Основні терміни та визначення екології - Екологія та охорона природи

Основні терміни та визначення……………………….……. …. 2

Практичне значення екології………………………….……..9

Основні терміни та визначення

Екологія - це наука про взаємини живих істот між собою і з навколишньою неорганічною природою, про зв'язки в надорганізмових системах, про структуру і функціонування цих систем.

Екологія як наука сформувалася лише в середині минулого століття, після того, як були накопичені відомості про різноманіття живих організмів на Землі, про особливості їхнього способу життя. Виникло розуміння, що не тільки будова та розвиток організмів, а й взаємини їх із середовищем проживання підпорядковані певним закономірностям, які заслуговують спеціального і ретельного вивчення.

Термін «екологія» ввів відомий німецький зоолог Е. Геккель, який у своїх працях «Загальна морфологія організмів» та «Природна історія миротворення» вперше спробував дати визначення сутності нової науки. Слово «екологія» походить від грецького «oikos», що означає «житло», «місцеперебування», «притулок».

Екологія поділяється на:

- загальну екологію, що досліджує основні принципи організації та функціонування різних надорганізмових систем;

- Приватну екологію, сфера якої обмежена вивченням конкретних груп певного таксономічного рангу.

Загальна екологія класифікується за рівнями організації надорганізмових систем:

- Популяційна екологія (іноді називається демекологією, або екологією населення) вивчає популяції - сукупності особин одного виду, що об'єднуються загальною територією та генофондом.

- екологія угруповань (або біоценологія) досліджує структуру та динаміку природнихспівтовариств (чи ценозов) - сукупностей популяцій різних видів, що мешкають спільно.

- Біогеоценологія - розділ загальної екології, що вивчає екосистеми (біогеоценози).

Екосистема - це співтовариство живих організмів і довкілля, що становить єдине ціле на основі харчових зв'язків і способів отримання енергії. А біогеоценоз - це стійка, саморегулююча, просторово обмежена природна система, в якій функціонально взаємопов'язані живі організми і навколишнє їхнє абіотичне середовище.

Приватна екологія складається з екології рослин та екології тварин. Порівняно недавно оформилася екологія бактерій та грибів. Правомірний і більш дробовий поділ приватної екології (наприклад, екологія хребетних, ссавців, зайця-біляка тощо).

Щодо принципів поділу екології на загальну та приватну немає єдності у поглядах вчених. На думку деяких дослідників, центральний об'єкт екології - екосистема, а предмет приватної екології відбиває підрозділ екосистем (наприклад, на наземні та водні; водні поділяються на морські та прісноводні екосистеми; прісноводні екосистеми, у свою чергу, - на екосистеми річок, озер, водосховищ і т.д.). Екологію водних організмів та утворених ними систем вивчає гідробіологія.

Застосовується і поділ екології на:

- аутоекологію, що досліджує взаємовідносини окремих видів із середовищем (переважно з абіотичними факторами);

- синекологію, що вивчає співтовариства та біогеоценози.

Цей поділ запропонований швейцарським ботаніком К. Шретером. Популяційна екологія пов'язує обидва ці розділи.

Багато галузей екології мають яскраво виражену практичну спрямованість. Така сільськогосподарська екологія, предмет якої - сільськогосподарські, що створюються людиною.екосистеми.

Вплив природного довкілля на людське суспільство, особливості урбанізованих біогеоценозів вивчає виникла в середині 20 ст. екологія людини. Зростаюча небезпека радіоактивного забруднення довкілля призвела до виникнення радіоекології. Вчення про біосферу розробляється в особливо тісному контакті з біогеохімією. Відносини організмів до абіотичного та біотичного середовища в минулі геологічні епохи, проблеми реконструкції древніх цінозів по викопних залишках становлять предмет палеоекології.

Як і будь-яка наука, екологія виявляє закономірності перебігу процесів, що вивчаються, і формулює їх у вигляді коротких логічних і перевірених практикою положень - законів.

