Взаимоотношения экологии с другими дисциплинами. Уровни организации живой материи и экосистем

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ
Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых организмах. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика.

Современная экология изучает взаимоотношения человека и биосферы, техносферы с окружающей её природной средой и другие проблемы.

УРОВНИ

1.Молекулярный

2. Клеточный.

3.Организменный.

4.Популяционно-видовой.
5.Биогеоценотический.

6.Биосферный.

5. Что такое трофические уровни, цепи и сети питания в биогеоценозе?

Трофический уровень - совокупность организмов, объединенных одним типом питания и занимающих определенное положение в пищевой цепи.

К одному трофическому уровню принадлежат организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней.

Первый трофический уровень занимают автотрофы, зеленые растения (продуценты), первичные потребители солнечной энергии;

второй - растительноядные животные (фитофаги, консументы первого порядка);

третий - хищники, питающиеся растительноядными животными (консументы второго порядка), и паразиты первичных консументов;

четвертый - вторичные хищники (консументы третьего порядка) и паразиты вторичных консументов

Пищевые (трофические) цепи организмов, связанных друг с другом отношениями: пища – потребитель.

Цепи питания обеспечивают круговорот веществ.

Продуценты – создают органическое вещество из неорганического (фототрофы – зелёные растения, использующие солнечную энергию, и хемотрофы – микроорганизмы, использующие энергию химических реакций)

Консументы (потребители), или гетеротрофные организмы, питаются за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка – растительноядные животные.

Консументы 2-го порядка – хищники и паразиты растительноядных организмов.

Консументы 3-го порядка (хищники, питающиеся хищниками).

Редуценты (восстановители) – организмы (в осн. бактерии и грибы), питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги) и превращающие органические остатки в неорганические вещества, которые служат пищей для продуцентов.

В биоценозах бывает от 3 до 5 трофических уровней (чаще 3–4).

6. Перечислите искусственные природные объекты. Что такое Красные книги? Каковы основные принципы и положения о сохранении генофонда биосферы?

Искусственные природные объекты

Искусственные природные объекты – это объекты, которые подверглись некоторому воздействию со стороны человека, изменившийся от своей первоначальной формы и которые сохраняют свою природную форму, но существуют так, как не встречаются в естественных условиях. ПРИМЕРЫ:

Парки, луга, заповедники, некоторые озера, японский сад камней, пластмассы, шоссейные дороги и т.д.

Красная книга

Красная книга — аннотированный список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов. Красные книги бывают различного уровня — международные, национальные и региональные. Первое издание Красной книги МСОП вышло в свет в 1963 году. Это было «пилотное» издание с небольшим тиражом. В два его тома вошли сведения о 211 видах и подвидахмлекопитающих и 312 видах и подвидах птиц. Работа над Красной книгой МСОП продолжается. Это документ постоянного действия, поскольку условия обитания животных меняются и всё новые и новые виды могут оказаться в катастрофическом положении. Вместе с тем усилия, предпринимаемые человеком, дают хорошие плоды, о чём свидетельствуют зелёные её листы. В Казахстане насчитывает 3 издания, последнее из которых вышло в 1999 году. Современное издание включает:

128 видов и подвидов позвоночных

18 рыб и круглоротых

3 земноводных

10 пресмыкающихся

57 птиц

40 лекопитающих

7. Основные разделы экологии. История экологических наук. Будущее экологии.

 

История экологических наук

Экология — это новая область науки, появившаяся во второй половине XX века. Точнее,она получила общественную известность в 1960-е годы, в связи с широко распространённым беспокойством за состоянием окружающей среды. Этот термин ввёл в 1866 году Эрнст Геккель, немецкий биолог-эволюционист, автор биоэнергетического закона. Таким образом, возможно, одним из первых экологов был Аристотель. В «Истории животных» он дал экологическую классификацию животных, писал о среде обитания, типе движения, местообитании, сезонной активности, общественной жизни, наличии убежищ, использовании голоса. Его последователь, Теофраст, в основном исследовал растения и считается античным основоположником геоботаники. Плиний Старший в своей работе «Естественная история» представил экономическую подоплеку зооэкологических представлений. В индийских трактатах «Рамаяна» и «Махабхарата» (VI—I века до н. э.) можно обнаружить описания образа жизни зверей (более 50 видов), местообитания, питания, размножения, суточной активности, поведения при изменениях природной обстановки

8. Опишите свойства и энергетика экосистем.

