rumah Orang Suci dan Kekudusan

Peredelsky Lev Dmitrievich. Peredelsky, Lev Dmitrievich - Karachev Korobkin V dan ekologi Peredelsky L

edisi ke-12, tambahkan. dan diproses -Rostov n/D: Phoenix, 2007. - 602 hal.

Pemenang kompetisi Kementerian Pendidikan Federasi Rusia untuk pembuatan buku teks generasi baru dalam disiplin ilmu alam umum (Moskow, 1999). Buku teks Rusia pertama tentang disiplin “Ekologi” untuk mahasiswa yang mempelajari ilmu teknis.

Buku teks ini ditulis sesuai dengan persyaratan standar pendidikan negara bagian saat ini dan program yang direkomendasikan oleh Kementerian Pendidikan Rusia. Ini terdiri dari dua bagian - teoretis dan terapan. Lima bagiannya membahas prinsip-prinsip dasar ekologi umum, doktrin biosfer, dan ekologi manusia; dampak antropogenik terhadap biosfer, masalah perlindungan lingkungan dan perlindungan lingkungan. Secara umum, buku teks membentuk pandangan dunia ekologis dan noosfer yang baru pada siswa.

Ditujukan untuk mahasiswa institusi pendidikan tinggi. Buku teks ini juga direkomendasikan untuk guru dan siswa sekolah menengah, bacaan, dan perguruan tinggi. Hal ini juga diperlukan untuk berbagai pekerja teknik dan teknis yang terlibat dalam masalah penggunaan sumber daya alam dan perlindungan lingkungan secara rasional.

