В каком году экология основалась как наука


1-билет. Экология. Основоположник экологии.

Экология изучает условия существования живых организмов с окружающей средой. Экология как наука сформировалась в середине 19 века, когда возникло понимание, что не только строение и развитие организмов, но и их взаимоотношения со средой обитания подчинены определенным закономерностям. В 1866году немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель предложил термин «экология», а также ясно сформулировал ее содержание. Рождение экологии как самостоятельной науки состоялось к началу1900г.Но уже 20-30-ые годы ХХ века называют «золотым веком» экологии. К концу ХХ века сложилось мнение, что экология как наука выходит за рамки биологии, является междисциплинарной и стоит на стыке биологических, геолого-географических, технических и социально- экономических наук.

2-билет. Вклад ученых в развитии экологии. 1866- Геккель предложил термин «экология».

В 1798году Т.Мальтус описал уравнение экспоненциального роста популяции. Уравнение логистического роста популяции было предложено П.Ф.Ферхлюстом в 1838г. Французский врач В.Эдварс в 1824г. опубликовал книгу «Влияние физических факторов на жизнь», которая положила начало экологической и


сравнительно физиологии, а Ю.Либих (1840) сформулировал знаменитый «Закон минимума».

В России профессор Карл Францевич Рулье в 1841-1858гг. дал практически полный перечень принципиальных проблем экологии, но не нашел выразительного термина для обозначения этой науки.

Обсуждая механизмы взаимоотношений организмов со средой, Рулье очень близко подошел классическим принципам Ч.Дарвина, что по праву его можно считать предшественником Дарвина. Исследовал экологию и почвовед-географ В,В.Докучаев (1846- 1903), показавший тесную взаимосвязь живых организмов и неживой

природы на примере почвообразования и выделения природных зон. Также можно назвать и других ученых внесших свой вклад в создание экологии как науки – это и Г.Ф.Морозов, В.И.Вернадский, В.Н.Сукачев и др. Из современников, посвятивших себя и способствующих развитию экологии можно назвать целые плеяды исследователей, многие из которых являются авторами монографий, учебников и учебных пособий. Это Д.Н.Кашкаров, Ч.Элтон, Н.П.Наумов,С.С.Шварц, М.С.Гиляров, Ф.Клементс, В.Лахрер, Ю.Одум, Бигон, Дажо, Уиттекер и многие другие.

3-билет. Современная экология: предмет, объект и цель исследования. Целью современной экологии считается сохранение и развитие человеческой, общественной и природной подсистем Земли. Предмет изучения экологии – структура связей между организмом и окружающей средой.


Объект изучения экологии – экосистемы.

4-билет. Системы и свойства систем. Экология как наука рассматривает системы – звенья и члены, которых находятся в тесной взаимосвязи и взаимозависимости. Система – это совокупность элементов, определенным образом связанных и взаимодействующих между собой, т.е. любой объект

может быть представлен как результат взаимодействия образующих его частей, и поэтому его можно считать системой. Части системы называют элементами системы, которые могут быть физическими, химическими, биологическими или смешанными. Универсальным свойством экосистемы является – эмерджентность (от англ. emergens – возникновение, появление), возникновение новых свойств системы как целого, которое не является простой суммой свойств, слагающих ее частей или элементов. Например, одно дерево, как и редкий древостой не составляет леса, поскольку не создает определенной среды (почвенного покрова, гидрологического режима, микроклимата) и свойственных лесу взаимосвязи различных звеньев. Недоучет эмерджентности приводит к крупным просчетам при вмешательстве человека в жизнь экосистем. Например, сельскохозяйственные поля (агроценозы) имеют низкий коэффициент

эмерджентности и поэтому характеризуются низкой способностью к саморегулированию и устойчивости. В них из-за бедности видового состава организмов, крайне незначительны связи и поэтому велика вероятность


интенсивного размножения отдельных нежелательных видов (сорняков, вредителей). Отличительной чертой любой системы является наличие у нее входа и выхода, причем определенное изменение входной величины влечет за собой некоторое изменение и величины выходной.

Обычно различают три вида систем:

1) замкнутые, которые не обмениваются с соседними системами ни

веществом, ни энергией;

2) закрытые, которые обмениваются с соседней системой энергией, но

не веществом;

3) открытые, которые обмениваются с соседними системами и веществом

и энергией.

5. Системы. Характреные особенности. Система обладает разл.свойствами(вопрос №4), делится на 3 вида (вопрос №4), в ней существуют разл. связи(вопрос №6), а также существуют законы поведения системы (вопрос №7).

6-билет. СВЯЗИ В СИСТЕМАХ. Прямая – это такая связь, при которой один элемент (А) действует на

другой (В) без ответной реакции (А → В). Пример – действие древесного яруса леса на случайно выросшее под его пологом травянистое растение. Или действие солнечной системы на земные процессы. При обратной связи элемент «В» отвечает на действие элемента «А». Обратные связи бывают положительными и отрицательными. Обратная положительная связь ведет к усилению процесса в одном

направлении. Пример, — заболачивание территории, например, после вырубки

Система

Закон поведения


Свойства

ВХОД ВЫХОД леса. Снятие лесного полога и уплотнение почвы обычно ведет к накоплению воды на ее поверхности. Это в свою очередь, дает возможность поселяться здесь растениям – влагонакопителям, например, сфагновым мхам, содержание воды в которых в 25-30 раз превышает вес их тела. Процесс начинает действовать в одном направлении: увеличение увлажнения → обеднение кислородом → замедление разложения растительных остатков →накопление торф → дальнейшее усиление заболачивания.

