Презентация по экологии. "Экология. Популяция. Биосфера".

Презентация по экологии. "Экология. Популяция. Биосфера". Для обучающихся 10-11 классов. аааааааааааааааааааа
Скачать материал
библиотека
материалов
Содержание слайдов
Номер слайда 1

Экология как научная дисциплина. Общая экология.

Номер слайда 2

Основной интерес человечества- это сохранения собственной среды обитания ; собственного здоровья при таком же или более высоком уровне цивилизованности.

Номер слайда 3

КОНСТИТУЦИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением. Статья 42 Глава 2. Права и свободы человека и гражданина

Номер слайда 4

«…сумма знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, как и неорганической, и прежде всего дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология – это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал условиями, порождающими борьбу за существование». Э.Геккель, 1866г. Что такое экология?

Номер слайда 5

В наиболее простом (исходном) варианте определения экологии ее предметом можно обозначить взаимоотношения организмов (и систем надорганизменного уровня) с окружающей (абиотической, биотической и антропогенной) средой. Учитывая парадигму системного подхода в современном естествознании, экологию можно определить как науку о структуре и функционировании экологических систем различного ранга.

Номер слайда 6

Определение экологии Экология – одна из биологических наук, изучающая живые системы в их взаимодействии со средой обитания. Экология – комплексная наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии ее и общества. Экология – особый научный подход к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический подход). Экология – совокупность научных и практических проблем взаимоотношений человека и природы (экологические проблемы). Экология – наука о взаимодействии трех систем: природы, человеческого общества, порожденной человеком техники (глобальная экология).

Номер слайда 7

Экология (греческое ойкос – дом, жилище, родина + греческое логос – понятие, учение) – область знания, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой (в том числе и с другими организмами и сообществами). (Н.Ф.Реймерс, Краткий словарь биологических терминов: Кн. Для учителя.-2-е изд..-М.: Просвещение, 1995.- с.351) Экология – область знания, рассматривающая различные аспекты взаимоотношений организмов (в том числе и человека), их сообществ с окружающей средой. (А.В.Миронов, Преподавание экологии в школе/М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2004.-с.221). В работах В.И. Панова экология рассматривается как соответствующая область биологической науки, как междисциплинарный подход к изучению экосистем планетарного масштаба, как мировоззренческая позиция, ставящая своей целью сохранение жизни на Земле.

Номер слайда 8

Эрнст Геккель «Экология - это биология окружающей среды» «Среда обитания определяет эволюцию»

Номер слайда 9

Экология – это наука о взаимосвязях и взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой. «… это познание экономики природы…» (14 сентября 1866 год, немецкий биолог Эрнст Геккель)

Номер слайда 10

История развития экологии 3 этапа 1. Зарождение и становление экологии как науки … до 60-х г.г. XIX века накапливались данные о взаимосвязи организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.

Номер слайда 11

1. Накопительный (описательный) Аристотель (384–322 г.г. до н.э.). «История животных» Теофраст (372–287 г.г. до н.э.) «История растений»

Номер слайда 12

С.П. Крашенинников (1713–1755 г.г.) «Описание земли Камчатской»

Номер слайда 13

2. Аналитический (XIV - XVIII века) Жан-Батист Ламарк 1744-1829 Карл Линней 1707-1778 Антуан Лавуазье 1743-1794 Сформировано принципиальное понимание взаимосвязи между организмами и средой их обитания

Номер слайда 14

Номер слайда 15

Номер слайда 16

2. Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний 60-е г.г. XIX в. – 50-е г.г. XX в. Ч. Дарвин (1809–1882 г.г.) определил основные факторы эволюции органического мира: 1859 г. – «Происхождение видов путем естественного отбора…» 1871 г. – «Происхождение человека»

Номер слайда 17

Особую роль в развитии экологических идей сыграли труды великого английского ученого-естествоиспытателя Чарльза Дарвина(1809-1882) – основателя учения об эволюции органического мира. Вывод Ч. Дарвина о существующей в природе постоянной борьбе за существование принадлежит к числу центральных проблем экологии.

Номер слайда 18

Карл Мебиус (1877) БИОЦЕНОЗ - это “объединение живых организмов, соответствующее по своему составу, числу видов и особей некоторым средним условиям среды, объединение, в котором организмы связаны взаимной зависимостью и сохраняются благодаря постоянному размножению в определенных местах... Если бы одно из условий отклонилось на некоторое время от обычной средней величины, изменился бы весь биоценоз...”

Номер слайда 19

В.И. Вернадский 1863-1945 А. Тэнсли 1871-1955 Сформулировал понятие «Биосфера» Ввёл термин «экосистема» А. Тэнсли: «любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которых может поддерживаться круговорот веществ, называется экологической системой» Системный (конец XIX – середина XX века)

Номер слайда 20

Формирование нового понимания «экологического равновесия» Н.В. Тимофеев-Ресовский 1900-1981 Н.И. Вавилов 1887-1943 Н.К. Кольцов 1872-1940 Генетика: Изучение механизмов наследования признаков

Номер слайда 21

3. Превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды 50-е г.г. XX в. – до настоящего времени Современный этап связан с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воздействия человека на природу Ю. Одум, Н.Н. Моисеев, Н.Ф. Реймерс

Номер слайда 22

Юджин Одум (англ. Eugene Pleasants Odum) (17 сентября 1913, Нью-Порт Нью-Гэмпшир, США—10 августа 2002, Афины, Джорджия, США) — известный американский эколог и зоолог, автор классического труда «Экология», который до сих пор является актуальным по теории экологии. Николай Фёдорович Реймерс (1931—1993) — советский зоолог, эколог, один из главных участников становления заповедного дела в СССР. Доктор биологических наук, профессор. Ники́та Никола́евич Моисе́ев (23 августа 1917, Москва — 29 февраля 2000, там же) — советский и российский учёный в области общей механики и прикладной математики, академик Академии наук СССР (впоследствии РАН) (1984) и ВАСХНИЛ (впоследствии РАСХН) (1985), почётный член Российской академии естественных наук (РАЕН), член Международной академии астронавтики (Париж), президент Российского отделения «Зеленого креста», президент Российского национального комитета содействия Программе ООН по охране окружающей среды, президент Международного независимого эколого-политологического университета (МНЭПУ) (1993—2000), главный редактор журнала «Экология и жизнь» (1995—2000). Основатель и руководитель целого ряда научных школ. Автор 35 монографий, 10 учебных пособий и более 300 научных и научно-популярных статей. Труды по динамике твёрдого тела с жидкостью, численным методам математической физики, теории оптимизации управления и др.

Номер слайда 23

Интеграционный (середина XX века – наши дни) Смена антропоцентрической парадигмы мировосприятия на биоцентрическую Восприятие экологических знаний как теоретической основы рационального природопользования - Становление «Environmental Sciense» Осознание наличия некоего предела интенсивности воздействия цивилизации на окружающую среду,превышение которого вызывает необратимые изменения в природных сообществах, угрожающие выживанию человека как биологического вида.

Номер слайда 24

Н.Ф. Реймерс (1931-1993 гг.) «Природопользование – это совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению.» «Объектом природопользования как научной дисциплины служит комплекс взаимоотношений между природными ресурсами, естественными условиями жизни общества и его социально-экономическим развитием.»

Номер слайда 25

Коэволюция человека и природы «Коэволюция означает такое поведение человека, которое имеет своим результатом не деградацию биосферы, а содействие ее развитию …» Н.Н. Моисеев 1917-2000 Факт признания происходящего на наших глазах антропогенного изменения биосферы требует корректировки хозяйственной деятельности человека, ориентирующейся на сохранение устойчивости биосферы.

Номер слайда 26

Номер слайда 27

Предметом экологии являются отдельные особи, популяции, сообщества, экосистемы. Задачи экологии состоят в изучении влияния окружающей среды на живые организмы, выявление проблем взаимодействия человека и природы, предложение рациональных путей выхода из экологического кризиса.

Номер слайда 28

Задачи экологии Искусственная регуляция численности видов - вредителей сельского хозяйства Изучение взаимоотношений организмов, популяций, видов между собой Изучение закономерностей действия факторов неживой природы на организмы Решение проблемы охраны природы Создание эффективной агротехники выращивания сельскохозяйственных культур Изучение проявлений борьбы за существование в популяциях

Номер слайда 29

МЕГАЭКОЛОГИЯ Предмет экологии Организмы в их отношениях с окружающей средой Среда обитания Общие законы функционирования экосистем Биоэкология Средология (энвироника) Общая экология

Номер слайда 30

КУЛЬТУРА экософия; экологическое право; экологическое образование и воспитание ГЕОГРАФИЯ геоэкология ЯДРО ОБЩАЯ ЭКОЛОГИИ социальная экология СОЦИОЛОГИЯ аутэкология (экология особи, организма); популяционная экология; синэкология (экология сообществ организмов); экология систематических групп организмов (например, зооэкология, экология растений и т.п.); биогеоценология; биосферология (глобальная экология) ЭКОЛОГИЯ инженерная экология; сельскохозяйственная экология; промышленная экология; рекреационная экология; медицинская экология ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ

Номер слайда 31

В 1910 г. на Третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии: Аутэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой (жизненные циклы и поведение как способ приспособления к окружающей среде). Демэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой. Синэкология — раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами.

Номер слайда 32

Номер слайда 33

Номер слайда 34

раздел экологии, посвященный изучению видовых особенностей реагирования организмов (индивидуумов или популяций) на факторы среды и "образу жизни" популяций. (от греч. autos – сам и экология)

Номер слайда 35

экология популяций, экология популяционная – раздел общей экологии, изучающий структурные и функциональные характеристики, динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения, выясняющий условия, при которых формируются популяции. (от греч. demos – народ и экология)

Номер слайда 36

рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы: потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов.