Format: pdf

Ukuran: 9,4MB

Unduh: drive.google

Format: dokter

Ukuran: 28 MB

Unduh: drive.google

ISI
Pembaca yang budiman! 10
Kata Pengantar 11
Perkenalan. EKOLOGI. RINGKASAN PEMBANGUNAN 13
§ 1. Mata kuliah dan tugas ekologi 13
§ 2. Sejarah perkembangan lingkungan hidup 17
§ 3. Pentingnya pendidikan lingkungan hidup 21
Bagian I. EKOLOGI TEORITIS
Bagian satu. EKOLOGI UMUM 26
Bab 1. Organisme sebagai suatu sistem integral yang hidup 26
§ 1. Tingkat organisasi biologis dan ekologi 26
§ 2. Perkembangan organisme sebagai suatu sistem integral yang hidup 32
§ 3. Sistem organisme dan biota bumi?6
Bab 2. Interaksi organisme dengan lingkungan 43
§ 1. Konsep habitat dan faktor lingkungan 43
§ 2. Gagasan dasar tentang adaptasi organisme 47
§ 3. Faktor pembatas 49
§ 4. Pentingnya faktor lingkungan fisik dan kimia dalam kehidupan organisme 52
§ 5. Faktor edafik dan peranannya dalam kehidupan tumbuhan dan biota tanah 70
§ 6. Sumber daya makhluk hidup sebagai faktor lingkungan 77
Bab 3. Populasi 86
§ 1. Indikator statis populasi 86
§ 2. Indikator dinamis populasi 88
§ 3. Harapan hidup 90
§ 4. Dinamika pertumbuhan penduduk 94
§ 5. Strategi kelangsungan hidup ekologis 99
§ 6. Peraturan kepadatan penduduk 100
Bab 4. Komunitas biotik 105
§ 1. Struktur spesies biocenosis 106
§ 2. Struktur spasial biocenosis 110
§ 3. Relung ekologi. Hubungan antar organisme dalam biocenosis 111
Bab 5. Sistem ekologi 122
§ 1. Konsep ekosistem 122
§ 2. Produksi dan dekomposisi di alam 126
§ 3. Homeostasis ekosistem 128
§ 4. Energi ekosistem 130
§ 5. Produktivitas biologis ekosistem 134
§ 6. Dinamika ekosistem 139
§ 7. Pendekatan sistem dan pemodelan dalam ekologi 147
Bagian dua. AJARAN TENTANG BIOSFER 155
Bab 6. Biosfer - ekosistem global bumi 155
§ 1. Biosfer sebagai salah satu cangkang bumi 155
§ 2. Komposisi dan batas-batas biosfer 161
§ 3. Daur zat di alam 168
§ 4. Siklus biogeokimia nutrisi paling vital 172
Bab 7. Ekosistem alami bumi sebagai satuan korologis biosfer 181
§ 1. Klasifikasi ekosistem alami biosfer berdasarkan lanskap 181
§ 2. Bioma darat (ekosistem) 190
§ 3. Ekosistem air tawar 198
§ 4. Ekosistem laut 207
§ 5. Integritas biosfer sebagai ekosistem global 213
Bab 8. Arah utama evolusi biosfer 217
§ 1. Doktrin V.I.Vernadsky tentang biosfer 217
§ 2. Keanekaragaman hayati biosfer sebagai hasil evolusinya 223
§ 3. 0 dampak regulasi biota terhadap lingkungan 226
§ 4. Noosfer sebagai tahap baru dalam evolusi biosfer 230
Bagian ketiga. EKOLOGI MANUSIA 234
Bab 9. Sifat dan Ekologi Biososial Manusia 234
§ 1. Manusia sebagai spesies biologis 235
§ 2. Ciri-ciri populasi manusia 243
§ 3. Sumber daya alam bumi sebagai faktor pembatas kelangsungan hidup manusia 250
Bab 10. Ekosistem antropogenik 258
§ 1. Manusia dan ekosistem 258
§ 2. Ekosistem pertanian (agroekosistem) 263
§ 3. Ekosistem industri-perkotaan 266
Bab 11. Ekologi dan Kesehatan Manusia 271
§ 1. Pengaruh faktor lingkungan alam terhadap kesehatan manusia 271
§ 2. Pengaruh faktor sosio-ekologis terhadap kesehatan manusia 274
§ 3. Kebersihan dan kesehatan manusia 282
Bagian II. EKOLOGI TERAPAN
Bagian empat. DAMPAK ANTROPOGENIK TERHADAP BIOSFER 286
Bab 12. Jenis utama dampak antropogenik terhadap biosfer 286
Bab 13. Dampak antropogenik terhadap atmosfer 295
§ 1. Polusi udara 296
§ 2. Sumber utama pencemaran udara 299
§ 3. Akibat lingkungan dari pencemaran udara 302
§ 4. Konsekuensi lingkungan dari polusi udara global 307
Bab 14. Dampak antropogenik terhadap hidrosfer 318
§ 1. Pencemaran hidrosfer 318
§ 2. Akibat lingkungan dari pencemaran hidrosfer 326
§ 3. Kehabisan air tanah dan air permukaan 331
Bab 15. Dampak antropogenik terhadap litosfer 337
§ 1. Dampak terhadap tanah 338
§ 2. Dampak terhadap batuan dan susunannya 352
§ 3. Dampak terhadap lapisan tanah bawah 360
Bab 16. Dampak antropogenik terhadap komunitas biotik 365
§ 1. Pentingnya hutan bagi alam dan kehidupan manusia 365
§ 2. Dampak antropogenik terhadap hutan dan komunitas tumbuhan lainnya 369
§ 3. Konsekuensi ekologis dari dampak manusia terhadap dunia tumbuhan 372
§ 4. Pentingnya dunia binatang di biosfer 377
§ 5. Dampak manusia terhadap hewan dan penyebab kepunahannya 379
Bab 17. Jenis dampak khusus terhadap biosfer 385
§ 1. Pencemaran lingkungan akibat limbah produksi dan konsumsi 385
§ 2. Dampak kebisingan 390
§ 3. Pencemaran biologis 393
§ 4. Dampak medan elektromagnetik dan radiasi 395
Bab 18. Dampak ekstrim terhadap biosfer 399
§ 1. Dampak senjata pemusnah massal 400
§ 2. Dampak bencana lingkungan akibat ulah manusia 403
§ 3. Bencana alam 408
Bagian lima. PERLINDUNGAN EKOLOGI DAN PERLINDUNGAN LINGKUNGAN 429
Bab 19. Prinsip dasar perlindungan lingkungan dan pemanfaatan sumber daya alam secara rasional 429
Bab 20. Rekayasa Perlindungan Lingkungan 437
§ 1. Arahan dasar rekayasa perlindungan lingkungan 437
§ 2. Standardisasi mutu lingkungan 443
§ 3. Perlindungan atmosfer 451
§ 4. Perlindungan hidrosfer 458
§ 5. Perlindungan litosfer 471
§ 6. Perlindungan komunitas biotik 484
§ 7. Perlindungan lingkungan dari jenis dampak khusus 500
Bab 21. Pokok-pokok Hukum Lingkungan Hidup 516
§ 1. Sumber hukum lingkungan hidup 516
§ 2. Otoritas perlindungan lingkungan negara 520
§ 3. Standardisasi dan sertifikasi lingkungan 522
§ 4. Keahlian lingkungan dan analisa dampak lingkungan (AMDAL) 524
§ 5. Pengelolaan lingkungan, audit dan sertifikasi 526
§ 6. Konsep risiko lingkungan 528
§ 7. Pemantauan lingkungan (pemantauan lingkungan) 531
§ 8. Pengendalian lingkungan dan gerakan lingkungan masyarakat 537
§ 9. Hak dan kewajiban lingkungan warga negara 540
§ 10. Tanggung jawab hukum atas pelanggaran lingkungan 543
Bab 22. Ekologi dan Ekonomi 547
§ 1. Penghitungan ekologi dan ekonomi sumber daya alam dan polutan 549
§ 2. Lisensi, perjanjian dan batasan pengelolaan lingkungan hidup 550
§ 3. Mekanisme baru untuk membiayai perlindungan lingkungan 552
§ 4. Konsep konsep pembangunan berkelanjutan 556
Bab 23. Penghijauan kesadaran masyarakat 560
§ 1. Antroposentrisme dan ekosentrisme. Pembentukan kesadaran lingkungan baru 560
§ 2. Pendidikan lingkungan, pendidikan dan kebudayaan 567
Bab 24. Kerjasama internasional di bidang ekologi 572
§ 1 Objek perlindungan lingkungan internasional 573
§ 2. Prinsip dasar kerjasama lingkungan internasional 576
§ 3. Partisipasi Rusia dalam kerja sama lingkungan internasional 580
Manifesto lingkungan (menurut N.F. Reimers) (bukan kesimpulan) 584
Konsep dasar dan definisi di bidang ekologi, perlindungan lingkungan hidup, dan pengelolaan lingkungan hidup 586
Indeks subjek 591
DIANJURKAN BACAAN 599