Обратная отрицательная связь действует таким образом, что в ответ на усиление действия элемента «А» увеличивается противоположная по направлению сила действия элемента «В». Такая связь позволяет сохранять систему в состоянии устойчивого динамического равновесия, называемое гомеостазом ( homois-то же, statos-состояние), т.е. принципом равновесия. Гомеостаз- это механизм, посредством которого живой организм, противодействуя внешним воздействиям, поддерживает параметры своей внутренней среды на таком постоянном уровне, который обеспечивает его нормальную жизнедеятельность (величина кровяного давления, частота пульса концентрация солей в организме, температура и т.д.). Если же функционирование этого механизма будет нарушено, то возникший дискомфорт в организме может привести и к ее гибели.

7-билет. Законы поведения систем

Так согласно закону внутреннего динамического равновесия вещество, энергия, информация и качество биосферы в целом взаимосвязаны и любое изменение одного из этих показателей вызывает изменение всех других показателей.


е. в действие вступает принцип Ле-Шателье-Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется. В соответствии вышеназванным принципом эти изменения происходят в направлении, обеспечивающем сохранение общей суммы вещественно-энергетических и динамических качеств систем, т.е. ее устойчивости. Таким образом, экосистемы сопротивляются воздействиям, нарушающим их стабильность. Но если антропогенная нагрузка превысит способности природы к самоочищению и самовосстановлению, принцип Ле-Шателье-Брауна перестанет действовать. И тогда это может привести к полной гибели соответствующей экосистемы или биосферы в целом.

8-Билет. Характерная особенность (экосистем) Экосистема — это единый природный или природно-антропогенный комплекс, который выступает как функциональное целое и образован живыми организмами и средой обитания.

Любая экосистема состоит их двух блоков. Один из них представлен комплексом взаимосвязанных живых организмов – биоценозом, а второй факторами среды – биотопом или экотопом. В таком случае можно записать: экосистема = биоценоз + биотоп (экотоп).

Основным понятием и основной таксономической единицей в экологии является экосистема.

Этот термин ввел в науку в 1935 г. английский учёный ботаник-эколог А. Тенсли.


Под экосистемой понимается любое сообщество живых существ и среды их обитания, объединённых в единое функциональное целое.

9-билет.Блоковая модель биогеоценоза(по Сукачеву)

Для того чтобы экосистемы функционировали (существовали) нео­граниченно долго и как единое целое, они должны обладать свойствами связывания и высвобождения энергии, а также круговоротом веществ. Экосистема, кроме этого, должна иметь механизмы, позволяющие про­тивостоять внешним воздействиям (возмущениям, помехам), гасить их. Для раскрытия этих механизмов познакомимся с различными видами структур и другими характеристиками (свойствами) экосистем.

БВ каком году экология основалась как наукалоковая модель экосистемы. Любая экосистема состоит из двух блоков. Один из них представлен комплексом взаимосвязанных живых организмов — биоценозом, а второй — факторами среды — биотопом или экотопом. В таком случае можно записать: экоси­стема = биоценоз + биотоп (экотоп). В. Н. Сукачев блоковую модель в ранге биогеоценоза в виде схемы изобразил на рис. 2.

Этот рисунок позволяет наглядно представить, чем отличаются понятия «экосистема» и «биогеоценоз», на что мы обращали внимание в разделе «Основные понятия…». Биогеоценоз, по В. Н. Су­качеву, включает все названные блоки и звенья. Это понятие обыч­но используют применительно к сухопутным системам. В биогеоценозах обязательно наличие в качестве основного звена расти­тельного сообщества (фитоценоза). Примеры биогеоценозов — однородные участки леса, луга, степи, болота и т. п.


Экосистемы могут и не иметь растительное звено. Таким при­мером являются системы, формирующиеся на базе разлагающих­ся органических остатков, гниющих в лесу деревьев, трупов жи­вотных и т. п. В них достаточно присутствие зооценоза и микробоценоза или только микробоценоза, способных осуществлять круго­ворот веществ.

Таким образом, каждый биогеоценоз может быть назван экосистемой, но не каждая экосистема относится к рангу биогеоценоза.

Чтобы снять терминологические неясности, соавтор В. Н. Су­качева по формированию науки биогеоценологии — профессор В. Н. Дылис — образно определил биогеоценоз как экосистему, но только в рамках фитоценоза.

Биогеоценозы и экосистемы могут различаться и по временно­му фактору (продолжительности существования). Любой биогео­ценоз потенциально бессмертен, поскольку все время пополняется энергией за счет деятельности растительных фото- или хемосинтезирующих организмов. В то же время экосистемы без раститель­ного звена заканчивают свое существование одновременно с выс­вобождением в процессе разложения субстрата всей содержащей­ся в нем энергии. Надо, однако, иметь в виду, что в настоящее вре­мя термины «экосистема» и «биогеоценоз» нередко рассматрива­ются как синонимы

10-БИЛЕТ.Классификация по Одуму (экосистем)

Поскольку энергия является главной движущей силой всех экосистем, то в основу их классификации положен именно энергетический принцип. За Ю. Одум (1989) выделяют четыре типа экосистем:


  1. Природные экосистемы, которые получают только энергию Солнца. Это открытые океаны, большие площади горных лесов, глубокие озера. Они занимают более 70% площади земного шара и имеют низкую производительность. Однако значение их на планете велико, поскольку они участвуют в круговороте воды, формирующие климат, очищают воздух, поддерживают гомеостаз биосферы.

  2. Природные экосистемы, которые получают энергию Солнца и других природных источников энергии. Кроме Солнца, они используют энергию ветра, дождя, приливов, прибоя, течений. Примером такой экосистемы могут быть эстуарии.

  3. Экосистемы, которые получают энергию от Солнца, а также от человека. Например, наземные и водные экосистемы, о которых Ю. Одум писал, что хлеб, рис, кукуруза, картофель частично сделаны из нефти (Одум, 1989).

  4. Искусственные экосистемы существуют благодаря энергии Солнца. Это индустриальная городская экосистема.

Экосистемы можно разделить на наземные и водные или на экосистемы, трофические цепи которых начинаются с продуцентов, и экосистемы, цепи питания которых начинаются с детритоядних организмов.

