Взаимоотношения организма и среды. Основы экологии. Экологические факторы. Абиотические факторы. Взаимоотношения и взаимодействия растений и среды исследует наука

3. Взаимосвязь экологии с другими науками

Экология - один из сравнительно молодых и бурно развивающихся разделов биологии - изучает взаимоотношения организмов между собой и со средой обитания. Взаимодействие организмов со средой рассматривает каждая биологическая наука. Экология затрагивает лишь ту его сторону, которая обуславливает развитие, размножение и выживание особей, структуру и динамику популяций и сообществ.

На современном этапе развития наших представлений о природе произошло идейное сближение экологии с другими биологическими, да и не только биологическими, науками.

Особенно тесные связи установились между экологией и физиологией. В результате выделилось и успешно развивается новое направление - экологическая физиология. Экологические и физиологические методы исследований взаимно пронизывают обе эти науки.

Экология связана с систематикой. Последняя не может обойтись без экологического критерия, как и экология без объективной системы организмов для точного определения изучаемых видов. Существует взаимосвязь современной экологии с эволюционным учением и генетикой. Сейчас уже не вызывает сомнения тот факт, что в природе имеют место экологические механизмы эволюции, исследование которых возможно лишь при совместной работе экологов, генетиков и эволюционистов.

На базе экологии развиваются биогеография, молодая наука этология (наука о поведении животных) и т. д.

Экологическая трактовка необходима и при решении определенных задач в области физиологии, морфологии, систематики, биогеографии, поскольку любые биологические исследования в той или иной степени изучают жизнь животных и растений в природных условиях.

Выясняя характер влияния физических факторов среды на организмы и ответные реакции последних, экология не обходится без таких небиологических наук, как климатология, метеорология, ландшафтоведение (физическая география). Геоморфология и почвоведение также сблизились с экологией, поскольку многие процессы образования и разрушения почв происходят под влиянием деятельности сообществ животных и растений.

В настоящее время, в век научно-технического прогресса, когда у человека появляются неограниченные возможности воздействия на природу, экология приобретает особенно важное значение. Достижения ее успешно применяются в сельском и охотничье-промысловом хозяйствах, медицине, ветеринарии, при проведении мероприятий по охране природы, рациональном использовании ее ресурсов.

Очевидна роль экологии и в разработке ряда теоретических проблем, в частности тех, которые связаны с общими закономерностями миграции вещества и энергии в биосфере, с механизмами эволюционного процесса, с изменением структуры и организации живой материи.

Несмотря на то, что существует немало классификаций биологических наук, каждая из них, хотя и не охватывает все биологические науки (например, схема, предложенная Б. Г. Иоганзеном, табл.1.1), дает возможность определить место экологии среди других дисциплин.

Общие биологические науки изучают весь органический мир в строго определенном направлении, какую-то одну сторону его жизненных явлений, т. е. «немногое обо всем». Каждая из этих наук может, в свою очередь, подразделяться на части. Например, систематика - на систематику животных, систематику злаков, систематику моллюсков и т. д.

Частные науки изучают конкретные объекты органического мира всесторонне, т. е. «всё об одном». Так, микробиология изучает систематику,

морфологию, физиологию, экологию микроорганизмов. При этом частные науки тоже могут быть расчленены: зоология, к примеру, подразделяется на протозоологию, гельминтологию, орнитологию, энтомологию и др.

Таблица 1.1

Классификация биологических наук (по Б.Г. Иоганзену, 1959)

В основе комплексных наук лежит изучение условий жизни организмов. Поэтому в них значительно глубже и шире развиваются экологические идеи, доминирует экологический подход при изучении конкретных явлений. Например, гидробиология изучает систематику, морфологию, физиологию (общие науки) животных, растений и микроорганизмов (частные науки), обитающих только в водной среде.

Сегодня на повестке дня стоит проблема формирования науки о биологических ресурсах, биоэкономики Мирового океана и суши -экономической экологии, или экологической экономики. Успешно развивается и инженерная экология (прикладная биогеоценология), решающая вопросы устранения отрицательных последствий вмешательства человека в природные сообщества. Актуальные проблемы взаимоотношений человека, общества и природы в эпоху научно-технического прогресса разрабатывает интенсивно развивающаяся социальная экология (экология человека) планеты. Специфика современной экологии заключается в том, что она изучает биологические макросистемы более высокого ранга, чем организм. Этим она и отличается от других биологических наук. Экология - вполне самостоятельный раздел биологии, имеющий свои содержание, предмет, задачи и методы исследования.