Untuk mempersempit hasil pencarian, Anda dapat menyaring kueri Anda dengan menentukan bidang yang akan dicari. Daftar bidang disajikan di atas. Misalnya:

Anda dapat mencari di beberapa bidang sekaligus:

Operator logika

Operator defaultnya adalah DAN.
Operator DAN berarti dokumen tersebut harus cocok dengan semua elemen dalam grup:

pengembangan penelitian

Operator ATAU artinya dokumen tersebut harus cocok dengan salah satu nilai dalam grup:

belajar ATAU perkembangan

Operator BUKAN tidak termasuk dokumen yang mengandung elemen ini:

belajar BUKAN perkembangan

Jenis pencarian

Saat menulis kueri, Anda dapat menentukan metode pencarian frasa. Empat metode yang didukung: pencarian dengan mempertimbangkan morfologi, tanpa morfologi, pencarian awalan, pencarian frase.
Secara default, pencarian dilakukan dengan mempertimbangkan morfologi.
Untuk menelusuri tanpa morfologi, cukup beri tanda “dolar” di depan kata pada frasa:

$ belajar $ perkembangan

Untuk mencari awalan, Anda perlu memberi tanda bintang setelah kueri:

belajar *

Untuk mencari frasa, Anda perlu mengapit kueri dalam tanda kutip ganda:

" penelitian dan Pengembangan "

Cari berdasarkan sinonim

Untuk memasukkan sinonim suatu kata dalam hasil pencarian, Anda perlu memberi hash " # " sebelum kata atau sebelum ekspresi dalam tanda kurung.
Ketika diterapkan pada satu kata, hingga tiga sinonim akan ditemukan untuk kata tersebut.
Ketika diterapkan pada ekspresi dalam tanda kurung, sinonim akan ditambahkan ke setiap kata jika ditemukan.
Tidak kompatibel dengan penelusuran bebas morfologi, penelusuran awalan, atau penelusuran frasa.

# belajar

Pengelompokan

Untuk mengelompokkan frasa pencarian, Anda perlu menggunakan tanda kurung. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengontrol logika Boolean dari permintaan tersebut.
Misalnya, Anda perlu membuat permintaan: temukan dokumen yang penulisnya Ivanov atau Petrov, dan judulnya berisi kata penelitian atau pengembangan:

Perkiraan pencarian kata

Untuk perkiraan pencarian, Anda perlu memberi tanda gelombang " ~ " di akhir kata dari sebuah frasa. Misalnya:

brom ~

Saat mencari, kata-kata seperti "bromin", "rum", "industri", dll akan ditemukan.
Anda juga dapat menentukan jumlah maksimum pengeditan yang mungkin: 0, 1, atau 2. Misalnya:

brom ~1

Secara default, 2 pengeditan diperbolehkan.

