Экология

                      НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

                                ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 

Реферат 
 

По дисциплине:

«Экологические основы охраны природы» 

Тема: «Экология» 
 
 
 

                                               выполнила студентка:

Берилло Елена Константиновна

                                                    проверил преподаватель:

Ердаков Лев Николаевич     
 

Новосибирск 2011 
 

     Экология  это наука о правилах взаимодействия живых организмов с окружающим их миром. Мир этот очень разнообразен, а экологическое изучение останавливается на трех основных группах таких взаимоотношений.

     В первой из них рассматривается воздействие  окружающей среды на живой организм. Это самые различные действующие  на организм факторы, а так как  организм живой, то он на эти воздействия отвечает. Он приспосабливается к действующим факторам, изменяя свои физиологические, биохимические, а часто и морфологические особенности.

     Вторая  группа взаимодействий включает в себя различные воздействия организма на окружающую его среду. Пока жив организм он своей жизнедеятельностью будет обязательно преобразовывать среду вокруг себя. Это делает ее более удобной для самого организма, а часто и не пригодной для него, но вполне подходящей для других.

     И, наконец, третья группа взаимодействий. Она, строго говоря, является частью двух первых и включает в себя взаимоотношения между организмами. Почему же она не самостоятельна? Да потому, что каждый организм, для взаимодействующего с ним, является внешней средой. И конечно нужно приспосабливаться к этой среде, отвечать на ее воздействия.

     Итак, получается, что экология формулирует  законы и правила жизни живого организма в своей среде обитания. Именно по этим правилам живет организм, а попытки нарушить закон или  не соблюсти правило приводят к гибели. Об этом ли думал Эрнст Геккель в 1866 году, предлагая миру новую биологическую науку «экологию»? Название это он составил из двух греческих слов: oikos – жилище, местопребывание, убежище, дом, родина и logos – наука, знание. По мысли Э.Геккеля эта новая наука должна разобраться в тех запутанных взаимоотношениях, которые Ч.Дарвин условно обозначил как борьбу за существование.

     Для того чтобы хорошо жить в этом мире, нужно подчиняться его правилам, а для этого правила должны быть всем известны. Формулирует эти правила наука, с рождения которой прошло уже около 150 лет. Преподают ее в университетах России с начала 20 века и только в конце его слово «экология» приобрело, что называется всенародную популярность. Этому есть, по крайней мере, две причины. Первая – экологические знания начали, наконец, проникать в сознание широкой публики. Второе же и более очевидное – мир столкнулся с экологическими проблемами, от решения которых, порою зависит само его существование. Оказывается, действительно нужно знать и исполнять правила жизни сформулированные экологией. Пренебрежение ими ведет не только к проблемам, но и к настоящим катастрофам.

     Какие разделы имеет  эта наука?

           (особь, популяция, биоценоз, биосфера)

     Экология  наука, как и остальные биологические науки, изучает закономерности живого, и ее разделы соответствуют уровням организации этого живого. Первый раздел экологии рассматривает закономерности на уровне особи, и называется аутэкология, или экология особи. Следующий раздел, поскольку особи не живут поодиночке, рассматривает экологические закономерности в особых группах особей или популяциях. Он носит название демэкология или экология популяций. Часто его обозначают как популяционная экология. Популяции тоже обитают совместно, образуя сообщество, поэтому третий раздел науки называется экология сообществ или аутэкология. В наше время этот раздел обычно называют биоценология. И, наконец, все живое на нашей планете образует планетарную оболочку названную биосферой. Это самое большое из известных сообществ и его изучает четвертый раздел экологии – глобальная экология или глобалистика. Каждый из этих разделов имеет свой предмет изучения – элемент своей системы далее не делимый. Именно для него в разделе формулируются экологические законы и правила. Поскольку каждый такой элемент имеет характеристики присущие только ему, то и правила каждого раздела не могут реализовываться в других разделах. Так в аутэкологии элементом является особь со своими характеристиками: длиной и весом тела, полом возрастом, размером и конфигурацией конечностей. В следующем же разделе особи нет и нет соответственно ее характеристик. Там элементом является популяция, а у нее совсем другие характеристики: численность, демографический состав, распределение в пространстве. Конечно, здесь не могут действовать законы аутэкологии. Коротко рассмотрим разделы науки.

     Под аутэкологией, обычно, понимают воздействия  на организм (вид) абиотических факторов среды. Сюда же относятся многочисленные исследования по физиологической экологии, изучающей протекающие в организме процессы под воздействием абиотических факторов различной интенсивности.

     В соответствия с действием экологических  факторов изменяется форма тела и  функции животных. Организмы приспосабливаются  к действию среды, изменяя свою форму, физиологические и биохимические особенности или просто уходя от неблагоприятных условий – изменяя область своего распространения (ареал). У различных видов такие приспособления могут различаться. Однако многие видовые приспособления оказываются сходными. Ведь они – ответ организма на один и тот же  фактор среды.

     В этом разделе экологии элементом  далее не делимым является особь. Так называют отдельный организм, он ведь отличается от всех других, даже от организмов своего вида многими  особенностями. Каждый организм «на особицу», отсюда и особь.

     Законы  и правила здесь формулируются  только для особи: ее взаимодействие с местообитанием; с другими особями  своего и прочих видов; разнообразие ответов на внешние воздействия. Одним из основных действующих на этом уровне организации законов является закон поверхности тела.

