Передельский Л.В., Коробкін В.І., Приходченко О.Є. Екологія - файл n1.doc. Передельский, лев дмитриевич - Карачов Розділ I. Загальна екологія

Щоб звузити результати пошукової видачі, можна уточнити запит, вказавши поля, за якими здійснювати пошук. Список полів представлений вище. наприклад:

Можна шукати по декількох полях одночасно:

логічно оператори

За замовчуванням використовується оператор AND.
оператор ANDозначає, що документ повинен відповідати всім елементам в групі:

дослідження розробка

оператор ORозначає, що документ повинен відповідати одному з значень в групі:

дослідження ORрозробка

оператор NOTвиключає документи, що містять цей елемент:

дослідження NOTрозробка

Тип пошуку

При написанні запиту можна вказувати спосіб, за яким фраза буде шукатися. Підтримується чотири методи: пошук з урахуванням морфології, без морфології, пошук префікса, пошук фрази.
За замовчуванням, пошук проводиться з урахуванням морфології.
Для пошуку без морфології, перед словами у фразі досить поставити знак "долар":

$ дослідження $ розвитку

Для пошуку префікса потрібно поставити зірочку після запиту:

дослідження *

Для пошуку фрази потрібно укласти запит в подвійні лапки:

" дослідження і розробка "

Пошук по синонімів

Для зарахування до результатів пошуку синонімів слова потрібно поставити грати " # "Перед словом або перед виразом в дужках.
У застосуванні до одного слова для нього буде знайдено до трьох синонімів.
У застосуванні до вираження в дужках до кожного слова буде додано синонім, якщо він був знайдений.
Чи не поєднується з пошуком без морфології, пошуком по префіксу або пошуком по фразі.

# дослідження

угруповання

Для того, щоб згрупувати пошукові фрази потрібно використовувати дужки. Це дозволяє управляти булевої логікою запиту.
Наприклад, потрібно скласти запит: знайти документи у яких автор Іванов або Петров, і назву містить слова дослідження або розробка:

Приблизний пошук слова

Для приблизного пошуку потрібно поставити тильду " ~ "В кінці слова з фрази. Наприклад:

бром ~

При пошуку будуть знайдені такі слова, як "бром", "ром", "пром" і т.д.
Можна додатково вказати максимальну кількість можливих правок: 0, 1 або 2. Наприклад:

бром ~1

За замовчуванням допускається 2 правки.

критерій близькості

Для пошуку за критерієм близькості, потрібно поставити тильду " ~ "В кінці фрази. Наприклад, для того, щоб знайти документи зі словами дослідження і розробка в межах 2 слів, використовуйте наступний запит:

" дослідження розробка "~2

релевантність виразів

Для зміни релевантності окремих виразів в пошуку використовуйте знак " ^ "В кінці виразу, після чого вкажіть рівень релевантності цього виразу по відношенню до решти.
Чим вище рівень, тим більше релевантне цей вислів.
Наприклад, в даному виразі слово "дослідження" в чотири рази релевантні слова "розробка":

дослідження ^4 розробка

За замовчуванням, рівень дорівнює 1. Допустимі значення - позитивне дійсне число.

Пошук в інтервалі

Для вказівки інтервалу, в якому повинно знаходитися значення якогось поля, слід вказати в дужках граничні значення, розділені оператором TO.
Буде проведена лексикографічна сортування.

Такий запит поверне результати з автором, починаючи від Іванова і закінчуючи Петровим, але Іванов і Петров не будуть включені в результат.
Для того, щоб включити значення в інтервал, використовуйте квадратні дужки. Для виключення значення використовуйте фігурні дужки.

Лауреат конкурсу Міністерства освіти Російської Федераціїпо створенню підручників нового покоління з загальних природничих дисциплін (Москва, 1999). Перший російський підручник з дисципліни «Екологія» для студентів ВНЗ, які навчаються технічних наук.
Підручник написаний відповідно до вимог чинного державного освітнього стандарту і програмою, рекомендованою Міністерством освіти Росії. Він складається з двох частин - теоретичної і прикладної. У п'яти його розділах розглянуті основні положення загальної екології, вчення про біосферу, екології людини; антропогенний вплив на біосферу, проблеми екологічного захисту і охорони навколишнього середовища. В цілому, підручник формує у студентів нове екологічне, ноосферне світогляд.
Призначається для студентів вищих навчальних закладів. Підручник рекомендується також для вчителів і учнів середніх шкіл, ліцеїв і коледжів. Він необхідний і для широкого кола інженерно-технічних працівників, які займаються питаннями раціонального природокористування і охорони навколишнього середовища.

Перед вами один з підручників нового покоління з дисципліни «Екологія» для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за технічними напрямами і спеціальностями професійної освіти, Написаний відомими фахівцями в області природоохоронних наук і минулий складний і тривалий шлях конкурсного відбору.

Даний підручник є одним з трьох переможців з дисципліни «Екологія» Всеросійського конкурсу підручників нового покоління з загальним фундаментальним природничих дисциплін. Цей конкурс вперше в історії вищої школи Росії в зв'язку з реформуванням структури і змісту програм вищої освіти був ініційований Госкомвузом Росії (в подальшому - Міносвіти Росії) і проведено протягом 1995-1998 рр. на базі Російського університету дружби народів.

ЗМІСТ
Шановний читачу! 10
Передмова 11
Вступ. ЕКОЛОГІЯ. КОРОТКИЙ ОГЛЯД РОЗВИТКУ 13
§ 1. Предмет і завдання екології 13
§ 2. Історія розвитку екології 17
§ 3. Значення екологічної освіти 21
Частина I. ТЕОРЕТИЧНА ЕКОЛОГІЯ
Розділ перший. ЗАГАЛЬНА ЕКОЛОГІЯ 26
Глава 1. Організм як жива цілісна система 26
§ 1. Рівні біологічної організації і екологія 26
§ 2. Розвиток організму як живої цілісної системи 32
§ 3. Системи організмів і біота Землі? 6
Глава 2. Взаємодія організму та середовища 43
§ 1. Поняття про середовище існування і екологічні чинники 43
§ 2. Основні уявлення про адаптаціях організмів 47
§ 3. лімітуючим чинником 49
§ 4. Значення фізичних та хімічних факторів середовища в житті організмів 52
§ 5. едафічної чинники і їх роль в житті рослин і ґрунтової біоти 70
§ 6. Ресурси живих істот як екологічні фактори 77
Глава 3. Популяції 86
§ 1. Статичні показники популяцій 86
§ 2. Динамічні показники популяцій 88
§ 3. Тривалість життя 90
§ 4. Динаміка зростання чисельності популяції 94
§ 5. Екологічні стратегії виживання 99
§ 6. Регуляція щільності популяції 100
Глава 4. Біотичні спільноти 105
§ 1. Видова структура біоценозу 106
§ 2. Просторова структура біоценозу 110
§ 3. Екологічна ніша. Взаємовідносини організмів у біоценозі 111
Глава 5. Екологічні системи 122
§ 1. Концепція екосистеми 122
§ 2. Продукування і розкладання в природі 126
§ 3. Гомеостаз екосистеми 128
§ 4. Енергія екосистеми 130
§ 5. Біологічна продуктивність екосистем 134
§ 6. Динаміка екосистеми 139
§ 7. Системний підхід і моделювання векологіі 147
Розділ другий. Вчення про БИОСФЕРЕ 155
Глава 6. Біосфера - глобальна екосистема землі 155
§ 1. Біосфера як одна з оболонок Землі 155
§ 2. Склад і межі біосфери 161
§ 3. Кругообіг речовин в природі 168
§ 4. Біогеохімічні цикли найбільш життєво важливих біогенних речовин 172
Глава 7. Природні екосистеми землі як хорологіческіе одиниці біосфери 181
§ 1. Класифікація природних екосистембіосфери на ландшафтній основі 181
§ 2. Наземні біоми (екосистеми) 190
§ 3. Прісноводні екосистеми 198
§ 4. Морські екосистеми 207
§ 5. Цілісність біосфери як глобальної екосистеми 213
Глава 8. Основні напрямки еволюції біосфери 217
§ 1. Вчення В. І. Вернадського про біосферу 217
§ 2. Біорізноманіття біосфери як результат її еволюції 223
§ 3. 0 регулюючому впливі біоти на навколишнє середовище 226
§ 4. Ноосфера як нова стадія еволюції біосфери 230
Розділ третій. ЕКОЛОГІЯ ЛЮДИНИ 234
Глава 9. Біосоціальних природа людини і екологія 234
§ 1. Людина як біологічний вид 235
§ 2. Популяційна характеристика людини 243
§ 3. Природні ресурси Землі як фактор, що лімітує виживання людини 250
Глава 10. Антропогенні екосистеми 258
§ 1. Людина і екосистеми 258
§ 2. Сільськогосподарські екосистеми (агроекосистеми) 263
§ 3. Індустріально-міські екосистеми 266
Глава 11. Екологія і здоров'я людини 271
§ 1. Вплив природно-екологічних факторів на здоров'я людини 271
§ 2. Вплив соціально-екологічних факторів на здоров'я людини 274
§ 3. Гігієна і здоров'я людини 282
Частина II. ПРИКЛАДНА ЕКОЛОГІЯ
Розділ четвертий. Антропогенного впливу на біосферу 286
Глава 12. Основні види антропогенних впливів на біосферу 286
Глава 13. Антропогенні впливи на атмосферу 295
§ 1. Забруднення атмосферного повітря 296
§ 2. Основні джерела забруднення атмосфери 299
§ 3. Екологічні наслідки забруднення атмосфери 302
§ 4. Екологічні наслідки глобального забруднення атмосфери 307
Глава 14. Антропогенні впливи на гідросферу 318
§ 1. Забруднення гідросфери 318
§ 2. Екологічні наслідки забруднення гідросфери 326
§ 3. Ісгощеніе підземних і поверхневих вод 331
Глава 15. Антропогенні впливи на літосферу 337
§ 1. Впливу на грунту 338
§ 2. Вплив на гірські породиі їх масиви 352
§ 3. Впливу на надра 360
Глава 16. Антропогенні впливи на біотичні спільноти 365
§ 1. Значення лісу в природі та житті людини 365
§ 2. Антропогенні впливи на ліси та інші рослинні угруповання 369
§ 3. Екологічні наслідки впливу людини на рослинний світ 372
§ 4. Значення тваринного світу в біосфері 377
§ 5. Вплив людини на тварин і причини їх вимирання 379
Глава 17. Особливі види впливу на біосферу 385
§ 1. Забруднення середовища відходами виробництва і споживання 385
§ 2. Шумове вплив 390
§ 3. Біологічне забруднення 393
§ 4. Вплив електромагнітних полів та випромінювань 395
Глава 18. Екстремальні впливу на біосферу 399
§ 1. Вплив зброї масового знищення 400
§ 2. Вплив техногенних екологічних катастроф 403
§ 3. Стихійні лиха 408
Розділ п'ятий. ЕКОЛОГІЧНА ЗАХИСТ ТА ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА 429
Глава 19. Основні принципи охорони навколишнього природного середовища та раціонального природокористування 429
Глава 20. Інженерна екологічний захист 437
§ 1. Принципові напрямки інженерного захисту навколишнього середовища 437
§ 2. Нормування якості навколишнього середовища 443
§ 3. Захист атмосфери 451
§ 4. Захист гідросфери 458
§ 5. Захист літосфери 471
§ 6. Захист біотичних угруповань 484
§ 7. Захист навколишнього середовища від особливих видів впливів 500
Глава 21. Основи екологічного права 516
§ 1. Джерела екологічного права 516
§ 2. Державні органи охорони навколишнього середовища 520
§ 3. Екологічна стандартизація і паспортизація 522
§ 4. Екологічна експертиза та оцінка впливу на навколишнє середовище (ОВНС) 524
§ 5. Екологічний менеджмент, аудит та сертифікація 526
§ 6. Поняття про екологічний ризик 528
§ 7. Екологічний моніторинг (моніторинг навколишнього середовища) 531
§ 8. Екологічний контроль і громадські екологічні рухи 537
§ 9. Екологічні права і обов'язки громадян 540
§ 10. Юридична відповідальність за екологічні правопорушення 543
Глава 22. Екологія і економіка 547
§ 1. Еколого-економічний облік природних ресурсів і забруднювачів 549
§ 2. Ліцензія, договір і ліміти на природокористування 550
§ 3. Нові механізми фінансування охорони навколишнього середовища 552
§ 4. Поняття про концепцію сталого розвитку 556
Глава 23. Екологізація суспільної свідомості 560
§ 1. Антропоцентризм і екоцентризму. Формування нового екологічного свідомості 560
§ 2. Екологічна освіта, виховання і культура 567
Глава 24. Міжнародне співробітництво в галузі екології 572
§ 1 Міжнародні об'єкти охорони навколишнього середовища 573
§ 2. Основні принципи міжнародного екологічного співробітництва 576
§ 3. Участь Росії в міжнародному екологічному співробітництві 580
Екологічний маніфест (за М. Ф. Реймерс) (замість висновку) 584
Основні поняття і визначення в області екології, охорони навколишнього середовища і природокористування 586
Покажчик 591
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА 599