11-билет.Свойства и виды (экосистем):

Свойства:

— способствовать осуществлению круговорота веществ в природе;


— противодействовать внешним воздействиям;

— производить биологическую продукцию.

Виды:

Водные экосистемы-это реки, озера, пруды, болота -пресноводные экосистемы, а также моря и океаны -водоемы с соленой водой.

Наземные экосистемы- это тундровая, таежная, лесная, лесостепная, степная, полупустынная, пустынная, горная экосистема.

12-билет.Экосистема и биогеоценоз. Общность и отличие

Близкий по содержанию смысл имеет термин«биогеоценоз», введённый академиком В.Н. Сукачевым.

В понятие «биогеоценоз» относят обычно сухопутные природные системы, где обязательно в качестве основного звена присутствует растительный покров (фитоценоз). Исходя из этого, каждый биогеоценоз можно назвать экосистемой, но не каждая экосистема может быть отнесена к рангу биогеоценоза.

Близким по значению понятием является экосистема — система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами водные экосистемы, большинство искусственных экосистем. Таким образом, каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп(факторы неживой природы:климат, почва). Биотоп — это совокупность абиотических факторов в пределах территории, которую занимает биогеоценоз. Экотоп — это биотоп, на который оказывают воздействие организмы из других биогеоценозов. По содержанию экологический термин «биогеоценоз» идентичен физико-географическому термину фация.


Биогеоценозы и экосистемы могут различаться и по временному фактору (продолжительности существования). Любой биогеоценоз потенциально бессмертен, поскольку все время пополняется энергией за счет деятельности растительных фото- или хемосинтезирующих организмов. В то же время экосистемы без растительного звена заканчивают свое существование одновременно с высвобождением в процессе разложения субстрата всей содержащейся в нем энергии. Надо, однако, иметь в виду, что в настоящее время термины «экосистема» и «биогеоценоз» нередко рассматриваются как синонимы.

13.Экологические факторы. Классификация

    1. Экологические факторы— элементы среды обитания, которые прямо или косвенно связаны с организмами, ее населяющими; их объединение в группы: абиотические, биотические, антропогенные факторы. Абиотические факторы — факторы неживой природы, среди них химические (например, состав атмосферного воздуха, пресной и соленой воды, содержание в них разнообразных примесей) и физические (температура воздуха, воды, их плотность, давление, господствующие ветры, течения, радиационный фон). Биотические факторы живой природы — животные, растения, грибы, бактерии, оказывающие своей жизнедеятельностью влияние на другие организмы и на неживую природу. Антропогенный фактор (деятельность человека) — фактор, оказывающий наиболее сильное воздействие на организмы и их среду обитания.       2. Взаимосвязь организма и среды его обитания. Поглощение организмами из среды различных веществ: кислорода, углекислого газа, воды, органических и минеральных веществ. Выделение в окружающую среду организмами продуктов обмена. Отрицательное влияние недостатка какого-либо фактора среды (кислорода, воды, света, органических веществ для животных) на жизнедеятельность организмов. Зависимость численности и распределения видов и популяций от абиотических факторов. Биотические факторы как пища, среда обитания для других организмов (растительноядные животные для хищных, хозяева для паразитов). Влияние экологических факторов на размножение организмов (насекомых на опыление растений), их распространение.       3. Приспособленность организмов. Формирование в процессе эволюции у организмов приспособлений к различным экологическим факторам, например к недостатку влаги, тепла, кислорода. Примеры приспособлений: покровительственная окраска и форма тела насекомых, пресмыкающихся, птиц и других животных, благодаря которым они незаметны на окружающем их фоне; восковой налет на листьях некоторых растений, их опушенность, превращение в колючки — защита от чрезмерного испарения воды; обтекаемая форма тела водных животных — приспособление к преодолению сопротивления воды при передвижении. Различные отношения между организмами: конкуренция, симбиоз, хищник — жертва, паразит — хозяин. Примеры: симбиоз ряда шляпочных грибов и деревьев, клубеньковых бактерий и бобовых растений, рака-отшельника и актинии, что приносит пользу обоим организмам; взаимоотношения типа конкуренции (хищник — жертва, паразит — хозяин) способствуют регуляции численности видов и не ведут к гибели всех жертв.

14-билет.Адаптация.Виды и примеры Адаптация это  приспособление строения, функций органов и организма в целом, а также популяции живых существ к изменениям окружающей среды. Различают генотипическую и фенотипическую адаптацию. В основе первой лежат механизмы мутаций, изменчивости, естественного отбора. Они явились причиной формирования современных видов животных и растений. Фенотипическая адаптация – это процесс, протекающий в течение индивидуальной жизни. В результате него организм приобретает устойчивость к какому-либо фактору внешней среды. Это позволяет ему существовать в условиях значительно отличающихся от нормальных. В физиологии и медицине это также процесс сохранения нормального функционального состояния  гомеостатических систем, которые обеспечивают развитие, сохранение нормальной работоспособности и жизнедеятельности человека в экстремальных условиях. Выделяют также сложные и перекрестные адаптации. Сложные адаптации возникают в естественных условиях, например к условиям определенных климатических зона, когда организм человека подвергается влиянию комплекса патогенных факторов (на Севере низкая температура, пониженное атмосферное давление, изменение длительности светового дня и т.д.). Перекрестные или кросс – адаптации это адаптации, при которых развитие устойчивости к одному фактору, повышает резистентность к сопутствующему. Существует два типа адаптивных приспособительных реакций. Первый тип называют пассивным. Эти реакции проявляются на клеточно-тканевом  уровне и заключается в формировании определенной степени устойчивости или толернтности к изменениям интенсивности действия какого-либо патогенного фактора внешней  среды, например пониженного атмосферного давления. Это позволяет сохранять нормальную физиологическую активность организма при умеренных колебаниях интенсивности данного фактора. Второй тип приспособления – активный. Этот тип заключается в активации специфических адаптивных механизмов. В последнем случае адаптация идет по резистивному типу. Т.е. за счет активного сопротивления воздействию. Если интенсивность воздействия фактора на организм отклоняется от оптимальной величины в ту или иную сторону, но параметры гомеостаза при этом остаются достаточно стабильными, то такие зоны колебаний называется зонами нормы.  Имеется две подобных зоны. Одна из них расположена в области недостатка интенсивности фактора, другая в области избытка. Любое смещение интенсивности фактора за пределы зон нормы вызывает перегрузку адаптивных механизмов и нарушению гомеостаза. Поэтому за пределами зон нормы выделяют зоны пессимума

