Екологічні системи

Зміст

1. Загальне визначення екології

2. Основні напрямки в екології

3. Екологічні системи

4. Трофічні зв'язки в екосистемах

5. Внесок В.І. Вернадського в розвиток науки

6. Основні екологічні проблеми сучасності. Вплив діяльності суспільства на екологію

Список використаної літератури

1.Общее визначення екології

Екологія - біологічна наука, яка досліджує структуру і функціонування систем надорганізменного рівня (популяції, спільноти, екосистеми) у просторі та часі в природних і змінених людиною умовах. Це визначення дане на 5-му Міжнародному екологічному конгресі (1990) з метою протидії розмиванню поняття екології, спостережуваному в даний час.

Як самостійна наука екологія остаточно оформилася на початку 20-го сторіччя. В останній час роль і значення біосфери як об'єкта екологічного аналізу безперервно зростає. Особливо велике значення в сучасній екології приділяється проблемам взаємодії людини з навколишнім природним середовищем. Висування на перший план цих розділів в екологічній науці пов'язано з різким посиленням негативного взаємного впливу людини і середовища, збільшеною роллю економічних, соціальних і моральних аспектів, у зв'язку з різко негативними наслідками науково - технічного прогресса.Такім чином, сучасна екологія не обмежується тільки рамками біологічної дисципліни, що трактує відносини головним чином тварин і рослин, вона перетворюється в міждисциплінарну науку, що вивчає складні проблеми взаємодії людини з навколишнім середовищем. Актуальність і багатогранність цієї проблеми, викликаної загостренням екологічної обстановки в масштабах всієї планети, призвела до В«ЕкологізаціїВ» багатьох природних, технічних і гуманітарних наук. Наприклад, на стику екології з іншими галузями знань продовжується розвиток таких нових напрямів, як інженерна екологія, геоекологія, математична екологія, сільськогосподарська екологія, космічна екологія і т.д. Відповідно більш широке тлумачення отримав і сам термін В«екологіяВ».

2.Основні напрямки в екології

Екологія підрозділяється на загальну Екологію, що досліджує основні принципи організації та функціонування різних надорганізменних систем, і приватну Екологію, сфера якої обмежена вивченням конкретних груп певного таксономічного рангу. Загальна Екологія класифікується за рівнями організації надорганізменних систем. Популяційна Екологія (іноді називається демекологіей, або екологія населення) вивчає популяції - сукупності особин одного виду, що об'єднуються загальною територією і генофондом Екологічних спільнот (або біоценології) досліджує структуру і динаміку природних співтовариств (або ценозів) - сукупностей спільно мешкають популяцій різних видів. Біогеоценологія - розділ загальної Екології, що вивчає екосистеми (Біогеоценози). У Росії та в деяких зарубіжних європейських країнах Біогеоценологія іноді вважають самостійною наукою, відмінної від Екології В США, Великобританії та багатьох інших зарубіжних країнах термін "Екосистема" використовується частіше, ніж біогеоценоз, і биогеоценология як окрема наука там не виділяється. Приватна Екологія складається з Екології рослин і Екології тварин. Порівняно недавно оформилася Екологія бактерій і Екологія грибів. Правомірно і більш докладний поділ приватної Екології (Наприклад, Екології хребетних, Екології ссавців, Екології зайця-біляка і т.п.). Щодо принципів поділу Екології на загальну і приватну немає єдності у поглядах вчених. На думку деяких дослідників, центральний об'єкт Екології - екосистема, а предмет приватної Екології відображає підрозділ екосистем (наприклад, на наземні і водні; водні підрозділяються на морські і прісноводні екосистеми; прісноводні екосистеми, в свою чергу, - на екосистеми річок, озер, водосховищ і т.д.). Екологія водних організмів і утворюваних ними систем вивчає гідробіологія.

Головний об'єкт вивчення в екологи - екосистеми, тобто єдині природні комплекси, утворені живими організмами і середовищем проживання. Крім того, в область її компетенції входить вивчення окремих видів організмів (організменний рівень), їх популяції, т. тобто сукупностей особин одного виду (популяційно-видовий рівень) і біосфери в цілому (біосферний рівень). Основний, традиційною частиною екології як біологічної науки є загальна екологія, що вивчає загальні закономірності взаємин будь-яких живих організмів і середовища (включаючи людину як біологічна істота).