(Документ)

Маглиш С.С. Загальна екологія (Документ)

n1.doc

Назва: CD Екологія: електронний підручник. Підручник для ВНЗ

рік: 2009

видавництво:КноРус

ISBN: 539000289X

ISBN-13 (EAN): 9785390002896

текст взятий з електронного підручника

Розділ I. Загальна екологія

ВСТУП. Екологія та короткий огляд її розвитку

1. Предмет і завдання екології

Найбільш поширеним визначенням екології як наукової дисципліни є наступне: екологія наука, що вивчає умови існування живих організмів і взаємини між організмами і середовищем їхнього життя. Термін «екологія» (від грец. «Ойкос»  будинок, житло і «логос»  вчення) був вперше введений в біологічну науку німецьким вченим Е. Геккелем в 1866 р Спочатку екологія і розвивалася як складова частинабіологічної науки, в тісному зв'язку з іншими природничими науками  хімією, фізикою, геологією, географією, почвоведением, математикою.

Предметом екології є сукупність або структура зв'язків між організмами і середовищем. Головний об'єкт вивчення в екології  екосистеми,т. е. єдині природні комплекси, утворені живими організмами і середовищем існування. Крім того, в область її компетенції входить вивчення окремих видів організмів(Організменний рівень), їх популяцій,т. е. сукупностей особин одного виду (популяційно-видовий рівень), сукупностей популяцій, т. е. біотичних угруповань  біоценозів(Биоценотический рівень) і біосферив цілому (біосферний рівень).

Основний, традиційної, частиною екології як біологічної науки є загальна екологія,яка вивчає загальні закономірності взаємин будь-яких живих організмів і середовища (включаючи людину як біологічна істота).

У складі загальної екології виділяють такі основні розділи:

 аутекологію,досліджує індивідуальні зв'язку окремого організму (види, особини) з навколишнім середовищем;

 популяционную екологію(Демоекологію), в завдання якої входить вивчення структури і динаміки популяцій окремих видів. Популяційної екологію розглядають і як спеціальний розділ аутекологія;

 сінекологію(Біоценології), що вивчає взаємовідношення популяцій, співтовариств і екосистем з середовищем.

Для всіх цих напрямків головним є вивчення виживання живих істот у навколишньому середовищі,і завдання перед ними стоять переважно біологічного властивості  вивчити закономірності адаптації організмів і їх спільнот до навколишнього середовища, саморегуляцію, стійкість екосистем і біосфери і т. д.

У викладеному вище розумінні загальну екологію нерідко називають біоекология,коли хочуть підкреслити її біоцентрично.

З точки зору фактора часу екологія диференціюється на історичну та еволюційну.

Крім того, екологія класифікується за конкретними об'єктами і середах дослідження, т. Е. Розрізняють екологію тварин, екологію рослин і екологію мікроорганізмів.

Останнім часом роль і значення біосфери як об'єкта екологічного аналізу безперервно зростає. Особливо велике значення в сучасній екології приділяється проблемам взаємодії людини з навколишнім природним середовищем. Висування на перший план цих розділів в екологічній науці пов'язано з різким посиленням взаємного негативного впливу людини і середовища, зростанням ролі економічних, соціальних і моральних аспектів, в зв'язку з різко негативними наслідками науково-технічного прогресу.

Таким чином, сучасна екологія не обмежується тільки рамками біологічної дисципліни, що трактує відносини головним чином тварин і рослин із середовищем, вона перетворюється в міждисциплінарну науку, що вивчає складні проблеми взаємодії людини з навколишнім середовищем. Актуальність і багатогранність цієї проблеми, викликаної загостренням екологічної обстановки в масштабах всієї планети, привела до «екологізації» багатьох природних, технічних і гуманітарних наук.

Так, наприклад, на стику екології з іншими галузями знань триває розвиток таких нових напрямків, як інженерна екологія, геоекологія, математична екологія, сільськогосподарська екологія, космічна екологія і т. Д.

Відповідно більш широке тлумачення отримав і сам термін «екологія», а екологічний підхід при вивченні взаємодії людського суспільства і природи був визнаний основним.

Екологічними проблемами Землі як планети займається інтенсивно розвивається глобальна екологія, Основним об'єктом вивчення якої є біосфера, як глобальна екосистема. В даний час з'явилися і такі спеціальні дисципліни, як соціальна екологія, Що вивчає взаємовідношення в системі « людське суспільство природа », і її частина  екологія людини(Антропоекологія), в якій розглядається взаємодія людини як біосоціальної істоти з навколишнім світом.

Сучасна екологія тісно пов'язана з політикою, економікою, правом (включаючи міжнародне право), Психологією і педагогікою, так як тільки в союзі з ними можливо подолати технократическую парадигму мислення і виробити новий тип екологічної свідомості, докорінно змінює поведінку людей по відношенню до природи.

З науково-практичної точки зору цілком обгрунтовано поділ екології на теоретичну і прикладну.

теоретична екологіярозкриває загальні закономірності організації життя.

Прикладна екологіявивчає механізми руйнування біосфери людиною, способи запобігання цьому процесу і розробляє принципи раціонального використання природних ресурсів. Наукову основу прикладної екології становить система общеекологіческіх законів, правил і принципів.

Виходячи з наведених вище понять і напрямків слід, що завдання екології дуже різноманітні.

У загальнотеоретичному плані до них відносяться:

 розробка загальної теорії стійкості екологічних систем;

 вивчення екологічних механізмів адаптації до середовища;

 дослідження регуляція чисельності популяцій;

 вивчення біологічного різноманіття і механізмів його підтримки;

 дослідження продукційних процесів;

 дослідження процесів, що протікають в біосфері з метою підтримки її стійкості;

 моделювання стану екосистем і глобальних біосферних процесів.

Основні прикладні завдання, які екологія повинна вирішувати в даний час наступні:

 прогнозування та оцінка можливих негативних наслідків у навколишньому природному середовищі під впливом діяльності людини;

 поліпшення якості навколишнього середовища;

 оптимізація інженерних, економічних, організаційно-правових, соціальних чи інших рішень для забезпечення екологічно безпечного сталого розвитку, в першу чергу в екологічно найбільш загрозливих районах.

стратегічним завданнямекології вважається розвиток теорії взаємодії природи і суспільства на основі нового погляду, що розглядає людське суспільство як невід'ємну частину біосфери.

В даний час екологія стає однією з найважливіших природних наук, і, як вважають багато екологів,  саме існування людини на нашій планеті буде залежати від її прогресу.
2. Короткий оглядісторії розвитку екології

В історії розвитку екології можна виділити три основні етапи.

Перший етап зародження і становлення екології як науки (до 60-х рр. ХІХ ст.). На цьому етапі накопичувалися дані про взаємозв'язок живих організмів з середовищем їхнього життя, робилися перші наукові узагальнення.

У ХVIIХVIII ст. екологічні відомості становили значну частку в багатьох біологічних описах (А. Реомюр, 1734; А. Трамбле, 1744 і ін.). Елементи екологічного підходу містилися в дослідженнях російських вчених І. І. Лепехіна, А. Ф. Миддендорфа, С. П. Крашенникова, французького вченого Ж. Бюффона, шведського натураліста К. Ліннея, німецького вченого Г. Йегера і ін.

В цей же період Ж. Ламарк (17441829) і Т. Мальтус (17661834) вперше попереджають людство про можливі негативні наслідки впливу людини на природу.

Другий етап оформлення екології в самостійну галузь знань (після 60-х рр. ХІХ ст.). Початок етапу ознаменувалося виходом робіт російських вчених К. Ф. Рулье (18141858), Н. А. Северцова (18271885), В. В. Докучаєва (18461903), вперше обгрунтували ряд принципів і понять екології, що не втратили свого значення і до теперішнього часу. Тому не випадково американський еколог Ю. Одум (1975) вважає В. В. Докучаєва одним із засновників екології. В кінці 70-х рр. ХІХ ст. німецький гідробіолог К. Мебіус (тисяча вісімсот сімдесят сім) вводить найважливіше поняття про біоценозі як про закономірний поєднанні організмів в певних умовах середовища.

Неоціненний внесок у розвиток основ екології вніс Ч. Дарвін (18091882), який відкрив основні чинники еволюції органічного світу. Те, що Ч. Дарвін називав «боротьбою за існування», з еволюційних позицій можна трактувати як взаємовідношення живих істот із зовнішнім, абіотичним середовищем і між собою, т. Е. З біотичної середовищем.

Німецький біолог-еволюціоніст Е. Геккель (18341919) перший зрозумів, що це самостійна і дуже важлива область біології, і назвав її екологією (1866). У своїй капітальній праці «Загальна морфологія організмів» він писав: «Під екологією ми розуміємо суму знань, що відносяться до економіки природи: вивчення всієї сукупності взаємовідносин тварини з навколишнім середовищем, як органічної, так і неорганічної, і перш за все  його дружніх або ворожих відносин з тими тваринами і рослинами, з якими він прямо чи опосередковано вступає в контакт. Одним словом, екологія  це вивчення всіх складних взаємин, які Дарвін назвав «умовами, що породжують боротьбу за існування».