В настоящее время экология вышла за рамки сугубо биологической науки и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Тем самым экология прошла сложный и длительный путь к осознанию проблемы «человек - природа», опираясь на исследования взаимодействий в системе

«организм - среда». Актуальность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации», т.е. к обязательному учету законов и требований экологии, во всех науках и во всей человеческой деятельности.

Ныне экология возводится в ранг обобщающей науки, которая включает в себя экологические направления самых различных дисциплин. Так, 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.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая международное право), психологией и педагогикой и т. д. Ее методическую основу составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования.

studfiles.net

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ

Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

М. А. Рузанова., Г.Р. Патракова

ЭКОЛОГИЯ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Нижнекамск

УДК 502.7

Р82

Печатается по решению редакционно-издательского совета НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ»

Рецензенты:

Дмитриева О.С., кандидат технических наук

Рузанова, М.А., Патракова Г.Р.

Р82 Экология. Учебно-методическое пособие/ М.А. Рузанова, Г.Р. Патракова. – Нижнекамск: НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ», 2015.с.

Учебно-методическое пособие представляет собой тексты лекций по дисциплине «Экология», составленных в соответствии с действующим Государственным образовательным стандартом Министерства образования Российской Федерации для всех направлений и специальностей вузов, а также содержит практические задания для заочников.

Системное изложение материала, раскрывающие основные понятия и принципиальные научные положения курса, позволяет использовать пособие для подготовки к сдаче экзаменов и зачетов по дисциплине «Экология» и «Промышленная экология» студентами вузов и колледжей, а также слушателей курсов переподготовки специалистов в системе послевузовского образования.

Подготовлено на кафедре «Процессы и аппараты химической технологии» НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ».

УДК 502.7

© Рузанова М.А.,Патракова Г.Р., 2015

© НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ», 2015

ВВЕДЕНИЕ

Современная биосфера является продуктом многообразных процессов, протекающих на Земле 3,5-4,0 млрд лет. Окружающая нас атмосфера создана природой и остается неизменной в течение последних примерно 50 млн лет. Но в последнее время говорится о все большем изменении ее состава, разрушении озонового подслоя, изменении прозрачности и, соответственно, появлении смога (англ. smoke – дым; fog – туман), кратного увеличения ее загрязнения оксидами серы и азота, свинцом, ртутью, канцерогенными (в частности, бензапиреном) и другими веществами.

Время стихийного, безоглядного использования природных ресурсов уже прошло. Природопользование должно осуществляться только на научной основе, с учетом всех тех сложных процессов, которые происходят в окружающей среде как без участия, так и при участии человека. Иначе и не может быть, поскольку на природу воздействие человека и его деятельности становится все сильнее и сильнее. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов является одним из наиболее актуальных природоохранных направлений. В решении указанных проблем велика роль подготовки экологических кадров, экологического образования и воспитания населения страны.

В данных учебно-методических указаниях изложены основные положения организации жизни на Земле, воздействие и последствия воздействия деятельности человека на биосферу, способы предотвращения вредного воздействия и принципы рационального использования природных ресурсов. А также приведены контрольные задания для студентов заочной формы обучения.

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ

Термин «экология»ввел немецкий зоолог Э. Геккель в 1866 году, но как наука экология возникла в начале XX века, в широкий обиход это слово вошло в 1960 – х годах, когда стали говорить об экологическом кризисе как кризисе во взаимоотношениях человека со средой его обитания.

Экология (с греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — наука, учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с другими естественными науками — химией, физикой, геологией, географией, почвоведением, математикой.

Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой. Главный объект изучения в экологии — экосистемы (≈ биогеоценоз), т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.

Экосистема представляет собой функциональное единство организмов и окружающей среды. То есть это совокупность различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время. Экосистемой может быть сообщество живых существ и среды его обитания, объединенных в единые целые. Например: лес, озеро.

Всю биосферу можно рассматривать как совокупность экосистем. Кроме того, в область её компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, т.е. совокупностей особей одного вида, занимающих определённую область, называемую ареолом (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом (биосферный уровень). Сообществом или биоценозом называют совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания. Совокупность условий, необходимых для существования популяций, называется экологической нишей. Она определяет положение вида в цепях питания.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая международное право), психологией и педагогикой, т.к. только в союзе с ними можно выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющей поведение людей по отношению к природе.

С научно-практической точки зрения вполне обоснованно деление экологии на теоретическую и прикладную.

Теоретическая экология раскрывает общие закономерности организации жизни.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов.

Общетеоретические задачи экологии:

1) разработка общей теории устойчивости экосистем;

2) изучение экологических механизмов адаптации к среде;

3) исследование регуляции численности популяций;

4) изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

5) исследование продукционных процессов;

6) исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания её устойчивости;

7) моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Основные прикладные задачи экологии:

1) прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;

2) улучшение качества окружающей природной среды;

3) сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

4) оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в наиболее экологически неблагополучных районах.