У складі загальної екології виділяють наступні основні розділи:

- аутекологія, исследующую індивідуальні зв'язку окремого організму (види) з навколишнього його середовищем;

- популяційна екологія (Демоекологію), в завдання якої входить вивчення структури та динаміки популяцій окремих видів. Популяционную екологію розглядають і як спеціальний розділ аутекологіі;

- синекологія (Біоценології) - вивчає взаємин популяцій, співтовариств та екосистем зі середовищем.

Для всіх цих напрямів 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 т.д.

3. Екологічні системи

екологія екосистема трофічна зв'язок

Екологічна система - єдині, стійкі, взаємозамінні, саморозвиваються, саморегулюючі сукупності природних компонентів природного середовища, що здійснюють процеси обміну речовин і енергії.

Розрізняються природні екологічні системи - первозданні, незмінні або відносно мало змінні людиною, модифіковані - частково або повністю змінювані в процесі господарської діяльності, трансформовані - перетворені людиною природні екологічні системи.

Природна екологічна система - об'єктивно існуюча частина природного середовища, яка має просторово-територіальні межі та в якій живі (рослини, тварини та інші організми) і неживі її елементи взаємодіють як єдине функціональне ціле і пов'язані між собою обміном речовиною і енергією. 1 Природний об'єкт - природна екологічна система, природний ландшафт і складові їх елементи, що зберегли свої природні властивості. Специфіка еколого-правового регулювання обумовлена ​​наявністю особливих екологічних систем, кожній з яких властиві деякі загальні ознаки.

Складовими елементами екосистеми є об'єкти природного походження.

Будь екосистема характеризується замкнутістю, тобто самостійним, без сторонньої допомоги, функціонуванням (наприклад, на сінокосах і пасовищах мимовільно виростає навесні і влітку трава. Орні ж землі не можуть функціонувати без людського втручання - без посіву, оранки, догляду, боротьби з бур'янами вони заростають бур'яном і т.п.).

4. Трофічні зв'язки в екосистемах

Види зв'язків

Взаємозв'язки між організмами можна розділити на міжвидові і внутрішньовидові. Внутрішньовидові взаємозв'язки зазвичай класифікуються за "інтересам", на базі яких організми будують свої відносини:

1) трофічні (харчові) зв'язку - формують трофічну структуру екосистеми, яку ми вже розглянули раніше; крім відносин, коли одні організми служать їжею іншим, сюди ж можна віднести відносини між рослинами та комахами-запилювачами квітів, конкурентні відносини через схожою їжі та ін; це найпоширеніший тип зв'язків;

2) топічні зв'язки (від грецького слова топос - місце) - засновані на особливостях місцеперебування, наприклад, відносини між деревами і гніздяться на них птахами, що живуть на них комахами, відносини між організмами і їх паразитами тощо;

3) форіческіе зв'язку (від латинського слова форас - назовні) - відносини з розповсюдження насіння, плодів та т.п.;

4) фабріческіе зв'язку (від латинського слова фабрикатів - ...виготовлення) - використання рослин, пуху, вовни для побудови гнізд, притулків і т.п.

Основні харчові (Трофічні) групи організмів - компоненти екосистем. Група організмів, які виробляють на світлі з неорганічних речовин органічні (автотрофи - зелені рослини), - організми-виробники; група організмів, які споживають готові органічні речовини (гетеротрофи - в основному тварини, гриби), - організми-споживачі; група організмів, які руйнують органічні речовини і переробляють їх на неорганічні (гетеротрофи - бактерії, гриби, деякі тварини), - організми-руйнівники. У харчових (трофічних) взаємозв'язках ці групи організмів виконують роль ланок харчового ланцюга. 4. Харчові зв'язку в екосистемі. Тісний взаємозв'язок всіх ланок (харчових груп) у співтоваристві - умова його існування. Харчові зв'язки між організмами в екосистемі, при яких організми одних видів служать їжею для інших. Наприклад, рослини служать їжею для рослиноїдних тварин, а вони - для хижаків. Формування в кожній екосистемі на основі харчових зв'язків ланцюгів харчування, наприклад: рослини - В»- полівка - лисиця. Тут вказані складові ланцюг живлення організми і стрілками позначений перехід речовини і енергії в цій ланцюга. Початкова ланка ланцюга харчування, як правило, рослини (автотрофи, що створюють органічні речовини в процесі фотосинтезу). Використання запасеної рослинами в органічних речовинах сонячної енергії гетеротрофами - всіма іншими ланками ланцюга живлення.

