На головну

Глава 10. Основи екології

  1. I. ОСНОВИ МАРКЕТИНГУ
  2. II.1. основи державності
  3. IV. Основіформальних-ЛОГІЧНИХ ЗАКОНИ
  4. IX. ПРАВОВІ ОСНОВИ ІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ ТА ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
  5. Money Management - основи управління капіталом
  6. Quot; Основи екології та економіка природокористування "як міжгалузева навчальна дисципліна. Предмет і методологія курсу
  7. V. ЗАБУТІ ОСНОВИ

Основні поняття і закономірності екології

слово «екологія»Утворено з двох грецьких слів:« oicos », що означає будинок, житло, і« logos »- наука, і дослівно перекладається як наука про будинок, местообитании. Вперше цей термін використав німецький зоолог Е. Геккель в 1886 році, визначивши екологію як галузь знань, що вивчає економіку природи, - дослідження загальних взаємовідносин тварин як з живою, так і з неживою природою, що включає всі як дружні, так і недружні відносини, з якими тварини і рослини прямо або побічно входять в контакт. Таке розуміння екології стало загальновизнаним і сьогодні класична екологія - це наука про взаємини живих організмів між собою і з навколишнім їх середовищем.

Залежно від об'єкта дослідження в екології сформувалися самостійні наукові напрямки. За розмірності об'єктів вивчення екологію поділяють на аутекологію (Організм і його середовище), популяційної екологію, або демекологія (Популяція і його середовище), сінекологію (Спільноти та їх середовище). Залежно від об'єкта вивчення екологію поділяють на екологію мікроорганізмів, грибів, рослин, тварин, людини, агроекологію, промислову (інженерну), екологію людини і т.п. По середах і компонентами розрізняють екологію суші, прісних водоймищ, моря, пустель і інших географічних просторів.

Розглянемо основні поняття екології.

Середовище проживання - Частина природи, безпосередньо навколишня живі організми і надає прямий або опосередкований вплив на їх стан, зростання, розвиток, розмноження, виживання. На нашій планеті організми освоїли чотири основні середовища проживання: водну, наземно-повітряну, грунтову і тіло іншого організму, що використовується паразитами і напівпаразитами.

Від поняття «середовище проживання» слід відрізняти поняття «умови існування»- Сукупність життєво необхідних факторів середовища, без яких живі організми не можуть існувати (світло, тепло, волога, повітря, грунт).

Елементи навколишнього середовища, які викликають у живих організмів і їх спільнот пристосувальні реакції (адаптації), називаються екологічними факторами. За походженням і характером дії екологічні фактори поділяються на абіотичні (Елементи неорганічної, або неживої, природи), біотичні (Форми впливу живих істот один на одного) і антропогенні (Всі форми діяльності людини, що впливають на живу природу).

Закономірності дії екологічних факторів на організм. На рис. 19 по осі абсцис відкладена інтенсивність фактора (наприклад, температура, освітленість, вологість грунту і т. Д.), А по осі ординат - реакція організму на вплив екологічного фактора в його кількісному вираженні. Діапазон дії екологічного чинника обмежений відповідними крайніми граничними значеннями (точки мінімуму і максимуму), При яких ще можливе існування організму. Ці точки називаються нижньою і верхньою межами витривалості (Толерантності) живих істот по відношенню до конкретного фактору середовища.

Точка на осі абсцис, що відповідає найкращим показникам життєдіяльності організму, означає найбільш сприятливу для організму величину впливає чинника - це точка оптимуму. Для більшості організмів визначити оптимальне значення фактора з достатньою точністю часто важко, тому прийнято говорити про зоні оптимуму, Зоні нормальної життєдіяльності. Крайні ділянки кривої, виражають стан гноблення організмів при різкому нестачі або надлишку фактора, називають областями пессімума, Зонами гноблення. Поблизу критичних точок лежать сублетальні величини фактора, а за межами зони виживання -летальние.

Мал. 19. Закономірності дії екологічного чинника на організм.

Організми, для існування яких необхідні суворо визначені, відносно постійні умови середовища, називають стенобіонтних, А ті, які живуть в широкому діапазоні мінливості умов середовища, - Еврібіонтность. При цьому організми одного і того ж виду можуть мати вузьку амплітуду по відношенню до одного фактору і широку - до іншого (наприклад, пристосованість до вузького діапазону температур і широкого діапазону солоності води у морських тварин). Здатність організмів адаптуватися до певного діапазону мінливості факторів середовища називають екологічною пластичністю.

