Основной (элементарной) функциональной единицей биосферы является экосистема.

Экосистема – единый природный комплекс, созданный за длительный период живыми организмами и средой их обитания, где все компоненты тесно связаны обменом веществ, энергии и информации. Но, согласно представлению Ю.Одума, не всякая комбинация «жизнь – среда» может быть экосистемой. Ею может стать лишь среда, где имеет место стабильность и четко функционирует внутренний круговорот веществ.

В зависимости от линейных размеров выделяют:

микроэкосистемы (лесная поляна, небольшое болотце), мезоэкостистемы (участок леса, озеро) ;

макроэкосистемы (континент, океан).

Глобальной экосистемой является биосфера нашей планеты. Понятие «экосистема» более общее, чем «биогеоценоз», они тождественны лишь на уровне растительного сообщества и принципиально отличаются выше и ниже этого уровня.

Биогеоценоз состоит из таких компонентов, как биотоп и биоценоз. Биотоп – однородное по абиотическим факторам среды пространство, занятое биоценозом (т.е. место обитания вида, организма);

Биоценоз – сообщество организмов (продуцентов, консументов, редуцентов), обитающих в пределах одного биотопа. Понятие «биоценоз» условно, т.к. вне среды обитания организмы обитать не могут, но им удобно пользоваться при изучении экологических связей между организмами.

В зависимости от местности, отношения к человеческой деятельности, степени насыщенности, полноценности и т.п. различают соответственно биоценозы суши и воды, природные и антропогенные, насыщенные и ненасыщенные, полночленные и неполночленные.

При изучении экосистем характеризуют:

1) Популяционный (видовой) состав и количественное соотношение видовых популяций;

2) пространственное распределение отдельных элементов;

3) совокупность всех внутрисистемных связей, в первую очередь – цепей питания.

Экосистемы – открытые термодинамические функционально целостные системы, существующие за счет поступления извне энергии и частично вещества, саморазвивающиеся и саморегулирующиеся.

Одним из важнейших экологических понятий является гомеостаз. Гомеостаз - состояние внутреннего функционального равновесия природной системы (экосистемы), поддерживаемое регулярным обновлением его основных элементов и вещественно-энергетического состава, а также постоянным функциональным саморегулированием компонентов. Гомеостаз является характерным и необходимым для всех природных систем – от атома и организма до космических образований.

Все популяции имеют свойства, благодаря которым они удерживают свою численность на оптимальном уровне в условиях постоянно изменяющейся среды.

Популяция - совокупность особей одного вида, обитающая на общей территории на протяжении многих поколений.

Вид – совокупность организмов с общими морфологическими признаками (фенотипом), свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство. Это основная структурная единица в системе живых организмов, виды имеют морфологические, физиолого-биохимические, эколого-географические (биогеографические) и генетические характеристики.

Экологические факторы – все составляющие (элементы) природной среды, которые воздействуют на существование и развитие организмов и на которые живые организмы реагируют реакциями приспособления (после исчерпания резервов приспособления наступает смерть). Раньше выделяли три группы экологических факторов:

- абиотические (неорганические условия: химические и физические, например, состав воздуха, воды, почв, температура, освещенность, влажность, давление, уровень радиаци и т.д.),

- антропогенные (формы деятельности человека).

Сегодня различают десять групп экологических факторов (общее количество – около шестидесяти), объединенных в специальную классификацию:

1) по времени:

Факторы времени (эволюционное, историческое, действующее),

Факторы периодичности (периодичные и непериодичные),

Первичные и вторичные;

2) по происхождению :

Космические,

Абиотические,

Биотические,

Природно-антропогенные,

Техногенные,

Антропогенные;

3) по среде возникновения:

Атмосферные,

Геоморфологические,

Физиологические (генетические, экосистемные);

4) по характеру:

Информационные,

Физические,

Химические,

Энергетические,

Биогенные,

Комплексные,

Климатические;

5) по объекту влияния:

Индивидуальные,

Групповые,

Видовые,

Социальные;

6) по степени влияния:

Летальные,

Экстремальные,

Ограничивающие,

Беспокоящие,

Мутагенные;

7) по условиям действия:

Зависимые от плотности,

Независимые от плотности;

8) по спектру действия:

Избирательного действия,

Общего действия.

Одни и те же экологичеcкие факторы неодинаково влияют на организмы разных видов, обитающих рядом: для одних они могут быть благоприятными, для других – нет. Важным моментом является реакция организмов на силу воздействия экологического фактора (интенсивность действия экологического фактора ). В зависимости от интенсивности один и тот же фактор может оказывать положительное или отрицательное воздействие на организм.

Благоприятная доза (зона оптимума) экологического фактора для вида - диапазон значений фактора, не вызывающих отрицательных реакций, таких как замедление роста и развития, отсутствие размножения и т.д.

Зоной пессимума экологического фактора называют остальные значения фактора, угнетающие жизнедеятельность организма тем или иным образом.

Диапазоны зон оптимума и пессимума является критерием для определения экологической валентности – способности живого организма приспосабливаться к определенному диапазону условий среды. Чем шире диапазон условий, в которых вид нормально существует, – тем больше экологическая валентность вида и шансы на выживание вида в меняющихся условиях среды. Например, северный олень может выдерживать колебания температуры воздуха от –55 °С до +25 – 30 °С, а тропические кораллы погибают при изменении температуры среды на 5 – 6 °С. По экологической валентности организмы делят на стенобионты – с малой приспособляемостью к изменениям среды (орхидеи, форель, дальневосточный рябчик, глубоководные рыбы) и эврибионты – с высокой приспособляемостью к изменениям среды (колорадский жук, мыши, крысы, волки, тараканы, очерет, пырей). В пределах этих категорий в приложении к конкретному фактору среды различают эвритермные и стенотермные (по реакции на температуру среды), эвригалинные и стеногалинные (по реакции на соленость среды), эврифотические и стенофотические (по реакции на освещенность), и т.д.

Следует подчеркнуть, что в природе экологические факторы действуют комплексно , что проявляется в т.н. эффекте суммации – явление, при котором результат одновременного действия нескольких экологических факторов превышает результат действия каждого из факторов. Таково синергичное действие на живые организмы химических загрязнителей среды обитания и т.д.

Важным также является понятие лимитирующего фактора – фактора, значение которого приближается к границе приспособляемости организма, т.е. находится на границе зоны оптимума (законы минимума Либиха (1840) и толерантности Шелфорда (1913). Чаще лимитирующими факторами являются температура, освещенность, биогенные вещества, течения и давление в среде и т.д. Наиболее распространены организмы с широким диапазоном толерантности (бактерии, сине-зеленые водоросли).

Раздел экологии, изучающий влияние экологических факторов на существование и развитие отдельных видов организмов, взаимосвязей организма со средой, называется аутэкологией.Демэкология изучает условия формирования структуры и динамику численности популяций какого-либо вида. Раздел экологии, исследующий ассоциации популяций различных видов растений, животных, микроорганизмов, т.е. биоценозов, называется синэкологией (в ее составе выделяют фитоценологию (геоботанику), зооценологию и микробоценологию.

Следующим важным понятием являются цепи питания (трофические цепи – взаимодействия между организмами во время переноса энергии пищи от ее источника (зеленого растения) через ряд организмов (путем поедания) на более высокие трофические уровни, т.е. от автотрофов к гетеротрофам различных уровней. При переносе энергии с одного трофического уровня на более высокий большая часть энергии (80 – 90%) теряется в виде теплоты. Цепи питания делят на два типа:

цепи пастбищ (от зеленого растения до травоядного животного и далее – до хищников, поедающих растительноядных животных)и детритные (цепи разложения от детрита через микроорганизмы до детритофагов и их потребителей – хищников).