5. Внесок В.І. Вернадського в розвиток науки

Володимир Іванович Вернадський - творець вчення про біосферу, набагато випередив свій час. Відкриття біосфери В.І. Вернадським на початку ХХ сторіччя належить до найбільших науковим відкриттям людства, порівнянним з теорією видоутворення, законом збереження енергії, загальною теорією відносності, відкриттям спадкового коду у живих організмів і теорією розширюється Всесвіту. В.І. Вернадський довів, що життя на землі - явище планетарне і космічне, що біосфера - це добре відрегульована за багато сотень мільйонів років еволюції общепланетарная речовинно-енергетична (биогеохимическая) система, забезпечує біологічний кругообіг хімічних елементів і еволюцію всіх живих організмів, включаючи і людину. Не тільки складом атмосфери та гідросфери зобов'язані ми роботі біосфери, але і сама земна кора - це продукт біосфери.

За сучасними уявленнями, біосфера - це особлива оболонка землі, містить усю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети, що знаходиться в безупинному обміні з цими організмами.

Ці уявлення базуються на вченні В. І. Вернадського (1863 -1945) про біосферу, що є найбільшим з узагальнень у галузі природознавства в ХХ в. Найважливіша значимість його вчення на весь зріст виявилася лише в другій половині століття. Цьому сприяв розвиток екології і, насамперед глобальної екології, де біосфера є основоположним поняттям.

Вчення Вернадського про біосфері - це цілісне фундаментальне вчення, органічно пов'язане з найважливішими проблемами збереження і розвитку життя на Землі, що знаменує собою принципово новий підхід до вивчення планети як розвивається саморегульованої системи в минулому, сьогоденні і майбутньому.

За уявленнями В. І. Вернадського, біосфера включає в себе жива речовина, утворене сукупністю організмів; біогенну речовину, що створюється в процесі життєдіяльності організмів (гази атмосфери, кам'яне вугілля, нафта, торф, вапняки та ін); відстала речовина, що формується без участі живих організмів (магматичні гірські породи); біокосні речовина, що представляє собою спільний результат життєдіяльності організмів і небіологічних процесів (наприклад, грунту); а також радіоактивна речовина, речовина космічного походження (метеорити тощо) і розсіювання атомів. Всі ці сім типів речовин геологічно пов'язані між собою.

6. Основні екологічні проблеми сучасності. Вплив діяльності суспільства на екологію

Вплив людини на біосферу зводиться до чотирьох головних форм:

- зміна структури земної поверхні (розорювання степів, вирубування лісів, меліорація, створення штучних озер та морів та інші зміни режиму поверхневих вод тощо);

- зміна складу біосфери, кругообігу і балансу складаючих її речовин (вилучення копалин, створення відвалів, викид різних речовин в атмосферу і в водні об'єкти, зміна влагооборота);

- зміна енергетичного, зокрема теплового, балансу окремих районів земної кулі і всієї планети;

- і, нарешті, зміни, що вносяться у біоту - сукупність живих організмів, - в результаті винищення деяких їх видів, створення нових порід тварин і сортів рослин, переміщення їх на нові місця проживання.

Забруднення навколишнього середовища твердими, рідкими і газоподібними ве 1000 ществ призводить до зміни її фізичних і хімічних властивостей, що несприятливо впливає на організми. Розрізняють фізичне (теплове, шумове, світлове, електромагнітне та ін), хімічне і біологічне (привнесення в природні спільноти нехарактерних для них видів, які погіршують умови існування мешканців даного спільноти) забруднення.

