- •Андреев м. В. Конспект лекций по курсу "основы экологии"
- •Содержание
- •1. Предмет экологии 5
- •1.1.2. Предмет экологии 5
- •2. Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы 18
- •3. Экологические факторы и понятие об экологической нише 40
- •4. Популяция как компонент экосистемы 52
- •5. Развитие и эволюция экосистем 83
- •6. Биосфера и ее эволюция 91
- •7. Электромагнитные поля и природные системы 101
- •Предисловие
- •Предмет экологии
- •Предмет экологии и его место в системе других дисциплин
- •Актуальность изучения экологии
- •Предмет экологии
- •Генезис экологической мысли
- •Объекты изучения экологии
- •Системность в экологии
- •Классификация в экологии
- •Задачи экологии
- •Экология и охрана природы, экология как научная база природопользования
- •Необходимость и особенности экологического образования
- •Роль и место экологического образования в системе подготовки радиофизиков
- •Основные экологические определения и понятия
- •Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы
- •Концепция экосистемы
- •Определение экосистемы
- •Краткая история термина «экосистема»
- •Гомеостаз и открытость экосистем
- •Структура биогеоценоза и экосистемы
- •Структура водной и наземной экосистем
- •Кибернетическая природа и стабильность экосистем
- •Энергия в экосистемах и продуктивность экосистем
- •Поток энергии в экосистемах и жизнь как термодинамический процесс
- •Универсальная модель потока энергии
- •Энергетические характеристики биосферы
- •Концепция энергетической субсидии
- •Использование первичной продукции человеком
- •Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни
- •Концентрация токсичных соединений при продвижении по пищевым цепям
- •Качество энергии
- •Метаболизм и размеры особей
- •Трофическая структура и экологические пирамиды
- •Трофическая структура экосистемы
- •Теория сложности. Закон уменьшения отдачи и концепция поддерживающей ёмкости среды
- •Энергетическая классификация экосистем
- •Круговорот веществ в биосфере. БиОгеохИмиЧеские циклы
- •Круговорот веществ в биосфере
- •Экологические факторы и понятие об экологической нише
- •Понятие экологического фактора
- •Понятие экологического фактора и их классификация
- •Пространство экологических факторов и функция отклика организмов на совокупность экологических факторов
- •Закон лимитирующего фактора
- •Некоторые основные абиотические факторы
- •Биотические факторы
- •Понятие об экологической нише и жизненной форме
- •Понятие экологической ниши
- •Адаптация живых организмов к экологическим факторам
- •Популяция как компонент экосистемы
- •Популяция, ее структура и динамика
- •Понятие популяции в экологии
- •Плотность и численность популяций
- •Возрастной состав популяции
- •Пространственная структура популяции
- •Закономерности динамики популяций. Описание популяций на уровне полного внуприпопуляционного агрегирования
- •Биоценоз экосистемы
- •Динамика биоценоза как результат межвидовых взаимодействий
- •Видовое разнообразие стационарных биоценозов
- •Динамика популяций в биоценозах
- •Классификация биотических взаимодействий
- •Аменсализм (-, 0)
- •Конкуренция в широком смысле или интерференция (-, -)
- •Понятие экологической ниши и уравнения конкуренции
- •Управление численностью видов в экосистемах
- •Развитие и эволюция экосистем
- •Стратегия развития экосистемы
- •Экологическая сукцессия
- •Тенденции изменения основных характеристик экосистем
- •Концепция климакса
- •Основные экологические законы
- •Биосфера и ее эволюция
- •Биосфера Земли
- •Общие свойства биосферы
- •Состав и функционирование биосферы
- •Эволюция биосферы
- •Природная среда и природные ресурсы
- •Электромагнитные поля и природные системы
- •Электромагнитные поля как один из абиотических и антропогенных экологических факторов
- •Естественные и искусственные источники электромагнитных полей в средах обитания организмов
- •Электрическое поле Земли
- •Магнитное поле Земли
- •Атмосферики
- •Радиоизлучения Солнца и галактик
- •Эмп промышленных источников
- •«Радиофон»
- •Компьютерное электромагнитное загрязнение
- •Действие электромагнитного излучения на вещество и ткани живых организмов
- •Свойства тканей в постоянных полях
- •Дисперсия свойств тканей в переменных полях
- •Поглощение энергии эмп в тканях и преобразование ее в тепловую
-
Основные экологические определения и понятия
Экология, как всякая молодая наука, не обладает большим объемом аксиоматичности. Она допускает ряд спорных положений, необщепринятых формулировок и т.п. Вместе с тем, совершенно недопустимыми для специалистов являются сущностные ошибки, противоречия, неадекватное отражение объективной реальности. Проблема понимания является одной из ключевых проблем. Для ее решения целесообразно составление краткого словаря, поясняющего, что понимается под тем или иным термином.
АНТРОПОЭКОЛОГИЯ (ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА) - раздел экологии, изучающий взаимодействие человечества как части биосферы Земли с остальной ее частью, называемой средой, имеющей целью формулирование условий, обеспечивающих выбор такой стратегии развития человечества, которая позволит ему найти цивилизованный выход человечества, созданного его собственными неконтролируемыми действиями в течении двух последних столетий.
БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ - состояние, при котором взаимодействие природного комплекса и человека определяется как устойчивое (гомеостатическое).
