- •Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма
- •Краснодар 2010
- •Раздел 1. Место естественных наук в культуре.
- •Глава 1.1. Основные положения современной теории познания и специфика познания научного.
- •Глава 1.2. Структура естественнонаучного познания
- •Раздел 2. Основные концепции современной физики.9
- •Глава 2.1. Принцип относительности Галилея.
- •Глава 2.2 Основные положения специальной теории относительности.
- •Глава 2.3. Основные положения общей теории относительности.11
- •Глава 2.4. Основные положения квантовой теории.
- •Квантовая механика.
- •2.4.2. Основные принципы квантовой теории.
- •2.4.3. Микроуровень организации материи
- •2.4.4. Фундаментальные взаимодействия.
- •Глава 2..5. Действие закона сохранения в макромире.
- •2.5.2. Природа тепловой формы энергии.
- •Глава 2.6. Первое начало термодинамики.
- •Глава 2.7. Второе начало термодинамики.
- •Глава 2.8. Гипотеза тепловой смерти Вселенной.
- •Глава 2.9. Открытые системы, синергетика.
- •Глава 2.10. Синергетика – наука о зарождении порядка из хаоса.
- •Раздел 3. Основные концепции современной космологии.
- •Глава 3.1. Основные принципы современной космологии.
- •Глава 3.2. Концепция расширяющейся вселенной и модель «Большого взрыва»
- •Глава 3.3. Происхождение и эволюция Земли.
- •3.3.2. Основные положения современной гипотезы происхождения Земли.
- •3.3.3. Современные геосферы Земли.
- •Раздел 4. Основные концепции современной химии.
- •Глава 4.1. Основные понятия химии.
- •Глава 4.2. Квантово-механическое обоснование периодического закона элементов.
- •Глава 4.3. Кинетика и термодинамика химических реакций.
- •Раздел 5. Основные концепции современной биологии.
- •Глава 5.1. Критерии живого.
- •Глава 5.2. Биоэнергетика на уровне экосистем.
- •Глава 5.3. Биоэнергетика на уровне организма.
- •Глава 5.4. Природа устойчивости живых систем.40
- •Глава 5.5. Динамика экосистем. 41
- •Глава 5.6. Понятие о биосфере. 42
- •Глава 5.7. Основные понятия современной генетики.
- •5.7.3. Экспрессия генов.
- •Глава 5.8. Основные направления современной молекулярной генетики.
- •5.8.2. Генная инженерия.
- •Глава 5.9. Современная теория эволюции.
- •Глава 5.10. Движущие силы эволюции.
- •5.10.1Наследственность.
- •5.10.2. Изменчивость.
- •5.10.3. Природа наследственной изменчивости 51
- •5.10.4. Природа и характер естественного отбора.
- •Глава 5.11. Концепция коэволюции.
- •Глава 5.12. Основные концепции возникновения жизни.
- •Глава 5.13. Современная модель происхождения и развития жизни.
- •Глава 5.14. Экология происхождения и эволюции человека.
- •Глава 5.15. Социальная экология.
- •5.15.1. Экологическая характеристика общества охотников и собирателей.
- •5.15.2. Переход к сельскому хозяйству.
- •5.15.3. Социальные последствия перехода к сельскому хозяйству.
- •Экологические последствия перехода к сельскому хозяйству.
- •Глава 5.16. Эволюция природопользования.
- •5.16.1. Экологическая характеристика натурального хозяйства и товарного производства.
- •Глава 5.17. Формирование среды обитания человека.
- •Глава 5.18. Естественнонаучное понимание социального в природе человека.
- •5.18.1. Природа потребностей человека.
- •5.18.2. Устойчивое развитие
- •Глава 5.16. Эволюция природопользования. 70
- •Глава 5.17. Формирование среды обитания человека. 72
- •Глава 5.18. Естественнонаучное понимание социального
Глава 5.5. Динамика экосистем. 41
Устойчивость любой экосистемы возможна только при максимально замкнутом круговороте веществ, то есть когда количество потреблённых компонентов неживой природы на данной площади за определённый период времени, и количество тех же компонентов, возвращаемых на эту площадь, будут максимально одинаковыми. Подобная замкнутость круговорота вещества может обеспечиваться только определённым разнообразием видов растений, продуцентов, редуцентов, консументов, заселяющих экосистему.
Экосистемы не изолированы друг от друга, и каждая является составной частью более крупной. В итоге образуется глобальная экосистемы планеты – биосфера.
Любая экосистема динамична, т. к. в биоценозе постоянно происходят изменения в состоянии и жизнедеятельности его членов и соотношении популяций. Все многообразные изменения, происходящие в любой экосистеме можно отнести к 2 основным типам:
циклические и поступательные.
Циклические изменения отражают суточную, сезонную и многолетнюю периодичность внешних условий и эндогенных ритмов организма.
Суточные изменения выражены тем сильнее, чем значительнее разница температур, влажности и других факторов среды днем и ночью.
Сезонная изменчивость выражается в изменении не только состояния и активности, но и количественном соотношении видов в зависимости от циклов их размножения, сезонных миграций, отмирание отдельных генераций в течение года, перехода ряда видов в состояние спячки или анабиоза.
Многолетняя изменчивость зависит от изменения по годам метеорологических условий или других абиотических факторов (степени разлива рек), а также от особенностей жизненного цикла растений - эдификаторов, от массового размножения животных или патогенных микробов.
Пример: в буковых лесах затененность препятствует развитию подлеска, травяного покрова и сеянцев самих буков. Только при появлении «окон» в результате гибели старых деревьев в рост идут молодые буки вместе с травами и другими растениями, и только, когда новое поколение займет верхний ярус, восстанавливается исходная структура фитоценоза. Цикл этот занимает около 250 лет.
Поступательные изменения в биоценозе приводят в итоге к смене его другим, с иным набором господствующих видов.
Если причиной подобной смены являются внешние (абиотические или антропогенные) факторы, то подобные смены одного биоценоза другим называют экзогенетическими. Если при этом происходит упрощение структуры, объединение состава и снижение продуктивности сообщества, то подобные смены называют дигрессионными.
Эндогенетеческие смены возникают в результате процессов внутри самого общества.
Закономерный направленный процесс изменения биоценоза в результате взаимодействия организмов между собой и окружающими абиотическими факторами называют сукцессией.
Длительное существование биоценоза возможно лишь в том случае, если изменения среды, вызванные деятельностью одних организмов, точно компенсируются деятельностью других, с противоположными экологическими требованиями. В случае же неполного биологического круговорота и происходит сукцессия: каждый организм меняет вокруг себя среду, изымая из нее часть веществ и насыщая ее продуктами метаболизма. При более или менее длительном существовании отдельных популяций они меняют свое окружение в неблагоприятную для себя сторону и в результате вытесняются популяцией другого вида, для которого эти изменения оказались выгодными. Пример: формирование биоценоза, на лишенных жизни местах.