Экология как наука. Описание ее основных методов. Сущность и разновидности экосистем, их классификация на основе биомов, структура и функции. Особенности формирования потока вещества и энергии в экосистемах. Термин "биосфера", основные идеи Вернадского.
Аннотация к работе
1. Экология как наука Термин Экология предложен Геккелем в 1869 г. Экология (ойкос - дом, логос - наука) - это наука о взаимодействии организмов с окружающей средой (в первичном значении). Экология - это наука, изучающая закономерности взаимодействия организмов и среды их обитания, законы развития и существования биогеоценозов как комплексов взаимодействующих живых и неживых компонентов в различных участках биосферы. Основные экологические термины и понятия. Экосистема - основная функциональная единица экологии. Это единственный природный комплекс живых организмов и среды обитания, в котором все компоненты связаны между собой обменом веществ. Различают микроэкосистемы (пенек с грибами), мезоэкосистемы (озеро, лес), и макроэкосистемы (моря, континенты). Глобальная экосистема - биосфера планеты Земля. Биогеоценоз - однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и неживых компонентов, объединенных в единую систему обмена веществ, энергии и информации. Биотоп - относительно однородное по абиотическим факторам пространство, занятое биоценозом (место обитания вида). Лимитирующий фактор - это фактор, уровень которого приближается к границе устойчивости или превышает ее. Одной из главных целей современной экологии как науки является изучение основных закономерностей и развитие теории рационального взаимодействия в системе «человек - общество - природа», рассматривая человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы. Главнейшая цель современной экологии на данном этапе развития человеческого общества - вывести Человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором будет достигнуто удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколении. Для достижения этих целей экологической науке предстоит решить ряд разнообразных и сложных задач, в том числе: § разработать теории и методы оценивания устойчивости экологических систем на всех уровнях; § исследовать механизмы регуляции численности популяций и биотического разнообразия, роли биоты (флоры и фауны) как регулятора устойчивости биосферы; § изучить и создать прогнозы изменений биосферы под влиянием естественных и антропогенных факторов; § оценивать состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления; § разрабатывать методы управления качеством окружающей среды; § формировать понимание проблем биосферы и экологическую культуру общества. Методы экологии: 1. полевые (изучение жизни организмов и их сообществ в естественных условиях, т. е. длительное наблюдение в природе с помощью различной аппаратуры) 2. экспериментальные (эксперименты в стационарных лабораториях, где имеется возможность не только варьировать, но и строго контролировать влияние на живые организмы любых факторов по заданной программе). 3. моделирование биологических явлений, т. е. воспроизведение в искусственных экосистемах различных процессов, происходящих в живой природе. Тенсли в 1935 г. Основные свойства: 1) способность осуществлять круговорот веществ 2) противостоять внешним воздействиям 3) производить биологическую продукцию Виды экосистем: 1) микроэкосистемы (ствол дерева в стадии размножения, аквариум, небольшой водоем, капля воды и т. д.) 2) мезоэкосистема (лес, пруд, степь, река) 3) макроэкосистема (океан, континент, природная зона) 4) глобальная экосистема (биосфера в целом) Самой большой экосистемой является биосфера - оболочка планеты, заселенная живыми организмами. В этих границах сконцентрированы наземные и почвенные животные и микроорганизмы. В океане наиболее обжиты растениями и животными освещаемые солнцем и прогреваемые до глубины 10 - 20 м приповерхностные толщи воды. В этом тонком слое биосферы сконцентрировано более 90% биомассы растений и животных. Типы биомов: 1) наземные (тундра, тайга, степи, пустыни) 2) пресноводные (текучие воды: реки, ручьи, стоячие воды: озера, пруды, заболоченные воды: болота) 3) морские (открытый океан, воды шельфа, глубоководные зоны) Экологи используют также термин «биогеоценоз», предложенный советским ботаником В.Н. Сукачевым. Этим термином обозначается совокупность растений, животных, микроорганизмов, почвы и атмосферы на однородном участке суши. Неживая (абиотическая) среда - это вода, минеральные вещества, газы, а также неживые органические вещества и гумус. 2. Такую работу выполняют главным образом зеленые растения, производящие с помощью солнечной энергии из углекислого газа, воды и минеральных веществ органические соединения. Органические вещества, производимые растениями, идут в пищу животным и человеку, кислород используется для дыхания. 3. Редуценты (деструкторы, разлагатели) - группа организмов, которые разлагают остатки отмерших существ, например, растительные остатки или трупы животных, превращая их снова в исходное сырье (вода, минеральные вещества и углекислый газ), пригодное для продуцентов, превращающих эти составные части снова в органические вещества. Но естественные экосистемы получают энергию от пр