Номер слайда 37

раздел экологии, посвященный изучению жизни групп видов, представляющих определенные единства… Синэкологические исследования включают изучения: (от греч. syn – вместе и экология) эдафоклиматических условий сообщества или синтаксона, экологические отношения данного синтаксона с прочими.

Номер слайда 38

наука о взаимодействии географических, биологических (экологических) и социально-производственных систем. Особое внимание геоэкология обращает на отрицательные последствия хозяйственной деятельности человека, разработку рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы.

Номер слайда 39

Также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека, антэкологию и др. В связи с многогранностью предмета и методов исследований в настоящее время некоторые ученые рассматривают экологию как комплекс наук, который изучает функциональные взаимосвязи между организмами (включая человека и человеческое общество в целом) и окружающей их средой, круговорот веществ и потоков энергии, делающих возможность жизнь.

Номер слайда 40

Факториальная экология Исследует влияние на организмы факторов среды физическая экология химическая экология

Номер слайда 41

Экология сред жизни Рассматривает взаимоотношения организмов и их сообществ со средой по основным сферам жизни и по ландшафтным подразделениям аэроэкология гидроэкология литоэкология экология тундры экология пустынь

Номер слайда 42

Концептуальная и экспериментальная экология Изучает общие экологические закономерности аналитическая экология теоретическая экология динамическая экология

Номер слайда 43

Хроноэкология Изучает экологические процессы во времени эволюционная экология археэкология палеоэкология

Номер слайда 44

Экология человека и социальная экология Изучает взаимоотношения человека с окружающей средой экология индивида экология репродуктивных групп популяционная экология человека экология личности экология семьи экология социальных групп

Номер слайда 45

Прикладная экология Изучает вопросы антропогенного преобразования экосистем и создание новых, предотвращения их разрушения, разработки принципов рационального природопользования. космическая экология инженерная экология промысловая экология медицинская экология сельскохозяйственная экология

Номер слайда 46

Экология поселений Изучает условия существования людей в населенных пунктах различных типов и размеров урбоэкология экология строительства архитектурная экология

Номер слайда 47

Экология культур Изучает жизнь человека в социально-культурной среде экология культуры экология духа

Номер слайда 48

Экология, как комплекс наук, тесно связана с такими науками, как Биология Химия Математика География Физика Эпидемиология Биогеохимия

Номер слайда 49

Главнейшая цель современной экологии на данном этапе развития человеческого общества — вывести Человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором будет достигнуто удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколении.

Номер слайда 50

Основные экологические проблемы современности Проблема загрязнения окружающей среды ― ‖ ― потери биоразнообразия ― ‖ ― опустынивания, эрозии почв и обезлесения ― ‖ ― перенаселения (демографическая) ― ‖ ― нехватки продовольствия и воды ― ‖ ― рециркуляции отходов ― ‖ ― здоровья населения ― ‖ ― энергии и сырья ― ‖ ― городов и транспорта ― ‖ ― изменения климата

Номер слайда 51

Номер слайда 52

Номер слайда 53

При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников. Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы. Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов.

Номер слайда 54

Задание Почвенный покров городских территорий подвергается коренному преобразованию. Обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии. В зонах рекреаций почва сильно загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами На больших площадях, под магистралями и кварталами, почвенный покров физически уничтожается.

Номер слайда 55

искажают наследственную информацию, в результате чего «больные» клетки начинают безудержно делиться. Агрессивные экологические факторы: повреждают хромосомы и вызывают мутации в генах Какие последствия может вызвать загрязнение окружающей среды у человека?

Номер слайда 56

Методы экологии Общенаучные Специальные Теоретические Эмпирические анализ и синтез наблюдение дедукция и индукция эксперимент Экологическое моделирование (имитация экологических явлений с помощью лабораторных, логических, математических или натурных моделей) Экологический мониторинг (система наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния окружающей среды) Методы смежных наук: физики, химии, географии, геохимии и др.

Номер слайда 57

Метод – путь, способ познания Наблюде- ние Экспери- мент Моделиро- вание Бинокль, лупа, микроскоп, космический спутник Описа- ние Измере- ние Батискаф, аквариум, лабораторное оборудование Линейка, теодолит, эхолот, сканер Словари, энциклопедии, научные статьи Компьютер., компьютерная программа

Номер слайда 58

Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии: Всё связано со всем Ничто не исчезает в никуда Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами. Ничто не даётся даром

Номер слайда 59

Номер слайда 60

Природа —естественная среда обитания человека (всё, что не создано человеком) Общество - обособившаяся от природы, но тесно с ней связанная часть материального мира, представляющая собой формы объединения людей и способы их взаимодействий

Номер слайда 61

Последствия экологического кризиса. 1. Сокращается площадь лесов и земель. 2. Климатические изменения...  4. Уменьшение разнообразий животного и растительного мира. 3. Загрязнение окружающей среды. Охрана природы. Охрана природы - меры по сохранению, рациональному использованию и восстановлению ресурсов Земли. В конституции РФ закреплена обязанность гражданина охранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам.

Номер слайда 62

Окружающая среда Среда обитания- это – совокупность компонентов живой и неживой природы, а так же деятельности человека, воздействующих на организм.

Номер слайда 63

Компоненты среды Непосредственно природная среда Преобразованная людьми природная среда Созданная человеком среда Социальная среда

Номер слайда 64

Основным понятием и основной таксономической единицей в экологии является «экосистема». Этот термин введён в употребление А. Тенсли в 1935 г., т.е. более полувека спустя после выделения экологии как отрасли научных знаний (1866). Под экосистемой понимается любая система, состоящая из живых существ и среды их обитания, объединённых в единое, функциональное звено. Основные свойства экосистем – способность осуществлять круговорот веществ, противостоять внешним воздействиям, производить биологическую продукцию. 

Номер слайда 65

Выделяют обычно экосистемы различного ранга: от микроэкосистем (небольшой водоём, труп животного с населяющими его организмами или ствол дерева в стадии размножения, аквариум и даже лужица или капля воды, пока они существуют и в них присутствуют живые организмы, способные осуществлять кругооборот веществ); мезоэкосистемы (лес, пруд, река и т.п.); макроэкосистемы (океан, континент, природная зона и т.п.) и глобальная экосистема – биосфера в целом.

Номер слайда 66

Экосистемы обычно включают два блока. Первый из них состоит из взаимосвязанных организмов разных видов и носит название «биоценоз» (термин введён немецким зоологом К. Мебиусом в 1877г.), второй блок составляет среда обитания, которую в данном случае называют«биотоп» или«экотоп». Каждый биоценоз состоит из множества видов, но виды входят в него не отдельными особями, а популяциями или их частями. Популяция – это относительно обособленная часть вида (состоит из особей одного вида), занимающая определённое пространство и способная к саморегулированию и поддерживанию оптимальной численности особей.

Номер слайда 67

В экологии часто пользуются также термином «сообщество». Содержание этого термина неоднозначно. Под ним понимается и совокупность взаимосвязанных организмов разных видов (синоним – биоценоз), и аналогичная совокупность только растительных (фитоценоз, растительное сообщество), животных (зооценоз) организмов или микробного населения (микробоценоз).

Номер слайда 68

Системность экологии. Экология как наука рассматривает системы, звенья и члены которых находятся в тесной взаимосвязи и взаимозависимости. Говоря о системных явлениях, важно познакомиться с видами систем, общими положениями теории систем. Обычно различают три вида систем: −изолированные, которые не обмениваются с соседними ни веществом, ни энергией; −закрытые, которые обмениваются с соседними энергией, но не веществом (например, космический корабль); −открытые, которые обмениваются с соседними и веществом, и энергией. Практически все природные (экологические) системы относятся к типу открытых.

Номер слайда 69

Вопросы и задания 1.Дайте определение экологии как науки. Назовите автора термина. 2.Какие вопросы и проблемы рассматривает «Общая экология»? Назовите её основные разделы. 3.Почему экологию относят к системным наукам? Назовите основные виды систем и присущие им связи. 4.Дайте определение понятий (терминов) экологии: «экосистема», «биоценоз», «сообщество», «популяция». К какому виду системы относится «экосистема» и почему? Какие для неё присущи связи? Приведите примеры. 5.Назовите экологические законы Б. Коммонера. Раскройте их содержание.

Номер слайда 70

Среды жизни Наземно – воздушная Водная Почвенная Организменная

Номер слайда 71

Среды жизни. Вода является самой первой средой жизни. Затем стала осваиваться суша, и появились наземные организмы. Стала осваиваться и воздушная среда, появились организмы, приспособленные к жизни в наземно-воздушной среде. Образование почвы привело к приспособлению к жизни в ней, сформировалась еще одна среда обитания для многих живых организмов. Совместная жизнь организмов привела к тому, что сами организмы стали средой обитания для многих видов других организмов, одних мы называем хозяевами, других — сожителями. Среды жизни. Экологическая ниша

Номер слайда 72

Номер слайда 73

Наземно-воздушная среда

Номер слайда 74

Водная среда

Номер слайда 75

Почвенная среда

Номер слайда 76

Организменная среда

Номер слайда 77

Взаимосвязь человека, общества и природы. 3.Играет большую роль в хозяйственной деятельности человека. Что дает нам природа и чем она нам помогает: 1.Природа дает человеку ресурсы для удовлетворения его потребностей. 2.Поддержание физических и духовных сил, здоровья.

Номер слайда 78

человек природа Взаимосвязь Человек и природа Экологическая катастрофа С переходом основной части человечества к производящему хозяйству (скотоводство и земледелие) состояние природы стало ухудшаться.