Екологічні фактори впливають на живий організм разом і одночасно. При цьому дія одного фактора залежить від того, з якою силою і в якому поєднанні діють одночасно інші фактори. Ця закономірність отримала назву взаємодія факторів. Наприклад, спеку чи мороз легше переносити при сухому, а не при вологому повітрі. У деяких випадках недолік одного фактора частково компенсується посиленням іншого. Явище часткової взаємозамінності дії екологічних факторів називається ефектом компенсації. Разом з тим жоден з необхідних організму екологічних факторів не може бути повністю замінений іншим. Відсутність світла робить життя рослин неможливою, незважаючи на найсприятливіші поєднання інших умов. Тому якщо значення хоча б одного з життєво необхідних екологічних чинників наближається до критичної величини або виходить за її межі (нижче мінімуму або вище максимуму), то, незважаючи на оптимальне інших умов, особинам загрожує загибель. Такі фактори називаються обмежують (лимитирующими).

Біогеоценози та екосистеми. біоценоз - Історично сформована стійка сукупність популяцій рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, пристосованих до спільного проживання на однорідному ділянці території або акваторії. Термін «біоценоз» запропонував німецький зоолог К. Мебіус в 1877 р

Складовими частинами біоценозу є фітоценоз (Стійке співтовариство рослин), зооценоз (Сукупність взаємопов'язаних видів тварин), мікоценоз (Співтовариство грибів) і микробоценоз (Співтовариство мікроорганізмів). Ділянка земної поверхні (суші або водойми) з однорідними умовами проживання, яку він обіймав тим чи іншим біоценозом, називається біотопом.

біогеоценоз - Це однорідний ділянка земної поверхні з певним складом живих організмів (біоценоз) і певними умовами середовища проживання (біотоп), які об'єднані обміном речовин і енергії в єдиний природний комплекс. У багатьох країнах світу такі природні комплекси називають екологічними системами (екосистемами). Термін «екосистема» був запропонований в 1935 р англійським екологом А. Тенслі. Термін «біогеоценоз» - В. Н. Сукачова в 1942 р

Біогеоценоз і екосистема - поняття подібні, але не тотожні. Поняття «екосистема» не має рангу і розмірності, тому воно може бути застосовано як до простих (мурашник, який гниє пень) і штучним (акваріум, водосховище, парк), так і до складних природним комплексам організмів з їх середовищем проживання. Біогеоценоз, відрізняється від екосистеми визначеністю обсягу, це екосистема, межі якої зумовлені характером рослинного покриву, т. Е. Певним фітоценозів. Отже, будь-який біогеоценоз є екосистемою, але не всяка екосистема є біогеоценоз.

Основу екосистеми складають автотрофні організми - продуценти (Виробники), які в процесі фотосинтезу створюють багату енергією їжу - первинне органічна речовина. Готові органічні речовини використовують для отримання та накопичення енергії гетеротрофи, або консументи (Споживачі). До гетеротрофи відносяться рослиноїдні тварини (консументи I порядку), м'ясоїдні, що живуть за рахунок рослиноїдних форм (консументи II порядку), які споживають інших м'ясоїдних (консументи III порядку) і т. Д. Особливу групу складають редуценти (Руйнівники, або деструктори), які розкладають органічні залишки продуцентів і консументів до простих неорганічних сполук, які потім використовуються продуцентами. До редуцентам відносяться головним чином мікроорганізми - бактерії і гриби.

Перенесення потенційної енергії їжі, створеної рослинами, через ряд організмів шляхом поїдання одних видів іншими називається ланцюгом харчування або харчової ланцюгом, а кожна її ланка - трофічних рівнем. Оскільки кожен організм має кілька джерел живлення і сам є об'єктом харчування для інших організмів з однієї і тієї ж харчового ланцюга або навіть з різних (всеїдні організми, наприклад людина, ведмідь, горобець, споживають як продуцентів, так і консументів, т. Е. Живуть на різних трофічних рівнях), ланцюги харчування багаторазово розгалужуються і переплітаються в складні харчові мережі.

Існують два основних типи харчових ланцюгів - пасовищні (Ланцюга виїданням, або ланцюга споживання) і детрітние (Ланцюга розкладання). Пасовищні ланцюга починаються з продуцентів, наприклад: конюшина > кролик > вовк. Детрітние ланцюга починаються від рослинних і тваринних решток, екскрементів тварин - детриту; йдуть до мікроорганізмів, які ними харчуються, а потім до дрібних тварин (детритофагам) і до їх споживачів - хижаків. Наприклад, листова підстилка > дощовий черв'як > чорний дрізд > яструб малий.

Харчові зв'язку в екосистемі можна зобразити у вигляді екологічних пірамід (рис. 20).

Мал. 20. Екологічна піраміда.

1. Піраміда численностей відображає чисельне співвідношення особин різних трофічних рівнів екосистеми. Якщо організми в межах одного або різних трофічних рівнів сильно розрізняються між собою за розмірами, то піраміда численностей дає спотворені уявлення про справжні співвідношеннях трофічних рівнів. Наприклад, в співтоваристві планктону чисельність продуцентів в десятки і сотні разів більше чисельності консументів, а в лісі сотні тисяч консументов можуть харчуватися органами одного дерева - продуцента.

2. Піраміда біомас показує кількість живої речовини, або біомаси, на кожному трофічному рівні. У більшості наземних екосистем біомаса продуцентів, т. Е. Сумарна маса рослин найбільша, а біомаса організмів кожного наступного трофічного рівня менше попереднього.

3. Піраміда енергії відбиває величину потоку енергії в ланцюзі харчування. На форму цієї піраміди не впливають розміри особин,
і вона завжди буде мати трикутну форму з широкою основою внизу і звужується верхівкою. Це пояснюється правилом 10% - з одного трофічного рівня на інший переходить близько 10% енергії, а інша частина розсіюється в теплову. Тому піраміда енергії дає найбільш повне і точне уявлення про функціональну організацію спільноти, про всіх обмінних процесах в екосистемі.

Зміни біогеоценозів в часі. Незважаючи на те, що біогеоценоз є саморегулюючою системою, яка прагне до стійкого стану, останнім повністю не досягається. В результаті жоден біогеоценоз не існує вічно, рано чи пізно він змінюється іншим. Така послідовна, необоротна, спрямована зміна одного біогеоценозу іншим називається сукцесій. Залежно від стану і властивостей середовища розрізняють первинні і вторинні сукцесії.

первинні сукцесії починаються на позбавлених життя місцях - на скелях, піщаних дюнах, наносах річок, застиглих лавових потоках і т. п. При заселенні вільних ділянок під такі невибагливі до умов середовища живі організми, як бактерії, ціанобактерії, деякі водорості, накипні лишайники, необоротно змінюють своє місцепроживання і постійно змінюють один одного. Багато нитчасті ціанобактерії поглинають з повітря азот і збагачують ним середу, ще малопридатну для життя. Лишайники відіграють істотну роль в почвообразовательном процесі, так як, виділяючи органічні кислоти, вони розчиняють і руйнують гірські породи, на яких поселяються, а за рахунок розкладання їх слоевищ відбувається формування грунтового гумусу. Бактерії шляхом розщеплення органічних речовин гумусу сприяють накопиченню елементів мінерального живлення. Поступово формується грунт, змінюється гідрологічний режим ділянки, його мікроклімат. Таким чином, лишайники і інші прокаріоти і еукаріоти створюють умови для інших, більш досконалих організмів, в тому числі вищих рослин і тварин. Така зміна екосистеми триває тисячі років.

вторинні сукцесії розвиваються на місці сформувалися екосистем після їх порушення в результаті ерозії, вулканічних вивержень, пожеж, посухи і т. п. У таких місцях зазвичай зберігаються багаті життєві ресурси, що тягне за собою досить швидку сукцесію відновного типу. Іноді подібні зміни протікають на очах одного покоління людей (заростання водойм, відновлення лугів після пожежі або лісів після їх вирубки і ін.).

 




Глава 6. Основи хімії | Хімічні реакції та особливості їх протікання | Типи хімічних зв'язків | Географічна оболонка та її особливості | Внутрішня будова Землі. Літосфера і її екологічні функції | Критерії та рівні організації живого | Механізм зберігання та реалізації спадкової інформації | Концепції походження життя на Землі | Основні етапи еволюції органічного світу | Основні закономірності мікроеволюції |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати