Экология

Татьяна Пузанова

Экология –…

• буквально наука о местообитании

• наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы

«болезнь Минамата» - первый случай экологического заболевания: массовое отравление ртутью в японском городе Минамата

1961 г. – появление WWF

1966 г. – Красная книга и первые учебники по экологии

1972 г. – доклад Римскому клубу Форестера и Мидоуза о модели поведения окружающей среды в ближайшие годы.

1980-е гг. – расширение общественной дискуссии по экологической проблематике.

В начале XXвека было преобразовано 20% суши, к началу XXIвека – 60%

Точки зрения:

• экологи-пессимисты

• экологи-оптимисты

• экологи-прагматики

Зеленая революция, масштабная распашка земель приводит к эрозии почвы.

Важнейшие экологические проблемы:

• распашка земель, эрозия почвы

• загрязнение пресной воды

• нехватка невозобновимых ресурсов

• уменьшение биоразнообразия

• загрязнение атмосферы

Главный объект изучения экологии – экосистема – основные природный единицы поверхности планеты; совокупность организмов и абиотических факторов среды.

Лекция 2

В основе деятельности экосистемы лежат процессы образования и разложения органических веществ.

Нижний предел экосистемы – вопрос дискуссионный.

Экосистемы:

• природные

• антропогенные

• техногенные

Компоненты экосистемы:

• биоценоз – биотическая составляющая – совокупность популяций организмов разных видов

• экотоп – абиотическая составляющая – почва, поверхностне и грунтовые воды, климат

1877 Г., к. Мебиус – учение о биоценозе

Биценоз:

• Микоценоз

• Фитоценоз

• Микробоценоз

• Зооценоз

Экотоп является сырьевой базой для живых организмов

Классификация живых организмов:

• По отсутствию или наличию ядра: прокариоты (бактерии и сине-зеленые водоросли) и эукариоты (грибы, растения, животные)

Теории возникновения жизни:

• Креационизм: божественное происхождение жизни

• «Живое начало» Аристотеля

• Теория панспермии (внеземное происхождение жизни)

Время выхода организмов на сушу – 10% от истории планеты Земля

Царство животных: более 1 млн. видов

Царство растений:

Царство грибов: 100 тыс. видов (основная функция грибов - разложение органических веществ)

Царство микроорганизмов (в одной чайной ложке чернозема – 10 млрд. микроорганизмов):

• Бактерии

• вирусы

Лекция 3

Популяция – совокупность особей одного вида, объединенных рядом признаков:

• относительно однородное пространство

• общий генофонд

• Общая морфология

• Единый жизненный цикл

Плотность популяции – число особей на единицу площади или объема.

Причины резкого возрастания численности популяции:

• Цикличность

• Нарушение биологического баланса

• Сезонная динамика

Ключевые виды в биоценозе – виды, кардинально влияющие на другие организмы в экосистеме.

В всех живых организмах заложена программа сверхвысокого размножения.

Виды регулируют численность друг друга.

Экологическая ниша – совокупность всех факторов среды, в пределах которых популяции существуют:

• Специализированные (малая панда, лотос)

• Общие (крысы, тараканы)

Экологическая ниша не может быть пустой.

Теория акклиматизации – переселение организмов в совершенно новые для них места. Интродуцирование чужеродных видов – биологическое загрязнение (новые виды часто вытесняют аборигенные).

Абиотические компоненты экосистемы

Климатический, гидрологический и почвенный факторы предопределяют разнообразие экосистем.

Климат – совокупность всех атмосферных условий за многолетний период.

Погода – физическое состояние атмосферы у земной поверхности.

Климат зависит от:

• Географической широты

• Общего распределения суши и моря

• От циркуляции атмосферы

• От морских течений

• От рельефа, высоты местности над уровнем моря

• От деятельности человека

Коэффициент увлажнения – соотношение количества выпадающих осадков с величиной их испаряемости

Сумма осадков превышает испарение - гумидные экосистемы, обратная ситуация – амидные экосистемы.

Тип климата на обширной территории – макроклимат.

Рельеф, особенности почвенного и растительного покровов предопределяют микроклимат экосистем.

Основные климатические пояса:

1. Экваториальный:

   1. 1,5 – 3 тыс. мм.осадков в год

   2. Многоярусные леса с большимбиоразличием

   3. 24-28 град.

2. Тропический

3. Умеренный

4. Арктический

Промежуточные пояса:

1. Субэкваториальный: сезон дождей сменяет сезон муссонов.

2. Континентальный тропический климат: пыльные и песчаные бури, высокие температуры, «замирание жизни»

3. Континентальный субтропический климат: небольшое количество осадков, резкая сезонная контрастность

4. Умеренный континентальный климат: холодная снежная зима, хвойные леса, степи, пустыни

5. Континентальный субарктический климат: огромная разница температур, заболачивание почв, наличие вечной мерзлоты

6. Континентальный арктический климат: доминирование отрицательной температуры.

7. Горный климат: изменения температуры с высотой, возникновение барьеров для воздушных масс

Гидрологический фактор: все организмы, населяющие экосистему, всецело зависят от воды.

Воды суши разделены на множество отдельных водных бассейнов. В каждом бассейне вода имеет свои особенности химического состава, вязкости, состав организмов, населяющих воду.

Почвенный фактор: все организмы, населяющие экосистемы, зависят от почв.

Почва – начало и конец круговоротов вещества и энергии.

4 основных фазы почв:

• Твердая

• Жидкая

• Газообразная

• Живая

Каждая почва состоит из последовательно залегающих генетических горизонтов:

• А0 – опад

• Av – дернин – мощный корневой слой

• А1 – гумусово-аккумулятивный

• А2 – присущ подзолистым почвам, подзолам, солонцам

• B – иллювиальный слой

• G - глеевые

• C – почвообразующая (материнская порода)

• D - породы

Каждый тип почв имеет определенный набор горизонтов.

Динамика и развитие экосистем

Дигрессия – резкое ухудшение функционирования экосистем.

Разрушение естественных экосистем: более 60% суши на сегодняшний день переработано человеком.