Слайд 1Экология
Предмет и задачи экологии как науки, методы экологических исследований
Слайд 2Электронные ресурсы по курсу
www.school.ustu.ru (Проект школа-вуз «Сделай себя сам!»
http://old.i-exam.ru/ Интернет-тестирование
в сфере профессионального образования
http://i-exam.ru/ Единый портал «Интернет-тестирование в сфере профессионального
образования
http://psy.ispn.urfu.ru/ Факультет психологии
Слайд 3История экологии
1749 год К. Линней «Экономика природы»
1859 год Ч. Дарвин
создание эволюционного учения
1866 год Э. Геккель определил предмет экологического
знания «… изучение всех взаимоотношений …порождающий борьбу за существование»
Слайд 4Определение экологии
Наука, изучающая взаимоотношения живых организмов (включая человека) с окружающей
их средой
Слайд 5Предмет изучения
взаимоотношения живых организмов (включая человека) с
неживой природой
другими живыми организмами
Слайд 6Основные понятия экологии
Экологическая система есть модель взаимосвязей живых организмов и
окружающей их среды в рамках решения конкретных задач
Слайд 7Отличие экологии от биологии
Биология основана на парадигме отличия живого от
неживого. Основное понятие «вид» - есть природное образование.
Экология основана на
парадигме сходства (единства) живого и неживого. Основное понятие «экосистема» - есть форма представления природных тел (объектов)
Слайд 8Структура экологической системы
Природное тело (объект) =
Биота
Окружающая среда
Слайд 9Биогеоценоз
Биогеоценоз (от бия.., гео … и греч. koinós — общий),
взаимообусловленный природный комплекс живых и неживых (косных) компонентов, связанных между
собой обменом веществ и энергии;
одна из наиболее сложных природных экосистем.
Слайд 10Понятие введено В. Н. Сукачевым (1940),
отличается понятия экосистема определённостью
своего объёма.
Биогеоценоз — элементарная ячейка биогеосферы, понимаемая в границах
конкретных растительных сообществ, тогда как экосистема — понятие безразмерное и может охватывать пространство любой протяжённости — от капли прудовой воды до биосферы в целом.
Слайд 11Биоценоз
(от греч. βίος — «жизнь» и κοινός — «общий») — это исторически сложившаяся
совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное
пространство (определённый участок суши или акватории), и связанных между собой и окружающей их средой
Слайд 12Термины для словаря
Биотоп
Биом
Детрит
Климатоп
Эдафотоп
Экологическая ниша
Слайд 13Принцип системности
Метод представления природного объекта со стороны того, как он
организован, как соотносятся части объекта (тела), образуя свойства его как
целого
Слайд 14Подходы к интерпретации понятия системы
Систему образует целое, разделенное на части
(целое определяет судьбу частей)
Систему образует целое, собранное из частей (части
формируют целое)
Слайд 15Парадигмы познания
Исследовательская - научная (выявление существенных характеристик организованности)
Конструкторская –системотехническая (создание
заданного целого)
Слайд 16Системное мышление
Физический редукционизм – изучение относительно простых явлений – организованной
простоты и беспорядочной сложности
Синергетика – изучение организованной сложности
Слайд 17Принципы исследования организованной сложности
(по У.Р. Эшби)
Принцип необходимого разнообразия
Принцип временной
независимости
Принцип усилителя
Слайд 18Принцип необходимого разнообразия
В природе любой процесс, явление или тело проявляется
всегда в некотором разнообразии
Слайд 19Принцип временной независимости
Разрыв связей, ведущий к временной автономизации частей, и
последующее их восстановление или образование новых при любых внешних воздействиях
Слайд 20Принцип усилителя
Является проявлением принципов сохранения вещества, энергии и т.п. Усиление
какого-либо процесса, явления, тела возможно только за счет другого.
Слайд 21Вывод
Мир природы в системном исследовании рассматривается как полииерархическая система природных
объектов
Слайд 22Направления экологии
объект изучения:
уровни организации живых систем
систематические группы
уровни изучения
уровни общности
людей
виды деятельности человека
Слайд 23Объект изучения- разные уровни организации живых систем
В 1910 г. на Третьем
Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии
Аутэкология
Демэкология
Синэкология
Появились позднее:
Биогеоценология
Глобальная экология
Слайд 24Аутэкология
раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей
средой (жизненные циклы и поведение как способ приспособления к окружающей
среде).
Слайд 25Демэкология (популяционная экология)
раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида
внутри популяции и с окружающей средой
Слайд 26Синэкология
раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими
и абиотическими факторами
Слайд 27Биогеоценология
научная дисциплина, исследующая строение и функционирование биогеоценозов экосистем, отрасль знания
на стыке биологии (экологии) и географии.
