Тема урока: «Факторы среды, их общая характеристика»

Занятие № 1

Тема урока: «Понятие, задачи, структура экологии, уровни организации жизни»

Наука о взаимоотношении организмов с окружающей средой по предложению Э. Геккеля (1866 г.) получила название «экология».

Экология (о т греч. «ойкос» - дом, жилище, и «логос» - учение) - наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально она развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с другими естественными науками. Экология как самостоятельная наука окончательно сформировалась к концу XIX века. Вместе с тем накопление сведений о зависимости животных и растений от внешних условий началось с древних времен.

Сегодня экология – междисциплинарная наука. В широком смысле – глобальная экология. Задачи глобальной экологии – изучение законов взаимодействия природы и общества и оптимизации этого взаимодействия. Актуальность этой проблемы привела к «экологизации» всех наук и других отраслей человеческой деятельности, то есть к обязательному учету ими законов и требований экологии.

Экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая и ме-ждународное право), психологией, педагогикой и т. п.

Экология использует широкий набор методов исследования:

а) Метод наблюдения и описания (заключается в сборе и описании фактов);

б) Сравнительный метод (основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов);

в) Метод эксперимента (делает возможным изучать явления природы в заданных условиях);

г) Исторический метод (изучает ход развития исследуемого объекта); Метод моделирования (позволяет описывать сложные природные явления относительно простыми моделями);

Задачи экологической науки состоят в следующем:

-разработка теории и методов оценки устойчивости экологических систем на всех уровнях, включая биосферный;

-исследование проблем популяционной экологии, экологии биотических сообществ, сохранения биоразнообразия в природе, регулирующего воздействия биоты на окружающую среду;

-изучение и прогнозирование изменений биосферы под влиянием природных и антропогенных факторов и оценка экологических последствий этих изменений;

-оценка состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления;

-разработка и совершенствование методов управления качеством окружающей среды;

-формирование биосферного мышления и экологического сознания у людей, выработка норм экологической этики и морали;

-оптимизация экономических, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития общества и государства.

 

 

Жизнь на нашей планете не хаотична. Она представляет собой строго упорядоченную систему, состоящую как бы из нескольких уровней:

Молекулярный. На этом уровне осуществляются такие процессы жизнедеятельности, как обмен веществ и превращение энергии, передача на-следственной информации.

Клеточный. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.

Тканевый. Ткань - совокупность структурно сходных клеток, а также связанных с ними межклеточных веществ, объединенных выполнением определенных функций.

Органный. Орган - часть многоклеточного организма, выполняющая определенную функцию или функции. (В настоящее время часто выделяют единый «онтогенетический» уровень, включающий клеточный, тканевый и органный уровни организации.)

Организменный. Организм - реальный носитель жизни, характеризующийся всеми ее признаками.

Популяционно-видовой. Популяция - совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему и населяющих пространство с относительно однородными условиями обитания. Вид - совокупность популяций, особи которых способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимают определенную область географического пространства (ареал).

Биоценотический. Биоценоз - совокупность организмов разных видов различной сложности организации, обитающих на определенной территории. Если при этом учитываются и абиотические факторы среды обитания, то говорят о биогеоценозе.

Биосферный. Биосфера - оболочка Земли, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятельностью живых организмов.

 

Уровни организации жизни:

1. Экосистема – любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот веществ.

В состав любой экосистемы входят:

а) комплекс неживой природы (воздух, вода, земля, горные породы…);

б) комплекс автотрофных организмов – продуценты (растения);

в) комплекс гетеротрофных организмов – консументы (животные);

г) микроорганизмы – редуценты.

2. Биоценоз – совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (биотоп).

3.Популяция – группа особей одного вида, занимающая однородное пространство, находящихся во взаимодействии и воспроизводящих себя в поколениях.

 

Структура современной экологии:

Теоретическая экология вскрывает общие закономерности организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального природопользования.

Социальная экология изучает взаимоотношения в системе «человеческое общество – природа».

Законы экологии (Б. Коммонер):

Всё связано со всем - отражает всеобщую связь процессов и явлений в природе.

Всё должно куда-то деваться – базируется на положении сохранения вещества и энергии.

Природа «знает» лучше – ориентирует на действия, согласующиеся с природными процессами, сотрудничество с природой.

Ничто не даётся даром – всё, что извлечено из природы, должно быть возмещено.

 

 

Занятие № 2

Тема урока: «Факторы среды, их общая характеристика»

Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

Это и температура, освещенность, давление, уровень радиации, подвижность частиц. На нашей планете организмы освоили 4 среды жизни - наземно-воздушная, водная, почва, сами живые организмы.

Любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на существование и географическое распространение живых существ – экологические факторы.

Абиотические – температура, свет, радиоактивное излучение, влажность воздуха, соленость воды, ветер, течения, рельеф местности.

Биотические – формы воздействия живых существ друг на друга. межвидовые отношения – хищник-жертва, нейтральные, паразит-хозяин, внутривидовые – иерархические, демографические, социальные и т.д.

Антропогенные – формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению природы как среды обитания организмов.

 

В характере воздействия любых факторов можно выделить закономерности:

Закон оптимума – каждый фактор имеет определенные пределы положительного 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, который больше всего отклоняется от оптимальных для организмов значений. Если бы факторы, ограничивающие жизнь организмов действовали непрерывно, они также привели бы к гибели живых существ, но организмы выработали защиту – адаптацию.

Адаптация – приспособительные реакции организмов к изменчивым факторам среды обитания.

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 оставляемого потомства.

Среда обитания – одно из ключевых понятий экологии. В ходе эволюции и при воздействии меняющихся факторов среды живая природа достигла большого разнообразия. Но процесс не прекратился: меняются природные условия, организмы приспосабливаются к изменившимся условиям окружающей среды. Эта способность организмов адаптироваться к изменению среды является важнейшим экологическим свойством, обеспечивающим соответствие между существами и средой их обитания.

Атмосфера - наземно-воздушная среда обитания живых организмов

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 от 7 до 18 км. В ней содержится основная масса водяных паров, которые конденсируясь, 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 которых 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 элементов окружающей среды. Он надежно защищает землю от вредного космического излучения. Под воздействием атмосферы свершаются важнейшие геологические процессы, которые в конечном итоге формируют ландшафт.

Атмосферный воздух относится к категории неисчерпаемых природных ресурсов, но сегодня существует целый ряд факторов, который усиливает вредное влияние на атмосферу: интенсивное развитие промышленности, рост городов, расширение исследований космоса.