Як самостійна наука екологія остаточно оформилася на початку ХХ ст. У цей період американський вчений Ч. Адамс (1913) створює перше зведення по екології, публікуються інші важливі узагальнення та зведення (В. Шелфорд, 1913, 1929; Ч. Елтон, 1927; Р. Гессе, 1924; К. Раункер, 1929 і ін.). Найбільший російський вчений ХХ ст. В. І. Вернадський створює фундаментальне вчення про біосферу.

У 30-е і 40-е рр. екологія піднялася на вищий щабель в результаті нового підходу до вивчення природних систем. Спочатку А. Тенсли (1935) висунув поняття про екосистему, а дещо пізніше В. Н. Сукачов (1940) обгрунтував близьке цьому уявлення про біогеоценозі. Слід зазначити, що рівень вітчизняної екології в 2040-х рр. був одним з найбільш передових у світі, особливо в галузі фундаментальних розробок. У цей період працювали такі видатні вчені, як академік В. І. Вернадський і В. Н. Сукачов, а також великі екологи В. В. Станчинський, Е. С. Бауер, Г. Г. Гаузе, В. Н. Беклемішев, А. Н. Формозов, Д. Н. Кашкаров і ін.

У другій половині ХХ ст. в зв'язку з забрудненням навколишнього середовища і різким посиленням впливу людини на природу екологія набуває особливого значення.

починається третій етап(50-і рр. ХХ ст.  до теперішнього часу)  перетворення екології в комплексну науку, що включає в себе науки про охорону природного і що оточує людинусередовища. З суворої біологічної науки екологія перетворюється в «значний цикл знання, увібравши в себе розділи географії, геології, хімії, фізики, соціології, теорії культури, економіки ...» (Реймерс, 1994).

Сучасний період равітія екології пов'язаний з іменами таких великих зарубіжних вчених, як Ю. Одум, Дж. М. Андерсен, Е. Пианка, Р. Риклефс, М. Бігон, А. Швейцер, Дж. Харпер, Р. Уітеккер, Н. Борлаугом , Т. Міллер, Б. Небел і ін. Серед вітчизняних вчених слід навал І. П. Герасимова, А. М. Гілярова, В. Г. Горшкова, Ю. А. Ізраеля, К. С. Лосєва, Н. Н. Моїсеєва, Н. П. Наумова, Н. Ф. Реймерс, В. В. Розанова, Ю. М. Свіріжева, Н. В. Тимофєєва-Ресовський, С. С. Шварца, І. А. Шилова, А. В. Яблокова, А. Л. Яншина і ін.

Перші природоохоронні акти на Русі відомі з IХХII ст. (Наприклад, звід законів Ярослава Мудрого "Руська правда", в яких були встановлені правила охорони мисливських і Бортничі угідь). У ХIVXVII ст. на південних кордонах Російської держави існували «засічні лісу», своєрідні охоронювані території, на яких були заборонені господарські рубки. Історія зберегла більше 60 природоохоронних указів Петра I. При ньому ж почалося вивчення найбагатших природних ресурсів Росії. У 1805 р в Москві було засновано товариство випробувачів природи. В кінці ХІХ  початку ХХ ст. виник рух за охорону рідкісних об'єктів природи. Працями видатних учених В. В. Докучаєва, К. М. Бера, Г. А. Кожевникова, І. П. Бородіна, Д. Н. Анучина, С. В. Завадського та інших були закладені наукові основиохорони природи.

Початок природоохоронної діяльності радянської державизбіглося з низкою перших декретів, починаючи з «Декрету про землю» від 26 жовтня 1917 року, який заклав основи природокористування в країні.

Саме в цей період зароджується і отримує законодавче вираз основний вид природоохоронної діяльності  охорона природи.

У період 3040-х рр., У зв'язку з експлуатацією природних багатств, викликаних, головним чином, зростанням масштабів індустріалізації в країні, охорона природи стала розглядатися як "єдина система заходів, спрямована на захист, розвиток, якісне збагачення та раціональне використання природних фондів країни »(з резолюції Першого Всеросійського з'їзду з охорони природи, 1929 г.).

Таким чином, в Росії виникає новий вид природоохоронної діяльності  раціональне використання природних ресурсів.

У 50-і рр. подальший розвиток продуктивних сил в країні, посилення негативного впливулюдини на природу зумовлює необхідність створення ще однієї форми, яка регулює взаємодію суспільства і природи,  охорони середовища проживання людини. У цей період приймаються республіканські закони про охорону природи, які проголошують комплексний підхід до природи не тільки як до джерела природних ресурсів, а й як до середовища проживання людини. На жаль, ще тріумфувала лисенківському псевдонаука, канонізували слова І. В. Мічуріна про необхідність не чекати милості у природи.

У 6080-е рр. практично щорічно приймалися урядові постанови про посилення охорони природи (про охорону басейну Волги і Уралу, Азовського і Чорного морів, Ладозького озера, Байкалу, промислових міст Кузбасу і Донбасу, Арктичного узбережжя). Тривав процес створення природоохоронного законодавства, видавалися земельні, водні, лісові та інші кодекси.

Ці постанови і прийняті закони, як показала практика їх застосування, не дали необхідних результатів  згубний антропогенний вплив на природу тривало.
3. Значення екологічної освіти

Екологічна освіта не тільки дає наукові знання з області екології, а й є важливою ланкою екологічного вихованнямайбутніх фахівців. Це передбачає прищеплення їм високої екологічної культури, здатності дбайливого ставлення до природних багатств і ін. Іншими словами, у фахівців, в нашому випадку інженерно-технічного профілю, має сформуватися нова екологічна свідомість і мислення, суть якого в тому, що людина  частина природи і збереження природи  це збереження повноцінного життя людини.

Екологічні знання необхідні кожній людині, щоб збулася мрія багатьох поколінь мислителів про створення гідної людини середовища, для чого треба побудувати прекрасні міста, розвинути настільки досконалі продуктивні сили, щоб вони змогли б забезпечити гармонію людини і природи. Але ця гармонія неможлива, якщо люди вороже налаштовані один до одного і, тим більше, якщо йдуть війни, що, на жаль, має місце. Як справедливо зазначив американський еколог Б. Коммонер на початку 70-х рр .: «Пошуки витоків будь-якої проблеми, пов'язаної з навколишнім середовищем, призводять до незаперечної істини, що корінна причина кризи полягає не в тому, як люди взаємодіють з природою, а в тому , як вони взаємодіють один з одним ... і що, нарешті, миру між людьми і природою повинен передувати мир між людьми ».

В даний час стихійний розвиток взаємин з природою становить небезпеку для існування не тільки окремих об'єктів, територій країн і т. П., А й для всього людства.

Це пояснюється тим, що людина тісно пов'язаний з живою природою походженням, матеріальними та духовними потребами, але, на відміну від інших організмів, ці зв'язки взяли такі масштаби і форми, що це може призвести (і вже призводить!) До практично повного залучення живого покриву планети (біосфери) в життєзабезпечення сучасного суспільства, Поставивши людство на грань екологічної катастрофи.

Людина, завдяки даним йому природою розуму, прагне забезпечити собі «комфортні» умови середовища життє, прагне бути незалежним від її фізичних факторів, наприклад, від клімату, від нестачі їжі, позбутися від шкідливих для нього тварин і рослин (але зовсім «нешкідливих» для решти живого світу!) і т. п. Тому, людина перш за все відрізняється від інших видів тим, що взаємодіє з природою через створювану їм культуру,т. е. людство в цілому, розвиваючись, створює на Землі культурне середовищезавдяки передачі з покоління в покоління свого трудового і духовного досвіду. Але, як зазначав К. Маркс,  «культура, якщо вона розвивається стихійно, а не направляється свідомо ... залишає після себе пустелю».

Зупинити стихійний розвиток подій можуть лише знання про те, як ними управляти і, у випадку з екологією ці знання повинні «оволодіти масами», по крайней мере, більшою частиною суспільства, що можливо лише через загальне екологічна освіта людей починаючи зі шкільної лави і закінчуючи вузом .

Екологічні знання дозволяють усвідомити всю згубність війни і чвар між людьми, адже за цим криється не просто загибель окремих людей і навіть цивілізацій, тому що це призведе до загальної екологічної катастрофи, до загибелі всього людства. Значить, найважливіше з екологічних умов виживання людини і всього живого  це мирне життя на Землі. Саме до цього повинен і буде прагнути екологічно освічена людина.

Але було б несправедливо будувати всю екологію «навколо» тільки людини. Знищення природного середовища тягне за собою згубні наслідки для життя людини. Екологічні знання дозволяють йому зрозуміти, що людина і природа  єдине ціле і уявлення про панування його над природою досить примарні і примітивні.

Екологічно освічена людина не допустить стихійного ставлення до навколишнього його середовищі життя. Він буде боротися проти екологічного варварства, а якщо в нашій країні таких людей стане більшість, то вони забезпечать нормальне життя своїм нащадкам, рішуче ставши на захист дикої природи від жадібного настання «дикої» цивілізації, перетворюючи і вдосконалюючи саму цивілізацію, знаходячи найкращі «екологічно чисті »варіанти взаємини природи і суспільства.

У Росії, країнах СНД приділяється велика увага екологічній освіті. Міжпарламентської Асамблеї держав-учасниць СНД прийнятий Рекомендаційний законодавчий акт про екологічну освіту населення (1996) та інші документи, в тому числі і Концепція екологічної освіти.

Екологічна освіта, як вказується в преамбулі Концепції, призначене розвинути і закріпити більш досконалі стереотипи поведінки людей, спрямованого на:

1) економію природних ресурсів;

2) запобігання невиправданого забруднення навколишнього середовища;

3) повсюдне збереження природних екосистем;

4) повага до прийнятих міжнародною спільнотою нормам поведінки і співіснування;

5) формування свідомої готовності до активної особистої участі в здійснюваних природоохоронних заходах і посильної їх фінансової підтримки;

6) сприяння проведенню спільних природоохоронних дій та здійснення єдиної екологічної політики в СНД.

В даний час порушення екологічних законів можна зупинити, тільки піднявши на належну висоту екологічну культурукожного члена суспільства, а це можливо зробити, перш за все, через освіту, через вивчення основ екології, що особливо важливо для фахівців в області наук технічного напряму, в першу чергу для інженерів-будівельників, інженерів в області хімії, нафтохімії, металургії, машинобудування, харчової та добувної промисловості та т. д. Цей підручник і призначений для широкого кола студентів, які навчаються за технічними напрямами і спеціальностями вузів. За задумом авторів він повинен дати основні уявлення щодо головних напрямів теоретичної та прикладної екології і закласти основи екологічної культури майбутнього фахівця, заснованої на глибокому розумінні найвищої цінності гармонійного розвитку людини і природи.
Контрольні питання

1. Що таке екологія і який предмет її вивчення?

2. У чому полягає різниця завдання теоретичної і прикладної екології?

3. Етапи історичного розвитку екології як науки. Роль вітчизняних вчених в її становленні та розвитку.

4. Що таке природоохоронна діяльність і які її основні види?