Экология

Рис. 1.Разделы экологии

Аутэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой и исследующий индивидуальные организмы на стыке с физиологией.

Синэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов. Часто синэкологию рассматривают как науку о жизни биоценозов.

Популяционная экология (демэкология) - раздел общей экологии, изучающий динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения.

Само существование человеческого общества будет зависеть от прогресса этой науки.

Экология внедряется в другие области знаний и на стыке с другими науками появляются новые направления, например: экология + экономика (природы пользования), экология + юриспруденция (экологическое право), экология + технические науки (экотехника).

3 этапа развития науки

1. До середины XIX века экология была в составе биологии, накапливались знания о живых организмах, их разновидностях и среде обитания. (С.П. Крашенинников, К. Мёбиус, А. Т. Болотов, П.С. Паллас).

2. С середины XIX по середину XX века наука обрастает понятиями, законами принципами. (Э. Геккель, В. Шелфорд, Г.Г. Гаузе, А. Тенсли, В.Н. Сукачев, В.И. Вернадский, В.В. Докучаев).

3. С середины XX века наука стала комплексной и стала включать в себя разделы физики, химии, географии, математики. (Ю.Н. Куражсковский, В.В. Розанов, К.С. Лосев, Н.Ф. Реймерс, В.И. Коробкин).

Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

Биосфера — это оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образующие среду обитания живых. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу — океаны, моря, поверхностные воды суши, террабиосферу — поверхность самой суши, литосферу — верхние горизонты твёрдой земной оболочки. В пределах биосферы выделяют две категории слоёв: биосферу, где живые вещества локализованы постоянно - эубиосферу и расположенные выше и ниже неё соответственно парабиосферу и метабиосферу. В эти слои живые организмы могут попадать лишь случайно. Верхней границей биосферы (включая парабиосферу) является озоновый экран — слой атмосферы, в пределах стратосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность озона на высоте 22-26 км. Метабиосфера не опускается ниже 10-15 км, а нижней границей эубиосферы считаются донные отложения океана и верхние горизонты литосферы, подвергающиеся ныне (или подвергавшиеся в прошлом) воздействию живых организмов.

Ноосфера – сфера взаимодействия природы и общества в пределах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития, сфера разума.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ

Среда обитания организма — это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям. Выделяют три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная, почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи выделяют и четвёртую среду обитания — живые организмы. Среды организмом воспринимаются через экологические факторы.

Экологические факторы — это определённые условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы — вся совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Они делятся на физические, химические и эдафические.

Физические факторы — это те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.) Например, температура.

Химические факторы — это те, которые происходят от химического состава среды. Например, солёность воды.

Эдафические факторы, т.е. почвенные — это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т.е. те, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений.

Биотические факторы — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. Биотические факторы способны влиять на абиотическую среду, создавая микроклимат и микросреду. Все виды взаимодействий между группами можно подразделить на внутривидовые и межвидовые.

Внутривидовые взаимодействия складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффект — объединение животных одного вида в группы по две и более особей, и эффект, вызванный перенаселением среды. Эти эффекты называются демографическими факторами.

Межвидовые взаимоотношения

1. Нейтрализм — оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга.

2. Конкуренция — каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие.

3. Мутуализм — виды не могут существовать друг без друга.

4. Протокооперация (содружество) — оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно. Например, микоризные грибы могут оплетать корень растения и проникать в ткани корня, не нанося ему при этом существенного ущерба. Неспособные к фотосинтезу грибы получают из корней растений органические вещества, а у растений за счет разветвленных грибных нитей в сотни раз увеличивается всасывающая поверхность корней.

5. Комменсализм — один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другому виду эти отношения безразличны. (Взаимная терпимость). Пример: эпифатные лишайники на стволе дерева. Лишайники в этом случае используют отмирающие поверхностные ткани ствола и получают от дерева пользу, но не наносят ему ущерба. Или рыбы-клоуны держатся среди щупалец актиний и таким образом укрываются от врагов:

· нахлебничество – поедание остатков трапезы другого: рыбы прилипалы и акулы, львы и гиены.

· квартирантство – проживание в жилищах и норах животных, не причиняя вреда (рыба горчак откладывает икру в двустворчатых моллюсках)

· сотрудничество – вместе поедают пищу, только разные ее части: зебры - верхушки трав, антилопы – верхние стебли, буйволы и слоны – средние и нижние стебли.

6. Аменсализм — один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения. (Одному без разницы, другой угнетается). Пример: затенение деревом растущего под ним травянистого растения.