В процессе адаптации выделяют два этапа: срочный и долговременный. Первый, начальный, обеспечивает несовершенную адаптацию. Он начинается с момента действия раздражителя и осуществляется на основе имеющихся функциональных механизмов (например усиление теплопродукции при охлаждении). Долговременный этап адаптации развивается постепенно, в результате длительного или многократного воздействия фактора внешней среды. В его основе лежит многократная активизация механизмов срочной адаптации и постепенное накопление структурных перестроек. Примером долговременной адаптации является изменения механизмов теплообразования и теплоотдачи в холодных климатических условиях. Базисом фенотипической является комплекс последовательных морфофизиологических перестроек,  направленных на сохранение постоянства внутренней среды. Основным звеном в механизмах адаптации являются связи физиологических функций с генетическим аппаратом клеток. Под действием экстремального фактора среды происходит увеличение нагрузки на функциональную систему. Это ведет к усилению синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках органов, входящих в систему. В результате в них формируется структурный след адаптации. Активизируются аппараты этих клеток, выполняющие базисные функции: энергетический обмен, трансмембранный транспорт, сигнализацию. Именно этот структурный след является основой долговременной фенотипической адаптации.

Однако адаптационные механизмы позволяют компенсировать изменения фактора среды лишь в определенных пределах и определенное время. В результате воздействия на организм факторов, превышающих возможности адаптационных механизмов, развивается дизадаптация. Она приводит к дисфункции систем организма. Следовательно, происходит переход адаптационной реакции в патологическую – болезнь. Примером болезней дизадаптации являются сердечно-сосудистые заболевания у не коренных жителей Севера.

15-БИЛЕТ. Биологическая активность организма.Анализ. Количественное выражение (доза) фактора, соответствующая потребностям организма и обеспечивающее наиболее благоприятные условия для его жизни, рассматривают как оптимальное.На шкале количественных изменений фактора диапазон колебаний,соответствующий указанным условиям,составляет зону оптимума. Специфические адаптивные механизмы, свойственные виду, дают организму возможность переносить определенные отклонения от оптимальных значений без нарушения нормальных функций организма. Эти зоны определяются как зоны норм, таких как вы видите две, соответственно отклонение от оптимума в сторону недостаточной выраженности фактора и в сторону его избытка. Дальнейший сдвиг в сторону недостатка или избытка фактора снижает эффективность действия адаптивных механизмов и как следствие, нарушает жизнедеятельность организма – это может проявиться в виде замедления и приостановки роста, нарушения цикла размножения, неправильного течения линьки и т.д. На кривой этому состоянию соответствуют зоны пессимума при крайнем недостатке или избытке фактора. За пределами этих зон жизнь невозможна.

Виды, переносящие большие отклонения фактора от оптимальных величин, обозначаются термином, содержащим название фактора с приставкой эври. Например, эвритермные животные и растения – это организмы, переносящие большие колебания температур, соответственно устойчивые к этому фактору

Виды, малоустойчивые к изменениям фактора обозначаются термином с тем же корнем, но с приставкой стено (от греч. – узкий). Так, стенотермные организмы, это неустойчивые к изменениям температуры виды. Стеногалинные виды — это в основном земноводные и пресноводные организмы, не переносящие большие изменения солености воды.Для развития проростков кокосовой пальмы нужна (помимо других условий) температура не ниже 26°С и не выше 41°С для сибирской лиственницы средняя температура вегетационного периода должна быть не выше 16°С. Для нормального существования наземных животных и человека определены и нижние и верхние пределы температуры, освещенности, концентрации кислорода в воздухе, атмосферного давления и т.д. В отношении человека применяется понятие «прожиточный минимум», но нет правда, понятия «прожиточный максимум», с точки зрения экологии оно тоже должно бы существовать.

16-БИЛЕТ Взаимосвязи организмов по «интересам». Взаимосвязи классифицируют по «интересам», на базе которых организмы строят свои отношения. Самый распространенный тип связей базируется на интересах питания – пищевых или трофических, которое означает питание одного организма другим, продуктами его жизнедеятельности или сходной пищей. Сюда относится опыление растений насекомыми – энтомофильные (рафлезия) или птицами, орнитофильные (колибри-орхидея). На базе трофических связей возникают цепи питания – пастбищные и детритные, когда одни организмы питаются другими.

Связи,основанные на использовании местообитаний, называются топическими.Они возникают между животными и растениями, которые предоставляют им убежище или местообитание. Например, насекомые, прячущиеся в расщелинах коры деревьев или живущие в гнездах птиц, растения лианы, паразит и его хозяин и т.д.

Следующий тип связей – форический,возникает когда одни организмы участвуют в распространении других или их зачатков (семян, плодов, спор).

Выделяют также фабрический тип связей, характеризует использование одними организмами других или их продуктов жизнедеятельности, частей. Например, использование растений, перьевого покрова, шерсти, пуха для постройки гнезд, убежищ и т.д.

17-БИЛЕТ. Организмы. Взаимоотношения. Данная классификация строится по принципу влияния, которое оказывают организмы на другие организмы в процессе взаимных контактов..

