Презентация введение экология как наука. Презентация - Экология, как наука: ее предмет и задачи

Экология как наука.

Цели урока: дать представление об экологии как науке; познакомить с историей развития экологии; показать роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей;

• Константинов В.М., Челидзе Ю.Б. Экологические основы природопользования. – М., 2014.
• Миркин Ю.М., Наумова Л.Г., Суматохин С.В. Экология (базовый уровень). 10-11 классы. – М., 2014
• Чернова Н.М., Галушин В.М., Константинов В.М. Экология (базовый уровень). 10-11 классы. – М., 2014.
• Интернет-ресурсы

Экология – ( oikos – дом, жилище и logos – знание, учение) - это наука, изучающая взаимоотношения между живыми организмами и средой их обитания.

Термин предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 г.

«Это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантогонические и антогонические взаимоотношения животных и растений контактирующих друг с другом. Одним словом, экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование».

• Эрнст Геккель (1834 - 1919) разработал теорию происхождения многоклеточных (так называемая теория гаструлы) (1866), сформулировал биогенетический закон, согласно которому в индивидуальном развитии организма как бы воспроизводятся основные этапы его эволюции, построил первое генеалогическое древо животного царства.

Объект изучения экологии

Живые организмы и их взаимоотношения со средой обитания.

Задачи экологии

Методы экологии

Метод – путь познания

Наблюдение и описание

Метод – путь познания

Наблюдение и описание

Структура экологии

Экология

Общая экология

Экология

Общая экология

• Аристотель (384 – 322 гг. до н.э.) описал свыше 500 видов известных ему животных и рассказал об их поведении: миграции, зимней спячке, способах самозащиты и т. д.
• Теофраст Эрезийский (371 – 280 гг. до н.э.), ученик и друг Аристотеля, «отец ботаники», привёл сведения о зависимости формы и роста живых организмов и растений от разных условий, почвы и климата.

• А. Чезальпино, Д. Рэй, Ж. Турнефф исследовали зависимость развития растений от условий произрастания и возделывания. Аналогичные сведения накапливались и о поведении, повадках, образе жизни животных.
• Описание жизни животных и растений получило название «естественной истории» организмов. В 19 веке известный французский естествоиспытатель Ж. Бюффон выпустил 44 тома «Естественной истории», где он впервые утверждал, что влияние условий может стать причиной изменения «вырождения» самих видов.

• Карл Линней (1707–1778 г.г.) – ввел понятие «биологический вид»
• Жан Батист Ламарк (1744–1829 г.г.) - первым высказал мысль о том, что все живое и неживое на планете составляет единое целое - биосферу
• Томас Мальтус (1766–1834 г.г.) - автор теории, согласно которой, неконтролируемый рост народонаселения должен привести к голоду на Земле

Чарльз Дарвин (1809–1882 г.г.) определил основные факторы эволюции органического мира:

• 1859 г. – «Происхождение видов путем естественного отбора…» 1871 г. – «Происхождение человека»
• 1859 г. – «Происхождение видов путем естественного отбора…»
• 1871 г. – «Происхождение человека»

Карл Август Мёбиус (1825 - 1098) – выдвинул концепцию биоценоза – природного сообщества

• Александр фон Гумбольдт (1769 - 1859) – положил начало развитию биогеографии
• Карл Францевич Рулье (1814 - 1858) – положил начало изучению жизненных форм в животном мире, первый обратил внимание на сходство внешнего строения у разных видов ведущих сходный образ жизни в той или иной среде («водные», «воздушные» и т.д.)

Степан Петрович Крашенинников (1711 -1755),

Иван Иванович Лепехин (1740 - 1802),

Петер Симон Паллас (1741 - 1811) –

В трудах этих исследователей живой природы указывалось на связь изменения климата, растительности и животного мира на обширных пространствах страны.

• Василий Васильевич Докучаев (1846–1903 г.г.) – основоположник почвоведения, создал теорию почвообразовательного процесса
• Владимир Иванович Вернадский (1864 – 1945) – развил идеи Ламарка и создал целостное учение о биосфере.
• Биосфера – это глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой основаны на экологических законах обеспечения баланса веществ и энергии.

• Артур Тенсли (1871 - 1955) – ввел понятие «экосистема»
• Владимир Николаевич Сукачёв (1908 - 1967) – создал учение о биогеоценозах – однородных наземных экосистемах
• Георгий Францевич Гаузе (1910 - 1986) – сформулировал основные положения экологической ниши

• Юджин Одум (1913 - 2002), автор классичес-кого труда «Экология», который до сих пор является актуальным по теории экологии
• Никита Николаевич Моисеев (1917 - 2000), книге "Быть или не быть человечеству?"он придавал исключительно важное значение. Академик был убежден: если не принять срочных - в масштабе всей планеты - мер, то уже в середине будущего века может разразиться глобальная экологическая катастрофа, чреватая гибелью всего рода человеческого.
• Николай Федорович Реймерс (1931 - 1993), советский зоолог, эколог, один из главных участников становления заповедного дела в СССР. Доктор биологических наук, профессор

Домашнее задание

1. Знать основные понятия темы:

• Экология
• Объект изучения экологии
• Методы экологии
• Структура экологии

Слайд 1

Экология, как наука: ее предмет и задачи

Слайд 2

Экология
Экология - это наука об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой.

Слайд 3

Эрнст Геккель в 1866 г. ввел в науку термин экология.

Слайд 4

«Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организмов к окружающей среде, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы… К неорганическим условиям существования, к которым должны приспосабливаться все организмы, относятся в первую очередь физические и химические особенности его местообитания, климат (свет, тепло, влажность и электрические свойства атмосферы), неорганическая пища, состав воды, почвы и т. д. Под органическими условиями существования мы подразумеваем отношение организма к другим организмам, с которыми он вступает в контакт и среди которых большинство способствует его пользе или вредит…» Э. Геккель

Слайд 5

Объект экологии
Основным объектом исследования экологии являются экосистемы.

Слайд 6

Предмет экологии
Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой.

Слайд 7

Экология как наука должна решать следующие задачи:
1. Изучить законы и закономерности взаимодействия организмов со средой их обитания;

Слайд 8

2. Изучить формирование, структуру и функционирование надорганизменных биологических систем (популяция, биоценоз (сообщество), биогеоценоз (экосистема), биом, биосфера).

Слайд 9

3. Изучить законы и закономерности взаимодействия надорганизменных биологических систем (популяция, биоценоз (сообщество), биогеоценоз (экосистема), биом, биосфера) с окружающей средой.
Биоценоз пруда

Слайд 10

Стратегическая задача экологии
Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

Слайд 11

Цели экологии:
1. Разработка оптимальных путей взаимодействия общества и природы с учетом законов существования природы;

Слайд 12

2. Прогнозирование последствий воздействия общества на природу с целью предотвращения негативных результатов.

Слайд 13

Методы для решения экологических задач
1. Полевые методы - это методы, позволяющие изучить влияние комплекса факторов естественной среды на естественные биологические системы и установить общую картину существования и развития системы. 2. Лабораторные методы - это методы, позволяющие изучить влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях среды на естественные или моделированные биологические системы. Эти методы дают возможность получить приблизительные результаты, которые требуют дальнейшего подтверждения в полевых условиях. 3. Экспериментальные методы - это методы, позволяющие изучить влияние отдельных факторов естественной или моделированной среды на естественные или моделированные биологические системы. Они применяются в сочетании как с полевыми, так и с лабораторными методами. Кроме собственных методов экология широко использует методы таких наук, как биохимия, физиология, микробиология, генетика, цитология, гистология, физика, химия, математика и др.

Слайд 14

Структура современной экологии

Слайд 15

Связь экологии с другими науками

Слайд 16

Место экологии среди биологических наук.

Слайд 17

Уровни организации живых систем в экологии
Молекулярный (генный) уровень в виде функционирования молекул белков, нуклеиновых кислот, углеводов. Обмен веществ, с превращением энергии, передача наследственности с помощью ДНК, РНК, свойственна устойчивость структур в поколениях. Клеточный – уровень, на котором выше перечисленные активные молекулы соединяются в единую систему. Тканевой – уровень сочетания клеток по функциям и строению и образующие ткань. Имеют общность происхождения. Органный – уровень нескольких типов тканей, функционально взаимодействующих, и образующих определенный орган. Организменный – уровень взаимодействия ряда органов, сводимый в единую систему индивидуального организма. Популяционно-видовой – уровень совокупности однородных организмов, связанных единством происхождения, образом жизни и местом обитания. Биоценотический – уровень, на котором совместно живущие и связанные между собой виды образуют целостность, называемую биоценозом. Биогеоценотический – уровень (экосистемный), более высокий уровень разных по составу видов, взаимосвязей и условий жизни. Биосферный – уровень формирования природной системы наиболее высокого ранга, охватывающий все проявления жизни в пределах нашей планеты.

Слайд 18

Основные законы экологии
Закон необратимости эволюции Л. Долло Закон незаменимости биосферы Закон биогенной миграции атомов (В.И.Вернадский) Закон физико-химического единства живого вещества Принцип Реди Закон единства "организм-среда" Закон однонаправленности потока энергии Закон (правило) 10% Закон толерантности Шелфорда В. Закон оптимума Закон ограничивающего фактора Закон Гаузе Законы Б.Коммонера

Слайд 19

Основные разделы экологии: аутэкология, популяционная экология, синэкология
аутэкология - изучает взаимоотношения отдельной особи (представителей вида) с окружающей ее (их) средой; определяет пределы устойчивости и предпочтения вида по отношению к различным экологическим факторам.

Слайд 20

Популяционная экология – учение о популяции, т. е. совокупности особей одного вида, населяющих определенную территорию и в большей или меньшей степени изолированную от соседних таких же совокупностей.

Слайд 21

Синэкология, или экология сообществ, исследует биотические сообщества и их взаимоотношения со средой: формирование сообществ, их энергетику, структуру, развитие и т.д.

Слайд 22

Основные экологические проблемы
1. Изменение климата Земли в результате естественных геологических процессов, усиленных тепличным эффектом, вызываемым изменениями оптических свойств атмосферы выбросами в нее главным образом СО, СО2, других газов; 2. Замусоривание околоземного космического пространства (ОКП), последствия которого до конца пока не осмыслены, если не считать реальную опасность космическим аппаратам, включая спутники связи, локации поверхности земли и другие, широко использующиеся в современных системах взаимодействия между людьми, государствами и правительствами; 3. Сокращение мощности стратосферного озонового экрана с образованием так называемых “озоновых дыр”, снижающих защитные возможности атмосферы против поступления к поверхности Земли опасной для живых организмов жесткой коротковолновой ультрафиолетовой радиации; 4. Химическое загрязнение атмосферы веществами, способствующими образованию кислотных осадков, фотохимического смога и других соединений, опасных для биосферных объектов, включая человека и создаваемых им искусственных объектов; 5. Загрязнение океана и изменение свойств океанических вод за счет нефтепродуктов, насыщения их углекислым газом атмосферы, в свою очередь загрязненной автотранспортом и теплоэнергетикой, захоронения в океанических водах высокотоксичных химических и радиоактивных веществ, поступления загрязнений с речным стоком, нарушения водного баланса прибрежных территорий в связи с регулирования рек; 6. Истощение и загрязнение всех видов источников и вод суши; 7. Радиоактивное загрязнение отдельных участков и регионов с тенденцией его расползания по поверхности Земли;

Слайд 23

8. Загрязнение почв вследствие выпадения загрязненных осадков (например - кислотные дожди), неоптимального использования пестицидов и минеральных удобрений; 9. Изменение геохимии ландшафтов, в связи с теплоэнергетикой, перераспределением элементов между недрами и поверхностью Земли в результате горнометаллургического передела (например концентрация тяжелых металлов) или извлечения на поверхность аномальных по составу, высокоминерализованных подземных вод и рассолов; 10. Продолжающее накапливание на поверхности Земли бытового мусора и всякого рода твердых и жидких отходов; 11. Нарушение глобального и регионального экологического равновесия, соотношения экологических компонентов в прибрежной части суши и моря; 12. Продолжающееся, а местами - усиливающееся опустынивание планеты, углубление процесса опустынивания; 13. Сокращение площади тропических лесов и северной тайги, этих основных источников поддержания кислородного баланса планеты; 14. Освобождение в результате всех вышеуказанных процессов экологических ниш и заполнение ими иными, видами;

Слайд 24

15. Абсолютное перенаселение Земли и относительное демографическое переуплотнение отдельных регионов, крайняя дифференциация бедности и богатства; 16. Ухудшение среды жизнеобитания в переуплотненных городах и мегаполисах; 17. Исчерпание многих месторождений минерального сырья и постепенный переход от богатых ко все более бедным рудам; 18.Усиление социальной нестабильности, как следствия все большей дифференциации богатой и бедной части населения многих стран, возрастания уровня вооруженности их населения, криминализации, природных экологических катаклизмов.

Презентация подготовлена по материалу учебника "Экология" 10(11) класс, авторы: Е.А.Криксунов, В.В.Пасечник. В презентации раскрываются этапы развития экологии как науки, дается информация о вкладе ученых в становление и развитие экологии как науки, о методах исследования в экологии, о научных отраслях и дисциплинах экологии.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

1 этап. Зарождение и становление экологии как науки До 60-х г.г. XIX века На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.

С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и не были осознанными, но с течением времени они послужили источником накопления экологических знаний. Уже в самых древних из известных нам письменных источниках не только упоминаются различные названия животных и растений, но сообщаются некоторые сведения об их образе жизни.

Аристотель (384-322 до н.э.) В «Истории животных» различал водных и сухопутных животных, плавающих, летающих, ползающих. Интересовали такие вопросы, как приуроченность организмов к местообитаниям, одиночная или стайная жизнь, различия питании и т. д.

Вопросы строения и жизни организмов рассматривались в трудах таких античных мыслителей и философов, как Теофраст (372–287 гг. до н.э.) «История растений» Плиний Старший 923-79 н.э.) « Е стественная история»

Удивительные открытия, которые принесли с собой путешествия в отдаленные страны и великие географические открытия эпохи Возрождения, послужили толчком для развития биологии. Описание животных сопровождалось сведениями об их поведении, повадках, местах обитания.

Роберт Бойль (1627-1691) Первым осуществил экологический эксперимент Изучал влияние низкого атмосферного давления на различных животных

Карл Линней (1707-1778 гг.) «Экономия природы» «Общественное устройство природы » Под «Экономией » Линней понимал взаимные отношения всех естественных тел. С равнивал природу с человеческой общиной, живущих по определенным законам.

Важные наблюдения, оказавшие влияния на развитие экологии, были выполнены учеными Российской академии наук в ходе экспедиционных исследований, проводимых со второй половины 18 века.: Степан Петрович Крашенинников (1713-1755) – «Описание земли Камчатки», Иван Иванович Лепёхин (1740-1802) – «Дневные записки путешествия доктора и Академии наук адьюнкта Ивана Лепехина по разным провинциям Р оссийского государства» Петр Симон Паллас (1741-1811) – «Описание животных российско-азиатских»

Карл Францевич Рулье (1814-1858) Профессор Московского университета В своих трудах и публичных лекциях настоятельно подчеркивал необходимость изучения эволюции живых организмов и объяснения жизни, развития и строения животных в зависимости от изменений их среды.

2 этап. Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний 60-е гг. XIX в. – 50-е гг. XX в.

Чарльз Дарвин (1809-1882) Основатель учения об эволюции органического мира. Вывод Ч. Дарвина о существующей в природе постоянной борьбе за существование принадлежит к числу центральных проблем экологии.

Эрнст Геккель (1834-1919) Предложил термин «экология» Дал определение науки «экологии» Экология - познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантогонические и антогонические взаимоотношения животных и растений контактирующих друг с другом. Одним словом, экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование».

В XX в. большой вклад в развитие экологии внесли такие всемирно известные ученые, как Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) Василий Васильевич Докучаев (1846-1903) Владимир Николаевич Сукачев (1880-1967)

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Создавал учение о биосфере. П оказал, какую огромную роль играют живые организмы в геохимических процессах на нашей планете. П риходит к выводу, что биосфера тесно связана с деятельностью человека; от этой деятельности зависит сохранность равновесия состава биосферы. Вводит новое понятие – ноосфера, что означает «мыслящая оболочка», т.е. сфера разума.

3 этап. Превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды 50-е гг. XX в. – до настоящего времени

П рогрессирующее загрязнение окружающей среды и резкое усиление воздействия человека на природу Осознание роли экологических знаний Понимание того, что деятельность человека угрожает самому существованию человечества. Экология становится теоретической основой для рационального использования природных ресурсов.

Методы исследования в экологии Натуральные наблюдения Эксперименты в естественных условиях Лабораторные опыты Математический анализ (моделирование)

В период своего возникновения экология была составной частью биологии. Современная экология тесно переплетается с целым рядом смежных наук (биология, география, геология, физика, химия, генетика, математика, медицина, агрономия, архитектура и т.д.)

Научные отрасли и дисциплины экологии Популяционная экология Географическая экология Химическая экология Промышленная экология Экология растений Экология животных Экология человека

Вывод: 1. Современная экология – универсальная, бурно развивающая, комплексная наука, имеющая большое практическое значение для всех жителей нашей планеты. 2. Экология – наука будущего, и возможно, само существование человека будет зависеть от прогресса этой науки.

Определение экологии Экология – одна из биологических наук, изучающая живые системы в их взаимодействии со средой обитания. Экология – комплексная наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии ее и общества. Экология – особый научный подход к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический подход). Экология – совокупность научных и практических проблем взаимоотношений человека и природы (экологические проблемы). Экология – наука о взаимодействии трех систем: природы, человеческого общества, порожденной человеком техники (глобальная экология).

Предметом экологии являются отдельные особи, популяции, сообщества, экосистемы. Задачи экологии состоят в изучении влияния окружающей среды на живые организмы, выявление проблем взаимодействия человека и природы, предложение рациональных путей выхода из экологического кризиса.

Разделы экологии Аутэкология или экология организмов изучает действие различных факторов внешней среды на отдельные организмы и популяции. Демэкология или экология популяций исследует прямые и обратные связи популяций со средой и внутрипопуляционные процессы. Синэкология или экология сообществ исследует биотические существа и их взаимоотношения со средой обитания.

Метод – путь, способ познания Наблюде- ние Бинокль, лупа, микроскоп, космический спутник Экспери- мент Батискаф, аквариум, лабораторное оборудование Измере- ние Линейка, теодолит, эхолот, сканер Описа- ние Словари, энциклопедии, научные статьи Моделиро- вание Компьютер., компьютерная программа

Задачи экологии Искусственная регуляция численности видов - вредителей сельского хозяйства Изучение взаимоотношений организмов, популяций, видов между собой Изучение закономерностей действия факторов неживой природы на организмы Задачи современной экологии Решение проблемы охраны природы Создание эффективной агротехники выращивания сельскохозяйственных культур Изучение проявлений борьбы за существование в популяциях

Действие факторов Ограничивающие факторы – факторы, выходящие за границы максимума и минимума. Биологический оптимум – интенсивность факторов, благоприятная для жизнедеятельности организмов. Комплексное действие факторов – экологические факторы обычно действуют не поодиночке, а целым комплексом. Действие одного какого-либо фактора зависит от уровня других.

Экологическая толерантность Tolerantia – (лат.) – терпение – способность выдерживать изменения условий обитания стенобионт ы эврибионты Организмы, обитающие в узком диапазоне фактора, Организмы, приспособившиеся существовать в широком диапазоне внешних условий

Три основных пути адаптации подчинение организма влиянию факторов с изменением интенсивности обмена веществ виды с переменными температурой тела (пойкилотермным), составом воды (пойкилогидрическим) активное сопротивление влиянию внешней среды. гомойотермные, гомойогидрические виды Поддержание постоянной температуры тела, обводненности, развитие способов поддержания гомеостаза. избегание неблагоприятных условий животные, способные к перемещению в пространстве. миграции, рытье нор, строительство гнезд, помогающие уйти от отрицательного влияния факторов.

Данный урок является вводным в рамках курса "Экология и мы". В ходе урока решаются следующие задачи:

Образовательная: дать первоначальное представление об экологии. Ввести понятия и способствовать усвоению терминов “экология”, "экосистема", “методы экологических исследований”, экологических “законов” Б. Коммонера учащимися.

Воспитательная: сформировать активную экологическую позицию учащихся по охране окружающей среды.

Развивающая: развитие мышления, воображения, эмоциональной сферы, наблюдательности, любознательности; расширение кругозора учащихся.

Просмотр содержимого документа
«Презентация "Экология как наука"»

ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ

14 сентября 1866 год, немецкий биолог Эрнст Геккель «Экология - это биология окружающей среды», «Среда обитания определяет эволюцию»

Экология – наука о взаимоотношении организмов друг с другом и с окружающей средой.

• Экология – одна из биологических наук, изучающая живые системы в их взаимодействии со средой обитания.
• Экология – комплексная наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии ее и общества.
• Экология – особый научный подход к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический подход).
• Экология – совокупность научных и практических проблем взаимоотношений человека и природы (экологические проблемы).
• Экология – наука о взаимодействии трех систем: природы, человеческого общества, порожденной человеком техники (глобальная экология).

ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ

ОСОБИ

ПОПУЛЯЦИИ

СООБЩЕСТВА

ЭКОСИСТЕМЫ

Задачи экологии :

• изучение влияния окружающей среды на живые организмы,
• выявление проблем взаимодействия человека и природы,
• предложение рациональных путей выхода из экологического кризиса.

Конституция Российской Федерации Статья 58.Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относится к природным богатствам.

28 января 1969 года из нефтяной платформы в канале Санта-Барбара (штат Калифорния, США) произошел выброс нефти. За 11 дней в море вылилось около миллиона литров углеводородов.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

• 1) Что ожидает природу в будущем?
• 2) Сможет ли человек сохранить Землю?
• 3) Что вы можете сделать для охраны окружающей природы?