Навігація
Головна
Предмет, завдання та основні напрями нагляду за виконанням законів у...Основні методи екологіїНагляд за виконанням законів у сфері екологіїБлок Ф2. ПИТАННЯ ЕКОЛОГІЇ ЛЮДИНИОрганізація і компетенція Міністерства природних ресурсів і екології...Поняття екологіїВплив екології робочих приміщень на економічні результати діяльності...Поняття "екологія" і проблеми формування екологічної компетенціїУПРАВЛІННЯ В ГАЛУЗІ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ ТА ЕКОЛОГІЇФ2.5. Екологія і здоров'я
 
Головна arrow Екологія arrow Соціальна екологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Ф1.4. Основні поняття екології

У результаті освоєння змісту модуля Ф1.4 студент повинен:

знати

o основні поняття екології (організм, популяція, співтовариство, екосистема, біотоп, середовище проживання, екологічний фактор, адаптація та ін.);

вміти

o адекватно розуміти зміст текстів і усних виступів, що містять основні поняття екології;

o адекватно застосовувати основні поняття екології;

володіти

o навичками застосування основних понять екології при підготовці текстів і в усних виступах.

Основними об'єктами вивчення екології, поряд з екосистемами, є елементарні одиниці екосистем (організми, системи організмів, популяції, спільноти і середовище їх проживання), взаємини елементів екосистем між собою, а також системні властивості екосистем.

Згідно Біологічному енциклопедичним словником організм (від франц. Organisme, від лат. Organize - влаштовую, надаю стрункий вигляд), у вузькому сенсі - особина, індивідуум, одиничне "жива істота". Організми існують в природі не як хаотичні скупчення, а утворюють певні надорганізменних системи (популяції і біоценози), які, у свою чергу, є частиною систем більш високого рівня - екосистем.

Ю. Одум визначає екосистему як біологічну систему, що включає всі спільно функціонуючі організми (биотическое співтовариство) на даній ділянці і взаємодіє з фізичним середовищем таким чином, що потік енергії створює чітко визначені біотичні структури і круговорот речовин між живою і неживою частинами. Екосистемі приблизно відповідає часто вживається в європейській та вітчизняній літературі термін біогеоценоз, запропонований В. Н. Сукачова для позначення сукупності рослин, тварин і мікроорганізмів, що населяють щодо однорідне життєвий простір.

У складі екосистеми прийнято виділяти три неживих і три живих компонента.

Неживі компоненти екосистеми:

- Неорганічні речовини (азот, вуглекислий газ, вода та ін.), Що включаються в природні кругообіги;

- Органічні сполуки (білки, вуглеводи і т.д.);

- Кліматичний режим (температура, світло, вологість та інші фізичні фактори).

Живі компоненти екосистеми:

- Продуценти - автотрофні організми, головним чином зелені рослини, що створюють їжу з простих неорганічних речовин;

- Макроконсументи - гетеротрофні організми, головним чином тварини, що поїдають інші організми;

- Мікроконсументи, або редуценти, - гетеротрофні організми, переважно бактерії і гриби, "які руйнують складні сполуки мертвої протоплазми, поглинають деякі продукти розкладання і вивільняють неорганічні поживні речовини, придатні для використання продуцентами, а також органічні речовини, здатні служити джерелами енергії, інгібіторами або стимуляторами для інших біотичних компонентів екосистеми ".

Основними властивостями екосистем є їх здатність:

а) здійснювати кругообіг речовин у середовищі існування;

б) здійснювати саморегулювання;

в) виробляти біологічну продукцію.

Інтенсивність метаболізму в екосистемі і його відносна стабільність визначаються значною мірою потоком сонячної енергії і переміщенням хімічних речовин.