Kriteria kedekatan

Untuk mencari berdasarkan kriteria kedekatan, Anda perlu memberi tanda gelombang " ~ " di akhir frasa. Misalnya, untuk mencari dokumen dengan kata penelitian dan pengembangan dalam 2 kata, gunakan kueri berikut:

" pengembangan penelitian "~2

Relevansi ekspresi

Untuk mengubah relevansi ekspresi individual dalam penelusuran, gunakan tanda " ^ " di akhir ungkapan, diikuti dengan tingkat relevansi ungkapan tersebut dengan yang lain.
Semakin tinggi levelnya, semakin relevan ungkapan tersebut.
Misalnya, dalam ungkapan ini, kata “penelitian” empat kali lebih relevan dibandingkan kata “pengembangan”:

belajar ^4 perkembangan

Secara default, levelnya adalah 1. Nilai yang valid adalah bilangan real positif.

Cari dalam suatu interval

Untuk menunjukkan interval di mana nilai suatu bidang harus ditempatkan, Anda harus menunjukkan nilai batas dalam tanda kurung, dipisahkan oleh operator KE.
Penyortiran leksikografis akan dilakukan.

Kueri seperti itu akan mengembalikan hasil dengan penulis yang dimulai dari Ivanov dan diakhiri dengan Petrov, namun Ivanov dan Petrov tidak akan disertakan dalam hasil.
Untuk memasukkan nilai dalam suatu rentang, gunakan tanda kurung siku. Untuk mengecualikan suatu nilai, gunakan kurung kurawal.

(Dokumen)

  • Maglysh S.S. Ekologi umum (Dokumen)

    • n1.doc

    Nama: CD Ekologi: buku teks elektronik. Buku teks untuk universitas

    Tahun: 2009

    Penerbit: KnoRus

    ISBN: 539000289X

    ISBN-13(EAN): 9785390002896

    teks diambil dari buku teks elektronik

    Bagian I. Ekologi umum

    PERKENALAN Ekologi dan gambaran singkat perkembangannya

    1. Mata kuliah dan tugas ekologi

    Definisi paling umum tentang ekologi sebagai suatu disiplin ilmu adalah sebagai berikut: ekologi ilmu yang mempelajari keadaan keberadaan makhluk hidup dan hubungan antara organisme dengan habitatnya. Istilah “ekologi” (dari bahasa Yunani “oikos”  rumah, tempat tinggal dan “logos”  pengajaran) pertama kali diperkenalkan ke dalam ilmu biologi oleh ilmuwan Jerman E. Haeckel pada tahun 1866. Awalnya, ekologi berkembang sebagai bagian integral dari ilmu biologi. , berhubungan erat dengan ilmu alam lainnya  kimia, fisika, geologi, geografi, ilmu tanah, matematika.

    Pokok bahasan ekologi adalah keseluruhan atau struktur hubungan antara organisme dengan lingkungannya. Objek utama kajian ekologi  ekosistem, yaitu, kesatuan kompleks alam yang dibentuk oleh organisme hidup dan habitatnya. Selain itu, bidang keahliannya meliputi belajar jenis organisme tertentu(tingkat organisme), mereka populasi yaitu kumpulan individu dari spesies yang sama (tingkat populasi-spesies), kumpulan populasi, yaitu komunitas biotik  biocenosis(tingkat biocenotic) dan lingkungan secara keseluruhan (tingkat biosfer).

    Bagian utama dan tradisional dari ekologi sebagai ilmu biologi adalah ekologi umum, yang mempelajari pola umum hubungan antara organisme hidup dan lingkungan (termasuk manusia sebagai makhluk biologis).

    Bagian utama berikut ini dibedakan sebagai bagian dari ekologi umum:

    autekologi, mengeksplorasi hubungan individu suatu organisme individu (spesies, individu) dengan lingkungannya;

    ekologi populasi(Demoekologi), yang tugasnya mempelajari struktur dan dinamika populasi spesies individu. Ekologi populasi juga dianggap sebagai cabang khusus autekologi;

    sinekologi(biocenology), yang mempelajari hubungan populasi, komunitas dan ekosistem dengan lingkungan.

    Untuk semua bidang ini, hal utama adalah belajar kelangsungan hidup makhluk hidup di lingkungan, dan tugas yang mereka hadapi terutama bersifat biologis: mempelajari pola adaptasi organisme dan komunitasnya terhadap lingkungan, pengaturan diri, stabilitas ekosistem dan biosfer, dll.

