История развития экологии как науки

Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов друг с другом и со средой обитания.

В буквальном смысле экология – наука об организмах «у себя дома». Впервые термин «экология».

Экология как наука начала своё развитие с доисторических времён с накопления эмпирических знаний. Человек начал познавать природу ещё в те времена, когда он научился добывать огонь и использовать орудия труда. Люди постепенно познавали повадки и пути передвижения животных, на которых охотились, полезные и вредные свойства растений, особенности их жизненного цикла и места произрастания, в поисках убежищ изучали рельеф и т.д. Люди накапливали эмпирические знания о природе, занимаясь элементарными делами.

*Первый этап – зарождение и становление экологии как науки с начала до 1860 г. Накапливались первые данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.

* Второй этап – оформления Э. в самостоятельную отрасль знаний после 1860 г. До 1950 г. Немецкий учен. Геккель выделил самостоятельную часть биологии и назвал ее экология.

*Третий этап – с 1950 г – по наст. Время. Превращение Э. в комплексную науку, вкл. В себя науки об охране окр. Челов. Среды.

2. Законы б коммонера примеры.

Бари Коммонер разработал четыре закона экологии, сформулированных в виде афоризмов.

*Всё связано со всем. Первый закон обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе. Этот закон отражает существование колоссальной сети связей в биосфере между живыми организмами и природным окружением. Любое изменение качества природной среды по существующим связям передается как внутри биогеоценозов, так и между ними, влияет на их развитие. ПР. за последние 40 лет в непальских Гималаях было вырублено 50 процентов лесов, которые использовали либо в качестве топлива, либо для изделий из дерева. Но стоило только срубить деревья, как обрушившиеся муссонные дожди смыли почву со склонов гор. Поскольку без верхнего слоя почвы молодым деревьям невозможно пустить корни, на многих горах теперь нет растительности. Ежегодно из-за вырубки лесов Непал теряет миллионы тонн верхнего слоя почвы.

*Всё должно куда-то деваться. Вещества просто перемещаются с места на место, переходят из одной молекулярной формы в другую, влияя при этом на жизненные процессы живых организмов. Действие этого закона - одна из главных причин кризиса окружающей среды. Огромные количества вещества, нефти и руды извлечены из земли, преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде.

*Ничто не даётся даром. Глобальная экологическая система, т. е. биосфера, представляет собой единое целое, в рамках которого любой выигрыш сопряжен с потерями, но, с другой стороны, все, что извлечено из природы, должно быть возмещено. Если мы не хотим вкладывать средства в охрану природы, то придется платить здоровьем, как своим, так и потомков. Этот закон базируется на результатах возникновения и развития жизни на земле, на естественном отборе в процессе эволюции жизни.

*Природа знает лучше. Этот закон базируется на результатах возникновения и развития жизни на земле, на естественном отборе в процессе эволюции жизни. Для любого органического вещества, вырабатываемого организмами, в природе существует фермент, способный это вещество разложить. В природе ни одно органическое вещество не будет синтезировано, если нет средств для его разложения.

Формы изоляции популяций

Географическая изоляция заключается в пространственном разобщении популяций благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида. Она играет также заметную роль при расселении живых организмов, расчленяя популяции на группы и нарушая поток генов между изолированными частями. Географическая изоляция имеет важное значение в видообразовании. Эволюционные преобразования в территориально разобщенных популяциях могут привести к биологической изоляции, что в дальнейшем может вести к образованию самостоятельных видов.

Биологическая изоляция, или репродуктивная, определяется всевозможными различиями индивидуумов внутри вида, предупреждающими скрещивание. Выделяют 3 формы:

1.Экологическая изоляция наблюдается, когда потенциальные партнеры по спариванию не встречаются, когда особи одной популяции имеют разные местообитания в пределах одной и той же территории

2.Морфофизиологическая изоляция обусловлена особенностями строения и функционирования органов размножения, когда вероятность скрещивания. Скрещиванию препятствуют размеры особей, несоответствие в строении половых органов.

3. Генетическая изоляция наступает тогда, когда скрещивающиеся пары имеют существенные генетические различия, например, по числу и строению хромосом.

Основные экологические проблемы современности. Примеры.