Детритом называют органические остатки и продукты жизнедеятельности живых организмов. Количество звеньев в трофической цепи обычно не превышает четырех – пяти. Последнее время считается, что правильнее термин «трофические сети», т.к. в состав пищи каждого типа входит несколько видов, каждый из которых, в свою очередь, может быть пищей для нескольких видов. Эффективность трофических цепей определяется величиной биомассы системы и ее биологической продуктивностью.

Биомасса – это общая масса особей одного вида, групп видов или сообщества в целом (растения, животные, микроорганизмы), приходящаяся на единицу поверхности (объема) среды проживания (в свежем или сухом виде). Выражают биомассу в килограммах на гектар, граммах на квадратный или кубический метр или в джоулях (единицах энергии). Наибольшую биомассу на суше имеют беспозвоночные и почвенные микроорганизмы (биомасса дождевых червей может достигать 1000 – 1200.кг/га), около 90% биомассы биосферы приходится на биомассу наземных растений, которые с помощью фотосинтеза – биосферного процесса – усваивают свободную энергию и обеспечивают существование всего живого. Наибольшей является биомасса тропических лесов (до 1700 т/га), наименьшей – тропических и субтропических пустынь (около 2,5 т/га). Биомасса луговых степей составляет 250 ц/га (неземная), лесной полосы (Полесье) – до 3500 – 4000 ц/га (наземная) и 960 ц/га (подземная).

Наземные растения по массе почти в 100 раз превышают наземных животных, а масса травоядных во столько же раз превышает массу хищников.

Биопродуктивностью называют скорость производства биомассы на данной площади (в объеме) среды в единицу времени. Различают: первичную (продуктивность продуцентов) и

вторичную биопродуктивность (продуктивность консументов и редуцентов). Первичная продуктивность материков составляет около 53 млрд. т органического вещества, Мирового океана – до 30 млрд. т в год. На суше основным источником биомассы являются тропические леса, леса Полесья и Сибири, в океане – зоны подъема обогащенных фосфором и азотом глубинных вод около материков в тропиках, а также материковые отмели холодных морей.

Подсчитано, что ежегодной биомассы планеты, используемой человеком, уже недостаточно для питания населения Земли, а вся биосфера способна накормить не более 7 – 10 млрд. человек.

Агроценозы – вторичные, измененные (искусственно созданные) человеком биогеоценозы, характеризующиеся бедностью видового состава и поддерживаются человеком благодаря разработанной им системе агрохимических и агротехнических приемов. В силу видового однообразия регуляторные связи в агроценозах очень слабы, что приводит к появлению множества вредителей и возбудителей болезней. Они существуют по сравнению с природными экосистемами очень недолгое время (зерновые агроценозы – год, садовые – 30 - 40 лет). Обмен веществ в агроценозах является несовершенным, незамкнутым, т.к. на входе – природные ресурсы, а на выходе – агрохимические, промышленные и бытовые отходы, которые не возвращаются в круговорот, не депонируются и не разлагаются.

Рассмотрим естественные круговороты веществ в биосфере – большой геологический и малый биологический.

Круговоротом веществ называется их многоразовое участие в процессах, непрерывно происходящее в геосферах. Огромную роль в этом процессе играют живые организмы, на что первым обратил внимание французский ученый Жан-Батист Ламарк. Владимир Иванович Вернадский исследовал этот вопрос и сформулировал основные законы биогеохимического круговорота.

КАРАГАНДИНСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Рахимжанова Р.И.

Исабаев А.С.

ЭКОЛОГИЯ

Учебно- практическое пособие для дистанционного обучения студентов всех специальностей

КАРАГАНДА 2003

ВВЕДЕНИЕ

Экология стала для всего человечества не только наукой, но и способом мышления, поведе­ния, реальностью действий. Она стала одной из сторон гуманизма, вклю­чающей в себя понимание единства человека с природой, вы­сокую культуру, интеллект.

Слово "экология" впервые употребил Э. Геккель, обозначив им биологическую науку, изучающую взаимоотношения организмов с окружающей их средой.

В соответствии с принятой сейчас классификацией любое изменение в среде обитания входит в компетенцию экологии. Одной из важнейших задач экологии является оптимизация взаимоот­ношений между человеком, с одной стороны, отдельными видами и попу­ляциями, экосистемами, с другой. Сохране­ние всех видов, популяций и экосистем на нашей планете считается эколо­гически и экономически целесообразным, а концепция по­лезных и вредных-несостоятельна. Оптимизация взаимоотношений че­ловека с природой рассматривается как необходимое условие существо­вания человека с различными взаимоотношениями, которые должны проявляться в мини­мальном ущербе живым организмам и неживой природе. Появление на нашей планеты экологических катастроф говорит о необходимости, по уменьшению выбросов вредных веществ в окружающую среду и ее загрязнения, созданию малоотходных и безот­ходных технологий, охраны природы.

Большое значение имеет экологическое воспитание и образование людей. Многие просто не знают о надви­гающейся беде и тех отрицательных последствиях, которые вызываются загрязнением окружающей среды.

Понятием, созвучным с термином "экология", в боль­шинстве случаев является любое взаимодействие человека и природы или ухудшение качества окружающей среды, вызванное хозяйственной дея­тельностью человека. Экология как наука имеет собственные цели, объекты и методы ис­следования, а также различные направления: общая экология, приклад­ная экология, популяционная экология, аутэкология и др. Существуют два подхода: экосистемный и популяционный. Экосистемный базируется на понятии экосистемы - совокуп­ности организмов и неживых компонентов. При таком подходе экологию рассматривают как науку об системах, и любое изучае­мое явление представляет интерес прежде всего в том, что оно является составной частью экосистемы. Популяционный обращает внимание на популяциях, т. е. совокупностях особей одного вида, населяющих определенное пространство и обитающие в пределах одного биогеоценоза. В отличие от экосистемно­го подхода, популяционный под­ход более склонен к аналитическому объяснению.

В настоящее время бытует представление, что все связанное с загряз­нением окружающей среды и с уменьшением вредного воздействия чело­веческой деятельности на природу является экологией. Основу экологии составляет изучение функционирования особей, популяций, сообщества, человека и их взаи­модействий с окружающей средой при воздействии экологических факто­ров, проявляющихся в физических, химических и биологических измене­ниях. Здесь любые изменения особей, популяций, сообществ, человека яв­ляются своеобразными индикаторами окружающей среды и ее загряз­нения.

Характерной чертой экологии является то, что она яв­ляется междисциплинарной наукой. По мере своего развития и освоения человеком новых дис­циплин экологические знания должны подниматься по спирали вверх.

1. Определения экологии

1.1 Что такое экология. Термин "экология" (буквально от греч. oikos - жилище, местопребы­вание, дом и logos- наука) был предложен Эрнстом Геккелем в 1866 г. Это наука, изучающая организацию и функционирование систем различных уровней. В настоящее время современная экология изучает также взаимодействия человека и биосферы, про­изводства с окружающей его природной средой и другие проблемы.

В зависимости от объекта и предмета исследований, экология подразделяется как:

1. Часть биологии, изучающая отношения организмов (особей, попу­ляций, биоценозов и т. п.) между собой и окружающей средой, называется биоэкологией.

2. Дисциплина, изучающая общие законы функциониро­вания экосистем различного уровня.

3. Комплексная наука, исследующая среду обитания живых существ (включая человека).

4. Наука о способах ограничения потребления ресурсов биосферы для удовлетворения нужд хозяйственной дея­тельности человека.

В настоящее время развивается экологизация различных дис­циплин, под которой понимается процесс внедрения систем технологических, управленческих и других реше­ний, позволяющих эффективно использовать природные ресурсы. В связи с этим экология распалась на ряд научных отраслей и дисцип­лин, далеких от первоначального понимания экологии как биоло­гической науки об отношениях живых организмов с окружающей их сре­дой. Но в основе всех современных направлений экологии лежат фунда­ментальные идеи биоэкологии.