Экология рассматривает взаимодействие живых организмов и неживой природы. Это взаимодействие, во-первых, происходит в рамках определенной системы (экологической системы, экосистемы) и, во-вторых, оно не хаотично, а определенным образом организовано, подчинено законам. Экосистемой называют совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени. Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов
2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;
3) экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

Одно из важных свойств организмов их популяций и экосистем в целом способность создавать органическое вещество называется продукцией.

Любое количество органического вещества эквивалентно некоторому количеству энергии.

Энергия дыхания – это 12-20 % растительноядных, 75% плотоядных.

Эту энергию называют тратой на дыхание. Оценивают количеством СО2 выделенное организмом.

Скорость образования продукции на единице площади или объёма характеризует продуктивность экосистемы.

Различают первичную и вторичную продуктивность.

1) Первичная продуктивность – это скорость образования продукции продуцентами.

Какую-то часть продукции растения тратят на дыхание (R) процесс окисления, в результате чего как бы «сгорает» накопл при фотосинтезе органич вещества. Если из первичной продуктивности Р вычесть часть вещества израсходованного на дыхание R – получится чистая первичная продуктивность, то есть величина прироста растений, которая потребляется консументами и редуцентами.

2) Вторичная продуктивность – прирост массы гетеротроф за единицу времени, которая создается за счет чистой первичной продуктивности автотрофов.

Биомасса – вся живая органическая масса, которая содержится в экосистеме или её элементах вне зависимости от того за какой период она образуется.

 

9. Перечислите глобальные эффекты стихийных бедствий. Что такое эрозия почв, опустынивание и другие виды стихийных бедствий?

Стихийное бедствие — природное явление, носящее чрезвычайный характер и приводящее к нарушению нормальной деятельности населения, гибели людей, разрушению и уничтожению материальных ценностей.

Стихийные бедствия делятся на виды:

1). Землетрясение — это подземные толчки и колебания поверхности Земли, возникающие в результате внезапного высвобождения энергии вземной коре и создающие сейсмические волны.

2). Извержение вулкана — процесс выброса вулканом на земную поверхность раскалённых обломков, пепла, излияние магмы, которая, излившись на поверхность, становится лавой

3). Сель — поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60 % объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов.

4). Оползень — сползание и отрыв масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести.

5). Обва́л — отрыв и падение масс горных пород вниз со склонов гор под действием силы тяжести.

6). Лавина — масса снега, падающая или соскальзывающая со склонов гор.

7). Наводнение — затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озёрах, морях из-за дождей, бурного таяния снегов и т.д.

8). Цунами — длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме.

9). Лимнологическая катастрофа — физическое явление, при котором газ (как правило, CO₂) прорывается на поверхность из глубины водоёма и создает угрозу удушения диких животных, домашнего скота и людей.

 

Что такое эрозия почв, опустынивание и другие виды стихийных бедствий

Эро́зия (от лат. erosio — разъедание) — разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками^[1] и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Опусты́нивание или дезертификация — деградация земель в аридных, полуаридных (семиаридных) и засушливых (субгумидных) областях земного шара, вызванная как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами.

10.

 

10.Зарождение жизни на Земле. Бескислородный этап эволюции биосферы – хемосинтез., его сущность и значение.

11. Дайте определение концепции биосферы, какова его структура и свойства?

Термн «биосфера» введен австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 г. для обозначения особой оболочки Земли, образованной совокупностью живых организмов, что соответствуетбиологической концепции биосферы. В указанном смысле названный термин используют ряд исследователей и в настоящее время.
Вернадский развил это направление и разработал учение о биосфере как глобальной системе нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется живым веществом. Он распространил понятие биосферы не только на сами организмы, но и на среду их обитания, чем придал концепции биосферы биогеохимический смысл.Большинство явлений, меняющих в масштабе геологического времени облик Земли, рассматривали ранее как чисто физические, химические или физико-химические (размыв, растворение, осаждение, выветривание пород и т. д.). В.И. Вернадский создал учение о геологической роли живых организмов и показал, что деятельность последних представляет собой важнейший фактор преобразования минеральных оболочек планеты.
С именем В.И. Вернадского связано также формированиесоциально-экономической концепции биосферы, отражающей ее превращение на определенном этапе эволюции в ноосферу вследствие деятельности человека, которая приобретает роль самостоятельной геологической силы. Учитывая системный принцип организации биосферы, а также то, что в основе ее функционирования лежат круговороты веществ и потоки энергии, современной наукой сформулированы биохимическая, термодинамическая, биогеоценотическая, кибернетическая концепции биосферы.