Понятие экологии, объекты ее изучения, ее задачи и связь с другими дисциплинами

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………3
2. Понятие экологии, объекты ее изучения, ее задачи и связь с другими дисциплинами……………………………………………………………...3
3. Закон минимума ( Ю. Ливих)……………………………………………..6
4. Понятия: загрязнение, загрязнитель. Их отличия. Загрязнение на бытовом уровне……………………………………………………………8
5. Понятие охраны окружающей среды ( научная и практическая точка зрения)……………………………………………………………………..14

Заключение……………………………………………………………………….20

Список литературы………………………………………………………………22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Введение.

       Экология возникла в середине 19 века, как отрасль биологии. Возникновению экологии способствовало накопление знаний о многообразии живых организмов и понимание того, что строение и развитие их во многом подчинено особенностям среды обитания. Это требовало специального изучения. Термин «Экология» был введён в науку немецким зоологом Эрнстом Геккелем в 1866 году. Слово экология происходит от двух греческих слов: oikos – дом, жилище, среда обитания, и logos – наука.

     Геккель сформулировал экологию, как науку о взаимоотношении живых организмов с окружающей их органической и неорганической средой, а так же их дружественные или враждебные отношения с другими растениями и животными, с которыми данные живые организмы имеют прямой контакт.

     Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.

 

1. Понятие экологии, объекты ее изучения, ее задачи и связь с другими дисциплинами.

 

     Экология - это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с неорганической природой, что их окружает, о связях в системах, которым подчинено существование организмов, о структуре и функционировании этих систем.

     Объектами экологии являются преимущественно системы выше уровня организмов, т. е. изучение организации и функционирования надорганизменных систем: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы в целом. Другими словами, главным объектом изучения в экологии являются экосистемы, т. е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.

       Задачи экологии меняются в зависимости от изучаемого уровня организации живой материи. Популяционная экология исследует закономерности динамики численности и структуры популяций, а также процессы взаимодействий (конкуренция, хищничество) между популяциями разных видов. В задачи экологии сообществ (биоценологии) входит изучение закономерностей организации различных сообществ, или биоценозов, их структуры и функционирования (круговорот веществ и трансформация энергии в цепях питания).

      Экология как общая биологическая наука также может быть расчленена на составные части: экологию растений, экологию насекомых, экологию лесных пород и т.д. Если для других наук индивидуум является крупной единицей, то для экологии это сравнительно мелкая единица исследований.

       В настоящее время экология распалась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далёких от первоначального её понимания как биологической науки об отношениях живых организмов с окружающей средой.

       Экологию по размерам объектов изучения делят нааутэкологию (особи, организмы, среда), демэкологию, или популяционную экологию (популяция и её среда), синэкологию (биотическое сообщество, экосистема и их среда),географическую, или ландшафтную экологию (крупные геосистемы), иглобальнуюэкологию (мегаэкология и т.д., учение о биосфере Земли).

      Аутэкология (аутос – сам) –это раздел экологии, в задачу которого входит установление пределов существования особи (организма) и тех физико-химических факторов в диапазоне которых организм может существовать.

       Демэкология (демос – народ) изучает естественные группировки особей одного вида, то есть популяции – элементарные надорганизменные макросистемы. Важнейшая задача демэкологии – это выяснение условий формирования популяций, а также внутрипопуляционных группировок и их взаимоотношения, структуры, динамики и численности популяции.

     Синэкология (вместе), или экология сообществ (биоценология), изучает ассоциации популяций разных видов растений, животных и микроорганизмов, образующих биоценозы, их формирование и развитие, структуру, динамику, взаимодействия с физико-химическими факторами среды, энергетику, продуктивность и другие особенности.

     Синэкологические исследования направлены на изучение сложного многовидового комплекса взаимосвязанных организмов (биоценоз), существующих в строго определённой физико-химической среде, качественной и количественной стороны каждого из компонентов во взаимодействии друг с другом.

     Эйдэкология (эйдос – образ, вид, экология видов) – изучает отдельные виды растений и животных в естественных условиях обитания, то есть во взаимодействии с местомобитания.

По отношению к предметам изучения экологию расчленили на экологию микроорганизмов, грибов, растений, животных, человека, промышленную, (инженерную), сельскохозяйственную и общую.

      По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, морскую, Крайнего Севера, высокогорий, химическую (геохимическую, биохимическую). По подходам к предмету выделяют аналитическую и динамическую экологию и т.д.

 

      2. Закон минимума ( Ю. Ливих)

 

       Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора или закон минимума Либиха — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.

      Этот закон учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус Либих установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.

