Презентация на тему "Экология и ее основы "

Включить эффекты
1 из 61
Смотреть похожие
Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
5.0
2 оценки

Рецензии

Добавить свою рецензию

Аннотация к презентации

Большая презентационная работа по экологии на тему: "Основы экологии", подготовленная старшим преподавателем кафедры биотехнологии и биоэкологии специально для того, чтобы рассказать студентам, какими проблемами занимается этот предмет.

Краткое содержание

  • Список рекомендуемой литературы
  • Вопросы
  • Происхождение слова
  • Первый этап развития экологии
  • Второй этап развития экологии
  • Древний мир
  • Продолжение сбора и первые попытки систематизации
  • Биология до экологии
  • Развитие морфологии и систематики

Содержание

  • ОСНОВЫ  ЭКОЛОГИИ
    Слайд 1

    ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ

    Лекции – 30-34 ч. Гребенчикова Ирина Александровна ст. преп. кафедры биотехнологии и биоэкологии Корп. 3 к. 311Зачет

    pptcloud.ru

  • Слайд 2

    Список рекомендуемой литературы

    • Радкевич В.А. Экология. Мн.: Выш. шк., 1997.
    • Маврищев В.В. Основы экологии. Мн.: Выш. шк., 2003.
    • Маврищев В.В. Общая экология. Курс лекций. Мн.: Новое знание, 2007.
    • Собещук О.П. Основы экологии: тексты лекций для студентов экономических специальностей. Мн.: БГТУ, 2005.
    • 7. Киселев В.Н. Основы экологии. Мн.: Университетское, 1998.
    • Материалы по курсу «Экология» проф. кафедры биологии почв
    • ф-та почвоведения МГУ, д. б. н. Ивана Юрьевича Чернова
    • (адрес сайта ф-та почвоведения МГУ со ссылкой на адрес материалов)

  • Слайд 3

    Вопросы

    1. Зарождение экологии. Период накопления и систематизации фактического материала

    (с древних времен до второй половины XIX в. (1-4 этапы)).

    2. Период доминирования аутэкологического направления. Развитие биоценологии, популяционной экологии (со второй половины XIX до середины XX в. (5 этап)).

    3. Период биогеоценологических исследований ( 40-70 гг. XX века (6 этап).

    4. Современные направления и задачи экологии (7 этап).

  • Слайд 4

    Происхождение слова

    «ЭКОЛОГИЯ» «oikos» (греч.) дом, жилище, местообитание

    «logos» (греч.) наука, учение

    • Как биологическая дисциплина возникла в середине XIX в.
    • Превратилась в самостоятельную науку на стыке XIX и XX вв.
    • Термин ввел Э. Геккель, 1866 г.

  • Слайд 5

    Наскальная живопись

    Проблемы первобытных людей в своей сущности были экологическими.

  • Слайд 6

    Первый этап развития экологии

    • Примитивные знания, накопление фактического материала. 100-150 тыс. лет назад.
    • Древние охотники. Разные виды животных связаны с определенными условиями, что их численность зависит от урожая семян и плодов. 10-15 тыс. лет назад.
    • Первые земледельцы. Зависимость растений от внешних условий.
    • 5 тыс. лет назад.
    • Древний Египет, Китай и Индия. Севооборот сельскохозяйственных культур.
    • VI-II вв. до н.э.
    • Древнеиндийские памятники литературы «Рамаяна» и «Махабхарата».
    • Сведения о повадках и образе жизни 50 животных, изменения численности животных, сведения об охотничьих запретах.
    • Период: много веков до н.э. – первые века н.э.

  • Слайд 7

    Второй этап развития экологии

    • Накопление фактического материала античными учеными.
    • Средневековый застой.
    • Период: I – III вв. до н.э. – XIV в. н.э.

