3. Краткий конспект лекций Лекция №1 Тема: Введение. Экология и краткий обзор ее развития

Цель лекции: познакомить студентов с основным содержанием науки экологии, ее задачами, методами и характеризовать историю развития науки.

План лекции:

1. Определения экологии как науки

2. Разделы экологии

3. Этапы развития экологии

4. Задачи и методы экологии

Основные понятия по теме: экология, определение науки экологии, факторы, аутэкология, демэкология, синэкология, особь, экология растений, экология животных, экология микроорганизмов, экология человека, глобальная экология, социальная экология, промышленная экология, геоэкология, прикладная экология, история экологии.

1. Определения экологии как науки

Экологию рассматривают как науку и учебную дисциплину, которая призвана изучать взаимоотношения организмов и среды во всем их разнообразии. При этом под средой понимается не только мир неживой природы, но и воздействие одних организмов или их сообществ на другие организмы и сообщества. Термин «Экология» был введен в употребление немецким естествоиспытателем Э.Геккелем 1866 году и в дословном переводе с греческого обозначает науку о доме (ойкос-дом, жилище: логос-учение).

В современном понимании экология — наука о взаимоот­ношениях между живыми организмами и средой их обитания с учетом изменений, вносимых в среду деятельностью человека.

Предметом исследования экологии являются биологические макросистемы (популяции, биоценозы) и их динамика во времени и пространстве.

Основные задачи экологии - изучение динамики популяций, учение о биоценозах и экосистемах. Изучение структуры биоценозов, на уровне формирования которых происходит освоение среды, способствующее наиболее экономичному и полному использованию жизненных ресурсов. С этой точки зрения, главная теоретическая и практическая задача экологии заключается в том, чтобы вскрыть законы этих процессов и научиться управлять ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты.

Содержание современной экологии лучше всего можно определить, исходя из концепции уровней организации, которые составляют своеобразный «биологический центр».

Биотические гены клетки органы орга- популя- сооб-

компоненты низмы ции щества

+

абиотические

компоненты вещество, энергия

=

биосистемы генети- клеточ- системы системы попу- экосис-

чесие ные органов орга- ляци- темы

системы системы низмов онные

системы

Ген, клетка, орган, организм, популяция и сообщество – основные уровни организации жизни. Расположены в иерархическом порядке – от малых к крупным. На каждом уровне или ступени в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают характерные функциональные системы. Под системой понимают упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое. Экология изучает, главным образом, системы надорганизменных уровней организации: популяционные, экологические.

Самой крупной и наиболее близкой к идеалу по «самообеспечению» веществом и энергией является биологическая система – биосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой как единое целое, чтобы поддерживать эту систему в состоянии устойчивого равновесия, получая поток энергии от Солнца и переизлучая эту энергию в космическое пространство.

Согласно учению В.И. Вернадского, биосфера представ­ляет собой оболочку Земли, включающую в себя как область распространения живого вещества, так и само это вещество.

Нижняя граница биосферы опускается на 2-3 км ниже поверхности суши, на 1—2 км ниже дна океана, а верхней границей служит озоновый слой на высоте 20—25 км, выше которого жизнь исключена из-за мощного ультрафиолетово­го излучения.

Биосфера — это тысячи связей, ее составляющих (эле­ментов, явлений, условий). Основная функциональная еди­ница в экологии — экосистема, или биогеоценоз.

Экосистема — сообщество различных видов организмов и среды их обитания, находящихся во взаимосвязи друг с другом.

Выделяют микроэкосистемы — капля воды, горшок с цве­тами, ствол гниющего дерева; мезоэкосистемы — лес, пруд, космический пилотируемый корабль; макроэкосистемы — океан, континент. Биосфера — это тоже экосистема.

Любая экосистема включает в себя две главные составля­ющие: экотоп, т.е. совокупность абиотических факторов (климатические, почвенно-грунтовые), и биоценоз — сово­купность живых организмов: животных (зооценоз), расте­ний (фитоценоз), микроорганизмов (микробоценоз).

Экосистемы характеризуются:

• потоком энергии;

• круговоротом веществ;

• развитыми информационными связями (потоки физи­ческих и химических сигналов).