Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Июня 2015 в 09:11, реферат
Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.
Введение…………………………………………………………….3
История развития экологии как науки……………………………5
Экологическая ниша…………………………..................................9
Популяция и ее основные характеристики……………………….13
Заключение…………………………………………………………17
Список используемых источников………………………………..19
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
Профессионального образования
Содержание:
1. ВВЕДЕНИЕ
эколо́гия (от др.-греч. οἶκος -- обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος -- понятие, учение, наука) -- наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»).
Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.
Классическое определение экологии: наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.
Второе определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию, что в корне неверно.
Вот некоторые возможные определения науки «экология»:
2. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ КАК НАУКИ.
Во времена Н.И. Вавилова, специально изучавшего географические центры происхождения культурных растений, считалось, что земледелие зародилось 9 - 10 тыс. лет тому назад. Новейшие археологические находки позволяют оценивать возраст земледелия в 15 - 18 тыс. лет. Таков же примерно и возраст некоторых фундаментальных общественных представлений о взаимоотношениях растений и животных с окружающей средой.
К началу античного летоисчисления человечество располагало уже огромным опытом преобразования природы. Достаточно заметить, что первые оросительные системы в Юго-Восточной Азии появились еще за 5 тыс. лет до нашей эры, что цивилизация майя за много столетий до новой эры уже пользовалась судоходными каналами, что в Древнем Китае приблизительно с 1200 г. до н.э. были организованы регулярные метеорологические наблюдения. Военные походы, географические путешествия и развитие торговых связей способствовали расширению кругозора. И не удивительно, что поэмы Гомера содержат многочисленные экологические сведения, в ретроспективном плане весьма полезные и в наши дни. В античные времена люди уже основательно соприкоснулись с экологическими проблемами городов. В системах античного природопользования случались и чисто экологические просчеты. «Людям, которые в Месопотамии, Греции, Малой Азии и других местах выкорчевывали леса, чтобы получить таким путем пахотную землю, и не снилось, что они этим положили начало нынешнему запустению этих стран, лишив их, вместе с лесами, центров скопления и сохранения влаги». (Маркс К., Энгельс Ф.; Соч., т. 20).
Также особый интерес представляет научное наследие греческого историка Геродота (между 490 и 480 гг. - 425 г. до н.э.), побывавшего на территории Северного Причерноморья, в стране воинственных скифов. В описаниях Геродота имеется множество достоверных географических и экологических сведений. В частности, в них упоминается огромный лесной массив Гилея - на территории нынешних Нижнеднепровских песков, известных даже по художественным произведениям под названием Алешковских. После детальных археологических и палеогеографических исследований последних десятилетий стало ясно, что Гилея была окончательно сведена человеком лишь к 12 - 13 вв. н.э. Лесоводы же на протяжении более 100 лет считали Алешковские пески исконно безлесными.
Таким образом можно сказать, что первые научные положения экологии (попытки обобщения сведений об образе жизни организмов, их зависимости от внешних условий, о характере распределения животных и растений) встречаются в трудах ученых античного времени. В частности, Аристотель (384-322 гг. до н.э.) описал свыше 500 видов известных ему животных того времени, он рассказал об их поведении, перелете птиц, зимней спячке рыб, паразитизме кукушки и многом другом.
Учеником Аристотеля, Теофрастом Эрезийским (371-210 гг. до н.э.) были собраны сведения о характере распространения растений в различных условиях, их формах и особенностях роста в зависимости от почвы и климата.
Имеются экологические сведения и в древнерусских источниках. Такое драматическое произведение, как «Слово о полку Игореве», насыщено упоминаниями зверей и птиц, повадки которых характеризуются предельно точно, емко и лаконично. В Русской правде (ХІ - ХІІ) - своде законов Киевской Руси - имеются статьи, касающиеся охраны охотничьих и бортнических угодий.
В средние века интерес к изучению природы ослабевает.
Географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых стран дали новый толчок к развитию систематики. Описание растений и животных, их внешнего и внутреннего строений, разнообразия форм - главное содержание биологической науки на ранних этапах ее развития.
Одними из первых систематиками были А. Цезальпин (1519-1603), Д. Рей (1623-1705), Ж. Турнефор (1656-1708). Они сообщали о зависимости растений от условий произрастания, о местах их обитания.