Если взаимоотношения обоим партнерам выгодны они носят название симбиоза или мутуализма. Степень этих связей различна. Например, лишайники являющиеся симбиозом гриба и водоросли, клубеньковые азотфиксирующие бактерии на корнях бобовых растений, микроорганизмы, населяющие пищеварительный тракт травоядных животных, способствуя усвоению пищи.При протокооперации обе популяции образуют сообщество. Оно не является обязательным, т.к. каждый вид может существовать изолированно, но жизнь в сообществе обоим приносит пользу. Примером протокооперации является сотрудничество актинии с раком отшельником. Актиния защищает рака своими стрекательными щупальцами, а в ответ получает остатки его трапезы.Менее распространенным типом взаимоотношений является комменсализм (от франц.сотрапезник) – это отношения положительные для одного и безразличные для другого партнера. Его делят на нахлебничество и сотрапезничество, когда один организм поедает остатки пищи со стола другого (крупного) организма. Например, акулы с рыбами -прилипалами; львы и гиены, кольчатый червь, живущий в раковине своего хозяина, рака-отщельника питается остатками его пищи. Другой вид комменсализма – это квартиранство, когда одни организмы используют другие, как «квартиру», убежище, например, молодь некоторых морских рыб прячется под зонтик из щупалец медуз, или некоторые насекомые живут в норах животных, гнездах птиц, используя их только для укрытия. Таким образом, комменсал извлекает пользу из сожительства, а его партнер не имеет никакой выгоды. Отношения между ними характеризуются взаимной терпимостью.Нейтрализм – это взаимоотношения организмов, когда ни один из них не влияет на другого. Но истинный нейтрализм в природе редок, т.к. в любой экосистеме между популяциями возможны если не прямые, то косвенные отношения.Отношения именуемые аменсализмом известны только у растений, грибов и бактерий. Когда одна популяция, именуемая аменсалом, претерпевает угнетение роста и размножение, а вторая называемая ингибитором, таким испытаниям не подвержена. Из растений ястребинка из семейства сложноцветных, ее корни выделяют ядовитые вещества, делая тем самым непригодным почву для заселения других растений.Хищничеством называют такое взаимодействие между популяциями, при котором одна из них, неблагоприятно влияя на другую, получает выгоду от этого взаимодействия, т.е. один вид служит пищей для другого.(фитофаги и зоофаги). Взаимоотношения хищника и жертвы являются очень важными для экосистем, т.к. регулируют их численность в природе. Паразитизм – это форма взаимосвязи между видами, при которой организмы одного вида (паразиты) живут за счет питательных веществ другого вида (хозяина). В отличие от хищничества паразит не заинтересован в гибели хозяина. Хозяин испытывает угнетение в течение длительного времени.

Источник: StudFiles.net

Большинство экологических проблем из локальных переросли в глобальные. Изменение небольшой экосистемы в конкретной точке мира может повлиять на экологию всей планеты. К примеру, изменение океанического течения Гольфстрим приведет к крупным климатическим изменениям, похолоданию климата в Европе и Северной Америке.

На сегодняшний день ученые насчитывают десятки глобальных экологических проблем. Приведем лишь наиболее актуальные из них, которые угрожают жизни на планете:

  • — изменение климата;
  • — загрязнение атмосферы;
  • — истощение запасов пресной воды;
  • — сокращение популяций и исчезновение видов флоры и фауны;
  • — разрушение озонового слоя;
  • — загрязнение Мирового океана;
  • — разрушение и загрязнение почвы;
  • — истощение полезных ископаемых;
  • — выпадение кислотных дождей.

Это далеко не весь перечень глобальных проблем. Скажем так, экологические проблемы, которые можно приравнять к катастрофе, — это загрязнение биосферы и глобальное потепление. Ежегодно температура воздуха повышается на +2 градуса по Цельсию. Причиной этого являются парниковые газы. В Париже проводилась всемирная конференция, посвященная проблемам экологии, на которой многие страны мира обязались сократить количество выбросов газов. В результате высокой концентрации газов происходит таяние льдов на полюсах, повышается уровень воды, что в дальнейшем грозит затоплению островов и берегов континентов. Чтобы предотвратить надвигающуюся катастрофу, требуется выработать совместные действия и проводить мероприятия, которые будут способствовать замедлению и прекращению процесса глобального потепления.

Здоровая нация

На данный момент существует несколько разделов экологии:

  • — общая экология;
  • — биоэкология;
  • — социальная экология;
  • — промышленная экология;
  • — сельскохозяйственная экология;
  • — прикладная экология;
  • — экология человека;
  • — медицинская экология.

У каждого раздела экологии существует свой предмет изучения. Наиболее популярной является общая экология. Она изучает окружающий мир, который состоит из экосистем, их отдельные компоненты – климатические зоны и рельеф, почва, животный и растительный мир.