  • Слайд 8

    Древний мир

    • Гиппократ (460 – 375 лет до н.э.)
    • Эмпедокл (ок. 490 - 430 гг. до н.э.)
    • Аристотель (384-322 гг. до н.э.)
    • Теофраст (372-287 гг. до н. э.)
    • Плиний Старший (ок. 23–79 н.э.)
    • Идеи о влиянии факторов среды на здоровье людей
    • «История животных»
    • Классификация по образу жизни, способу питания
    • «Исследования о ботанике»
    • Сведения о зависимости формы и особенностей роста растений от почвы и климата
    • «Естественная история»
    • «Философия природы»
    • Многие явления природы характеризуются с подлинно экологических позиций
    • Связь растений с условиями существования, их зависимость от окружающего мира

  • Слайд 9

    Продолжение сбора и первые попытки систематизации

    • колоссального фактического материала,
    • накопленного после средневекового застоя
    • с началом с великих географических открытий XIV и XVI вв. и колонизацией новых стран – в эпоху Возрождения.

    Третий этап развития экологии

    Период: с XIV по XVIII вв. включительно.

  • Слайд 10

    Биология до экологии

    Эпоха Великих географических открытий XV – XVII вв.

    Знакомство с многообразием живых организмов

    Развитие систематики

    До середины XIX в. в центре внимания – морфология организма

    Основное содержание биологии – разнообразие форм живых организмов

    • Васко да Гама (1469-1524)
    • Фернандо Магеллан (1480-1521)
    • Христофор Колумб (1451-1506)

  • Слайд 11

    Биология до экологии

    • Роберт Бойль (1627–1691)
    • Джон Рей (1627–1705)
    • Антони ван Левенгук (1632–1723)
    • Изучение «пищевых цепей» и регулирования численности популяций
    • Влияние низкого атмосферного давления на различных животных
    • Первая естественная система растений

  • Слайд 12

    Карл Линней

    Карл Линней (1707-1778)

    • Систематика животных и растений
    • Цель – расшифровка плана Божественного творения
    • Понятие вида (вид = элементарный акт творения)
    • Бинарные латинские названия
    • Иерархический принцип в систематике (таксоны)

  • Слайд 13

    Развитие морфологии и систематики

    Разнообразие форм организмов

    • Поиск закономерностей
    • Зависимости формы от условий существования – аналогичные органы
    • Последовательные преобразования форм – гомологичные органы
    • Экология
    • Эволюция

  • Слайд 14

    Русские путешественники XVII – XVIII вв.

    • Крашенинников Степан Петрович (1713-1755)
    • Лепехин Иван Иванович (1740 – 1802)
    • Паллас Петр Симон (1741-1811)
    • Описания растительности и животного мира труднодоступных районов (Сибирь, Арктика)
    • Первые сведения об образе жизни различных видов
    • Первые идеи о зависимости организмов от среды обитания

  • Слайд 15

    Четвертый этап развития экологии

    • Период: конец XVIII – вторая половина (1866 г.) XIX вв.
    • Крупные ботанико-географические открытия.
    • Систематизация накопленного материала, анализ закономерностей организмов и среды, начало изучения взаимоотношений между организмами.
    • Начало XIX в. – самостоятельные отрасли: экология растений и экология животных.
    • Определение понятия «экология» (1866).

  • Слайд 16

    А. Гумбольдт

    Я буду собирать растения и окаменелости, производить прекрасными инструментами астрономические наблюдения, я буду химически анализировать состав воздуха… Но все это – не главная цель моего путешествия. На взаимодействие сил, на влияние мертвой природы на животный и растительный мир, на эту гармонию должны быть неизменно направлены мои глаза…

    Моим безумным намерением является представить в одном произведении весь материальный мир, все, что мы сегодня знаем о явлениях в небесном мире и в жизни земли, начиная от туманностей и до географии мхов на гранитных скалах…

    А. Гумбольдт, 1799

    Александр фон Гумбольдт (1769-1859)

    Работы А.Гумбольдта

    • «Идеи о географии растений»
    • «Идеи о физиономичности растений»
    • «Картины природы»
    • «Космос»

    География растений

    • Ландшафтоведение
    • Учение о зонах природы
    • Учение о биосфере положили начало

  • Слайд 17

    К. Ф. Рулье

    Карл Францевич Рулье (1814 – 1858)

    Профессор Московского университета

    Первые экологические работы в России

    Вместо путешествий в отдаленные страны, на что так жадно кидаются многие, приляг к лужице, изучи подробно существа –растения и животных, ее населяющих, в постепенном развитии взаимно непрестанно перекрещивающихся отношениях организации и образа жизни, и ты для науки сделаешь несравненно более, нежели многие путешественники...

