Слайд 2Дисциплина «Экология»
ТЕМА ЛЕКЦИИ: Основные понятия экологии. Биосфера.
АВТОР: к.т.н., доц. Литвишко В.С.
РОССИЙСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Г. В. ПЛЕХАНОВА
Слайд 3 Список рекомендованной литературы
Основная литература
Коробкин В.
И., Передельский Л. В. Экология окружающей среды (для бакалавров), Учебник - М.: Кно-Рус, 2013
Прохоров Б.Б. Экология человека: учебник - М: Академия, 2011
Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология - Ростов-на-Дону.: Феникс, 2008
Карпенков, С. Х. Экология [Электронный ресурс]: учебник / С. Х. Карпенков. - М.: Логос, 2013
Дополнительная литература:
Акимова, Т. А. Экология. Человек - Экономика - Биота - Среда [Электронный ресурс] : учебник для студентов вузов / Т. А. Акимова, В. В. Хаскин. - 3-е изд., перераб. и доп - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012
Агапов Н.Н., Матвеев М.В., Коваль Е.В. и др. Экономика и экология. учебное пособие - М.: Изд-во РЭА им. Г.В. Плеханова, 2005
Матвеев М.В., Коваль Е.В., Милонова М.В., Экология, учебное пособие - М.: Изд-во РЭА им. Г.В. Плеханова, 2007
Литвишко В.С. Практические задания для выполнения самостоятельных работ по дисциплине «Экология»- М.: Изд-во РЭУ им.Г.В.Плеханова,2015
Слайд 4ЭКОЛОГИЯ
Термин “экология” предложен в 1866 г.
(«Всеобщая морфология организмов») немецким
биологом Эрнстом Геккелем
(1834-1919). Ойкос-жилище, логос-наука, дословно “наука о местообитании”
Экология-это наука, изучающая взаимо- отношение природных и антропогенных систем (по Геккелю «организмов») с окружающей средой обитания.
Слайд 5ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА
ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ
Два основных направления развития
экологии как науки (начало ХХ века)
1. Антропоцентрическое. Человеческое общество рассматривается как новое царство.
2. Биоцентрическое. «Человек разумный» включается в сферу интересов общей экологии, подчиняется общим законам природы.
Слайд 6Первая конференция ООН по окружающей среде-Стокгольм 1972 г.
1. Отмечает признаки неблагоприятных
последствий воздействия человека на природную среду (смог, кислотные дожди, накопление вредных веществ, химических и радиоактивных отходов).
2. Поставлена задача в первую очередь изучать экологию человека. Человек уже рассматривается не как биологический вид (по Геккелю), а как социотип.
3. Экологию предлагается рассматривать как важнейшую науку современной цивилизации
Слайд 7ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИИ
1. Предмет экологии:
структура связей между организмом
и
средой обитания (во взаимосвязи)
2. Объект изучения:
- экосистемы - единые природные
комплексы, образованные живыми
организмами и средой обитания
- совокупность особей одного вида
(популяционно-видовой уровень)
- биосфера в целом
Слайд 8ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ СОВРЕМЕННОЙ ЭКОЛОГИИ
Определение основных законов функци-онирования биологических систем раз-личного уровня
во взаимосвязи с окружа-ющей средой и уменение их использо-вать для устойчивого развития цивилиза-ции путем управления природными и антропогенными системами, человечес-ким обществом и биосферой в целом.
(НАХОДИТЬ ОПТИМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ ВЗАИМООТНО-
ШЕНИЙ ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)
Слайд 9ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
1.Исследование закономерностей организации жизни с учетом антропогенных воздействий на атмосферу
2.Разработка
- научных основ использования ресурсов Земли, прогнозов изменения природы в результате антро-погенного воздействия
- системы мероприятий, обеспечивающих управле-ние процессами в биосфере с целью сохранения среды обитания
научных основ регулирования численности живых организмов
3. Мониторинг окружающей среды
Слайд 10ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
Теоретические:
-разработка теории устойчивости экосистем
-изучение механизмов адаптации к среде
-исследование продукционных процессов
-моделирование
состояния экосистем и биос-
ферных процессов
Прикладные:
-улучшение качества окружающей среды
-сохранение, воспроизводство и рациональное
использование природных ресурсов
-оценка возможных отрицательных последст-
вий под влиянием деятельности человека
Слайд 11Законы экологии:
( 1926г., Б. Коммонер)
Принцип всеобщей связи процессов в биосфере (все
взаимосвязано)
Принцип безотходности биосферных технологий (все должно куда-то деваться)
Принцип рациональности природных веществ и соединений (природа знает лучше)
Принцип целостности и рациональности построения биосферы (ничто не дается даром)
Слайд 14СОСТАВ ОБЩЕЙ БИОЭКОЛОГИИ
Аутэкология-изучает взаимодействие отдельных организмов или групп этих организмов со
средой обитания в изоляции от целостной биологической системы.
