Предмет экологии и эволюция представлений о биосфере. Понятие, энергетическая характеристика, информация и управление в экосистеме, а также её структура. Взаимодействие экосистемы и окружающей её среды. Глобальные экологические проблемы, пути их решения.
Аннотация к работе
4. Глобальные экологические проблемы и пути их решенияУровень воздействия человека на окружающую среду зависит в первую очередь от технической вооруженности общества. Связанный с качественно новым взаимоотношением науки, техники и технологии, он колоссально увеличивает возможные и реальные масштабы воздействия общества на природу, ставит перед человечеством целый ряд новых, чрезвычайно острых проблем, в первую очередь - экологическую. Геккелем (1834-1919), понимается наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой. Однако сегодня о проблемах экологии мы фактически говорим уже как о социальной экологии - науке, изучающей проблемы взаимодействия общества и окружающей среды. В буквальном переводе термин «биосфера» обозначает сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831-1914).Выдающийся российский ученый Владимир Иванович Вернадский (1863 - 1945 гг.) конкретно исследовал, каким образом и в какой мере живое вещество влияет на физико-химические и геологические процессы, происходящие на поверхности Земли и в земной коре. Биосферой называется вся совокупность живых организмов на Земле и все объемное пространство, заселенное ими, находящееся под их воздействием и занятое продуктами их деятельности. Кроме растений и животных, Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого организма (вещества) в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого. Занимаясь вопросами биогеохимии, изучающей распределение химических элементов по поверхности планеты, Вернадский пришел к выводу, что нет практически ни одного элемента из таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество.К экологическим системам обычно относят все живые системы вместе с окружающей средой, начиная от отдельной популяции и кончая биосферой. Наименьшей единицей экологии является совокупность организмов определенного вида, которые взаимодействуют между собой внутри вида, а вид как целостная система - с окружающей средой. Следовательно, ни молекулярный, ни клеточный, ни организменный уровни не рассматриваются в экологии, хотя и живая молекула, и клетка, и тем более организм представляют собой открытые системы, которые могут существовать благодаря взаимодействию со средой. Даже отдельные популяции в чистом виде выделить трудно, поскольку в естественной природе они объединяются в более обширные сообщества живых систем и взаимодействуют также с неживой природой. И хотя она в известных пределах функционирует автономно, но в конечном счете может существовать и развиваться только за счет энергии Солнца и поэтому является также отрытой системой, которую в отличие от других систем называют экосферой.В биологических исследованиях, в особенности в классической теории эволюции, обычно делается упор на изучение воздействия окружающей среды на живые организмы и их системы. В наибольшей степени такое воздействие можно проследить на примере больших экосистем. Именно на такого рода факты опирается известная гипотеза Геи, выдвинутая в 1970-е годы физиком и изобретателем Джеймсом Лавлоком и микробиологом Линн Маргулисом. Если традиционно допускают, что жизнь на Земле появилась после того, когда возникла сначала атмосфера со значительным содержанием в ней кислорода, то согласно гипотезе Геи, образование кислорода в атмосфере в целом обязано воздействию тех простых живых организмов, которые в бескислородных условиях стали выделять в окружающее пространство кислород.Наряду с потоками и круговоротом вещества экосистемы связаны также информационными связями. Однако в отличие от искусственных систем, созданных человеком, в природных экосистемах элементы управления рассредоточены внутри самой системы, и поэтому процесс регулирования и управления в них происходит не из внешнего специального органа управления, как в технических кибернетических системах. Для устойчивого динамического функционирования системы необходимо, во-первых, наличие прямых сигналов, несущих информацию от управляющего к исполнительному устройству, во-вторых, обратных сигналов, которые информируют управляющее устройство об исполнении команд.Однако закон сохранения энергии, применим к экосистемам, ибо никогда не наблюдались случаи создания энергии из ничего. С экологической точки зрения, энергия по способу своего получения будет тем больше концентрированной, чем дальше стоит источник ее получения. Ведь в результате концентрации энергии происходит выведение беспорядка из системы во внешнюю среду. Природные системы, движимые Солнцем, а также получающие энергию от других природных источников, к которым относятся прибрежные участки морей, океанов, бо
План
Содержание
Введение
1. Предмет экологии. Эволюция представлений о биосфере
2. Концепция биосферы В.И. Вернадского
3. Экологические системы
3.1 Понятие экосистемы и ее структура
3.2 Взаимодействие экосистемы и окружающей ее среды
3.3 Информация и управление в экосистемах
Список литературы
Введение
Биосфера представляет собой наиболее обширное объединение живых существ. Биосферу можно определить как систему биогеоцензов, или живых сообществ. Ввиду сложности такого объединения представления о биосфере менялись и уточнялись с развитием науки, но главным в них оставалась идея обширной и целостной картины живой природы, а также взаимодействия живых систем со средой их обитания. Последние вопросы составляют содержание экологических исследований.
Одна из актуальных проблем экологии - проблема взаимоотношения общества и природы. Еще несколько десятилетий назад реальная взаимосвязь между ними чаше всего носила весьма односторонний характер. Человечество только брало у природы, активно эксплуатировало ее запасы, беспечно считая, что природные богатства безграничны и вечны. В лучшем случае эта взаимосвязь была поэтичной: человек наслаждался красотой природы, призывал к уважению и любви к ней. В целом же дальше эмоциональных призывов человечество не шло. Понимание того, что значит природа для существования и развития общества, сформировано не было. Сегодня проблема взаимоотношений общества и природы из чисто теоретической переросла в остро злободневную, от решения которой зависит будущее человечества.
Прежде чем рассматривать сложную проблему взаимосвязи общества и природы, тенденций в их взаимоотношениях, следует определить основные понятия. Среди массы различных подходов и определений природы одно из наиболее устоявшихся - понимание природы (в широком смысле слова) как всего окружающего нас мира во всем бесконечном многообразии его проявлений. Природа представляет собой объективную реальность, которая существует независимо от сознания человека. В узком же смысле слова, а именно в соотношении с понятием «общество», под «природой» понимают весь материальный мир, за исключением общества, как совокупность естественных условий его существования. Общество же, как форма совместной жизнедеятельности людей является обособившейся частью природы и в то же время неразрывно с ней связано.