Залежно від характеру харчування в екосистемі будується піраміда харчування, що складається з декількох трофічних (від грец. Trophe - харчування) рівнів. Нижчий рівень займають автотрофні (самостійно харчуються) організми, для яких характерні фіксація світлової енергії і використання простих неорганічних сполук для синтезу складних органічних речовин. До цього рівня відносяться, насамперед, рослини. На більш високому рівні розташовуються гетеротрофні (харчуються іншими) організми, що використовують в їжу біомасу рослин і для яких характерні утилізація, перебудова і розкладання складних речовин. Найвищий рівень займають гетеротрофи другого порядку, що харчуються гетеротрофами першого порядку, тобто тваринами.

Екосистеми здатні до саморегулювання: вони протистоять змінам, у тому числі викликуваним зовнішніми впливами, прагнучи зберігати стан рівноваги.

Кожна наземна екосистема включає абиотический компонент - біотоп (ділянка з однаковими ландшафтними, кліматичними, грунтовими умовами) і біотичний компонент - спільнота, або біоценоз (сукупності всіх живих організмів, що населяють даний біотоп). Біотоп є загальним місцем життя для всіх членів спільноти.

Місцеперебування - це середовище життя біоценозу, порівняно однорідна, просторово обмежена сукупність абіотичних і біотичних факторів середовища. "Місцепроживання" є окремим випадком іншого, більш загального поняття, що є однією з ключових категорій екології - поняття "середовище проживання".

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Навколишнє середовище - це та частина природи, яка оточує організми та спільності організмів і з якою вони безпосередньо взаємодіють.

Поняття "середовище" в його екологічному значенні (середовище проживання, навколишнє середовище) було введено ще в середині XIX ст. російським ученим К. Ф. Рулье, який обгрунтував причинний залежність еволюції живих форм від впливу "зовнішнього середовища". Навколишнє середовище конкретних організмів і популяцій поряд з неживими компонентами (повітря, вода, мінеральні речовини та ін.) Складають інші популяції і організми.

Організми відчувають з боку середовища різноманітні впливу так званих екологічних факторів. Екологічний фактор - це будь-який елемент або умова середовища, що робить вплив на живі організми, на які вони реагують пристосувальними реакціями. Фактори зазвичай поділяють на три великі групи - біотичні, абіотичні і антропогенні фактори середовища.

Абіотичні екологічні фактори - фактори неорганічної природи (світло, температура, вологість, тиск, фізичні поля (гравітаційне, електромагнітне), іонізуюча і проникаюча радіація та ін.).

Абіотичні фактори поділяють наступним чином:

- Непрямі - більш-менш зовнішні але відношенню до екосистемі: наприклад, географічна широта і віддаленість від океану, місце розташування екосистеми в рельєфі, характеристики геологічних порід, рівня ґрунтових вод та ін .;

- Прямі - внутрішні: повітряний, водний, температурно-радіаційний режими, режим мінерального живлення, фактори господарської діяльності людини та ін.

Непрямі фактори діють на компоненти екосистем опосередковано - через прямі фактори.

Біотичні екологічні фактори - це прямі або опосередковані впливу на організм з боку інших, що населяють середовище її проживання, організмів (тварин, рослин, мікроорганізмів). Сукупність біотичних факторів поділяють на комплекс власне біотичних факторів (безпосередню взаємодію компонентів біоценозу - конкуренція, хижацтво, паразитизм і ін.) І біоценогенних факторів, породжених процесами життєдіяльності організмів.

Антропогенні екологічні фактори - це впливи, що надаються людьми і людським суспільством безпосередньо на інші організми або призводять до зміни середовища їх проживання. Всі антропогенні фактори можуть бути поділені на непрямі і прямі. Непрямі впливу здійснюється шляхом зміни клімату, фізичного стану та хімізму атмосфери і водойм, будови поверхні землі, грунтів, рослинності і тваринного населення. Пряме дія направлена безпосередньо на живі організми.

