 |
Основная цель международных усилий - предотвратить грозящий че-ловечеству экологический кризис и, используя экологические законы, обеспе-чить дальнейшее развитие и благополучие общества.
|
|
|
|
Основная цель международных усилий - предотвратить грозящий че-ловечеству экологический кризис и, используя экологические законы, обеспе-чить дальнейшее развитие и благополучие общества.
Контрольные вопросы:
1. Что означает слово «экология»?
2. Кто впервые предложил использовать понятие «экология»?
3. С каких пор стали формироваться знания об образе жизни животных, о связях различных организмов со средой?
4. Какие явления находятся в центре внимания экологии?
5. Что составляет предмет изучения биологической, глобальной, соци-альной экологии?
6. Что объединяет различные направления экологии?
7. В чем особенность экологической науки в целом?
Блок 1. Основы экологии
Лекция 2. Факторы среды, их общая характеристика
- Определение среды обитания.
- Виды среды обитания, ее основные факторы.
- Теория Ч. Дарвина.
- Основные законы жизни по Б. Коммонеру
1. Окружающий нас живой мир состоит из организмов. Организмы очень разнообразны и образуют целые царства – царства растений и животных.
Есть виды, живущие всего несколько дней, а есть, которые живут не-сколько сотен лет. Все организмы живут в разных условиях, но занимают стро-го определенное жизненное пространство. Каждый организм требует для своего развития и размножения определенных условий окружающей среды. Что же та-кое окружающая среда?
Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой ор-ганизм и с которой он непосредственно взаимодействует.
25 26
|
|
|
Это и температура, освещенность, давление, уровень радиации, подвиж-ность частиц.
2. На нашей планете организмы освоили 4 среды жизни - наземно-воздушная, водная, почва, сами живые организмы.
Любой организм смертен, а жизнь существует на Земле уже около 4 млрд. лет. Почему же жизнь продолжается? Организмы размножаются.
Любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на существование и географическое распространение живых су-ществ – экологические факторы.
Абиотические –температура, свет, радиоактивное излучение, влажностьвоздуха, соленость воды, ветер, течения, рельеф местности.
Биотические –формы воздействия живых существ друг на друга.. меж-видовые отношения – хищник-жертва, нейтральные, паразит-хозяин, внутриви-довые – иерархические, демографические, социальные и т. д.
Антропогенные –формы деятельности человеческого общества, приво-дящие к изменению природы как среды обитания организмов.
В характере воздействия любых факторов можно выделить закономерности:
Закон оптимума – каждый фактор имеет определенные пределы по-
ложительного влияния на организм.
Таким образом, для каждого вида существует свой закон оптимума, и уменьшение или усиление влияния фактора ведет к гибели организма.
Закон ограничивающего фактора – наиболее значим тот фактор, ко-торый больше всего отклоняется от оптимальных для организмов значе-ний.
Если бы факторы, ограничивающие жизнь организмов действовали непре-рывно, они также привели бы к гибели живых существ, но организмы вырабо-тали защиту – адаптацию.
Адаптация – приспособительные реакции организмов к изменчивым факторам среды обитания.
3. Путь приспособительных изменений обобщил Ч. Дарвин – эволюционная теория. 4 основных положения:
|
|
|
1. все организмы изменчивы.
2. различия передаются по наследству.
3. борьба за существование и естественный отбор.
4. распространенность и численность вида зависит от количества ос-тавляемого потомства.
4. Законы жизни Барри Коммонера:
1. все связано со всем
2. все надо куда-то девать
3. за все надо платить
4. природа знает лучше.
Среда обитания – одно из ключевых понятий экологии. В ходе эволю-ции и при воздействии меняющихся факторов среды живая природа дос-тигла большого разнообразия. Но процесс не прекратился: меняются при-
родные условия, организмы приспосабливаются к изменившимся условиям окружающей среды. Эта способность организмов адаптироваться к изме-нению среды является важнейшим экологическим свойством, обеспечи-вающим соответствие между существами и средой их обитания.
Лекция 3. Среды обитания. Атмосфера - наземно-воздушная среда
обитания живых организмов
- Атмосфера как среда обитания живых организмов.
- Свет как условие жизни организмов.
- Температурный режим.
- Загрязнения наземно-воздушной среды.
1. Наземно-воздушная среда – самая сложная по экологическим условиям жизни. Жизнь на суше потребовала таких морфологических, биохимических приспособлений, которые оказались возможными только при очень высоком уровне организации как растений, так и животных.
К наземно-воздушной среде можно отнести как верхний слой литосферы, так и нижнюю часть атмосферы. Поскольку основная масса живых существ обитает в тропосфере, именно этот слой атмосферы входит в понятие наземно-воздушной среды обитания.
Тропосфера –самый нижний слой атмосферы. Высота варьирует от7до18 км. В ней содержится основная масса водяных паров, которые конденсиру-ясь, образуют облака. В тропосфере происходит мощное перемещение воздуха
и температура падает в среднем на 0, 6оС с поднятием на каждые 100м.
Атмосфера земли состоит из смеси газов, не взаимодействующих друг с другом. В ней происходят все метеорологические процессы, совокупность ко-торых называется климатом. Верхняя граница примерно на 2000 км. Основная масса воздуха сосредоточена на высоте 70 км. Сухой воздух содержит, %: азота
|
|
|
– 78, 08; кислорода – 20, 95; аргона – 0, 93; углекислого газа – 0, 03. Остальные – водород, неон, гелий, криптон, радон, ксенон – инертные газы.
Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных эле-ментов окружающей среды. Он надежно защищает землю от вредного космиче-ского излучения. Под воздействием атмосферы свершаются важнейшие геоло-гические процессы, которые в конечном итоге формируют ландшафт.
Атмосферный воздух относится к категории неисчерпаемых природных ресурсов, но сегодня существует целый ряд факторов, который усиливает вред-ное влияние на атмосферу:
- интенсивное развитие промышленности,
- рост городов,
- расширение исследований космоса.
2. Свет как условие жизни растений.
27 28
Свет необходим растениям. Он улавливается зелеными растениями в процессе фотосинтеза:
6 СО2 + 6Н2О свет С6Н12О6 + 6О2
В связи с разной потребностью растений в свете, существуют разные морфологические и физиологические адаптации к световому режиму обитания.
Адаптация – системы регулирования обменных процессов и физиологи-ческих особенностей, обеспечивающих максимальную приспособленность ор-ганизмов к условиям окружающей среды.
Экологические группы в соответствии с адаптациями:
Светолюбивые – сильноветвящиеся побеги с укороченными междоузлия-ми, розеточные; листья мелкие или с сильной рассеченной листовой пластин-кой, нередко с восковым налетом или опушенные, часто повернутые ребром к свету.
Тенелюбивые – листья темно-зеленого цвета, располагаются горизон-тально, это растения нижних ярусов лесов, глубоководные; стебли длинные, цветки яркие или с сильным запахом.
Теневыносливые – могут переносить затенение, но и хорошо растут на свету (дуб, бук, граб, ель, кустарники и лесные травы. ).
Листья деревьев часто составляют листовую мозаику для полноценного принятия света.
|
|
|
Фотопериодизм – реакция организма на смену режима освещения – в те-чение суток, сезонов. Изменяются процессы обмена веществ, роста и развития.
С ним связано явление фототропизма – движения отдельных органов растений к свету. (подсолнух, одуванчик, …).
Растения короткого дня – субтропики. Рис, соя, хризантема.
Растения длинного дня – укроп, рудбекия, хлебные злаки, крестоцветные. 3. Свет как условие жизни животных.
Для ориентации в пространстве. У примитивных это светочувствитель-ные клетки или даже место в клетке (светочувствительный глазок).
Образное видение. Паук -1-2 см, позвоночные – форма, размеры и рас-стояние до предметов. Органы зрения развиты в зависимости от среды обита-ния, образа жизни. С помощью зрения птицы способны к перелетам. Так же развито это у пчел.
4. Температурный режим. Температурные адаптации.
От 0 до -50.
Криофилы – -8-10. виды, предпочитающие холод. Бактерии, грибы, ли-шайники, мхи, членистоногие.
Термофилы – высокие температуры. Черви, насекомые, клещи, бактерии
– до +70.
Латентные – длительно покоящиеся. До +180, -195, 8 – Бактрии, однокле-точные водоросли, длительное хранение при -70.
Анабиоз –временная приостановка всех жизненных процессов.
У растений – транспирация – система испарения воды через устьичный аппарат, которая спасает их от перегрева. Пирофиты – переживают пожары в саваннах.
У животных – пойкилотермные – меняют температуру тела со средой – насекомые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся.
Гомойотермные - поддерживают постоянную температуру тела- млекопи-тающие и птицы.
Температурные адаптации.
Химические терморегуляции – увеличение теплопродукции.
Физическая – способность удерживать тепло благодаря испарению, перь-ям, пуху, жиру
Поведенческая – перелеты, движения, бег, спрятаться в гнезда, норы, спячка.
5. Загрязнения наземно-воздушной среды. В последнее время все болеезначительным внешним фактором, изменяющим наземно-воздушную среду обитания, становится антропогенный фактор.
Атмосфера, как и биосфера, имеет свойство самоочищения, но объем и скорость современных загрязнений превосходят природные возможности их обезвреживания. Существует классификация загрязнений природной среды:
Природные – различная пыль: минеральная (продукт выветривания и раз-рушения горных пород), органическая (аэропланктон – бактерии, вирусы, пыльца растений), космическая (частицы, попадающие из космоса). Антропо-генные – промышленные, транспортные, бытовые выбросы в атмосферу (пыль цементных заводов, сажа, разные газы, пестицыды, аэрозоли и т. д. )
|
|
|
По последним подсчетам за последние 100 лет в атмосферу было выбро-
шено:
| Мышьяка | 1, 5 млн. т |
| Никеля | 1 млн. т. |
| Кремния | 1, 35 млн. т. |
| Кобальта | 900 тыс. т. |
| Цинка, меди и др. | 600 тыс. т. |
В результате выбросов в городах, где снижено ультрафиолетовое излуче-ние и наблюдается большое скопление людей, происходит деградация воздуш-ного бассейна, одним из проявлений которого является смог.
Бывает классический (смесь токсичных туманов, возникающих при не-значительной облачности) и фотохимический (едкие газы и аэрозоли, которая образуется без тумана в результате фотохимических реакций).
Наземно-воздушная среда является самой сложной для жизни орга-низмов. Физические факторы, ее составляющие, очень разнообразны: свет, температура. Но организмы приспособились в ходе эволюции к этим ме-няющимся факторам и выработали системы адаптации для обеспечения чрезвычайной приспособленности к условиям обитания. Несмотря на неис-черпаемость воздуха как ресурса окружающей среды, качество его стреми-
29 30
|
|
|