Экологию по размерам объектов изучения делят на географическую, объектами изучения которой являются крупные геосистемы, географические процессы с участием живого и глобальную экологию - учение о биосфере Земли.

По отношению к предметам изучения экологию подразделяют на эко­логию микроорганизмов, грибов, растений, животных, человека, сель­скохозяйственную, прикладную, инженерную и т.д.

По средам и компонентам различают экологию суши, водо­емов, морскую, высокогорную, химическую.

По подходам к предмету исследования - аналитическую и ди­намическую экологию.

В системе экологии человека выделяют социальную экологию, изу­чающую взаимоотношения социальных групп общест­ва, так и человека в целом.

1.2 Задачи экологии В зависимости от решаемых задач экологию подразделяют на общую, исследующую основные принципы организации и функционирования различных систем, и частную, сферой которой являет­ся изучение конкретных групп.

Общая экология классифицируется по уровням организации. Популяционная экология изучает популяции - сово­купности особей одного вида объединяемых общей территорией. Биоценология исследует структуру и ди­намику природных сообществ - совокупностей совместно обитающих популяций разных видов.

В настоящее время многие разделы экологии имеют выраженную практическую направленность и имеют большое значение для развития различных отраслей хозяйства. Основной задачей экологии на современном этапе является изучение количественными методами основ структуры и функциониро­вания природных и созданных человеком систем. Окружающая нас живая природа не является беспорядочным сочетанием живых су­ществ. Она представляет собой устойчивую и организованную систему, сложившуюся в процессе эволюции органического мира. Любые явления, связанные с воздействиями человека на природу, обратными влияниями природы на человека и его экономику, с хозяйственными процессами называются экологической проблемой.

Взаимоотношение человека с видами и сообществами может быть достигнута за счет уси­лий со стороны человека. Этим может быть достигнуто решение многих хозяйственных проблем:

Интенсификация производства ряда отраслей;

Сохранение и экономия дорогостоящего сырья;

Увеличение продолжительности жизни и уменьшение заболевае­мости людей;

Совершенствование механизмов взаимодействия общества и приро­ды.

Абиотическая среда – (от греч. a – приставка в значении “не”, “без” и bioticos – жизненный, живой) совокупность неорганических условий (факторов) обитания организмов.

Агробиоценоз – (от греч. agros – поле и биоценоз) совокупность организмов, обитающих на землях с/х пользования, занятых посевами или посадками культурных растений.

Адаптация – (от позднелат. adaptatio – приспособление) в биологии приспособление строения и функций организмов (их популяций) к локальным условиям существования.

Аккумуляция - (от лат. accumulatiop – накопление, собирание в кучу) накопление и отложение наносов, продуктов разрушения, образующихся за счет проявления различных процессов денудации.

Аккумуляция загрязнителей – 1. Накопление разнообразных загрязняющих веществ антропогенного происхождения в различных средах: атмосфере, гидросфере, почве. 2. Накопление загрязнений в живых организмах из окружающей среды и за счет употребления загрязненной пищи.

Аллелопатия – специфическая форма биотических связей, выражающихся во взаимодействии растительных организмов в фитоценозах; химическое влияние одних видов растений на другие посредством специфически действующих выделений.

Аменсализм – форма биотических отношений, при которой для одного из взаимодействующих видов последствия совместного существования отрицательны, тогда как другой не получает от этого ни вреда, ни пользы. Такая форма взаимодействий часто встречается у растений. Например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате сильного затенения ее кроной, тогда как для самого дерева их соседство может быть безразличным.

Антибиоз – в той или иной форме антагонистические отношения, ограничивающие или исключающие совместное существование видов.

уровень прямого и косвенного воздействия человека и его хозяйственной системы на природу и ее отдельные компоненты.

Ареал – (от лат. area – площадь, пространство) область распространения организма на суше или в море.

Атмосфера – (от греч. atmos –пар, spharia –сфера) внешняя газообразная оболочка Земли.

Аут(о)экология – (от греч. autos –сам и экология) раздел экологии, изучающий действие различных факторов среды (преимущественно абиотических) на отдельные виды организмов.

Батиаль – (от греч. bathys – глубокий) зона морского дна, сопутствующая континентальному склону (от 200-500 до 3000 м). Верхняя граница Б. зависит от глубины, на которой пологий шельф переходит в сравнительно крутой склон.

Бенталь – населенная организмами часть дна океанов.

Бентос – (от греч. bentos –глубина) совокупность организмов, обитающих на дне водоемов на разнообразных субстратах.

Биоаккумуляция – (от греч. bios –жизнь и лат. accumulatio – накопление, собирание в кучу) накопление в организме загрязняющих веществ, поступающих из окружающей среды через легкие, кожу и пищеварительный тракт.

Биогеоценоз – (от греч. bios, ge –Земля и koinos –общий) 1) Однородный участок земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва, водная толща и др.) компонентов, объединенных обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Понятие Б., введенное В.Н.Сукачевым (1940), получило распространение в отечественной литературе.

Биоиндикаторы (биоиндикация) – (от греч. bio и лат. indico – указываю определяю) организмы или сообщества организмов, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания.

Биологические ресурсы – включают генетические ресурсы, организмы или их части, популяции или любой другой биотический компонент экосистем, имеющий реальную или потенциальную пользу или ценность для человечества.

Биологические ритмы – периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений.

Биом – (англ. biome от греч. bios – жизнь и лат. –oma – суффикс обозначающий совокупность) совокупность различных групп организмов и среды их обитания в определенной ландшафтно-географической зоне.

Биомасса – (от греч. bios – жизнь и лат. massa –ком, кусок) суммарная масса всех организмов на Земле в отдельных экосистемах, группе видов, отдельных видов и т.д. Может относится к сырому (живому) состоянию организмов или сухому состоянию их тела.

Биосфера – (от греч. bios – жизнь и spharia –шар) область обитания живых организмов, состав, структура и энергетика которой определяется деятельностью всей совокупностью живых организмов – биотой.

Биота – исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объединенных областью распространения.

Биотическая среда – совокупность живых организмов, оказывающих своей деятельностью влияние на другие организмы.

Биотоп – (от греч bios – жизнь и topos – место) участок водоема или суши с однотипными условиями рельефа, климата и других абиотических факторов, занятый определенным биоценозом.

Биоценоз – (от греч. bios – жизнь и koinos – общий) совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоема. Б.- составная часть биогеоценоза.

Буферность экосистемы – способность экосистем противостоять возмущающим воздействиям (в том числе и антропогенного характерна), сохранить свою структуру, функциональные особенности и замкнутость круговорота веществ.

Вид – совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками, имеющих общую эволюционную судьбу, способных скрещиваться друг с другом, образующих единую систему геномов, занимающих единый или частично разорванный ареал.

Виды - аккумуляторы – организмы, способные накапливать загрязняющие вещества в количествах, во много раз превышающих их содержание в окружающей среде.

Виды-индикаторы – высокочувствительные к определенным загрязняющим веществам организмы, отражающие изменение природного фона.

Генофонд – (от греч. genes –рождающий, рожденный и фран. fond –основание) совокупность генов особей, составляющих данную популяцию или вид.

Гербициды – (от лат. herba –трава и caedo –убиваю) вещества из группы пестицидов для уничтожения главным образом сорняков и другой нежелательной растительности.

Гидробионты – (от греч. hydor – вода и bios – жизнь) организмы, обитающие в водной среде.

Гипобиоз – состояние пониженной жизнедеятельности. Представители многих видов при этом закапываются в ил и пережидают неблагоприятные условия среды. Так ведут себя щитни, планарии, малощетинковые черви, моллюски, некоторые рыбы. Многие простейшие образуют цисты, например, инфузории, корненожки, солнечники.

Гомеостаз – способность сохранять постоянство с коррелированных процессов, которые поддерживают большинство устойчивых состояний. В Г. активно участвует внутренняя среда организма (системы) на основе механизма обратной связи, устанавливающая равновесие между потребностью и возможностью.