Основні закони екології:

Закон незамінності біосфери: біосфера - це єдина система, що забезпечує стійкість довкілля за будь-яких збурень. Немає жодних підстав сподіватися на побудову штучних співтовариств, які забезпечують стабілізацію довкілля так само, як і природні спільноти.
Закон біогенної міграції атомів (В.І.Вернадського): міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється за безпосередньою участю живої речовини – біогенна міграція.
Закон фізико-хімічної єдності живої речовини: загальнобіосферний закон - жива речовина фізико-хімічно єдина; за всієї різноякісності живих організмів вони настільки фізико-хімічно подібні, що шкідливе одних не байдуже інших (наприклад, забруднювачі).
Принцип Реді: живе походить тільки від живого, між живою і неживою речовиною існує непрохідна межа, хоча є постійна взаємодія.
Закон єдності «організм – середовище»: життя розвивається в результатіпостійного обміну речовиною та інформацією з урахуванням потоку енергії у сукупному єдності середовища проживання і населяющих її організмів.
Закон односпрямованості потоку енергії: енергія, що отримується співтовариством і засвоюється продуцентами, розсіюється або разом з їх біомасою передається консументам, а потім редуцентам з падінням потоку на кожному трофічному рівні; оскільки у зворотний потік (від редуцентів до продуцентів) надходить незначна кількість спочатку залученої енергії (максимум 0,35%) говорити про «кругообіг енергії» не можна; існує лише кругообіг речовин, що підтримується потоком енергії.
Закон незворотності еволюції Л. Долло: організм (популяція, вид) неспроможна повернутися до колишнього стану, вже здійсненому серед його предків, навіть повернувшись у середовище їх проживання.
Закон (правило) 10 відсотків Р. Ліндемана: середньомаксимальний перехід з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший 10% енергії (або речовини в енергетичному вираженні), як правило, не веде до несприятливих наслідків для екосистеми та трофічного рівня, що втрачає енергію.
Закон толерантності (В. Шелфорда): лімітуючим фактором процвітання організму (виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає величину витривалості (толерантності) організму до цього фактора.
Закон оптимуму: будь-який екологічний чинник має певні межі позитивного на живі організми.
Закон обмежуючого фактора (закон мінімуму Ю. Лібіха): найбільш значущий той фактор, який найбільше відхиляється від оптимальних для організму значень; від нього залежить зараз виживання особин; речовиною, що присутня в мінімумі управляється зростання.
Закон (принцип) виключення Гаузе:два виду що неспроможні існувати лише у тому ж місцевості, якщо їх екологічні потреби ідентичні, тобто. якщо вони займають ту саму екологічну нішу.
"Закони" екології Б. Коммонера: 1) все пов'язано з усім; 2) все має кудись подітися; 3) природа «знає» краще; 4) ніщо не дається задарма.

Організм та середа

Основне завдання екології в даний час - детальне вивчення кількісними методами довкілля різних організмів.

Середовище - це та частина природи, яка оточує живий організм і з якою він безпосередньо взаємодіє. Складові частини та властивості середовища різноманітні та мінливі. Будь-яка жива істота живе у складному та мінливому світі, постійно пристосовуючись до неї та регулюючи свою життєдіяльність відповідно до її змін.

На нашій планеті живі організми освоїли чотири основні довкілля, що сильно відрізняються за специфікою умов. Водне середовище було першим, у якому виникло і поширилося життя. Надалі живі організми оволоділи наземно-повітряним середовищем, створили та заселили ґрунт. Четвертим специфічним середовищем життя стали самі живі організми, кожен з яких є цілим світом для населяючих його паразитів або симбіонтів.

Пристосування організмів до середовища звуться адаптацій. Здатність до адаптацій - одна з основних властивостей життя взагалі, оскільки забезпечує можливість її існування, можливість організмів виживати і розмножуватися. Адаптації проявляються на різних рівнях: від біохімії клітин та поведінки окремих організмів до будови та функціонування угруповань та екологічних систем. Адаптації виникають та змінюються в ході еволюції видів.

Окремі властивості або елементи середовища, що впливають наорганізми називаються екологічними факторами. Чинники середовища різноманітні. Вони можуть бути необхідні або, навпаки, шкідливі для живих істот, сприяти чи перешкоджати виживанню та розмноженню. Екологічні чинники мають різну природу та специфіку дії. Екологічні чинники поділяються на біотичні, абіотичні та антропогенні.

1) Біотичні чинники - це форми впливу живих істот один на одного. Кожен організм постійно відчуває у собі пряме чи опосередкований вплив інших істот, входить у зв'язку з представниками свого виду та інших видів - рослинами, тваринами, мікроорганізмами, залежить від нього і сам впливає на них. Навколишній органічний світ - складова частина середовища кожної живої істоти.

