Экология – это биология окружающей среды

Экология – наука о взаимоотношениях организма и среды

Пример: 572ПВ1А

разрядность -12 (4096)

dU= +- 2 МЗР

dU_Д =+- 2 МЗР

t_ПРЕОБР =100 мкс

Uвх макс =2В

Iо = 5 мА

Uоп = +-15в

выход: ТТЛ

или подробнее:

Экология – это наука о взаимодействии живых организмов между собою и с окружающей неорганической природой; о связях в надорганизменных системах, структуре и функционировании этих систем.

Известный американский эколог Юджин Одум дает такое определение:

В конце 80-х годов ХIХ в. экология сформировалась как самостоятельная наука. Наиболее выдающиеся ученые экологи: Аристотель, Гиппократ, К. Линней, Э. Геккель, Ю. Либих (Германия), Ч. Элтон (Англия), Шелфорд (США), В. Вернадский и Н.Северцов, а также Д. Медоуз, М Реймерс, Ю. Одум.

Рассмотрим место экологии в семье биологических наук. Ю.Одум представляет структуру биологии в виде «листкового пирога», разделенного двумя способами: по горизонтали – фундаментальные науки, которые изучают фундаментальные свойства жизни – морфология, физиология, генетика, теория эволюции, молекулярная биология и экология; по вертикали – систематические науки (таксономические разделы) – микробиология, ботаника, орнитология (птицы), зоология, герпетология (рептилии).

Биосистемы можно выделять на различных уровнях. Главные уровни организации жизни, расположенные в иерархичном порядке от малых систем до больших:

ген - физико-химические явления (молекулярная биология, т.е. биохимия, биофизика и генетика)

органелла (цитология)

клетка (цитология)

ткань - (гистология)

орган - физиологические явления

организм -

популяция

вид - явления эволюции

экосистема

биом

биосфера - материально-энергетические явления

Предметом изучения экологии являются системы, расположенные выше уровня организмов. Сообщества организмов и окружающая среда функционируют вместе как экологическая система (экосистема).

Объектом экологии являются взаимодействие и взаимосвязи между организмами и их сообществами между собой и с окружающей средой, с которой они образуют единые системы. В рамках экосистем происходит процесс трансформации энергии и органического вещества.

Объект исследований – живой мир, который населяет нашу планету.

Практическое значение экологии - работники лесхоза должны прогнозировать развитие популяций охотничьей фауны – оленей, косуль, дикого кабана. Неумелая регуляция популяций может привести к перенаселению угодий и повредить лесу, особенно молодому. При сбросе вредных отходов в реку экологи подсчитывают, как навредит это загрязнение популяциям рыб, раков, водных растений. В сельском хозяйстве планируют способы борьбы с вредителями. Эта работа ведется на уровне биоценоза. Для борьбы с эрозией почв и в карьерах экологи рекомендуют те виды деревьев, которые могут прижиться, то есть проводят фитомелиорацию земель.

Экология – наука о моделировании экосистем, основа для рационального ведения хозяйства и охраны природы.

5. Основные разделы экологии

Экологию можно условно разделить на 5 больших разделов: аутэкология (экология организмов), демэкология (экология популяций), синэкология (экология сообществ), биогеоценология (экосистемология – экология биогеоценозов), биосферология (глобальная экология).

Аутэкология (термин введен в1896 г. Шретером) – изучает взаимосвязи организмов с окружающей их средой. Этот раздел занимается главным образом установлением границ стойкости вида и его отношениями к различным экологическим факторам. А также изучает влияние среды на морфологию, физиологию и поведение организмов.

Демэкология (1963 г. Швердтфегер) – изучает взаимосвязи популяций организмов с окружающей средой. Изучает структуру и динамику численности популяций. Этот раздел называют динамикой популяций или популяционной экологией.

Синэкология (Шретер, 1902 г.) – изучает взаимоотношения между организмами разных видов данного сообщества и с окружающей их средой. Термин биоценология, введенный в 1918 г. Гамсом, является синонимом синэкологии. Имеет два направления: статическое (описательная синэкология) и динамическое (функциональная синэкология), которое имеет два аспекта. Первый изучает развитие сообществ и устанавливает причины, которые приводят к их изменениям. Второй – изучает обмен веществ и энергии между разными компонентами экосистемы, а также изучает цепи питания, биомасу и энергию, продуктивность биоценозов. Это направление называют количественной синэкологией.