Номер слайда 79

По способу питания человек является гетеротрофом, а, следовательно, биологически он – консумент. Однако в результате своей особой биосоциальной природы он – единственный живой организм на Земле, который (социально, не биологически) может выступать еще в роли «автотрофа» (искусственный синтез органических соединений из неорганических в лабораториях), и в роли «редуцента», так как обладает универсальным деструктором – огнем.

Номер слайда 80

Классификация организмов по их роли в природе и способу питания Название группы Определение Примеры 1. Продуценты (производители) организмы, создающие органическое вещество из неорганических веществ неживой природы все зеленые растения, хемотрофные бактерии 2. Консументы (потребители) организмы, питающиеся другими живыми организмами травоядные и хищные животные, растения-паразиты, животные-могильщики 3. Редуценты (разрушители) организмы, разрушающие органическое вещество некоторые микроорганизмы, грибы

Номер слайда 81

Влияние среды на организм осуществляется через воздействие ее компонентов – экологических факторов. Экологический фактор – любой элемент среды, способный оказать прямое или косвенное воздействие на организм.

Номер слайда 82

Примеры экологических факторов Вырубка лесов Ветер Осушение болот Хищничество Магнитное поле Промысел рыб Сооружение свалок Загрязнение химическими отходами почвы Свет Размножение Температура Отношения доминирования в стаде Влажность Строительство коммуникаций Химический состав воды Радиация Волны Контакты между членами семьи Отношения полов Давление Паразитизм

Номер слайда 83

Абиотические Биотические Антропогенные Климатические (свет, влажность, давление и др.) Внутри-видовые средовые пищевые половые Географические (рельеф, природные барьеры – реки, ледники и т.п.) Межвидовые средовые пищевые Эдафические (свойства почв, субстратов) Гидрологические (водная среда) ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Номер слайда 84

Абиотические факторы влияющие на жизнедеятельность организмов и их размножение факторы неживой природы. Биотические факторы влияющие на жизнедеятельность особей и видов другие живые организмы, внутривидовые и межвидовые отношения. Антропогенные факторы влияющая на жизнедеятельность организмов и их размножение деятельность человека.

Номер слайда 85

Экологический фактор Абиотические (факторы неживой природы) Биотические (живой природы) Антропогенные (хозяйственная деятельность человека)

Номер слайда 86

По продолжительности действия ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ Разовые (падение метеорита, снаряда) Постоянные (сила тяготения, состав океана, атмосферы) Изменчивые регулярно-периодические (суточная, сезонная ритмика) нерегулярно-периодические (погодные условия, бури, ливни, обвалы, землетрясения) эпизодические (многие антропогенные) длительно направленные (зарастание водоемов, потепление климата)

Номер слайда 87

Закон Ю. ЛИБИХА Жизнедеятельность организма ограничивает фактор, количество и качество которого близко к минимуму Лимитирующие факторы Закон минимума

Номер слайда 88

Немецким химиком Ю. Либихом в 1840 г. сформулирован закон минимума Урожай (его величина и устойчивость во времени) определяется питательным веществом, находящемся в почве в минимальном количестве

Номер слайда 89

Позднее было установлено (Ф. Блекманом), что не только минимальное, но и максимальное воздействие какого-либо фактора среды действует угнетающе на организмы. Согласно закону лимитирующего фактора, экологические факторы, присутствующие как в недостатке, так и в избытке (по отношению к оптимальным требованиям организма), ограничивают или прекращают его развитие и даже существование.

Номер слайда 90

Закон толерантности (В. Шелфорд, 1913 г.) Согласно данному закону, каждый фактор характеризуется зоной оптимальных значений для данного вида организмов и имеет пределы положительного влияния. Приближение интенсивности действия фактора к критическим точкам – пределам выносливости, происходит угнетение жизнедеятельности организма (зона пессимума).

Номер слайда 91

Экологическая толерантность Tolerantia – (лат.) – терпение – способность выдерживать изменения условий обитания Организмы, обитающие в узком диапазоне фактора Организмы, приспособившиеся существовать в широком диапазоне внешних условий

Номер слайда 92

Экологическая валентность или пластичность вида Экологически выносливые виды – эврибионты Маловыносливые – стенобионты Эври и стенотермные (по отношению к температуре) Эври и стенногаллиные (к концентрации солей) Эври и стенофотные (к свету)

Номер слайда 93

Для разных видов растений и животных пределы условий, в которых они себя хорошо чувствуют неодинаковы. Например, одни растения предпочитают очень высокую влажность, другие предпочитают засушливые местообитания. Одни виды птиц улетают в теплые края, другие – клесты, кедровки и птенцов выводят зимой. Чем шире количественные пределы условий среды обитания, при которых тот или иной организм, вид и экосистема могут существовать, тем выше степень их выносливости, или толерантности. Свойство видов адаптироваться к условиям среды называется экологической пластичностью, а по амплитуде переносимых популяциями естественных колебаний фактора судят об экологической валентности вида. Виды с узкой экологической пластичностью, т.е. способные существовать в условиях небольшого отклонения от своего оптимума, узкоспециализированные, называются стенобионтными (stenos – узкий), виды широко приспособленные, способные существовать при значительных колебаниях факторов – эврибионтные (eurys – широкий) Границы, за которыми существование невозможно, называются нижним и верхним пределами выносливости, или экологической валентности.

Номер слайда 94

Для разных видов растений и животных пределы условий, в которых они себя хорошо чувствуют неодинаковы. Например, одни растения предпочитают очень высокую влажность, другие предпочитают засушливые местообитания. Одни виды птиц улетают в теплые края, другие – клесты, кедровки и птенцов выводят зимой. Чем шире количественные пределы условий среды обитания, при которых тот или иной организм, вид и экосистема могут существовать, тем выше степень их выносливости, или толерантности. Свойство видов адаптироваться к условиям среды называется экологической пластичностью, а по амплитуде переносимых популяциями естественных колебаний фактора судят об экологической валентности вида. Виды с узкой экологической пластичностью, т.е. способные существовать в условиях небольшого отклонения от своего оптимума, узкоспециализированные, называются стенобионтными (stenos – узкий), виды широко приспособленные, способные существовать при значительных колебаниях факторов – эврибионтные (eurys – широкий) Границы, за которыми существование невозможно, называются нижним и верхним пределами выносливости, или экологической валентности.

Номер слайда 95

ПРИМЕР. Рыбы соленых и пресных водоемов – стенобионты. Трехиглая колюшка и лосось – эврибионты. Стенобионты-растения: чозения, тополь корейский – растения пойм, гигрофитные растения (калужница болотная, рогоз,), ксерофиты Приморья – сосна густоцветковая, абрикос маньчжурский, леспедеца и др. К стенобионтам можно отнести почти всех млекопитающих, в том числе и человека. Достаточно небольшого отклонения температуры воздуха (22-26°C) и воды (28-38°C) от "нормального" значения, пониженного содержания кислорода и повышенного содержания вредных веществ (хлора, паров ртути, аммиака и др.) в воздухе, чтобы вызвать резкое ухудшение его состояния. По отношению к одному фактору вид может быть стенобионтом, по отношению к другому – эврибионтом. В зависимости от этого выделяют прямо противоположные пары видов: стенотермный – эвритермный (по отношению к теплу), стеногидрический – эвригидрический (к влаге), стеногаленный – эвригаленный (к засоленности), стено- – эврифотный (к свету), и др.

Номер слайда 96

Существуют и другие термины, характеризующие отношение видов к факторам окружающей среды. Добавление окончания "фил" (phyleo (греч.) – люблю) означает, что вид приспособился к высоким дозам фактора (термофил, гигрофил, оксифил, галлофил, хионофил), а добавление "фоб", наоборот, к низким (галлофоб, хионофоб). Вместо "термофоба" обычно употребляется "криофил", вместо "гигрофоба" – "ксерофил". Типичные эврибионты - простейшие организмы, грибы. Из высших растений к эврибионтам можно отнести виды умеренных широт: сосну обыкновенную, лиственницу даурскую, дуб монгольский, иву Шверина, бруснику и большинство видов вересковых. Стенобионтность вырабатывается у видов, длительное время развивающихся в относительно стабильных условиях. Чем сильнее она выражена, тем меньшим ареалом обладает вид, или его сообщество. Наиболее распространенные виды, имеют широкий диапазон толерантности ко всем факторам. Они называются космополитами. Но таких видов мало.

Номер слайда 97

Закон компенсации экологических факторов сформулирован Э. Рюбелем в 1930 г.: отсутствие или недостаток некоторых экологических факторов могут быть компенсированы другим близким (аналогичным) фактором. Однако отсутствие фундаментальных факторов (света, воды, биогенных элементов) не может быть заменено другими факторами (закон незаменимости фундаментальных факторов – В.Р. Вильямс, 1949 г.) Правило взаимодействия и компенсации факторов: все экологические факторы действуют совместно, и могут либо усиливать, либо компенсировать действие друг друга.

Номер слайда 98

Изменение условий обитания во временном (историческом) или пространственном (географическом) аспекте вызывает приспособительные реакции организма (адаптации) Адаптации Поведенческие Физиологические Морфологические

Номер слайда 99

Три основных пути адаптации

Номер слайда 100

Термин «жизненная форма» предложен в 1884 г. датским ботаником Е. Вармингом. Под жизненной формой Варминг понимал «форму, в которой вегетативное тело растения (индивида) находится в гармонии с внешней средой в течение всей его жизни, от колыбели до гроба, от семени до отмирания». Жизненная форма отражает приспособленность растения ко всему комплексу факторов внешней среды во все периоды его жизни.