Серед екологічних факторів виділяють ресурси і умови. Ресурси навколишнього середовища організми використовують, споживають. До ресурсів відносять їжу, воду, притулку, зручні місця для розмноження і т.п. Умови - це фактори, до яких організми змушені пристосовуватися, але вплинути на них зазвичай не можуть. Один і той же фактор середовища може бути ресурсом для одних і умовою для інших видів. Наприклад, світло - життєво необхідний енергетичний ресурс для рослин, а для володіють зором тварин - умова зорової орієнтації. Вода для багатьох організмів може бути і умовою життя, і ресурсом.

Екологічні фактори роблять на живі організми різноманітні впливи, тобто можуть впливати як подразники, що викликають пристосувальні зміни фізіологічних і біохімічних функцій; як обмежувачі, що зумовлюють неможливість існування в даних умовах; як модифікатори, що викликають морфологічні і анатомічні зміни організмів; як сигнали, що свідчать про зміни інших факторів середовища.

Будь-яка жива істота живе в складному, мінливому світі, постійно пристосовуючись до нього і регулюючи свою життєдіяльність відповідно до його змінами.

Процес пристосування організму (спільноти, екосистеми) до дії конкретного екологічного чинника або комплексу чинників називають адаптацією. Іноді термін "адаптація" використовується для позначення досягнутого в результаті пристосування стану адаптованості, а також вироблюваних організмом приватних пристосувань (пристосувальних реакцій). Здатність до адаптації - одне з основних властивостей життя взагалі, так як забезпечує і саму можливість її існування, можливість організмів виживати і розмножуватися. Основою процесу адаптації виступають зміни у структурі та функціях організмів, що підвищують їх шанси на виживання. Адаптація проявляється на різних рівнях: від біохімії клітин і поведінки окремих організмів до будови і функціонування співтовариств і екологічних систем.

Основні механізми адаптації на рівні організму:

1) біохімічні - проявляються у внутрішньоклітинних процесах, як, наприклад, зміна функції ферментів або зміна їх кількості; 2) фізіологічні - наприклад, посилення потовиділення при підвищенні температури у ряду видів; 3) морсько-анатомічні - особливості будови і форми тіла, пов'язані зі способом життя; 4) поведінкові - наприклад, пошук тваринами сприятливих місць проживання, створення пір, гнізд і т.п .; 5) онтогенетические - прискорення або уповільнення індивідуального розвитку, що сприяють виживанню при зміні умов.

Розрізняють адаптацію фенотипическую і генотипическую. Перша полягає в прижиттєвої виробленні пристосувань до умов існування. Генотипическая адаптація виникає, закріплюється і розвивається в ході еволюції видів.

Для позначення спрямованості адаптації використовують терміни деадаптации (поступова втрата адаптивних властивостей і, як наслідок, зниження пристосованості) і реадаптація (процес, зворотний деадаптации). Характер (якість) результату процесу адаптації позначають термінами адаптованість (пристосованість до дії екологічних факторів) і дезадаптація (розлад пристосування організму до мінливих умов існування).

Типові, характерні для організмів, які належать до одного виду, способи пристосування до мінливих умов існування в екологічній літературі часто позначаються як адаптивні стратегії. Різні представники рослинного і тваринного царства (в тому числі і людина) широко використовують реактивні адаптивні стратегії до змін умов існування, що виражаються переважно в морфофизиологических перетвореннях (модифікаціях) в організмі, спрямованих на збереження сталості його внутрішнього середовища. Корисні модифікації, що сприяють виживанню організму, можуть закріплюватися в геномі і передаватися наступним поколінням, забезпечуючи виживання виду.

Активні пристосувальні стратегії можуть виражатися в уникненні дії тих чи інших екологічних чинників, цілеспрямованому управлінні їх впливом, наприклад, в обмеження інтенсивності та спрямованості їх дії, аж до усунення причин і джерел дії факторів (наприклад: розбір завалу на шляху до місця водопою, фізичне знищення конкурента). Інструментальну основу реалізації активних адаптивних стратегій складають комплекси поведінкових пристосувальних реакцій організмів і співтовариств.