    Полагаем задачею, достойною первого из первейших ученых обществ, назначить следующую тему для ученого труда первейших ученых: «Исследовать три вершка ближайшего к исследователю болота относительно растений и животных и исследовать их в постепенном взаимном развитии организации и образа жизни посреди определенных условий».

    К. Ф. Рулье. «О задачах экологии», 1851.

    Ни одно органическое существо не живет само по себе; каждое вызывается к жизни и живет только постольку, поскольку находится во взаимодействии с относительно внешним для него миром.

  • Слайд 18

    Н. А. Северцов

    Николай Алексеевич Северцов (1827-1885)

    «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» (1855)

    Самое полное знание о строении животного организма – не более как подготовительное для исследования животной жизни… Далее необходимо исследовать жизненные явления, которые составляют нравы и образ жизни животного. Они сопрягаются влиянием среды, в которой живет животное.

    Ученик К.Ф.Рулье, зоолог и путешественник, один из основоположников экологии в России

  • Слайд 19

    Теория эволюции

    • Чарлз Роберт Дарвин (1809—1882)
    • Жан Батист Ламарк (1744–1829)
    • Первая попытка создания стройной и целостной теории эволюции живого мира.
    • Основы современной эволюционной теории (дарвинизм).
    • Алфред Рассел Уоллес (1823 – 1913)
    • Создал одновременно с Ч. Дарвином теорию естественного отбора.
    • Один из основателей зоогеографии.
    • «Вклад в теорию естественного отбора» (1870)
    • «Философия зоологии» (1809)
    • «Происхождение видов» (1859)

  • Слайд 20

    Доминирование факториальной аутэкологии – изучение естественной совокупности видов, непрерывно перестраивающихся применительно к изменению факторов среды.

    Определение понятий

    • «биоценоз» (1877),
    • «экосистема» (1936),
    • «биогеоценоз» (1942).

    Пятый этап развития экологии

    Период: вторая половина (1866 г.) XIX – середина (1936 г.) XX вв.

  • Слайд 21

    Эрнст Геккель

    ЭРНСТ ГЕНРИХ ГЕККЕЛЬ (Haeckel, Ernst Heinrich) (1834–1919)

    • Общая морфология организмов (1866)
    • Естественная история миротворения (1868)

    «Экология - общая наука об отношениях организмов к окружающей среде, куда относятся все условия их существования»

    автор термина «Экология»

  • Слайд 22

    Развитие экологии во второй половине XIX в.

    • Основные направления исследований:
    • Описание образа жизни разных видов
    • Изучение жизни в экстремальных условиях (Арктика, пустыни)
    • Закономерности влияния факторов среды
    • Связь морфологии организмов и среды обитания
    • Периодические явления в жизни организмов (сезонность, суточные ритмы)
    • В центре внимания – организм

  • Слайд 23

    А. Ф. Миддендорф

    МиддендорфАлександр Федорович (1815-1894)

    Русский естествоиспытатель, путешественник, исследователь Сибири.

    Изучение приспособлений растений и животных к жизни в суровых условиях.

    Один из основоположников зоогеографии.

    Условия жизненных явлений в Сибири гораздо проще, главные друг друга обуславливающие причины, от которых они зависят, проявляются там гораздо резче, так что самый недостаток в разнообразии форм способствует лучшему пониманию общих законов жизни.

    «О преимуществах исследований природы в суровом климате», 1869

    Арктика для эколога – все равно, что атом водорода для физика.

    акад. Ю. И. Чернов, 1998

  • Слайд 24

    Жизненные формы

    Е. Варминг (Дания)

    «Ойкологическая география растений», 1895

    К одной и той же жизненной форме причисляются все виды, обладающие сходными приспособлениями и внешностью, причем не обращается внимание на систематическое положение этих видов. Виды растений – это те единицы, которыми занимается систематическая ботаника, жизненные формы – это единицы экологической географии растений.

    Е. Варминг, 1896

  • Слайд 25

    Правило Бергмана

    Если существует род, виды которого отличаются только величиной, тогда более мелкие виды этого рода будут тяготеть к более теплому климату, причем в точности в соответствии с их массой.