Взаємні зв'язки організмів - основа існування біоценозів та популяцій; розгляд їх відноситься до галузі синекології.

2) Абіотичні чинники - це все властивості неживої природи, які безпосередньо чи опосередковано впливають на живі організми. До них відносяться фізичні та хімічні фактори.

Фізичні фактори неживої природи:

- космічні - космічний пил, метеоритна речовина, астероїди, речовини та хвилі галактичного простору, циклічні зміни сонячної активності;

- кліматичні - промениста енергія Сонця, прихід і перерозподіл, поглинання, відображення (альбедо) сонячної енергії в різних районах земної кулі, прозорість атмосфери, освітленість земної поверхні, тривалість світлового дня, вологість повітря, атмосферні опади, рух повітряних мас (вітер );

- орографічні (геоморфологічні) фактори. Геоморфологія - наука про рельєф. Рельєф місцевості може значно впливати на мікрокліматичні та ґрунтові фактори (наприклад, гори, ущелини, каньйони,низини і т.д.);

Абіотичні фактори водного середовища включають густину, в'язкість, теплоємність, солоність, прозорість, кислотність, розчинені гази, рухливість, температурну стратифікацію (градієнт), температурний режим.

До хімічних факторів неживої природи належать компоненти повітря, води, кислотність (рН) та інші домішки промислового походження.

3) Антропогенні чинники - це форми діяльності людського суспільства, які призводять до зміни природи як довкілля інших видів або безпосередньо позначаються на їхньому житті. Під час історії людства розвиток спочатку полювання, та був сільського господарства, промисловості, транспорту сильно змінило природу нашої планети. Значення антропогенних впливів весь живий світ Землі продовжує стрімко зростати.

Хоча людина впливає на живу природу через зміну абіотичних факторів та біотичних зв'язків видів, діяльність людей на планеті слід виділяти в особливу силу, що не вкладається у рамки класифікації. В даний час практично вся доля живого покриву Землі та всіх видів організмів знаходиться в руках людського суспільства, залежить від антропогенного впливу на природу.

Екологічні чинники середовища надають живі організми різні впливу, тобто. можуть впливати:

- як подразники, що викликають пристосувальні зміни фізіологічних і біохімічних функцій;

- як обмежувачі, що зумовлюють неможливість існування в цих умовах;

- як модифікатори, що викликають анатомічні та морфологічні зміни організмів;

- Як сигнали, що свідчать про зміни інших факторів середовища.

Практичне значення екології

На сучасному етапі розвитку людського суспільства, коли вВнаслідок науково-технічної революції посилився його вплив на біосферу, практичне значення екології надзвичайно зросло. Екологія повинна бути науковою базою будь-яких заходів щодо використання та охорони природних ресурсів, збереження середовища в сприятливому для проживання людини стані. p align="justify"> Пізнання основних принципів трансформації речовини і енергії в природних екосистемах створює теоретичну основу для розробки практичних заходів щодо збільшення кількості та якості харчових продуктів, що виробляються в біосфері. Дослідження природних механізмів регулювання чисельності популяцій є основою планування та розробки систем заходів щодо управління чисельністю економічно важливих видів.

Екологія служить теоретичною основою розробки заходів з переходу від промислу диких видів рослин та тварин до їх культивування та до інших форм більш раціонального їх використання. На даних екології будується основне раціональне ведення рибальства, рибництва та мисливського господарства.

Екологія вивчає взаємодію сільськогосподарських та природних екосистем, поєднання окультурених та природних ландшафтів. Одне з найважливіших практичних завдань екології - вивчення евтрофікації внутрішніх водойм, що виникає в результаті порушення їх біологічного та гідрохімічного режиму, що призводить до несприятливих для людини наслідків: масового розвитку планктонних синьозелених водоростей («цвітіння води»), зникнення цінних порід риб, погіршення якості води . Розробка заходів щодо охорони та раціонального використання дикої природи, створення мережі заповідників, заказників та національних парків, планування ландшафту також проводяться за рекомендаціями, що розробляються екологами.

1. Гарін В.М. Екологія для технічних вузів: Навч.допомога. - Ростов н/Д: Фенікс, 2001.

3. Новіков Ю.В. Екологія, навколишнє середовище та людина: Навч. допомога. - М: ФАІР-ПРЕС, 1999.

4. Загальна екологія: Навч. / За ред. А. С. Степановських. - М: ЮНІТІ, 2000.