1.Основные экологические понятия: экология, окружающая среда, природные экосистемы, их свойства.

Экология – первоначально чисто биологическая наука, под этим названием она стала существовать 1866 г. назвал Геккель. Экология – наука о взаимодействии человека со средой обитания. С середины прошлого века эта наука стала развиваться наиболее интенсивно, т.к. наметилась тенденция ухудшения окружающей среды.

Главный объект изучения экологии – экосистемы. Экосистемы – это единые природные комплексы, которые образованы живыми организмами и неорганическими факторами среды, объединенных вещественно-энергетическими и информационными потоками. Микроэкосистемы, например, муравейник, желудочный кишечный тракт. Мезоэкосистемы, например, лес, пруд. Макроэкосистемы, например, какой-то регион. Глобальная экосистема – биосфера.

Экосистема состоит из двух компонентов:

1. Биоценоз (или биота, «живое вещество»)– это совокупность растений, грибов, животных и микроорганизмов, взаимодействующих между собой и средой обитания.

2. Экотоп (или биотоп, среда, место обитания) – участок территории, где обитает биоценоз.

• Почва.

• Вода.

• Воздух.

Все живые организмы биоценоза взаимодействуют со всеми элементами экотопа.

Основной принцип организации природных экосистем – это взаимосвязь биотических и абиотических составляющих. Между ними существуют постоянные потоки энергии, постоянный биогеохимический круговорот веществ, поддерживается динамическое равновесие между видами живых организмов и их количеством.

Природные экосистемы – это устойчивые саморегулирующиеся системы, если не происходят природные катастрофы или если не вмешается человек. Чем крупнее экосистема, тем она устойчивее, самая устойчивая из экосистем – глобальная экосистема, т.е. биосфера. Биосфера – это совокупность всех природных экосистем.

Между экосистемами существует иерархическое взаимодействие, а именно большие экосистемы включают меньшие.

Окружающая среда – среда обитания и деятельности человечества, весь окружающий человека мир, включая и природную, и антропогенную среду.

Среда – это и физические свойства пространства, окружающее растения, животных или человека, т. е. температура, освещенность, давление, уровень радиации, подвижность частиц. Это и химический состав веществ, это и живые организмы своего и чужих видов, с которыми данный организм вступает в непосредственный контакт.

2. Биосфера. Состав биосферы. Фотосинтез – основной процесс, происходящий в биосфере. Техносфера. Ноосфера.

Биосфера – это особая активная оболочка земли, состав, строение и энергетика которой определяется существованием и деятельностью живых организмов. Мощность биосферы составляет 30-40 км. Биосфера включает в себя, прежде всего, «живое вещество», все вещества атмосферы, гидросферы, литосферы, которые участвуют в природном биогеохимическом круговороте. Наиболее густонаселенная часть биосферы – расстояние от корней деревьев до высоты примерно 100 м находится 90% всей биомассы. Жизнь была обнаружена на глубине 10-15 км. Животные даже находятся примерно на 200-300 м. под дном Марианской впадины и до озонового слоя. Биосфера существует 100-200 млн. лет. За это время все живые организмы существовали в биосфере через жесткий естественный отбор прошли десятки и сотни млрд. видов живых организмов они пропустили через себя всю приземную атмосферу, весь объем мирового океана, большую часть почв, колоссальное количество энергии и при этом они создали земную среду – среду своего обитания. Т.е. биота обладает средообразующей и средорегулирующей функцией. Эти функции реализуются участием всех живых организмов в биогеохимическом круговороте.

Фотосинтез - основной процесс биосферы, состоящий из окислительно-восстановительных реакций:

H₂O+CO₂=C₆H₁₂O₆+6O₂

[O]: 2H₂O=O₂+4H⁺+4ē

[B]: CO₂+4H⁺+4ē=(CH₂O)+H₂O

Стабильность биосферы основывается на высоком разнообразии живых организмов. При этом отдельные группы живых организмов выполняют различные функции: поддержание общего потока вещества и энергии.

Неотъемлемая агрессивная часть биосферы – человек. Человек активно использует всё, что находится на планете. За последние 200 лет воздействие на окружающую среду превосходит действие 40 предыдущих поколений. Человек в результате хозяйственной деятельности коренным образом отдельные части биосферы, превращая их в техносферу.

Техносфера (или технобиосфера) – это пространство планеты, находящееся под воздействием производственной деятельности человека или продуктов этой деятельности. Это коренным образом преобразованная часть биосферы. Техносфера – это искусственная, техногенная, антропогенная среда обитания, которая объединяет три группы факторов: абиотические, биотические и социально-экономические.

Человек создает сенобиотики – вещества чуждые природе, они перерабатываются крайне медленно и загрязняют природу.

Техногенез – это интенсивная производственная деятельность человека с использованием все более совершенных способов, средств для воздействия на природную среду с целью получения нужных продуктов и социальных благ. Техногенез изменяет и нарушает равновесное функционирование биосферы, он вмешивается в биогеохимические процессы, нарушает замкнутость биогеохимических круговоротов.

Ноосфера – высшая стадия развития биосферы, это сфера разума, связанная с развитием цивилизации. Когда разумная деятельность человека становится определяющим фактором развития биосферы.