Цыганкова Татьяна Сергеевна кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности ТПУ 136 -8 корпус
advertisement
Цыганкова Татьяна Сергеевна кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности ТПУ 136 -8 корпус 1.1. Предмет современной экологии «экология» (от греч. oikos – жилище, дом и logos - знание, учение) Эрнст Геккель (1834 – 1919) немецкий биолог последователь Ч. Дарвина Экология (по Э. Геккелю) это познание экономики природы, наука о взаимоотношении организмов с окружающей средой Экология (по Юджину это Одуму – американскому экологу) «биология ОС» строении наука о (структуре) и функциях (жизни) природы в целом Экология ( в современном понятии) Междисциплинарная область знания об устройстве и функционировании многоуровенных систем в природе и обществе в их взаимосвязи ЭКОЛОГИЗАЦИЯ проникновение идей и проблем экологии в другие области знания РЕЙМЕРС Н.Ф. (1931-1993) Российский биолог-эколог. Внес большой вклад в разработку теоретических основ современной экологии. Предмет изучения экологии сложная природная система, объединяющая на основе обмена информацией, энергией, веществом совокупность живых организмов (биоценоз) c неживыми компонентами (биотоп) сочетание биоценоза и биотопа (рис. 1) рис. 1 СХЕМА ЭКОСИСТЕМЫ Экотоп А Г Л Биогеоценоз (рис. 1) (рис. 1) Биоценоз Р М Ж КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОСИСТЕМ Глобальная Макро- Мезо- Микро- Биосфера Луг Пруд Сосновый бор и т.д. Ствол погибшего дерева Грибы Наша квартира, Капля воды и т.д. Морские (Мировой океан) Лесные (Континент) Природная зона (Пустыня, степь) и т.д. ОБЩЕЕ ПРОЦЕСС ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ОТ ОДНОЙ СТУПЕНИ К ДРУГОЙ ПОДДЕРЖИВАЕТ БИОТИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ Земля – живая планета Однажды возникнув, жизнь сумела приспособиться ко всему многообразию условий на Земле Биосфера это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидрои атмосферы), которая заселена живыми организмами ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ Границы биосферы определяются условиями устойчивости жизни: Достаточное количество углекислого газа и кислорода Достаточное количество жидкой воды Благоприятная температура (-70;+80 оС) Прожиточный минимум минеральных веществ Нормальная соленость среды Биосфера среда жизни живых организмов результат жизнедеятельности Вернадский В.И. (1863 – 1945) создатель учения о биосфере, 1926 г. «Жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете» Организмы своей деятельностью при жизни и биомассой после смерти миллиарды лет создавали условия благоприятные для жизни - биосферу (В.И.Вернадский) По учению В.И.Вернадского: «живое вещество вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот» Категории веществ (по В.И. Вернадскому) Живое Биогенное Косное Биокосное Основные функции и свойства живого вещества Энергетическая Метаболическая Средообразующая Живое вещество носитель свободной энергии Главный источник энергии для биосферы – солнце (2,5 *10 24) Дж/с Солнечный свет 99% - поглощается; 1% - передается растениям «Вещество биосферы (масса) благодаря солнечным лучам, проникнуто энергией» (Вернадский, 1926) Жизнь не может идти без: Потребления, Превращения, Передачи энергии от одних видов к другим Все превращения энергии происходят в строгом соответствии с двумя основными законами термодинамики: ПЕРВЫЙ ЗАКОН Энергия не исчезает и не создается вновь, а только переходит из одной формы в другую Живые системы подчиняются законам сохранения массы и энергии В живых системах не исчезает и не возникает ни один атом ВТОРОЙ ЗАКОН (ЭНТРОПИИ) Часть энергии в процессе ее превращения всегда переходит в малодоступную для использования рассеянную тепловую энергию «работа зеленых растений» процесс преобразования части солнечной энергии в органическое вещество путем фотосинтеза (восстановление) Фотосинтез H2O Сахар и крахмал CO2 О2 CO2 Энергия для жизни Углекислый газ + вода + солнечная энергия = глюкоза + кислород Дыхание – процесс, обратный фотосинтезу, при котором органические вещества окисляются с помощью атмосферного кислорода Метаболическая функция (обмен веществ и энергии в организме или системе) Живое вещество (биота) обуславливает преобладающую часть химических превращений в биосфере Средообразующая функция (интегративная функция преобразование физикохимических параметров среды) природная среда образование почв, атмосфера, микроклимат РАСТЕНИЯ (ПРОДУЦЕНТЫ) Всего – 500 000 видов НИЗСШИЕ Водоросли – 25 000 Бактерии и грибы – 100 000 Лишайники - 18 000 ВЫСШИЕ Мохообразные – 20 000 Плауновые – 800 Хвощевые – 30 ЖИВОТНЫЕ (КОНСУМЕНТЫ) Всего -1 500 000 видов Птицы – 10 000 Простейшие – 15 000 Млекопитающие – 6 000 Губки – 5 000 Кишечнополосные – 9 000 Черви – 19 000 Моллюски – 105 000 Членистоногие – 50 000 Насекомые – 1 000 000 Иглокожие – 5 000 Консументы Первичные - растительноядные (фитофаги) Вторичные- плотоядные, питающиеся первичными консументами Редуценты (микроорганизмы) разлагая отмершие остатки организмов, освобождают неорганические элементы (углерод, кислород, азот, фосфор, серу и др.) Микроорганизмы и грибы, разрушают детрит (органические остатки), превращают его в диоксид углерода и воду, и возвращают их в атмосферу Как возникла жизнь на Земле? 1. Креационизм (жизнь была создана Творцом) 2. Теория стационарного состояния (жизнь существовала всегда) 3. Теория спонтанного зарождения (жизнь возникала неоднократно из неживого вещества) 4. Теория панспермии (жизнь занесена на Землю с других планет) 5. Биохимическая эволюция (жизнь возникла в земных условиях в результате биохимической эволюции)