Источник: ECOportal.info

  • Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология: особи, популяции и сообщества. В 2-х тт. . Пер. с англ. М.: Мир, 1989. Т. 1. — 667 с.
  • Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: Изд-во МГУ, 1990.
  • Маргалеф Р. Облик биосферы. М.: Наука, 1992.
  • Одум Ю. Экология. В 2=х томах. Пер. с англ. М.: Мир, 1986.
  • Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980.
  • Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 1997.
  • Гаузе Г.Г. Борьба за существование. 1999.
  • Управление планетой Земля // Cпец. выпуск журнала "В мире науки", 1989, №11.
  • Энергия для планеты Земля // Спец. выпуск журнала «В мире науки», 1990. №11.
  • Небел Б. Наука об окружающей среде. / Пер. с англ. М.:Мир, 1993. В 2=х тт.
  • Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: В 4-х книгах. / Пер. с англ. М.: Мир, 1994-95. (Кн. 1. Народонаселение и пищевые ресурсы. — 1994; Кн. 2. Загрязнение воды и воздуха. — 1995;Кн. 3. Энергетические проблемы человечества. — 1995; Кн. 4. Здоровье и
  • Эдмондсон Т. Практика экологии. Об озере Вашингтон и не только о нем. М.:Мир, 1998.
  • Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. . М.: Книжный дом <университет>. 2001.
  • Раменский Л.Г. Избранные работы. Проблемы и методы изучения растительного покрова. Л. :Наука, 1971.
  • Сукачев В.Н. Избранные труды. Л.: Наука, 1972-1975. Т. 1, Т. 3.
  • Krebs C. Ecology: The experimental analysis of distribution and abundance. (3d edition). N. Y.: Harper and Row, 1985.
  • Stiling P. Ecology: Theories and approaches. Upper Seddle River:Prentice Hall, 1999.
  • Smoth R.L., Smith T.M. Elements of ecology. SanFrancisco: Addison, Wesley Longman Inc. 2000.
  • MacArthur R. Geographical ecology: Patterns in the distribution of species. New York^ Harper and Row, 1972.
  • Peters R.H. A critique for ecology. Cambridge: Cambridge University Press, 1991.
  • Lovelock J. Gaia: A new look at life on Earth. Oxford: Oxford University Press, 1979.
  • Lovelock J. The ages of Gaia: A biography of our living Earth. Oxford: Oxford University Press, 1989.
  • Maurer B.A. Untangling ecological complexity: The macroscopic perspective. Chicago and London: The University of Chicago Press, 1999.
  • Brown J.H. Macroecology. Chicago: Univ. Chicago Press, 1995.
  • Roff D.A. The evolution of life histories. New York: Chapmann and Hall, 1992.
  • Volk T. Gaia's body: Towards a physiology of Earth. New-York: Copernicus, 1998.
  • Hanski I. Metapopulation ecology. Oxford: Oxford University Press, 1999.
  • Новиков Г.А. Очерк истории экологии животных. Ленинград: Наука, 1980.
  • Kingsland S.E. Modeling Nature: Episodes in the History of Population Ecology. Chicago: Chicago University Press, 1985.
  • McIntosh R.P. The Background of Ecology: Concepts and Theory. Cambridge: Cambridge University Press, 1985.
  • Гиляров А.М. 1992. Кто автор термина "экология" и когда возникла "экология человека"? // Вестник Российской Академии Наук, № 10. Сс. 64-70.
  • Гиляров А.М. 1998. Экология, обретающая статус науки. // Природа. № 2. С. 89-99.
  • Гиляров А.М. 1998. Экология в поисках универсальной парадигмы // Природа. № 3. С. 73-82.
  • Гиляров А.М. 1999. "Pouvoir de la vie" — Ж.Б.Ламарк в предыстории экологии // Природа. № 4. С. 21-28.
  • Горшков В.В., Горшков В.Г., Данилов-Данильян В.И. и др. Биотическая регуляция окружающей среды // Экология. 1999. №2. С. 105-113.
  • Дегерменджи Ф.Г. Проблема сосуществования взаимодействующих проточных популяций // Смешанные проточные культуры микроорганизмов. Новосибирск, 1981. С. 26-106.
  • Романовский Ю.Э. Стратегии жизненного цикла: синтез эмпирического и теоретического подходов // Журн. общ. биологии. 1998. Т. 59. №6. С. 565-585.
  • Турчин П.В. Есть ли общие законы в популяционной экологии? // Журн. общ. биологии. 2002. Т. 63. № 1. С. 3-14.
  • Ghilarov A.M. 2001. The changing place of theory in 20th century ecology: from universal laws to array of methodologies // Oikos. Vol. 92, No. 2, p.357-362.
  • Wu J., Loucks O.L. From balance of nature to hierarchical patch dynamics: a paradigm shift in ecology // Quart. Rev. Biol. 1995. V. 70. No. 4. P. 439-466.
  • Акимова Т. А. Экология: человек — экономика — биота — среда. — Москва: ЮНИТИ, 2006.
  • Химия антропогенного загрязнения биосферы и экология. — Пенза: Изд-во ПГУАС, 2006.
  • Зайнуллин А. И. Разум. Экология. Вселенная. — Москва: ВНИИОЭНГ, 2006.
  • Экология человека: концепция факторов риска, экологической безопасности и управления рисками. — Пенза: МНИЦ ПГСХА, 2006.
  • Башкин В. Н. Управление экологическим риском. — М.: Науч. мир, 2005.

Источник: megabook.ru

XVIII и XIX вв. ~ Предыстория экологии

Ботаническая география и Александр фон Гумбольдт

В течение XVIII и в начале XIX века, великие морские державы, такие, как Великобритания, Испания и Португалия отправляли мировые разведывательные экспедиции по развитию морской торговли с другими странами, а также начали открывать новые природные ресурсы и каталогизировать их. В начале XVIII века было известно около двадцати тысяч видов растений, в сравнении с сорока тысячами в начале XIX века, и почти 400 000 сегодня.

Эти экспедиции объединили многих учёных, в том числе ботаников, как, например, немецкий исследователь Александр фон Гумбольдт. Гумбольдт часто считается отцом экологии. Он был первым, кто взялся за изучение взаимосвязи между организмами и окружающей их средой. Он выявил существующие отношения между наблюдаемыми видами растений и климата, и описал растительные зоны в зависимости от широты и высоты над уровнем моря. В настоящее время на эти вопросы отвечает геоботаника.

В 1804 году, например, он описал значительное число видов, особенно растений, для которых он пытался объяснить их географическое распределение в связи с геологическими данными. Одна из известных работ Гумбольдта «Идея для географии растений» (1805).

Понятие биоценоз: Уоллес и Мебиус

Альфред Рассел Уоллес, современник и конкурент Дарвина, сначала предложил «географию» видов животных. В то время некоторые авторы признали, что виды не являются независимыми друг от друга, а надо сгруппировать их по видам растений, животных, а затем и по царствам или в биоценоз. Первое использование этого термина, по мнению большинства исследователей, принадлежит Карлу Мебиусу в 1877 году.

