конспект. Лекция Экология
 Скачать 26.78 Kb.
|
|
Лекция 1. Экология Понятие об экологии. Жизнь как экологическое событие. Организация живой природы. Экологические факторы. 1––Экология – наука, изучающая взаимодействие живых организмов между собой и с окружающей средой, связи в надорганизменных системах, структуру и функции этих систем в их естественной среде обитания и с учетом изменений, привносимых в эту среду деятельностью человека. Целью экологии является создание единой картины организации природы и принципов самоподдержания жизни на планете. Задачи экологии: -Изучить принципы организации природных систем. -Определить место и роль человека в природе. 2––Жизнь – активно идущий процесс самоподдержания и самовоспроизведения специфической структуры на основе определенной информации. Для поддержания жизни необходимо постоянное пополнение энергии, которая поступает из внешней среды. Таким образом, жизниобеспечение возможно только на основе взаимодействия с окружающей средой. То есть, жизнь экологически обусловлена. Жизнь на планете организованна так, что может сама себя поддерживать в течение неопределенно долгого времени на основе механизма: круговорот веществ на основе потока энергии. Реализация этого механизма возможна, потому что природа организованна и представляет собой иерархический ряд живых систем разного уровня сложности, причем, система каждого уровня в свою очередь организованна так, что может обеспечить собственный гомеостаз. Гомеостаз – способность поддерживать базовые характеристики системы. Выполняет функцию для обеспечения круговорота веществ для самообеспечения. 3––Иерархия: Биосфера – Экосистемы – Популяции – Организмы – Клетки. На уровне клетки выполняется функция метаболизма: автотрофный и гетеротрофный. 4––Экологические факторы – компоненты среды, которые влияют на жизнь организмов, и в ответ на влияние которых организмы отвечают адаптациями. Непосредственное взаимодействие с окружающей средой через экологические факторы происходят на уровне организма. Классификация эко-факторов: -по природе: биотические, абиотические, антропогенные; -по составу: элементарные, комплексные; -по участию в жизнедеятельности: ресурсы жизни, условия жизни; -по влиянию на жизнедеятельность: фундаментальные, воздействия, лимитирующие; Лекция 2. Вопросы аутэкологии и демэкологии. 1.Аутэкологические законы. 2.Положение организмов в природе. 3.Популяция как элемент экосистемы. 4.Биотические отношения. 1––У каждого организма (вида) относительно каждого экологического фактора есть такой диапазон значений этого фактора, в рамках которого каждый организм может существовать. Диапазон – экологическая валентность (толерантность). Исходя и экологической валентности, можно вывести ряд закономерностей, описывающих взаимодействие организмов со средой. Закон оптимума. Закон минимума. Закон толерантности. Закон совместного действия экологических факторов. Относительный закон независимости адаптации. Закон лимитирующих факторов. Закон экологической индивидуальности. 2––В связи с экологической валентностью у каждого организма (вида) есть свое четко определенное положение в природе. Среда обитания. Место обитания. Экологическая ниша. это не только место с подходящими для организма условиями, Но и функция, Связанная с обменом веществом и энергией с окружающей средой, которую организм в этом месте выполняет. На основе специфических адаптаций к условиям, организмы можно классифицировать: 1-Экологические группы – разные виды к одному фактору. 2-Экологические типы – комплекс факторов. 3-Жизненные формы – разные виды комплексных экологических факторов. 3––Популяция – совокупность организмов определенного вида, занимающая определенную часть пространства с подходящими для себя условиями и способная поддерживать свое существование в этих условиях в течение неопределенно долгого времени. Популяция – конкретная форма существования вида в природе. Функция популяции – служить звеном в цепи передачи вещества и энергии. Структура популяции: -Пространственная структура. -Половая структура. -Возрастная структура. -Экологическая структура. Любая популяция имеет определенный генетический состав (генофонд). Основными характеристиками популяции являются: численность, плотность и биомасса, которые зависят от рождаемости и смертности, также важным показателем является выживаемость. Любая популяция обладает способностью поддерживать свою численность и плотность значения, наилучшим образом соответствующим условиям среды – гомеостаз популяции. Лекция 3. 1. Механизмы гомеостаза: А. Внутривидовые механизмы – изменение рождаемости и смертности при изменении численности популяции. Б. Межвидовые механизмы – изменение активности со стороны других популяций при изменении численности данной популяции. Организмы популяции всегда находятся в состоянии определенных взаимоотношений с представителями своей популяции и популяций других видов, которые обитают в этой же части пространства – биотические отношения. 1 ) Внутривидовые: А ) Эффект группы – активизация и оптимизация жизнедеятельности при объединении организмов в группу. Б ) Эффект массы – ухудшение жизнедеятельности при формировании слишком большой группы. В ) Внутривидовая конкуренция –. Межвидовые отношения:
-- = конкуренция -0 = аменсализм -+ = ресурс-потребитель 00 = нейтрализм ++ = коменсолизм Вопросы экологии экосистемы и биосферологии. Экосистема как пространственная единица биосферы. Биоценоз и биоток как компоненты экосистемы. Функциональная структура экосистемы. Биосфера как глобальная экосистема. Экосистема – пространственно определенная система живых организмов разных видов и условий их существования, объединенных потоком вещества, энергии и информации. Близким понятие является понятие «биогеоценоз», но используется оно только для наземных экосистем. Типы экосистем: 1) Наземные экосистемы (тундра, лиственный лес, степь, пустыня, саванна, вечнозеленый тропический лес, полувечнозеленый тропический лес) 2) Пресноводные экосистемы (текучие воды, стоячие воды, болота) 3) Солоноводные экосистемы (прибрежные воды, воды открытого моря, лимана) Любая естественная экосистема обладает следующими свойствами: 1) Необходимого разнообразия. 2) Регулирования афтотрофности и гетеротрофности . 3) Саморегуляции за счет внутренних процессов. 4) Устойчивости за счет преобладания внутренних процессов над внешними воздействиями. 5) Развития в направлении равновесия со средой. Живая часть экосистемы представлена биоценозом – совокупность популяций разных видов, дифференцировванных по экологическим нишам. Неживая часть экосистемы представлена биотопом – совокупность абиотических условий, в которых может существовать данный биоценоз. Биоценоз имеет структуру. Виды структуры биоценоза: Пространственная – элементом вертикальной структуры является ярус. Горизонтальная структура представлена мозаичностью. Видовая – доминанты, которые количественно преобладают в биоценозе, остальные виды – субдоминанты. Экологическая – строители сообщества, от которых зависит внутренняя структура и расположение видов, остальные – виды соучастники. Лекция 4. Динамика биоценоза. Любой биоценоз всегда изменяется при изменении факторов среды для эффективного существования в новых условиях. Этим определяется как динамика биоценоза. Динамики: Ненаправленная динамика. Циклическая. Пуктуации. Субцессия – последовательная смена видов в определенной части пространства, связанная с изменениями условий среды теми видами, которые здесь поселяются. Процесс завершается, когда здесь собираются виды, способные поддерживать равновесие со средой. Такое окончательное сообщество называется климакстным. Функциональная структура экосистемы. Функция экосистемы в природе – осуществлять круговорот веществ на основе потока энергии конкретных географических условиях. Это возможно благодаря тому, что экосистема имеет функциональную структуру, где все ее компоненты формируют функциональные блоки. Продуценты: создают органическое вещество из неорганического. Консументы: потребляют и перерабатывают органическое вещество. Редуценты: разлагают органическое вещество до неорганического. Мертвое органическое вещество: Неорганическое вещество: Передача вещества в экосистеме происходит на уровне биоценоза от популяции одних видов к популяциям других видов в процессе питания. Организмы разных видов, линейно связанные пищевыми отношениями, формируют пищевые или трофические цепи. В экосистеме нет изолированных пищевых цепей, они связаны в сложные пищевые сети. Организмы, связанные одним типом питания, формируют в экосистеме пищевые уровни. С помощью пищевых уровней экосистему можно представить в виде экологической пирамиды. Различают: Пирамида численности Пирамида биомассы Пирамида энергии – самая точна, тк показывает, какое количество энергии проходит через каждый пищевой уровень и выходит на следующий. Есть правило 10 процентов, согласно которому на каждый следующий уровень выходить только 10% энергии предыдущего уровня. Поэтому количество пищевых уровней и количество звеньев в пищевых цепях ограничено. Благодаря этому экосистема чрезвычайно устойчива и с высокой надежностью обеспечивает самоподдержание жизни своих видов. Биосфера как глобальная экосистема. Биосфера это планетарное пространство, находящееся под контролем совокупной биоты. Определяет биохимические преобразования. Экосистема, но глобального масштаба. Верхняя граница биосферы проходит на уровне озонового слоя. В литосфере нижняя граница определяется на уровне 3-4км ниже уровня моря. Гидросфера полностью включена в биосферу. В биосфере выделил виды вещества: Живое Биогенное Биокостное Костное Живое вещество как основное выполняет функции глобального масштаба: Энергетическая Средообразующая (газовая, концентрационная, биохимическая) Средорегулирущая. Свойства биосферы: Организованность Цикличность (временная, вещественная) Поддержание необходимо большого количества видов для устойчивого выполнения своей функции – поддержание жизни в планетарном масштабе. Лекция 4. Экология человека. Экологические особенности человека. Происхождение и свойства человека. Популяционные характеристики человека. Потребности человека. Качества современного человека. 1––Относительно происхождения человека предложены 3 основные гипотезы: Полицентризм – человека произошел эволюционным путем от предковых форм человекообразных обезьян в нескольких центрах на планете. Моноцентризма – человека произошел эволюционным путем от предковых форм человекообразных обезьян в одном центре на планете. Абсолютного моноцентризма – все люди произошли от одного мужчины, игрека-хромосомного Адама, и одной женщины, митохондриальной Евы. Человека как живое существо можно поместить в системе живой природы и отнести к одному из биологических видов – Homo Sapience. Однако, у человека есть ряд признаков, которые принципиально выделяют его из всей системы живой природы, демонстрируя, что человек не животное, а иное существо с иными возможностями взаимодействия со средой. Человек – существо двуприродное (био-социальнопсихологическое), то есть у него есть материальное тело и нематериальные мысли. Человек имеет сознание и речь. Человек – существо личностное. Человек способен кондиционировать среду и занимать разные экологические ниши. Человек имеет свободную волю, способность к целенаправленной деятельность и создает искусственную среду жизни. Человек имеет способность к творчеству, имеет эстетическое чувство, поэтому создает культуру. Передача культурной информации по горизонтали и по вертикали ускоряет развитие цивилизации. У человека есть нравственные чувства и духовность, что определяет его отношение к миру и создает религии. Людей 7 млрд, что на 4 порядка больше предельной численности такой массы, как человек. Коэффициент прироста численности = много. Половая структура устойчиво сохраняет генетическое распределение 50 на 50. |