Предмет и задачи экологии. Общее определение экологических систем

НОУ ВПО РЯЗАНСКИЙ  ФИЛИАЛ

МОСКОВСКОГО ПСИХОЛОГО-СОЦИАЛЬНОГО  ИНСТИТУТА 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по  дисциплине

«Экология»

на  тему:

«Предмет и задачи экологии.

Общее определение экологических  систем» 
 
 
 

Выполнил: ст.гр. 9г8/4 

Проверил:  
 
 
 

Рязань, 2011г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение.
2. Предмет и задачи экологии.
3. Общее определение экологических систем.
4. Заключение.
5. Список использованной литературы.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение.

 

     Современный мир отличается необычайной сложностью и противоречивостью событий, он пронизан противоборствующими тенденциями, полон сложнейших альтернатив, тревог и надежд.

     Конец XX века характеризуется мощным рывком в развитии научно-технического прогресса, ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом, ухудшением состояния окружающей человека природной среды.

     Поистине  наша планета никогда ранее не подвергалась таким физическим и  политическим перегрузкам, какие она  испытывает на рубеже XX - XXI веков. Человек  никогда ранее не взимал с природы  столько дани и не оказывался столь  уязвимым перед мощью, которую сам же создал.

     Что же несет нам век грядущий - новые  проблемы или безоблачное будущее? Каким будет человечество через 150, 200 лет? Сможет ли человек своим  разумом и волей спасти себя самого и нашу планету от нависших над  ней многочисленных угроз?

     Эти вопросы, несомненно, волнуют многих людей. Будущее биосферы стало предметом  пристального внимания представителей многих отраслей научного знания, что  само по себе может быть достаточным  основанием для выделения особой группы проблем - философско-методологических проблем экологического прогнозирования. Следует подчеркнуть, что данный аспект является одной из “слабостей молодой науки футурологии” в целом. Разработка этих проблем является одним из важнейших требований развития человеческой культуры на современном этапе развития человечества. Ученые согласились, что принятая политика по принципу “реагировать и исправлять” бесплодна, повсеместно завела в тупик. “Предвидеть и предотвращать - единственно реалистический подход”. Исследование будущего поможет всем странам мира решить самый насущный вопрос: как направить огромную по своим масштабам циркуляцию природных сил и ресурсов по пути, который будет полнее удовлетворять потребности людей и не нарушать при этом экологические процессы?

     Взаимодействие человека с природой – одна из наиболее сложных и трудно разрешимых проблем современности. Сегодня стало очевидным, что задачи сохранения окружающей среды и экономического развития взаимосвязаны: разрушая и истощая природную среду невозможно обеспечить устойчивое экономическое развитие.

     Формирование  комплексной и гармоничной системы  природопользования – важная проблема, стоящая перед экономистами. Ее разрешение требует знания основ экологии, экономики и организации природопользования всеми специалистами экономического профиля. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Предмет и задачи экологии.

       Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 г. Термин «экология» был предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Следовательно, это сравнительно молодая наука. Но именно она переживает в настоящее время период быстрого роста. Экология (от греч. оicos—дом и logos— наука) в буквальном смысле — наука о местообитании.

       Существует  много определений экологии как  науки, однако подавляющее большинство современных исследователей считает, что экология — это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Понятие экологии очень обширно, поэтому в зависимости от акцента на той или иной ее задаче меняется и сама формулировка. Для «долгосрочного употребления» лучшим определением может быть, например, следующее: «Экология — это биология окружающей среды». Один из отечественных экологов А. С.

       Данилевский давал такое определение: «Экология  — наука о структуре и функции экологических систем и о механизмах, обеспечивающих их гомеостазис». Для последних десятилетий XX в. наиболее подходит одно из определений экологии, приведенное в полном словаре Уэбстера: «Предмет экологии — это совокупность или структура связей между организмами и средой».

       Соревнуясь  друг с другом в точности и краткости  формулировок, авторы забывают, что еще Эрнст Геккель дал этой науке исчерпывающее определение: «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего— его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология— это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал условиями, порождающими борьбу за существование».

       Становление экологии стало возможным после  того, как были накоплены обширные сведения о многообразии живых организмов на Земле и особенностях их образа жизни в различных местообитаниях и возникло понимание, что строение, функционирование и развитие всех живых существ, их взаимоотношения со средой обитания подчинены определенным закономерностям, которые необходимо изучать.

     Основной  предмет экологии – изучение совокупности живых организмов, взаимодействующих друг с другом и образующих с окружающей средой некое единство (экологическую систему), в пределах которой осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества.

     Задачи  экологии:

     •исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с  антропогенными воздействиями на окружающую среду;

     •оптимизация  взаимоотношений между человеком  и окружающей природной средой;

     • создание научной основы рациональной эксплуатации природных ресурсов;

     • прогнозирование изменений природы под влиянием деятельности человека;

     • сохранение среды обитания человека.

       Задачи  экологии меняются в зависимости  от изучаемого уровня организации живой  материи. Популяционная экология исследует закономерности динамики численности и структуры популяций, а также процессы взаимодействий (конкуренция, хищничество) между популяциями разных видов.

