В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с






НазваниеВ. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с
страница1/13
Дата публикации16.03.2017
Размер2.1 Mb.
ТипРеферат
e.120-bal.ru > Биология > Реферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
УДК 577.486+502.7

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. КГУ, 1981, 132 с.

В учебном пособии по курсу «Экология, биогеоценология и охрана природы» даются сведения о составе, структуре и функционировании надорганизменных биологических и биокосных систем (популяций, биоценозов, биогеоценозов и биосферы), дан анализ современного состояния возобновляемых и невозобнов-ляемых природных ресурсов с учетом народонаселения, а также рассматриваются пути решения проблем охраны и'рационального использования этих ресурсов и защиты окружающей среды от загрязнения в сочетании с мониторингом.

Пособие составлено путем частичной переработки и систематизации материалов, которые заимствованы из соответствующих основных источников, опубликованных отечественными и зарубежными авторами за последние 10—15 лет.

Содержание пособия соответствует действующей учебной программе с внесением в нее незначительных изменений и может быть использовано студентами биологических и географических специальностей университетов и пединститутов.

Рис. 20. Библиография: 71 назв.

Рецензенты: кафедры ботаники и зоологии Калининского государственного университета; В. СОЛОВЬЕВ, канд. биол. наук, доцент Сыктывкарского государственного университета им. 50-летйя СССР.

БИБЛИОТЕКА

Калииинградский государст. университета

© Калининградский государственный университет, 1981

ВВЕДЕНИЕ
Термин «экология» недавнего происхождения. Он был предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Образован от греческого «ойкос»— дом или жилище и «логос» — наука. В буквальном смысле экология — это наука об организмах у себя дома. Обычно же экологию определяют как науку об отношениях организмов или групп организмов к окружающей среде или науку о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Но приведенные определения нельзя признать удовлетворительными. Чтобы лучше понять предмет и задачи экологии, обратимся к философии.

Успех в изучении живого (как и других вещей и явлений бытия) во многом зависит от метода познания, метода мышления. Формирование науки в XVI—XVII вв. связано со становлением механистического метода мышления и познания, метафизического по своей сути. Основные принципы этого метода заключаются в следующем:

1) элементы, из которых построено все бытие, неизменны, постоянны, абсолютно устойчивы;

2) любые изменения в мире представляют собою результат воздействия извне;

3) все сложное — есть результат комбинирования, соединения изначально простых частей.

Отсюда метод изучения сложных явлений сводится к разложению целого на части. Эти принципы дали возможность проникнуть в сущность достаточно простых физических и химических явлений, инвентаризировать мир. Однако попытки с помощью этого метода постигнуть сущность живого, поведение сложных биологических объектов неизменно оказывались безуспешными.

Лишь диалектический метод, восторжествовавший в 40-х годах XIX в., обусловил дальнейшие успехи в познании живой материи. Сущность его в признании того, что в природе нет ничего неизменного, раз навсегда данного, что все в ней находится в состоянии развития, противоречия, изменения, взаимной связи и т. д.

Основной формой применения диалектического метода познания природы, и в том числе живого, в XX в. служит так называемый системный подход. Специфика системного подхода определяется тем, что он ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта и обеспечивающих ее механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину.

В основе этого направления методологии познания лежит исследование объектов как систем. Система — в переводе с греческого systema — целое, составленное из частей, соединение. Философское определение: множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство. По определению, приведенному Ю. Одумом (Одум, 1975), «система — есть упорядочение взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое». Особого внимания заслуживает определение функциональной системы, сформулированное П. К. Анохиным: «Системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношения принимают характер взаимодействия компонентов на получение фокусированного полезного результата» (Анохин, 1975).

Поскольку понятие «система» имеет чрезвычайно широкую область применения (практически каждый объект может быть рассмотрен как система), постольку для его достаточно полного понимания необходимо несколько расшифровать содержание этого понятия.

Система состоит из определенного числа элементов или частей, подобно тому, как клетка состоит из оболочки, ядра, протоплазмы и т. д.

Элементы в системе объединены определенными отношениями. Отношения между отдельными элементами в системе или между элементами и всей системой носят название связей.

Устойчиво-закономерная совокупность, или сеть связей, объединяющих элементы в систему, носит название структуры системы. Отсюда разрушение структуры системы, расчленение ее на элементы ведет к утрате специфических свойств данной системы.