7. Паразитизм — паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель. Не сразу убивают, а постепенно, за длительное время, ухудшая состояние и снижая плодовитость. Это могут быть вирусы, бактерии, микроскопические грибы, простейшие, членистоногие, черви и т.д.

8. Хищничество — хищный вид питается своей жертвой.

Межвидовые отношения лежат в основе существования биотических ообществ (биоценозов).

Антропогенные факторы — факторы, порождённые человеком и воздействующие на окружающую среду.

pdnr.ru

Биология для студентов - 03. Экологичесукие факторы среды. Взаимоотношения организмов и среды

На протяжении всей жизни (отногенеза) и эволюции (филогенеза) биосистемы находятся в постоянном взаимодействии со средой обитания, образуя систему "организм - среда".

Среда - это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее выделяют продукты метаболизма. Среда каждого организма слагается из элементов неорганической и органической природы.

Выделяют:

• абиотическую среду,
• биотическую,
• биогенную,
• биологическую,
• географическую,
• геологическую,
• антропогенную,
• техногенную,
• культурную и др.

Так, биологическая среда - совокупность живых организмов, в системе которых находится рассматриваемый организм; биотическая среда - силы и явления природы, обязанные своим происхождением жизнедеятельности ныне живущих организмов; биогенная среда - совокупность биологической и биотической сред.

На Земле живые организмы освоили четыре основные среды обитания:

• водную, в которой возникла и распространилась жизнь,
• наземно-воздушную,
• почву,
• сами живые организмы, каждый из которых представляет место обитания населяющих его паразитов или симбионтов.

Приспособление организмов к среде называется адаптацией. Адаптации возникают в процессе эволюции видов и проявляются на всех уровнях организации. Степень адаптации, или уровень приспособленности организмов к определенным условиям среды, контролируется естественным отбором.

В понятие "среда обитания" входит совокупность абиотических и биотических условий жизни организмов. Отдельные элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами, среди которых выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Абиотические факторы - это все свойства неживой природы (температура, свет, давление, влажность, радиоактивное излучение, ветер, течения, рельеф местности), которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. Выделяют следующие группы абиотических факторов:

• климатические (свет, температура, влага, воздух, ветер),
• эдафогенные (почва и рельеф),
• химические (газовый состав, солевой состав воды).

Биотические факторы - это различные формы воздействия живых организмов друг на друга. Окружающий органический мир - обязательная составляющая часть среды каждого живого организма. Среди биотических факторов выделяют:

• фитогенные (растительные),
• зоогенные (животные) и др.

Антропогенные факторы - это различные формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно воздействуют на живые организмы. В настоящее время практически не осталось природных систем, не затронутых хозяйственной деятельностью человека. В связи с техническим прогрессом и ростом народонаселения воздействие антропогенного фактора на природу будет в дальнейшем катастрофически усиливаться. Среди видов антропогенного воздействия на биоту можно выделить:

• загрязнение,
• прямое истребление организмов,
• урбанизацию,
• рекреацию,
• общую трансформацию среды обитания организмов.

Влияние факторов среды определяется прежде всего их воздействием на обмен веществ организмов. Поэтому все экологические факторы по их действию можно разделить на:

• прямодействующие,
• косвеннодействующие.

Так, химическое воздействие хлорфторуглеродов на озоновый слой приводит к его ослаблению (истощению), что, в свою очередь, ведет к губительному воздействию коротковолнового ультрафиолетового излучения на живые организмы. Другой пример - действие пестицидов на хищников через пищевые цепи.

Растения, с одной стороны, могут использоваться другими организмами (в том числе и человеком в пищу, с другой стороны, в процессе фотосинтеза выделяют кислород и влияют на процесс дыхания других организмов. Организмы могут косвенно влиять на другие организмы через продукты метаболизма, удобряя почву.

Каждый экологический фактор характеризуется определенными количественными показателями, например, силой и диапазоном действия.

Большинство экологических факторов, например, температура или влажность, изменчиво в пространстве и времени, при этом степень изменчивости какого-либо фактора зависит от особенностей среды обитания. Так, температура той или иной местности зависит от господствующих ветров, особенностей топографии, высоты над уровнем моря, близости водоемов, облачного покрова. С течением времени любые условия существования, или экологические факторы, изменяются, но в одних случаях они подвержены более сильным изменениям, в других - менее сильным. Выделяют три основных типа изменений среды обитания:

• циклические (регулярно-периодические) - повторяющиеся периодически: при смене времен года, при приливах и отливах, при поочередном наступлении светлого и темного времени суток;
• направленные, при которых направление изменения остается стабильным в течение продолжительного периода времени: прогрессирующая эрозия берегов, накопление донных осадков в эстуариях рек, похолодание или потепление климата и др.;
• хаотические (нерегулярные) - без определенного направления и периодичности (аритмия): непредсказуемые изменения времени возникновения и траекторий циклонов и ураганов, пожары и др.

