Определение биоэкологии, как науки

Ж.К. Мусаева, К.М. Мусаев

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ

АҚТАУ 2016

Ж.К. Мусаева, К.М. Мусаев

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ

Курс лекций

АҚТАУ 2016

УДК: 574:573+576.3.7

Рецензент: Б.С. Сулейменова, кандидат медицинских наук, доцент

Ж.К. Мусаева, К.М. МусаевБиологическая экология: Курс лекций. – Актау: 2016г. – 131 б.

Основой современной экологии является биологическая экология. Студенту по специальности 5В060800 – «Экология» знания биологических основ экологии очень важны, поскольку при решении задач по сохранению природных экосистем, восстановлению нарушенных объектов и охране биологических ресурсов планеты необходимо опираться на основные законы, принципы и инновационные зеленые направления. На сегодняшний день применение новейших технологий на основе химических, технических, физико-химических и других подходов приводит к вторичному загрязнению, дополнительным затратам человеческих ресурсов и денежных средств. Поэтому биологические направления считаются экологически чистыми, безопасными и наиболее дешевыми.

В курсе лекций представлены 15 тем, в которых отражаются основные термины, определения, законы, классификации, схемы и разделы биоэкологии. В результате изучения данного курса по биологической экологии студенты освоят принципы функционирования живых экологических систем, фундаментальные биологические идеи об отношениях живых организмах с окружающей их средой, а также методы мониторинга и рационального природопользования. Кроме того, обучающиеся смогут анализировать протекание экологических процессов, связанных с антропогенным воздействием на окружающу среду, вявлять их причины и определять пути устранения, а также использовать полученные знания в практической деятельности.

В конце каждой лекции представлены вопросы для самоконтроля, а в конце издания перечень литературных источников.

© Каспийский государственный университет

технологий и инжиниринга им. Ш. Есенова, 2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания. При этом в экологии используются три подхода при изучении биологических объектов разной степени сложности – это отдельные организмы (аутэкология), целые популяции (демэкология) и взаимоотношения сообщества живых организмов с окружающей средой. Изучая непосредственно живые организмы, прослеживается связь с биологическим направлением.

Предлагаемый лекционный курс по дисциплине «Биологическая экология» представляет собой базовый объем теоретического материала для обучающихся специальности Экология. Здесь представлены 15 лекций, которые отражают все основные сосотавляющие этой науки: методы экологии, эволюционные процессы, функции и разнообразие форм биосферы, аут, дем и синэкологические направления, рациональное природопользование, охрану природы и биологического разнообразия.

Материалы представляют собой конспект лекций, в которых характеризуются и уточняются основные понятия и определения, содержательно рассматриваются биоразнообразие, охрана и разумная эксплуатация биологических природных ресурсов.

Курс лекций по биоэкологии читается на факультете «Нефть и газ» Каспийского государственного университета технологий и инжиниринга имени Ш.Есенова на основании оригинальной рабочей учебной программы (ранее типовой программы). В читаемом в университете лекционном курсе акцент сделан на проблемах сохранения биологического разнообразия, хотя затрагиваются и некоторые общие вопросы и другие области. С позиций экологии - главное, глубокое познание влияния отдельных форм эксплуатации природных ресурсов на живые организмы и их сообщества, на сохранность и биологическую продуктивность экологических систем, на круговороты вещества и энергии в биосфере и ее подразделениях. Очень важным аспектом является разработка принципов и методов снижения, предотвращение отрицательных антропогенных воздействий на живую природу, а также своевременные мониторинговые исследования для выявления деградации состояния природной среды.

После апробации дааного курса лекции авторы предполагают выпуск 2-го издания курса лекций с возможными дополнениями и изменениями, с учетом некоторых перемен законодательного, организационного, экономического характера.

Конспект лекционного курса имеет составительский характер, поскольку при его подготовке использовано большое количество литературных источников, ссылки на которые приведены в списке литературы.

ЛЕКЦИЯ № 1

Тема: Методы биологической экологии

Цель лекции: Изучить разделы и методическую основу курса

Ключевые слова: наука, разделы, уровни, методы, классификация, условия, признаки, исследования, условия и т.д.

Основные вопросы (положения) и краткое содержание

1. Определение биоэкологии, как науки

2. Методы экологии

3. Принципы классификации организмов

4. Признаки и условия жизни

Определение биоэкологии, как науки

Экология - одна из сравнительно молодых и бурно развивающихся биологических наук. Существует немало классификаций биологических наук, каждая из которых, хотя и не охватывает всех биологических дисциплин, 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. Каждая из этих наук может, в свою очередь, подразделяться на части, например, систематика – на систематику растения, систематику животных, систематику злаков и т.д. Частные науки изучают конкретно объекты органического мира всесторонне. Например, микробиология изучает систематику, морфологию, физиологию, экологию, генетику микроорганизмов. Частные науки могут быть, в свою очередь, подразделены, например, зоология подразделяется на орнитологию, гельминтологию, энтомологию и т.д. В основе комплексных наук лежит изучение условий жизни организмов. В них доминирует экологический подход при изучении конкретных явлений. Так, гидробиология изучает систематику, морфологию (общие науки) животных, растений, микроорганизмов (частные науки), обитающих только в водной среде.

Таблица 1 - Классификация биологических наук(по Б.Г. Иогансену, 1959)

Экология, как общая биологическая наука, также может быть расчленена на составные части: экологию растений, экологию насекомых, экологию лесных пород и т.д.

Однако если для других наук индивидуум является наикрупнейшей единицей, то для экологии он – мельчайшая единица исследований.

В рамках биоэкологии выделяют несколько иерархических уровней биотических систем:

1. Эндоэкология

· Молекулярная экология (в том числе экологическая генетика)

· Экология клеток и тканей (морфологическая экология)

· Физиологическая экология с разделами экологии питания, дыхания и т.п.

2. Экзоэкология

· Аутэкология – взаимодействие отдельного организма со средой его обитания

· Специоэкология – экология вида

· Демэкология – взаимодействие популяции и средой ее обитания

· Синэкология – экология сообществ

· Биоценология – экология биоценозов

· Биосферология – наука о фунционировании самой биосферы как экосистемы, является частью учения о биосфере

· Глобальная экология (экосферология) – выходит за рамки биосферы, изучая всю экосферу Земли как планеты, как космического тела, взаимодействующего с биосферой.

3. Экология систематических групп:

· экология прокариот

· экология эукариот (растений, животных, грибов и т.д.)

В рамках экологии воздействийразличают:

· физикоэкологию;

· химическую экологию;

· геохимическую экологию;

· радиационную экологию.

В изучении экосистем необходимо еще выделить географическую экологию или геоэкологию – раздел экологии, основанный на приложении экологических закономерностей к географическим процессам.

1. Экология сред:

· а) экология суши: по ландшафтам (экология тундры, леса, лесостепи, пустыни и т.д.), по экосистемам;

· б) экология воздуха;

· в) экология вод: континентальных водоемов, моря (литорали, бентоса и др.)

2. Экология географических подразделений: Крайнего Севера, высокогорий, островов и т.д.

Интенсивно развивается экология человека (антропоэкология), которую рассматривают как аналог аутэкологии в пределах экологии животных. На данный период времени она сформировалась в двух направлениях:

1. собственно экология человека (когда речь идет об индивиде (особи), об организме и влияние на него природных факторов);

2. социальная экология (человек как личность, как член семьи) – научная дисциплина, рассматривающая взаимоотношения в системе “общество – природа”, однако кроме влияния природных факторов следует учитывать и социально-экономические, предполагает охрану природы и оптимизацию жизненной среды человека.

· экология личности

· экология социальных групп

· экология человечества

· экология культуры ‑ историческая и национальная среда обитания человека, охрана памятников культуры.

· экология духа – исследует среду человеческого общения, морали, воззрений, трудно уловимой духовности человека, рассматривает человека как индивида и личность в среде широкого спектра движений мысли и духа.

2. Методическую основу биологической экологии как современной науки составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования. Экологическая практика охватывает собой множество приемов и методов исследований, адекватных многообразию направлений экологии и потому здесь перечислены лишь некоторые из них.

Методы экологии подразделяются на полевые(изучение жизни организмов и их сообществ в естественных условиях, т. е. длительное наблюдение в природе с помощью различной аппаратуры) и экспериментальные (эксперименты в стационарных лабораториях, где имеется возможность не только варьировать, но и строго контролировать влияние на живые организмы любых факторов по заданной программе). При этом экологи оперируют не только биологическими, но и современными физическими и химическими методами, используют моделирование биологических явлений, т. е. воспроизведение в искусственных экосистемах различных процессов, происходящих в живой природе. Посредством моделирования можно изучить поведение любой системы с целью оценки возможных последствий применения различных стратегий и методов управления ресурсами, т. е. для экологического прогнозирования.

Режимные систематические (мониторинговые) наблюдения за состоянием природных объектов и процессов и влияющими на них антропогенными (техногенными) факторами;

аналитические исследования природных и искусственных (техногенных) объектов;

исследования морфологических параметров природных объектов;

статистические методы оценки процессов и явлений;

дистанционные методы исследований и методы специальной картографии;

методы математического моделирования;

системный анализ;

методы социальной демографии;

паспортизация природных и искусственных объектов;

экологический менеджмент;

экологический аудит.

Как правило, в экологических исследованиях эти и другие применяемые методы исследований используются совместно или комплексиpуются.

С целью классификации организмов используют ряд методов. В частности, используют сравнительно-морфологический, сравнительно-эмбриологический, кариологический, эколого-генетический, географический, палеонтологический, молекулярно-генетический и другие методы.

12
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• Далее ⇒