Экология как наука

1.

Экология как
наука
Урок экологии 10 класс

2.

«ЭКОЛОГИЯ»
• ( от греческого «ойкос»- жилище, дом
и «логос»-наука)
• наука, изучающая взаимоотношения
живой и неживой природы

3.

Определения
Современное значение слова экология имеет более
широкое значение, чем в первые десятилетия
развития этой науки.
1, Экология — познание экономики
природы, одновременное
исследование всех взаимоотношений
живого с органическими и
неорганическими компонентами
среды.
2, Экология — это наука,
изучающая все сложные
взаимосвязи в природе,
рассматриваемые Дарвином как
условия борьбы за
существование.
3, Экология - биологическая наука,
которая исследует структуру и
функционирование систем
надорганизменного уровня в
пространстве и времени в естественных
и измененных человеком условиях.

4.

Современное определение:
Экология – наука, которая изучает взаимоотношения
организмов между собой и с окружающей их средой, а
также структуру и организацию биологических систем
различного уровня (популяции, биоценозы,
экосистемы)
(взаимоотношения, которые связаны с рождаемостью,
смертностью, онтогенезом)

5.

6.

7.

История возникновения и развития
экологии

8.

9.

• Гиппократ – идеи о влиянии факторов
среды на здоровье людей
• Аристотель – классифицирует животных по
образу жизни, способу питания
• Теофраст – приводит сведения о
зависимости формы и особенностей роста
растений от почвы и климата и способов
возделывания. На разнообразии
жизненных форм (деревья, кустарники,
полукустарники и травы) была основана его
классификация растений.

10.

11.

• В средние века интерес к изучению
природы ослабевает.
На смену средневековью приходит эпоха
Возрождения. Великие географические
открытия, обогатившие мир сведениями о
новых растениях и животных из
диковинных, заморских стран,
способствовали развитию биологических
наук.

12.

Систематизация знаний

13.

14.

Линней
• Линней в своих
трудах (1749)
подчеркивал
ведущее влияние
климатических
условий на жизнь
организмов

15.

Чарльз Дарвин
•Эволюционная теория
Чарльза Дарвина,
сформулированная им в
гениальном труде
«Происхождение видов
путем естественного
отбора» (1859) во
многом опиралась на
идеи экологии.

16.

3 ЭТАП: ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИИ КАК
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ НАУКИ: 1866 г.:
Выход в свет труда Дарвина и победа
эволюционного учения в биологии
открывают новый период в истории экологии
– ее отделение от других наук.
Родившись в недрах ботаники, зоологии,
биогеографии, экология в конце 19 в.
благодаря учению Дарвина превратилась в
науку об адаптации организмов. Именно в
этот период появилось много работ о роли
температуры, влажности, света в жизни
растений и животных.

17.

18.

Эрнст Ге́нрих Фили́пп А́вгуст
Ге́ккель
Предложил термин «экология» в
1866 году
Экология – вся сумма
взаимоотношений животного мира
с окружающей средой
(органической и неорганической,
животных и растений) - 1866 г.

19.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИИ

20.

ЭКОЛОГИЯ
Общая
экология
Экология
человека
БИОэкология
Прикладная
экология
ГЕОэкология
ГЛОБАЛЬНАЯ
экология

21.

Подразделения экологии
Общая экология
- изучает ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
взаимоотношений систем организмов
(включая человека) и среды,
а так же ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
функционирования экологических систем
(включая
деятельно-природные
системы)

22.

Подразделения общей экологии
Разделы:
• Теоретическая экология
научная
дисциплина,
посвященная
исследованию
экологических
систем,
используя теоретические методы,
такие как вычислительные моделирования
и передовой анализ данных.
Уходит
методами
в
прикладную
математику,
информатику,
биологию,
статистическую физику, генетику, химию и
т.д.

23.

Подразделения общей экологии
• Математическая экология
- моделирование экологических систем и
процессов.
Первая математическая модель Ло́тки —
Вольте́рры (— модель взаимодействия двух
видов типа «хищник — жертва»,
названная в честь её авторов (Лотка, 1925;
Вольтерра 1926), которые предложили
модельные уравнения независимо друг от
друга.

24.

Первая математическая модель
Американский математик Альфред Джеймс
Лотка (1880–1949) и итальянский математик
Вито Вольтерра (1860–1940), авторы
знаменитой модели Лотки–Вольтерры,
описывающей взаимодействие хищника и
жертвы, или ресурсов и потребителей.

25.

Теория Мальтуса
• Согласно теории английского
экономиста Томаса Роберта
Мальтуса (1766–1834),
противоречие между
естественной склонностью
популяций к росту и
ограничениями,
накладываемыми
доступностью пищи, приводит
к регулярным колебаниям
численности населения.

26.

Подразделения общей экологии
• Экспериментальная экология
- прикладная область знания,
которая разрабатывает способы создания
искусственных экосистем,
позволяющих
обеспечить
длительное
пребывание
человека
в
кабинах
летательных аппаратов на орбитальных
станциях и т. д.