Номер слайда 101

И.Г. Серебряков дает следующее развернутое определение: «Жизненную форму у высших растений с эколого-морфологической точки зрения можно определить как своеобразный общий облик (габитус) определенной группы растений (включая их подземные органы), возникающий в их онтогенезе в результате роста и развития в определенных условиях среды. Исторически этот габитус развился в данных почвенно-климатических условиях как выражение приспособленности растений к этим условиям». По И.Г. Серебрякову, жизненную форму растения создает система его вегетативных органов. Жизненная форма – категория морфологическая и экологическая.

Номер слайда 102

ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА 1) в ботанике - внешний облик (габитус) растения, отражающий приспособленность к условиям среды. Ж.ф. также называют единицу экологической классификации растений - группу растений со сходными приспособительными структурами, необязательно связанных родством (напр., кактусы и молочаи образуют Ж.ф. стеблевых суккулентов). Ж.ф. у растений изменяется в ходе индивидуального развития. Один и тот же вид растения в разных условиях может иметь разные Ж.ф. Син.: Биоморфа; 2) в зоологии понятие Ж.ф. стало применяться лишь в XX в. и еще не достаточно разработано. При выделении Ж.ф. и классификации по ним организмов используют наличие сходных морфоэкологических, физиологических, поведенческих и т.д. приспособлений для обитания в одинаковой среде. Так, Д.Н. Кашкаров (1944) предложил следующую систему форм животных: плавающие, роющие, наземные, древесные лазающие, воздушные.

Номер слайда 103

Экологическая ниша. Каждый вид существует в форме популяций. Популяция может существовать при определенных значениях абиотических факторов, и приспособлена к совместной жизни с другими видами, то есть на нее действуют и биотические факторы среды, таким образом, она занимает в природном сообществе определенную экологическую нишу. Среды жизни. Экологическая ниша

Номер слайда 104

Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина Экологическая ниша функциональное место вида в экологической системе, определяемое прямыми и обратными связями вида с остальными видами, входящими в экологическую систему и абиотическими факторами окружающей среды.

Номер слайда 105

Популяция (население – лат.) – это группа организмов одного вида, занимающая определенную территорию и обычно в той или иной степени изолированная от других сходных групп. Термин впервые использовал в 1903 г. датский генетик Иоганзен, чтобы обозначить группу сходных по набору генов особей. Индивиды любого вида живого всегда представлены в природной среде не изолированными отдельностями, а только их определённым образом организованными совокупностями - правило объединения в популяции, сформулированное С.С. Четвериковым в 1903 г.

Номер слайда 106

Главные критерий выделения популяции – способность к свободному обмену генетической информацией – панмиксия. В связи с этим возможен такой вариант определения термина «популяция»: Под популяцией понимается совокупность особей определенного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определенное пространство, внутри которого осуществляется та или иная степень панмиксии.

Номер слайда 107

Популяции могут занимать разные по размеру площади и условиям обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

Номер слайда 108

Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

Номер слайда 109

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

Номер слайда 110

Различные типы кривых выживания. Численность популяции зависит от баланса рождаемости и смертности, которые, в свою очередь, зависят от абиотических и биотических факторов. При благоприятных климатических условиях и достаточном количестве пищи численность возрастает, при неблагоприятных — уменьшается. Смертность у организмов различна в разные периоды жизни, различают три основных типа смертности: смертность, одинаковая во всех возрастах (гидры), повышенная гибель на ранних стадиях развития (рыбы), повышенная гибель старых особей (человек). Характеристика популяции, вида

Номер слайда 111

ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках (Приморский край, Амурская область); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Номер слайда 112

ПРИМЕРЫ Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша в березняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

Номер слайда 113

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, выделяются подвиды.

Номер слайда 114

ПРИМЕРЫ Известны географические расы лиственницы даурской (Larix dahurica): западная (к западу от Лены (L. dahurica ssp. dahurica) и восточная (к востоку от Лены), выделяемая в L. dahurica ssp. cajanderi), северная и южная расы лиственницы курильской. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки (Microtis gregalis). У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.

Номер слайда 115

Размер популяции, Определяется ареалом. Ареал – пространство, на котором популяция встречается. Ареал бывает сплошным, разорванным, мозаичным.

Номер слайда 116

Структура популяций. Популяция любых организмов, существуя не только в пространстве, но и во времени, имеет определенную структуру: половой состав, возрастной состав, численность. Экологи, изучая природное сообщество, определяют территорию, которую занимает популяция, подсчитывают численность популяции — общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Изучается соотношение полов в популяции, соотношение молодых организмов, особей среднего возраста и старых. Характеристика популяции, вида

Номер слайда 117

Популяции характеризуются такими показателями: численность; плотность - численность популяции, приходящаяся на единицу площади; рождаемость; смертность; возрастная структура; распределение в пространстве; биотический потенциал; кривая роста и т.д..

Номер слайда 118

Численность и плотность – основные параметры популяции. Численность – общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Плотность – количество особей или их биомасса на единице площади или объема. В природе происходит постоянные колебания численности и плотности.

Номер слайда 119

Изменение уровня смертности или уровня рождаемости основная реакция большинства видов на объём доступных ресурсов или другие изменения окружающей среды.

Номер слайда 120

Факторы, увеличивающие численность популяции Абиотические: Благоприятное освещение; Благоприятная температура; Оптимальный уровень питательных веществ; Биотические: Высокая скорость воспроизводства; Широкие параметры ниши; Необходимое питание; Соответствующее местообитание; Конкурентоспособность в борьбе за ресурсы; способность спрятаться или защититься от хищников; Способность мигрировать и жить в других местах; Способность адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Номер слайда 121

Факторы уменьшающие численность популяции Абиотические: Недостаточное или избыточное освещение; Слишком высокая или слишком низкая температура; Слишком много или мало питательных веществ; Биотические: Низкая скорость воспроизводства Узкие параметры ниши; Недостаточное питание; Несоответствующее или нарушенное местообитание; Избыток конкурентов; Неспособность защититься или спрятаться от хищников; Неспособность противостоять болезням и вредителям; Неспособность мигрировать и жить в других местах; Неспособность адаптироваться к условиям седы.

Номер слайда 122

Если рождаемость превышает смертность — популяция растущая, если наоборот — популяция становится сокращающейся. Численность популяции непостоянна, происходят колебания численности около какого-то среднего значения. Но возможно и резкое увеличение численности, например, численность мышевидных грызунов иногда увеличивается в 300-500 раз. Характеристика популяции, вида

Номер слайда 123

Однако популяция — система саморегулирующаяся, существуют верхние и нижние пределы плотности, за которые она выходить не может. Дальнейшее понижение численности грозит вымиранием, при повышении численности выше верхнего предела иссякнет кормовая база, увеличится смертность и произойдет резкое уменьшение численности. Факторы, регулирующие численность популяции принято делить на две большие группы: независящие от плотности популяции; зависящие от плотности популяции. Абиотические факторы не зависят от плотности популяции, а биотические — конкуренция, хищничество, паразитизм обычно зависят от плотности. При повышенной плотности, при перенаселении, происходит уменьшение рождаемости, например, у большой синицы в случае плотности одной пары на гектар в выводке около 14 птенцов, если плотность 18 пар — в выводке не бывает свыше 8 птенцов. У мышевидных грызунов при перенаселении, из-за стрессов, происходит гибель эмбрионов, что так же приводит к уменьшению рождаемости.

Номер слайда 124

Особи некоторых видов животных могут избежать или уменьшить действие резкого изменения окружающей среды, покидая территорию своего обитания (эмиграция) и мигрируя на другую (иммиграция) с более благоприятными экологическими условиями и лучшей обеспеченностью ресурсами.

Номер слайда 125

Численность популяции Пока популяции сохраняют нормальную численность, они не вредят. Но иногда регуляция нарушается, и популяция начинает бесконтрольно умножаться. Это явление называют вспышкой массового размножения (ВМР).

Номер слайда 126

На фотографии - скопление бабочек боярышницы во время ВМР на юге Красноярского края в 1980-х гг.

Номер слайда 127

Динамика численности популяции Последствия ВМР сибирского шелкопряда в средней части Красноярского края в 1994-96 гг. На площади 240 тыс. га гусеницы шелкопряда уничтожили всю хвою в тайге. В результате погибли все деревья пихты, ели и кедра.

Номер слайда 128

Численность популяции Не всегда легко получить характеристику численности, т.к. для этого нужно пересчитать всех особей популяции. Поэтому чаще используют показатель - плотность популяции.

Номер слайда 129

Плотность популяции - Это число особей, приходящееся на единицу пространства. Например: число растений одуванчика на один квадратный метр.

Номер слайда 130

Структура популяции - это соотношение особей разного пола и возраста. Популяции можно сравнивать по распределению особей в пространстве, т.е. по их пространственной структуре и по другим признакам. Все эти признаки – количественные. Следовательно популяция характеризуется прежде всего количеством показателей

Номер слайда 131

Таким образом, четыре фактора - рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция определяют скорость изменения числа особей в популяции за определенный промежуток времени.