       Главная же теоретическая и практическая задача экологии — раскрыть общие  закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу.

       Взаимодействие  человеческого общества и природы  стало одной из важнейших проблем современности, поскольку положение, которое складывается в отношениях человека с природой, часто становится критическим: исчерпываются запасы пресной воды и полезных ископаемых (нефти, газа, цветных металлов и др.), ухудшается состояние почв, водного и воздушного бассейнов, происходит опустынивание огромных территорий, усложняется борьба с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. Антропогенные изменения затронули практически все экосистемы планеты, газовый состав атмосферы, энергетический баланс Земли. Это означает, что деятельность человека вступила в противоречие с природой, в результате чего во многих районах мира нарушилось ее динамическое равновесие.

       Для решения этих глобальных проблем и прежде всего проблемы интенсификации и рационального использования, сохранения и воспроизводства ресурсов биосферы экология объединяет в научном поиске усилия ботаников, зоологов и микробиологов, придает эволюционному учению, генетике, биохимии и биофизике их истинную универсальность.

       В круг проблем экологии включены также  вопросы экологического воспитания и просвещения, морально-этические, философские и даже правовые вопросы. Следовательно, экология становится наукой не только биологической, но и социальной.  
 
 
 
 
 
 

3. Общее определение экологических  систем.

 

     Термин  «экологическая система» предложен  А. Тенсли (1935), который считал, что  экологические системы представляют собой основные природные единицы  на поверхности Земли, в которые  входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, -- факторы местообитания в самом широком смысле». Он подчеркивал, что для экологических систем характерен «разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим».

     Понятие «экологическая система» приложимо  к объектам разной сложности и  размеров, к экологическим системам могут быть отнесены муравейник, участок  леса, озеро, город, ферма, кабина космического корабля. Существует иерархия экологических систем, когда внутри крупной экологической системы могут быть выделены экологические системы более низких уровней. Напр., массив леса -- экологическая система, в пределах которой находятся экологическая система. Лесов разного типа, экологическая система парцеллы, экологическая система гниющего пня и т. д. Экологическая система, выделяемая в границах фитоценоза, соответствует биогеоценозу в понимании В. Н.Сукачева и его последователей. Нередко в отечественной литературе термины «экологическая система» и «биогеоценоз» используются в качестве синонимов.

     Экологическая система – основная функциональная единица экологии, включающая в себя живые организмы (биоценоз) и среду обитания (экотоп), причем каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни.

     Экосистемы  представляют собой основные природные  единицы на поверхности Земли. Это  не только комплекс живых организмов, но и все сочетания физических факторов. Всюду, где можно наблюдать  отчетливое единство растений и животных, объединенных отдельным участком окружающей среды, говорят об экологической системе.

     Понятие экосистемы не ограничивается какими-то признаками ранга, размера, сложности  и происхождения. Поэтому оно  применимо как к относительно простым искусственным (аквариум, теплица, пшеничное поле), так и к сложным естественным комплексам организмов и среды их обитания (озеро, лес, океан).

     В состав экосистемы входят неживые и живые компоненты.

     Неживые (абиотические) компоненты:

     1) неорганические вещества (N₂, C0₂, Н₂О и др.), включающиеся в природные круговороты;

2. органические соединения (углеводы, белки, аминокислоты, гумусовые вещества и др.), связывающие биотическую и абиотическую части экосистем;
3. климатический режим (освещенность, температура, влажность и другие физические факторы).

     Живые (биотические) компоненты экосистем:

     1) продуценты – автотрофные (самостоятельно питающиеся) организмы, главным образом, зеленые растения, которые создают органические вещества из простых неорганических веществ. Автотрофы составляют основную массу всех живых существ и полностью отвечают за образование всего нового органического вещества в любой экосистеме, т.е. являются производителями продукции,

2. макроконсументы (консументы 1, 2 и т.д. порядка) – гетеротрофные (питающиеся другими) организмы, главным образом, животные, которые поедают растения и другие организмы. В отличие от автотрофов продуцентов, гетеротрофы выступают как потребители и разрушители органических веществ,
3. микроконсументы (редуценты) – гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, которые разрушают сложные соединения мертвой протоплазмы, поглощают некоторые продукты разложения и высвобождают неорганические питательные вещества, пригодные для использования продуцентами.

     Структура экосистемы. В зависимости от характера питания в экосистеме строится экологическая пирамида (пирамида питания), состоящая из нескольких трофических уровней:

     1) (низший) занимают автотрофные организмы;

2. гетеротрофные организмы 1 порядка, использующие в пищу биомассу растений;
3. гетеротрофы 2 порядка, питающиеся гетеротрофами 1 порядка, и т.д.

     В наземных экосистемах масса продуцентов  больше, чем масса консументов, масса  консументов 1-ого порядка больше, чем консументов 2-ого порядка и т.д. Это обусловлено тем, что пища используется не только на рост организмов, но и на удовлетворение энергетических затрат: дыхание, движение, размножение, поддержание температуры. Поэтому графически модель экосистемы имеет вид пирамиды.