5. Чому необхідні кожному члену суспільства, в тому числі і інженерно-технічним працівникам, екологічна культура та екологічна освіта?

Глава 1. Взаємодія організму та середовища
1.1. Головні рівні організації життя і екологія

Ген, клітина, орган, організм, популяція, співтовариство (біоценоз)  головні рівні організації життя. Екологія вивчає рівні біологічної організації від організму до екосистем. В її основі, як і всієї біології, лежить теорія еволюційного розвиткуорганічного світу Ч. Дарвіна, що базується на уявленнях про природний добір. У спрощеному вигляді його можна представити так: в результаті боротьби за існування виживають найбільш пристосовані організми, які передають вигідні ознаки, що забезпечують виживання, своєму потомству, яке може їх розвинути далі, забезпечивши стабільне існування даного типу організмів в даних конкретних умовах середовища. Якщо умови ці зміняться, то виживають організми з більш сприятливими для нових умов ознаками, переданими їм у спадок і т. Д.

Матеріалістичні уявлення про походження життя і еволюційну теорію Ч. Дарвіна можна пояснити лише з позицій екологічної науки. Тому не випадково, що слідом за відкриттям Дарвіна (1859) з'явився термін «екологія» Е. Геккеля (1866). Роль середовища, т. Е. Фізичних факторів, в еволюції і існування організмів не викликає сумнівів. Це середовище була названа абиотической,а складові її окремі частини (повітря, вода і ін.) і фактори (температура і ін.) називають абиотическими компонентами, на відміну від біотичних компонентів, Представленими живим речовиною. Взаємодіючи з абіотичним середовищем, т. Е. З абиотическими компонентами, вони утворюють певні функціональні системи, Де живі компоненти і середовище  «єдиний цілісний організм».

На рис. 1.1 зазначені вище компоненти представлені у вигляді рівнів біологічної організаціїбіологічних систем, які розрізняються за принципами організації та масштабами явищ. Вони відображають ієрархію природних систем, при якій менші підсистеми складають великі системи, самі є підсистемами більших систем.

Мал. 1.1. Спектр рівнів біологічної організації (по Ю. Одум, 1975)

Властивості кожного окремого рівня значно складніше і різноманітніше попереднього. Але пояснити це можна лише частково на основі даних про властивості попереднього рівня. Іншими словами, не можна передбачити властивості кожного наступного біологічного рівня виходячи з властивостей окремих складових його більш низьких рівнів, подібно до того, як не можна передбачити властивості води виходячи з властивостей кисню і водню. Таке явище називають емерджентним наявністю у системного цілого особливих властивостей, які не притаманні його підсистем і блокам, а також сумі інших елементів, не об'єднаних системоутворюючими зв'язками.

Екологія вивчає праву частину «спектра», зображеного на рис. 1.1, т. Е. Рівні біологічної організації від організмів до екосистем. В екології організм розглядається як цілісна система,взаємодіє із зовнішнім середовищем, як абиотической, так і біотичної. В цьому випадку в наше поле зору потрапляє така сукупність, як біологічний вид, що складається з подібних особин, які, тим не менш, як індивідуумивідрізняються один від одного. Вони точно так само несхожі, як несхожий один чоловік на іншого, теж відносяться до одного виду. Але всіх їх об'єднує єдиний для всіх генофонд , Що забезпечує їх здатність до розмноження в межах виду. Не може бути потомства від особин різних видів, навіть близькоспоріднених, об'єднаних в один рід, не кажучи вже про сімействі і більших таксонах, які об'єднують ще більш «далеких родичів».

Оскільки кожен окремий індивід (особина) має свої специфічні особливості, то і ставлення їх до стану середовища, до впливу її чинників різне. Наприклад, підвищення температури частина особин може не витримати і загинути, але популяція всього виду виживає за рахунок інших особин, більш пристосованих до підвищених температур.

популяція, в самому Загалом вигляді, Це сукупність особин одного виду. Генетики зазвичай додають як обов'язковий момент  здатність цієї сукупності до самовідтворення. Екологи ж, з огляду на обидві ці особливості, підкреслюють якусь ізольованість в просторі і в часі аналогічних сукупностей одного і того ж виду (Гіляров, 1990).

Ізольованість в просторі і в часі аналогічних популяцій відображає реальну природну структуру біоти. У реальному природному середовищу багато видів розсіяні на величезних просторах, тому вивчати доводиться якусь видову угруповання в межах певної території. Деякі з угруповань досить добре пристосовуються до місцевих умов, утворюючи так званий екотип. Ця навіть невелика група особин, пов'язаних між собою генетично, може дати початок великій популяції, причому досить стійкою досить тривалий час. Цьому сприяють адаптивність особин до абиотической середовищі, внутрішньовидова конкуренція та ін.

Однак справжніх одновидових угруповань і поселень в природі не існує, і ми зазвичай маємо справу з угрупуваннями, що складаються з багатьох видів. Такі угруповання називаються біологічними співтовариствами, або биоценозами.

біоценоз сукупність спільно мешкають популяцій різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин. Термін «біоценоз» вперше застосував Мебіус (1877), вивчаючи групу організмів устричної банки, т. Е. З самого початку це співтовариство організмів було обмежено таким собі «географічним» простором, в даному випадку межами мілини. Надалі цей простір було названо біотопом, під яким слід розуміти умови навколишнього середовища на певній території: повітря, вода, грунти і підстилають їх гірські породи. Саме в цій навколишньому середовищу існують рослинність, тваринний світ і мікроорганізми, що становлять біоценоз.

Зрозуміло, що компоненти біотопу не просто існують поруч, а активно взаємодіють між собою, створюючи певну біологічну систему, яку академік В. Н. Сукачов назвав биогеоценозом.У цій системі сукупність абіотичних і біотичних компонентів має «... свою, особливу специфіку взаємодій» і «певний тип обміну речовиною і енергією їх між собою та іншими явищами природи і що представляють собою внутрішнє суперечливе діалектичну єдність, що знаходиться в постійному русі, розвитку» (Сукачов, 1971). Схема біогеоценозу показана на рис. 1.2. Ця відома схема В. Н. Сукачова скоригована Г. А. Новіковим (1979).

Мал. 1.2. Схема біогеоценозу по Г. А. Новікову (1979)

Термін «біогеоценоз» був запропонований В. Н. Сукачова в кінці 30-х рр. Уявлення Сукачова в подальшому лягли в основу биогеоценологии цілого наукового напряму в біології, що займається проблемами взаємодії живих організмів між собою і з навколишнім їх абіотичним середовищем.

Однак дещо раніше, в 1935 р, англійським ботаніком А. Тенсли був введений термін «екосистема». екосистема, По А. Тенсли,  «сукупність комплексів організмів з комплексом фізичних факторів його оточення, т. Е. Чинників місцеперебування в широкому сенсі». Подібні визначення є і у інших відомих екологів  Ю. Одума, К. Віллі, Р. Уітеккера, К. Уатта.

Ряд прихильників екосистемного підходу на Заході вважають терміни «біогеоценоз» і «екосистема»  синонімами, зокрема Ю. Одум (1975, 1986).

Однак ряд російських вчених не поділяють цієї думки, бачачи певні відмінності. Проте багато хто не вважають ці відмінності суттєвими і ставлять знак рівності між цими поняттями. Це тим більш необхідно, що термін «екосистема» широко застосовується в суміжних науках, особливо природоохоронного змісту.

Особливе значення для виділення екосистем мають трофічні, т. е. харчові взаємовідносини організмів, що регулюють всю енергетику біотичних угруповань і всієї екосистеми в цілому.

Перш за все, всі організми діляться на дві великі групи  автотрофов і гетеротрофів.

автотрофніорганізми використовують неорганічні джерела для свого існування, тим самим створюючи органічну матерію з неорганічної. До таких організмів ставляться фотосинтезирующие зелені рослини суші і водного середовища, синьо-зелені водорості, деякі бактерії за рахунок хемосинтезу і ін.

Оскільки організми досить різноманітні за видами і формами харчування, то вони вступають між собою в складні трофічні взаємодії, тим самим виконуючи найважливіші екологічні функції в біотичних спільнотах. Одні з них виробляють продукцію, інші споживають, треті перетворять її в неорганічну форму. Їх називають відповідно: продуценти, консументи і редуценти.

продуценти виробники продукції, яку потім харчуються всі інші організми  це наземні зелені рослини, мікроскопічні морські та прісноводні водорості, що виробляють органічні речовини з неорганічних сполук.

Гетеротрофи це споживачі органічних речовин. Серед них є тварини, які вживають тільки рослинну їжу  травоїдні(Корова) або харчуються тільки м'ясом інших тварин  м'ясоїдні(Хижаки), а також ті, хто вживає і те й інше  «всеїдні»(Людина, ведмідь).

Редуценти (деструктори)  відновники. Вони повертають речовини з відмерлих організмів знову в неживу природу, розкладаючи органіку до простих неорганічних сполук і елементів (наприклад, на CO 2, NO 2 і H 2 O). Повертаючи в грунт або у водне середовище біогенні елементи, вони, тим самим, завершують біохімічний круговорот. Це роблять в основному бактерії, більшість інших мікроорганізмів і гриби. Функціонально редуценти  це ті ж консументи, тому їх часто називають мікроконсументамі.

А. Г. Банников (1977) вважає, що і комахи також грають важливу роль в процесах розкладання мертвої органіки і в почвообразовательних процесах.

Мікроорганізми, бактерії та інші більш складні форми в залежності від місця існування поділяють на аеробні,т. е. що живуть при наявності кисню, і анаеробні живуть в безкисневому середовищі.
1.2. Організм як жива цілісна система

Організм  будь-яка жива істота. Він відрізняється від неживої природипевною сукупністю властивостей, властивих тільки живої матерії: клітинна організація; обмін речовин по провідній ролі білків і нуклеїнових кислот, що забезпечує гомеостазорганізму  самовідновлення і підтримання сталості його внутрішнього середовища. Живим організмам притаманні рух, подразливість, ріст, розвиток, розмноження і спадковість, а також пристосованість до умов існування  адаптація.

Взаємодіючи з абіотичним середовищем, організм виступає як цілісна система, Що включає в себе все більш низькі рівнібіологічної організації (ліва частина «спектра», див. рис. 1.1). Всі ці частини організму (гени, клітини, клітинні тканини, цілі органи та їх системи) є компонентами доорганізменного рівня. Зміна одних частин і функцій організму неминуче тягне за собою зміну інших його частин і функцій. Так, в умовах, що змінюються існування, в результаті природного відбору ті чи інші органи отримують пріоритетний розвиток. Наприклад, потужна коренева система у рослин посушливої ​​зони (ковила) або «сліпота» в результаті редукції очей у тварин, що існують в темряві (кріт).

Живі організми володіють обміном речовин, або метаболізмом,при цьому відбувається безліч хімічних реакцій. Прикладом таких реакцій можуть служити дихання,яке ще Лавуазьє і Лаплас вважали різновидом горіння, або фотосинтез, За допомогою якого зеленими рослинами зв'язується сонячна енергія, а в результаті подальших процесів метаболізму використовується всім рослиною, і ін.