Номер слайда 132

Экологическая стратегия. Среди приспособлений для выживания выделяется комплекс признаков, называемых экологической стратегией – общая характеристика роста и размножения данного вида. Два крайних типа получили название r- и К-стратегии. r-стратеги быстро достигают половой зрелости, приносят большое количество мелких потомков, имеют небольшие размеры и малую продолжительность жизни. Характеристика популяции, вида

Номер слайда 133

К-стратеги медленно развиваются, имеют более крупные размеры и большую продолжительность жизни, образуют небольшое число более крупных, хорошо защищенных потомков. Обитают они в средах со стабильными или закономерно изменяющимися условиями. Характеристика популяции, вида

Номер слайда 134

По вине человека происходит сокращение численности популяций многих видов, происходит и полное исчезновение видов. Одними из первых были уничтожены такие крупные животные, как мамонты, дикие туры. Тарпан, дикий тур, стеллерова корова, нелетающий голубь дронт, бескрылая гагарка, странствующий голубь, сумчатый волк, квагга и еще около 200 видов птиц и млекопитающих исчезли с лица Земли к 1900 году. Рациональное использование и охрана природы Странствующий голубь Бескрылая гагарка Дронт Дикий тур Квагга Стеллерова корова Сумчатый волк

Номер слайда 135

Исчезновение видов приводит к обеднению генофонда нашей планеты, а многие исчезнувшие и исчезающие виды могли бы быть полезными для будущего человечества. Для сохранения редких и исчезающих видов их заносят в «Красные книги», содержащие списки и характеристики видов, которым угрожает исчезновение. Виды, занесенные в «Красную книгу» взяты под особую охрану. Первая «Красная книга МСОП» была издана в 1966 году Международным союзом по охране природы и природных ресурсов. В 1985 и 1988 годах были изданы «Красные книги РСФСР» (животные, затем растения), изданы «Красные книги» для многих республик и областей. В национальных парках определены территории, открытые и закрытые для посетителей. На закрытых территориях находятся охраняемые ландшафты, зоны полного покоя животных, участки с редкими растениями. Для сохранения редких видов, обитающих в небольшом количестве на ограниченных территориях, создаются заповедники — охраняемые территории, на которых полностью запрещена любая хозяйственная деятельность человека и все формы отдыха населения. Рациональное использование и охрана природы

Номер слайда 136

В государственных заказниках под охраной находятся определенные виды растений (в ботанических заказниках) или животных (в охотничьих). Землепользование здесь разрешено при условии выполнения установленных правил и норм. Кроме того, охрану редких растений в зонах отдыха осуществляют, запрещая сбор отдельных лекарственных или красивоцветущих растений. Для сохранения численности популяций, достаточной для самовоспроизведения, устанавливаются сроки и правила охоты и рыбной ловли, с помощью лицензий контролируется количество отстреливаемых животных. Для сохранения редких видов животных их разводят в специальных центрах размножения (Окский журавлиный питомник, Приокско-Террасный зубровый питомник). Для поддержания численности промыслово-ценных видов рыб на многочисленных рыбозаводах разводят мальков ценных пород рыб, которых затем выпускают в реки и озера. Рациональное использование и охрана природы

Номер слайда 137

Проводится контроль за загрязнением промышленными предприятиями атмосферы, почвы, воды. Различные химические вещества, попадая в воздух, почву и воду в количестве, большем, чем ПДК (предельно допустимые концентрации), вызывают отравления и различные заболевания растений, животных и человека. Ухудшение экологической обстановки напрямую влияет на состояние здоровья людей, увеличивается число больных, страдающих аллергией, бронхиальной астмой, раком. Установка пылеулавливающего и газоочистного оборудования, биологическая очистка промышленных вод в прудах-отстойниках помогают сохранить определенный уровень чистоты воды и воздуха, но кардинально эту проблему может решить только внедрение безотходных технологий с замкнутыми циклами воды и воздуха. Рациональное использование и охрана природы

Номер слайда 138

Популяция характеризуется следующими основными свойствами: популяция представляет собой форму существования вида; целостность (территориальная общность, генотипическая и фенотипическая общность); разнокачественность особей в популяции; саморегуляция.

Номер слайда 139

Номер слайда 140

Половая структура популяции – соотношение особей мужского и женского пола. Значение половой структуры: биологическое, связанное с рекомбинацией генетической информации; адаптационное, связанное с разнокачественностью особей мужского и женского пола на биохимическом, физиологическом уровне; разделение ролей в обеспечении выживаемости молодняка.

Номер слайда 141

Возрастная структура популяции В нормальной популяции число молодых всегда больше, чем количество старых особей.

Номер слайда 142

Фактор, влияющий на рождаемость - соотношение выжившего потомства, вылупившегося или родившегося, к числу самок в конце периода размножения. Например, самки калифорнийских кондоров откладывают только 1 или 2 яйца. Это делает данный вид более уязвимым к вымиранию, чем такие виды, как утки и куропатки, которые откладывают и высиживают от 8 до 15 яиц одновременно.

Номер слайда 143

Рождаемость видов также зависит от того, сколько раз в году самки проходят через полный цикл размножения и от продолжительности беременности. Пример: Луговая полевка с периодом беременности всего лишь 21 день может производить большое количество детенышей за короткий период. Африканский слон имеет период беременности почти 2 года и не рожает более до тех пор, пока его детеныш не станет достаточно взрослым. Таким образом, у слонов рождается всего 1 детеныш как минимум каждые 2,5 года.

Номер слайда 144

Факторы, влияющие на смертность Межвидовая конкуренция: конкуренция между особями двух или более различных видов за питание и другие ресурсы. Внутривидовая конкуренция: конкуренция между особями одного вида за скудные ресурсы.

Номер слайда 145

Факторы, влияющие на смертность Смертность может также повыситься из-за наличия хищников, болезней и паразитов, стресса от перенаселенности, потери или ухудшения естественной среды обитания в результате человеческой деятельности и, кроме того, из-за природных катаклизмов, таких, как засухи, землетрясения, ураганы, пожары и наводнения.

Номер слайда 146

Рождаемость и смертность Мойва - маленькая рыбка семейства корюшковых (длина тела до 22 см) - пример высокой плодовитости. Эти рыбки размножаются один раз в жизни и после нереста погибают.

Номер слайда 147

Высокая плодовитость Очень высокая плодовитость обычна среди рыб: колюшка мечет до 1300 икринок, плотва - 25 000, линь - 300 000, лещ - 400000, камбала - 500 000, щука и судак - один миллион, сазан – полтора миллиона, треска и угорь - до десяти миллионов.

Номер слайда 148

Высокая плодовитость Но больше всех откладывает икринок морская рыба-луна. Сама она весит полтонны, а количество икринок достигает 300 миллионов; диаметр каждой икринки 1 мм, и если их расположить в ряд, то они вытянутся на 300 километров. Однако из миллионов икринок только сотни становятся мальками и только единицы - взрослыми. Остальную икру и мальков поедают рыбы и другие водные хищники

Номер слайда 149

Низкая плодовитость императорские пингвины обитают в Антарктиде, ныряют на глубину более 200 м, плавают со скоростью до 36 км/ч. Поскольку за короткое антарктическое лето птенцы не успевают вырасти, то императорские пингвины приступают к размножению в начале зимы. Поэтому их птенцы нуждаются в особом уходе и внимании, требующих усилий обоих родителей.

Номер слайда 150

Низкая плодовитость Этим объясняется то, что самка откладывает лишь одно яйцо (у других пингвинов, обитающих в менее суровых условиях, самка сносит два яйца), после чего передает его самцу, который, держа яйцо на лапах и прикрывая теплой кожной брюшной складкой, насиживает его 65 суток; за это время он теряет до 40% своего веса.

Номер слайда 151

Гомеостаз – это динамическое равновесие процессов, протекающих в организме, популяции, биоценозе, экосистеме. В основе поддержания устойчивости экологических систем лежат механизмы популяционного гомеостаза. Их можно разделить на 3 функциональные категории: поддержание адаптивной пространственной структуры популяции. поддержание генетической структуры. регуляция плотности населения.

Номер слайда 152

К демографическим показателям популяции относятся: темп полового размножения; плодовитость особей; скорость отмирания и продолжительность жизни в популяции; общая численность (общая биомасса – для растений). Если при незначительной эмиграции и иммиграции рождаемость превышает смертность, то популяция будет расти. Рост популяции является непрерывным процессом, если в ней существуют все возрастные группы.

Номер слайда 153

Уравнение функции, описывающей рост: Скорость роста: N – плотность популяции; N0 – начальная плотность популяции; Nt – плотность на момент времени t; r – скорость роста популяции, обусловленная свойствами организма (потенциальная скорость роста)

Номер слайда 154

Такая модель роста, называемая экспоненциальной, или J-образной, характерна для популяций, не испытывающей ограничений в росте. Считают, что почти любой вид теоретически способен увеличить свою численность до заселения всей Земли при достатке пищи, воды, пространства, постоянстве условий среды и отсутствии хищников. Однако неограниченный рост ведет к популяционной нестабильности. После достижения некоторого уровня К (поддерживающей емкости среды или предельной нагрузки на среду), после экспоненциального роста («бума») наступает резкий спад численности – «крах» популяции» (модель «бума и краха»):

Номер слайда 155

Возможен и другой сценарий роста популяции: скорость роста снижается и становится нулевой при достижении предельной численности популяции (уровень К). Такой рост популяции описывается сигмоидной кривой (S-образной), например, логистической функцией:

Номер слайда 156

В 40-х годах С.А. Северцовым проанализирован многолетний ход численности у большого числа млекопитающих и птиц. Оказалось, что существуют различные типы динамики численности популяций. численность годы I II III

Номер слайда 157

I. Стабильный тип: малая амплитуда и длительный период колебаний численности (10-20 лет). Характерно для крупных животных с большой продолжительностью жизни, низкой плодовитостью и высоким уровнем адаптации (китообразные, копытные, крупные рептилии).

Номер слайда 158

II. Лабильный тип: более высокая амплитуда, периода 5-11 лет. Характерен для животных с меньшими размерами, меньшей продолжительностью жизни. Норма смертности таких животных выше, обилие повышается в периоды размножения. Примером могут быть крупные грызуны, зайцеобразные, некоторые хищники, птицы, рыбы, насекомые с длительным циклом развития.

Номер слайда 159

III. Эфемерный тип: вспышки рождаемости сменяются периодами депрессии, амплитуда очень высокая. Длина цикла до 4-5 лет. Характерно для короткоживущих видов с несовершенной адаптацией, очень плодовитых, но и с высокой смертностью (мелкие грызуны, насекомые).