Члени спільноти так тісно взаємодіють із середовищем проживання, що біоценоз часто важко розглядати окремо від біотопу. Спільнота і біотоп функціонують спільно, утворюючи екологічну систему (біогеоценоз).

Біоценози складаються з представників багатьох видів рослин, тварин і мікроорганізмів. Практично кожен вид в біоценозі представлений багатьма особинами різної статі і віку. Вони утворюють популяцію або частина популяції даного виду в екосистемі. В екологічному сенсі співтовариство (біоценоз) включає в себе всі популяції, що займають дану ділянку.

Запозичений з демографії термін "популяція" вперше ввів у вживання в рамках досліджень в галузі генетики В. Л. Йогансен (1903 р). У сучасній екології "популяцією" (від лат. Populus - народ) іменують групу організмів, що відносяться до одного виду, що займає певну область, звану ареалом. Можна виділити кілька основних сутнісних рис популяції:

- Спільність еволюційної долі;

- Здатність до невизначено довгому (в еволюційному масштабі часу) існування;

- Наявність займаної території (ареалу);

- Формування генетичної системи, яка характеризується вільним схрещуванням особин всередині популяції (панмиксия), значно ізольованою від інших популяцій;

- Адаптивне реагування на зовнішні впливи як цілого;

- Наявність специфічного екологічного гіперпростору - екологічної ніші.

Термін "екологічна ніша" був введений в обіг в 1910 р Р. Джонсоном, який запропонував позначати їм сукупність умов, необхідних для існування популяцій. Екологічна ніша визначає положення виду в ланцюгах харчування на займаній території.

Популяція, як і будь-яка складна система, характеризується динамікою, структурою і системними (груповими) властивостями-характеристиками, такими як:

o щільність популяції - число особин або біомаса популяції в розрахунку на одиницю площі або об'єму;

o народжуваність - зростання числа нових особин популяції за рахунок розмноження, середнє число нащадків (на сотню, тисячу чи інше число розмножуються особин), що з'являються в одиницю часу; при цьому розрізняють:

- Максимальну (абсолютну або фізіологічну) народжуваність - утворення теоретично максимально можливої кількості нових особин в ідеальних умовах;

- Екологічну (реалізовану) народжуваність - народжуваність при фактичних або специфічних умовах середовища;

- Питому народжуваність - народжуваність, віднесену до загального числа особин популяції в початковий момент часу;

o смертність - середнє число особин популяції, померлих або загиблих (на сотню, тисячу чи інше число особин всієї популяції або її частини) в одиницю часу; розрізняють мінімальну, екологічну і питому смертність;

o віковий склад популяції - співвідношення в складі популяції особин різної вікового стану, що визначає її здатність до розмноження як в даний момент, так і в прогнозованому майбутньому;

o віталітет (від лат. vitalis - життєвий) - показник життєвого стану особини, що забезпечує реалізацію генетично обумовленої програми росту і розвитку;

o статева структура популяції - співвідношення статей у популяції;

o стійкість - один з основних системних параметрів, здатність популяцій протистояти обурюють факторів середовища з метою свого збереження; розрізняють такі види стійкості популяцій:

- Надійність - збереження популяції за рахунок змінності її особин;

- Стійкість по Ляпунову - відсутність різких коливань чисельності;

- Відносну стабільність, або стійкість, по Лагранжу - відносну сталість чисельності популяції;

- Пружність, або стійкість, по Холлінг - збереження внутрішніх взаємозв'язків популяції при обуренні її стану за рахунок зміни біомаси, вікової структури, динаміки чисельності;

- Живучість, або стійкість, по Флейшманн - здатність активно протистояти шкідливим впливам середовища;

- Ієрархічну стійкість по Свірежеву - збереження структури популяції за рахунок стабілізуючого дії всього співтовариства або екосистеми;

o мінімальна життєздатна популяція - мінімальний розмір популяції, здатної зберігати своє існування в мінливих умовах середовища.