1) Перенаселение

2)Загрязнение среды:

Изменение состава атмосферы

Парниковый эффект

Истощение азонового слоя

Закисление природных сред

3)Истощение природных ресурсов:

Истощение природных ископаемых

Вырубка лесов

Обеднение видового разнообразия

4)Загрязнение мирового океана

5) Уменьшение биоразнообразия

6) Опустынивание

7) Недостаток питьевой воды

Жителей мегаполисов особенно волнует проблема загрязнения воздуха. Огромные объемы выхлопных газов, выбросов от предприятий окутывают города в толстый слой смога, дышать в котором порой становится просто невозможно. Отсюда многочисленные проблемы со здоровьем у взрослых и детей. Очистить воздух от примесей можно через сокращение автомобильного транспорта, использования многоступенчатых систем очистки на промышленных предприятиях, а также через широкое применение энергосберегающих технологий.

Недостаток питьевой воды

Население засушливых регионов остро страдает от недостатка питьевой воды. Бесконечные эпидемии, хронические заболевания, социальная напряженность и территориальные конфликты из-за источников воды терзают людей, заставляя их покидать свою Родину и отправляться на поиски лучшей жизни. Последствия водного дефицита уже ощутили на себе и европейцы, когда улицы их городов заполонили мигранты из Африки и Ближнего Востока.

5. Раскройте классификацию антропогенных загрязнений окружающей среды. Примеры.

Загрязнение о.с.- любое внесение в ту или иную экосистему не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений,прерывающих круговорот веществ.

Антропогенный фактор – это совокупная деятельность человечества, которая приводит к изменению природы как среды обитания для самого человека и для других видов.

Ингредиентное (химическое) загрязнение, представляющее собой совокупность веществ, количественно или качественно чуждых естественным биогеоценозам. Химические соединения, находящиеся в отходах производств, оказываются обычно там, где изначально их не было. Понятно, что такие вещества оказываются ядами по отношению ко всему живому.

Параметрическое (физическое) загрязнение связанно с изменением качественных параметров окружающей среды. Различают тепловое (термальное), световое (нарушение естественного режима освещенности), шумовое (в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня), вибрационное, электромагнитное (возникающее в результате изменения электромагнитных свойств среды) и радиоактивное (превышение естественного уровня содержания радиоактивных веществ в окружающей среде) загрязнения.

Биологическое загрязнение - привнесение в экосистему и размножение чуждых ей видов организмов. Достаточно вспомнить эпидемии таких болезней, как холера, грипп или чума, возбудителями которых являются микроорганизмы - бактерии, вирусы.

Стациально - деструкционное загрязнение, представляющее собой изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования, связанном с оптимизацией природы в интересах человека. Вырубка лесов, эрозия почв, замещение природных ландшафтов горными выработками, водохранилищами

Предельно-допустимые экологические нагрузки (ПДЭН). Допустимыми воздействиями можно считать те, которые не приводят к изменению качества окружающей среды или меняют ее, не нарушая экологическую систему и не вызывая неблагоприятных последствий.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – процесс повышения температуры у поверхности земли из-за увеличения концентрации парниковых газов.

Парниковые газы – это газообразные соединения, которые интенсивно поглощают инфракрасные лучи и способствуют нагреванию приземного слоя атмосферы; к ним относятся: в первую очередь углекислый газ, оксиды азота, озон, водяной пар.

Эти примеси препятствуют длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности.

Важная функция парниковых газов – поддержание относительно постоянной и умеренной температуры на поверхности нашей планеты. За сохранение благоприятных температурных условий у поверхности Земли ответственны главным образом диоксид углерода и вода.

Земля находится в тепловом равновесии со своим окружением. Это означает, что планета излучает в космическое пространство энергию со скоростью, равной скорости поглощения солнечной энергии.

Основные причины усиления парникового эффекта – значительное поступление в атмосферу парниковых газов и возрастание их концентраций; что происходит в связи с интенсивным сжиганием ископаемого топлива (угля, природного газа, нефтепродуктов), сведением растительности: вырубка лесов; усыхание лесов из-за загрязнений, выгорание растительности в процессе пожаров и т.п. В итоге нарушается природный баланс между потреблением растениями CO₂ и его поступлением в процессе дыхания (физиологического, гниения, горения).

Механизм парникового эффекта: Поверхность Земли, нагреваясь из-за поступающего Солнца излучения, сама становится источником длинноволнового инфракрасного (теплового) излучения. Часть этого излучения уходит в космос, а часть отражается некоторыми газами атмосферы и нагревает приземные воздушные слои. Это явление, подобно удерживанию тепла под прозрачной пленкой теплиц, получило название парниковый эффект.