Номер слайда 160

Управление природными популяциями Контроль численности Подавление Поддержание (охрана) Обеспечение роста

Номер слайда 161

Меры борьбы Биологические Небиологические использование фитофагов, хищников, паразитоидов, паразитов, патогенов Генетический Этолого-физиологический Агротехнический Химический Механический Карантин

Номер слайда 162

Биоценоз – исторически сложившиеся группировки живого населения биосферы, заселяющие общие места обитания, возникшие на основе биогенного круговорота и обеспечивающие его в конкретных природных условиях. Абиотическая среда, формирующая условия существования биоценоза – это экотоп. Биоценоз + Экотоп = Биогеоценоз (экосистема)

Номер слайда 163

Видовая структура биоценоза определяется разнообразием и значимостью видов организмов, которые его слагают. Видовое разнообразие – это результат эволюции сообществ, в которой «работает» 2 «отбирающих» механизма: Способность вида к адаптации к данным условиям обитания; Способность вида выполнять определенную функцию в данном сообществе (совместимость, сочетаемость видов).

Номер слайда 164

Видовое разнообразие повышается при улучшении условий обитания, так как возрастает экологическая емкость среды, поэтому биоразнообразие повышается от арктических и антарктических условий к тропическим. В экологии используются меры видового разнообразия сообществ. где S – количество видов в описании на площадке стандартного размера, А – площадь учетной площадки (м2); N – общее число особей в описании.

Номер слайда 165

где С – концентрация доминирования; Pi – относительная значимость видов (доля 1), ni – абсолютная, фактическая значимость видов, выраженная в биомассе, плотности популяции, проективном покрытии и т.п. N – сумма фактической значимости всех видов. Мера доминирования (индекс Симпсона) – показывает, какую долю в видовом составе биоценоза занимают обычные, «фоновые» виды. Значимость вида – это его участие в формировании сообщества, она может быть выражена в плотности популяции, биомассе, проективном покрытии, продукции и т.д.

Номер слайда 166

Мера равномерности распределения (индекс Шеннона–Винера) - показывает, насколько равномерно распределены значимости видов, т.е. оценивает видовое разнообразие с учетом вклада, который делает данный вид в сообщество.

Номер слайда 167

Трофическую структуру биоценоза образуют 3 экологические группы организмов: продуценты, консументы и редуценты.

Номер слайда 168

Понятие «экологическая ниша» ввел американский зоолог Джозеф Гриннел (1914 г.), но под нишей он понимал положение видовой популяции в пространстве, т.е. как «адрес» популяции – это аутэкологический подход к обоснованию понятия «экологическая ниша». Чарлз Элтон (1927 г.) представил концепцию, согласно которой экологическая ниша – это место вида в трофических цепях. Это современная трактовка данного понятия.

Номер слайда 169

Джордж Хатчинсон (1957 г.) сформулировал понятие экологической ниши, как всей суммы связей организмов данного вида с абиотическими условиями среды и с другими видами живых организмов. Это «гиперпространство» вида внутри биоценоза, где каждая ось пространства определяется требованием вида к разным экологическим факторам.

Номер слайда 170

Фундаментальная (биологические потребности вида, его требования к среде) Это тоже во многом аутэкологический подход. Реализованная (реальное положение вида в биоценозе, обычно меньше фундаментальной) = «экологическое пространство вида» - в котором вид не имеет конкурентов Экологическая ниша Перекрывание ниш – совмещение жизненных интересов разных видов, приводящее к конкурентным отношениям.

Номер слайда 171

Функциональную структуру биогеоценоза формируют трофические уровни, на которых происходит последовательное преобразование вещества и энергии. Трофические уровни экосистем графически представляются в виде экологических пирамид, в которых ширина отдельных уровней-прямоугольников пропорциональна емкости соответствующих уровней. Выделяют пирамиды чисел, пирамиды биомассы и пирамиды энергии.

Номер слайда 172

Номер слайда 173

Переход вещества и энергии с одного трофического уровня на другой связан с потерями. Считается, что на каждом последующем уровне усваивается лишь 10% вещества и энергии предыдущего уровня. Эта закономерность получила название правила 10-ти % (правило Линдемана).

Номер слайда 174

Превращения энергии в экосистеме подчиняется законам термодинамики: в соответствии с первым законом (законом сохранения энергии) происходит переход энергии солнечного излучения (электромагнитной) в энергию химических связей, которая затем может быть превращена в работу и тепло. В соответствии со вторым законом термодинамики, поток энергии в экосистеме характеризуется однонаправленностью: переходя с одного трофического уровня на другой, энергия постоянно теряется. А = Б + В - первый закон термодинамики; В < А - второй закон термодинамики

Номер слайда 175

Продуктивность – это способность живых организмов и экосистемы в целом производить органическое вещество. Измеряется в количестве продукции, образуемой на единице земной поверхности за единицу времени (г/м2·год или ккал/м2·год). Первичная продукция – результат фотосинтеза растений, а также фотосинтеза и хемосинтеза бактерий.

Номер слайда 176

Общее количество энергии, связываемой в органическом веществе растениями – валовая первичная продукция (ВПП). Чистая первичная продукция представляет собой разность между ВПП и затратами на дыхание (Д): ЧПП = ВПП – Д. Вторичная продукция – продукция животных. Ее учет еще более сложен. Это связано с особенностями животных: они растут до определенного возраста, затем энергия тратится на дыхание и размножение.

Номер слайда 177

Номер слайда 178

Биом – это группа наземных экосистем данного континента, которые имеют сходную структуру или физиономию растительности и общий характер условий среды, что находит отражение в этой структуре и в характеристиках их животного населения. Для выделения типов биомов необходимо учитывать не только физиономические признаки, но и сходство условий среды. Всего выделяют 6 основных наземных физиономических типов: - леса; - злаковники; - редколесья (невысокие деревья с несомкнутым покровом и хорошо развитым нижним ярусом); - кустарники (проективное покрытие кустарниками > 50 %); - семиаридные (полупустынные) кустарники (полукустарники); - пустыни (ОПП не более 10 %).

Номер слайда 179

Номер слайда 180

Новое в науке При благоприятной (оптимальной) температуре в местах, где скапливаются большие количества органического вещества (погибших организмов, экскрементов животных и растений, удобрения, органические отходы, которые сегодня реки в огромных количествах несут в эстуарии и морские заливы), начинается бурное размножение бактерий-редуцентов, образуются химически активная грязь, выделяется метан, с огромной силой взрывающий такие грязевые наносы. Петербургский геолог В. Иванов считает, что именно активностью бактерий следует объяснять внезапные сели, оползни (Гиссарский район Таджикистана 1989 год, Сочи 1987 год), внезапно вспухающий асфальт в городах, выползающие на поверхность камни и огромные валуны, зыбучие пески в лощинах между холмами, где пасется скот и другие гиблые места, куда внезапно проваливаются люди и животные, а также грязевые морские цунами. Аналогичную гипотезу высказали английские океанологи, которые анализировали природные катастрофы у побережья Ньюфаундленда в 1929 году и в районе Ниццы в 1979 году.

Номер слайда 181

и охрана природы

Номер слайда 182

Жизнь распределена в биосфере очень неравномерно. Основная масса живого вещества сосредоточена на суше и в 800 раз превышает массу всего живого вещества в Мировом океане. При этом масса растений на суше примерно в 1000 раз больше массы животных. Жизнь на Земле зародилась более 3 миллиардов лет назад в водоёмах. - Первыми организмами считаются сине-зелёные водоросли  

Номер слайда 183

Примерно 400 миллионов лет назад жизнь из воды распространилась на сушу. - одни формы дожили до сегодняшних дней. Такие виды называют реликтовыми. Реликты ( от лат. «остатки»)- виды животных и растений, сохранившиеся от широко распространённых в прошлом, а в настоящее время исчезнувших фаун и флор. Драконово дерево Утконос

Номер слайда 184

Биосферу составляет живое вещество планеты, представленное : - микроорганизмами растениями животными ЧЕЛОВЕКОМ

Номер слайда 185

Все оболочки Земли находятся в постоянном взаимодействии. Живые организмы населяют и литосферу, и гидросферу и атмосферу (нижние слои). Это особая оболочка – биосфера. Живые организмы изменяют все остальные оболочки Земли и изменяются сами. Растения и микроорганизмы своей деятельностью преобразили литосферу и создали плодородный почвенный слой. Атмосфера также сильно изменилась – растения суши и вод «надышали» кислород и регулярно потребляют углекислый газ . Сейчас, когда углекислый газ выбрасывается в атмосферу транспортом и промышленностью, роль растений ещё возросла.

Номер слайда 186

Биосфера

Номер слайда 187

Земля - это космический корабль во Вселенной. Среди планет Солнечной системы она уни­кальна, так как единственная обладает биосферой - населенной живыми организмами оболочкой, охватывающей часть земной коры, атмосферу и гидросферу. В тонком слое, где встречаются и взаимодействуют вода и воздух, вода и почва, воздух и почва, обитает основная часть живых существ, к ним относимся и мы с вами.

Номер слайда 188

Планета Земля к ХХ1 веку стала совершенно иной, чем 10 тыс. лет назад, когда возникли первые очаги земледелия, появилось скотоводство, про­изошел переход к оседлому образу жизни и началось становление человеческой цивилизации. Человек не просто заселил все пригодное для жизни пространство, но и кардинально изменил его, причем с огромной, по геологическим меркам, скоростью. Построены десятки тысяч больших городов и миллионы деревень, сооружены многочисленные промышленные, горнодобывающие, сельскохозяйственные предприятия, созданы грандиозные транспортные коммуникации. Все живые существа, в том числе и человечество, зависят от целостности биосферы. Вследствие слишком сильного изменения любой из составляющих биосферу элементов может полностью разрушиться. Возможно, при этом атмосфера, гидросфера и литосфера в каком-то виде сохранятся, но в их взаимоотношениях уже не будут участвовать живые существа.