    Dalam pengertian di atas sering disebut ekologi umum bioekologi, ketika mereka ingin menekankan biosentrisitasnya.

    Dilihat dari faktor waktu, ekologi dibedakan menjadi historis dan evolusioner.

    Selain itu, ekologi diklasifikasikan menurut objek dan lingkungan studi tertentu, yaitu membedakannya ekologi hewan, ekologi tumbuhan, dan ekologi mikroba.

    Belakangan ini peran dan pentingnya biosfer sebagai objek analisis lingkungan terus meningkat. Yang sangat penting dalam ekologi modern adalah masalah interaksi manusia dengan lingkungan alam. Sorotan bagian-bagian ini dalam ilmu lingkungan dikaitkan dengan peningkatan tajam dalam pengaruh negatif timbal balik antara manusia dan lingkungan, peningkatan peran aspek ekonomi, sosial dan moral, sehubungan dengan konsekuensi negatif yang tajam dari kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.

    Dengan demikian, ekologi modern tidak hanya terbatas pada kerangka disiplin biologi yang memaknai hubungan terutama hewan dan tumbuhan dengan lingkungan, namun berubah menjadi ilmu interdisipliner yang mempelajari masalah paling kompleks interaksi manusia dengan lingkungan. Relevansi dan keserbagunaan masalah ini, yang disebabkan oleh memburuknya situasi lingkungan dalam skala global, telah menyebabkan “penghijauan” banyak ilmu pengetahuan alam, teknis dan manusia.

    Misalnya, pada persinggungan ekologi dengan cabang ilmu pengetahuan lainnya, perkembangan arah baru seperti ekologi teknik, geoekologi, ekologi matematika, ekologi pertanian, ekologi ruang angkasa, dan lain-lain terus berlanjut.

    Oleh karena itu, istilah “ekologi” sendiri mendapat interpretasi yang lebih luas, dan pendekatan ekologis terhadap studi interaksi masyarakat manusia dan alam diakui sebagai hal yang mendasar.

    Masalah ekologi bumi sebagai sebuah planet ditangani dengan berkembang secara intensif ekologi global, objek kajian utamanya adalah biosfer sebagai ekosistem global. Saat ini, disiplin ilmu khusus seperti ekologi sosial, mempelajari hubungan dalam sistem “masyarakat manusia – alam”, dan bagiannya  ekologi Manusia(antropoekologi), yang mengkaji interaksi manusia sebagai makhluk biososial dengan dunia sekitarnya.

    Ekologi modern berkaitan erat dengan politik, ekonomi, hukum (termasuk hukum internasional), psikologi dan pedagogi, karena hanya dengan bersekutu dengan mereka kita dapat mengatasi paradigma berpikir teknokratis dan mengembangkan kesadaran lingkungan jenis baru yang secara radikal mengubah perilaku masyarakat. dalam hubungannya dengan alam.

    Dari sudut pandang ilmiah dan praktis, pembagian ekologi menjadi teoritis dan terapan cukup beralasan.

    Ekologi teoretis mengungkapkan pola umum organisasi kehidupan.

    Ekologi terapan mempelajari mekanisme penghancuran biosfer oleh manusia, cara-cara mencegah proses ini dan mengembangkan prinsip-prinsip penggunaan sumber daya alam secara rasional. Landasan ilmiah ekologi terapan adalah sistem hukum, aturan, dan prinsip lingkungan umum.

    Berdasarkan konsep dan arahan di atas, maka tugas ekologi sangat beragam.

    Secara teoritis umum, ini meliputi:

     pengembangan teori umum keberlanjutan sistem ekologi;

     studi tentang mekanisme adaptasi ekologi terhadap lingkungan;

     studi tentang peraturan kependudukan;

     kajian keanekaragaman hayati dan mekanisme pemeliharaannya;

     penelitian proses produksi;

     mempelajari proses-proses yang terjadi di biosfer untuk menjaga stabilitasnya;

     memodelkan keadaan ekosistem dan proses biosfer global.

    Masalah terapan utama yang saat ini harus dipecahkan oleh ekologi adalah sebagai berikut:

     peramalan dan penilaian kemungkinan konsekuensi negatif pada lingkungan alam akibat pengaruh aktivitas manusia;

     peningkatan kualitas lingkungan;

     optimalisasi solusi teknik, ekonomi, organisasi, hukum, sosial atau lainnya untuk memastikan pembangunan berkelanjutan yang aman bagi lingkungan, terutama di wilayah yang paling terancam secara lingkungan.

