знания каких наук использует экология
Научная электронная библиотека
Хамзина Ш. Ш., Жумабекова Б. К.,
1.3. Взаимосвязь экологии с другими науками. Роль и место экологии в общей системе наук
Современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность и многогранность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации» многих естественных, технических и гуманитарных наук.
Например, на стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, космическая экология и т.д.
Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология», а экологический подход при изучении взаимодействия человеческого общества и природы был признан основополагающим.
Современная экология тесно связана с фундаментальными науками (математикой, физикой, химией), естественными науками (биологией, географией, геологией, почвоведением), общественными науками (экономикой, социологией, политологией, психологией), прикладными (охраной природы, биотехнологией, растениеводством), так как только в союзе с ними возможно преодолеть технократическую парадигму мышления, свойственную XX в., и выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.
Экология. Шпаргалка
Пособие содержит все вопросы экзаменационных билетов по учебной дисциплине «Экология». Доступность изложения, актуальность информации, максимальная информативность, учитывая небольшой формат пособия, – все это делает шпаргалку незаменимым подспорьем при подготовке к сдаче экзамена.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Экология. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
3. место экологии в системе естественных наук
В последнее время роль и значение биосферы как объекта экологического анализа непрерывно возрастает. Большое значение в современной экологии уделяется проблемам взаимодействия человека с окружающей природной средой. Выдвижение на первый план этих разделов в экологической науке связано с усилением отрицательного взаимовлияния человека и среды, возросшей ролью экономических, социальных и нравственных аспектов в связи с негативными последствиями научно-технического прогресса.
Современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения растительных и животных организмов, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность и многогранность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации» многих естественных, технических и гуманитарных наук.
На стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие новых направлений, таких как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, космическая экология и т. д.
Соответственно, более широкое толкование получил и сам термин «экология», а экологический подход при изучении взаимодействия человеческого общества и природы был признан основополагающим.
Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом, психологией, педагогикой, так как только совместно с другими науками можно преодолеть технократическое направление мышления и выработать новый тип экологического сознания, меняющий поведение людей по отношению к окружающей природной среде.
В настоящее время экология перестала быть чисто естественной, биологической, наукой, она по сути является комплексной социальной естественной наукой. В ее предмет практически вовлечены все стороны жизнедеятельности человека. Накапливая экологическое знание, постепенно меняя свои представления о существующем порядке в природе, человек начинает понимать, что порядок этот неслучаен, он необходим для существования и развития самой человеческой цивилизации.
Признавая важную роль экологии, которую она играет в современном мире, и отводя ей подобающее место в естествознании, необходимо научиться грамотно пользоваться ее законами, понятиями и терминами.
Это особенно важно, если вспомнить, что нерациональное, а подчас хищническое использование человеком природных ресурсов при незнании (или нежелании постичь) законов природы часто приводит к тяжелым, необратимым последствиям.
Направления современной экологии
Урок 9. Экология 5 класс
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Направления современной экологии»
Современная экология разделилась на ряд научных отраслей и дисциплин. В зависимости от предмета изучения экологию подразделяют на экологию микроорганизмов, растений, животных, человека, сельскохозяйственную, промышленную и общую экологию. С учётом среды обитания выделяют экологию суши, пресных водоёмов, морей, тундр, лесов, городов и прочего. В зависимости от методов изучения различают такие экологические направления, как биосферное, медицинское, математическое, химическое, экономическое и другие.
Биосферная экология изучает глобальные изменения, которые происходят на Земле в результате воздействия хозяйственной деятельности на природные явления.
Биосфера — это среда жизни человека. Одновременно человек как живой организм также является частью биосферы. Для полноценной жизни человеку необходимы продукты питания, материалы, лекарства, топливо. Источником всего этого чаще всего служит биосфера. С самого начала своего существования человек использовал её богатства. Первобытный человек выживал за счёт охоты, рыболовства и собирательства. С усовершенствованием орудий охоты человек быстро истребил крупных копытных, пещерных медведей и мамонтов. В условиях отсутствия достаточного количества пищи человек перешёл к земледелию, затем к скотоводству. Таким образом он неосознанно создавал искусственные круговороты веществ в природе. Важно понимать, что ничто не существует обособленно, отдельно, все компоненты природы взаимосвязаны между собой, влияют и зависят друг от друга. Если по вине людей нарушается экологическое равновесие, это оборачивается против самих людей. Ведь природа и люди неразрывно связаны между собой. Сейчас известно множество примеров нарушения экологического равновесия. Это случается в разных странах.
Лесная экология изучает способы использования ресурсов леса (древесина, промысловые животные, ягоды) при их постоянном восстановлении. А также изучает роль, которую играют леса в поддержании водного режима ландшафтов. Охрана лесов предполагает прежде всего рациональное их использование и воспроизводство. Вырубка лесов, добыча полезных ископаемых, распашка полей, осушение болот, строительство дорог и другие антропогенные факторы негативно влияют на численность и разнообразие животных.