Основу виникнення та існування біоценозів представляють відносини організмів, їх зв'язки, в які вони вступають, населяючи один і той же біотоп. Міжвидові відносини згідно пропозицією В. Н. Беклемішева (1951) поділяють на чотири типи:

o трофічні зв'язки - виникають, коли один вид харчується іншим (або живими особинами, або їх останками і продуктами життєдіяльності);

o топічні зв'язку (від грец. topos - місце) - характеризують будь-яке, фізичний або хімічний зміна умов проживання одного виду в результаті життєдіяльності іншого; полягають у створенні одним видом середовища для іншого, у формуванні субстрату, у впливі на рух води, повітря, у зміні температури, насиченні середовища продуктами виділення і т.п .;

o Форіческіе зв'язку (від грец. phora - носіння, несення) - реалізуються через участь одного виду в поширенні іншого;

o Фабріческіе зв'язку (від лат. fabricatio - виготовлення) - мають місце, коли один вид використовує для будівництва своїх споруд продукти виділення або останки або навіть живих особин іншого виду.

Як вказують Т. А. Акімова та В. В. Хаскин, приналежність до різних трофічних рівнів і топічні відмінності між членами однієї екосистеми визначають варіанти міжвидових біотичних взаємовідносин між організмами, які можуть бути представлені у вигляді впливів на чисельність взаємодіючих популяцій (табл. 1.1) .

Акімова та Хаскин відзначають, що багато з відносин, відображених у табл. 1.1, властиві не тільки міжвидовим, але й внутрішньовидових взаємодій. Виявляються вони також в тій чи іншій формі і в людському суспільстві.

За словами Ю. Одума, "найбільша і найбільш близька до ідеалу в сенсі" самозабезпечення "біологічна система, яку ми знаємо, - це біосфера, або екосфера; вона включає всі живі організми Землі, що знаходяться у взаємодії з фізичним середовищем Землі як єдине ціле , щоб підтримувати цю систему в стані стійкої рівноваги, отримуючи потік енергії від Сонця, її джерела, і перєїзлучить цю енергію в космічний простір ".

Таблиця 1.1

Класифікація міжвидових відносин в залежності від впливу чисельності одного виду на чисельність іншого (але Т. А. Акімовою та В. В. Хаскин)

Вплив першого виду на другий

Вплив другого виду на перший

Тип

взаємодії

Характеристика взаємодії, приклади

Про

Про

Нейтрализм

Відсутність взаємовпливів

-

Про

Аменсалізм

(антібіоз)

Одностороннє пригнічення (гриби - продуценти антибіотиків і бактерії; фітонциди і маразміни рослин; ціанобактерії і зелені водорості)

+

Про

Комменсализм

Одностороннє сприяння (лев і грифи-стерв'ятники; акула і риби-прилипали; "квартиранти" нір гризунів)

-

-

Конкуренція

Взаємне обмеження (вівці і кролики; песець і полярна сова; різні види лісових гризунів)

+

-

Ресурс - експлуататор

Одностороння експлуатація (рослини і тварини-фітофаги; хижаки і їхні жертви; тварина-господар і глист-паразит)

+

+

Мутуалізмом

(симбіоз)

Взаємне сприяння (лишайник - симбіоз гриба і водорості; мікронаселеніе складних шлунків у жуйних тварин)

Примітка. (О) - відсутність впливу; (-) - Пригнічення; (+) - Сприяння.

Термін "біосфера" для позначення "плівки життя" на поверхні Землі вперше запропонував використовувати австрійський геолог Е. Зюсс. У своїй книзі "Біосфера" (1926 г.) російський, радянський вчений В. І. Вернадський не тільки значно розширив і конкретизував зміст даного поняття, але і показав, наскільки воно важливе для розуміння сутності фактично всіх відбуваються на поверхні Землі явищ.