Сведения о поведении, повадках, образе жизни животных, описание строения животных называли в то время «историей жизни животных».
В ХVII-ХVIII вв. такие сведения были приведены в трудах А. Реомюра о насекомых (1734) и Л. Трамбле о гидрах (1744).
С 1725 по 1743 г. огромная работа была проделана Камчатскими экспедициями В. Беринга. Вторая Камчатская, или Великая Северная, экспедиция (1733-1743), организованная Российской Академией наук, даже по нынешним временам являлась грандиозным мероприятием. В ее составе было несколько самостоятельных отрядов, а общая численность участников достигала 570 человек. Так, с 1737 г. в ней был выделен сенатским указом специальный академический отряд (И. Гмелин, Г. Стеллер, С.П. Крашенинников и др.). «Химии и истории натуральной профессор» Гмелин своими ботанико-географическими исследованиями и открытиями в Сибири заслужил восхищение знаменитого Карла Линнея. Он же выполнил ряд работ по фауне Сибири. В свою очередь зоолог Г. Стеллер, сопровождавший Беринга в плавании к берегам Америки, провел не только превосходные фаунистические и сравнительно-морфологические, но и чисто экологические исследования. Г. Миллер занимался сбором исторического, географического, экономического, этнографического и археологического материалов по Сибири. Научное содержание так называемого «Сибирского архива» Миллера не исчерпано до сих пор. С.П. Крашенинников прославился в дальнейшем результатами своих комплексных исследований Камчатки.
В результате исследований, проведенных северными отрядами второй Камчатской экспедиции, возглавляемыми С.Г. Малыгиным, Д.Я. Лаптевым и Х.П. Лаптевым, было нанесено на карту и детально описано побережье Ледовитого океана от Северной Двины до Колымы. В целом Камчатскими экспедициями был собран колоссальный фактический материал о природе Сибири, Камчатки, Курильских, Командорских и Алеутских островов, а также северной части Японии и северо-западного побережья Америки.
Экология зарождалась в ботанике и зоологии. На формирование ее в первую очередь оказали влияние работы, в которых изучался образ жизни организмов, а также зависимость их распространения и развития от различных факторов среды. Особенно велико было значение исследования географии распространения растений - с самого начала экологического по своей сущности. Швейцарский ботаник О.П. Декандоль выделял (1832) даже науку «эпирреологию», изучающую взаимодействие растений и внешней среды.
3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША.
Экологи́ческая ни́ша -- место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс
его биоценотических связей и требований
к факторам среды. Термин введён
в 1914 году Дж. Гриннеллом
и в 1927 году Чарльзом Элтоном. В настоящее время
принято определение Гриннелла называть пространственной нишей (по смыслу
термин ближе понятию местообитание), а определение
Элтона называют трофической нишей (экологическая
ниша представляет собой сумму факторов
существования данного вида, основным
из которых является его место в пищевой цепочке)http://ru.wikipedia.
Для понимания различного вида существующих связей в экосистемах и обусловленности механизмов их функционирования важно познакомиться с одним из основополагающих понятий экологии - экологической нишей. Каждый вид или его части (популяции, группировки различного ранга) занимают определенное место в окружающей их среде. Например, определенньш вид животного не может произвольно менять пищевой рацион или время питания, место размножения, убежища и т. п. Для растений подобная обусловленность условий выражается, например, через светолюбие или тенелюбие, место в вертикальном расчленении сообщества (приуроченность к определенному ярусу), время наиболее активной вегетации. Например, под пологом леса одни растения успевают закончить основной жизненный цикл, завершающийся созреванием семян, до распускания листьев древесного полога (весенние эфемеры). В более позднее время их место занимают другие, более теневыносливые растения. Особая группа растений способна на быстрый захват свободного пространства (растения-пионеры), но отличается низкой конкурентной способностью и поэтому быстро уступает свое место другим (более конкурентоспособным) видам. Приведенные примеры иллюстрируют экологическую нишу или отдельные ее элементы. Под экологической нишей понимают обычно место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, или, как говорят, жизненный статус, включающий отношение к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий и т. п. Это понятие значительно объемнее и содержательнее понятия «местообитание». Американский эколог Одум образно назвал местообитание «адресом» организма (вида), а экологическую нишу - его «профессией». На одном местообитании живет, как правило, большое количество организмов разных видов. Например, смешанный лес - это местообитание для сотен видов растений и