27.

Подразделения экологии
Биоэкология
- дисциплина,
изучающая
отношение
организмов и их сообществ (особей,
популяций, биоценозов) между собой и
окружающей средой
Разделы:
• Экология систематических групп
организмов: видов, семейств, классов,
типов, царств
• Экология особи, популяций, сообществ

28.

Экология систематических
групп
Империи
Неклеточные формы
Клеточные формы
Надцарства
Прокариоты
Вирусы
Бактерии
Эукариоты
Простейшие
Грибы
Животные
Растения

29.

организм
Аутэкология
популяция
Демэкология
Синэкология
сообщество

30.

31.

Экология особи, популяций, сообществ, биосферы
• ДЕМЭКОЛОГИЯ (от греч. demos — народ и экология)
экология популяций, экология популяционная
раздел биоэкологии, изучающий у популяций:
• структурные и функциональные характеристики,
• динамику численности,
• внутрипопуляционные группировки и их
взаимоотношения,
• выясняющий условия, при которых формируются
популяции, и др.

32.

Биоэкология
• СИНЭКОЛОГИЯ - (от греч. syn - вместе и экология)
раздел экологии, изучающий сообщества популяций
разных видов растений, животных и микроорганизмов
(биоценозов),
пути их формирования, их взаимодействие с внешней
средой.
Термин предложил швейцарский ботаник К. Шрётер (1902).

33.

Подразделения экологии
Геоэкология - экология ландшафтов
• Экология геосфер
• Экология биогеографических областей,
природных географических зон
• Экология континентов, стран

34.

Геоэкология
Экология геосфер – экология оболочек планеты
Экология стратосферы
Экология тропосферы
Экология литосферы
Экология гидросферы

35.

Геоэкология
Экология биогеографических областей, природных
Экология
ЭкологияКрайнего
высокогорий
севера
пресных
вод
географических зон
Экология суши
моря

36.

Геоэкология
Экология континентов, стран

37.

Подразделение экологии - ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА
- комплексная наука, изучающая
• закономерности взаимодействия человека с
окружающей средой,
• вопросы развития народонаселения ,
• сохранения
и
развития
здоровья,
совершенствования физических и психических
возможностей человека,
• взаимоотношения биосферы и ее подразделений с
антропосистемой,
• а также закономерности социальной организации
человеческих популяций,
• влияние различных факторов окружающей среды на
человеческий организм.

38.

Задачи экологии человека
Важнейшей задачей экологии человека
является:
• раскрытие закономерностей освоения и
преобразования
разнообразных
географических
регионов
под
воздействием деятельности человека,
• а также изучение естественных законов
сохранения и развития здоровья людей
(народонаселения) в ходе такого освоения.

39.

ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ
• комплексная научная дисциплина, изучающая
биосферу в целом.
Основы глобальной экологии разработаны М. И.
Будыко (1977), который ее центральной
проблемой считает круговорот различных
веществ в биосфере.
Круговорот
воды
Биосфера
Круговорот
кислорода
Круговорот
углерода
Круговорот
азота
Круговорот
серы
Круговорот
фосфора

40.

Барри Коммонер
американский биолог и эколог
1917-2012
• В конце пятидесятых приобрёл известность как
противник
ядерных
испытаний.
Написал
несколько книг об опасности подобных
испытаний для экосистемы Земли
• Наследие Коммонера включает четыре закона
экологии, сформулированных в виде афоризмов

41.

ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ КОММОНЕРА
сформулированы в начале 70-х годов XX в..
• Все связано со всем.
• Все должно куда-то деваться.
• Природа "знает" лучше.
• Ничего не дается даром.

42.

ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ КОММОНЕРА
сформулированы в начале 70-х годов XX в. американским ученым Б.
Коммонером.
• Первый закон. Все связано со всем. Это закон об экосистемах и биосфере,
обращающий внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе.
Он призван предостеречь человека от необдуманного воздействия на
отдельные части экосистем, что может привести к непредвиденным
последствиям. (например, осушение болот приводит к обмелению рек).
• Второй закон. Все должно куда-то деваться. Это закон о хозяйственной
деятельности человека, отходы от которых неизбежны, и потому необходимо
думать как об уменьшении их количества, так и о последующем их
использовании.
• Третий закон. Природа "знает" лучше. Это закон разумного, сознательного
природопользования. Нельзя забывать, что человек - тоже биологический вид,
что он - часть природы, а не ее властелин. Это означает, что нельзя пытаться
покорить природу, а нужно сотрудничать с ней. Пока мы не имеем полной
информации о механизмах и функциях природы, а без точного знания
последствий преобразования природы недопустимы никакие ее "улучшения".
• Четвертый закон. Ничто не дается даром. Это закон рационального
природопользования. "...Глобальная экосистема представляет собой единое
целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и
которая не может являться объектом всеобщего улучшения". Платить нужно
энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением - за повышение
урожая, санаториями и лекарствами - за ухудшение здоровья человека и т д.