Если в прошлом антропогенные изменения природных условий влияли в наибольшей мере на крупных животных, то сегодня они всё больше воздействуют и на жизнь простейших организмов и беспозвоночных. Так, механизм полевых работ приводит к массовой гибели землероев, дождевых червей. Резкое уменьшение численности каких-либо организмов приводит к нарушению передачи веществ и энергии в пищевой пирамиде биогеоценоза, что может привести к скачкообразному увеличению численности других видов животных, стоящих на нижней ступени этой пирамиды. Например, при гибели хищных птиц возрастает численность мышей.
Экология морей изучает влияние хозяйственной деятельности человека на морские экосистемы, в частности загрязнение при добыче нефти и газа на шельфе, при сбрасывании в воду промышленных и бытовых стоков и твёрдых отходов, в том числе с морских судов. Эта наука разрабатывает методы восстановления и поддержки морских экосистем. Одними из самых грязных морей в мире считаются: Средиземное, Чёрное, Азовское, Балтийское, Южно-Китайское.
Наиболее грязные моря
Важно понимать, что если игнорировать экологические проблемы морей, то ухудшится не только состояние вод Мирового океана, но и могут исчезнуть с лица Земли некоторые водоёмы. Например, история с Аральским морем. Это бывшее бессточное солёное озеро в Средней Азии. На границе Казахстана и Узбекистана.
Аральское море, наши дни
До начала обмеления Аральское море было четвёртым по величине озером в мире.
Сельскохозяйственная экология изучает способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения ресурсов почвы и лугов, при сохранении окружающей среды и производства экологически чистых продуктов, то есть не загрязнённых опасными для здоровья человека веществами.
Промышленная экология изучает влияние выбросов промышленных предприятий на окружающую среду и возможности снижения этого влияния за счёт совершенствования технологий и очистных сооружений. Промышленные предприятия «грязных» отраслей в процессе своей работы производят немало отходов: твёрдых, жидких, газообразных. В результате хозяйственной деятельности в атмосферу ежегодно поступает огромное количество химических соединений — углекислый газ, окись азота, сернистый газ и другие. Сернистый газ очень токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом: насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус.
Городская экология изучает возможности улучшения среды обитания человека в городе. Разрастание городов — ещё один процесс, который вытесняет природные ландшафты с поверхности нашей планеты. Города и связывающие их дороги занимают всё больше места. Крупные города являются местом концентрации транспорта и промышленных предприятий, становятся мощным фактором, воздействующим на ландшафты окружающих территорий. Выхлопные газы поступают в атмосферу, включаются в состав смога и ещё больше отравляют воздух, которым мы дышим. И не только мы: им дышат животные и растения, он растворяется в воде водоёмов и так далее.
Медицинская экология изучает болезни человека, обусловленные загрязнением среды, и способы их предупреждения и лечения. Здоровье населения любой территории — это лучший показатель состояния среды его обитания. Здоровье человека — это его важнейшая ценность.
Экономическая экология разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования — оценки стоимости ресурсов (вода, древесина, нефть и так далее) и размеров штрафов за загрязнения.
Лекция № 1 Тема: Экология – комплекс наук о взаимоотношениях организмов с окружающей средой.
Тема: Экология – комплекс наук о взаимоотношениях организмов с окружающей средой.
рассмотреть основные этапы развития экологии как науки; показать, что экологические знания являются основой взаимодействия человека с окружающей средой, рационального использования природных ресурсов.
Основные термины и понятия : экология, экологические факторы; воздушно-наземная среда, водная среда, почва, живые организмы как среда обитания. экология, аутэкология, синэкология, демэкология, биосферология, биоценология, мониторинг, моделирование, прогнозирование, картография, теоретическая экология, прикладная экология.
1. Экология. 10–11 классы: учеб. пособие для общеобразоват. организаций: базовый уровень / М. В. Аргунова, Д. В. Моргун, Т. А. Плюснина. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2018. – 143 с.
2.Экология. 10–11 классы: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / Н. М., Чернова, В. М. Галушин, В. М.: Константинов; под род. Н. М. Черновой. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2018. – 302 с
1. Экология как наука. Основы экологии. Место экологии среди биологических наук. Предмет и задачи современной экологии. Структура современной экологии.
1.Экология как наука. Основы экологии . Место экологии среди биологических наук. Предмет и задачи современной экологии Структура современной экологии .
Экология – общебиологическая комплексная междисциплинарная наука о закономерностях взаимоотношений живых организмов с окружающей средой. (Э. Геккель, 1866 г.).