В природе наблюдается соответствие между организмами и изменяющейся средой, в том числе. Во взаимоотношениях организмов и среды, включая ответные реакции организмов на воздействие различных экологических факторов, можно выделить ряд общих закономерностей.

Закон Рулье (1845). Животные живут только потому, что находятся во взаимном действии или общении с внешним для них миром (первый генетический закон).

Закон Вернадского, или Закон единства "организм - среда". Жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов, т. е. отношения организма и его среды системны.

Принцип экологического соответствия. Форма существования организма всегда соответствует условиям его жизни. При этом вид может существовать до тех пор, пока окружающая его среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям.

Закон совместного (совокупного) действия факторов. Экологические факторы, составляющие среду обитания организмов, действуют на них совместно. Взаимосвязь экологических факторов и их взаимное усиление и ослабление определяют их воздействие на организм и успешность его жизни.

Закон оптимума. Живые организмы имеют определенный набор потребностей в отношении условий обитания. Для каждого вида существует так называемый экологический преферендум к различным экологическим факторам. Например, термопреферендум - предпочитаемая температура, биотопический преферендум - предпочитаемые биотопы.

vseobiology.ru

Взаимоотношения организма и среды » Индивидуализация обучения (ТИО) Ю. А. Макарова. Обмен опытом

Цели:  развивать познавательную активность учащихся, их коммуни-кативную и информационную компетентность.

Тип урока:  урок — семинар (обобщение и систематизация знаний и способов деятельности).

Оборудование: таблицы из серии « Общая биология», схема круговорота веществ; интерактивная доска (по возможности),  вопросы семинара.

Думаю, что всё сколько — нибудь ценное,  чему я научился, приобретено мною путем самообразования. Ч.Дарвин

Вопросы семинара вывешиваются в кабинете за две недели до его начала.

Базовые знания, которые необходимо отработать на семинаре:

 - состав экосистемы;

 - способы питания живых организмов; передача энергии вещества через пищевые цепи;

 - понятия биологической продуктивности, биомассы;

 - экологическое равновесие и видовое разнообразие экосистемы;

 - ограничивающий фактор;

 - экологическое мышление;

 -  экологические факторы.

Ход урока:

I. Орг. момент.Целеполагание.

 У: Сегодня нам предстоит  систематизировать, углубить и обобщить знания.

Мы будем совершенствовать умение анализировать, объяснять термины,процессы. Поставьте на полях тетради ту оценку, которую хотели бы получить за урок. В конце мы сможем увидеть, смогли ли достичь поставленные цели. Свои успехи будем отражать в карте успеха, которая лежит у каждого на парте. Чтобы получить «3», вам достаточно ответить на 12 вопросов. Чтобы получить «4» на 18 вопросов,  на «5»  выполнить задание.

II. Проверка знаний. Семинар.

Устный фронтальный опрос. По ходу семинара каждый учащийся отмечает знаками «+» и «-» уровень своих знаний по вопросам семинара. На основании отметок в «карте успеха»  каждый  получает оценку.

1.Как называется непрерывный поток атомов из неживой природы в живую и обратно, происходящий в экосистеме благодаря жизнедеятельности организ-мов? ( Круговорот веществ.)

2. Какие организмы выполняют деструктивную функцию? ( Хищники, насекомые, бактерии гниения, паразитические грибы.)

3. Что отражает закономерное сокращение массы органического вещества в цепях питания от звена к звену? ( Правило экологической пирамиды.)

4. Что составляет основу стабильности, устойчивости любого биоценоза?  (Разнообразие видов растений, образующих органические вещества из неорганических.)

5. Какие организмы относят к консументам? ( Потребителей органического вещества ( животные, грибы, бактерии)).

6. Какие организмы относят к продуцентам? ( Растения, так как они фотосинтезируют.)

7. В каких широтах ( биогеографических областях) наиболее выражена сезонная периодичность в природе?   ( В умеренных.)

8. Какие виды называются эндемичными? ( Группа организмов, ограни-ченная в своем распространении и встречающаяся в каком- либо одном месте(географической области)).

9.Охарактеризуйте понятие « биомасса»? (Общее количество живого органического вещества, выраженного в единицах массы.Биомасса образуется в результате связывания растений с солнечной энергией).

10.Укажите фактор, ограничивающий нижний предел жизни в литосфере?

     ( Наличие воздуха.)

11. Что такое экология? (Греч.Oicos- дом, убежище,logos- наука, учение. Наука — о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей  их неживой природой).

 12. Кто ввел в научный обиход этот термин? ( термин экология ввел в научный обиход немецкий зоолог и эволюционист, последователь Ч.ДарвинаЭ.Геккель).

 13.  Какие более узкие направления науки экология вам известны? (Аутэкология- экология особей, греч.autos- сам; популяционная экология –изучает состав и структуру популяции, ее размещение в пространстве и динамику численности; экология сообществ- исследует видовой состав сообществ; экология растений; экология животных; экология микроорганизмов; палеоэкология- занимается реконструкцией древних сообществ, изучает их эволюцию и т.д.)

14. На каком рисунке изображены разрушители органического вещества?

      Рисунки: лютик едкий, бабочка, гусеница, черви, бактерии, лишайники.

 ( Разрушители органического вещества: черви, бактерии).

15. Пищу считают важным экологическим фактором. К какой группе факторов следует отнести пищу растений, животных, человека? ( Биоти-ческий фактор).

16. На распространение организмов влияет ограничивающий фактор. Объясните почему. Какие факторы являются ограничивающими для жизни организмов в пустыне, тундре, для корней в почве?

17. Перечислите показатели, имеющие важное значение для характеристики биогеоценоза. ( Видовое разнообразие, плотность видовых популяций, пространственная структура, биомасса, биологическая продуктивность).

18. В природе можно встретить озеро, луг, кочку, покрытую мхом, березовую рощу, небольшую лужу. Какие структуры из данного перечня можно отнести к биогеоценозам? К экосистемам? Чем биогеоценоз отличается от экосистемы?

3. Самостоятельная работа по вариантам.

 Вариант №1.

  Задание.

На жизнедеятельность организмов очень серьёзно влияет температурный фактор. К каким  последствиям может привести  его воздействие?

 Ответ:

а) увеличение или уменьшение  скорости прорастания семян;

б) начало сокодвижения у растений;

в) наступление периода размножения;

г) активизация или ослабление процесса дыхания;

д) изменение интенсивности питания;

е) наступление  периода зимней или летней  спячки;

ж) увеличение или уменьшение двигательной активности;

з)  ускорение или замедление темпов эмбрионального развития  у рыб, земноводных, пресмыкающихся и др. животных.

Вариант №2.

Задание.

Какие последствия может иметь воздействие света на организм?

Ответ:

а) наступление периода размножения у птиц;

б) суточные и сезонные ритмы у растений и животных;

в) подготовка к перелету у птиц;

г) наступления стадии покоя у насекомых;

д) начало цветения у растений;

е) изменение интенсивности процесса фотосинтеза.

4. Рефлексия.

Подведем итог, проанализимуем таблицу. Ученики сравнивают результат таблицы с предполагаемым результатом.

5. Индивидуальное домашнее задание: на основании отметки в «картеуспеха» каждый ученик определяет для себя домашнее задание.

МОУ гимназия №2 Московского района г.Казани

Сафина РамзияРафхатовна

urokitio.ru

помогите с тестом по педагогике

1. Какое растение не принадлежит к степному биоценозу? Мохковыльбоярошник2. Какое живое существо не водится в пустынном биоценозе? Варанкуницапаук3. Аутоэкология – это наука, изучающая различные популяции живых организмов.Наука, изучающая взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средойнаука, исследующая индивидуальные связи отдельного живого организма с окружающей его средой 4. Редуценты – это потребители готовых органических веществпроизводители органических веществразрушители органических веществ5. Ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями «пища – потребитель» называются: пищевая цепь продуцентыконсументы 6. Как называются птицы, переселяющиеся на зиму ближе к человеку? Мигрирующиезимующиеперелетными7. Какое комнатное растение называют «цветком алхимиков»? Бегонияфуксия 8. Как следует поливать комнатные растения летом и зимой? Летом-вечером, зимой-утромлетом утром, зимой вечером 9. Из каких животных и растений можно построить пищевую цепочку? Гусеница, дятел, белка, медведьволк, сосна, белка, ласка 10. Какой перечень сред обитания живых существ сделан неправильно? Наземно-воздушная, водная, почва, живой организм.Наземная, воздушная, водная, почва,11. Экологические биотические факторы – это… всевозможные формы влияния живых организмов друг на другате формы деятельности человека, которые воздействуют на окружающую среду, изменяют условия обитания живых организмов или непосредственно влияют на отдельные вида растений и животных. Факторы неживой природы, прежде всего климатические (солнечный свет, температура, влажность) и местные (рельеф, почва, ветер, радиация) 12. Какого цвета клюв у старого грача? Темный светлый 13. Природа используется как средство: для формирования первоначальных представлений об окружающем миредля умственного развития детейдля всестороннего развития детей14. Экологические понятия, которые могут быть использованы при ознакомлении дошкольников с природой: цепи питания в экосистемахвзаимосвязи живого организма со средой обитаниявсе ответы должны рассматриваться в комплексе морфофункциональной приспособленности организма к среде обитания взаимодействия человека с природой15. Экологический подход к содержанию животных и растений в уголке природы заключается: в создании условий в полном мере соответствующих потребностям приспособленности живых организмов к нимв возможности осуществлять уход за объектами уголка природы детьмив размещении объектов в уголке природы ДОУ с эстетической точки зрения