    Tugas strategis ekologi dianggap sebagai pengembangan teori interaksi antara alam dan masyarakat berdasarkan pandangan baru yang menganggap masyarakat manusia sebagai bagian integral dari biosfer.

    Saat ini, ekologi menjadi salah satu ilmu alam yang paling penting, dan seperti yang diyakini banyak ahli ekologi, keberadaan manusia di planet kita akan bergantung pada kemajuannya.
    2. Gambaran singkat tentang sejarah perkembangan lingkungan hidup

    Ada tiga tahapan utama dalam sejarah perkembangan lingkungan.

    Tahap pertama asal usul dan perkembangan ekologi sebagai ilmu (sampai tahun 60-an abad kesembilan belas). Pada tahap ini, data tentang hubungan organisme hidup dengan habitatnya dikumpulkan, dan generalisasi ilmiah pertama dibuat.

    Pada abad XVII–XVIII. informasi ekologi merupakan bagian yang signifikan dalam banyak deskripsi biologi (A. Reaumur, 1734; A. Tremblay, 1744, dll.). Unsur pendekatan ekologi terkandung dalam penelitian ilmuwan Rusia I. I. Lepekhin, A. F. Middendorf, S. P. Krashennikov, ilmuwan Perancis J. Buffon, naturalis Swedia C. Linnaeus, ilmuwan Jerman G. Yeager dan lain-lain.

    Pada periode yang sama, J. Lamarck (1744–1829) dan T. Malthus (1766–1834) untuk pertama kalinya memperingatkan umat manusia tentang kemungkinan konsekuensi negatif dari pengaruh manusia terhadap alam.

    Fase kedua pembentukan ekologi menjadi cabang ilmu pengetahuan yang mandiri (setelah tahun 60-an abad kesembilan belas). Permulaan tahap ini ditandai dengan diterbitkannya karya ilmuwan Rusia K.F. Roulier (1814–1858), N. A. Severtsov (1827–1885), V.V. Dokuchaev (1846–1903), yang untuk pertama kalinya memperkuat sejumlah prinsip dan konsep ekologi yang belum kehilangan maknanya hingga saat ini. Bukan kebetulan bahwa ahli ekologi Amerika Yu.Odum (1975) menganggap V.V.Dokuchaev sebagai salah satu pendiri ekologi. Di akhir tahun 70an. abad XIX Ahli hidrobiologi Jerman K. Mobius (1877) memperkenalkan konsep biocenosis yang paling penting sebagai kombinasi alami organisme dalam kondisi lingkungan tertentu.

    Kontribusi yang sangat berharga bagi pengembangan dasar-dasar ekologi diberikan oleh Charles Darwin (1809–1882), yang mengungkapkan faktor-faktor utama dalam evolusi dunia organik. Apa yang disebut Charles Darwin sebagai “perjuangan untuk eksistensi” dapat diartikan dari sudut pandang evolusi sebagai hubungan makhluk hidup dengan lingkungan eksternal, abiotik dan satu sama lain, yaitu dengan lingkungan biotik.

    Ahli biologi evolusi Jerman E. Haeckel (1834-1919) adalah orang pertama yang memahami bahwa ini adalah bidang biologi yang independen dan sangat penting, dan menyebutnya ekologi (1866). Dalam karya besarnya “General Morphology of Organisms,” ia menulis: “Dengan ekologi kita memahami kumpulan pengetahuan yang berkaitan dengan ekonomi alam: studi tentang keseluruhan hubungan antara hewan dan lingkungannya, baik organik maupun anorganik. dan yang terpenting - hubungan persahabatan atau permusuhannya dengan hewan dan tumbuhan yang bersentuhan langsung atau tidak langsung dengannya. Singkatnya, ekologi adalah studi tentang semua hubungan kompleks yang disebut Darwin sebagai “kondisi yang menimbulkan perjuangan untuk eksistensi”.

    Ekologi sebagai ilmu yang mandiri akhirnya terbentuk pada awal abad ke-20. Selama periode ini, ilmuwan Amerika C. Adams (1913) membuat ringkasan pertama tentang ekologi, generalisasi dan ringkasan penting lainnya diterbitkan (W. Shelford, 1913, 1929; C. Elton, 1927; R. Hesse, 1924; K. Raunker, 1929 dan lain-lain). Ilmuwan Rusia terbesar abad kedua puluh. V.I.Vernadsky menciptakan doktrin dasar biosfer.