Демэкология- изучает структуру популяций и ее изменений под действием экологических факторов в виде взаимодействующих между собой организ-мов одного вида
Синэкология- изучает взаимодействие сообществ организмов различных видов между собой и окру-жающей их абиотической(неживой ) средой, струк-туру и функционирование экосистем
Глобальная экология- изучает биосферу в целом, как совокупность всех экосистем планеты
Слайд 15СРЕДА ОБИТАНИЯ ОРГАНИЗМОВ
Все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет
на его состояние, развитие, выжи-ваемость, размножение
(природные тела и явления
динамичные во времени и
пространстве ).
Слайд 16ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ-факторы среды, воздействующие на организм
Абиотические факторы (неживой природы)
Климатические
(температура,влажность, давление), эдафические (состав и свойства почв), орографические (топографические), химические (состав и сойства воздуха, воды), физические (шум, магнитные поля, радиоактивность)
Биотические факторы (живой природы)
Фитогенные (влияние растений), микогенные влияние грибов), зоогенные (влияние животных), микробиогенные (влияние микроорганизмов)
Антропогенные (связанные с деятельностью человека)
Социально-экономические, культурные и др.
Слайд 17МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.Полевые- изучение популяций видов в естественной среде
2.Метод эксперимента-выяснение путем проведения
опытов роли отдельных экологических факторов среды, влияющих на состояние организма,его развитие,выживае- емость, размножение
3.Метод моделирования- для экологического прогнозирования
путем многофакторного матанализа
Слайд 18БИОСФЕРА (биос- жизнь, сфера-шар)
“Территория живых существ на
Земле” ( по Зюссу)
Слайд 19Термин «Биосфера»
От греч. слов: bios – жизнь, sphaira – шар
Термин предложил
австрийский геолог Эдуард Зюсс (1875)
Учение о биосфере разработали франц. ученый Ж.Б. Ламарк и росс. ученый В.И. Вернадский (1926)
Биосфера — совокупность частей земных оболочек (лито-, атмо-, гидросферы), которая заселена живыми организмами, находится под их влиянием и занята продуктами их жизнедеятельности (т.е. планетарная оболочка, наполненная, преобразованная и постоянно преобразуемая организмами)
На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов
Слайд 21Биосфера по ЗЮССУ
Совокупность организмов, ограниченная в пространстве и во времени и
обитающая на поверхности Земли.
Территория живых веществ на Земле
Обособлял биосферу от атмосферы, гидросферы и литосферы. Считал, что биосфера является особым слоем живых организмов вне указанных сфер.
Слайд 22СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ
Слайд 23Этапы эволюции биосферы
4,5-4,1 млрд. л.н.
4,1-3,5 млрд. л.н.
3,9-3,5 млрд. л.н.
3,5-3 млрд. л.н.
3-2,7 млрд. л.н.
2,5-1,8 млрд. л.н.
1,8-1,2 млрд. л.н.
1,2-1 млрд. л.н.
1000-700 млн. л.н.
600-500 млн. л.н.
485 млн. л.н.
200 млн л.н.
2 млн. л.н.
200-150 тыс. л.н.
20-15 тыс.л.н. до н.в.
Формирование Земли
Формирование Земной атмосферы и океанов
Формирование отдельных организмов (прокариотов)
Разделение на бактерии и археи
Появление фотосинтезирующих цианобактерий
Образование насыщенной кислородом атмосферы
Этап перехода к многоклеточности
Развиваются первые многоклеточные организмы (водоросли)
Появляются первые грибы
Выход живых организмов на сушу
Появление позвоночных
Появление млекопитающих
Начало антропогенного этапа
Человек современного анатомического типа в Африке
Этап Ноосферы – сферы взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития
Слайд 27Консументы-гетеротрофные организмы, использующие готовые органические вещества ( в виде пищи) как
источники энергии и веществ
Консументы
1-го порядка -растительноядные(фитофаги)
2-го порядка- плотоядные (зоофаги)-хищники
3-го порядка – паразиты
Популяция-население одного вида на определенной территории
Биоценоз- группировка совместно обитающих и взаимосвязанных организмов
Фитоценоз-совокупность популяций растений
Зооценоз – совокупность популяций животных
Биота –живые организмы растения, животные, микроорганизмы
Слайд 28Биосфера по Вернадскому
Область существования совокупности всех живых организмов и взаимодействующих с
ними элемен-тов неживой природы ( монография «БИОСФЕРА», 1926г.)
Сфера единства живого и неживого.