Номер слайда 189

Угрожает ли человеческая цивилизация биосфере? Задумайтесь над фактами: Численность людей на Земле к 2000 г. превысила 6 млрд (а ведь каждому человеку необхо­димы для жизни ресурсы биосферы). Только за последние 10 лет XX столетия площадь лесов в мире сократилась на 94 млн га. По данным Всемирного союза охраны природы на 2003 г., 12 тыс. видов различных орга­низмов находятся под угрозой исчезновения. К 2015 г. дефицит чистой пресной воды станет таким, что только Бразилия, Канада и Рос­сия окажутся обеспеченными ею в достаточном количестве. Только глубокие знания о живых и неживых компонентах биосферы, об их взаимодействиях, поддерживающих существование биосферы как единого целого позволят параллельно эволюциони­ровать обществу и природе.

Номер слайда 190

Человек еще в большей мере, чем все другие организмы, стал мощным геохимическим фактором развития биосферы. Живые организмы влияют только на историю атомов, непосредственно необходимых для их питания, дыхания, роста и размножения. Человечество же распространило это влияние и на элементы, которые необходимы для его социальных потребностей, научно-технического прогресса, расширило их число, стало вырабатывать новые, не существующие в природе вещества, овладевать новыми видами энергии. В будущем его влияние на биосферу еще более усилится за счет проникновения людей в толщу океана, земных недр, Космос. "Чтобы обеспечить одного современного человека предметами первой необходимости и предметами роскоши – каждый год из Земли извлекается более двадцати тонн сырья". А. Кларк  

Номер слайда 191

Эдуард Зюсс Понятие «биосфера» в 1875 г. ввел австрийский геолог К биосфере он отнес все то пространство атмосферы, гидросферы и литосферы (твердой оболочки Земли), где встречаются живые организмы.

Номер слайда 192

Термин биосфера (от греч. «биос» – жизнь и «сфера» – шар) ввел в науку геолог, профессор Венского университета Эдвард Зюсс в 1875 г. для обозначения области земной поверхности, населенной жизнью. (1831-1914) (1863-1945) В своем главном труде «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения» (1965) В.И. Вернадский высказал идею о том, что жизнь – важный фактор развития нашей планеты. В создании земной коры активно участвовали живые организмы; они и сейчас определяют специфику Земли.

Номер слайда 193

Биосфера, по В.И. Вернадскому, это оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Большинство ученых в качестве верхней теоретической границы биосферы указывают озоновый слой, средняя высота которого составляет 25 км. Выше живые организмы погибают от жесткого космического излучения, хотя споры бактерий обнаруживали и на высоте до 70 км.

Номер слайда 194

Биосфера - или сфера жизни Земли, не занимает обособленного положения, а располагается в пределах других оболочек – геосфер .

Номер слайда 195

СОВРЕМЕННАЯ БИОСФЕРА К современной биосфере относится вся совокупность живых организмов и все вещества лито­сферы, гидросферы и атмосферы, управляемые живыми организмами через осуществляемые ими продуцирование, потребление трансформацию. Такое понимание совпадает с понятием «экосфера» - планетарная совокупность современных экосистем. Автор термина Л. Кол определил его как «совокупность всего живого на Земле, включая его окружение и ресурсы». Значит ли это, что экосфера охватывает человека вместе со сферой его хозяйственной деятельности? Именно человечество (в особенности - продукты его производства и потребления, отходы) все более существенно влияют на биогеохимический круговорот веществ: в биосферу попадают ксенобиотики (чуждые природе ве­щества), которые никогда раньше там не встречались, т. к. были захоронены (депонированы).

Номер слайда 196

Границы биосферы определяются физико-химическими условиями, благоприятными для существования жизни: достаточное количество CO2 и O2 достаточное количество жидкой воды температурный режим, исключающий как слишком высокие температуры, так и слишком низкие наличие прожиточного минимума элементов минерального питания определенная соленость водной среды (не более 270 г/л) Границы биосферы

Номер слайда 197

Биологический круговорот. Круговороты веществ и потоки энергии в биосфере.

Номер слайда 198

Биосфера распространена неравномерно по земной поверхности, верхняя ее граница — 25—30 км, нижняя (в земной коре) — до 2—3 км, в воде — до 3—10 км. Океан занимает около 71% земной поверхности Земли, но его биомасса составляет всего 0,13% от суммарной массы живых организмов. Масса живого вещества сосредоточена в основном в сухопутных растениях. Сухопутные животные составляют 93%, водные — 7%, растительность на суше — 92%, в воде — 8%. Границы биосферы

Номер слайда 199

Границы биосферы К неживой природе относятся верхняя часть литосферы, гидросфера, нижняя часть атмосферы. Эти геологические оболочки связаны круговоротом веществ и потоками энергии, которые протекают в различных биогеоценозах. Биогеоценоз является элементарной структурной единицей биосферы, а сама биосфера представляет собой глобальную экологическую систему — экосферу.

Номер слайда 200

Наибольшая концентрация живых организмов наблюдается на границах раздела основных сред: в почве в поверхностных слоях океана на дне водоемов Места наибольшей концентрации организмов в биосфере - пленки жизни. Это понятие ввел Вернадский.

Номер слайда 201

Вещества биосферы живое вещество — совокупность живых организмов Земли; косное вещество — вещество неживой природы (песок, глина, гранит, базальт); биокосное вещество — результат взаимодействия живых организмов с неживой природой (вода, почва, ил); биогенное вещество — вещества, создаваемые в результате жизнедеятельности организмов (осадочные породы, каменный уголь, нефть). Вернадский выделил в биосфере различные составляющие, геологически связанных друг с другом. 

Номер слайда 202

Биосфера, по В.И. Вернадскому, включает в себя следующие элементы: Живое вещество — это совокупность всех живых организмов нашей планеты. При этом биосфера рассматривается как некое системное образование на основе внешней геологической оболочки Земли, включающее в себя как живое вещество всей планеты, так и среду обитания, которая преобразуется этим живым веществом. • живое вещество;

Номер слайда 203

• косное вещество (без наличия живых организмов); Косное вещество биосферы (т.е. то вещество, которое формируется без участия живых организмов) включает в себя три основные оболочки Земли: атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Номер слайда 204

• биогенное, создаваемое и перерабатываемое организмами (газы, каменный уголь, известь, битум и т.д.);

Номер слайда 205

Возникает при совместной деятельности организмов и абиогенных процессов (вода, почва, кора выветривания; таким образом, почву и осадочные породы можно рассматривать как результат преобразования биокосного вещества); биокосное вещество

Номер слайда 206

• радиоактивное вещество; Радиоактивное вещество - вещество, которое имеет в своем составе радиоактивные нуклиды.

Номер слайда 207

Живое вещество Совокупность живых организмов, населяющих нашу планету. Это главная сила, преобразующая поверхность планеты, основа формирования и существования самой биосферы. Во все геологические эпохи живое вещество, преобразуя и аккумулируя солнечную энергию, влияло на химический состав земной коры, было мощной геохимической силой, формирующей лик Земли. Количество живого вещества в биосфере (биомасса) - величина постоянная или мало изменяющаяся с течением времени. Во все геологические эпохи на Земле количество живого вещества было практически одинаковым. Ученый подчеркивал, что современное живое вещество генетически родственно живому веществу прошлых геологических эпох.

Номер слайда 208

Функции живого вещества энергетическая газовая геохимическая концентрационная деструктивная средообразующая транспортная историческая самовоспроизводящая

Номер слайда 209

Прошлое и будущее биосферы. Современный человек сформировался около 30 тыс. лет назад. С этого времени в эволюции биосферы стал действовать новый фактор – антропогенный. Первая созданная человеком культура – палеолит. Экономической основой жизни человеческого общества была охота на крупных животных. Интенсивное истребление крупных травоядных животных привело к быстрому сокращению их численности и исчезновению многих видов. В следующую эпоху (неолита) - все большее значение приобретает процесс производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания животных, разведения растений. Широко используется огонь. Рост населения, скачок в развитии науки и техники за последние два столетия, привели к тому, что деятельность человека стала фактором планетарного масштаба. С течением времени биосфера становится всё более неустойчивой.

Номер слайда 210

Человек и биосфера. Сейчас человек использует все большую часть территории планеты и все большие количества минеральных ресурсов. Человечество интенсивно потребляет живые и минеральные природные ресурсы. Такое вот использование окружающей среды имеет свои отрицательные последствия. В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития человечества, деятельность общества очень сильно сказывается на биосфере.

Номер слайда 211

Человек как житель биосферы. Глобальные изменения в биосфере, вызванные деятельностью человека. Роль взаимоотношений человека и природы в развитии биосферы Биосфера + человек = ноосфера Способы воздействия человека на биосферу: Изъятие веществ и энергии Создание веществ не свойственных природе Уничтожение видов, создание новых Перемещение видов в новые места Преобразование ландшафтов Сброс отходов в окружающую среду Условия сохранения биосферы: Экологически грамотное природопользование Компенсация нанесенного ущерба Сохранение биологического разнообразия видов и биологических круговоротов

Номер слайда 212

Рассмотрим основные характеристики биосферы. 1. Биосфера обладает свойством гомеостаза – поддержания постоянства физических и химических параметров среды. 2. Биосфера – это кибернетическая система, т.е. система, в которой один из элементов (живое вещество) играет определяющую роль в функционировании всей системы. 3. Биосфера имеет мозаичное и иерархическое строение – состоит из экосистем различного типа и ранга. 4. Важной характеристикой биосферы является биологическая миграция элементов и их биологический круговорот. 5. Важной характеристикой биосферы является биологическая миграция элементов и их биологический круговорот. 6. Живые организмы заполняют все пригодные для жизни среды. Эта закономерность отражает «всюдность жизни». 7. Относительный баланс процессов образования органического вещества в биосфере и его разложения обеспечивает постоянство количества живого вещества.