Як відомо, в процесі фотосинтезу, крім сонячної енергії, використовуються діоксид вуглецю і вода. сумарно хімічне рівнянняфотосинтезу виглядає так:

де C 6 H 12 O 6  багата енергією молекула глюкози.

Практично весь діоксид вуглецю (CO 2) надходить з атмосфери і вдень його рух направлено вниз, до рослин, де здійснюється фотосинтез і виділяється кисень. Дихання  процес зворотний, рух CO 2 вночі направлено вгору і йде поглинання кисню.

Деякі організми, бактерії, здатні створювати органічні сполуки і за рахунок інших компонентів, наприклад, за рахунок сполук сірки. Такі процеси називаються хемосинтезом.

Обмін речовин в організмі відбувається тільки за участю особливих макромолекулярних білкових речовин  ферментів, Що виконують роль каталізаторів. Кожна біохімічна реакція в процесі життя організму контролюється особливим ферментом, який в свою чергу контролюється одиничним геном. Зміна гена, зване мутацією, призводить до зміни біохімічної реакції внаслідок зміни ферменту, а в разі нестачі останнього, то і до випадання відповідної ступені метаболічної реакції.

Однак не тільки ферменти регулюють процеси метаболізму. їм допомагають коферменти великі молекули, частиною яких є вітаміни. вітаміни особливі речовини, які необхідні для обміну речовин всіх організмів  бактерій, зелених рослин, тварин і людини. Відсутність вітамінів веде до хвороб, так як не формуються необхідні коферменти і порушується обмін речовин.

Нарешті, для ряду метаболічних процесів необхідні особливі хімічні речовини, звані гормонами, які виробляються в різних місцях (органах) організму і доставляються в інші місця кров'ю або за допомогою дифузії. Гормони здійснюють в будь-якому організмі загальну хімічну координацію метаболізму і допомагають в цій справі, наприклад, нервовій системітварин і людини.

На молекулярно-генетичному рівні особливо чутливо вплив забруднюючих речовин, іонізуючої та ультрафіолетової радіації. Вони викликають порушення генетичних систем, структури клітин і пригнічують дію ферментних систем. Все це призводить до хвороб людини, тварин і рослин, пригнічення і навіть знищення видів організмів.

Метаболічні процеси протікають з різною інтенсивністю протягом усього життя організму, всього шляху його індивідуального розвитку. Цей його шлях від зародження і до кінця життя називається онтогенезом. онтогенезявляє собою сукупність послідовних морфологічних, фізіологічних і біохімічних перетворень, що зазнають організмом за весь період життя.

онтогенез включає зрісторганізму, т. е. збільшення маси і розмірів тіла, і диференціацію, Т. Е. Виникнення відмінностей між однорідними клітинами і тканинами, що приводить їх до спеціалізації по виконанню різних функцій в організмі. У організмів з статевим розмноженням онтогенез починається з заплідненої клітини (зиготи). При безстатевому розмноженні  з утворенням нового організму шляхом ділення материнського тіла або спеціалізованої клітини, шляхом брунькування, а також від кореневища, бульби, цибулини і т. П.

Кожен організм в онтогенезі проходить ряд стадій розвитку. Для організмів, що розмножуються статевим шляхом розрізняють зародкову(Ембріональну), послезародишевом(Постембріональний) і період розвитку дорослого організму. Зародковий період закінчується виходом зародка з яйцевих оболонок, а у живонароджених  народженням. важливе екологічне значення для тварин має початковий етап послезародишевого розвитку, що протікає по типу прямого розвиткуабо за типом метаморфоза, Проходячи личиночную стадію. У першому випадку йде поступовий розвиток у доросле форму (курча  курка і т. Д.), У другому  розвиток відбувається спочатку у вигляді личинки, Яка існує і харчується самостійно, перш ніж перетворитися на дорослу особину (пуголовок  ​​жаба). У ряду комах личиночная стадія дозволяє пережити несприятливий час року (низькі температури, посуху і т. Д.)

В онтогенезі рослин розрізняють зростання, розвиток(Формується дорослий організм) і старіння(Ослаблення біосинтезу всіх фізіологічних функцій і смерть). Основною особливістю онтогенезу вищих рослин і більшості водоростей є чергування безстатевого (спорофіт) і статевого (гематофіт) поколінь.

Процеси і явища, які відбуваються на онтогенетичної рівні, т. Е. На рівні індивіда (особи),  це необхідна і дуже суттєва ланка функціонування всього живого. Процеси онтогенезу можуть бути порушені на будь-якій стадії дією хімічного, світлового та теплового забруднення середовища і можуть привести до появи виродків або навіть до загибелі індивідів на післяпологовий стадії онтогенезу.

Сучасний онтогенез організмів склався протягом тривалої еволюції, в результаті їх історичного розвитку  філогенезу.Не випадково цей термін ввів Е. Геккель в 1866 р, так як для цілей екології необхідна реконструкція еволюційних перетворень тварин, рослин і мікроорганізмів. Цим займається наука  філогенетика, яка базується на даних трьох наук  морфології, ембріології і палеонтології.

Взаємозв'язок між розвитком живого в історико-еволюційному плані і індивідуальним розвитком організму сформульована Е. Геккелем у вигляді биогенетического закону : Онтогенез будь-якого організму є короткий і коротке повторення філогенезу даного виду. Іншими словами, спочатку в утробі матері (у ссавців і ін.), А потім, з'явившись на світ, індивідв своєму розвитку повторює в скороченому вигляді історичний розвиток свого виду.
1.3. Загальна характеристика біоти Землі

В даний час на Землі налічується більше 2,2 млн видів організмів. Систематика їх все більше ускладнюється, хоча основний її кістяк залишається майже незмінним з часу її створення видатним шведським вченим КарломЛиннеем в середині ХVII ст.

Таблиця 1.1

Вищі таксони сітематікі імперії клітинних організмів

Виявилося, що на Землі існують дві великі групи організмів, відмінності між якими набагато більш глибокі, ніж між вищими рослинами і вищими тваринами, і, отже, по праву серед клітинних були виділені два надцарства: прокариотов  низько організованих доядерних і еукаріотів  високоорганізованих ядерних. прокаріоти(Procaryota) представлені царством так званих дробянок, до яких відносяться бактерії і синьо-зелені водорості, В клітинах яких немає ядра і ДНК в них не відділяється від цитоплазми ніякої мембраною. еукаріоти(Eucaryota) представлені трьома царствами: тварин, грибіві рослин , Клітини яких містять ядро ​​і ДНК відокремлена від цитоплазми ядерною мембраною, оскільки знаходиться в самому ядрі. Гриби виділені в окреме царство, так як виявилося, що вони не тільки не відносяться до рослин, але мають, ймовірно, походження від амебоидних двужгутіковие найпростіших, т. Е. Мають більш тісний зв'язок з тваринним світом.

Однак такий розподіл живих організмів на чотири царства ще не лягло в основу довідкової та навчальної літератури, Тому при подальшому викладі матеріалу ми дотримуємося традиційних класифікацій, за якими бактерії, синьо-зелені водорості і гриби є відділами нижчих рослин.

Всю сукупність рослинних організмів даної території планети будь-який детальності (регіону, району і т. Д.) Називають флорою,а сукупність тваринних організмів  фауною.

Флора і фауна даної території в сукупності складають біоту.Але ці терміни мають і набагато більш широке застосування. Наприклад, кажуть флора квіткових рослин, флора мікроорганізмів (мікрофлора), мікрофлора грунтів і т. П. Аналогічно використовується термін «фауна»: фауна ссавців, фауна птахів (орнітофауна), мікрофауна і т. П. Термін «біота» використовують, коли хочуть оцінити взаємодію всіх живих організмів і середовища або, скажімо, вплив «грунтової біоти» на процеси ґрунтоутворення та ін. Нижче наводиться Загальна характеристикафауни і флори відповідно до класифікації (див. табл. 1.1).

прокаріотиє найдавнішими організмами в історії Землі, сліди їх життєдіяльності виявлені у відкладеннях докембрію, т. е. близько мільярда років тому. В даний час їх відомо близько 5000 видів.

Найпоширенішими серед дробянок є бактерії , І в даний час це найпоширеніші в біосфері мікроорганізми. Їх розміри складають від десятих часток до двох-трьох мікрометрів.

Бактерії поширені повсюдно, але найбільше їх в грунтах  сотні мільйонів на один грам грунту, а в чорноземах понад два мільярди.

Мікрофлора грунтів досить різноманітна. Тут бактерії виконують різні функції і поділяються на такі фізіологічні групи: бактерії гниття, нитрофицирующие, азотофиксирующие, серобактерии і ін. Серед них є аеробні і анаеробні форми.

В результаті ерозії грунтів бактерії потрапляють у водойми. У прибережній частині їх до 300 тис. В 1 мл, з видаленням від берега і з глибиною їх кількість знижується до 100200 особин на 1 мл.

В атмосферному повітрі бактерій значно менше.

Широко поширені бактерії в літосфері нижче грунтового горизонту. Під грунтовим шаром їх всього на порядок менше, ніж в грунті. Бактерії поширюються на сотні метрів в глибину земної кориі навіть зустрічаються на глибині двох і більше тисяч метрів.

Синьо-зелені водорості подібні за будовою з бактеріальними клітинами, є фотосинтезуючими автотрофами. Живуть переважно в поверхневому шарі прісноводних водойм, хоча є і в морях. Продуктом їх метаболізму є азотисті сполуки, які сприятимуть розвитку інших планктонних водоростей, що за певних умов може призвести до «цвітіння» води і до її забруднення, в тому числі і в водопровідних системах.

еукаріоти це всі інші організми Землі. Найпоширеніші серед них  рослини, яких близько 300 тис. Видів.

рослини  це практично єдині організми, які створюють органічну речовину за рахунок фізичних (неживих) ресурсів  сонячної інсоляції і хімічних елементів, які з грунтів (комплекс біогеннихелементів). Всі інші харчуються вже готової органічної їжею. Тому рослини як би створюють, продукують їжу для всього решти тваринного світу, т. Е. Є продуцентами.

Всі одноклітинні і багатоклітинні форми рослин мають, як правило, автотрофне харчування за рахунок процесів фотосинтезу.

водорості це велика група рослин, що живуть у воді, де вони можуть або вільно плавати, або прикріплюватися до субстрату. Водорості  це перші на Землі фотосинтезуючі організми, яким ми зобов'язані появі кисню в її атмосфері. Крім того, вони здатні засвоювати азот, сірку, фосфор, калій і інші компоненти безпосередньо з води, а не з грунту.

Інші, більш високоорганізовані рослини мешканці суші. Вони отримують поживні елементи з грунту за допомогою кореневої системи, які транспортуються через стебло в листя, де беруть початок процеси фотосинтезу. Лишайники, мохи, папоротеподібні, голонасінні і покритонасінні (квіткові) є одним з найважливіших елементів географічного ландшафту, домінуютьтут квіткові, яких більше 250 тис. видів. Рослинність суші  головний генератор кисню, що надходить в атмосферу, і її бездумне знищення не тільки залишить тварин і людини без їжі, але і без кисню.