Дарвин и наука экология

Хотя Дарвин рассматривал исключительно соперничество в качестве естественного отбора, Варминг, Йоханнес Эугениус создал новую дисциплину, которая рассматривала абиотические факторы, а именно засуха, пожар, холод и т.д., наравне с биотическими факторами в совокупности с биотическими сообществами. Биогеография до Варминга в основном описывалась в двух направлениях — фаунистическом и флористическом. Цель Варминга заключалась в том, чтобы посредством изучения организма (растения), морфологии и анатомии, объяснить, почему виды произошли в соответствии с определённым набором экологических условий. Кроме того, цель этой новой дисциплины состояла в том, чтобы объяснить, почему виды, занимающие аналогичные места обитания, испытывающие аналогичные условия, решили проблемы в аналогичным образом, несмотря на их различиное филогенетическое происхождения. На основе его личных наблюдений в бразильском Серрадо,Дании, норвежском Финнмарке и Гренландии, Варминг дал первый университетский курс по экологической географии растений. Основываясь на этой лекции, он написал книгу «Plantesamfund», которая немедленно была переведена на немецкий, польский и русский языки, а затем на английский как «Экологическая география растений». Благодаря своему немецкому изданию, книга оказала огромное влияние на британских и североамериканских учёных, таких как Артур Тенсли, Генри Чандлер Кловер и Фредерик Клементс.[2]

Часто бывает, что корни научной экологии можно проследить вплоть до Дарвина[3] На первый взгляд, это утверждение может показаться убедительным, поскольку О происхождении видов полна замечаний и предлагаемых механизмов, которые четко вписываются в границы современной экологии, и что термин экология был придуман в 1866 году яростным сторонником дарвинизма, Эрнстом Ге́ккелем. Тем не менее, Дарвин никогда не использовал слово «экология» в своих письменных трудах, даже в своих наиболее «экологических» Записках, таких как предисловие к английскому изданию Германа Мюллера Оплодотворение Цветов (1883), или его собственный трактат о земляных червях и размышление о формирование лесных почв (формирование растительных форм на основе действий «червей», 1881). Кроме того, основатели экологии как научной дисциплины, такие, как Варминг, Йоханнес Эугениус, Андре́ас Ши́мпер, Гастон Бонниер, Ф. Форель, С. А. Форбс и Карл Мебиус, не сделали почти никаких ссылок на идеи Дарвина в своих работах.[4] Это произошло не только из-за незнания и того, что работы Дарвина не были широко распространены, но и потому, что экология с самого начала касалась отношений между морфологией и физиологией организма. Касалась в основном абиотической среды, а, следовательно, и отбора под воздействием окружающей среды. С другой стороны, концепции естественного отбора Дарвина сосредоточены исключительно на борьбе за выживание.[5] Несмотря на то, что большинство изображают Дарвина как неагрессивного затворника, он оставался всю жизнь человеком одержимым идеей конкуренции, борьбы и завоевания — со всеми формами человеческих контактов как конфронтация.[6][7]

Начало XX века ~ Расширение экологической мысли

Биосфера: Эдуард Зюсс, Генри Чандлер Кловер, Влади́мир Ива́нович Верна́дский

К XIX веку, экология расцвела благодаря новым открытиям в области химии Лавуазье и Соссюр, прежде всего азотного цикла. После наблюдения за жизнью в атмосфере, гидросфере и литосфере на каждой части цикла, австрийский геолог Эдуард Зюсс предложил термин биосферы в 1875 году. Зюсс предложил название биосферы как условия, способствующие жизни, как, например, на Земле — флора, фауна, полезные ископаемые, и так далее.

В 1920-е годы Влади́мир Ива́нович Верна́дский, русский геолог, который жил во Франции, подробно представил биосферу в его работе Биосфера (1926), а также описал основные принципы биогеохимических циклов. Таким образом, он пересмотрел биосферу как совокупность всех экосистем.

Первый экологический ущерб был зарегистрирован в XVIII веке — расширение колоний в результате вырубки лесов. Начиная с XIX века, с промышленной революцией, все больше и больше насущных проблем выросло из влияния деятельности человека на окружающую среду. Термин эколог используется с конца XIX века.

Математическое моделирование

В 1925-1926 годах Вито Вольтерра создал ряд математических моделей роста популяций, межбиотических отношений. Позднее его работа была дополнена разработками А. Лотки (1934 г.) и Г.Ф. Гаузе (1935 г.).

Надорганизменные системы и поиск объекта экологии

На XIX веке, ботаническая география и зоогеография в совокупности образуют основу биогеографии. Это наука, занимающаяся обитанием видов, пытается объяснить причины присутствие данных видов в данном месте. В 20-е годы идут активные споры о том, что должно являться объектом экологии. Большинство сходится к мысли, что объектом должна являться надорганизменная система. Было предложено несколько таких структур: «микрокосм» А.Тинемана и С.А.Форбса, «природный комплекс» Е.Маркуса, «голоцен» К.Фридерикса, «сверхорганизм» Ф.Клементса.
В 1935 году Артур Тэнсли, британский эколог, придумал термин экосистема — интерактивные системы, установленные между биоценозом (группа живых существ), и их биотопов, окружающей средой, в которой они живут. Таким образом, Экология стала наукой экосистем. Концепция экосистем Тэнсли была принята энергичным и влиятельным биологом педагогом Юджином Одумом. Вместе со своим братом, Говардом Одумом, Юджин Одум написал учебник: на различных его изданиях которых (начиная с 1953) воспитано не одно поколение биологов и экологов в Северной Америке.

Трофодинамика

У истоков трофодинамического направления стоят: Р.Линдеман и В.В.Станчинский, Г.Г. Винберг.

Сукцессия

На рубеже XX века, Генри Чандлер Кловер был одним из основателей новых исследований «динамической экологии», основа его исследований суксессии в дюнах Индианы, песчаных дюн в южной части озера Мичиган. Здесь Кловер обнаружил доказательства сукцессии в Вегетационный период почв связанную с возрастом. Кловер очень много знал и корнях этого понятия и о первоначальных названиях.[8] Таким образом, ему приписывает первыму использование слова французским натуралист Адольфом Дюре-де-ла-Малле, который рассказал о развитии растительности после вырубки леса, и о первом всестороннем исследование процессов сукцессии финского ботаника Рагнар Халт (1885).