Номер слайда 213

• вещество космического происхождения. вещество, поступающее на поверхность Земли из космоса (метеориты, кос­мическая пыль)

Номер слайда 214

Постоянство биомассы и состава живого вещества на Земле обеспечивается балансом процессов биосинтеза и разложения (распада) органического вещества, а также биогенной миграцией химических элементов – биогеохимическими циклами. Основным законом геохимии биосферы является закон биогенной миграции В.И. Вернадского: «миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории».

Номер слайда 215

Учение о ноосфере. Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы. Ноосфера — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития. Термин «ноосфера» был предложен в1927 году французским математиком и философом Э. Леруа. Согласно Вернадскому, «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе. Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного». Основные предпосылки возникновения ноосферы: Расселение по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами; развитие всепланетных систем связи, создание единой информационной системы; открытие таких новых источников энергии как атомная. всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

Номер слайда 216

Термины и определения Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина Биосфера - оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Абиотический фактор - комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. Популяция - это совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, населяющих определенную территорию на протяжении многих поколений, в той или иной степени изолированную от соседних. Ценоз - любое сообщество организмов.

Номер слайда 217

Теория Вернадского о ноосфере: человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни, но и на образе мысли. Не только природа оказывает влияние на человека, существует и обратная связь.

Номер слайда 218

Условия, необходимые для становления и существования ноосферы: 1. Заселение человеком всей планеты. 2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами. 3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли. 4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. 5. Расширение границ биосферы и выход в космос. 6. Открытие новых источников энергии. 7. Равенство людей всех рас и религий.

Номер слайда 219

Условия, необходимые для становления и существования ноосферы: 8. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли. 9.Продуманная система народного образования и подъём благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни. 10.Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения. 11.Исключение войн из жизни общества.

Номер слайда 220

Последствия деятельности человека. Загрязнение воздуха. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой выпадают в виде кислых дождей, ухудшает качество почвы и снижают урожай. Основные причины загрязнения атмосферы – сжигание природного топлива и металлургическое производство. Загрязнение пресных вод. Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водного голода», что обусловливает необходимость разработки мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов.

Номер слайда 221

Загрязнение Мирового океана. С речным стоком, а также от морского транспорта в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в том числе пестициды. Радиоактивное загрязнение биосферы. Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 г. после взрыва атомных бомб, сброшенных на города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимые до 1963 г. в атмосфере, вызывали глобальное радиоактивное загрязнение. При взрыве атомных бомб возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Также при ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли, которая держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации. Расчеты ученых различных стран мира показывают, что даже при ограниченном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная зима»), которое неизбежно приведет к гибели всего живого.

Номер слайда 222

Охрана природы. В наши дни проблема рационального использования природных ресурсов, охрана природы приобрела огромное значение. Общество принимает необходимые меры для охраны, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей среды человека. Для вредных веществ в атмосфере законодательно установлены предельно допустимые концентрации, не вызывающие у человека ощутимых последствий. С целью предотвращения загрязнения атмосферы разработаны мероприятия, обеспечивающие правильное сжигание топлива, установку на промышленных предприятиях очистных сооружений. Помимо строительства очистных сооружений ведутся поиски технологии, при которой образование отходов было бы сведено к минимуму. Этой же цели служат улучшение конструкции автомобилей, переход на другие виды топлива, при сжигании которого образуется меньше вредных веществ.

Номер слайда 223

Бытовые и промышленные сточные воды подвергаются механической, физико-химической и биологической обработке. Очистка сточных вод не решает всех проблем. Поэтому все больше предприятий переходит на новую технологию – замкнутый цикл, при котором очищенная вода вновь поступает в производство. Новые технологические процессы позволяют в десятки раз сократить расход воды. Сохранения животного и растительного мира способствует организации заповедников и заказников. Помимо охраны редких и исчезающих видов служат базой для одомашнивания диких животных, обладающих ценными хозяйственными свойствами. Заповедники служат также центрами по расселению животных, исчезнувших в данной местности, или целям обогащения местной фауны. В России хорошо прижилась североамериканская ондатра, дающая ценный мех. В суровых условиях Арктики успешно размножается овцебык, завезенный из Канады и Аляски. Восстановлена численность бобров, почти исчезнувших в нашей стране в начале века.

Номер слайда 224

Термины и определения Биомасса - суммарная масса особей вида, группы видов или сообщества организмов, выражаемая обычно в единицах массы сухого или сырого вещества, отнесенных к единицам площади или объема любого местообитания. Трофический уровень - место каждого звена в цепи питания. Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина

Номер слайда 225

Термины и определения Фитоценоз - совокупность устойчиво взаимодействующих растений на относительно однородном участке земной поверхности. Зооценоз - совокупность животных, совместно обитающих при определенных условиях. Фитофаги - животные, питающиеся тканями живых растений. Таксон - группа организмов, связанных той или иной степенью родства и достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую категорию того или иного ранга - вид, род, семейство и т.д. Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина

Номер слайда 226

БИОЦЕНОЗ - совокупность популяций растений, животных, грибов, микроорганизмов, населяющих однородный участок суши или водоёма и характеризующаяся определёнными взаимоотношениями и приспособленностью к условиям окружающей среды.  Подбор представителей биоценоза обусловлен комплексом абиотических факторов среды и возможностью непрерывного осуществления биогенного круговорота веществ. Небиологическая составляющая биоценоза - биотоп. Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина

Номер слайда 227

Биотоп - относительно однородное по абиотическим факторам среды пространство, занятое биоценозом (синоним местообитания и стации). Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина фитоценоз; зооценоз; микробиоценоз; микоценоз. В пределах биоценоза выделяют:

Номер слайда 228

Основная функция биоценозов - поддержание круговорота веществ в биосфере - базируется на пищевых взаимодействиях видов. Три принципиальных категории: Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина продуценты, консументы, редуценты.

Номер слайда 229

Консументами первого порядка являются фитофаги, второго- зоофаги. Процесс создания и накопления биомассы на уровне консументов, называет вторичной продукцией. Экологический научно-образовательный центр ТГУ им. Г.Р. Державина Продуценты образуют уровень первичной продукции, здесь из неорганических веществ формируется органика. Общая сумма биомассы называется валовой продукцией, а часть, за счет которой идет прирост - чистая продукция. К консументам третьего порядка относятся паразиты и сверхпаразиты (паразитирующие на паразитах).

Номер слайда 230

Номер слайда 231

Атмосферный N2 NO3- NO2- NH3, NH4+ Растения, микробы Животные Мертвая органика Азотфиксация Денитрификация Биологическая фиксация: клубеньковые бактерии Rhizobium, с.-з. водоросли Anabaena, Nostoc; свободноживущие Azotobacter, Clostridium Промышленная фиксация Молнии, промышленная фиксация Восста-новле-ние в расте-ниях Аммонификация: Бактерии, актиномицеты, грибы Нитрификация Nitrosomonas Nitrobacter Thiobacillus denitrificans, Pseudomonas denitrificans, Micrococcus

Номер слайда 232

РО43- в почве, пресной воде, океане Фосфаты горных пород Фосфор в живых организмах Поглощение Эрозия Отложение Редуценты

Номер слайда 233

SO42- H2S Сера в организмах (S-H-группы) S Анаэробные сульфатредуцирующие бактерии Desulfovibrio поглощение аэробные редуценты Анаэробные редуценты Окисление (Thiobacillus) Окисление - спонтанное или серобактериями Chromatium

Номер слайда 234

Номер слайда 235

Номер слайда 236

Номер слайда 237

Охрана природы Биосфера является самой ранимой оболочкой нашей планеты, защищать которую необходимо Сейчас в мире много организаций, которые занимаются защитой природы. Всемирный фонд дикой природы (англ. World Wildlife Fund, сокр. WWF; в настоящее время официально называется Всемирный фонд природы (англ. World Wide Fund for Nature), только в США и Канаде сохранено старое название) — международная общественная организация, работающая в сферах, касающихся сохранения, исследования и восстановления окружающей среды. Это крупнейшая в мире независимая природоохранная организация с более чем 5 миллионами сторонников во всём мире, работающая в более чем 100[2] странах, поддерживающая около 1300 природоохранных проектов во всём мире. Миссия Всемирного фонда дикой природы заключается в предотвращении нарастающей деградации естественной среды планеты и достижении гармонии человека и природы. Главная цель — сохранение биологического разнообразия Земли.

Номер слайда 238

За последние 400 лет на Земле исчезли 36 видов млекопитающих и 94 вида птиц С лица Земли в час исчезает 3 вида живых организмов

Номер слайда 239

В 1966 году появилась Красная книга, которая содержит список животных, находящихся под угрозой исчезновения Прилагаются большие усилия для их сохранения

Номер слайда 240

За последние 400 лет на Земле исчезли 36 видов млекопитающих и 94 вида птиц С лица Земли в час исчезает 3 вида живых организмов

Номер слайда 241

2. Национальный парк Охраняемые природные территории, принимающие туристов и отдыхающих, которые должны подчиняться ряду правил

Номер слайда 242

- Это природные комплексы и объекты, которые полностью или частично исключены из хозяйственного использования Заповедник. Территория, полностью исключенная из хозяйственной деятельности

Номер слайда 243

С 1972 года страны мира охраняют памятники культурного и природного наследия человечества

Информация о публикации
Загружено: 25 января
Просмотров: 16761
Скачиваний: 103
Кузнецова Ирина Юрьевна
Экология, 10 класс, Презентации