    Карл Бергман, 1847

    Отношение объема к поверхности (= теплопродукции к теплоотдаче):

  • Слайд 26

    Правило Аллена

    Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более короткие выступающие части тела (уши, лапы, хвост, нос) по сравнению с обитателями более теплых зон и областей.

    • Д. Аллен, 1877
    • Песец
    • Обыкновенная лисица
    • Фенек
    • Заяц-беляк
    • Толай
    • Американский заяц

  • Слайд 27

    Экология организма

    Таким образом ‑ в середине XIX в. возникло особое направление - экология

    Вначале - на уровне изучения отдельных организмов.

    Важные обобщения организменной экологии

    1. Общие закономерности влияния факторов среды на организмы. Адаптации.

    2. Учение о жизненных формах.

    • Конвергенции.
    • Экологические классификации.

    3. Экоморфология.

    4. Экопериодизм. Биоритмы.

    • Макс.
    • Мин.
    • Оптимум
    • Фактор
    • Размножение
    • Время
    • Активность

  • Слайд 28

    Понятие биоценоза

    Биоценоз – это объединение живых организмов, соответствующее по своему составу, числу видов и особей некоторым средним условиям среды, объединение, в котором организмы связаны взаимной зависимостью и сохраняются благодаря постоянному размножению в определенных местах.

    • «О биоценозе», 1877
    • Карл Мёбиус (1825-1908)
    • Объект экологии ‑ сообщества организмов! (а не отдельный организм)

  • Слайд 29

    Развитие идеи биоценоза

    В основном – изучение растительных сообществ (фитоценозов)

    • С. И. Коржинский
    • И. К. Пачоский

    Фитосоциология

    Геоботаника

    • В. Н. Сукачев
    • В. В. Алехин
    • Л. Г. Раменский
    • А. П. Шенников
    • Ф. Клементс
    • К. Раункиер
    • Ж. Браун-Бланке

    … В основе растительного сообщества заложен принцип, имеющий в виду выгоду целого, а не составляющих его элементов.

    И. К. Пачоский «О растительном сообществе», 1921

  • Слайд 30

    Границы биоценозов

    Границы между биоценозами менее определенны, чем границы между организмами. Дискретность или континуум?

    • Ценоз 1
    • Ценоз 2
    • Ценоз 3
    • Расстояние
    • Обилие видов
    • Дискретность (реальные границы)
    • Ценотический континуум

  • Слайд 31

    Границы биоценозов – практический аспект

    • Болото
    • Смешанный лес
    • Березовый лес
    • Хвойный лес

    Определение границ биоценозов – необходимо для классификации и картографирования растительности

    Геоботанические карты

  • Слайд 32

    Структура биоценозов

    Пространственная структура фитоценоза

    • Ярусность
    • Мозаичность

  • Слайд 33

    Структура биоценоза

    Экологическая структура биоценоза - набор и соотношение жизненных форм

    • Тундровый луг
    • Пойменный луг
    • Альпийский луг

    В одинаковых условиях формируются биоценозы, сходные по внешнему облику за счет преобладания одинаковых жизненных форм. При этом таксономический состав биоценозов может быть различным.

  • Слайд 34

    Биотические связи

    В основе существования биоценозов лежат взаимодействия организмов между собой.

    Взаимодействия чрезвычайно разнообразны, но поддаются классификации:

    • Хищничество
    • Комменсализм
    • Конкуренция
    • Мутуализм

  • Слайд 35

    Саморазвитие биоценозов

    Фредерик Клементс (1874-1945)

    Теория сукцессий

    В пределах одного региона результатом последовательных стадий саморазвития растительного сообщества является одна и та же финальная, или климаксовая стадия, начинаются ли они от водной поверхности или твердой скалы…

    • Ф.Клементс «О сукцессиирастительных сообществ», 1929
    • Сукцессия – саморазвитие растительного сообщества
    • Концепция климакса
    • Время
    • Разнообразие