    Di usia 30-an dan 40-an. ekologi telah meningkat ke tingkat yang lebih tinggi sebagai hasil dari pendekatan baru terhadap studi sistem alam. Pertama, A. Tansley (1935) mengemukakan konsep ekosistem, dan kemudian VN Sukachev (1940) memperkuat konsep biogeocenosis yang mendekati hal tersebut. Perlu diperhatikan tingkat ekologi domestik pada tahun 20-40an. adalah salah satu yang paling maju di dunia, terutama di bidang pembangunan fundamental. Selama periode ini, ilmuwan terkemuka seperti akademisi V. I. Vernadsky dan V. N. Sukachev, serta ahli ekologi terkemuka V. V. Stanchinsky, E. S. Bauer, G. G. Gause, V. N. Beklemishev, A. N. Formozov, D. N. Kashkarov, dan lainnya bekerja.

    Pada paruh kedua abad kedua puluh. Karena pencemaran lingkungan dan peningkatan tajam dampak manusia terhadap alam, ekologi menjadi sangat penting.

    Dimulai tahap ketiga(50-an abad kedua puluh - hingga sekarang)  transformasi ekologi menjadi ilmu yang kompleks, termasuk ilmu-ilmu tentang perlindungan lingkungan alam dan manusia. Dari ilmu biologi yang ketat, ekologi berubah menjadi “siklus pengetahuan yang signifikan, menggabungkan bagian geografi, geologi, kimia, fisika, sosiologi, teori budaya, ekonomi…” (Reimers, 1994).

    Periode modern perkembangan lingkungan dikaitkan dengan nama-nama ilmuwan besar asing seperti J. Odum, J. M. Andersen, E. Pianka, R. Ricklefs, M. Bigon, A. Schweitzer, J. Harper, R. Whitaker, N. Borlaug , T. Miller, B. Nebel, dll. Di antara ilmuwan dalam negeri, I. P. Gerasimov, A. M. Gilyarov, V. G. Gorshkov, Yu. A. Izrael, K. S. Losev, N. N. Moiseev, N. P. Naumov, N. F. Reimers, V. V. Rozanov, Yu.M. Svirizhev, N.V. Timofeev-Resovsky, S.S. Schwartz, I.A.Shilov, A.V. Yablokova, A.L. Yanshina dan lainnya.

    Tindakan lingkungan pertama di Rus telah dikenal sejak abad ke-9 hingga ke-12. (misalnya, seperangkat hukum "Kebenaran Rusia" Yaroslav the Wise yang menetapkan aturan untuk perlindungan lahan perburuan dan peternakan lebah). Pada abad XIV-XVII. Di perbatasan selatan negara Rusia terdapat “hutan zasechnye”, semacam kawasan lindung di mana penebangan ekonomi dilarang. Sejarah telah melestarikan lebih dari 60 dekrit lingkungan Peter I. Di bawah kepemimpinannya, studi tentang sumber daya alam terkaya di Rusia dimulai. Pada tahun 1805, perkumpulan ilmuwan alam didirikan di Moskow. Pada akhir abad kesembilan belas dan awal abad kedua puluh. Muncul gerakan untuk melindungi benda-benda alam langka. Landasan ilmiah konservasi alam diletakkan melalui karya ilmuwan terkemuka V.V. Dokuchaev, K.M. Baer, ​​​​G.A. Kozhevnikov, I.P. Borodin, D.N. Anuchin, S.V. Zavadsky, dan lainnya.

    Awal kegiatan lingkungan negara Soviet bertepatan dengan sejumlah dekrit pertama, dimulai dengan “Dekrit tentang Tanah” tanggal 26 Oktober 1917, yang meletakkan dasar bagi pengelolaan lingkungan di negara tersebut.

    Pada periode inilah jenis utama kegiatan perlindungan lingkungan lahir dan mendapat ekspresi legislatif  Perlindungan Alam.

    Pada periode 1930-an dan 1940-an, sehubungan dengan eksploitasi sumber daya alam, yang terutama disebabkan oleh meningkatnya skala industrialisasi di dalam negeri, konservasi alam mulai dianggap sebagai “sistem terpadu tindakan yang bertujuan untuk perlindungan, pengembangan, pengayaan kualitatif dan penggunaan sumber daya alam secara rasional” dana negara" (dari resolusi Kongres Konservasi Alam Seluruh Rusia Pertama, 1929).