животных, но у каждого из них своя и только одна «профессия» - экологическая ниша. Так, сходное местообитание, как отмечалось выше, в лесу занимают лось и белка. Но ниши их совершенно разные: белка живет в основном в кронах деревьев, питается семенами и плодами, там же размножается и т. п. Весь жизненный цикл лося связан с подпологовым пространством: питание зелеными растениями или их частями, размножение и укрытие в зарослях и т. п. Если организмы занимают разные экологические ниши, они не вступают обычно в конкурентные отношения, сферы их деятельности и влияния разделены. В таком случае отношения рассматриваются как нейтральные. Вместе с тем в каждой экосистеме имеются виды, которые претендуют на одну и ту же нишу или ее элементы (пищу, укрытия и пр.). В таком случае неизбежна конкуренция, борьба за обладание нишей. Эволюционно взаимоотношения сложились так, что виды со сходными требованиями к среде не могут длительно существовать совместно. Эта закономерность не без исключений, но она настолько объективна, что сформулирована в виде положения, которое получило название «правило конкурентного исключения». Автор этого правила эколог Г. Ф. Гаузе. Звучит оно так: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения и т. п.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу. Иногда, например, чтобы снять острые конкурентные отношения, одному организму (животному) достаточно изменить время питания, не меняя самого вида пищи (если конкуренция возникает на почке пищевых отношений), или найти новое местообитание (если конкуренция имеет место на почве данного фактора) и т. п.
Из других свойств экологических ниш отметим, что организм (вид) может их менять на протяжении своего жизненного цикла. Наиболее яркий пример в этом отношении - насекомые. Так, экологическая ниша личинок майского жука связана с почвой, питанием корневыми системами растений. В то же время экологическая ниша жуков связана с наземной средой, питанием зелеными частями растений.
Сообщества (биоценозы, экосистемы) формируются по принципу заполнения экологических ниш. В природном сформировавшемся сообществе обычно все ниши заняты. Именно в такие сообщества, например в долгосуществующие (коренные) леса, вероятность внедрения новых видов очень мала. В то же время следует иметь в виду, что занятость экологических ниш в определенной мере понятие относительное. Все ниши обычно освоены теми организмами, которые характерны для данного региона. Но если организм приходит извне (например, заносятся семена или другие зачатки) случайно или преднамеренно, например в результате внедрения человеком новых видов (интродукция, акклиматизация), то он может найти для себя свободную нишу в связи с тем, что на нее не было претендентов из набора существующих видов. В таком случае обычно неизбежно быстрое увеличение численности (вспышка) вида-пришельца, поскольку он находит крайне благоприятные условия (свободную нишу) и, в частности, не имеет врагов (хищников, паразитов или других организмов, которые им питаются). Такие явления не единичны. Например, размножение кроликов, завезенных в Австралию; перемещение ондатры из Азии в европейскую часть; интенсивное продвижение колорадского жука в новые районы. С экологическими нишами в значительной мере связаны жизненные формы организмов. К последним относят группы видов, часто систематически далеко отстоящие, но выработавшие одинаковые морфологические адаптации в результате существования в сходных условиях. Например, сходством жизненных форм характеризуются дельфины (млекопитающие) и интенсивно передвигающиеся в водной среде хищные рыбы. В условиях степей сходными жизненными формами представлены тушканчики и кенгуру (прыгуны). В растительном мире отдельными жизненными формами представлены многочисленные виды деревьев, занимающие в качестве нити верхний ярус, кустарники, существующие под пологом леса, и травы - в напочвенном покрове.
4. ПОПУЛЯЦИЯ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Популя́ция (от лат. populatio -- население) -- это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории. Этот термин используется в различных разделах биологии, демографии, медицине и психометрике.
Популяция -- группа особей, способная к более-менее устойчивому самовоспроизводству (как половому, так и бесполому), относительно обособленная (обычно географически) от других групп, с представителями которых (при половой репродукции) потенциально возможен генетический обмен. С точки зрения популяционной генетики, популяция -- это группа особей, в пределах которой вероятность скрещивания во много раз превосходит вероятность скрещивания с представителями других подобных групп. Обычно говорят о популяциях как о группах в составе вида или подвида. В современных эволюционных теориях (например, в Синтетической теории эволюции) популяция считается элементарной единицей эволюционного процесса.