1. Предмет и задачи экологии.

Экология – это наука, изучающая закономерности взаимодействия организмов со средой обитания. Экология так же изучает отношение организмов и сообществ между собой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году. В книге общая морфология организмов. Экология обычно рассматривается как под отрасль биологии, которая изучает живые организмы. Живые организмы могут изучаться на различных уровнях от атомов и молекул до популяций, биоценозов и биосферы. Так как экология изучает организацию живых организмов на высоком уровне и исследует связи организмов с окружающей средой, она тесно связана со многими науками: биология, химия, физика и др. Экология изучает взаимосвязи: 1)Между организмами (пищевые и непищевые) 2)Между организмами и средой их обитания 3) Взаимосвязи внутри экосистем. Современная экология – это сложная разветвленная наука. Выделяют общую экологию, она изучает общие закономерности взаимоотношений любых живых существ с окружающей средой. В состав общей экологии входят 3 раздела: 1.Аутэкология – изучает взаимодействие отдельного организма или вида с окружающей средой. 2.Демоэкология – изучает взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой. 3.Синэкология – изучает взаимоотношение популяций, сообществ и экосистем с окружающей средой. Цель этих направлений: изучение проблемы выживания живых существ в окружающей среде. Задачи этих направлений: изучить закономерности адаптации организмов к окружающей среде, саморегуляции, устойчивость экосистем, изучение законов и развития биосферы, изучение реакции организмов и окружающей среды на воздействие из вне, определение допустимых пределов воздействия человека на окружающую среду. Методы экологии: 1.Полевые наблюдения - позволяют получить сведения о численности и состоянии отдельных видов и популяций. 2.Эксперементальный метод. 3.Математическое моделирование процессов и ситуаций. Кроме общей экологии выделяют такие разделы, как: 1.Социальная экология – рассматривает взаимоотношение в системе сообщества, природы. Изучает роль человека в системах различного ранга, отличие роли человека от других живых существ и рассматривает теоретические основы рационального природопользования. 2.Прикладная экология – решает конкретные вопросы природопользования, определяет допустимые нагрузки на среду, разрабатывает методы управления природными экосистемами.Новые науки экологического содержания. Физиологическая экология, морфологическая, экология ландшафтов и др. Системность экологии как науки обобщена в виде 4 законов. Их соблюдение обязательное условие любой экологически обусловленной деятельности человека. 1.Все связано со всем. Связь процессов и явлений в природе. 2.Все должно куда-то деваться. 3.Природа знает лучше. 4.Ничего не дается даром.

2.Живое вещество и уровни его организации.

Экологические процессы протекают в системах, включающих в свой состав живое вещество. Живое вещество - это совокупность тел всех живых организмов. Состоит из нескольких царств – прокариоты (бактерии, сине-зеленые водоросли). Клетки организма не имеют отдельно сформировавшиеся ядра. Живое вещество имеет разные уровни организации: 1. Молекулярно-генный – совокупность органических и неорганических веществ связанных структурой и системой биохимических процессов. 2.Клеточный – имеет строго определенное строение. 3.Тканевый – характерен для много клеточных организмов. Совокупность клеток имеющих одинаковое происхождение, близкое строение выполняющих одинаковые функции. 4.Органный – это структура тканей предназначенных для выполнения определенной функции. 5.Организменный – объединены в единое целое – организм. 6. Популяционно-видовой. Популяция – это группа особей одного вида, живущие на конкретной территории. 7.Биогеоценотический – это объединение, состоящее из нескольких популяций. 8.Биосферный – высший уровень. Это совокупность живых существ, обитающих на земле, взаимосвязанных друг с другом круговоротом химических элементов.Свойства живых организмов.1.Способность к росту. 2.Способность к размножению. 3.Способность к развитию в процессе жизни (эмбриональное и постэмбриональное). 4.Способность передавать типичные признаки по наследству. Экология изучает 5-8 уровни организации живых организмов.Основные понятия экологии. Основное понятие и таксономическая единица – экосистема. Экосистема – это любая система, состоящая из живых существ и среды их обитания. Они объединяются в единое целое в результате совместного функционирования. Основные свойства экосистем: способность осуществлять круговорот веществ; противостоять внешним воздействиям; производить биологическую продукцию. Выделяют экосистемы разного ранга: микроэкосистема – пруд, ствол дерева, аквариум; Мезаэкосистема – лес, река, луг; Макроэкосистема – океан, континент; глобальная – биосфера. Биогеоценоз – введен в 1942 году Советским академиком Сукачевым. Экосистема и биогеоценоз состоят из 2 компонентов. 1.Биота – это совокупность различных организмов, населяющих данную территорию. Биота = биоценоз. 2.Биотоп (экотоп) – среда обитания. Это однородное условие среды обитания. Каждый биоценоз состоит из множества видов, которые входят в него не отдельными, особями, а популяциями. Популяция – это группа, состоящая из особей одного вида, занимающая определенное пространство, способное саморегулированию и поддержанию оптимальной численности особей. Сообщества – это совокупность взаимосвязанных организмов разных видов. Совокупность только растительных, животных или микробного населения (фитоценоз, зооценоз и микробоценоз). В экологии различают 3 вида систем: 1.Изолированные – не обмениваются с соседними, ни веществом, ни энергией. 2.Закрытые – обмениваются с соседними только энергией. 3.Открытые – обмениваются с соседними и веществом и энергией. Существование систем невозможно без связей. Связи делятся на прямые. Один элемент действует на другой без ответной связи. Обратная – один элемент действует на другой элемент и тот ему отвечает. Бывает «+» и «-«. «+» ведет к усилению процесса в одном направлении (заболачивание после вырубки). «-« в ответ на усиление действия элемента А увеличивается противоположная по направлению сила действия элемента В (взаимоотношение между жертвой и хищником). Эта связь сохраняет в системе устойчивость и равновесие. Универсальное свойство экосистем эмерджентность (появление нового). Свойство системы как целого не является суммой свойств, ее частей или элементов. Н-р: лес не является простой суммой деревьев. Связь элементов в экосистемах осуществляется обменами вещества и энергией в них. Энергетические процессы в экосистемах подчиняются первому и второму началом термодинамики. Первое начало термодинамики – энергия не возникает и не исчезает, а переходит из одной формы в другую. Второе начало термодинамики – часть энергии при любых превращениях теряется в виде тепла.