otvet.mail.ru

Какая наука изучает взаимоотношения животных между собой, с другими организмами и с окружающей средой?

Общее определение экологии и связь с другими науками

Наука, изучающая закономерности взаимоотношения животных с другими организмами и окружающей средой называется Экология. Данный термин был введен в 1866 году немецким биологом Эрнстом Геккелем, и более точное ее определение можно определить как "Экология - наука, исследующая сложнейшие взаимосвязи организмов в естественных и измененных человеком условиях" 

В экологии выделяют три подраздела:

• Аутэкология - изучает поведение определенного организма, либо вида с окружающей средой
• Синэкология - занимается изучением функционирования групп и взаимодействия факторами биотического и абиотического типа.
• Демэкология - изучает поведение популяций особей определенного вида с окружающей средой.

В первую очередь экология связана с такими науками, как биология и химия. Так же можно выделить связь с математикой, географией и физикой.

Основные понятия и задачи экологии

Задача, стоящая перед экологией как наукой, состоит в том, чтобы контролировать влияние разного рода факторов, влияющих на жизнь организмов.

• Внешняя среда - совокупность условий условий природы, при которых организм ведет жизнедеятельность, а так же влияющих прямо или косвенно на его развитиеи состояние.
• Экологические факторы - отдельные элементы внешней среды, входящие во взаимодействие с организмом.
• Биотические факторы - взаимодействующие друг с другом живые организмы.
• Абиотические факторы - элементы внешней среды, не относящиеся к живой природе. Например климат, либо рельеф.
• Антропогенный фактор - непосредственное влияние на взаимодействие организмов человека, либо воздействие его через изменения привычной среды обитания.
• Оптимальный фактор - максимально благоприятная совокупность элеменов экологического фактора (температуры, света, воздуха и т.д.)
• Биологические часы - реакция организма на смену дня и ночи, выражаемая в разнообразных процессах, таких как суточные ритмы у растений, активность и покой у животных и т.д.)
• Анабиоз - такое временное состояние организма, при котором все процессы внутри него замедляются до минимума и приводят к отсутствию видимых признаков жизни вовсе.

vashurok.ru

Взаимоотношения организма и среды. Основы экологии. Экологические факторы. Абиотические факторы.

admin 23.07.2010

Основы экологии

Экология (от греч. «ойкос» — жилище и «логос» — наука) — наука, изучающая закономерности взаимоотношений организмов с окружающей средой, образ жизни животных и растений, их продуктивность, изменение численности, видовой состав.

Экологические факторы

Среда жизни — это часть природы, в которой живут организмы. Существуют три среды жизни — вода, воздух, почва. Вода — это первичная среда для живых существ, поскольку именно в ней зародилась жизнь. Организмы могут обитать в одной среде (рыбы — в воде), в двух (наземные растения в воздухе и почве) и даже в трех средах (прибрежные водные растения — в почве, воде и воздухе). Некоторые организмы периодически переходят из одной среды в другую (насекомые с водными личинками, земноводные). Отдельные элементы среды, взаимодействующие с организмами, называют экологическими факторами.

По своей природе различают две группы факторов:

1. неорганические, или абиотические, факторы: температура, свет, вода, воздух, ветер, соленость и плотность среды, ионизирующие излучения;
2. биотические факторы, связанные с совместным обитанием, взаимным влиянием животных и растений друг на друга.
3. Выделяют еще и антропогенный фактор — воздействия человека на природу. Каждый из экологических факторов незаменим. Так, недостаток тепла нельзя заменить обилием света, минеральные элементы, необходимые для питания растений,— водой.

Интенсивность фактора, наиболее благоприятную для жизнедеятельности, называют оптимальной или оптимумом.

Границы, за которыми существование организма невозможно, называют нижним и верхним пределами выносливости.

Абиотические факторы

Солнечное излучение служит основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. Биологическое действие света разнообразно и обусловлено его спектральным составом, интенсивностью, периодичностью освещения.