Свойства системы не сводятся к сумме свойств составляющих ее элементов и не выводятся из свойств этих элементов. Подобно тому, как свойства воды не сводятся к сумме свойств водорода и кислорода и не выводятся из свойств водорода и кислорода. Система, состоящая из атомов водорода и кислорода, объединенных совокупностью определенных отношений или связей, т. е. определенной структурой, приобретает особые свойства.

Одной из характеристик системы является ее иерархичность. Это значит, что каждый компонент — элемент системы в свою очередь может рассматриваться как система более низшего порядка, низшего уровня (кислород в воде или слюнная железа в пищеварительной системе), а исследуемая в данном случае система представляет собой один из компонентов более широкой системы (пищеварительная система в организме). Таким образом возникает целая пирамида систем.

Каждая система находится в состоянии взаимозависимости с окружающей ее средой. Иными словами, система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим активным компонентом взаимодействия.

По характеру взаимоотношений со средой системы делятся на закрытые и открытые. В закрытые, замкнутые системы вещество не поступает и не выделяется из них, происходит лишь обмен энергией; в открытых, незамкнутых системах постоянно происходит ввод и вывод не только энергии, но и вещества.

При использовании других оснований классификации выделяются статичные и динамичные системы. Состояние статичной системы с течением времени остается постоянным (например, газ в ограниченном объеме — в состоянии равновесия). Динамичная система изменяет свое состояние во времени (например, живой организм).

Системы можно классифицировать еще на абстрактные и материальные. Абстрактные системы являются продуктом человеческого мышления (например, разные теории, лингвистическая система). Материальные системы — это целостные совокупности материальных объектов. В свою очередь они делятся на системы неорганической природы (физические, геологические, химические и др.) и живые, биологические системы. Особый класс материальных живых систем образуют социальные системы, чрезвычайно многообразные по своим типам и формам, начиная от простейших социальных объединений и вплоть до социально-экономической структуры общества.

Продолжая развивать теорию систем (автором которой считается австрийский ученый Л. Берталанфи в конце 40-х годов XX в.), мы можем выделить более сложные, как бы смешанные материальные системы, состоящие из неживых и живых компонентов (это биокосные или биосоциокосные системы).

С понятием биологических и биокосных систем (они будут интересовать нас в дальнейшем) тесно связано понятие об уровнях организации структур живой материи и, следовательно, об уровнях организации структур этих систем. Уровень организации, с нашей точки зрения, это степень сложности структуры. Для живой природы характерно сложное иерархическое соподчинение уровней организации ее структуры. В этом плане можно различать биологические, или живые системы разного уровня: системы молекул биополимеров — молекулярного уровня, системы внутриклеточных структур (органеллы, митохондрии, рибосомы) — доклеточного уровня, клетки как системы — клеточного уровня, ткани как системы — тканевого уровня, органы или системы органов— органного уровня, организм как система — организменного уровня, популяции как системы — популяционного уровня, биоценозы как системы — биоценотического уровня и т. д.

Если такое построение несколько обобщить, то можно выделить биологические системы суборганизменного, организменного и надорганизменного уровня. Однако, учитывая, что всякое живое строит себя из неживого и без последнего, т. е. неорганического вещества и энергии, существовать не может, следует признать, что в природе комплексируются живые и неорганические системы и, строго говоря, функционируют биокосные системы соответствующих ранее названных уровней организации (суборга-низменных, организменных и др.)

Для систем, каждого уровня характерны свои закономерности, свойства, по иному складываются их отношения со средой. Характер взаимодействий, способы передачи влияний — все это изменяется с переходом от одного структурного уровня к другому. Причем каждая последующая ступень в организации природы, вбирая в себя типы связей и передачи влияний предыдущих уровней, видоизменяет их и, включая в свои связи, становится более сложной по структуре и действию, приобретает новые свойства. По этому поводу Ю. Одум пишет: «Данные, полученные при изучении какого-либо уровня, помогают изучению другого уровня, но с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом, другом уровне» (Одум, 1975). Иными словами, не все свойства более высокого уровня можно предсказать, зная только характеристики, относящиеся к более низкому уровню.

Изучением биологических систем разных уровней занимаются разные науки: молекулярный уровень относится к сфере молекулярной биологии, клеточный — входит в область цитологии, тканевой — гистологии, органный, или функциональный,— физиологии, организменный — морфологии, анатомии, систематики.

Биологические и биокосные системы надорганизменного уровня изучает экология. Итак, экология — это наука о надорганизменных, биологических и биокосных системах, их составе, структуре и функционировании.