Гомеостаз экосистемы – (от греч. homoios – подобный, одинаковый и stasis –состояние) способность экосистемы к авторегуляции при изменении условий среды. Г.э. возникает в результате взаимодействия круговоротов веществ и потоков энергии, а также сигналов “обратной связи” от субсистем.

Детрит – (от лат. detritus –истертый) мертвое органическое вещество, например, опавшие листья, сучья и другие остатки растительного и животного происхождения, присутствующие в любой экосистеме и подвергающиеся разложению под воздействием почвенных и водных организмов.

Детритофаги – (от лат. detritus – истертый и греч. phagos – пожиратель) животные, питающиеся детритом, т.е. мертвым, частично разложившимся органическим веществом вместе с содержащимися в нем микроорганизмами. Например, дождевые черви, ракообразные.

Закон минимума (закон Либиха) – урожайность различных культур находится в прямой зависимости от содержания в почве элементов питания, находящихся в минимуме.

Заменимые природные ресурсы – природные ресурсы, которые в процессе использования с развитием научно-технического процесса могут быть уже ныне или в будущем заменены другими их видами.

Зообентос – (от греч. zoon –животное и benthos –глубина) донная фауна, животный бентос, совокупность животных, обитающих на дне водоема.

Зоопланктон – (от греч. zoon – животное и planktos – парящий) совокупность животных, населяющих толщу воды и пассивно переносимых течениями.

Зоофаги – (от греч. zoon – животное и phagos –пожиратель) плотоядные животные, питающиеся другими животными

Исчерпаемые природные ресурсы – природные ресурсы, последовательное использование которых может уменьшить их до уровня, при котором дальнейшая их эксплуатация становится экономически нецелесообразной или же создается угроза полного их исчезновения.

Комменсалы – организмы, извлекающие пользу от сожительства с другими организмами.

Кооперация (сотрудничество) – оба вида образуют сообщество. Оно не является обязательным, но жизнь в сообществе приносит обоим видам пользу.

Кривая выживания – график, отражающий вероятность доживания особей до определенного возраста. Такие графики строятся и, как правило, различаются для групп в пределах вида, выделяемых по различным признакам.

Конвергенция – процесс выработки у не родственных форм организмов признаков внешнего сходства, если эти виды ведут сходный образ жизни в близких условиях среды. Конвергенция признаков у разных форм затрагивает те органы, которые находятся в непосредственном соприкосновении с внешней средой.

Консументы - (от англ. consumers) организмы, питающиеся органическими веществами, накопленными продуцентами – автотрофами, и превращающие их в другие органические вещества.

Климакс – (от англ. climax, plant climax) заключительная стадия сукцессии; растительное сообщество, находящееся в относительном соответствии и динамическом равновесии со средой местообитания (изменяется очень медленно).

Литосфера – (от греч. lithos- камень, сфера) твердая внешняя оболочка Земли, средней условной мощности 16 километров. Толщина Л. на равнинах составляет 30-40 км, в области горных хребтов 50-75 км, а пределах впадин морей – 5-6 км.

Локальное загрязнение – загрязнение окружающей среды в окрестностях промышленных предприятий, строек, карьеров, населенных пунктов и иных мест, не распространяющееся на значительные территории.

Местообитание – часть земного пространства, границы которой ясно делимитированы, охватывающая место с определенными условиями (территория или акватория), обеспечивающая весь цикл развития организма, популяции или вида в целом, где обнаруживается этот вид.

Миграция (животных и растений) – перемещение животных и растений в пространстве, вызванное изменением условий существования в местах обитания или связанные с циклом их развития.

Мониторинг – (англ. monitoring, лат. monitor – предостерегающий) система регулярных длительных наблюдений в пространстве и времени, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогноза в будущем параметров окружающей среды, имеющих значение для человека.

Мутуализм – биотические взаимоотношения, при которыхкаждый из видов может жить, расти и размножаться только в присутствии другого. Они живут в симбиозе.

Неисчерпаемые природные ресурсы – часть природных ресурсов, использование которых человеком не приводит к видимому истощению их запасов ныне и в обозримом будущем (солнечная энергия, внутриземное тепло, энергия приливов и отливов).

Незаменимые природные ресурсы – часть природных ресурсов, которая не может быть заменена другими сейчас или в обозримом будущем (например: средообразующие условия жизни человека).

Нейстон – (от греч. neustos – плавающий) сообщество микроорганизмов, растений и животных, обитающих в поверхностной пленке морских и пресных вод. Это в основном организмы мелких и средних размеров.

Нектон – водные животные, способные к быстрому плаванию и преодолению силы течений, например, рыбы, кальмары, дельфины.

Ноосфера – (от греч. noos –разум и spharia –шар) буквально “мыслящая оболочка”, сфера разума, высшая стадия развития (по В.И.Вернадскому) биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного человечества, с периодом, когда разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития на Земле. Понятие Н. введено французским математиком и философом Э. Леруа (1927) и П. Тейяром де Шарденом (1930) и использовано В.И.Вернадским в статье “Несколько слов о ноосфере” (1944).

Озоновый слой (син. озоновый экран, озоносфера) – слой атмосферы на высоте, примерно, 10-50 км, отличающийся повышенной концентрацией озона (газ молекулы которого состоят из трех атомов кислорода – О 3), практически совпадает со стратосферой атмосферы. Нижняя граница О.с. на полюсах опускается до 7-8 км, а на экваторе поднимается до 17-18 км. Толщина О.с. в среднем всего 3 мм, который изменяется от 2 мм на экваторе до 4,5 мм и на высоких широтах. О.с. поглощает ультрафиолетовое излучение, чем защищает все живое на Земле от губительного воздействия ультрафиолетового излучения.

Окружающая среда – 1) Комплекс всех объектов, явлений и процессов, внешних по отношению к данному организму, популяции или сообществу организмов, но взаимодействующих с ними. Взаимодействие осуществляется через круговорот веществ. 2) Совокупность природных, природно-антропогенных и антропогенных объектов, явлений и процессов, внешних по отношению к человеку, с которыми он взаимодействует в процессе своей деятельности, поэтому часто используют термин “окружающая среда человека”.

Олиготрофы – организмы (растения, микроорганизмы), развивающиеся в среде с низкой концентрацией питательных веществ.

Парниковый эффект – эффект разогрева нижних слоев атмосферы у земной поверхности, вызванный поглощением длинноволнового (инфракрасного) излучения земной поверхности. Главной причиной этого естественного природного процесса служит содержание в атмосфере паров воды, углекислого газа и некоторых других газов (диоксид азота, метан), молекулы которых поглощают тепловое излучение Земли. Их называют парниковыми газами.

Педобионты – обитатели различных слоев почвы.

Пелагиаль – (от греч. pelagos –море) толща воды в открытой части глубоководного водоема.

Перифитон – (от греч. peri –вокруг, около и phyton –растение) сообщество водных организмов-обрастателей, которые покрывают погруженные в воду объекты и предметы – камни, сваи, крупные растения, днища судов и т.д.

Планктон – (от греч. planktos –блуждающий) организмы, живущие во взвешенном состоянии в природных водах, обычно неспособные передвигаться самостоятельно и поэтому переносятся течениями. Если это растения то говорят о фитопланктоне, если животные, то – о зоопланктоне.

Плотность популяции – число особей (биомасса) популяции на единицу пространства или объема. Являясь видоспецифической экологической характеристикой, плотность популяции существенно зависит от факторов окружающей среды.

Популяция – (от лат. populus – народ, население) набор однородных взаимодействующих друг с другом особей, имеющих общее местообитание в виде непрерывного ареала, в пределах которого происходит их размножение и жизнь.