Слайд 28Уровни изучения
Теоретический (общая экология) – познание основных закономерностей во взаимоотоношениях
между живыми и неживым и между живыми организмами
Прикладной (прикладная экология
или охрана окружающей среды) - комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу.
Слайд 29Социальная экология
планетарный масштаб – глобальный прогноз на население и ресурсы
в условиях интенсивного промышленного развития (глобальная экология) и определение путей
дальнейшего развития цивилизации;
региональный масштаб – изучение состояния отдельных экосистем на уровне регионов и районов (региональная экология);
микромасштаб – изучение основных характеристик и параметров городских условий жизни (экология города или социология города).
Слайд 30Глобальная экология
это комплексная научная дисциплина, изучающая основные закономерности развития биосферы
в целом, а также возможные ее изменения под влиянием деятельности
человека.
Слайд 31Социальная экология
дисциплина, рассматривающая взаимоотношения в системе «общество-природа», изучающая взаимодействие и
взаимосвязи человеческого общества с природной средой.
Слайд 32Социальная экология
состав и особенности интересов социальных слоёв и групп, эксплуатирующих
природные ресурсы;
восприятие разными социальными слоями и группами экологических проблем
и мер по регулированию природопользования;
учёт и использование в практике природоохранных мероприятий особенностей и интересов социальных слоёв и групп
Слайд 33Виды деятельности человека Прикладная экология
В широком смысле - изучение
механизмов разрушения биосферы человеком, способов предотвращения этого процесса и разработка
принципов рационального использования природных ресурсов без деградации среды жизни.
В узком смысле - разработка норм использования природных ресурсов и среды жизни, допустимых нагрузок на них, форм управления экосистемами различного иерархического уровня.
Слайд 34Прикладная экология
Охрана окружающей среды
Комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного
влияния человеческой деятельности на природу.
В западных странах часто используется также
понятие энвайронментология (en:Environmental science), которое в отечественной литературе выражается термином «наука об охране окружающей среды».
Слайд 35Методы экологии на основании объекта
Популяционный - предусматривает изучение размещения в
пространстве, особенности поведения и миграции, процессов размножения (у животных) и
возобновления (у растений), физиологических, биохимических, продукционных и других процессов, зависимости всех показателей от биотических и абиотических факторов.
Экосистемный - изучение потока энергии и циклам круговорота веществ в экосистемах, установлению функциональных связей между биологической составляющей и окружающей средой, т.е. между биотическими факторами и абиотическими.
Слайд 36Пример экосистемного исследования
Итоги работы ученых из разных стран, работавших с
1964 по 1980 гг. по Международной биологической программе (МБП). Конечной
целью МБП было выявление запасов и законов воспроизводства органического вещества, его качественного (фракционного) состава по всем природным зонам и в целом на планете, с тем, чтобы предотвратить возможные нарушения биологического равновесия в глобальном масштабе.
Слайд 37Экосистемные подходы
Эволюционный изучает основные закономерности, которые действовали в экосфере до
того, как антропогенный фактор стал одним из определяющих. Он позволяет
реконструировать экосистемы прошлого
Исторический изучает изменения, обусловленные развитием цивилизации и производствами, созданными человеком.
Слайд 38
Методы исследований
биологические (биогеохимия, анатомия, физиология, и др.)
небиологические (физика, химия, геодезия,
метеорология и др.).
полевые,
лабораторные,
экспериментальные,
количественные (математическое моделирование)
Слайд 39Полевые методы
Изучение популяций и сообществ в естественной среде (в природе)
и позволяют установить воздействие на объект комплекса факторов, изучить общую
картину развития и жизнедеятельности изучаемого объекта.
Пример
Леса на склонах разных экспозиций, на разных почвах, на разных географических широтах. Или водные экосистемы на разной глубине в одном и том же море, на одной глубине в южных и северных морях.
Слайд 40Экспериментальные методы
организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно дозировать
размер изучаемого фактора, следовательно, можно точнее, чем при обычном наблюдении,
оценить его влияние.
Пример
исследования функций лесозащитных полос, изучение осветления насаждений, влияния разных доз удобрений, вносимых под сельскохозяйственные культуры
Слайд 41Лабораторные методы
проводятся в искусственных условиях
позволяют вычленить из множества естественных факторов
главные, которые изучаются
возможность точного определения количественных и качественных параметров
применение современной
приборной базы (микроскопы, спектрометры)
Слайд 42Моделирование
Реальные (аналоговые) модели Примеры: аквариумы и океанариумы модели разных водоемов,
теплицы – модели экосистем соответствующих природных зон
Знаковые модели - отображение
оригинала с помощью математических выражений (математические) или подробного описания (концептуальные)
Слайд 43Экологический мониторинг
специальное длительное слежение за состоянием одних и тех же
экосистем.
изучение динамики экосистем (биогеоценозов), происходящей под воздействием естественных и антропогенных
факторов