Реферат - екологія як наука екологія

Екологія як наука

Екологія (від грецького «ойкос» - будинок, житло і «логос» - вчення) - наука, що вивчає умови існування живих організмів із середовищем, в якій вони живуть.

Головний об'єкт вивчення в екології - екосистеми, тобто єдині природні комплекси, утворені живими організмами і середовищем існування. Крім того, в область її компетенції входить вивчення окремих видів організмів (організменний рівень), їх популяцій, тобто сукупностей особин одного виду (популяційно-видовий рівень), і біосфери в цілому (біосферний рівень).

Основний, традиційною частиною екології як біологічної науки є загальна екологія, яка вивчає загальні закономірності взаємин будь-яких живих організмів і середовища (включаючи людину як біологічна істота).

У складі загальної екології виділяють такі основні розділи:

аутекологію, що досліджує індивідуальні зв'язку окремого організму (види, особини) з навколишнім середовищем;

популяционную екологію (демекологія), в завдання якої входить вивчення структури і динаміки популяцій окремих видів;

сінекологію (біоценології) - вивчає взаємовідношення популяцій, співтовариств і екосистем з середовищем.

Для всіх цих напрямків головним є вивчення виживання живих істот у навколишньому середовищі і завдання перед ними стоять переважно біологічного властивості - вивчити закономірності адаптації організмів і їх спільнот до навколишнього середовища, саморегуляцію, стійкість екосистем і біосфери, і так далі.

У викладеному вище розумінні загальну екологію нерідко називають біоекология, коли хочуть підкреслити її біоцентрично.

З точки зору фактора часу екологія диференціюється на історичну та еволюційну.

Крім того, екологія класифікується за конкретними об'єктами і середах дослідження, тобто розрізняють екологію тварин, екологію рослин і екологію мікроорганізмів.

Теоретична екологія розкриває загальні закономірності організації життя.

Прикладна екологія вивчає механізми руйнування біосфери людиною, способи запобігання цьому процесу і розробляє принципи раціонального використання природних ресурсів.

^ У чому сутність Вернадського В. І. про біосферу?

Біосфера - особлива оболонка Землі, що містить усю сукупність живих організмів і ту частину речовин планети, яка знаходиться в безупинному обміні з цими організмами.

речовина космічного походження;

Сутність вчення - у визнанні виняткової ролі «живої речовини», що перетворює обличчя планети.

Подання про організованості біосфери - узгоджена взаємодія живого і неживого.

Подання про її виникненні і розвитку: біосфера виникла в результаті еволюції. Мабуть, першими були анаеробні бактерії.

Ніколи не спостерігалися періоди, позбавлені життя

Їх кількість нескінченно велика і діють вони нескінченно тривалий час

Рушійний фактор - біохімічна енергія живої речовини

Що таке біосфера, її склад і кордони?

Жан БатістЛамарк (1744 рік - 1783 рік) - термін «біосфера».

Вернадський В. І. (1926). Біосфера - поверхнева оболонка Землі, створена і перетворюються діяльністю живих організмів.

Атмосфера до висоти 25 км (озоновий шар)

Гідросфера на всю товщу (11 км)

Літосфера до глибини 5 км (температурний бар'єр + 105ºС)

Характерні риси біосфери:

Наявність речовини в трьох агрегатних станах - рідкому, твердому і газоподібному.

Наявність великої кількості води у вільній формі.

Наявність великої кількості енергії, як сонячного, так і земного походження.

Основні компоненти біосфери:

Жива речовина - вся сума живих організмів, що знаходяться на планеті в даний історичний період.

Биогенное речовина - органічне або органо-мінеральна речовина, створене організмами далекого минулого і представлене у вигляді кам'яного вугілля, горючих сланців, горючих газів, торфу, сапропелю, нафти.

Біокосна речовина - неорганічні речовини, перетворені діяльністю організмів (вода, повітря, залізна і марганцева руди).

Термін «Біосфера» був вперше введений в літературу австрійським геологом Е. Зюсом для позначення всього того простору атмосфери, гідросфери та літосфери, де мешкають живі організми. Цілісне вчення про біосферу було створено академіком В. І. Вернадським (1863 - 1945 рр.), Який визначив біосферу як область існування і функціонування живої речовини - сукупності всіх живих організмів на планеті. У вченні В. І. Вернадського вперше була розкрита роль живих організмів в процесах планетарного масштабу, показано, що живі організми і продукти їх життєдіяльності є найбільш потужною геологічною силою, що грає першорядну роль в механізмах руйнування гірських порід, кругообігу речовин, зміни водного й повітряного оболонок планети, еволюції верхніх шарів літосфери.

Жива речовина становить приблизно 0,01% від усієї маси біосфери, але завдяки високій хімічній і геологічної активності, саме воно є основою біосфери, склад якої визначається сукупною діяльністю живих організмів в сьогоденні і минулому.