В спектре солнечного излучения выделяют ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи.

Ультрафиолетовые лучи с длиной волны 0,29 мкм губительны для всего живого, они задерживаются озоновым слоем атмосферы. Более длинные ультрафиолетовые лучи (0,3—0,4 мкм) обладают высокой химической активностью. В небольших дозах ультрафиолетовые лучи полезны.

Видимые лучи (длина волны 0,4—0,75 мкм) имеют особенно большое значение для организмов. Зеленые растения синтезируют органическое вещество. Для большинства животных видимый свет является одним из важных факторов внешней среды.

Инфракрасные лучи (длина волны более 0,75 мкм) — важный источник тепловой энергии.

Температура — важный фактор, влияющий на жизненно важные процессы организмов: рост, развитие, размножение, дыхание, синтез органических веществ и т. д. Оптимальная температура зависит от условий обитания вида; для большинства наземных животных и растений она колеблется в довольно узких пределах (15—30°С). Организмы с непостоянной температурой тела называют холоднокровными. У них повышение температуры вызывает ускорение физиологических процессов. Однако эти организмы имеют приспособления от перегрева (наличие устьиц у растений, испарение через кожные покровы у животных).

Наиболее совершенную терморегуляцию в процессе эволюции приобрели птицы и млекопитающие, т. е. теплокровные животные, за счет образования четырехкамерного сердца. Это обеспечило им существование независимо от температурных условий среды и позволило расселиться по всему земному шару.

Вода — непременный компонент живого, важный климатический фактор, так как служит главным средством регуляции температуры на поверхности Земли. Приспособленность к переживанию при недостатке влаги ярко выражена у обитателей засушливых степей и пустынь (видоизмененные листья-колючки, хорошо развитая корневая система, высокое осмотическое давление). Некоторые растения (агава, очиток, молодило) имеют мясистые листья и стебли и способны долго удерживать воду. Другие растения (тюльпаны, маки, гусиный лук и др.) успевают вырасти и отцвести за короткий весенний срок, когда в почве еще достаточно влаги. Большое приспособительное значение имеет способность этих растений погружаться в состояние глубокого физиологического покоя.

Сезонные изменения внешних условий связаны с изменением важнейших факторов жизни — температуры, освещения, влажности. Обитатели умеренных широт характеризуются проявлением сезонных циклов развития.

Весной при повышении температуры и освещения наблюдается активная жизнедеятельность организмов: растут и зацветают растения, прилетают птицы и т. д. Летом созревают семена растений, большинство животных дает потомство. Осенью начинается подготовка организмов к неблагоприятным зимним условиям: у растений откладываются питательные вещества, у животных происходит линька и т. д. Зимой при пониженной температуре наступает глубокий покой. Это явление особенно присуще растениям и некоторым животным.

Каждый организм имеет определенные приспособления к перенесению пониженных температур. Причем морозостойкость растений и насекомых усиливается в течение зимы. Это называют холодным закаливанием. Глубокое охлаждение вызывает временную обратимую остановку жизни. Такое состояние называют анабиозом. У птиц и млекопитающих состояние полного анабиоза не наступает, так как они не приспособлены к переохлаждению. У них выработались другие приспособления к перенесению зимнего времени года (сезонные миграции и др.).

В регуляции сезонных циклов у большинства растений и животных главная роль принадлежит изменениям продолжительности дня и ночи. Реакция на продолжительность светового периода суток получила название фотопериодизма.

Фотопериодизм — это общее, важное приспособление, регулирующее сезонные явления у самых различных организмов. Изменение длины дня всегда тесно связано с годовым ходом температуры и предшествует ее изменению, вслед за укорочением дня понижается и температура. В течение года длина дня изменяется строго закономерно и не подвергается случайным колебаниям. Поэтому длина дня служит точным астрономическим предвестником сезонных изменений. Выяснение роли длины дня и регуляции сезонных явлений открывает большие возможности для научного понимания развития растений и животных.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Просмотров: 804

kaz-ekzams.ru

• 
  К однодольным растениям относятся капуста кукуруза картофель крыжовник
• 
  Часть экосистемы в которой расположены корни растений называется
• 
  С какими растениями тесно связаны грибы в лесу
• 
  Роль комнатных растений в интерьере 7 класс технология
• 
  Лампа светодиодная uniel е27 9 вт для растений
• 
  Как прокалить землю в духовке для комнатных растений
• 
  Селекционер проводит эксперименты над растением какая это система
• 
  Растения надземные органы которых промерзают но при этом
• 
  В какую геологическую эпоху появились первые цветковые растения
• 
  Технология 7 класс роль комнатных растений в интерьере
• 
  Чем строение тела водорослей отличается от других растений