Экология

Введение……………………………………………………………………………...3

1. Понятие сообщество. Биоценоз. Биотоп. Составные части биоценоза и биотопа. Простые и сложные биоценозы…………………………………………..4 

2. Роль В.И. Вернадского в определении закона внутреннего динамического равновесия…………………………………………………………………………....6 

3. Управление качеством окружающей природной среды………………………11

Заключение………………………………………………………………………… 18

Список литературы…………………………………………………………………19 

Введение   

     Термин  «экология» (от греч. oikos – жилище, место обитания и logos – наука) предложил Э. Геккель в 1866 г. для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения животных с органической и неорганической средами. С того времени представление о содержании экологии претерпело ряд уточнений, конкретизаций. Однако до сих по нет достаточно чёткого и строгого определения экологии, и все ещё идут споры о том, что такое экология, следует ли её рассматривать как единую науку или же экология растений и экология животных – самостоятельные дисциплины. Не решён вопрос, относится ли биоценология к экологии или это обособленная область науки. Не случайно почти одновременно появляются руководства по экологии, написанные с принципиально разных позиций. В одних экология трактуется как современная естественная история, в других – как учение о структуре природы, в котором конкретные виды рассматриваются лишь как средства трансформации вещества и энергии в биосистемах, в третьих – как учение о популяции и т.д. Нет необходимости останавливаться на всех существующих точках зрения относительно предмета и содержания экологии. Важно лишь отметить, что на современном этапе развития экологических представлений все более чётко вырисовывается её суть. Экология – это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых её проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учётом изменений, вносимых в среду деятельностью человека. Из этой формулировки можно сделать вывод, что все исследования, изучающие жизнь животных и растений в естественных условиях, открывающие законы, по которым организмы объединяются в биологические системы, и устанавливающие роль отдельных видов в жизни биосферы, относятся к экологическим. 
 
 
 

1. Понятие сообщество. Биоценоз. Биотоп. Составные части биоценоза и биотопа. Простые и сложные биоценозы.

     В природе популяции разных видов объединяются в системы более высокого ранга — сообщества, или биоценозы.

     Биоценоз (греч. bios — жизнь, koinos — общий) — исторически сложившаяся устойчивая совокупность популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию на однородном участке территории или акватории. Термин «биоценоз» предложил немецкий зоолог К.Мебиус в 1877г.

     Приспособленность членов биоценоза к совместной жизни  выражается в определенном сходстве их требований к важнейшим абиотическим условиям среды (освещенность, характер увлажнения почвы и воздуха, тепловой режим и т. д.) и в закономерных отношениях друг с другом. Связь между организмами необходима для осуществления их питания, размножения, расселения, защиты и т. д. Однако в ней кроется и определенная угроза и даже опасность для существования того или иного индивидуума. Биотические факторы среды, с одной стороны, ослабляют организм, с другой — составляют основу естественного отбора — важнейшего фактора видообразования.

     Масштабы  биоценотических группировок организмов (биоценозов) различны — от сообществ  на стволе дерева, в норе или на болотной кочке (их называют микросообществами) до населения участка дубравы, соснового или елового леса, луга, озера, болота или пруда. Принципиальной разницы между биоценозами разных масштабов нет, поскольку мелкие сообщества являются составной частью более крупных, для которых характерно возрастание сложности и доли косвенных связей между видами.

     Составными  частями биоценоза являются фитоценоз (устойчивое сообщество растений), зооценоз (совокупность взаимосвязанных видов животных), микоценоз (сообщество грибов) и микробоценоз (сообщество микроорганизмов).

     «Экотоп» и «биотоп». Участок земной поверхности (суши или водоема) с однородными условиями обитания, занимаемый тем или иным биоценозом, называется биотопом (греч. bios — жизнь, topos — место).

     Климатоп (комплекс климатических факторов) и эдафотоп (почвенно-грунтовые условия) в совокупности составляют экотоп. Различия между этими понятиями в том, что биотоп — это условия среды, видоизмененные живыми организмами, а экотоп — первичный комплекс факторов физико-геогафической среды без участия живых существ.

     В пространственном отношении биотоп соответствует биоценозу. Границы биоценоза устанавливают по фитоценозу, имеющему легко распознаваемые черты. Например, сосновые леса легко отличимы от еловых, верховое болото — от низинного и т. д. Кроме того, фитоценоз является главным структурным компонентом любого биоценоза, поскольку определяет видовой состав зоо-, мико- и микробоценозов.

     В структуре биоценоза находят отражение и отношения между организмами, которые невероятно сложны. В первую очередь это внутривидовые и межвидовые биотические отношения всех типов и трофические. В биоценозе организмы связаны также топическими, форическими и фабрическими отношениями (Воронов, 1987). При технических один вид предоставляет себя для поселения другого вида (деревья используются птицами для гнездования). Вступая в форические отношения, организм одного вида способствует перемещению в пространстве организма другого вида (перенос малярийными комарами возбудителей малярии, птицами — пухоедов, млекопитающими — клещей, блох и других паразитов). При фабрических отношениях один вид применяет другой для строительства жилья, гнезд, убежищ и т. д. (бобр создает плотины и хатки, используя растительный материал). 
 
 

2. Роль В.И. Вернадского в определении закона внутреннего динамического равновесия.

     Творчество  Владимира Ивановича Вернадского определённо выходит за пределы таких наук, как генетическая минералогия, геохимия, космохимия, биогеохимия, биогеология, основателем которых он является. И хотя Вернадский в большей степени известен как учёный - естественник, создатель теории биосферы, его чрезвычайно глубоко интересовали вопросы методология научного познания, мировоззренческая проблематика. Как и всякий естествоиспытатель подобного масштаба, это и оригинальный мыслитель, один из авторов теории антропокосмизма.

     Прослеживая историю научных и философских представлений о времени, Вернадский отмечает, что механика Ньютона и ее абсолютное время отвечают обратимым процессам. Время абсолютное может отсчитываться и в ту и в другую стороны, так как его отсчеты базируются на процессах вращения Земли вокруг Солнца, Земли вокруг своей оси, вращения спутников планет, т.е. на маятниковом движении.

     Физические  процессы с ходом времени действительно  появляются как обратимые и подобно  маятнику безразлично могут идти в ту или другую стороны. Вся научная картина мира с 17 и вплоть до 20 вв. основывалась на подобном представлении о времени. Получалось, что в физическом построении мира необратимых процессов не существует.

     Любое явление мира может идти вперед и  назад и одинаково отсчитываться  временем. Ничего подобного не обнаруживается в жизненном времени Бергсона, направление которого определяется жизненным порывом и творческой эволюции. Иначе говоря, обратное движение здесь невозможно и противоестественно.

     С этой проблемой и связана вторая важнейшая особенность концепции времени В.И.Вернадского.

     Необходимо  отметить, что попытки доказательства необратимости времени при жизни  Вернадского предпринимались с  позиций физической науки. Необратимость  физических процессов обосновывалась прежде всего с помощью так называемых фактуальных “стрел времени” (выражение Артура Эддингтона). Обычно приводили три таких стрелы - термодинамическая, электромагнитная и космологическая (позднее стали называть еще информационную). Первая из них основана на факте неизбежного рассеивания тепловой энергии, возрастания энтропии в замкнутых системах; вторая связана с процессами рассеивания электромагнитного излучения, которое распространяется в виде сферической волны и никогда не возвращается назад; третья базируется на концепции расширяющейся Вселенной, удалении космических тел друг от друга. Но ни один из данных подходов не может считаться физически строго обоснованным. Как законы механики и электродинамики, так и законы теории относительности, квантовой физики по сути безразличны к изменению знака направления времени, т.е. теоретически при изменении направления развития на противоположное в физических процессах ничего не меняется.

     На  этом фоне аргументация В. И. Вернадского  о необратимости времени выгодно  отличается. Он утверждает, что, вступая в область жизненных процессов, мы гораздо глубже проникаем в реальность и приходим к новому пониманию времени. В явлениях жизни вектор времени имеет вполне определённое и однозначное направление.

     Физическое (или ньютоновское) время, по его мнению, не отражается в явлениях и фактах, изучаемых наукой, ибо реальные явления и факты лишь находятся в нём и не дают о нём никакого понятия. Такое время оказывается однородным и неизменным т.е. обратимым.

     Жизненное время, напротив, само создаётся и проявляется в ходе эволюции жизни. Поэтому оно выражается в научных явлениях и может быть предметом изучения науки и философии. Это время оказывается неоднородным и необратимым. Оно идёт в одну сторону, т.е. в направлении эволюционного жизненного процесса.

     Биологические процессы обычно имеют чётко выраженный направленный характер (как прогрессивный, перспективный, так и регрессивный, тупиковый). Однако в целом эволюция живого связана с движением к  более богатому содержанию, появлением новых качеств и свойств развитии каждого организма и всего вида. Свидетельством тому является “единый процесс эволюции видов, неуклонно идущий всё время в одном и том же направлении. Он идёт с разной скоростью для разных видов, с остановками, но в общем картина живой природы постоянно меняется, не останавливаясь и не возвращаясь назад”.

     Что касается мёртвой материи или  косного вещества, то здесь эволюционный процесс проявляется только тогда, когда имеется связь с большими массами живого существа. Другими  словами, минералы, образующееся при разрушенни остатков живых организмов, изменяются стечением времени по причине изменения физическо-химических свойств живых организмов. Такие биогенные минералы оказываются, с точки зрения Вернадского, единственным проявлением эволюции в неживой природе.

     Ещё одним отличительным свойством  жизненного времени для нас является его переживаемость человеком, т.е. восприятие его как длительности, имеющей начало, конец и направление. Причём деление времени на прошлое, настоящие и будущее, свойственное человеку и пронизывающее всю его жизнь, распространяется им на все природные процессы. Вернадский называет это великой загадкой “вчера-сегодня-завтра”, стирающей грань между психологическим и физическим временем.

     Итак, необратимость присуща, согласно Вернадскому, лишь эволюции живого и эволюции научной мысли человечества, прогрессу знания. Ссылаясь на историю научного познания, приводя многочисленные конкретные аргументы, Вернадский пишет, что в последние семь тысяч лет, “всё увеличиваясь в темпах, идёт непрерывное создание ноосферы и прочно – в основном без движения назад, но с остановками, всё уменьшающимися в длительности – идёт рост культурной биогеохимической энергии человечества. Растёт сознание, что этому росту нет непреодолимых пределов, что это стихийное геологическое явление”. Вместе с тем этот процесс является планетным процессом, т.е. ограниченным в пространстве и времени. Отсюда следует, что необратимость развития планетной мысли, как и биологическая эволюция, сами по себе не могут носить абсолютного характера.

     Интересно, что представления Вернадского  о необратимости времени удивительно  точно нашли отражение в идеях  бельгийского физика Ильи Пригожина  – одного из создателей столь популярной ныне в науке синергетики или  теории диссипативных структур.