Нижчі грунтові гриби відіграють основну роль в процесах ґрунтоутворення.

тварини представлені великою різноманітністю форм і розмірів, їх більше 1,7 млн ​​видів. Все царство тварин  це гетеротрофні організми, консументи.

Найбільша кількість видів і найбільша чисельність особин у членистоногих.Комах, наприклад, стільки, що на кожну людину їх припадає понад 200 млн особин. На другому місці за кількістю видів варто клас молюсків,але їх чисельність значно менше, ніж комах. На третьому місці за кількістю видів виступають хребетні, Серед яких ссавці займають приблизно десяту частину, а половина всіх видів припадає на риб.

Значить, велика частина видів хребетних формувалася в водних умовах, А комахи  це суто тварини суші.

Комахи розвивалися на суші в тісному зв'язку з квітковими рослинами, будучи їх запилювачами. Ці рослини з'явилися пізніше інших видів, але більше половини видів всіх рослин доводиться на квіткові. Видоутворення в цих двох класах організмів перебувало і перебуває зараз в тісному взаємозв'язку.

Якщо порівняти кількість видів сухопутнихорганізмів і водних,то це співвідношення буде приблизно однаково і для рослин, і для тварин  кількість видів на суші  9293%, в воді  78%, значить, вихід організмів на сушу дав потужний поштовх еволюційному процесу в напрямі збільшення видового різноманіття, Що веде до підвищення стійкості природних співтовариств організмів і екосистем в цілому.
1.4. Про життєвого середовища та екологічні чинники

Навколишнє середовище організму  це сукупність абіотичних і біотичних рівнів його життя. Властивості середовища постійно змінюються і будь-яка істота, щоб вижити, пристосовується до цих змін.

Вплив середовища сприймається організмами за посередництвом чинників середовища, званих екологічними.

екологічні фактори це певні умови і елементи середовища, які надають специфічний вплив на організм. Вони підрозділяються на абіотичні, біотичні і антропогенні (рис. 1.3).

Мал. 1.3. Класифікація екологічних факторів

абіотичних факторів називають всю сукупність факторів неорганічного середовища, що впливають на життя і поширення тварин і рослин. Серед них розрізняють фізичні, хімічні і едафіческіе. Нам видається, що не слід недооцінювати екологічну роль природних геофізичних полів.

фізичні фактори це ті, джерелом яких служить фізичний стан або явище (механічне, хвильовий і ін.). Наприклад, температура  якщо вона висока, буде опік, якщо дуже низька  обмороження. На дію температури можуть вплинути й інші фактори: у воді  протягом, на суші  вітер і вологість, і т. П.

хімічні чинники це ті, які походять від хімічного складусередовища. Наприклад, солоність води, якщо вона висока, життя у водоймі може зовсім відсутніми (Мертве море), але в той же час, в прісній воді не можуть жити більшість морських організмів. Від достатності вмісту кисню залежить життя тварин на суші і в воді, і т. П.

едафіческіе чинники, Т. Е. Грунтові,  це сукупність хімічних, фізичних і механічних властивостейгрунтів і гірських порід, що впливають як на організми, що живуть в них, т. е. для яких вони є середовищем існування, так і на кореневу систему рослин. Добре відомі впливу хімічних компонентів (біогенних елементів), температури, вологості, структури грунтів, вмісту гумусу і т. П. На ріст і розвиток рослин.

Природні геофізичні полянадають глобальне екологічний вплив на біоту Землі і людини. Добре відомо екологічне значення, наприклад, магнітного, електромагнітного, радіоактивного та інших полів Землі.

Геофізичні поля також є фізичними факторами, але мають літосферну природу, більш того, можна з повною підставою вважати, що і едафіческіе фактори мають переважно літосферну природу, так як середовищем їхнього виникнення і дії є грунт, яка формується з гірських порід поверхневої частини літосфери, тому ми їх і об'єднали в одну групу (див. рис. 1.3).

Однак не тільки абіотичні фактори впливають на організми. Організми утворюють спільноти, де їм доводиться боротися за харчові ресурси, за володіння певними пасовищами або територією полювання, т. Е. Вступати в конкурентну боротьбу між собою як на внутривидовом, так і, особливо, на межвидовом рівні. Це вже фактори живої природи, або біотичні фактори.

біотичні фактори  сукупність впливів життєдіяльності одних організмів на життєдіяльність інших, а також на неживу середу проживання (Хрустальов і ін., 1996). В останньому випадку мова йде про здатність самих організмів певною мірою впливати на умови проживання. Наприклад, в лісі під впливом рослинного покриву створюється особливий мікроклімат,або мікросередовище, де в порівнянні з відкритим місцем життя створюється свій температурно-вологості режим: взимку тут на кілька градусів тепліше, влітку  прохолодніше і вологіше. Особливе мікросередовище створюється також у дуплах дерев, в норах, печерах і т. П.

Особливо слід відзначити умови мікросередовища під сніговим покривом, яка має вже чисто абиотическую природу. В результаті отепляющее сцена, яке найбільш ефективно при його товщині не менше 5070 см, в його підставі, приблизно в 5-сантиметровому шарі, живуть взимку дрібні тварини-гризуни, так як температурні умови для них тут сприятливі (від 0 до мінус 2 ° С). Завдяки цьому ж ефекту зберігаються під снігом сходи озимих злаків  жита, пшениці. В снігу від сильних морозів ховаються і великі тварини  олені, лосі, вовки, лисиці, зайці та ін., Лягаючи в сніг для відпочинку.

внутрішньовидові взаємодіїміж особинами одного і того ж виду складаються з групового і масового ефектів і внутрішньовидової конкуренції. Груповий та масовий ефекти  терміни, запропоновані Грассі (1944), позначають об'єднання тварин одного виду в групи по дві або більше особин і ефект, викликаний перенаселенням середовища. В даний час найчастіше ці ефекти називаються демографічними факторами. Вони характеризують динаміку чисельності і щільність груп організмів на популяційному рівні, в основі якої лежить внутрішньовидова конкуренція, Яка в корені відрізняється від міжвидової. Вона проявляється в основному в територіальному поведінці тварин, які захищають місця своїх гніздівель і відому площу в окрузі. Так діють багато птахів і риби.

міжвидові взаємовідносинизначно різноманітніші (див. рис.1.3). Два живуть поруч виду можуть взагалі ніяк не впливати один на одного, можуть впливати і сприятливо, і несприятливо. Можливі типи комбінацій і відображають різні види взаємин:

 нейтрализм обидва види незалежні і не мають жодного дії один на одного;

 конкуренція кожен з видів надає на інший несприятливий вплив;

 мутуалізмом види не можуть існувати одне без одного;

 Протокооперація(Співдружність)  обидва види утворюють спільноту, але можуть існувати й окремо, хоча спільнота приносить їм обом користь;

 комменсализм один вид, комменсал, отримує користь від співжиття, а інший вид  господар не має ніякої вигоди (взаємна терпимість);

 Аменсалізм один вид, аменсал, відчуває від іншого пригнічення росту і розмноження;

 хижацтво хижий вид живиться своєю жертвою.

Міжвидові відносини лежать в основі існування біотичних угруповань (біоценозів).

антропогенні чинники  чинники, породжені людиною і впливають на навколишнє середовище (забруднення, ерозія грунтів, знищення лісів і т. Д.), Розглядаються в прикладної екології (див. «Частина II» цього підручника).

Серед абіотичних чинників досить часто виділяють кліматичні(Температура, вологість повітря, вітер і ін.) І гідрографічні чинники водного середовища (вода, течія, солоність і ін.).

Більшість факторів, якісно і кількісно, ​​змінюються в часі. Наприклад, кліматичні  протягом доби, сезону, по роках (температура, освітленість та ін.).

Фактори, зміни яких у часі повторюються регулярно, називають періодичними.До них відносяться не тільки кліматичні, але і деякі гідрографічні  припливи і відливи, деякі океанські течії. Фактори, що виникають несподівано (виверження вулкана, напад хижака і т. П.), Називаються непериодическими.

Підрозділ факторів на періодичні і неперіодичні (Мончадскій, 1958) має дуже велике значення при вивченні пристосованості організмів до умов життя.

1.5. Про адаптаціях організмів до середовища проживання

адаптація (Лат. Пристосування)  пристосування організмів до середовища. Цей процес охоплює будова і функції організмів (особин, видів, популяцій) і їх органів. Адаптація завжди розвивається під впливом трьох основних чинників  мінливості, спадковості і природного відбору(Так само як і штучного, здійснюваного людиною).

Основні адаптації організмів до факторів зовнішнього середовища спадково обумовлені. Вони формувалися на історико-еволюційному шляху біоти і змінювалися разом з мінливістю екологічних факторів. Організми адаптовані до постійно діючих періодичним факторам, Але серед них важливо розрізняти первинні і вторинні.

первинні це ті чинники, які існували на Землі ще до виникнення життя: температура, освітленість, припливи, відливи і ін. Адаптація організмів до цих чинників найбільш древня і найбільш досконала.

вторинніперіодичні фактори є наслідком зміни первинних: вологість повітря, що залежить від температури; рослинна їжа, що залежить від циклічності в розвитку рослин; ряд біотичних факторів внутрішньовидової впливу та ін. Вони виникли пізніше первинних, і адаптація до них не завжди чітко виражена.

У нормальних умовах в местообитании повинні діяти тільки періодичні фактори, неперіодичні  відсутні.

Джерелом адаптації є генетичні зміни в організмі  мутації, Що виникають як під впливом природних факторів на історико-еволюційному етапі, так і в результаті штучного впливу на організм. Мутації різноманітні і їх накопичення може навіть призвести до дезінтеграційним явищам, але завдяки відборумутації і їх комбінування набувають значення «провідного творчого фактора адаптивної організації живих форм» (Вікіпедія. 1970. Т. 1).

На історико-еволюційному шляху розвитку на організми діють абіотичні і біотичні фактори в комплексі. Відомі як успішні адаптації організмів до цього комплексу чинників, так і «безуспішні», т. Е. Замість адаптації вид вимирає.

Прекрасний приклад успішної адаптації  еволюція коня протягом приблизно 60 млн років від низькорослого предка до сучасного і красивого швидконогого тваринного з висотою в холці до 1,6 м. Протилежний цьому приклад  порівняно недавнє (десятки тисяч років тому) вимирання мамонтів. Високоарідний, субарктичний клімат останнього заледеніння привів до зникнення рослинності, якій харчувалися ці тварини, до речі, добре пристосовані до низьких температур (Величко, 1970). Крім того, висловлюються думки, що в зникненні мамонта «винен» і первісна людина, якому теж треба було вижити: м'ясо мамонтів вживалося їм в якості їжі, а шкура  рятувала від холоду.

У наведеному прикладі з мамонтами брак рослинної їжі спочатку обмежував кількість мамонтів, а її зникнення призвело до їх загибелі. Рослинна їжа виступала тут у вигляді лімітує фактора. Ці фактори відіграють найважливішу роль у виживанні та адаптації організмів.

1.6. Лімітуючі екологічні фактори

Вперше на значення факторів, що лімітують вказав німецький агрохімік Ю. Лібіх в середині ХІХ ст. він встановив закон мінімуму: Урожай (продукція) залежить від фактора, що знаходиться в мінімумі. Якщо в грунті корисні компоненти в цілому являють собою врівноважену систему і тільки якусь речовину, наприклад, фосфор, міститься в кількостях, близьких до мінімуму, то це може знизити врожай. Але виявилося, що навіть ті ж самі мінеральні речовини, дуже корисні при оптимальному вмісті їх в грунті, знижують урожай, якщо вони в надлишку. Значить, фактори можуть бути лімітуючими, перебуваючи і в максимумі.

Таким чином, лимитирующими екологічними факторамислід називати такі чинники, які обмежують розвиток організмів через їх нестачі або надлишку в порівнянні з потребою (оптимальним вмістом). Їх іноді називають обмежуючими факторами.

Що стосується закону мінімуму Ю. Лібіха, то він має обмежену дію і тільки на рівні хімічних речовин. Р. Мітчерліх показав, що врожай залежить від сукупної дії всіх факторів життя рослин, включаючи сюди температуру, вологість, освітленість і т. Д.

відмінності в сукупномуі ізольованомудіях відносяться і до інших факторів. Наприклад, з одного боку, дію негативних температур посилюється вітром і високою вологістю повітря, але з іншого  висока вологість послаблює дію високих температур і т. Д. Але незважаючи на взаємовплив факторів, все-таки вони не можуть замінити один одного, що і знайшло відображення в законі незалежності факторів В. Р. Вільямса: Умови життя рівнозначні, жоден з факторів життя не може бути замінений іншим. Наприклад, не можна дія вологості (води) замінити дією вуглекислого газуабо сонячного світла і т. д.

Найбільш повно і в найбільш загальному вигляді всю складність впливу екологічних факторів на організм відображає закон толерантності В. Шелфорда: Відсутність або неможливість процвітання визначається нестачею (в якісному або кількісному сенсі) або, навпаки, надлишком будь-якого з ряду факторів, рівень яких може виявитися близьким до меж переноситься даним організмом. Ці дві межі називають межами толерантності.

Щодо дії одного фактора можна проілюструвати цей закон так: якийсь організм здатний існувати при температурі від мінус 5 до плюс 25 0 С, т. Е. діапазон його толерантностілежить в межах цих температур. Організми, для життя яких потрібні умови, обмежені вузьким діапазоном толерантності щодо величини температури, називають стенотермним( «Стіно»  вузький), а здатні жити в широкому діапазоні температур  Еврітермние( «Еврі»  широкий) (рис. 1.4).

Мал. 1.4. Порівняння відносних меж толерантності стенотермним і
еврітермних організмів (по Ф. Руттнер, 1953)

Подібно температурі діють і інші лімітуючі фактори, а організми по відношенню до характеру їх впливу називають, відповідно, стенобіонтамі Еврибіонти. Наприклад, кажуть, організм стенобіонтам по відношенню до вологості або Еврибіонти до кліматичних чинників і т. П. Організми, Еврібіонтность до основних кліматичних чинників, найбільш широко поширені на Землі.

Діапазон толерантності організму не залишається постійним  він, наприклад, звужується, якщо будь-якої з факторів близький до якогось межі або при розмноженні організму, коли багато факторів стають лімітуючими. Значить, і характер дії екологічних факторів при певних умовах може змінюватися, т. Е. Він може бути, а може і не бути лімітуючим. При цьому не можна забувати, що організми і самі здатні знизити лимитирующее дію чинників, створивши, наприклад, певний мікроклімат (мікросередовище). Тут виникає своєрідна компенсація факторів, Яка найбільш ефективна на рівні спільнот, рідше  на видовому рівні.

Така компенсація факторів зазвичай створює умови для фізіологічної акліматизаціївиду-еврібіота, що має широке поширення, який, аккліматізіруясь в даному конкретному місці, створює своєрідну популяцію, яку називають екотип,межі толерантності якої відповідають місцевим умовам. При більш глибоких адаптаційних процесах тут можуть з'явитися і генетичні раси.

Отже, в природних умовах організми залежать від стану критичних фізичних факторів, від змісту необхідних речовині від діапазону толерантностісамих організмів до цих та інших компонентів середовища.
Контрольні питання

1. Що таке рівні біологічної організації життя? Які з них є об'єктами вивчення екології?

2. Що таке біогеоценоз і екосистема?

3. Як поділяються організми за характером джерела живлення? За екологічним функцій в біотичних спільнотах?

4. Що таке живий організм і чим він відрізняється від неживої природи?

5. Який механізм адаптації при взаємодії організму як цілісної системи з навколишнім середовищем?

6. Що таке дихання і фотосинтез рослин? Яке значення мають метаболічні процеси автотрофов для біоти Землі?

7. У чому суть биогенетического закону?

8. У чому особливості сучасної класифікації організмів?

9. Що таке середовище проживання організму? Поняття про екологічні фактори.

10. Як називають сукупність факторів неорганічного середовища? Наведіть найменування і дайте визначення цих факторів.

11. Як називають сукупність факторів живої органічної середовища? Наведіть найменування і дайте визначення впливів життєдіяльності одних організмів на життєдіяльність інших на внутрішньовидових і міжвидових рівнях.

12. У чому суть адаптацій? Яке значення періодичних і неперіодичних чинників в процесах адаптації ?.

13. Як називаються екологічні фактори, що обмежують розвиток організму? Закони мінімуму Ю. Лібіха і толерантності В. Шелфорда.

14. У чому сутність ізольованого і сукупної дії екологічних факторів? Закон В. Р. Вільямса.

15. Що розуміється під діапазоном толерантності організму і як вони поділяються залежно від величини цього діапазону?

12-е изд., Доп. і перераб. - Ростов н / Д: Фенікс, 2007. - 602 с.

Лауреат конкурсу Міністерства освіти Російської Федерації по створенню підручників нового покоління з загальних природничих дисциплін (Москва, 1999). Перший російський підручник з дисципліни «Екологія» для студентів вузів, що навчаються технічних наук.

Підручник написаний відповідно до вимог чинного державного освітнього стандарту і програмою, рекомендованою Міністерством освіти Росії. Він складається з двох частин - теоретичної і прикладної. У п'яти його розділах розглянуті основні положення загальної екології, вчення про біосферу, екології людини; антропогенний вплив на біосферу, проблеми екологічного захисту і охорони навколишнього середовища. В цілому, підручник формує у студентів нове екологічне, ноосферне світогляд.

Призначається для студентів вищих навчальних закладів. Підручник рекомендується також для вчителів і учнів середніх шкіл, ліцеїв і коледжів. Він необхідний і для широкого кола інженерно-технічних працівників, які займаються питаннями раціонального природокористування і охорони навколишнього середовища.

формат: pdf

Розмір: 9,4 Мб

Завантажити: drive.google

формат: doc

Розмір: 28 Мб

Завантажити: drive.google

ЗМІСТ
Шановний читачу! 10
Передмова 11
Вступ. ЕКОЛОГІЯ. КОРОТКИЙ ОГЛЯД РОЗВИТКУ 13
§ 1. Предмет і завдання екології 13
§ 2. Історія розвитку екології 17
§ 3. Значення екологічної освіти 21
Частина I. ТЕОРЕТИЧНА ЕКОЛОГІЯ
Розділ перший. ЗАГАЛЬНА ЕКОЛОГІЯ 26
Глава 1. Організм як жива цілісна система 26
§ 1. Рівні біологічної організації і екологія 26
§ 2. Розвиток організму як живої цілісної системи 32
§ 3. Системи організмів і біота Землі? 6
Глава 2. Взаємодія організму та середовища 43
§ 1. Поняття про середовище існування і екологічні чинники 43
§ 2. Основні уявлення про адаптаціях організмів 47
§ 3. лімітуючим чинником 49
§ 4. Значення фізичних та хімічних факторів середовища в житті організмів 52
§ 5. едафічної чинники і їх роль в житті рослин і ґрунтової біоти 70
§ 6. Ресурси живих істот як екологічні фактори 77
Глава 3. Популяції 86
§ 1. Статичні показники популяцій 86
§ 2. Динамічні показники популяцій 88
§ 3. Тривалість життя 90
§ 4. Динаміка зростання чисельності популяції 94
§ 5. Екологічні стратегії виживання 99
§ 6. Регуляція щільності популяції 100
Глава 4. Біотичні спільноти 105
§ 1. Видова структура біоценозу 106
§ 2. Просторова структура біоценозу 110
§ 3. Екологічна ніша. Взаємовідносини організмів у біоценозі 111
Глава 5. Екологічні системи 122
§ 1. Концепція екосистеми 122
§ 2. Продукування і розкладання в природі 126
§ 3. Гомеостаз екосистеми 128
§ 4. Енергія екосистеми 130
§ 5. Біологічна продуктивність екосистем 134
§ 6. Динаміка екосистеми 139
§ 7. Системний підхід і моделювання векологіі 147
Розділ другий. Вчення про БИОСФЕРЕ 155
Глава 6. Біосфера - глобальна екосистема землі 155
§ 1. Біосфера як одна з оболонок Землі 155
§ 2. Склад і межі біосфери 161
§ 3. Кругообіг речовин в природі 168
§ 4. Біогеохімічні цикли найбільш життєво важливих біогенних речовин 172
Глава 7. Природні екосистеми землі як хорологіческіе одиниці біосфери 181
§ 1. Класифікація природних екосистем біосфери на ландшафтній основі 181
§ 2. Наземні біоми (екосистеми) 190
§ 3. Прісноводні екосистеми 198
§ 4. Морські екосистеми 207
§ 5. Цілісність біосфери як глобальної екосистеми 213
Глава 8. Основні напрямки еволюції біосфери 217
§ 1. Вчення В. І. Вернадського про біосферу 217
§ 2. Біорізноманіття біосфери як результат її еволюції 223
§ 3. 0 регулюючому впливі біоти на навколишнє середовище 226
§ 4. Ноосфера як нова стадія еволюції біосфери 230
Розділ третій. ЕКОЛОГІЯ ЛЮДИНИ 234
Глава 9. Біосоціальних природа людини і екологія 234
§ 1. Людина як біологічний вид 235
§ 2. Популяційна характеристика людини 243
§ 3. Природні ресурси Землі як фактор, що лімітує виживання людини 250
Глава 10. Антропогенні екосистеми 258
§ 1. Людина і екосистеми 258
§ 2. Сільськогосподарські екосистеми (агроекосистеми) 263
§ 3. Індустріально-міські екосистеми 266
Глава 11. Екологія і здоров'я людини 271
§ 1. Вплив природно-екологічних факторів на здоров'я людини 271
§ 2. Вплив соціально-екологічних факторів на здоров'я людини 274
§ 3. Гігієна і здоров'я людини 282
Частина II. ПРИКЛАДНА ЕКОЛОГІЯ
Розділ четвертий. Антропогенного впливу на біосферу 286
Глава 12. Основні види антропогенних впливів на біосферу 286
Глава 13. Антропогенні впливи на атмосферу 295
§ 1. Забруднення атмосферного повітря 296
§ 2. Основні джерела забруднення атмосфери 299
§ 3. Екологічні наслідки забруднення атмосфери 302
§ 4. Екологічні наслідки глобального забруднення атмосфери 307
Глава 14. Антропогенні впливи на гідросферу 318
§ 1. Забруднення гідросфери 318
§ 2. Екологічні наслідки забруднення гідросфери 326
§ 3. Ісгощеніе підземних і поверхневих вод 331
Глава 15. Антропогенні впливи на літосферу 337
§ 1. Впливу на грунту 338
§ 2. Впливу на гірські породи і їх масиви 352
§ 3. Впливу на надра 360
Глава 16. Антропогенні впливи на біотичні спільноти 365
§ 1. Значення лісу в природі та житті людини 365
§ 2. Антропогенні впливи на ліси та інші рослинні угруповання 369
§ 3. Екологічні наслідки впливу людини на рослинний світ 372
§ 4. Значення тваринного світу в біосфері 377
§ 5. Вплив людини на тварин і причини їх вимирання 379
Глава 17. Особливі види впливу на біосферу 385
§ 1. Забруднення середовища відходами виробництва і споживання 385
§ 2. Шумове вплив 390
§ 3. Біологічне забруднення 393
§ 4. Вплив електромагнітних полів та випромінювань 395
Глава 18. Екстремальні впливу на біосферу 399
§ 1. Вплив зброї масового знищення 400
§ 2. Вплив техногенних екологічних катастроф 403
§ 3. Стихійні лиха 408
Розділ п'ятий. ЕКОЛОГІЧНА ЗАХИСТ ТА ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА 429
Глава 19. Основні принципи охорони навколишнього природного середовища та раціонального природокористування 429
Глава 20. Інженерна екологічний захист 437
§ 1. Принципові напрямки інженерного захисту навколишнього середовища 437
§ 2. Нормування якості навколишнього середовища 443
§ 3. Захист атмосфери 451
§ 4. Захист гідросфери 458
§ 5. Захист літосфери 471
§ 6. Захист біотичних угруповань 484
§ 7. Захист навколишнього середовища від особливих видів впливів 500
Глава 21. Основи екологічного права 516
§ 1. Джерела екологічного права 516
§ 2. Державні органи охорони навколишнього середовища 520
§ 3. Екологічна стандартизація і паспортизація 522
§ 4. Екологічна експертиза та оцінка впливу на навколишнє середовище (ОВНС) 524
§ 5. Екологічний менеджмент, аудит та сертифікація 526
§ 6. Поняття про екологічний ризик 528
§ 7. Екологічний моніторинг (моніторинг навколишнього середовища) 531
§ 8. Екологічний контроль і громадські екологічні рухи 537
§ 9. Екологічні права і обов'язки громадян 540
§ 10. Юридична відповідальність за екологічні правопорушення 543
Глава 22. Екологія і економіка 547
§ 1. Еколого-економічний облік природних ресурсів і забруднювачів 549
§ 2. Ліцензія, договір і ліміти на природокористування 550
§ 3. Нові механізми фінансування охорони навколишнього середовища 552
§ 4. Поняття про концепцію сталого розвитку 556
Глава 23. Екологізація суспільної свідомості 560
§ 1. Антропоцентризм і екоцентризму. Формування нового екологічного свідомості 560
§ 2. Екологічна освіта, виховання і культура 567
Глава 24. Міжнародне співробітництво в галузі екології 572
§ 1 Міжнародні об'єкти охорони навколишнього середовища 573
§ 2. Основні принципи міжнародного екологічного співробітництва 576
§ 3. Участь Росії в міжнародному екологічному співробітництві 580
Екологічний маніфест (за М. Ф. Реймерс) (замість висновку) 584
Основні поняття і визначення в області екології, охорони навколишнього середовища і природокористування 586
Покажчик 591
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА 599

Лекції 8-9. БІОГЕОЦЕНОЗИ і його компоненти. ПОНЯТТЯ, структура. Метод вивчення фітоценозів.

література

Коробкін В.І., Передельский Л.В.Екологія. Ростов на Дону: Фенікс, 2005. 576 с. (Вища освіта)

Степановских А.С.Біологічна екологія. Теорія і практика: підручник для студентів вузів, які навчаються за екологічним спеціальностями. М .: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. 791 с.

Степановских А.С.Загальна екологія: Підручник для вузів. М .: ЮНИТИ, 2001. 510 с.

лекція 8

1. Поняття про біогеоценозі

2. Компонентний склад БГЦ

3. Фітоценози - головний компонент біогеоценозу

4. Визначення поняття "фітоценоз"

5. Структура фітоценозу

5.1. видова структура

Кількісні показники видової структури

Як правильно описати флористичний склад фітоценозу?

життєвість виду

5.2. Просторова, або морфологічна структура біоценозу

вертикальна неоднорідність

горизонтальна неоднорідність

лекція 9

6. Польові методи вивчення біогеоценозів

Методика закладання пробних площ

Методика опису ярусів

Методика виявлення флористичного складу

7. Діагностичні ознаки фітоценозів для віднесення до певної асоціації

ВСТУП

В одній з перших лекцій була розглянута концепція рівнів організації життя(Біологічний спектр). Головні рівні організації життя: ген, клітина, орган, організм, популяція, співтовариство (біоценоз). Або відповідно (по Ю. Одум, 1975):

1) Генний, або молекулярний

2) клітинний і тканинний рівні

3) органний

4) організменний

5) Популяційно-видовий проміжний між "организменного" і "надорганізменних" рівнями.

6) Екосистемний, биогеоценотический вивчаються взаємини в надорганізменних системах в межах біогеоценозу, екосистеми (між популяціями, угруповань, організмами всередині БГЦ).

7) біосферний найвищий, розглядається взаємини між собою макроекосістем, біогеоценозів (ліс-степ, ліс-болото, ліс-тундра і ін.), вивчаються закон кругообігу речовин, енергії в глобальному аспекті.

Загальна екологія вивчає останні три рівня біологічної організації від організму до екосистем.

Чому починаючи з организменного? Тому, що він перший, який може існувати самостійно!Поза організмів життя не проявляється.

 - головним предметом дослідження при екосистемному підході в екології стають процеси трансформації речовини та енергії між біотою і фізичним середовищем, т. Е. Процеси матеріально-енергетичного обміну в екосистемі в цілому. Він же - взаємини живих організмів (особин) між собою і з середовищем існування на популяційно-биоценотическом рівні і рівнях біологічних систем ще більш високого рангу (біогеоценозів і біосфери).

 - основним об'єктом вивчення є екосистема.

Екосистема рангу біогеоценозу в загальній екології вважається найважливішою одиницею, а організм або вид - найменшою одиницею, але теж відноситься до важливих об'єктів.

Чому ж так важливо і так необхідне вивчення природи на рівні екосистем, і в першу чергу біогеоценозів? Тому, що, знаючи закони формування і функціонування екосистем, можна передбачити і попередити їх руйнування в результаті впливу на них негативних факторів, передбачити охоронні заходи і в підсумку зберегти середовище проживання людини, як виду.

1. Поняття про біогеоценозі

Термін «біогеоценоз» був запропонований академіком В. Н. Сукачова в кінці 30-х рр. стосовно до лісових екосистем.

Визначення біогеоценозу по В.Н.Сукачеву (1964: 23) вважається класичним - «... це сукупність на відомому протязі земної поверхніоднорідних природних явищ (атмосфери, гірської породи, рослинності, тваринного світу та світу мікроорганізмів, грунту і гідрологічних умов), що має особливу специфіку взаємодій цих становлять її компонентів і певний тип обміну речовин і енергією: між собою і з іншими явищами природи і що представляє собою внутрішнє суперечливе єдність, що знаходиться в постійному русі і розвитку ... ".

У перекладі на просту мову "Біогеоценоз цевся сукупність видів і вся сукупність факторів середовища, що визначають існування даної екосистеми з урахуванням неминучого антропогенного впливу ". Останнє додавання з урахуванням неминучого антропогенного впливуданина сучасності. За часів В.М. Сукачова не було необхідності відносити антропогенний фактор до основних средообразующим, яким він є зараз. Але і тоді було зрозуміло, що компоненти біогеоценозуне просто існують поруч, а активно взаємодіють між собою (Мал. 1).

2. Компонентний склад БГЦ

біоценоз,або біологічне сообществосовокупность спільно мешкають трьох компонентів: рослинності, тварин і мікроорганізмів.

У природі не існує одновидових угруповань і поселень, і в біоценозах ми зазвичай маємо справу з угрупуваннями, що складаються з багатьох видів. Біоценози, як форма організації живої речовини, складається протягом досить тривалого часу і тому характеризується досить усталеною структурною організацією входять до нього організмів стабільністю.

Головними властивостями біоценозів є здатність продукувати жива речовина, володітисаморегуляцією і самовоспроізводімості .

Розміри біоценозу залежать від величини території з однорідними абіотичними властивостями, т. е. біотопу.

біотопетонекое "географічне" простір місце життя біоценозу, яке більш звично називати екотопів.

Екотоп утворюють грунтз характерною підґрунтям, з лісовою підстилкою, а також з тією чи іншою кількістю перегною (гумусу), і атмосфераз певною величиною сонячної радіації, з тією чи іншою кількістю вільної вологи, з характерним змістом в повітрі вуглекислоти, різних домішок, аерозолів і т.п., у водних біогеоценозах замість амтосфери - вода.

З усіх компонентів біотопу найближче до біогенної складової частини біогеоценозу варто грунт, оскільки її походження безпосередньо пов'язане з живою речовиною. Органічна речовина в грунті - це продукт життєдіяльності біоценозу на різних стадіях трансформації.

Спільнота організмів обмежена біотопом (у випадку з устрицями межами мілини) з самого початку існування. Біоценоз і біотоп функціонують в безперервному єдності.

Наука про біогеоценозах - биогеоценология.Вона займається проблемами взаємодії живих організмів між собою і з навколишнім їх абиотической, тобто неживої, середовищем.

Биогеоценология це один з напрямків загальної екології, відповідне екосистемному, або біогеоценотіческое, рівню організації життя (біологічному спектру) .

3. Фітоценози - головний компонент біогеоценозу

Кожен компонент біоценозу, як і біогеоценозу, може бути об'єктом уваги з екологічної точки зору, йому можна присвятити не тільки спеціальний курс лекцій, а й усе своє творче життя.

Головна, вузлова підсистема біогеоценозів - фітоценози.

Фітоценози є:

1) головними приймачами і трансформаторами сонячної енергії,

2) головними постачальниками продукції в біогеоценозах,

3) в їх структурі об'єктивно відбиваються процеси освіти і перетворення основи життя на планеті - органічної речовини, і взагалі всі процеси, що протікають в біогеоценозах.

4) при цьому вони легко доступні для вивчення безпосередньо в природі,

5) для них протягом декількох десятків років розроблені і розробляються ефективні польові методи досліджень і методи камеральної обробки фактичних матеріалів.

Саме основна увага нами буде приділено фітоценозу і методам його вивчення. Тим більше, що багато закономірностей, властиві фітоценозу, поширюються і на зооценоз і мікроорганізми.