Правило Шелфорда (закон толерантности) – один из основополагающих принципов экологии, согласно которому присутствие или процветание популяции каких-либо организмов в данном местообитании зависит от комплекса экологических факторов, каждому из которых у организма существует определенный диапазон выносливости (толерантности). Диапазон толерантности по каждому фактору ограничен его минимальными и максимальными значениями, в переделах которых только и может существовать организм.

Предел устойчивости – максимум переносимого организмом, сообществом и т.п. воздействия (с сохранением их структуры и функциональных особенностей).

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – максимальная концентрация вредных веществ в почве, воздушной или водной среде, при превышении которой отмечается их негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями.

Продуцент(ы) – (от лат. producentis – создающий) автотрофные организмы, производящие органическое вещество из неорганического с помощью фотосинтеза или хемосинтеза. Это в основном зеленые растения, включая фитопланктон, использующие энергию Солнца.

Профундаль – (от лат. profundus –глубокий) глубинная часть озера, в которую не проникает ветроволновое перемешивание и солнечный свет.

Региональное загрязнение – загрязнение окружающей среды, обнаруживаемое в пределах значительной территории, но не охватывающее всю планету (например: загрязнение Мирового океана нефтепродуктами, вод регионов интенсивного земледелия – соединениями фосфора и азота, атмосферы промышленно развитых территорий – окислами азота, серы, пылью).

Синузия – (от англ. synusium) структурная часть фитоценоза, характеризующаяся определенным составом экологически более или менее сходных видов, относящихся к одной жизненной форме. Обладает пространственной (или временной) обособленностью, а следовательно, и особой фитоценотической средой.

Сообщество – совокупность совместно обитающих организмов разных видов, представляющая собой определенное экологическое единство (например фитопланктон водоема, почвенные животные участка леса). Иногда С. определяется как совокупность всех организмов (растений, животных, микроорганизмов), населяющих участок суши или водоема, и трактуется как синоним термина “биоценоз”. Выделяют также С. растений - фитоценоз и С. животных – зооценоз.

Стенобионт – (от греч. stenos – узкий и греч. biontos- живущий) организм, способный обитать в условиях постоянства какого-либо фактора среды или группы взаимодействующих факторов. Стенобионтность может быть выражена по отношению к температуре (стенотермные организмы), солености (стеногалинные), гидростатическому давлению (стенобатные). Среди С. могут быть организмы нуждающиеся в повышенном значении какого-либо фактора (они обозначаются прибавлением окончания – фил – термофилы, гигрофилы и т.д.). Виды или особи, которые требуют пониженных его доз или отсутствия (обозначаются прибавлением окончания – фоб – кальцефоб, галлофобы и т.д.).

Стресс – (от лат. stress- напряжение) 1) Состояние напряжения организма – совокупность физиологических реакций, возникающих в организме человека или животного (возможно, и у растений) в ответ на воздействие различных неблагоприятных, или, наоборот, исключительно благоприятных факторов.

Сублитораль – (от лат. sub – под и litoralis – береговой) переходная зона между литоралью и профундалью озера, называемая также отсыпью береговой отмели.

Сукцессия – (от лат. successio –преемственность, наследование) развитие экосистемы, которое состоит в изменении во времени видовой структуры и биоценотических процессов. Иными словами это последовательная смена во времени одних биоценозов другими на определенном участке земной поверхности, которые со все большей степенью точности обеспечивают замыкание биохимического круговорота веществ.

Супралитораль – (от лат. supra – над, выше и litoralis – береговой) зона заплеска, зона на границе моря и суши, лежащая выше литорали и незаливаемая во время прилива. Подвергается действию прибоя, покрывается водой при нагонных ветрах и сильных штормах.

Техногенез – процесс изменения природных комплексов и биогеоценозов под воздействием производственной деятельности человека.

Толерантность - (от лат. tolerantia – терпение) способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды. Все организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом величины воздействующего фактора; диапазон между этими двумя величинами представляет собой пределы Т.

Трофическая цепь (цепь питания) – взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии. В Т.ц. при переносе потенциальной энергии от звена к звену большая ее часть (80-90%) теряется, переходя в тепло. Если представить это соотношение количественно, то получится пищевая пирамида. Т.ц. подразделяются на два основных типа: пастбищная и детритная. В пастбищной Т.ц. (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, потом хищники (консументы) 1-го порядка, хищники второго порядка. В детритных Т.ц. (цепи разложения), наиболее распространены в лесах, большая часть растений не поедается, а отмирает и подвергается разложению сапрофитными организмами и минерализации.

Ультраабисаль – (от лат. ultra –сверх, более и греч. abyssos – бездонный) зона наибольших океанических глубин (6-11 км), приуроченных к океаническим желобам, расположенных вдоль материков (Перуанско-Чилийский) или островных цепей (Японский, Марианский) общая площадь У. менее 1,5 % дна океана.

Фауна почвы – выделяют несколько экологических групп почвенных животных: 1) микрофауна – микроскопические животные размером от 2 до 100 мкм. К ним относятся простейшие, коловратки, нематоды; 2) мезофауна – в эту группу объединяются животные с размерами тела от десятых долей до 2-3 мм, например, клещи, коллемболы, двухвостки, многоножки; 3) макрофауна – почвенные животные с размерами тела от 2 до 20 мм. Это личинки насекомых, дождевые черви, медведки, многоножки; 4) мегафауна – это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (кроты, слепыши, слепушонки, цокоры), или часть жизненного цикла (суслики, сурки, кролики, барсуки и т.д.).

Фитобентос – (от греч. phyton –растение и benthos – глубина), донная растительность, совокупность растительных организмов, обитающих на дне реки и водоемов.

Фитопланктон - (от греч. phyton –растение и planktos – парящий, блуждающий) совокупность пассивно парящих и переносимых течениями в толще воды растительных организмов, главным образом, микроскопических водорослей, одноклеточных и колониальных.

Фитофаги – (от греч. phyton –растение и phagos – пожиратель) растительноядные организмы, консументы 1-го порядка. Они обеспечивают первый этап переработки биомассы живых растений по пастбищной цепи.

Фитоценоз – (от греч. phyton –растение и koinos – общий) растительное сообщество, совокупность растений на относительно однородном участке земной поверхности, продуцирующие на основе фотосинтеза органическое вещество. Для Ф. характерен определенный видовой состав и структура, сформировавшиеся в результате отбора видов, способных существовать совместно друг с другом и с иными организмами в определенных условиях.

Флуктуация – это обратимые, разнонаправленные изменения, когда чередуются периоды старения и омоложения популяций и поколения непрерывно сменяют друг друга. Таким образом, численность популяции сохраняется на длительном промежутке времени неизменной, и она сохраняет за собой занимаемую площадь.

Фоновое загрязнение – загрязнение среды физическими, химическими или биологическими агентами, обнаруженными вдали от их источников и практически в любой точке планеты.

Фоновый мониторинг – мониторинг основной задачей которого является фиксация и установление показателей, характеризующих природный фон, а также его глобальные и региональные различия и изменения в процессе развития биосферы.

Хищничество – вид биотических отношений, при котором хищный вид питается другими животными.

Эврибионты – (от греч. “эври” и bios – жизнь) животные или растения, способные существовать при широких изменениях факторов окружающей среды. Так многие наземные животные, обитающие в условиях континентального климата, способны выдерживать значительные колебания температуры (эвритермные организмы), влажности, солнечной радиации и других факторов.

Эврифагия - (от греч. “эври…” и phagos – пожиратель) всеядность, питание животных (эврифагов) самой разнообразной растительной и животной пищей.

Экологическая валентность – степень приспособляемости вида к изменениям условия среды. Количественно она выражается диапазоном изменений среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедеятельность.

Экологическая ниша – (от англ. ecological niche) совокупность химических, физических и биологических факторов, необходимых для жизни организма, обладающего определенными экологическими особенностями. Один и тот же вид может занимает различные экологические ниши в разных частях своего ареала; одна и та же экологическая ниша, в разных географических пунктах, может быть занята разными видами.

