Структура и границы биосферы

Блок1

1.Определения, предмет и задачи экологии, её место в современном естествознании.
Экология – «oikos»-жизнь, «logos»-наука.
Наша планета является домом для всего человечества, в конце XX века появилось признание, что планета и её природа действительно общий дом, уникальный, неповторимый, в то же время хрупкий и уязвимый, нуждающийся в защите от разрушительных последствий современной цивилизации. История экологии насчитывает много веков. Первоначально она развивалась как составная часть биологии. Сам термин экология появился в 1866 году, и в настоящее время экология вместе с физикой, химией, космологией и биологией входит в число 5 фундаментальных дисциплин, состоящих современное естествознание (общее количество дисциплин – более 15000).
Традиционно экология обозначается как наука о взаимоотношении живых организмов с окружающих их средой. Современная трактовка экологии гораздо обширнее, как науки, изучающей все сложные взаимодействия в живой природе, включая человеческую деятельность. Современный экономический словарь 1999 года определяет экологию как науку об общих закономерностях, взаимодействия природы и общества, специальную сферу деятельности, направленную на охрану окружающей среды и целесообразное использование природных ресурсов.

2.Структура современной экологии – отражает многообразие предметов изучения.

I Общая экология (Э)
Теоретическая
Экспериментальная
Физическая
Химическая
Материальная
Моделирование экологических процессов
II Биоэкология
Синэкология (э природных биологических систем, видов, популяций)
Аутэ (э адаптаций отдельных организмов к конкретным условиям)
Демэ (э отдельных систематических групп организмов)
Эволюционная
Экологическая физиология и биохимия
III Геоэкология (э планеты Земля)
Геологическая э
Географическая э
Геохимическая э
Климатология
Э отдельных регионов, природных зон и биографических областей
Фенология (о сезонных явлениях в природе)
IV Экология человека и социальная э
Эволюционная э вида Homo sapiens
Адаптации и здоровье человека в различных условиях обитания
Демографическая э
Э семьи, личности, социальных групп
Человек и его потребности, экологический подход
V Прикладная э
Природопользование и его экономика
Инженерная э (промышленная, транспортная, градостроительная, коммунальная)
Медицинская э
С\х э
Э антропогенных экосистем

Главной стратегической задачей современной э считается развитие теории и практики взаимодействия природы и общества на основе концепций устойчивого развития и коэволюции (совместного развития) в которых человек рассматривается как неотъемлемая составляемая часть и главная преобразующая сила в биосфере. Главным направлением практического применения является экологизация всех сфер деятельности общества – процесс проникновения идей и проблем экологии во все сферы знания в систему естественных и гуманитарных дисциплин.

3. Значение экологического образования в настоящее время

Человек прежде всего отличается от остальных видов тем, что взаимодействует с природой через создаваемую им культуру, т. е. человечество в целом, развиваясь, создает на Земле культурную среду благодаря передаче из поколения в поколение своего трудового и духовного опыта. Но, как отмечал К. Маркс, — «культура, если она развивается стихийно, а не направляется сознательно... оставляет после себя пустыню».

Остановить стихийное развитие событий могут знания о том, как ими управлять и, в случае с экологией, эти знания должны «овладеть массами», по крайней мере, большей частью общества, что возможно лишь через всеобщее экологическое образование, начиная со школьной скамьи и заканчивая. вузом и послевузовским образованием.

Экологические знания нужны каждому человеку, чтобы сбылась мечта многих поколений мыслителей о создании достойной человека среды, обеспечить гармонию человека и природы. Но эта гармония невозможна, если люди враждебно настроены друг к другу. Важнейшее из экологических условий выживания человека и всего живого — это мир на Земле. Именно к этому обязан стремиться экологически образованный человек.

Но было бы несправедливо строить всю экологию только «вокруг» человека. Экологически образованный человек не допустит стихийного отношения к окружающей его среде жизни. Он будет бороться против окружающего его варварства, находя наилучшие «экологически чистые» варианты взаимоотношения природы и общества. Из сказанного следует, что в настоящее время беспредел в нарушении экологических законов можно остановить, только подняв на должную высоту экологическую культуру каждого члена общества, что возможно, прежде всего, через изучение основ экологии

4.Основные понятия э.
Теоретической основой современной э является учение Вернадского о биосфере. Биосфера представляет совокупность всех природных экосистем, охватывающая областью распространения в прошлом или настоящем всех живых организмов. Экосистемой называется устойчивая и динамически развивающаяся сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в контакте и взаимодействии с компонентами окружающей природной среды (ОПС). ОПС – естественная среда обитания, служащая условием, средством и местом жизни человека и других организмов. Она рассматривается в качестве источника материальных и нематериальных благ, гарантирующих существование и процветание настоящих и будущих поколений. Экологию иногда называют наукой о существовании в окружающей среде (ОС) отдельных популяций. Популяция – группа особей одного вида, населяющих определённую территорию, имеющую единый генофонд и свободно скрещивающихся друг с другом. Например вид homo sapiens разделяется на 4 расы и множество мелких локальных популяций, отличающихся, как внешними так и различными физиобиологическими особенностями.