Незважаючи на те що в роботах Вернадського немає чітко сформульованого поняття біосфери, якого б учений тримався як єдиного, весь хід його міркувань дозволяє визначити біосферу як цілісну геологічну оболонку Землі, заселену життям і якісно перетворену нею в напрямку формування та підвищення жизнепригодности властивостей.

Ідея про біосферу виникла на основі усвідомлення глобальної функції організмів на нашій планеті. Нове поняття знадобилося для того, щоб відобразити в теорії якісно повое стан земної поверхні, обумовлене діяльністю живої речовини. В. І. Вернадський показав, що живі організми є функцією біосфери і найтіснішим образом матеріально й енергетично з нею пов'язані, є величезною геологічною силою, її визначальної.

У результаті обмінних процесів змінюються не тільки самі організми, а й навколишнє їх абиотическая середу. Гірські породи, повітря, вся поверхня суші під впливом організмів набувають нових властивостей, стають біогенними. Це означає, що змінюється хімічний склад компонентів неживої природи, стає іншою динаміка протікають у них фізичних і хімічних процесів, з'являються нові закономірності взаємодії та розвитку тел неживої природи, що, у свою чергу, обумовлює нові зміни всієї сукупності населяють її організмів.

Численні дослідження показали, що більшість матеріалів поверхні нашої планети - фосфатів, карбонатів, кременистих та інших порід - органогенного за своєю природою, тобто в їх формуванні або безпосередньо, або побічно брали участь організми.

Ще більш помітно вплив різних форм життя на стан атмосфери. Сучасний склад атмосфери створений і підтримується в основному життєдіяльністю організмів, а від складу атмосфери залежить взаємодія земної поверхні з космічними факторами. Незліченна кількість організмів населяє водну сферу і грунт планети, насичуючи їх продуктами своєї життєдіяльності, концентруючи в складі своїх тіл речовини, розсіяні в середовищі, і якісно змінюючи таким чином склад і властивості цих оболонок.

У світлі вчення про біосферу стає можливим зрозуміти не тільки динаміку матеріально-енергетичних процесів на земній поверхні, але і виділити у всій складній сукупності її явищ та чинників визначальний фактор. Їм, як вважав В. І. Вернадський, є жива речовина планети, тобто вся сукупність організмів, що населяють Землю.

Вся біосфера являє собою систему взаємопов'язаних обмінними процесами біогеоценозів, які є дуже важливими ланками реалізації біологічного кругообігу речовини та енергії в його взаємодії з геологічним кругообігом. У біогеоценозах забезпечується циклічність обмінних процесів, їх замкнутість. Однак ця циклічність відносна, так як в неживій природі йде безперервний процес вдосконалення видів в ході боротьби за існування.

Всі компоненти біосфери постають як закономірно виникли і необхідним чином пов'язані один з одним обмінними процесами. Кожен компонент відіграє певну і незамінну для даного стану роль у підтримці цілісного і впорядкованого характеру біосфери як системи. Скільки-небудь істотна зміна будь-якого з компонентів рано чи пізно відбивається на інших і обумовлює відповідне їх зміна. За рахунок цього забезпечується саморегуляція біосфери і закономірний характер її змін у часі.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Cхожі теми

Предмет, завдання та основні напрями нагляду за виконанням законів у сфері екології
Основні методи екології
Нагляд за виконанням законів у сфері екології
Блок Ф2. ПИТАННЯ ЕКОЛОГІЇ ЛЮДИНИ
Організація і компетенція Міністерства природних ресурсів і екології РФ, підвідомчих йому федеральних служб і федеральних агентств
Поняття екології
Вплив екології робочих приміщень на економічні результати діяльності підприємства
Поняття "екологія" і проблеми формування екологічної компетенції
УПРАВЛІННЯ В ГАЛУЗІ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ ТА ЕКОЛОГІЇ
Ф2.5. Екологія і здоров'я
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук