ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΞΑΝΘΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Transcript

1 ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΞΑΝΘΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ εργασία στο μάθημα ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ με θέμα Υπεύθυνη Διδάσκουσα: Αν. Κ. κ. Τρισεύγενη Γιαννακοπούλου Ονοματεπώνυμο Φοιτητή: Loreni Cibukas, Α.Μ.: 7482 ΞΑΝΘΗ 2010

2 1. Γενικά 2. Αντικείμενο της Οικολογίας Κλάδοι της Οικολογίας 3. Ιστορία της Οικολογίας ΗΒοτανική γεωγραφία και οalexander fon Humboldt Ηέννοια της Βιοκοινότητας: Charles Darwin και Alfred Wallace ΗΒιόσφαιρα -Eduard Suess και Vladimir Vernadsky Το οικοσύστημα: Άρθουρ Τάνσλεϊ Ανθρώπινη οικολογία ΟΤζέιμς Λάβλοκ και Υπόθεση της Γαίας Οικολογία και παγκόσμια πολιτική 4. Βασικές αρχές της οικολογίας Ηέννοια του οικοσυστήματος Δυναμική και ευστάθεια Χωρικές σχέσεις και υποδιαιρέσεις της Γης Παργωγικότητα Οικοσυστήματος Οικολογική κρίση

3 Οικολογία κλάδος Φυσικών Επιστημών Μελετά Μέγεθος & διάδοση πληθυσμών Τρόπο αλληλεπίδρασης οργανισμών και περιβάλλοντος Περιβάλλον Φυσικές ιδιότητες Υπόλοιπους Οργανισμούς «oekologie» 1866 Ernst Haeckel οίκος και λόγος «μελέτη του φυσικού οίκου».

4 Οικολογία βιολογία οι Οργανισμοί μελετώνται πρωτεϊνών νουκλεϊκών οξέων κυττάρων ατόμων πληθυσμών κοινοτήτων οικοσυστημάτων συνόλου της βιόσφαιρας κύρια γνωστικά αντικείμενα της οικολογίας

5 οικολογία διακλαδική επιστήμη Επικεντρώνεται υψηλότερα επίπεδα οργάνωσης της ζωής αλληλεπιδράσεις μεταξύ των οργανισμών και του περιβάλλοντός τους Βασίζεται qγεωλογία qγεωγραφία qμετεωρολογία qεδαφολογία qχημεία qφυσική οικολογία θεωρείται ολιστική επιστήμη

6 μείζονες κλάδους Ηοικολογία είναι ευρεία επιστήμη ελάσσονες κλάδους υποκατηγορίες vφυσιολογική οικολογία vοικολογία της συμπεριφοράς vοικολογία των πληθυσμών vοικολογία των κοινοτήτων vοικολογία των τοπίων vπαγκόσμια οικολογία vοικολογία των οικοσυστημάτων

7 Η Οικολογία νέα επιστήμη Πρώτοι οικολόγοι Αριστοτέλης Θεόφραστος αλληλοσυσχέτιση μεταξύ των ζώων και του περιβάλλοντός τους τον 4ο αιώνα π.χ.

8 18ος 19ος αιώνα Βρετανία Ισπανία Πορτογαλία εξερευνητικές αποστολές για να ανακαλύψουν και καταγράψουν νέους φυσικούς πόρους. 18 ος αιώνας 20,000 είδη φυτών, 19 ος αιώνας 40,000 σήμερα περίπου 400,000 Αλεξάντερ φον Χούμπολντ πατέρας της οικολογίας Μελέτησε vσχέσεις μεταξύ των οργανισμών και του φυσικού περιβάλλοντός τους vυπάρχουσες σχέσεις μεταξύ των παρατηρημένων ειδών φυτών και του κλίματος vτις ζώνες βλάστησης χρησιμοποιώντας το γεωγραφικό πλάτος και μήκος. Το 1804, ανέφερε έναν εντυπωσιακό αριθμό ειδών Ένα από τα γνωστότερα έργα του Χούμπολντ ήταν το Ιδέα για μια Φυτική Γεωγραφία (Idea for a Plant Geography) (1805).

9 1850 υπήρξε μια επαναστατική πρόοδος με το έργο του Δαρβίνου για την Προέλευση των Ειδών "The Origin of Species": ΗΟικολογία γεμάτο επαναλήψεις μηχανικό μοντέλο, σε ένα βιολογικό, οργανικό και πλέον εξελικτικό μοντέλο. Ο Άλφρεντ Ράσσελ Γουάλλας (Alfred Russel Wallace)πρότεινε την "γεωγραφία" των ζωικών ειδών. συγγραφείς αναγνώρισαν ότι τα είδη δεν είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους τα ομαδοποίησαν σε είδη φυτών, είδη ζώων, και αργότερα σε κοινότητες ζωντανών οργανισμών ή βιοκοινότητες επινοήθηκετο 1877 από τον Καρλ Μέμπιους (Karl Möbius).

10 19ο αιώνα, ηοικολογία νέων ανακαλύψεων στη χημεία από τον Λαβουαζιέ και τον de Saussure, ειδικότερα όσον αφορά τον κύκλο του αζώτου. ατμόσφαιρα υδρόσφαιρα λιθόσφαιρα Eduard Suess βιόσφαιρα το συνθήκες που προάγουν τη ζωή, χλωρίδα πανίδα ανόργανη ύλη βιοχημικούς κύκλους, κ.λ.π. Τη δεκαετία του 1920 ο Βλαντιμιρ I. Vernadsky, ανέλυσε λεπτομερώς την ιδέα της βιόσφαιρας στο έργο του "The biosphere" (1926), περιέγραψε τις θεμελιώδεις αρχές των βιογεωχημικών κύκλων Επανεξέτασε τη βιόσφαιρα ως ένα σύνολο όλων των οικοσυστημάτων.

11 19ος αιώνα βοτανική γεωγραφία + ζωογεωγραφία = βιογεωγραφία qασχολείται με τα ενδιαιτήματα των ειδών, qπροσπαθεί να εξηγήσει τους λόγους ύπαρξης συγκεκριμένων ειδών σε μια ορισμένη τοποθεσία Άρθουρ Τάνσλεϊ (Arthur Tansley),Βρετανός οικολόγος, οικοσύστημα, ως το αλληλεπιδρών σύστημα μεταξύ της βιοκοινότητας(biocoenosis) (το σύνολο των ζωντανών πλασμάτων), και του βιότοπου τους, του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν. Έτσι ηοικολογία έγινε ηεπιστήμη των οικοσυστημάτων. Eugene Odum + Howard Odum = εγχειρίδιο που εκπαίδευσε περισσότερες από μία γενιές βιολόγων και οικολόγων στη Βόρεια Αμερική.

12 Ανθρώπινη οικολογία 1920 Άνθρωποι που αποίκισαν είναι σημαντικοί οικολογικοί παράγοντες. qτροποποίησαν περιβάλλον qανέπτυξαν τους βιότοπούς τους (ειδικά την αστική σχεδίαση), qεντατικές δραστηριότητες όπως ηυλοτομία και το ψάρεμα, qκαι παράπλευρες δραστηριότητες της γεωργίας qδημιουργία ορυχείων, και qβιομηχανία Οικολογία + Βιολογία εμπλέκουν άλλες φυσικές και κοινωνικές επιστήμες, ανθρωπολογία εθνολογία, οικονομικά, δημογραφία, αρχιτεκτονική αστική σχεδίαση, ιατρική Ψυχολογία και πολλές άλλες Οι Hannan και Freeman (Population Ecology of Organizations (1977), American Journal of Sociology) Η Οικολογία των οργανισμών αποτελεί την επικρατούσα θεωρία στην ερμηνεία της ποικιλίας των οργανισμών και της αλλαγής στη σύνθεσή τους με την πάροδο του χρόνου.

13 Θεωρία της Γαίας Τζέιμς Λάβλοκ Gaia: A New Look at Life on Earth, Γη θα πρέπει να αντιμετωπίζεται σαν ένας μοναδικός ζωντανός μακροοργανισμός. Η άποψη μπορεί να θεωρηθεί και "σημάδι των καιρών". qανθρώπινες δραστηριότητες qανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας qβιομηχανοποίηση qρύπανση qεξάντληση των φυσικών πόρων qυπερπληθυσμός απειλούν τις οικολογικές εξελίξεις σε παγκόσμιο επίπεδο.

14 Από το 19ο αιώνα η οικολογία σχετιζόταν με κοινωνικά και φιλοσοφικά κινήματα που αφορούσαν και την προστασία του περιβάλλοντος, όπως το κίνημα της διατήρησης (conservationism) ή το κίνημα του περιβαλλοντισμού (environmentali sm). Στις μέρες μας ηοικολογία αποτελεί πολιτικό θέμα και ταυτόχρονα πηγή ιδεολογίας για αρκετούς πολιτικούς οργανισμούς, όπως το Πράσινο κόμμα και η Greenpeace.

15 Η οικολογία βασικό κομμάτι της Παγκόσμιας πολιτικής το 1971, η UNESCO οργάνωσε ερευνητικό πρόγραμμα Άνθρωπος και Βιόσφαιρα Βιοσφαιρικής ρεζέρβας. Το 1972, τα ΗνωμέναΈθνη παγκόσμια σύσκεψη για το ανθρώπινο περιβάλλον. "Think Globally, Act Locally". qανάπτυξη της αρχής της βιόσφαιρας qεμφάνιση του όρου "βιολογική ποικιλία. Έτσι, το 1997, οι κίνδυνοι που αντιμετωπίζει ηβιόσφαιρα αναγνωρίστηκαν διεθνώς

16 Ηοικολογία μπορεί να μελετηθεί σε διάφορα επίπεδα: πληθυσμού, βιοκοινότητας, οικοσυστήματος, βιόσφαιρας. Το εξωτερικό στρώμα της Γης μπορεί να διαχωριστεί σε διάφορα τμήματα (σφαίρες): την υδατόσφαιρα, τη λιθόσφαιρα και την ατμόσφαιρα. Ηβιόσφαιρα περιλαμβάνει μεγάλες ποσότητες άνθρακα, αζώτο υ και οξυγόνου. Σε μικρότερες ποσότητες περιέχει και άλλα απαραίτητα για την ύπαρξη ζωής στοιχεία, όπως είναι οφώσφορος, το ασβέστιο και το χλώριο.

17 Το οικοσύστημα το τμήμα της ζωής (βιοκοινότητα (biocoenosis)) το περιβάλλον στο οποίο υπάρχει αυτή η ζωή (ο βιότοπος). Μικροοικοσύστημα Μεσοοικοσύστημα Μακροοικοσύστημα

18 Απορίες όταν μελετάμε οικοσυστήματα qπώς θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί οεποικισμός μιας άνυδρης περιοχής; qποιά είναι ηδυναμική και οι δυνατότητες αλλαγής του οικοσυστήματος; qπώς αλληλεπιδρά ένα οικοσύστημα σε τοπική, επαρχιακή και παγκόσμια κλίμακα; qη τωρινή του κατάσταση είναι σταθερή; qποιά είναι ηαξία ενός οικοσυστήματος; qπώς ηαλληλεπίδραση των οικολογικών συστημάτων παρέχει οφέλη στους ανθρώπους, κυρίως με την παροχή καθαρού νερού;

19 Τα οικοσυστήματα συχνά ταξινομούνται αναφερόμενα στους βιότοπους που περιλαμβάνουν. Έτσι τα οικοσυστήματα μπορεί να οριστούν : χερσαία οικοσυστήματα οικοσυστήματα γλυκών νερών ωκεάνια οικοσυστήματα ανθρώπινα οικοσυστήματα

20 Οι οικολογικοί παράγοντες Πληθυσμούς Είδη Αβιοτικοί παράγοντες qνερό qαέρας qέδαφος qph του εδάφους qαλμύρα, qτο άζωτο και οφώσφορος, qη ικανότητα συγκράτησης του νερού qπυκνότητα qθερμοκρασία qφως qφυσικές καταστροφές Βιοτικοί οικολογικοί παράγοντες Αυτοί οι παράγοντες είναι είτε σχέσεις μεταξύ του ιδίου είδους είτε σχέσεις ανάμεσα σε διαφορετικά είδη.

21 Τα οικοσυστήματα δεν είναι απομονωμένα μεταξύ τους, αλλά αλληλοσχετίζονται. Βίωμα ομοιογενής οικολογικός σχηματισμός που καλύπτει μία μεγάλη περιοχή, βιόσφαιρα Οικοζώνες Οικολογικές περιοχές

22 Σε ένα οικοσύστημα, οι διασυνδέσεις μεταξύ των ειδών σχετίζονται κυρίως με το φαγητό και τον ρόλο τους στην τροφική αλυσίδα. Υπάρχουν τρεις κατηγορίες οργανισμών: qοι παραγωγοί - τα φυτά, τα οποία φωτοσυνθέτουν qοι καταναλωτές - τα ζώα, που μπορεί να είναι πρωτογενείς καταναλωτές (φυτοφάγα), ή δευτερογενείς ήτριτογενείς καταναλωτές(σαρκοφάγα). qοι αποσυνθέτες (ή αποικοδομητές) - βακτήρια, μανιτάρια οι οποίοι μετατρέπουν την οργανική ύλη σε ανόργανη για να ξαναχρησιμοποιηθεί από τις προηγούμενες κατηγορίες.

23 Ηπαραγωγικότητα των οικοσυστημάτων μερικές φορές υπολογίζεται συγκρίνοντας τρεις τύπους χερσαίων οικοσυστημάτων και το σύνολο των θαλάσσιων οικοσυστημάτων: qτα δάση (1/3 των χερσαίων περιοχών της Γης) περιέχουν πυκνές βιομάζες και είναι πολύ παραγωγικά qοι σαβάνες, τα λιβάδια, και οι βαλτότοποι (1/3 των χερσαίων περιοχών της Γης) περιέχουν λιγότερο πυκνές βιομάζες, αλλά είναι παραγωγικοί. qτα ακραία οικοσυστήματα σε περιοχές με πιο ακραίο κλίμα - έρημοι και ημιέρημοι, τούνδρα, αλπικά λιβάδια και στέπες - (1/3 της επιφάνειας της Γης) έχουν διάσπαρτες βιομάζες και χαμηλή παραγωγικότητα. qτέλος, τα θαλάσσια οικοσυστήματα και τα οικοσυστήματα του γλυκού νερού (3/4 της επιφάνειας της Γης) περιέχουν πολύ αραιές βιομάζες (εκτός από τις παράκτιες ζώνες).

24 Οικολογική κρίση συμβαίνει όταν το περιβάλλον της ζωής ενός είδους ή ενός πληθυσμού αναπτύσσεται με έναν δυσμενή τρόπο για την επιβίωση του. Οφείλεται στην υποβάθμιση της ποιότητας του περιβάλλοντος σε σχέση με τις ανάγκες του είδους, μετά από μία αλλαγή ενός αβιοτικού οικολογικού παράγοντα είναι πιθανό ηκατάσταση να αποβαίνει εις βάρος της ποιότητας ζωής του είδους (ή του πληθυσμού) λόγω της αύξησης των μελών του (υπερπληθυσμός).

25 Hλεκτρονική Εγκυκλοπαίδεια «ΤΟΜΗ» Εγκυκλοπαίδεια «Θυσαυρός Γνώσεων» Σχολικό Βιβλίο Βιολογίας Γ Λυκείου Γ.Π. Και για τις εικόνες Εικόνες