Ранее биосфера рассматривалась только как сово-купность живых организмов и продуктов их жизне-деятельности. Им показано, что взаимодействие живого вещества с веществом неживым есть часть сложного механизма формирования и преобразо-вания земной коры. Источником энергии является в энергия Солнца.
Слайд 29Признаки биосферы
Целостность
Организованность
Открытость
Динамичность
Саморегулируляция
Внутреннее динамическое равновесие (гомеостаз, принцип Ле-Шателье-Брауна)
Взаимосвязанность (экологическая корреляция)
Максимальное генетическое разнообразие
Наличие
механизмов, обеспечивающих круговорот вещества и неисчерпаемость химических элементов и их соединений
Слайд 30Структура биосферы. Пределы распространения жизни
Верхний предел – 20 км от поверхности
Земли
Нижний предел – в гидросфере до 11 км в глубину; в литосфере до 5 км
Среды жизни:
Аэробиосфера (азот (78,09%), кислород (20,95%), аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%))
Тропобиосфера – до высоты 6-15 км
Альтобиосфера – до нижней границы озонового экрана 20-22 км
Гидробиосфера
Маринобиосфера (96,5%)
Аквабиосфера (2%)
Литобиосфера
Террабиосфера
Фитосфера
Педосфера
Слайд 31УЧЕНИЕ ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ
как сфере единства живого и неживого
1.Биосфера формировалась и
преобразовывалась под воздействием совокупности живых организмов (растения, животные, люди, микроорганизмы)
2.В состав биосферы входят вещества:
-живое-0,02% (фитобиомасса-98%, зообиомасса-2%, микроорганизмы-0,3%)
-биогенное -продукт жизнедеятельности организмов (газы, уголь,торф,нефть)
-биокосное -образованное с участием живых организмов во взаимодействии с неживой природой (почва, гумус )
-косное – без участия живого вещества (основные породы, лава, метеориты)
3. В функционировании структуры биосферы решающая роль принадлежит процессам фотосинтеза, первоосновой которого является солнечная энергия
4.Непрерывность функционирования биосферы достигается круговоротом веществ в природе (геологический и биологический)
Слайд 32Составляющие биосферы
Живое вещество – образованно совокупностью организмов
Биогенное вещество –создается в процессе
жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.)
Косное вещество – образовано без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты)
Биокосное вещество – совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почва)
Слайд 33Функции живого вещества
Газовая
Энергетическая
Деструктивная
Концентрационная
Средообразующая
В.И.Вернадский: «Почему, несмотря на то, что общая масса
живого вещества – «пленка жизни», покрывающая Землю, ничтожно мала (0,01%), результаты жизнедеятельности организмов сказываются на составе литосферы, гидросферы и атмосферы?»
Транспортная
Окислительно-восстановительная
Слайд 35Круговорот веществ в биосфере-единый биогеохимический
Геологический- круговорот веществ между океаном и
сушей (минеральный, газовый, водный)
Биологический- циркуляция веществ между почвой, растениями и микроорганизмами
Слайд 36Геологический круговорот
Минеральный круговорот-перемещение магматических продуктов из глубин на поверхность и обратно
Круговорот
воды –испарение воды и перенос ее воздушными массами, выпа-дение осадков.
Газовый круговорот-циркуляция воздушных масс, периодически разогреваемых Солнцем.
Слайд 37Биотический круговорот
В основе лежат процессы синтеза органических веществ с последующим их
разрушением на исходные минералы.
В основе три группы организмов:
Продуценты (производители) –автотрофы, производящие органические вещества-фотосинтезирующие (зеленые растения, водоросли) и хемосинтезирующие (за счет энер-гии окисления аммиака, сероводорода).
Консументы (потребители)-гетеротрофы, использующие в качестве источника питания органические вещества (животные, микроорганизмы, насекомоядные растения).
Редуценты (уничтожители)- разлагающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганические вещества.
Слайд 42НООСФЕРА как сфера разума
НООСФЕРА- согласно Вернадскому В.И., качественно новая высшая стадия
развития биосферы под контролем человека. Для ее формирования необходима сознательная деятель-ность людей, активное вмешательство разума в судьбу природы, научное предвидение, единство экологии, экономики и политики
ПРИЗНАКИ НООСФЕРЫ
-человечество стало единым , заселив и преобразовав всю Землю
-стали мобильными средства связи и обмена информацией
-усилились связи, в том числе политические между странами
-расширились границы биосферы, произошел выход в Космос
-были открыты и начали активно использоваться новые источники энергии
-установилось реальное равенство людей всех рас и религий
-наладилось разумное преобразование природы для удовлетворения все материальных, эстетических и духовных потребностей
-были исключены войны из жизни общества
-произошел рост уровня жизни, были побеждены голод и болезни
Слайд 45Спасибо за внимание!
Ваши вопросы:
e-mail: lvs-1@mail.ru