ГОМЕОСТАЗ - состояние подвижного равновесия (или устойчивого неравновесия) экосистемы, поддерживаемое сложными приспособительными реакциями входящих в нее живых организмов.
ДЕТИОРИЗАЦИЯ - деградация, снижение биопродуктивности и экологического разнообразия экосистем.
ЕМКОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ - максимальное количество вещества, которое может быть вовлечено экосистемой (или природно-технической системой) в круговорот без нарушения стабильного состояния (гомеостаза) в круговорот без нарушения стабильного состояния (гомеостаза) и способности к саморегуляции.
ИДЕОЛОГИЯ - осознанное, сформулированное, канонизированное групповое МИРОВОЗЗРЕНИЕ.
ИМПЕРАТИВ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ - ясное понимание экологических проблем и убежденность в личной ответственности каждого за состояние и будущее биосферы и человечества как ее части. Составной частью экологического императива является признание необходимости УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ.
ИНЖИНИРИНГ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ - механизм обеспечения оптимального и кратчайшего по времени пути от теоретической постановки задачи регулирования экологических процессов до ее реального выполнения в виде технических устройств или технологий.
КАТАСТРОФА ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ - неуправляемая ситуация, возникающая вследствие ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА, приводящая к непредотвратимым тяжелым последствиям вплоть до возникновения на Земле условий, непригодным для жизни людей.
КАЧЕСТВО СРЕДЫ - степень соответствия природных условий потребностям живых существ (включая людей).
КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ - базовая идея, положенная в основу формирования системы взглядов и процесса обучения экологии.
КРИЗИС ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ - переломный момент, острое состояние в развитии биосферы, характеризующееся дестабилизацией динамического равновесия, вызванными необдуманным стихийным развитием человечества.
МИРОВОЗЗРЕНИЕ - система глубинных, часто неосознанных взглядов и убеждений человека, которыми он руководствуется, оценивая любую жизненную ситуацию и принимая решения. НАУЧНОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ - мировоззрение, сформировавшееся под влиянием научной картины мира и поэтому не противоречащее ей.
МОНИТОРИНГ - инструментальный контроль за состоянием живых и неживых объектов, какие-либо изменения которого свидетельствуют о динамике экосистемы под воздействием антропогенного фактора. В зависимости от пространственных параметров рассматриваемых (контролируемых) экосистем следует различать ГЛОБАЛЬНЫЙ, РЕГИОНАЛЬНЫЙ И ЛОКАЛЬНЫЙ МОНИТОРИНГ.
МЫШЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ - система взглядов на использование природных ресурсов с позиции гармоничного взаимодействия живых организмов (включая человека) со средой обитания. Основой экологического мышления является ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ИМПЕРАТИВ.
НООСФЕРА- состояние биосферы, обеспечивающее УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ благодаря применению человечеством осознанной рациональной стратегии взаимодействия со средой.
НОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ - количественная оценка реакции экосистемы на любой вид антропогенного воздействия.
ОБРАЗОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СКВОЗНОЕ - привитие учащимся знаний, умений и навыков по экологии в течении всего времени обучения в техническом университете.
ПОТЕНЦИАЛ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ - способность экосистемы (или природно-технической системы) совершать работу по поддержанию вещественного обмена между биоценозом и биотопом.
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ - совокупность всех форм эксплуатации человеком природно-ресурсного потенциала определенной территории (акватории) и мер по его сохранению. ПРИРОДОПОЛЬЗОВАТЕЛЬ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ - специалист с широким экологическим образованием.
РАЗВИТИЕ УСТОЙЧИВОЕ (РАЗВИТИЕ БЕЗ РАЗРУШЕНИЯ) - совершенствование техносферы в условиях стабильности окружающего природного комплекса, без сокращения экологического разнообразия и ущемления прав будущих поколений, базирующееся на применении научно обоснованной стратегии взаимодействия со средой.
РАЗНООБРАЗИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ - запас в ЭКОСИСТЕМЕ биологического (видового) разнообразия и разнообразия условий среды, необходимый для устойчивого функционирования.
РИСК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ - вероятность неблагоприятных для экосистемы последствий при направленном антропогенном воздействии.
СИСТЕМА ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ - устойчиво взаимодействующие природный комплекс и технический объект.
СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ (ЭКОСИСТЕМА) - взаимодействующие путем вещественного обмена живое сообщество (биоценоз) и окружающая среда (биотоп).
СОЗНАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ - совокупность представлений о взаимосвязях в системах "природа-природа" и "человек-природа", включая стратегии и технологии взаимодействия этих систем.
УСТОЙЧИВОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ - способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних факторов.
ЭКОЛОГИЯ - наука о взаимодействии живых организмов (включая человека) и их сообществ между собой и с окружающей средой.
ЭКОЛОГИЯ ПРАКТИЧЕСКАЯ - прикладная часть экологии, направленная на использование научных результатов в практике природопользования, наблюдения и контроля, образования и т.д.
ЭКОЛОГИЯ ИНЖЕНЕРНАЯ - раздел экологии, занимающийся исследовательской, проектной и производственной деятельностью по созданию природно-технических систем, отвечающим требованиям УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ.
Ряд положений и определений является специфическим для экологии и вступает в противоречия с некоторыми понятиями физики. Приходится говорить о формировании экологией собственного понятийного аппарата, несколько отличающегося от такового в физике и химии.