Сучасна біосфера охоплює простір, в якому живі організми мешкають в даний час. У той же час мляві скупчення органічних речовин та інших сполук, що утворилися за участю живих організмів в колишні геологічні епохи (поклади кам'яного вугілля, нафти, горючих сланців, рудні освіти, вапняки і т.д.), відносять до так званим колишнім біосфери.

Верхньою межею біосфери (включаючи парабіосферу) є озоновий екран (або шар).

Озоновий екран (озоносфера) - це шар атмосфери в межах стратосфери, розташований на різній висоті від поверхні Землі і має найбільшу щільність (концентрацію молекул) озону на висоті 22-26 км.

Висота озонового шару біля полюсів оцінюється в 7-8 км, у екватора - 17-18 км, а максимальна висота присутності озону - 45-50 км. Вище озонового екрану існування життя без спеціального захисту неможливо через жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Метабіосфера не опускається нижче 10-15 км, а нижньою межею еубіосфери вважаються донні відкладення океану і верхні горизонти літосфери, що піддаються нині (або піддавалися в минулому) впливу живих організмів. До біосфері, наприклад, відносяться деякі корисні копалини, зокрема кам'яне вугілля - продукт фотосинтезу рослин в минулі геологічні епохи. З урахуванням протяжності всіх названих шарів по вертикалі загальна потужність біосфери оцінюється в 33-35 км.

^ Чим відрізняється жива речовина від неживого і яку роль грає жива речовина на Землі?

Захоплення і запасання сонячної енергії в процесі фотосинтезу

Створення органічної речовини і його перенесення по планеті

Концентрація хімічних елементів

Відкладення органічної речовини на тривалий період (вапняки, крейда, кам'яне вугілля, нафта, і так далі)

Окислювально-відновна активність (анаеробні і аеробні організми)

Створення грунту і її родючого шару

Санітарно-очисна функція (розкладання мертвих органічних залишків)

Концентрація хімічних елементів організмами

Жива речовина - все кількість живих організмів планети як єдине ціле.

Ключову роль у всіх біосферних процесах відіграють живі організми і сутність цих процесів розкривається через функції живого речовини в біосфері, обумовлені його специфічними властивостями. До таких властивостей слід віднести здатність швидко освоювати вільний простір, здатність до активного руху (проти діючих сил), високу пристосувальну здатність організмів до різних умов, стійкість при житті і швидке розкладання після смерті, феноменально високі швидкості біохімічних реакцій в живих організмах і високу швидкість оновлення живої речовини в біотичному кругообігу. Всі ці властивості живої речовини є наслідком концентрації в ньому великих запасів енергії.

Сучасна класифікація функцій живої речовини (А.В.Лапо) виділяє десять основних функцій.

1. ^ Енергетична функція пов'язана з запасанием енергії в процесі фотосинтезу, передачею її по ланцюгах харчування, і розсіюванням.

2. Газова функція проявляється у здатності змінювати і підтримувати певних газовий склад середовища проживання і атмосфери в цілому.

3. Окисно-відновна функція виражається в інтенсифікації під впливом живої речовини процесів окислення і відновлення.

4. Концентраційна функція полягає в здатності живих організмах концентрувати у своєму тілі розсіяні хімічні елементи, що поглинаються з середовища.

5. Протилежна за результатами рассеивающая функція проявляється через живильну і транспортну діяльність організмів.

6. Деструктивна функція полягає в руйнуванні організмами і продуктами їх життєдіяльності, в тому числі після їх смерті, як мертвого органічної речовини, так і відсталих речовин.

7. Транспортна функція виражається в перенесенні речовини в результаті активної форми руху.

8. ^ Средообразующая функція є результатом спільної дії інших функцій і полягає в перетворенні фізико-хімічних параметрів середовища в умови, сприятливі для існування живих організмів.

9. ^ Средорегулірующая функція - виключно точної біотичної регулюванням навколишнього середовища. Вона задається високим ступенем замкнутості біотичного кругообігу - рівністю швидкостей синтезу і розпаду органічних речовин.

10. ^ Інформаційна функція живої речовини біосфери. Саме з появою перших примітивних живих істот на планеті з'явилася і активна ( «жива») інформація, що відрізняється від тієї «мертвої» інформації, яка є простим відображенням структури. Організми виявилися здатними до отримання інформації шляхом з'єднання потоку енергії з активною молекулярною структурою, що грає роль програми. Здатність сприймати, зберігати і переробляти молекулярну інформацію зробила випереджальну еволюцію в природі і стала найважливішим екологічним системоутворюючим фактором.

Розподіл живої речовини по планеті

149 х 109 км2 (29%)

361 х 109 км2 (71%)

2420 х 109 т (99,87%)