Наиболее простыми биологическими системами надорганизменного уровня являются популяции. Популяции одного вида, будь то животные, растения, микроорганизмы, в природе не могут существовать изолированно, а образуют сообщества — биоценозы. Последние неизбежно вступают в сложные взаимоотношения, характеризующиеся обменом веществ и энергии, друг с другом и с определенными участками неорганической среды, образуя своеобразный комплекс — биокосную систему — биогеоценоз. В свою очередь биогеоценозов тоже великое множество, и они тоже неизбежно вступают во взаимодействие друг с другом и с окружающей средой и образуют биокосную систему еще более высокого уровня — биосферу.

Таким образом, в экологии выделяют следующие разделы:

— экология популяций, или учение о популяциях;

— экология сообществ — биоценология;

— экология биокосных систем, живой частью которых являются биоценозы,— биогеоценология;

— учение о биосфере.

Эти разделы входят в общую экологию. В то же время из общего можно выделить частные отрасли экологии по царствам живых, организмов: экология животных, растений, микроорганизмов — или соответствующим средам жизни: экология водных организмов — гидробиология; экология почвенных организмов — педоэкология; экология паразитических организмов — паразитология.

Выделение отраслей внутри экологии полезно, поскольку оно облегчает обсуждение и осмысливание материала и дает общее направление для целесообразной специализации в пределах данной области. Но мы будем рассматривать не отрасли, а названные выше разделы общей экологии.

Человек интересовался экологией с практической точки зрения с самых ранних периодов своей истории, так как в примитивном обществе каждый индивидуум для того, чтобы выжить, должен был иметь определенные знания об окружающей среде, о силах природы, о растениях и животных.

Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 г. В последние десятилетия она приобрела особую популярность. Впечатляющие успехи развития науки и техники создали на определенном этапе иллюзию полной независимости человека от природы, подвластности всего окружающего ему. В последнее время на смену таким представлениям приходит общественное осознание кровной заинтересованности человечества во всем, что происходит в окружающем его мире живого и неживого, познание необходимости не «покорения природы», а разумной, рациональной ее эксплуатации. Становится все более ясным, что хозяйствовать в природе, не учитывая взаимосвязей всех ее компонентов, значит, разрушать ее, а потом погибнуть самим. Будущее человечества может быть обеспечено только при использовании всей совокупности сведений, полученных современной экологией. Таким образом, экология представляет собой теоретическую базу для разработки мер по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов. В связи с этим перед экологией стоят две огромнейшей важности задачи: 1) изучить строение и функционирование надорганизменных биологических, биокосных и биосоциокосных систем; 2) найти возможность разработки способов прогнозирования, предсказания непосредственных и более отдаленных результатов нашего вмешательства в естественный порядок вещей.

Первая задача решается путем наблюдений, описаний, путем постановки экспериментов. В наше время в экологических исследованиях все чаще применяется математическая статистика. Она, можно, сказать, завоевала права гражданства, ибщие черты статистического метода сводятся к подсчету числа объектов, входящих в те или иные группы, рассмотрению распределения количественных признаков, применению выборочного метода (в случаях, когда детальное исследование всех объектов обширной совокупности затруднительно), использованию теории вероятности при оценке достоверности числа наблюдений для тех или иных выводов и т. д., использованию вычислительной техники.

Вторая задача сложнее. Существует несколько подходов к предсказанию (прогнозированию) поведения сложных систем: использование интуиции и богатого опыта исследователя, сравнениями с данными экспериментов, проделанных на тождественных или похожих системах, и, наконец, математическое моделирование.

В настоящее время масштабы и характер вмешательства человека в природные экосистемы столь беспрецедентны, что интуиция исследователя сплошь и рядом отказывает. Возможности же экспериментирования с природными экосистемами по понятным причинам более чем ограничены. Отсюда ясной становится важность и актуальность математического моделирования в экологии.

Математическая модель — это выражение в виде уравнений наблюдаемых явлений и возможное предвидение их развития на количественной основе.

О том, каких результатов добилась наука в решении названных задач и какие общие и частные нерешенные проблемы ждут своего решения, и пойдет речь в дальнейшем.
Глава 1

Экология популяций
Индивидуумы одного вида живых организмов образуют популяции и могут существовать и существуют только в составе популяций.

Под популяцией понимается совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений. Особи одной популяции имеют большую вероятность скрещиваться друг с другом, чем с особями других популяций, от которых они отделены той или иной степенью давления разных форм изоляции. Эти и другие обстоятельства дают право считать популяцию элементарной единицей эволюционного процесса в дарвиновском его понимании, так как явления наследственности, изменчивости и отбора проявляются только на уровне популяции.

Поскольку популяция является элементарной единицей, элементарной формой существования вида, постольку экология изучает строение и функционирование биологических систем начиная с популяционного уровня, тем более, что группы особей иначе взаимодействуют со средой и ее факторами, чем отдельные особи.

По определению С. С. Шварца, «популяция — это элементарная группировка организмов определенного вида обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постоянно меняющихся условиях среды. Популяция — это форма существования вида, та надорганизменная система, делающая любой вид организмов потенциально бессмертным. Приспособительные возможности популяций неизмеримо выше, чем приспособительные потенции слагающих ее индивидов. Именно поэтому учение о популяциях играет решающую роль в разработке теории создания измененного мира» (Шварц, 1974).

Число особей, входящих в популяции, широко варьирует не только у разных видов, но и в пределах одного вида. Оно всегда достаточно велико — обычно не менее нескольких сотен, однако у ряда видов может достигать сотен тысяч и миллионов особей. Границы пространства, занятого популяцией, часто бывает трудно определить, так как они всегда динамичны.

Популяция обладает многими признаками, характеризующими группу как целое, а не отдельных особей в группе. Вот некоторые из этих признаков: плотность, возрастной и половой состав, рождаемость, смертность, биотический потенциал, характер распределения в пределах территории и тип роста.

Популяции обладают также генетическими характеристиками, непосредственно связанными с их экологией, а именно: способностью к адаптации, репродуктивной приспособленностью и устойчивостью, т. е. способностью в течение длительного времени производить потомство.

Используя простые лабораторные популяции, находящиеся в контролируемых условиях, можно измерить многие из упомянутых признаков и изучить влияние на них различных факторов. В природных популяциях измерить эти признаки трудно или совсем невозможно. До некоторой степени эти трудности удается преодолеть по мере развития методов исследования популяций. Поэтому разработка более совершенных методов измерения популяционных признаков у различных организмов, имеющих важное значение,— весьма плодотворное направление современных экологических исследований.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconПеч. Вторая межвузовская научно-практическая конференция молодых...
Экология и охрана окружающей среды, строительство: Тез докл науч конф. – Волгоград: Изд-во гоу впо «вгпи» «Перемена», 1994. – С....

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconЧеловек и окружающая среда. Экология человека. Экология в целом Экология:...
Экология: учеб пособие для бакалавров /под общ ред. А. В. Тотая -3-е изд., испр и доп. М.: Юрайт, 2013. 411с. (Бакалавр. Базовый...

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconМежрегиональная многопрофильная
В казани Олимпиада проводится совместно с Казанским государственным университетом. Согласно Соглашению между кгу и гу-вшэ победители...

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconУчебное пособие / под ред. Н. В. Селищева. 3-е изд., стереотип. М....
С: Бухгалтерия предприятия 2 : учебное пособие / под ред. Н. В. Селищева. – 3-е изд., стереотип. М. Кнорус, 2015. 386 с

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconПлан реферата 1 Продовольственные ресурсы мира 2 Виды сельскохозяйственного...
Воронцов, Алексей Иванович. Охрана природы : Учебник / А. И. Воронцов, Е. А. Щетинский, И. Д. Никодимов.— М. Агропромиздат, 1989

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconУрок окружающего мира в 3 классе. Тема: «Экономика и экология»
Познавательная закрепление представления о полной взаимосвязи человека и природы, знакомство с двумя сторонами экономики

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconЭкология и экономическое развитие: Антагонисты или союзники?
Евгений Аркадьевич Шварц (р. 1958) директор по природоохранной политике Всемирного фонда дикой природы (wwf) России

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconЛекция 10 тема: Охрана атмосферно воздуха
Международно-правовая охрана атмосферы Земли, околоземного и космического пространства

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconЭкология
Гидрохимические показатели состояния окружающей среды : учеб пособие для вузов по специальности "Охрана окружающей среды и рациональное...

В. В. Беляков. Экология, биогеоценология и охрана природы. Учебное пособие. Калининград, изд. Кгу, 1981, 132 с iconЯпония на пути модернизации
Япония на пути модернизации: учебное пособие /И. В. Мазуров. 2-е изд., перераб и доп. – Хабаровск : Изд-во Дальневосточ гос гуманитар...






При копировании материала укажите ссылку © 2016
контакты
e.120-bal.ru
..На главную