Экологический фактор – любое условие среды или воздействующее на среду явление (процесс), на которые живые организмы и косное вещество природы реагирует приспособительными реакциями (за пределами приспособительных способностей лежат факторы, летальные для организмов, и необратимые изменения качества для косного вещества).

Экосистема – до настоящего времени отмечается большое разнообразие определений понятия Э. 1. Э. (Н.Ф. Реймерс. Природопользование.-М.:Мысль.-1990) – а) любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами. б) Э. синоним биогеоценоза. 2. Э. (И.И. Дедю. Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Молдавская Советская энциклопедия.-1989) – термин введенный в науку А. Тенсли (1935) для обозначения любого единства (самого разного объема и ранга), включающего все организмы (т.е. биоценоз) на данном участке (биотопе) и взаимодействующего с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенную трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ внутри системы. 3. Э. (Ю.П.Хрусталев, Г.Г.Матишов. Эколого-географический словарь. -Апатиты: Кольский научный центр.-1996) – единый природный или антропогенно - природный комплекс, состоящий из совокупности живых организмов и окружающей их среды обитания, взаимосвязанных обменом вещества и энергии и объединенных в единое функциональное целое

Экотип – группа особей какого-либо вида растений, приспособленная к определенным почвенно-климатическим условиям.

Энвайронментология – наука об окружающей среде.

Эпипелагиаль – нижняя граница эпипелагиали (не более 200 м) определяется проникновением солнечного света в количестве, достаточном для фотосинтеза. Зеленые растения глубже этой зоны существовать не могут.

Литература

Основная:

1. Бузмаков В.В. Природопользование и сельскохозяйственная экология /Бузмаков В. В., Москаев Ш. А..-М., 2005.-477 с.

2. Горелов А. А. Экология: учебник для вузов /А. А. Горелов.-М.: Академия, 2006.- 400 с.

3. Денисов В.В Экология: Учебное пособие для вузов /Под ред. В.В.Денисова.-Ростов-на-Дону: Издательский центр "МарТ", 2002.-640 с.

4. Дмитриев В. В. Прикладная экология: учебник для вузов /В. В. Дмитриев, А. И. Жиров, А. Н. Ласточкин.-М.: Академия, 2008.-608 с.

5. Колпакова В.П. Основы экологии: Уч. пособие для студентов/ В.П. Колпакова, Н.Д. Овчаренко.– Барнаул: Изд-во АГАУ, 2005. –195 с.

6. Колпакова В. П. Экология: метод. указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ /В. П. Колпакова.-Барнаул: Изд-во АГАУ, 2009.-22 с.

7. Коробкин В. И. Экология: учебник для вузов /Коробкин В. И., Передельский Л. В..-Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.-576 с.

8. Коробкин В. И. Экология: учебник для вузов /Коробкин В. И., Передельский Л. В..-Ростов-на-Дону: Феникс, 2004.-576 с.

9. Общая экология: учебник для вузов /авт.-сост. А. С. Степановских.-М.: ЮНИТИ, 2002.-510 с.

10. Розанов С. И.. Общая экология: учебник для вузов /Розанов С. И..-СПб.: Лань, 2005.-288 с.

11. Розанов С.И. Общая экология: учебник для вузов /Розанов С.И..-СПб.: Лань, 2003.-288 с.

12. Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов /А.С.Степановских.-М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.-703 с.

13. Тетиор А. Н. Городская экология: учебное пособие /Тетиор А. Н..-М.: Академия, 2007.-336 с.

Дополнительная:

1. Вронский В. А. Экология: словарь - справочник /В. А. Вронский.-Ростов н/Д: Феникс, 2002.- 576 с.

2. Игнатов В.Г. Экология и экономика природопользования: Учебное пособие для вузов /Игнатов В.Г., Кокин А.В..-Ростов-на-Дону: "Феникс", 2003.-512 с.

3. Калыгин В. Г. Промышленная экология: учебное пособие для вузов /В. Г. Калыгин.-М.: Академия, 2004.-432 с.

4. Марков Ю.Г. Социальная экология: взаимодействие общества и природы: учебное пособие для вузов /Марков Ю.Г..-Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004.-544 с.

5. Марков Ю.Г. Социальная экология: взаимодействие общества и природы: Учебное пособие /Институт философии и права СО РАН.-Новосибирск: Лада; Наука, 2001.-544 с.

6. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей /Новиков Ю.В..-М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.-560 с.

7. Овчаренко Н.Д. Деловые игры в курсе "Экология": Методические указания для выполнения практических занятий /АГАУ; Сост.: Н.Д. Овчаренко, О.Г. Сидорова, О.Е. Власова.-Барнаул: Изд-во АГАУ, 2003.-21.

8. Потапов А.Д. Экология: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Строительство" /Потапов А.Д..-М.: Высшая школа, 2002.-446 с.

9. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие /Протасов В.Ф..-М.: Финансы и статистика, 2001.-672 с.

10. Протасов В.Ф. Экология: Термины и понятия. Стандарты, сертификация. Нормативы и показатели: Учебное и справочное пособие /В.Ф.Протасов, А.С.Матвеев.-М.: Финансы и статистика, 2001.-208 с.

11. Прохоров Б. Б. Экология человека: учебник для вузов /Прохоров Б. Б..-М.: Академия, 2003.-320 с.

12. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учебное пособие для вузов /Ю.Л.Хотунцев.-М.: Издательский центр "Академия", 2004.-480 с.

13. Экология для технических вузов /В.М.Гарин, И.А.Кленова, В.И.Колесников; Под общ. ред. В.М.Гарина.-Ростов-на-Дону: Феникс, 200.- 1384 с.

Приложения

Приложение 1.

С егодня в обиходе очень модный и актуальный термин - экология! Но что подразумевают люди, употребляя это слово в своей речи, вписывая его в статьи, научные работы и «отрывая» от него заветный кусочек «эко», чтобы «приклеить» к чему-то важному, например: «экопродукты», «экокожа», «эколайф»?

На самом деле, «экология» - слово, состоящее из греческого «ойкос» - ‘дом’ и «логос» - ‘наука’. Получается, что дословно «экология» - это наука о доме. Но, конечно, само понятие намного шире, многогранней, интересней, чем кажется, если отталкиваться от этого определения.

Если погрузиться в осмысление всего, что значит этот модный термин, то можно открыть для себя много нового и весьма интересного, особенно для человека, который нацелен на правильный (здоровый) образ жизни.

Экология: что это такое и что она изучает

Экология - это наука, изучающая взаимодействие живых организмов с окружающей средой. Исходя из перевода составного термина, это наука о доме. Но под словом «дом» в экологии понимают не то или, точнее, не только то жилище, в котором проживает конкретная семья, отдельный человек или даже группа людей. Под словом «дом» здесь понимается целая планета, мир - дом, в котором живут все люди. И, конечно, в разных разделах экологии рассматриваются отдельные «комнаты» этого «дома».

Экология изучает всё, что как-то взаимодействует или влияет на живые организмы. Это очень объёмная наука, которая затрагивает добрую сотню актуальных вопросов для человека и его жизни на земле.

Виды экологии

Как и некоторые другие науки, экология включает в себя множество различных разделов. Ведь уместить всё важное в одном направлении довольно сложно. Можно запутаться и так и не сделать нужных выводов, не найти решений для серьёзных проблем.

Стоит знать, что экология - это сравнительно молодая наука. Ей всего-то не более 200 лет. Однако на сегодняшний день наука стоит на одной ступени по степени важности с математикой, физикой, биологией и др. При этом некоторые научные сферы (ботаника, химия, микробиология) экология не просто затрагивает, а даже базируется на них.