  • Слайд 36

    Основные обобщения биоценологии

    • Создание классификации биоценозов (геоботанические карты)
    • Закономерности структуры биоценозов (ярусность, мозаичность)
    • Классификация биотических связей
    • Концепция экологической ниши
    • Концепция устойчивости и саморегуляции биоценозов
    • Закономерности саморазвития биоценозов

  • Слайд 37

    Аутэкология и синэкология

    Экология

    • Экология организмов (аутэкология)
    • Экология сообществ (синэкология)

    III Ботанический конгресс (Брюссель, 1910)

    - Экоморфология (жизненные формы)

    - Факторная экология (влияние факторов)

    - Биоритмы

    - Структура и границы биоценозов

    - Биотические взаимодействия

    - Сукцессии

  • Слайд 38

    Популяционная экология

    1930-е гг. – формирование нового направления –экологии популяций

    Экология нашествий животных и растений, 1958

    Популяция – группа особей одного вида, взаимодействующих между собой и населяющих общую территорию.

    Те есть организмы одного вида объединены в целостные группы – популяции. На уровне этих групп действуют особые законы.

    Чарльз Элтон (1900-1991)

  • Слайд 39

    Популяционная структура вида

    Вид – совокупность популяций. Нарушение связи между популяциями приводит к образованию новых видов

    Время

    • Вид
    • Вид 1
    • Вид 2
    • Популяции одного вида

  • Слайд 40

    Ареалы подвидов белки

  • Слайд 41

    Структура популяции

    • Случайное
    • Равномерное
    • Групповое

    Разные популяции характеризуются различной пространственной структурой – расположением особей в пространстве

  • Слайд 42

    Популяции одного вида могут различаться соотношением числа особей разных возрастных групп

    Возрастная структура населения трех стран с различными социальными условиями

  • Слайд 43

    Динамика популяций

    Логистический закон роста популяции:

    Типы популяционной динамики

    Практический аспект:

    - вспышки численности паразитов, инвазии

    - борьба с вредителями

    - истощение запасов промысловых животных

    • Время (t)
    • Численность (N)
    • Емкость среды (K)
    • Численность популяции
    • Время
    • Стабильный
    • Флуктуирующий
    • Взрывной

  • Слайд 44

    Гомеостаз популяций

    Существуют механизмы саморегуляции популяций.Регуляция осуществляется по принципу обратной связи.

    • Время
    • Численность
    • Смертность
    • Динамика численности и смертности дафний

  • Слайд 45

    Концепция экологических стратегий

    Мы видим полярность между питанием, поддержанием организма, с одной стороны, и деторождением – с другой; и, смотря по перевесу того или иного отправления, порода поддерживается или быстрым размножением, или долговечностью особей, но никогда обоими вместе.

    Н.А.Северцов, 1855

    В разреженной среде, где невелика конкуренция, наилучшей стратегией следует считать максимальный вклад энергии в размножение с целью продуцировать как можно больше потомков в самые короткие сроки. Однако в насыщенной среде обитания, где конкуренция остра, оптимальной стратегией будет расходование большого количества энергии на повышение собственной выживаемости и на продуцирование более конкурентноспособных потомков.

    Эрик Пианка, 1970

    • Стратегия большого числа потомков с высокой смертностью
    • Стратегия малого числа потомков с высоким выживанием

  • Слайд 46

    Основные теоретические обобщения популяционной экологии

    • Критерии для описания популяций (структура популяций)
    • Классификация межпопуляционных взаимодействий
    • Законы динамики популяции
    • Гомеостаз популяций. Механизмы гомеостаза
    • Теория экологических стратегий

  • Слайд 47

    Шестой этап развития экологии

    Системный подход к исследованиям природных систем, формирование биогеоценологии и общей экологии, как самостоятельных фундаментальных биологических наук, доминирование синэкологического (биогеоценологического) направления; изучение процессов материально-энергетического обмена, развитие количественных методов и математического моделирования.

    Период: 40 – 70 гг. XX в.

  • Слайд 48

    Концепция экосистемы

    Артур Тенсли (1871-1955)

    Более глубоким представлением является целостная система, включающая в себя не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов. Хотя организмы в первую очередь могут претендовать на наш интерес, когда мы пытаемся мыслить фундаментально, мы не можем отделить их от окружающей среды, с которой они формируют одну физическую систему.

    А.Тенсли «Об экосистеме», 1935

    • Продуценты
    • Консументы
    • Редуценты
    • Круговорот

  • Слайд 49

    Биогеоценоз

    Владимир Николаевич Сукачев (1880-1967)

    Биогеоценоз можно определить как участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и в совокупности образующими единый внутренне взаимообусловленный комплекс.

    В. Н. Сукачев, 1942 Схема биогеоценоза (из работы В. Н. Сукачева)

  • Слайд 50

    Биогеохимические циклы

    Нитриты

  • Слайд 51

    Концепция продуктивности

    Продуктивность – скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию

    Измерение продуктивности экосистем – методически просто, но трудоемко!

  • Слайд 52

    Потоки энергии. Трофические цепи

    Правило пирамиды: на каждом последующем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени, меньше, чем на последующем

    Всем экосистемам свойственны определенные количественные соотношения первичной и вторичной продукции

  • Слайд 53

    Основные теоретические обобщения биоценологии

    • круговорот вещества (биогеохимические циклы)
    • превращения энергии (трофические цепи)
    • концепция продуктивности

  • Слайд 54

    Седьмой этап развития экологии

    «Экологизация» всех отраслей науки.

    Становление экологических наук социальной и политической направленности.

    Возрастание интереса к изучению популяций, динамики формирования биогеоценозов в связи с антропогенными нарушениями.

    Сокращение описательных и расширение комплексных исследований.

    Организация долговременного экологического мониторинга разных уровней (наземного, регионального, глобального и др.)

    Период: с 80-х гг. XX в. по настоящее время

  • Слайд 55

    Особенности развития экологии в XX в.

    • Математическое моделирование
    • Компьютеризация. Базы данных. Количественные оценки. Прогнозы
    • Международное сотрудничество
    • Прикладная экология. Охрана природы
    • Организационные мероприятия (общества, журналы, совещания)

  • Слайд 56

    Математическое моделирование. Прогнозы

    Простейший пример: уравнения Лотки-Вольтеррына основе уравнения логистического роста популяции:

    • Популяции хищника и жертвы
    • Конкурирующие популяции
    • Поколения
    • Численность
    • Рысь и заяц в Гудзоновом заливе
    • Математическая модель

  • Слайд 57

    Структура биоценоза

    Видовая структура биоценоза

    • Виды в сообществе
    • Обилие вида, % (N)
    • Ранг вида в сообществе (S)

    N = f (S)

    Существует ли закономерность в распределении видов по обилию?

  • Слайд 58

    Международная биологическая программа

    Измерение продуктивности суши и океана С 1964 г.

    Цель – «Выявить основные закономерности распределения и воспроизводства органических веществ в интересах наиболее рационального использования их человеком и получения максимальной продуктивности на единицу площади в природных или культурных условиях».

  • Слайд 59

    Конец XX века

    • Катастрофический рост численности населения
    • Технологический взрыв. Приоритет технического развития в ущерб гармонии с природой и совершенствованию культуры.
    • Иллюзия независимости от природы и все большая зависимость не деле (нехватка ресурсов).
    • Окончательное осознание ограниченности ресурсов (не только учеными, но и политиками)
    • Проблема охраны природы
    • Результат: экология перестает быть только академической наукой, становится теоретической базой природопользования
    • Экология становится модной
    • Размывание термина «Экология»
    • Осознание необходимости перестройки экономики в соответствии с экологическими законами

  • Слайд 60

    Размывание смысла термина «экология»

    Сейчас используется в смыслах:

    • академическая наука (исходный смысл)
    • состояние, тип окружающей среды (экология города)
    • охрана природы (министерство экологии, Гринпис)
    • степень загрязнения окружающей среды (экологически чистый)
    • выражение гармонии («экологическое мышление», экология = хорошо)

  • Слайд 61

    Определение экологии

    Биологическая наука

    Социальные проблемы, охрана природы – другое.

    ЭКОЛОГИЯ – наука, изучающая взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей их природной средой, а также организацию и функционирование надорганизменных систем различного уровня.

Посмотреть все слайды

Предложить улучшение Сообщить об ошибке