       По имени учёного названо образное представление этого закона — так называемая «бочка Либиха». Суть модели состоит в том, что вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.

      Существование и успех любого организма или любой группы организмов зависит от комплекса определенных условий. Любое условие, приближающее к пределу толерантности или превышающее его, называется лимитирующим условием, или лимитирующим фактором. При стационарном состоянии лимитирующим будет то жизненно важное вещество, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму. Эта концепция известна как "закон минимума" Либиха. Она менее применима к "переходным состояниям", когда количества, а следовательно, и эффект многих составляющих быстро изменяются.

       Для успешного применения на практике данной концепции к ней надо добавить два вспомогательных принципа. Первый - ограничительный: закон Либиха строго применим только в условиях стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и веществ сбалансированы. Для наглядности представим гипотетическое озеро, главным лимитирующим фактором в котором является двуокись углерода; продуктивность находится в равновесии с количеством двуокиси углерода, поступающим от разложения органического вещества. Предположим далее, что свет, а также азот, фосфор и другие жизненно важные элементы при этом динамическом равновесии содержатся в избытке (т.е. в тот момент они не являются лимитирующими факторами). Если во время бури в воде растворится дополнительное количество двуокиси углерода, то продуктивность изменится и начнет зависеть также от других факторов. Пока скорость меняется, стационарного состояния нет и эффект минимума отсутствует. Результат зависит от концентрации всех имеющих компонентов, а в переходный период она отлична от той скорости, с которой поступает наименее обильный компонент. По мере расходования разных компонентов продуктивность начинает быстро изменяться, пока один из них, возможно и на сей раз двуокись углерода, не станет лимитирующим. Скорость функционирования озерной экосистемы вновь будет управляться законом минимума.

      Второй важный вспомогательный принцип касается взаимодействия факторов. Так, высокая концентрация или доступность одного вещества или действие другого (не минимального) фактора может изменять скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном количестве. Иногда организм способен заменять, хотя бы частично, дефицитный элемент другим, химически близким. Так, в местах, где много стронция, в раковинах моллюсков кальций до некоторой степени заменяется стронцием. Показано, что некоторым растениям нужно меньше цинка, если они растут не на ярком солнечном свету, а в тени; таким образом, концентрация цинка в почве с меньшей вероятностью может быть лимитирующей для растений в тени, чем на свету.

 

3. Понятия: загрязнение, загрязнитель. Их отличия. Загрязнение на бытовом  уровне.

Под загрязнением окружающей среды понимают любое внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы.

Различают природные загрязнения, вызванные природными, нередко катастрофическими, причинами, например извержение вулкана, и антропогенные, возникающие в результате деятельности человека.

    Загрязнения можно классифицировать следующим образом:

1. Ингредиентное (химическое) загрязнение представляет собой совокупность веществ чуждых естественным биогеоценозам.

2. Параметрическое (физическое) загрязнение среды связано с изменением ее качественных параметров.

3. Биологическое загрязнение заключается в воздействии на состав и структуру популяций и ее отдельных представителей – биологических агентов.

      Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное (раковые опухоли), мутагенное и терратогенное действие (врожденные уродства).

Влияние на организм человека основных химических загрязнителей:

Загрязнители	Действие, вызываемые заболевания
1. Диоксины	Канцерогенное действие, мутагенный и терратогенный эффекты; острые и хронические отравления, иммунодефицит.
2. Соединения тяжелых  металлов (Cd, Hg, Pb)	Острые и хронические отравления, поражение сердечно-сосудистой, мочеполовой и нервной систем.
3.Хлорорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран)	Канцерогенное действие; поражение печени и ЦНС.
4. Бензапирен	Канцерогенное, мутагенное, терратогенное действие.
5. Нитраты, нитриты, продукты  метаболизма азотистых удобрений	Острые отравления, нарушение обмена веществ, аллергия, нервные расстройства, злокачественные новообразования.
6. Фреоны	Разрушают озоновый слой и как следствие обладают канцерогенной опасностью.
7. Винилхлорид	Канцерогенное действие
8. Формальдегид	Болезни органов дыхания; аллергенное и канцерогенное действие.
9. Угарный газ	Воздействие на психические функции, вызывает удушье
10. Диоксид серы	Заболевания путей, конъюнктивит, головная боль
11. Пыль, образованная в  результате сжигания мусора	Канцерогенное действие; раздражение дыхательных органов, бронхиальная астма, раздражение слизистых оболочек.
12. Асбест	Канцерогенное действие (рак легких)

 

      Физическим загрязнением называют загрязнение, связанное с изменением физических параметров среды: шумовых, радиационных, электромагнитных и т.п.