Биогеоценология – изучает биогеоценотической слой Земного шара и, конкретные биогеоценозы (сухопутные и водные), в которых взаимодействуют биоценозы и абиотическая среда.

Биосферология - изучает биосферу планеты как единое планетарное целое, устанавливает закономерности эволюции биосферы.

Таким образом экология изучает явления на шести уровнях организации живой природы: организма, вида, популяции, биоценоза, биогеоценоза, биосферы.

6. Основные понятия экологии.

Организмы – представляют собой биологические единицы, четко изолированные от окружающей среды. Организм имеет много механизмов для обеспечения гомеостаза (греч. гомео- тот же самый, стаз- состояние) – т.е. способности противостоять изменениям и сохранять состояние равновесия в организме. В качестве организма также можно рассматривать и колонии, например, муравьев. Они связаны бесчисленным количеством связей, поэтому с биологической точки зрения принимают колонию за целое.

Вид – совокупность организмов с родственными морфологическими признаками, которые могут скрещиваться друг с другом и имеют общий генофонд. Вид подчинен роду, но имеет подвиды и популяции.

Популяция – совокупность особей одного вида с одинаковым генофондом, которые живут на общей территории на протяжении многих поколений. Примеры: птичий базар, колонии форели в верховьях Днестра, люди одной этнической группы, которые живут в Карпатах – бойки, гуцулы, лемки.

Биоценоз – наивысший уровень организации живой материи, устойчивая система живущих на определенном участке суши или водоема популяций определенных видов и средой, которая их окружает. Примеры: колонии моллюсков, лишайник на дереве. В биоценозах происходит круговорот веществ и энергии, а также формируется среда жизни организмов – биотоп.

Биом – это биоценозы, занимающие большие площади. Примеры: тундра, тайга, степь.

Биогеоценоз (В.М.Сукачов,)- совокупность растительного, животного мира, микроорганизмов и определенного участка земной поверхности, которые связаны обменом веществ и энергии. БГЦ включает в себя определенное сообщество организмов, почву, почвенную воду и нижние слои тропосферы. БГЦ – элементарная единица биосферы. Это экосистема в рамках определенного фитоценоза (сообщества растений).

Экосистема (А.Тенсли, 1935г.) – это природный комплекс живого и среды обитания, в котором существуют причинно-следственные связи:

- обмен веществ и энергии;

- саморегуляция и развитие целого;

- управляющее воздействие биотических факторов.

Экосистемой может быть и океан и капля воды, лес и отдельное дерево.

Микроэкосистемы – нора млекопитающего с его обитателями; паразиты, сожители

Мезоэкосистемы – лес, пруд и их части;

Макроэкосистемы – континент, океан, географическая зона.

Биосфера – оболочка Земли, которая включает части атмосферы, гидросферы и литосферы, населенные живыми организмами. Верхняя граница биосферы – озоновый экран, нижняя – тепловой барьер. Биосфера (Вернадский, 1919) – пленка жизни на Земле.

Биосфера – глобальная экосистема. Ее толщина по вертикали изменяется от долей метра – в областях чрезвычайной бедности жизни (арктические пустыни, наскальные пленки микроорганизмов или лишайников) до десятков и сотен метров (леса из секвои или эвкалипта)и от единиц до 1000 м в морях и океанах. Биосфера Вернадского простирается далеко за пределы современной экосферы, поскольку влияние живого вещества (современного и того, что было в прошлом) отражается далеко за ее пределами.

Экологическое состояние – это природная ситуация, которая возникла вследствие изменения биологических, физических и химических факторов. Его определяют, устанавливая, например, породный состав деревьев и количество биомассы деревьев, кустарников или всех растений на участке леса в 1 га или количеством лесной подстилки и микроорганизмов, которые заселяют 1 см³ почвы.

Экологические процессы – это изменения состояния во времени. Основные процессы, которые являются предметом экологических исследований – изменения количества биомассы организмов во времени, изменения структуры систем, движение энергии. Динамические процессы, например – изучение рождаемости и смертности вида.

Экологические связи – есть на всех уровнях экологических систем –это связи и между организмами, и зависимость организмов от определенных экологических факторов, которые присутствуют в окружающей среде. Пример – урожай зерновых может влиять на размножение популяции синицы; плотный шатер крон деревьев не дает развиваться подлеску. Наиболее распространены такие типы связей – хищничество, паразитизм, симбиоз, конкуренция.