Различают такие виды экологии:

• экология биосферы - раздел, изучающий среду обитания человека и глобальные изменения в ней;
• промышленная экология - направление, занимающееся изучением влияния на окружающую среду промышленных предприятий и процессов;
• экология отрасли - каждая отрасль занимательна и интересна с точки зрения экологии;
• сельхоз-экология - изучает влияние и взаимодействие сельского хозяйства с окружающей средой;
• эволюционная экология - изучает процессы эволюции живых организмов и влияние их на среду обитания;
• валеология - наука о качестве жизни и здоровье человека;
• геоэкология - изучает геосферу планеты и её обитателей;
• экология морей и океанов - направлена на изучение вопросов чистоты водной поверхности земли;
• социальная экология - наука о чистоте социальной области;
• экономическая экология - направлена на разработку алгоритмов рационального использования ресурсов планеты.

По сути, разделы этой науки всё время расширяются и множатся. Но абсолютно все ответвления сводятся к общей экологии, задачей которой является сохранить здоровую среду обитания и не дать погибнуть нашей планете раньше отведённого времени.

Про экологию мысли и чистоту мировоззрения

Пока официально нет раздела в экологии, который бы был направлен на изучение влияния собственного мировоззрения человека на окружающую среду и собственное здоровье. Однако то, как думает и воспринимает окружающий мир человек, сильно влияет на его действия. Про экологию мысли забывать нельзя. Ведь только правильный ход мысли и глубокое понимание необходимости жить в ладу с природой, позволит сохранить наш «дом», не нанести ему ущерб. Человек с чистыми светлыми мыслями духовно здоров. Его физическое тело также более крепкое. А это тоже весьма важно для сохранения здоровья окружающей среды и создания комфортной экосистемы для каждого живущего на земле.

Термин и понятие экологии

Конечно, из всего написанного выше уже можно понять, что термин «экология» включает в себя огромный объём информации и «рассыпается» на важные элементы, грани которых составляют единую важную цель - изучение планеты и сохранение её здоровья. Но кто это всё придумал и почему это так важно? Стоит разобраться.

Кто ввел термин «экология»?

Впервые термин «экология» произнёс учёный-философ и естествоиспытатель Эрнст Генрих Геккель. Этому же немецкому философу принадлежит авторство таких биологических терминов, как онтогенез, филогенез, которые также имеют прямое отношение к экологии.

Что означает экология

Как уже можно догадаться, экология - понятие всеобъемлющее, заключающее в себя массу вопросов, связанных со средой обитания и её чистотой. Но почему мы так часто слышим составные слова с приставкой «эко» и понимаем это как чистоту, здоровье, безопасность? Ничего сложного! Ведь основной мыслью экологии как науки является поиск решений, позволяющих сохранить красоту и здоровье природы. Эколог - это человек, который изучает влияние любых процессов, веществ, вещей на мир окружающий и живые организмы. Поэтому, когда человек говорит экология, он подразумевает чистоту окружающей среды. Когда мы произносим любое слово с приставкой «эко», то подразумеваем, что это нечто чистое, безопасное и полезное для нашего здоровья. Исключением являются специфические термины, употребляемые в научной среде.

Экотоп - отдельный участок среды обитания живых организмов, претерпевший некоторые изменения в результате деятельности этих организмов.

Экосистема - среда взаимодействия группы живых организмов.

В остальных случаях слова с приставкой «эко» - это новые слова, составленные с заявкой на указание выгоды. Т. е., по сути, очень часто экопродукты, экоматериалы, экокультура - это всего лишь маркетинговый ход. Доверять слепо такой приставке не всегда стоит. Лучше внимательно присмотреться к вещи, которую пометили заветным зелёным листочком (эмблема экологически чистых товаров) и изучить состав. А уж потом делать выводы о чистоте и безопасности выбранного продукта.

Где и кому нужна экология

Сегодня предмет экологии изучают в школе, средних и высших специальных заведениях, вне зависимости от профиля. Конечно, на отделениях ботаники, агрономии, зоологии и т. п. этому предмету уделяют куда больше внимания, чем, например, на экономическом факультете. Но практически в любой общеобразовательной программе есть раздел экологии. И это не случайно. Каждый человек должен быть экологически грамотен. Вы можете не быть юристом, но понимать, какая среда вас окружает, вам стоит. Можно не владеть понятиями медицины, но знать основы, как сохранить здоровье планеты важно. Где и как мы соприкасаемся с вопросами экологии? Ну, например, когда вы идёте выбрасывать мусор, вы уже становитесь «винтиком» в механизме системы, которая или нарушает общее благополучие окружающей среды или помогает сохранить здоровье планеты. Ведь надо знать, как правильно и куда выбросить мусор, чтобы минимизировать отрицательное влияние отходов на здоровье людей и экосреды. Когда человек закуривает сигарету, он также оказывает непосредственное влияние на формирование фона здоровья природы. Одна, казалось бы, сигарета, но может принести массу негативных перспектив и самому курильщику, и окружающему миру в целом.

Сегодня экологические отделы есть почти при каждом промышленном предприятии. Экологическая служба работает в каждом городе. В масштабах страны вопросы экологии решаются и обсуждаются в рамках серьёзных совещаний. Об экологии нашей планеты говорят, думают, спорят ученые и обычные люди. Каждый день, просыпаясь утром, мы соприкасаемся с разными сферами этой науки. Она интересна, многогранна и очень важна для каждого из нас и для всех людей в целом.

Экологические проблемы и их решение

Когда мы заговорили о приставке «эко», как о знаке чистоты, - это была позитивная «частица» темы. Есть и обратная сторона - негатив! Словосочетания «экологическая проблема», «экологическая катастрофа» нередко нас пугают в заголовках газет, интернет-СМИ, телепрограммах и радиосводках. Обычно под этими словосочетаниями «прячется» что-то страшное, угрожающее и грязное. Грязь здесь имеется в виду в прямом смысле слова. Например, выброс с какого-нибудь завода в море загрязняет водную среду и может нанести ущерб живым обитателям этой экосистемы. Это экологическая проблема, каких сегодня может быть масса. Когда мы говорим об истончении озонового слоя, мы подразумеваем экологическую катастрофу, к которой может привести это явление. Наука, которую мы здесь рассматриваем, как раз направлена на то, чтобы минимизировать риски возникновения экологических проблем и уж тем более не допустить развития целых катастроф в масштабах города, страны, планеты. Именно для этих целей была создана и развивается эта многогранная, интересная и невероятно важная наука.

Как предупреждаются и решаются проблемы экологии

Если есть наука, существуют и учёные, которые занимаются её развитием. Учёные-экологи трудятся над изучением разных вопросов экологии. Это и узкоспециализированные сферы, как например агроэкология, зооэкология, промышленный комплекс и экология общая, классическая. По всему миру создаются и успешно работают различные экослужбы. Например, в нашей стране есть такой орган, как экологическая полиция. Это служба, которая следит за соблюдением правил экологической безопасности в городах и других населённых пунктах. На каждом предприятии есть собственный отдел, который контролирует влияние работы предприятия на окружающую среду и сдаёт отчётность по этому поводу высшим органам.

В масштабах мировой науки постоянно ведутся разработки, направленные на оптимизацию различных процессов, для снижения рисков развития экологических проблем и предупреждения возникновения катастроф. Экоконтроль работает в сетевых продуктовых магазинах, чтобы не допустить попадания на столы некачественных продуктов.

Но каждому человеку следует помнить, что и он является важным звеном системы, так или иначе влияющей на чистоту и здоровье нашего «дома», нашей планеты. От того, как живет, как думает, как действует каждый человек, тоже зависит очень многое. Поэтому стоит уделить внимание этой науке хотя бы на уровне общего ознакомления с её основными понятиями и проблемами.

Основные термины и определения……………………….……...…...2

Определение экологии………………………………….…………2

Основные разделы………………………………………….……...2

Законы экологии…………………………………………….……..4

Организм и среда………………………………………….……….6

Практическое значение экологии………………………….……..9

Основные термины и определения

Определение экологии

Экология - это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.