5.Аксиомы э – законы существования живых организмов в конкретных условиях обитания.
1.Закон Рулье.
Результаты развития любого организма определяются соотношением его внутренних особенностей и особенностей той среды в которой он существует.
2.Вид, популяции и отдельные организмы могут существовать, пока генетические особенности адаптаций соответствуют изменениям внешней среды.
3.Каждый вид, поглощая из среды необходимые ему вещества и выделяемые в среду, отходы своей жизнедеятельности, постепенно изменяет эту среду в сторону непригодности для своего существования.
4.Постоянное существование организмов в любом ограниченном пространстве возможно лишь в экосистемах, внутри которых отходы жизнедеятельности одних видов используются другими, что создаёт круговорот веществ внутри экосистемы.

6.Экологические факторы.
С позиции э среда – это природные условия, объекты или явления с которыми любой живой организм находится в прямых или косвенных отношениях. Среда характеризуется огромным разнообразием динамичных во времени и пространстве элементов, которые рассматриваются в качестве экологических факторов. Организм реагирует на любой эк.ф. специфическими реакциями, которые называют адаптациями. Наиболее часто эк. факторы разделяют на:

I.Абиотические – определяемы воздействием неживой природы.
1.Климатические.
2.Эдофические – с почвами. (механический состав почв, плотность, влагоёмкость и др.)
3.Орографические (рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция склона и др.).
4.Химические (газовый состав воздуха, солевой состав природных вод, химический состав почв и т.д.).
II.Биотические – определяемые воздействием живых организмов.
1.Фитогенные (воздействие растений).
2.Зоогенные.
3.Микробиогенные.
III.Антропогенные – вызываются человеческой деятельностью.

7.Учение Вернадского о биосфере. Теоретическая основа современной экологии.
Термин биосфера впервые предложен в 1868 году, но не прижился в науке.
И только с появления работ Вернадского получил призвание.
Биосфера – это оболочка Земли в которой существует или существовала в прошлом жизнь, и которая подвергается воздействию живых организмов.
В естествознании изучение жизни получило название – учение о биосфере.
Биосфера включает:
1.Живое вещество – совокупность всех живых организмов.
2.Биогенное вещество – созданное ранее в геологической истории Земли и переработанное в процессе жизнедеятельности живых организмов.
3.Косное вещество – образующееся на планете без участия живых организмов (продукты вулканической деятельности, геотермальные воды).
4.Биокосное вещество – совместный результат жизнедеятельности живых организмов и неживой природы (почвы).
5.Вещество космического происхождения (метеориты и другие небесные тела, падающие на Землю).
6.Рассеяные атомы различных химических элементов.
7.Радиоактивное вещество естественного и искусственного происхождения.
Значение учения Вернадского для современной экологии.
Учение о биосфере, появившееся в 1920 годах намного опередило своё время, сейчас оно является общепризнанной в мировой науке теоретической основой современной экологии и одного из её прикладных направления – природопользования. Современная концепция биосферы, основанная на идеях Вернадского, позволило свести всё многообразие жизни на Земле к единству и взаимодействию живой и неживой природы. Учение Вернадского заложены теоретические основы комплексного подходы к изучению земных объектов и явлений, к охране окружающей среды, показана возможность изучения Земли из космоса. Учение дало существенный толчок к развитию биологии и экологии. Оно позволяет понять причины образования и дефицита природных ресурсов, условия возникновения ряда заболеваний у человека, возможности поиска полезных ископаемых по организмам-биоиндикаторам.

Блок 2

Формы охраны природы.

В понятие «охраны» природы в разные времена вкладывался различный смысл. Почти до середины 20 века было распространено мнение, что основной целью охраны природы является охрана растительного и животного мира (в основном путем создания заповедников). Поэтому данная отрасль знаний считалась биологической. Во второй половине 20 века стало очевидным многоаспектность проблемы охраны природы.

Охрана природы – это совокупность международных, государственных, региональных и локальных, административно-хозяйственных, технологических и других мероприятий, направленных на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природы Земли и ближайшего к ней космического пространства (Н.Ф.Реймерс).

Различают следующие формы охраны окружающей среды. Народная охрана зародилась в первобытнообщинном строе и существует в слаборазвитых странах. Государственная форма охраны окружающей среды возникла в период рабовладельческого строя. В настоящее время—это основная форма охраны природы в большинстве государств. Общественная форма образована в 20 веке в эпоху капитализма как важное дополнение к государственной. Международная охрана окружающей среды возникла в 20 веке и ставит своей целью сохранение природных ресурсов на территории нескольких государств или регионов. Эта форма охраны реализуется межгосударственными соглашениями и находится под контролем государств.

Как решить проблемы мусора?

Свалка. Развитые страны нашли «выход» - вывоз отходов в развивающиеся страны. Но разве это может быть настоящим решением проблемы муслоа, если при этом проявляется неуважение к другим людям. Это все равно, что вынести мусор из одной комнаты дома в другую – мы же все равно остаемся на этой планете и связаны друг с другом узами природы. К тому же часто сообщается об утечках токсичных веществ, отравляющих воду и почву, как это было в печально известном районе Нигерии.

Переработка. Получать из отходов вторсырье вместо того, чтобы выбрасывать ненужные вещи – может быть в этом решение? Такой подход требует сортировки мусора и отходов. В ряде стран закон требует, чтобы мусор разделяли на металл, стекло, которое сортируется по цвету, бумагу, картон, органические отходы. Такая сортировка имеет огромные преимущества: на производство бумаги обычным способом тратится в 10 раз больше воды и в 2 раза больше энергии, чем при переработке макулатуры в бумагу. Переработка алюминия сокращает вред, наносимый экологии из-за добычи бокситов, и экономит огромное количество электроэнергии.

Экономия. Правительства ряда стран пошли по пути предупреждения проблемы мусора. Они стараются недопустить появления отходов, вместо того, чтобы искать способ избавиться от них.

Стать обществом бережливых людей и отказаться от бездумной потребительской психологии – вот возможно самый действенный путь. Поменять мышление и стараться пользоваться вещами как можно дольше, выбрасывая их только тогда, когда нет уже никакой возможности их восстановить. Ненужные, но вполне пригодные для повторного использования вещи, следует не выбрасывать, а отдавать другим людям. По подсчетам немецкого института прикладной экологии, семья, живущая по принципу «пользоваться, но не расточать», производит мусора на 75 % меньше, чем обычная среднестатистическая семья.

Блок1

2.Структура современной экологии – отражает многообразие предметов изучения.

3. Значение экологического образования в настоящее время

Структура и границы биосферы

Биосфера (от греч. bbs - «жизнь», spbaira - «шар») - одна из оболочек (сфер) Земли, состав и энергетика которой в существенных своих чертах определены работой живого вещества. Термин введен Э. Зюссом в 1875 г., в результате работ В.И. Вернадского этот термин стал обозначать всю ту наружную область планеты Земля, в которой не только существует жизнь, но которая в той или иной степени видоизменена или сформирована жизнью. Биосфера включает в себя тропосферу, гидросферу, литосферу.

Область современного обитания живых организмов охватывает в среднем 1217 км - несколько меньше на суше, больше в океане. Сфера случайного попадания организмов и биогенных элементов колеблется до 4050 км. Считается, что нижняя граница биосферы в среднем лежит на глубине 3 км от поверхности суши и на 0, 5 км ниже дна океана, хотя в буровых скважинах живые микроорганизмы обнаружены на глубине 4 км, а микробиологические остатки - до 7 км. В «черных курильщиках» - выходах термальных вод на дне океана на глубинах в 3 км при давлении около 300 атм (34 107 Па) обнаружены живые организмы при температуре 250 С (с повышением давления при t > 100 С вода не кипит). Растения поднимаются в горы до высоты около 5 км. Дальше царствует вечный холод, но жизнь здесь теплится - обитают некоторые паукообразные и микроорганизмы. Верхняя граница биосферы находится на высоте 2025 км на уровне озонового слоя, защищающего все живое от жесткого ультрафиолетового излучения. Выше случайно залетают только споры бактерий и грибов.Биосфера не только сфера жизни. Это видно из состава вещества биосферы, состоящего из глубоко разнородных геологически не случайных частей:

1) вещества, образуемые процессами, в которых живое вещество не участвует, - косное вещество, твердое, жидкое и газообразное;

2) биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамические равновесные системы тех и других. Организмы в их образовании играют ведущую роль;

3) вещество, находящееся в радиоактивном распаде. Это вещество в такой форме является одной из самых мощных сил, меняющей всю энергию биосферы;

4) вещество космического происхождения, атомы.

С точки зрения иерархии уровней организации живой материи и системного подхода биосфера - совокупность всех экосистем (биогеоценозов). Все экологические ниши, пригодные для жизни, заняты биосферой, возникшей одновременно с появлением жизни на Земле (около 4 млрд лет назад) в виде примитивных протобиоценозов в первичном Мировом океане.

12 3 4 5 Следующая ⇒