Основные задачи экологии:
— выявление взаимосвязей между организмами, их сообществами и условиями среды обитания;
— изучение структуры и закономерностей функционирования сообществ организмов;
— наблюдение за изменениями в отдельных экосистемах и в биосфере в целом, прогнозирование их последствий;
— создание базы данных, и разработка рекомендаций для экологически безопасного планирования хозяйственной деятельности человека;
— применение экологических знаний в деле охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
Главная цель – вывести человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколений.
Изучением взаимоотношений организмов и условий среды ученые занимались с давних времен. На протяжении прошлого века до 60-70 гг. экология рассматривалась как часть науки биологии. Человек в этих системах не рассматривался. Предполагалось, что его взаимодействие с окружающей средой подчинялось не биологическим, а социальным законам.
Как самостоятельная наук а экология сформировалась лишь к началу двадцатого столетия. Здесь немаловажную роль сыграли:
— Климент Аркадьевич Тимирязев,
— Василий Васильевич Докучаев,
— Владимир Николаевич Сукачев и др.
Крупнейший ученый ХХ века Владимир Иванович Вернадский создаёт учение о биосфере.
Во второй половине ХХ века происходит своего рода «экологизация» современной науки. Это связано прежде всего с осознанием роли человека в природе, о вредном воздействии промышленности на окружающую среду.
В настоящее время термин экология существенно трансформировался, в связи с тем, что человек сильно влияет на окружающую среду. Поэтому возникла необходимость экологических знаний для всех специалистов.
Экология, как и любая другая наука, использует разнообразные методы исследований: общие методы, которые нашли свое применение во многих науках, и специфические, которые обычно используются только в экологии.
К общим методам экологических исследований относятся: химические, физические, биологические, метод индикации и др. Специфические методы экологии можно разделить на две группы: полевые и лабораторные.
Полевые методы предполагают изучение экологических явлений непосредственно в природе. Полевые методы, в свою очередь, могут быть маршрутными,
Лабораторные методы дают возможность изучить влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях среды на естественные или моделированные биологические системы и получить приблизительные результаты. Выводы, полученные в лабораторном экологическом эксперименте, требуют обязательной проверки в природе.
В последнее время широкое распространение получил метод моделирования экологических явлений в природе и обществе.
На сегодняшний день роль экологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий и др.
Предназначение дисциплины «Экология» обосновано необходимостью сохранения экологического благополучия на Земле, которое всецело зависит, прежде всего, от уровня экологических знаний. Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого.
Структура современной экологии :
1. Теоретическая экология или фундаментальная (общая)экология вскрывает общие закономерности организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы. Ее ядро – биологическая (классическая) экология.
2. Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального природопользования. – основа рационального природопользования и охраны природы.
3. Социальная экология изучает взаимоотношения в системе «человеческое общество – природа».
Фундаментальную (общую) экологию подразделяют по уровням организации жизни на Земле:
1) аутэкология – экология организмов;
2) демэкология – экология популяций;
3) синэкология – экология сообществ;
4) биосферная экология.
Также выделяют Географическую экологию (геоэкология ) – раздел экологии, изучающий экологические закономерности географических процессов в экосистемах высоких уровней иерархии (суши, морских и пресных вод, высокогорий и др.); сюда же относится и геохимическая экология.
В настоящее время в экологии выделяют ряд научных отраслей и дисциплин:
· Экология растений, животных
· Экология города и т.д.
2. Среда обитания и Экологические факторы. Законы экологии :
Среда — одно из основных экологических понятий; под ним подразумевается комплекс природных тел и явлений, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.
Природная среда – это среда, не измененная человеком или измененная в малой степени.
На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную.
Экологические факторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Индифферентные элементы среды, например, инертные газы, экологическими факторами не являются.
Экологические факторы отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер.
Экологические факторы делятся на: абиотические, биотические, антропогенные.
Под биотическими факторами среды понимают взаимное влияние живых организмов друг на друга. Условно биотические факторы можно разделить на внутривидовые и межвидовые
Это факторы, обусловленные деятельностью человека (загрязнение среды, неограниченная охота, разрушение среды обитания и т.д.)
Среды обитания организмов.
Адаптации организма к среде
Самая древняя. Освещенность убывает с глубиной. При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. Дефицит кислорода. Степень солености возрастает при переходе от пресных вод к морским и океаническим. Относительно однородная (гомогенная) в пространстве и стабильная во времени
Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы, развитие воздухоносных полостей, осморегуляции.