Влияние экологии на социальные и гуманитарные науки

Экология человека

Экология человека началась в 1920-х годах на основе изучения изменений в сукцессии в городе Чикаго. Она стала отдельной областью исследования, проведённого в 1970-х годах. Это стало первым признанием того, что люди, которые колонизировали все на континентах Земли, являются одним из основных экологическим фактором. Человек в значительной степени изменяет окружающую среду на основе перестройки своего обитания (в частности, городское планирование), интенсивно эксплуатирует такие виды деятельности, как лесозаготовки и рыболовство, а также побочные эффекты от сельского хозяйства, горнодобывающей производство и промышленности. Помимо экологии и биологии экология человека участвует во многих других естественных и социальных науках, таких, как антропология и демография, экономика, архитектуры и городского планирования, медицина и психология, и многое другое. Развитие экологии человека привело к повышению роли экологии как науки в области разработки и управления городами.

В последние годы экология человека занимается исследованием организаций. Ханнан и Фриман (Население экологии организаций (1977), американский Журнал социологии) утверждают, что организации не только адаптируются к окружающей среде. В любой конкретной среде (в равновесии) существует только одна форма организации (изоморфизм). Организационная экология была теории учета различий в организации и их изменение структуры с течением времени.

Джеймс Лавлок и гипотеза Геи

По теории Геи, предложенной Джаймсом Лавлоком в его работе Gaia: A New Look at Life on Earth, в современном представлении Земля должна рассматриваться как единый мир живых макро-организмов. В частности, он утверждал, что совокупность живых организмов развила способности к контролю над глобальной окружающей средой — путём оказания влияния на основные физические параметры в той мере чтобы сохранить благоприятные условия для жизни.

Это видение является главным в наше время, в частности, растущее понимание после Второй мировой войны того, что деятельность человека, такая, как ядерная энергетика, индустриализация, загрязнения и чрезмерная эксплуатация природных ресурсов, подпитывается экспоненциальный рост населения, создавая угрозу катастрофы в масштабе всей планеты.

Сохранение и экологические движения

Начиная с XIX века, экологи и другие природоохранные организации используют экологию и другие науки (например, климатологию), для поддержания своих пропагандистских позиций. Мнения экологов зачастую противоречивы по политическим или экономическим причинам. Как результат, некоторые научные работы в области экологии непосредственно влияют на политику и политические дискуссии.

Экология и глобальная политика

Экология стала центральной частью мира политики, ещё в 1971 году ЮНЕСКО приступила к исследовательской программе под названием «Человек и биосфера», с целью расширения знаний о взаимоотношениях между человеком и природой. Спустя несколько лет она определила концепцию биосферного заповедника.

В 1972 году Организация Объединённых Наций провела первую международную конференцию по проблемам окружающей среды человека в Стокгольме, подготовленную Рене Дабосом и другими экспертами. Эта конференция была проведена под девизом «Мыслить глобально, действовать локально». Следующим крупными мероприятиями в области экологии являются разработка концепции биосферы и появление термина «биологического разнообразия», более широкого чем в 1980-х годах. Эти условия были разработаны в ходе проведения Саммита Земли в Рио-де-Жанейро в 1992 году, когда концепция биосферы была признана основным международным организациям, а также риски, связанные с сокращением биоразнообразия, были признаны.

Затем, в 1997 году, опасности биосферы были признаны с международной точки зрения на конференции ведущей к Киотскому протоколу. В частности, в этой конференции, была подчеркнута растущая опасность парникового эффекта — связанная с увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере, что приводит к глобальным изменениям климата. В Киото, большинство государств мира признали важность изучения экологии в мировом масштабе, а также принять во внимание воздействие человека на окружающую среду Земли.

Первый опыт экологического аудита промышленных предприятий в России

Документы о первом опыте экологического аудита, относящиеся к 1890 году «Недостатки нашего законодательства относительно вредных для здоровья заводов» найдены российскими учёными Мусиным М.Н. и Есиной Е.А.. Статья с комментариями опубликована в официальном органе Федерального Собрания РФ — Парламентской Газете # 030(2372) 05 Июнь 2009 «И тогда мещанин Глухов закрыл свой химический завод». К концу XIX века относятся такие термины, как «вредные для здоровья заводы», «отбросы ядовитой жидкости», «заражение местности путём разноса ядовитой пыли», «противосанитарное содержание завода». Экологическая инспекция того времени состояла из врачебного инспектора, штатного фармацевта и исправника. Брались пробы земли, воды из реки и ил со дна. Губернскими земскими собраниями утверждались «Правила о порядке открытия и содержания заводов».

Примечания

  • Humboldt, A. von. 1805. Essai sur la géographie des plantes, accompagné d’un tableau physique des régions équinoxiales, fondé sur les mésures exécutées, depuis le dixième degré de latitude boréale jusqu’au dixième degré de latitude australe, pendant les années 1799, 1800, 1801, 1802, et 1903 par A. De Humboldt et A. Bonpland. Paris: Chez Levrault, Schoelle et Cie. Sherborn Fund Facsimile No.1.
  • _______. 1805. Voyage de Humboldt et Bonpland. Voyage aux régions équinoxiales du nouveau continent. 5e partie. “Essai sur la géographie des plantes”. Paris. Facs intégral de l’édition Paris 1905-1834 par Amsterdam: Theatrum orbis terrarum Ltd., 1973.
  • _______. 1807. Essai sur la géographie des plantes. Facs.ed. London 1959. His essay on “On Isothermal Lines” was published serially in English translation in the Edinburgh Philosophical Journal from 1820 to 1822.
  • Ramalay, Francis. 1940. The growth of a science. Univ. Colorado Stud., 26: 3-14.

Источник: dic.academic.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.