Над великими містами атмосфера містить в 10 разів більше аерозолів і в 25 разів більше газів. При цьому 60-70% газового забруднення дає автомобільний транспорт. Більш активна конденсація вологи приводить до збільшення опадів на 5-10%. Самоочищенню атмосфери перешкоджає зниження на 10-20% сонячної радіації і швидкості вітру.

При малій рухливості повітря теплові аномалії над містом охоплюють шари атмосфери в 250-400 м, а контрасти температури можуть досягати 5-6 В° С. З ними зв'язані температурні інверсії, що приводять до підвищеного забруднення, туманів і зможу.

Міста споживають в 10 і більше разів більше води в розрахунку на 1 людину, чим сільські райони, а забруднення водойм досягає катастрофічних розмірів. Обсяги стічних вод досягають 1м2 у добу на одну людину. Тому практично всі великі міста відчувають дефіцит водних ресурсів і багато хто з них одержують воду з вилучених джерел.

Водоносні обрії під містами сильно виснажені в результаті безперервних відкачок свердловинами і колодязями, а крім того забруднені на значну глибину.

Корінному перетворенню піддається й грунтовий покрив міських територій. На великих площах, під магістралями й кварталами, він фізично знищується, а в зонах рекреацій - парки, сквери, двори - сильно знищується, забруднюється побутовими відходами, шкідливими речовинами з атмосфери, збагачується важкими металами, оголеність грунтів сприяє водної та вітрової ерозії.

Рослинний покрив міст звичайно практично повністю представлений "культурними насадженнями" - парками, скверами, газонами, квітниками, алеями. Структура антропогенних фітоценозів не відповідає зональним і регіональним типам природної рослинності. Тому розвиток зелених насаджень міст протікає в штучних умовах, постійно підтримується людиною. Багаторічні рослини в містах розвиваються в умовах сильного гноблення.

Ще порівняно недавно забруднення повітря вважалося локальної проблемою великих міст і промислових центрів. Зараз зрозуміло, що атмосферні забруднювачі поширюються на величезні відстані, завдаючи шкоди навколишньому середовищу далеко від джерела викиду. Таким чином, боротьба з ними стала глобальним завданням, що вимагає міжнародного співробітництва. До важливих забруднювачів повітря відносяться антропогенні гази: хлорфторвуглеці (ХФВ), діоксид сірки (SO2), вуглеводні (УВ) і оксиди азоту (N0). Однією з форм забруднення можна вважати викликане людиною підвищений вміст в атмосфері її життєво важливого природного компонента - діоксиду вуглецю.

Забруднювачі можуть серйозно впливати на інші природні складові атмосфери, зокрема знижувати концентрацію озону (О3) в її верхньому шарі. За іронією долі сам озон місцями забруднює повітря на рівні землі. Він безпосередньо вражає багато сільськогосподарські культури, шкідливий для нашого здоров'...я, а в поєднанні з УВ і N0X утворює так званий фотохімічний зміг. Забруднювачами атмосфери в принципі є також пил, шум, зайве тепло, радіоактивність і електромагнітні поля. Особливу тривогу викликає забруднення атмосфери сірчистим газом, який утворюється вході переробки сірчистих з'єднань.

В результаті дощ і сніг виявляються підкисленою (величина рН нижче 5,6). Кислотні опади призводять до загибелі лісів, перетворенню озер, річок та ставків в мляві водойми, що спричиняє за собою знищення співтовариств рослин і тварин. Крім того, вони посилюють тяжкість перебігу захворювань дихальних шляхів тварин і человека.Попаданіе в верхні шари атмосфери оксидів азоту і фреонів, що широко застосовуються в якості аерозольних розпилювачів і хладоагентов в холодильних установках, призводить до ослаблення озонового шару, який не пропускає до поверхні Землі ультрафіолетове випромінювання, згубне для всіх живих організмів. В останні роки виникла необхідність вживання заходів по захисту озонового шару, оскільки над Антарктидою у 1980 р. виникла В«озонова діраВ». Подібні В«озонові діркиВ» в над речовини.

Негативні наслідки коріннях. середовища.

підвищеної За даними середовища. Особливу небезпеку

Список використаної літератури

1.

2.

3. Екологічне

4.