     Популяционная экология изучает динамику популяционных  процессов (рождаемости и смертности, возрастную и половую структуру, динамику численности и пр.) Изучает  она популяции и изменение их характеристик в связи с действиями факторов среды, а также изменение, которые вносит популяционный ответ в местообитание. Немаловажным является и изучение взаимодействий между популяциями. Как видим, задачи исследований в этом разделе науки не отличаются от предыдущего. Здесь, как и принято, в этологическом исследовании, формулируются правила воздействия на среду, закономерности ответов на действие этой среды и оцениваются связи между популяциями.

     Прежде  чем остановится на проблемах  популяционной экологии, определим (пользуясь системным подходом) элемент этой системы. Элемент это то, что в данной системе принимается далее не делимым. Рассматривая аутэкологическую систему, мы элементом называли особь. В популяционной экологии таким элементом станет уже популяция. Ее характеристики совсем не годятся для особи. Это численность популяции, ее плотность. У популяции нет пола или возраста, но есть половая  и возрастная структура.

     Популяционные характеристики закономерно изменяются во времени и при различных внешних и внутренних воздействиях. Традиционной проблемой этого раздела науки является динамика численности. Для ее объяснения сформулировано уже значительное количество гипотез, но он далеко не исчерпывающий. В этом разделе действуют такие закон как теорема Гаузе, закон толерантности. Описываются популяционные стратегии. Благодаря им взаимодействие популяций оказывается совершенно те таким как взаимодействие особей.

     Своеобразны характеристики сообщества: обилие, верность местообитанию, пространственная и видовая структуры. Таких характеристик не имеет ни особь, ни популяция. Законы в этом разделе экологии регламентируют жизнь биоценозов. Это правила экологической сукцессии, закон экологической пирамиды, объясняющий и дающий возможность рассчитывать продуктивность экологической системы.

     Итак, подводя итог нашему короткому знакомству, можно заметить, что знание правил и законов экологии имеет вполне прагматический смысл. Вовсе не обязательно  становиться ученым экологом, просто для повседневной жизни необходимо знать правила этой науки и использовать их. Несоблюдение же ведет к затруднениям, а подчас и серьезным проблемам. Мы же еще вначале заметили, что законы и правила экологии это те самые правила, по которым живут на нашей планете все живые организмы, их популяции и сообщества. Не соблюдающие правил жизни – вымирают.

     ЭКОЛОГИЯ  ОСОБИ. 

     В первом разделе экологии – экологии особей (аутэкологии), сформулированы закономерности приспособления особей разных видов к своим местообитаниям и воздействиям факторов среды. Организмы приспосабливаются, но все эти приспособления имеют в своей основе общие правила. Они-то и диктуют направление адаптации, ее ход. Зная эти правила, можно предсказать морфологические и экологические перемены у животных при изменении условий их существования. Стало быть, если человек начнет когда-нибудь строить сообщества растений и животных, он должен хорошо знать эти закономерности, чтобы загодя представлять результаты своих усилий.

     Один  из важных аутэкологических законов  назван законом поверхности тела. Он показывает соотношение поверхности и объема тела и имеет важные следствия. Все они базируются на очень простом правиле: Поверхность тела животного пропорциональна квадрату его размера. Объем тела пропорционален кубу его размера

     Именно  поэтому чем крупнее животное, тем относительно меньше поверхность его тела. Она ведь с ростом размеров увеличивается в квадрате, тогда как объем растет в кубе! Вот и получается, что при росте тела поверхность его не столь интенсивно увеличивается, как объем и отстает от него. Именно поэтому, чем больше отношение поверхности к объему, тем меньше размеры животного. Эта закономерность соотношения изменений поверхности и объема диктует конструкцию животных. Так, например, потеря тепла организмом связана с величиной поверхности тела, ибо именно с нее происходит рассеивание энергии. У мелкого животного относительно большая поверхность, следовательно, и энергопотеря. Рассмотренная закономерность отношения поверхности и объема тела лежит в основе нескольких экологических и зоогеографических правил.

     Например, правило Бергмана гласит:

     В пределах вида или  однородной группы близких видов животных особи относительно более крупных размеров встречаются в более холодных областях

     Это естественно, потому что чем крупнее  животное, тем компактнее его тело, относительно меньше его поверхность и меньше потери тепла. Такому животному легче поддерживать постоянную температуру. Соответственно, мелкое животное имеет большую поверхность, больше излучает тепла и вынуждено поддерживать более высокий уровень обмена. У маленького зверька больше энерготрат и, естественно, должно быть более интенсивное питание, то есть восполнение трат.

     Иллюстраций этому правилу много. Так, среди  волков крупнее всех полярные. Довольно однородная группа пингвинов в самых холодных областях представлена крупным королевским пингвином, а на экваторе обитает самый маленький пингвин – галапагосский.

     Еще одно следствие соотношения поверхности  и объема тела – правило Аллена: Придатки тела (уши, хвосты) тем короче, чем холоднее климат

     Конечно, длинные уши и хвосты способствуют повышенным энергопотерям, а на севере это не выгодно. В то же время в  теплом и жарком климате такие  придатки тела могут помочь избавиться от лишнего тепла. В пустынях Африки живет маленькая лисичка – фенек, ее уши необычайно велики (каждое больше головы зверька). В наших южных степях обитает лисичка корсак. Она невелика, но ее уши довольно крупны. Обыкновенная лисица, живущая в средних широтах, имеет хорошо заметные уши средней величины. А вот полярная лисичка – песец весьма короткоуха. Его ушки практически не выступают из зимнего меха.