Экология как наука сформировалась лишь в середине прош­лого столетия, после того, как были накоплены сведения о много­образии живых организмов на Земле, об особенностях их образа жизни. Возникло понимание, что не только строение и развитие организмов, но и взаимоотношения их со средой обитания под­чинены определенным закономерностям, которые заслуживают специального и тщательного изучения.

Термин «экология» ввел известный немецкий зоолог Э. Геккель, который в своих трудах «Всеобщая морфология организ­мов» и «Естественная история миротворения» впервые попытался дать определение сущности новой науки. Сло­во «экология» происходит от греческого «oikos», что означает «жи­лище», «местопребывание», «убежище».

Основные разделы

Экология подразделяется на:

общую экологию, исследующую основные принципы организации и функционирова-ния различных надорганизменных систем;

частную экологию, сфера которой ограничена изучением конкретных групп определенного таксономического ранга.

Общая экология классифицируется по уровням организации надорганизменных систем:

популяционная экология (иногда называется демэкологией, или экологией населения) изучает популяции - совокупности особей одного вида, объединяемых общей территорией и генофондом.

экология сообществ (или биоценология) исследует структуру и динамику природных сообществ (или ценозов) - совокупностей совместно обитающих популяций разных видов.

биогеоценология - раздел общей экологии, изучающий экосистемы (биогеоценозы).

Экосистема – это сообщество живых организмов и среды обитания, составляющее единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии. А биогеоценоз – это устойчивая, саморегулирующаяся, пространственно ограниченная природная система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда.

Частная экология состоит из экологии растений и экологии животных. Сравнительно недавно оформилась экология бактерий и грибов. Правомерно и более дробное деление частной экологии (например, экология позвоночных, млекопитающих, зайца-беляка и т.п.).

Относительно принципов деления экологии на общую и частную нет единства во взглядах ученых. По мнению некоторых исследователей, центральный объект экологии - экосистема, а предмет частной экологии отражает подразделение экосистем (например, на наземные и водные; водные подразделяются на морские и пресноводные экосистемы; пресноводные экосистемы, в свою очередь, - на экосистемы рек, озер, водохранилищ и т.д.). Экологию водных организмов и образуемых ими систем изучает гидробиология.

Применяется и деление экологии на:

аутоэкологию, исследующую взаимоотношения отдельных видов со средой (главным образом с абиотическими факторами);

синэкологию, изучающую сообщества и биогеоценозы.

Это деление предложено швейцарским ботаником К. Шретером. Популяционная экология связывает оба эти раздела.

Многие отрасли экологии имеют ярко выраженную практическую направленность. Такова сельскохозяйственная экология, предмет которой - создаваемые человеком сельскохозяйственные экосистемы.

Влияние природной среды на человеческое общество, особенности урбанизированных биогеоценозов изучает возникшая в середине 20 в. экология человека. Возросшая опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды привела к возникновению радиоэкологии. Учение о биосфере разрабатывается в особенно тесном контакте с биогеохимией. Отношения организмов к абиотической и биотической среде в прошлые геологической эпохи, проблемы реконструкции древних ценозов по ископаемым остаткам составляют предмет палеоэкологии.

Законы экологии

Как и любая наука, экология выявляет закономерности протекания изучаемых процессов и формулирует их в виде кратких логических и проверенных практикой положений - законов.

Основные законы экологии:

Закон незаменимости биосферы: биосфера - это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.

Закон биогенной миграции атомов (В.И.Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества - биогенная миграция.

Закон физико-химического единства живого вещества: общебиосферный закон - живое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних не безразлично для других (например, загрязнители).

Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие.

Закон единства «организм – среда»: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.

Закон однонаправленности потока энергии: энергия, получаемая сообществом и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой передается консументам, а затем редуцентам с падением потока на каждом трофическом уровне; поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (максимум 0,35%) говорить о «круговороте энергии» нельзя; существует лишь круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии.

Закон необратимости эволюции Л. Долло: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания.

Закон (правило) 10 процентов Р. Линдемана: среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% энергии (или вещества в энергетическом выражений), как правило, не ведет к неблагоприятным последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофического уровня.

Закон толерантности (В. Шелфорда): лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю. Либиха): наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в данный момент выживание особей; веществом, присутствующим в минимуме управляется рост.

Закон (принцип) исключения Гаузе: два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, т.е. если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

«Законы» экологии Б. Коммонера: 1) все связано со всем; 2) все должно куда-то деваться; 3) природа «знает» лучше; 4) ничто не дается даром.

Организм и среда

Основная задача экологии в настоящее время - детальное изучение количественными методами среды обитания различных организмов.

Среда обитания - это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Приспособления организмов к среде носят название адаптаций. Способность к адаптациям - одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на биотические, абиотические и антропогенные.

1) Биотические факторы - это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов - растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир - составная часть среды каждого живого существа.

Взаимные связи организмов - основа существования биоценозов и популяций; рассмотрение их относится к области синэкологии.

2) Абиотические факторы - это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. К ним относятся физические и химические факторы.

Физические факторы неживой природы:

Абиотические факторы водной среды включают плотность, вязкость, теплоемкость, соленость, прозрачность, кислотность, растворенные газы, подвижность, температурную стратификацию (градиент), температурный режим.

К химическим факторам неживой природы принадлежат компонен­ты воздуха, воды, кислотность (рН) и другие примеси промышленного происхождения.

3) Антропогенные факторы - это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Хотя человек влияет на живую природу через изменение абиотических факторов и биотических связей видов, деятельность людей на планете следует выделять в особую силу, не укладывающуюся в рамки классификации. В настоящее время практически вся судьба живого покрова Земли и всех видов организмов находится в руках человеческого общества, зависит от антропогенного влияния на природу.

Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т.е. могут влиять:

как раздражители, вызывающие приспособитель­ные изменения физиологических и биохимических функций;

как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях;

как модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов;

как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Практическое значение экологии

На современном этапе развития человеческого общества, когда в результате научно-технической революции усилилось его воздействие на биосферу, практическое значение экологии необычайно возросло. Экология должна служить научной базой любых мероприятий по использованию и охране природных ресурсов, по сохранению среды в благоприятном для обитания человека состоянии. Познание основных принципов трансформации вещества и энергии в природных экосистемах создает теоретическую основу для разработки практических мероприятий по увеличению количества и качества пищевых продуктов, производимых в биосфере. Исследования природных механизмов регуляции численности популяций служат основой планирования и разработки систем мероприятий по управлению численностью экономически важных видов.

Экология служит теоретической основой для разработки мер по переходу от промысла диких видов растений и животных к их культивированию и к другим формам более рационального их использования. На данных экологии строится основное рациональное ведение рыболовства, рыбоводства и охотничьего хозяйства.

Экология изучает взаимодействие сельскохозяйственных и природных экосистем, сочетания окультуренных и естественных ландшафтов. Одна из важнейших практических задач экологии - изучение эвтрофикации внутренних водоемов, возникающего в результате нарушения их биологического и гидрохимического режима, приводящего к неблагоприятным для человека последствиям: массовому развитию планктонных синезеленых водорослей («цветению воды»), исчезновению ценных пород рыб, ухудшению качества воды. Разработка мер по охране и рациональному использованию дикой природы, создание сети заповедников, заказников и национальных парков, планирование ландшафта также производятся по рекомендациям, разрабатываемым экологами.

Список литературы

Гарин В.М. Экология для технических вузов: Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2001.

Воронков Н. А. Экология. Общая, социальная, прикладная: Учеб. пособие. – М.: Агар, 1999.

Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие. – М: ФАИР-ПРЕСС, 1999.

Общая экология: Учеб. / Под ред. А. С. Степановских. – М.: ЮНИТИ, 2000.