Экология. Биосфера и человек

1.

ЭКОЛОГИЯ
Лекция БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК

2.

СОДЕРЖАНИЕ, ПРЕДМЕТ И
ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
Экология – это наука, изучающая
взаимоотношения организмов и сообществ в
окружающей среде обитания.
Термин «Экология» происходит от двух греческих
слов:
oikos – жилище, дом, место обитания;
logos –наука.
Термин «Экология» предложил немецкий
естествоиспытатель, биолог – Эрнст Геккель в
1866 году для обозначения биологической
науки, изучающей взаимоотношения
животных с органической и неорганической
средами.

3.

СТРУКТУРА СОВРЕМЕННОЙ ЭКОЛОГИИ

4.

;
РАЗДЕЛЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИИ
В задачи общей (теоретической экологии)
входят:
-разработка общей теории устойчивости
экологических систем;
-изучение экологических механизмов адаптации
к среде обитания;
-исследование регуляции численности
популяций;
-изучение биологического разнообразия и
механизмов его поддержания;
-исследование процессов, протекающих в
биосфере, с целью поддержания ее
устойчивости;

5.

РАЗДЕЛЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИИ
Основные задачи прикладной экологии следующие:
-прогнозирование и оценка возможных
отрицательных последствий в окружающей среде
под влиянием деятельности человека;
-улучшение качества окружающей природной
среды;
-сохранение, воспроизводство и рациональное
использование природных ресурсов;
-оптимизация инженерных, экономических,
организационно-правовых, социальных и иных
решений для обеспечения экологически
безопасного устойчивого развития, в первую
очередь в экологически неблагополучных районах.

6.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ
В истории экологии можно выделить три
основных этапа.
Первый этап – зарождение и становление
экологии как науки (с древних времен до 60-х
годов XIX века). На этом этапе накапливались
данные о взаимосвязи живых организмов со
средой их обитания. Великими экологами
прошлого можно назвать шведа К. Линнея
(1707-1778), француза Ж.-Б. Ламарка (17441829), англичанина Т. Мальтуса (1766-1834)

7.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ
Второй этап (с 60-ых годов XIX века до
второй половины XX века) представляет
собой оформление экологии в
самостоятельную научную дисциплину.
Великими экологами этого этапа можно
назвать Ч.Дарвина (1809-1882), Э.Геккеля
(1834-1919), В.В.Докучаева (1846-1903),
Ю.Одум, В. Шелфорда (1877-1968),
В.И.Вернадского (1864-1945), Г.Ф. Гаузе (19101986), А. Тенсли (1871-1955

8.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ
Третий этап развития экологии начался с 50-
х годов XX века и продолжается в настоящее
время. Во второй половине двадцатого века, в
связи с прогрессирующим загрязнением
окружающей среды и резким усилением
воздействия человека на природу экология
приобретает особое значение.
Ю. Одум, М. Бигон, Т. Миллер, Б. Небел,
Б.Коммнер и др. Среди отечественных ученых
следует отметить И.П. Герасимова, А.М.
Гилярова, В.Г. Горшкова, Ю.А. Израэля, Н.Ф.
Реймерса, С.С. Шварца, А.Л. Яншина и др.

9.

ЗАКОНЫ Б.КОММОНЕРА
1.
2.
3.
4.
Все связано со всем.
За все надо платить.
Все надо куда-то девать.
Природа знает лучше.

10.

УЧЕНИЕ В.И.ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ
Термин «Биосфера» происходит от двух греческих слов:
bios – жизнь
sphaira - шар.
Впервые четкое определение пленке жизни вокруг поверхности
Земли дал Эдуард Зюсс (1875г.) термином «Биосфера».
Однако целостное учение о биосфере разработал российский ученый
Владимир Иванович Вернадский (1926).
В настоящее время существует множество подходов к определению
понятия «биосфера».
Биосфера – это геологическая оболочка Земли, сложившаяся
в ходе исторического развития органического мира.
Биосфера – это активная оболочка Земли, в которой
совокупная деятельность живых организмов проявляется
как геохимический фактор планетарного масштаба.
Биосфера – это оболочка Земли, состав, структура и
энергетика которой определяются совокупной
жизнедеятельностью живых организмов; это самая
большая из известных экосистем.

11.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ В БИОСФЕРЕ: 1 – ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ; 2 – ГРАНИЦА СНЕГОВ; 3 – ПОЧВА; 4 –
ЖИВОТНЫЕ, ОБИТАЮЩИЕ В ПЕЩЕРАХ; 5 – БАКТЕРИИ В НЕФТЯНЫХ ВОДАХ (ВЫСОТЫ И ГЛУБИНЫ ДАНЫ В МЕТРАХ)

12.