Создана живыми организмами. Осваивалась одновременно с наземно-воздушной средой. Дефицит или полное отсутствие света. Высокая плотность. Четырехфазная (фазы: твердая, жидкая, газообразная, живые организмы). Неоднородная (гетерогенная) в пространстве. Во времени условия более постоянны, чем в наземно-воздушной среде обитания, но более динамичны, чем в водной и организменной
Форма тела вальковатая, слизистые покровы или гладкая поверхность, у некоторых имеется копательный аппарат, развитая мускулатура. Для многих групп характерны микроскопические или мелкие размеры как приспособление к жизни в пленочной воде или в воздухоносных порах
Разреженная. Обилие света и кислорода. Гетерогенная в пространстве. Очень динамичная во времени
Выработка опорного скелета, механизмов регуляции гидротермического режима. Освобождение полового процесса от жидкой среды
Очень древняя. Жидкая (кровь, лимфа) или твердая, плотная (ткани). Наибольшее постоянство среды во времени из всех сред обитания
Коадаптация паразита и хозяина, симбионтов друг к другу, выработка у паразита защиты от переваривания хозяином и системы заякоривания в среде, усиление полового размножения, редукция зрения, пищеварительной системы, синхронизация биоритмов
Приспособления организмов к среде носят названия адаптаций. Этот термин широко употребляется во всевозможных толкованиях. Поэтому дадим его развернутое определение.
Адаптация (позднелатинское adaptatio – приспособление, прилаживание), это совокупность морфофизиологических, поведенческих, популяционных и др. особенностей данного биологического вида, обеспечивающая возможность специфического образа жизни в определенных условиях внешней среды.
Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов.
Среди приспособлений живых организмов к среде особую роль играют морфологические адаптации. Изменения в наибольшей степени затрагивают органы, находящиеся в непосредственном соприкосновении с внешней средой. Морфологический тип приспособления животного или растения к определенным условиям обитания и определенному образу жизни называют жизненной формой организма.
Организмы могут приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды активно, регулируя собственные процессы жизнедеятельности в зависимости от изменений окружающей среды. При пассивном формировании адаптаций к изменениям условий окружающей среды процессы жизнедеятельности организма подчинены этим изменениям.
Еще одним типом приспособлений организмов к изменениям условий окружающей среды является избежание этих изменений (миграции и кочевки рыб, птиц, млекопитающих и т.д.).
Адаптивные биологические ритмы :
Периодические изменения интенсивности экологических факторов влияют на формирования у живых существ адаптивных биологических ритмов:
суточных, приточно-отливных, сезонных, годовых и т.п..
Адаптивные биологические ритмы:
Характеристика биологических ритмов
Вследствие вращения Земли вокруг своей оси дважды в сутки меняется освещенность, что приводит колебаниям абиотических факторов, которые влияют на активность организмов. В частности, солнечный свет определяет периодичность фотосинтеза, испарения воды растениями, время открывания и закрывания цветков и т.п.
Приливно-отливные ритмы обусловлены вращением Луны вокруг Земли. Четко они прослеживаются у жителей приливно-отливной зоны
Это циклы, связанные с периодическими изменениями солнечной активности в течение нескольких лет. Эти ритмы выражены не так четко, как сезонные. Примером многолетних циклов массовые размножения перелетной саранчи и некоторых других животных.
Относительно любого фактора среды вид имеет диапазон устойчивости (Толерантность). Если интенсивность какого-то фактора выходит за пределы толерантности, особи вида погибают. Биологическим оптимумом называют такие условия, в которых особи вида оказываются наиболее приспособленными. Фактор, который больше влияет на выживание, называют ограничительным (лимитирующим).
2. Всё должно куда-то деваться – базируется на положении сохранения вещества и энергии.
3. Природа «знает» лучше – ориентирует на действия, согласующиеся с природными процессами, сотрудничество с природой.
4. Ничто не даётся даром – всё, что извлечено из природы, должно быть возмещено.
Закон толерантности Шелфорда(1913).
Закон толерантности, один из основополагающих принципов экологии, согласно которому присутствие или процветание каких-либо организмов в данном местообитании зависит от комплекса экологических факторов, к каждому из которых у организма существует определенный диапазон толерантности (выносливости).
Дать ответы на вопросы:
1. Дать определение: «экология». Что означает слово «экология»? Экология как наука и учебная дисциплина, предмет, объект и задачи экологии.
2. Какие методы используются в экологических исследованиях, какова взаимосвязь экологии с другими дисциплинами?
3. Что такое среда обитания и факторы среды, каковы закономерности действия факторов среды на организм?
4. Какая существует классификация экологических факторов окружающей среды, приведите примеры и дайте характеристику?
5. Как организмы приспосабливаются к существованию в разных средах?
6. Какое значение имеют биологические ритмы для живых организмов?
7. Укажите, правильным ли является утверждение о том, что любая деятельность человека всегда отрицательно влияет на природу (ответ обоснуйте)
Домашнее задание: пересказ конспекта лекции, изучить соответствующую тему учебника, подготовить сообщения по теме лекции.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.