Основные компоненты экосистемы

Тема: Предмет, задачи, фундаментальные понятия, проблемы курса.

План.

Предмет, цели и задачи дисциплины. Проблемы взаимоотношений человека, общества и природы. Влияние окружающей среды, наследственности, образа жизни на здоровье человека.

Экология - это наука о местообитании живых существ, их взаимоотношениях с окружающей средой. Впервые термин экология предложил немецкий зоолог Эрнест Геккель.

Современная экология изучает закономерности формирования,развития и устойчивого функционирования биологических систем разной степени сложности, их взаимоотношения с окружающей средой.

Основные экологические проблемы,стоящие перед человечеством четко определены

· Изменение микроклимата, в результате загрязнения атмосферы промышленными и транспортными выбросами.

· Загрязнение океана и внутренних водоемов за счет захоронения ядовитых отходов.

· Радиоактивное загрязненнее биосферы в результате деятельности АЭС.

· Геохимическое загрязнение биосферы тяжелыми металлами.

· Опустынивание планеты

· Сокращение площади тропических и северных лесов. Ведущих к дисбалансу поступления кислорода

· Демографическое переутомление Земли.

В РБ основные экологические проблемы так же хорошо известны:

· Загрязнение атмосферы, гидросферы

· Сокращение площадей сельскохозяйственных земель после катастрофы на ЧАЭС

· Загрязнение поверхностных вод

· Техногенная деградация ландшафтов

· Демографическая дестабилизация

Основные экологические понятия и термины:

Экосисте́ма, или экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии.

Пример экосистемы — пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, составляющими живую компоненту системы, биоценоз.. Другой пример экологической системы — лиственный лес.

Основные компоненты экосистемы

С точки зрения структуры в экосистеме выделяют:

климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды;
неорганические вещества, включающиеся в круговорот;
органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии;
продуценты — организмы, создающие первичную продукцию;
макроконсументы, или фаготрофы, — гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества;
микроконсументы (сапротрофы) — гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот.

Различают водные и наземные экосистемы. Все они образуют густую сеть например участки лиственного леса,и болота среди лесов.

Экосистемы,измененные сельскохозяйственной деятельностью человека, называются

агроэкосистемами. (поля,сады,огороды).Такие экосистемы менее устойчивы так как они зависят от дополнительной энергии,поступающей от человека вместе с удобрениями и через другую сельскохозяйственную деятельность человека.

Стремясь к равновесию экосистемы способны к изменениям, развитиям переходам от более простых к более сложным экосистемам. Например существенные изменения ландшафта под влиянием хозяйственной деятельности человека или под влиянием природных какткастров приводят к экологическим с укцессиям, котопые могут быть первичными и вторичными.

Первичная сукцессия - это постепенное заселение организмами суши.

Вторичная сукцессия -это характер постепенного восстановления свойственного данной местности сообщества после разного рода климатических нарушений.

Сообщество.. В природе все организмы существуют не одиночно, а живут совместно, сообща, взаимодействуя друг с другом — в сообществе. При этом они образуют своеобразные природные комплексы живых организмов. В них входит обычно много разных видов растений, грибов и многообразных бактерий. В них также много разнообразных животных. Такие природные сообщества живых организмов возникают не случайно. Они всегда обусловлены конкретными природными условиями — абиотической средой (т. е. неживой природой).

Сложившееся в природе естественным путем сообщество живых организмов, характерное для данных конкретных условий, представляет собой единую природную целостность. Такое взаимодействующее единство разнообразных организмов и условий абиотической среды называют природным сообществом или биоценозом (от греч. биос - "жизнь", ге - "земля", койнос - "общий").

Понятие о биогеоценозе ввел в науку российский ученый-геоботаник Владимир Николаевич Сукачев.

Природное сообщество, или биоценоз,

это совокупность живых организмов (растений, животных, бактерий, грибов) и условий абиотической среды на определенной территории.

Структура природного сообщества:

В структуре природного сообщества различают четыре важных взаимодействующих между собой звена. Первое звено — неорганические вещества среды обитания и солнечная энергия. Второе звено — многочисленная группа различных зеленых растений (автотрофы), которые создают органические вещества и запасают в них энергию. Третье звено — гетеротрофы (животные и грибы), которые потребляют созданные растениями органические вещества и энергию. Четвертое звено — тоже гетеротрофы (это бактерии, грибы, животные), но они разлагают мертвые органические вещества до неорганических веществ (соли, углекислый газ, вода), возвращают их снова в окружающую среду, где они вновь могут поглощаться зелеными растениями.В итоге такого взаимодействия условий абиотической среды и живого населения в биогеоценозе создается круговорот веществ и поток энергии: движение веществ и энергии из окружающей среды к одним организмам (растениям), от них — к другим организмам (различным гетеротрофам), а от них — вновь в окружающую среду.

Биотоп-(экотоп)- это участок поверхности с одинаковыми ландшафтами, климатическими и почвенными условиями.

Пограничные зоны между двумя или более сообществами например между лесом и лугом называются экотоном.

Организмы,обитающие большей части времени на границах сообществ называются пограничными видами, а отдельные виды или группы видов,принимающие основное участие в регуляции энергетического обмена и оказывающие существенное влияние на среду обитания других видов называют экологическими доминантами.

Все живые организмы существуют в форме популяций. Каждый вид представлен популяцией или ее частью.

Популяция - это совокупность особей одного вида с общими условиями обитания,необходимыми для поддержания ее численности.

Популяция имеет определенные признаки: численность, плотность (среднее число особей на единицу площади), рождаемость, смертность,возрастную(соотношение особей разного возраста),половую пространственную структуру,скорость роста.

Популяции бывают нескольких типов:

*равновесные, или наиболее устойчивые (многолетние растения, позвоночные животные)

*оппортунистические (однолетние растения, насекомые) (численность может резко возрастать так и падать).

Влияние окружающей среды на здоровье человека

Деятельность человека за последние 10 – 20 тысячелетий проявилась практически на всей территории Земного шара. Но всё чаще любая деятельность человека становится основным источником загрязнения окружающей среды.

Из-за загрязнения окружающей среды происходит снижение плодородия почв, деградация и опустынивание земель, гибель растительного и животного мира, ухудшение качества атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод. В совокупности это приводит к исчезновению с лица Земли целых экосистем и биологических видов, ухудшению здоровья населения и уменьшению продолжительности жизни людей.

Около 85 % всех заболеваний современного человека связано с неблагоприятными условиями окружающей среды, возникающими по его же вине. Мало того, что катастрофически падает здоровье людей: появились ранее неизвестные заболевания, причины их бывает очень трудно установить. Многие болезни стали излечиваться труднее, чем раньше. Поэтому сейчас очень остро стоит проблема «Здоровье человека и окружающая среда».

Отрицательное воздействие на здоровье людей и окружающую среду оказывают промышленные предприятия, расположенные на территории города вблизи жилых районов. В результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере отмечают наличие различных твердых и газообразных веществ. Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль и т.д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека.Содержащиеся в атмосфере вредные вещества воздействуют на человеческий организм при контакте с поверхностью кожи или слизистой оболочкой. Наряду с органами дыхания загрязнители поражают органы зрения и обоняния. Загрязненный воздух раздражает большей частью дыхательные пути, вызывая бронхит, астму, ухудшается общее состояние здоровья человека: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижается или теряется трудоспособность. Установлено, что такие отходы производства, как хром, никель бериллий, асбест, многие ядохимикаты вызывают раковые заболевания.

Негативное влияние на здоровье человека оказывает питьевая вода. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, и гибель огромного числа людей. Особенно загрязнёнными бывают открытые источники воды: реки, озёра, пруды. Существует не мало случаев, когда загрязнённые источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии, которые передаются человеку в результате загрязнения водных бассейнов болезнетворными микроорганизмами, вирусами.
Качество воды в большинстве сибирских рек не отвечает нормативным требованиям, соответствуя четвёртому классу качества: "грязная".. Исследования показали, что использование воды в качестве питьевой поступающей через водопроводы приводит население к сердечно-сосудистым и почечным патологиям, заболеваниям печени, желчевыводящих путей и желудочно-кишечного тракта.

Источниками загрязнения почвы служат сельскохозяйственные и промышленные предприятия, а также жилые здания. При этом от промышленных и сельскохозяйственных объектов в почву поступают химические (в том числе и весьма вредные для здоровья: свинец, ртуть, мышьяк и их соединения), а также органические соединения. Из почвы вредные вещества и болезнетворные бактерии могут проникнуть в грунтовые воды, которые могут поглощаться из почвы растениями, а затем через молоко и мясо попадать в организм человека. Через почву передаются такие заболевания, как сибирская язва и столбняк.

Ежегодно городом накапливается на окружающих территориях около 3,5 млн. т. твердых и концентрированных отходов примерно следующего состава: зола и шлаки, твёрдые остатки из общей канализации, древесные отходы, твердые бытовые отходы, строительный мусор, автопокрышки, бумага, текстиль, образуя городские свалки. Десятки лет они накапливает отбросы, беспрестанно горят, отравляя воздух.
Очень высок уровень промышленных шумов, который на шумных производствах достигает 90-110 децибелов и более. Постоянное воздействие сильного шума может привести к снижению слуховой чувствительности, и вызвать другие вредные последствия - звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости, снижению иммунитета, способствует развитию гипертонии, ишемической болезни сердца и других заболеваний. Нарушения в организме человека из-за шума становятся заметными лишь