Структура биосферы
Аэробиосфера – включает нижнюю часть атмосферы. В состав
аэробиосферы входят:
а) тропобиосфера – до высоты 6-7 км;
б) альтобиосфера – до нижней границы озонового экрана 20-25 км.
Озоновый экран – это слой атмосферы с повышенным содержанием озона. Озоновый
экран поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, которое
губительно действует на все живые организмы. В последние десятилетия в
приполярных областях наблюдаются «озоновые дыры» – области с пониженным
содержанием озона.
Гидробиосфера – включает всю гидросферу. Нижняя граница
гидробиосферы ≈ 6-7 км, в отдельных случаях – до 11 км. К
гидробиосфере относятся:
а) аквабиосфера – реки, озера и другие пресные воды;
б) маринобиосфера – моря и океаны.
Террабиосфера – поверхность суши. К террабиосфере относятся:
а) фитосфера – зона обитания наземных растений;
б) педосфера – тонкий слой почвы.
Литобиосфера. Нижняя граница литобиосферы ≈ 2-3 км (реже – до 5-6
км) на суше и ≈ 1-2 км ниже дна океана. Живые организмы в составе
литобиосферы встречаются редко, однако осадочные породы в составе
биосферы возникли под влиянием жизнедеятельности организмов

13.

2.2 ВИДЫ ВЕЩЕСТВА НА НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ
В.И. Вернадский различал следующие компоненты биосферы:
живое – вещество, из которого состоят все живые организмы. Основная
масса живого вещества сосредоточена в зоне пересечения трех
геологических оболочек планеты: атмосферы, гидросферы (океаны,
моря, реки и пр.) и литосферы (поверхностный слой пород). В.И.
Вернадский образно называл скопление живого вещества на границе
сред «пленкой жизни»;
биогенное – вещество, сложенное из остатков живых организмов или
из продуктов их жизнедеятельности. К биогенным веществам
относятся нефть, природный газ, известняк, уголь, мел;
косное – вещество, образованное силами и химическими соединениями
неживой природы, т. е. совокупность всех неживых тел, в создании
которых не участвовали живые организмы. К косному веществу
относятся: магматические породы, некоторые осадочные породы,
некоторые газы, горные породы, вода (как химическое вещество),
приземная часть атмосферы, глинистые минералы;
биокосное – вещество, возникшее при постоянном взаимодействии
косного и живого вещества. К биокосному веществу относятся почва,
природные водоемы, населенные живыми организмами, илы и др.;
вещество в стадии радиоактивного распада, получающееся в
результате распада радиоактивных элементов (радий, уран, торий и т.
д.);
рассеянные атомы – атомы такого вещества рассеяны по всей планете;
находящиеся в земной коре в рассеянном состоянии;
вещество космического происхождения – постоянно поступающее из
космического пространства в виде пыли или метеоритов (протоны,
нейтроны, электроны и другие элементарные частицы).

14.

2.3. СВОЙСТВА ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА
1. Способность быстро занимать свободное
пространство.
2. Не только пассивное, но и активное
передвижение.
3. Устойчивость при жизни и быстрое
разложение после смерти.
4. Способность к адаптации в различных
условиях.
5. Высокая (некоторые авторы употребляют
термин «феноменально высокая») скорость
протекания реакций.
6. Большое химическое и морфологическое
разнообразие.
7. Непрерывное чередование поколений.

15.

2.4. ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА
1. Энергетическая функция.
2. Газовая функция.
3. Окислительно-восстановительная функция
4. Концентрационная функция
5. Транспортная функция
6. Деструктивная функция.
7. Средообразующая функция

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ЭВОЛЮЦИИ БИОСФЕРЫ
(5 ИСТОРИЧЕСКИХ ЭТАПОВ ):
Основные этапы эволюции биосферы (5
исторических этапов ):
I. Возникновение и развитие жизни в воде.
II. Появление у гидробионтов симбионтов
(паразиты), т.е. формирование новой среды жизни
– организмов-хозяев.
III. Заселение организмами суши со
сформировавшимися новыми средами жизни:
наземно-воздушной и почвы.
IV. Появление человека и превращение его из
обычного биологического вида в биосоциальное
существо.
V. Переход биосферы под влиянием разумной
деятельности человека в новое качественное
состояние – ноосферу.

24.

ПОНЯТИЯ: «НООСФЕРА»
УЧЕНИЕ В. И. ВЕРНАДСКОГО О НООСФЕРЕ
Ноосфера – геологическая оболочка Земли,
сформировавшаяся под влиянием деятельности
человека.
В.И.Вернадский назвал ноосферой – сферой разума.
«Ноосфера– неизбежная естественная стадия
развития биосферы Земли, по достижению которой
окружающая человека природная среда будет
рационально преобразована коллективным разумом и
трудом человека для максимального удовлетворения
его растущих материальных и духовных
потребностей».

25.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
И РАЗВИТИЯ НООСФЕРЫ.
Основные этапы возникновения и развития
ноосферы.
Эволюция органического мира прошла три этапа:
I. Возникновение биологического круговорота веществ в
биосфере.
II. Формирование многоклеточных организмов.
I-ый и II-ой – этапы называют биогенезом (греч. Bios-
жизнь, genesis- возникновение, происхождение).
III. Появление человеческого общества, под влиянием
которого в современных условиях происходит
дальнейшая эволюция биосферы и превращение еѐ в
сферу разума – ноосферу (греч. Noos – разум, sphairaшар).