью сохранение
Из общего числа заповедников особо выделяются биосферные, входящие в международную систему биосферных резерватов и осуществляющие глобальный экологический мониторинг. В России таким международным статусом обладают около 20% заповедников. Для сочетания охранных и воспитательных функций создаются национальные парки,являющиеся основной формой охраняемых территорийв мире (их насчитывается около двух тысяч). Национальный парк – это обширная территория (от нескольких тысяч до нескольких миллионов гектаров), включающая как полностью заповедные зоны, так и зоны, предназначенные для отдыха, оздоровления, ближнего туризма, пропаганды экологических знаний. При правильной организации обслуживания посетителей они могут давать хорошие результаты не только в природоохранной, но и в экономической сфере, частично окупая затраты на свое содержание. Памятники природы –это отдельные природные объекты,имеющиенаучное, эстетическое, культурное или воспитательное значение. Ими могут быть необычный родник , водопад, овраг с редкими видами растений, очень старые деревья, бывшие «свидетелями» каких-либо исторических событий, например, дубы в усадьбе Коломенское (Москва), сохранившиеся со времен Ивана Грозного.Заказник –это природный комплекс,предназначенный для сохраненияодних видов природных ресурсов при ограниченном использовании других. На участках, занимаемых заказниками, постоянно или временно запрещены отдельные виды хозяйственной деятельности. Например, запрещена любая хозяйственная деятельность, ведущая к нарушению ландшафта, но может быть разрешена охота. Часто создаются временные охотничьи заказники для сохранения и восстановления численности каких-либо видов животных. Лекция №10 Общие проблемы адаптации человека. Адаптивные биологические ритмы организмов. План
Адаптацию человека к новым условиям можно охарактеризовать как совокупность социально- биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организмов в конкретной среде. Наши способности к адаптации имеют определенные границы . Приспосабливаясь к неблагоприятным условиям , организм человека испытывает напряжение. Напряжение- мобилизация всех механизмов, обеспечивающих деятельность организма человека.
Выделяют два адаптивных типа человека: -спринтер- характеризуется высокой устойчивостью к воздействию кратковременных экстремальных факторов и плохой переносимостью длительных нагрузок;
стайер. Изучение адаптивных возможностей человека имеет в настоящее время важное значение.
Биологические ритмы – это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера процессов жизнедеятельности биологических систем. Согласно одному из основных принципов математического естествознания – принципу единства организма и среды, - организм не может существовать без внешней среды. Но внешняя среда, сферы мироздания охвачены колебательными, ритмически движениями. Не удивительно поэтому, что одним из неотъемлемых свойств живого является ритмичность всех процессов. «Весь растительный и животный мир, а с ним и человек, извечно действия внешнего физического мира и извечно отвечает на биение мирового пульса ритмическими пульсирующими реакциями», - писал русский физиолог П. Я. Соколов. Все живое, что существует на нашей планете, как бы несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для Земли вокруг своей оси создает смену дня и ночи, приспособление к которой сформировало околосуточный , или циркадианный (от лат. Circa – «около» и dies – « день»), биологический ритм. Это наиболее наглядный пример экологического ритма, т.е. такого, который имеет во внешней среде четко выраженные аналогии астрономического происхождения. Сюда же относятся приливные, лунные, сезонные ритмы, а также 11-летний солнечный ритм. Экологические ритмы – это своеобразные биологические часы, обеспечивающие организму ориентацию во времени, заблаговременную подготовку к ожидаемым циклическим изменениям. Экологические ритмы эндогенны, они тесно связаны с самой сутью живого. Изоляция от внешних астрономических датчиков времени не может устранить эндогенных колебаний, что послужило освоением Б. С. Алякринскому (1975) назвать человеческий организм «системой, насквозь пронизанной ритмами». Период эндогенных биоритмов относительно независим от интенсивности обменных процессов, уровней температуры и освещенности. Поэтому-то, как указывает В. Б. Чернышев (1980), эндогенный экологический ритм управляет ритмикой всего организма, влияя на уровень мотиваций. Наблюдаемый в естественных условиях ритм активности живого образуется за счет наложения элементов поведения, вызываемых эндогенным ритмом, и непосредственных реакциях на внешние условия. Наряду с экологическими в организме наблюдается и другие ритмы, не имеющие четких аналогов в среде обитания или не находящиеся в циклической «сцепленности» с внешними ритмами. Таковы физиологические – внутренние ритмы сокращений сердца, дыхания, биоэлектрической активности коры головного мозга. Впрочем, имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду электроэнцефалограммы человека. Естественно, параметры рабочих ритмов вегетативных функций изменяются в зависимости от фазы эндогенных экологических ритмов. Иными словами, например, ритм сокращений сердцачеловека, находящегося в состоянии относительного покоя, зависит от фазы циркадианного ритма. Биоритмы различной периодичности не существуют изолировано, а образуют многоступенчатую систему. Так, феномен циркадианной ритмики не существует вне сезонных изменений, которые существенно сдвигают положение суточных максимумов и минимумов на оси времени, затрагивают также и амплитудную выраженность суточного ритма. В то же время каждый суточный ритм образуется определенной последовательностью около часовых волн.
Человек поселился во всех природных зонах Земли: в суровой Арктике, в знойной пустыне, во влажных тропических лесах, в горах, в степях... Различные изобретения (дом, одежда, отопление, освещение, водопровод, кондиционер) помогают ему комфортно чувствовать себя в любых природных условиях. Но полностью исключить воздействие среды на человека пока невозможно. Вспышки солнечной активности, изменение ионизации газов в атмосфере, колебания электрического поля в теле планеты влияют на состояние человека, на характер и распространение заболеваний, на возникновение эпидемий, при-родных катастроф, на количество и качество урожая. Ритмы планеты Вращение Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца определяет смену дня и ночи и смену времен года. Дважды в сутки изменяется на Земле сила тяжести. Под действием притяжения Луны земная поверхность ежедневно опускается и поднимается под нашими ногами до 50 см ! Возникающие при этом приливы у берегов океана достигают высоты 18м — высота шестиэтажного дома. Происходят приток и отток воздушных масс в атмосфере. Солнце посылает огромные потоки энергии. Продолжительность цикла солнечной активности составляет 11,2 года. Период роста активности равен 4,2 года, спада активности — 7 годам. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно найти обрыв, скалу или карьер , где обнажен песок или песчаник. На срезах горных пород четко видны годичные (сезонные) слои, толщиной до 1—1,5мм. Эти годичные слои, как следствие активности Солнца, влияющего на водный режим планеты, образуют циклы по 11 слоев, которые отделяются друг от друга резкими границами. Так Солнце растило нашу планету.Ритмы планеты прямо или косвенно влияют на биосферу и на условия жизни ее обитателей. Ритмы жизни
Суточный биоритм связан со сменой дня и ночи. Живые организмы полностью ему подчинены: в течение суток обязательно происходит смена деятельности и отдыха. Без этой смены организмы быстро выбиваются из общего ритма жизни, что пагубно на них отражается. Сезонный биоритм связан со сменой времен года и проявляется в сбрасывании листвы деревьями, перелете птиц, смене летнего покрова на зимний, зимней спячке. Колебания температуры, влажности, атмосферного давления, сезонные изменения количественного и качественного состава пищи — все это влияет на образ жизни и функционирование живых организмов. Биоритмы , подчиненные влиянию Луны. Влияние лунного цикла ярки выражено в смене активности и покоя растений, в поведении животных, в жиз- недеятельности и настроении людей, в событиях, происходящих на Земле. луннный цикл составляет приблизительно 29,5 суток. Существует зависимость изменения атмосферной ионизации и земного магнетизма от фаз Луны. Лекция № 13 Биосфера. Учение В.И.Вернадского о биосфере и ноосфере. Круговорот элементов в биосфере. План
Выдающийся русский ученый В. И. Вернадский , один из создателей современного взгляда на биосферу, определил ее как наружную оболочку Земли, область распространения жизни. Биосфера включает в себя: — живое вещество, то есть совокупность всех живых организмов (растения, животные, микроорганизмы); — биогенное вещество, то есть органо-минеральные или органические продукты, созданные живым веществом (торф, каменный уголь, нефть); — биокосное вещество, созданное живыми организмами вместе с неживой (косной) природой (водой, атмосферой, горными породами),— почвенный покров. Все компоненты биосферы тесно взаимодействуют между собой, составляя целостную, сложно организованную систему, развивающуюся по своим внутренним законам и под действием внешних сил, в том числе космических (солнечного излучения, гравитационных и магнитных полей Солнца, Луны и других небесных тел). По современным представлениям, развитие безжизненной геосферы, то есть оболочки, образованной веществом Земли, происходило на ранних стадиях существования нашей планеты, миллиарды лет назад. С возникновением жизни (саморазвивающихся устойчивых органических форм) сначала медленно и слабо, затем все быстрее и значительнее стало проявляться влияние живой материи на геологические процессы Земли. Деятельность живого вещества, проникшего во все уголки планеты, привела к возникновению нового образования — биосферы, тесно взаимосвязанной единой системы геологических и биологических тел и процессов преобразования энергии и вещества. Размеры преобразований, осуществляемых живой материей, достигли планетарных масштабов, существенно видоизменив облик и эволюцию Земли. Основные функции живого вещества:
гидросфера и верхняя часть литосферы. Биосфера, возникнув и сформировавшись 1—2 млрд. лет назад (к этому времени относятся первые обнаруженные остатки живых организмов), находится в постоянном динамическом равновесии и развитии. Эволюция биосферы шла по пути усложнения структуры биологических сообществ, умножения числа видов и совершенствования их приспособленности. Эволюционный процесс сопровождался увеличением эффективности преобразования энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями, сообществами.
Гармоничное сосуществование человека и природы- новый этап в развитии биосферы. Который академик В.И.Вернадский назвал ноосферой-сферой разума. 2Глобальные проблемы биосферы. Хозяйственная деятельность человека, приобретя все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы , происходящие в биосфере. До определенного уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Человечество существенно изменило ход течения целого ряда процессов в биосфере, в том числе биохимического круговорота и миграции ряда элементов. В настоящее время, хотя и медленно, происходит качественная и количественная перестройка всей биосферы планеты. «Парниковый эффект». По новейшим данным ученых, за 80-е гг. средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом 19 в. На 0,5-0,6 С. Ученые связывают повышение в первую очередь с увеличением содержания углекислого газа и аэрозолей в атмосфере. Это приводит к чрезмерному поглощению воздухом теплового излучения Земли. Потепление климата может привести к интенсивному таянию ледников
Истощение озонового слоя. В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых организмов. Массовое сведение лесов – одна из наиболее важных глобальных проблем современности. Лесные сообщества играют важнейшую роль в нормальном функционировании природных экосистем. Они поглощают атмосферные загрязнения антропогенного происхождения, защищают почву от эрозии, регулируют нормальный сток поверхностных вод, препятствуют снижению уровня грунтовых вод и заливанию рек, каналов и водохранилищ. Уменьшение площади лесов нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере. Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейших флоры и фауны. Человек обедняет облик своей планеты. Отходы производства. Серьезной экологической проблемой стали отходы промышленного и сельскохозяйственного производства. В настоящее время делаются попытки уменьшить количество отходов, загрязняющих окружающую среду. С этой целью разрабатываются и устанавливаются сложнейшие фильтры, строятся дорогостоящие очистные сооружения и отстойники. Известно, что даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные минеральные вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах.Очевидно, решение проблемы возможно при разработке и внедрении в производство совершенно новых, замкнутых технологий. Сельское хозяйство. В сельскохозяйственном производстве важно строго соблюдать правила агротехники и следить за нормами внесения удобрений. Так как химические средства борьбы с вредителями и сорняками приводят к существенным нарушениям экологического равновесия, ведутся поиски путей преодоления этого кризиса в нескольких направлениях. Производство энергии. Очень сложные экологические проблемы связаны с получением энергии на теплоэлектроэнергетических предприятиях . Потребность в энергии – одна из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна не только для нормальной деятельности современного сложно организованного человеческого общества, но и для простого физического существования каждого человеческого организма. Гидроэлектростанции на первый взгляд являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. Но теперь стало ясно, что этим строительством нанесен урон и природе, и людям. Прежде всего строительство плотин на больших равнинных реках приводят к затоплению огромных территорий под водохранилища. Это связано с переселением большого числа людей и потерей пастбищных угодий. Во-вторых, перегораживая реку, плотина создает непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховьях рек. В-третьих, вода в хранилищах застаивается, ее проточность замедляется, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки. В- четвертых , местное повышение воды влияет на грунтовые воды. Приводит к затоплению, заболачиванию берегов.
|