    Dengan demikian, jenis kegiatan perlindungan lingkungan baru sedang muncul di Rusia  penggunaan sumber daya alam secara rasional.

    Di tahun 50an pengembangan lebih lanjut kekuatan produktif di negara ini, penguatan dampak negatif manusia terhadap alam memerlukan penciptaan bentuk lain yang mengatur interaksi antara masyarakat dan alam,  perlindungan lingkungan hidup manusia. Selama periode ini, undang-undang republik tentang perlindungan alam diadopsi, yang menyatakan pendekatan terpadu terhadap alam tidak hanya sebagai sumber sumber daya alam, tetapi juga sebagai habitat manusia. Sayangnya, pseudosains Lysenko masih menang, dan kata-kata I.V.Michurin tentang perlunya tidak menunggu belas kasihan dari alam dikanonisasi.

    Pada tahun 60-80an. Hampir setiap tahun, resolusi pemerintah diadopsi untuk memperkuat perlindungan lingkungan (tentang perlindungan cekungan Volga dan Ural, Azov dan Laut Hitam, Danau Ladoga, Danau Baikal, kota industri Kuzbass dan Donbass, pantai Arktik). Proses pembuatan peraturan lingkungan terus berlanjut, peraturan tanah, air, hutan dan lainnya diterbitkan.

    Resolusi-resolusi dan undang-undang yang diadopsi ini, sebagaimana ditunjukkan oleh praktik penerapannya, tidak membuahkan hasil yang diperlukan - dampak antropogenik yang merusak terhadap alam terus berlanjut.
    3. Pentingnya pendidikan lingkungan hidup

    Pendidikan lingkungan hidup tidak hanya memberikan pengetahuan ilmiah di bidang ekologi, tetapi juga merupakan bagian penting dari pendidikan lingkungan hidup bagi calon spesialis. Hal ini mengandaikan penanaman budaya ekologis yang tinggi, kemampuan menjaga sumber daya alam, dll. Dengan kata lain, para spesialis, dalam kasus kami spesialis teknik dan teknik, harus mengembangkan kesadaran dan pemikiran lingkungan yang baru, yang intinya adalah bahwa manusia adalah bagian dari alam dan konservasi alam adalah pelestarian kehidupan manusia seutuhnya.

    Pengetahuan lingkungan diperlukan bagi setiap orang agar impian banyak generasi pemikir untuk menciptakan lingkungan yang layak bagi manusia menjadi kenyataan, untuk itu perlu dibangun kota-kota yang indah, mengembangkan tenaga produktif yang sedemikian maju sehingga dapat menjamin keharmonisan alam. manusia dan alam. Namun keharmonisan ini tidak mungkin terjadi jika orang-orang saling bermusuhan, dan terlebih lagi jika terjadi peperangan, dan sayangnya hal ini memang terjadi. Seperti yang dicatat dengan tepat oleh ahli ekologi Amerika B. Commoner di awal tahun 70-an: “Pencarian asal usul masalah apa pun yang berkaitan dengan lingkungan mengarah pada kebenaran yang tidak dapat disangkal bahwa akar penyebab krisis tidak terletak pada cara manusia berinteraksi dengan alam, tetapi pada cara manusia berinteraksi dengan alam. , bagaimana mereka berinteraksi satu sama lain... dan, pada akhirnya, perdamaian antara manusia dan alam harus didahului oleh perdamaian antar manusia."

    Saat ini, perkembangan spontan hubungan dengan alam menimbulkan bahaya tidak hanya bagi keberadaan objek individu, wilayah negara, dll, tetapi juga bagi seluruh umat manusia.

    Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa manusia berhubungan erat dengan alam yang hidup berdasarkan asal usul, kebutuhan material dan spiritual, namun, tidak seperti organisme lain, hubungan ini telah mengambil skala dan bentuk sedemikian rupa sehingga dapat mengarah (dan sudah mengarah!) ke keterlibatan hampir seluruh planet penutup kehidupan (biosfer) ke dalam penunjang kehidupan masyarakat modern, menempatkan umat manusia di atasnya ambang bencana lingkungan.

    Manusia, berkat kecerdasan yang diberikan kepadanya oleh alam, berusaha menyediakan bagi dirinya kondisi lingkungan yang “nyaman”, berusaha untuk tidak bergantung pada faktor fisiknya, misalnya dari iklim, dari kekurangan makanan, hingga menyingkirkan hewan dan tumbuhan. yang berbahaya baginya (tetapi sama sekali tidak “berbahaya” baginya), seluruh makhluk hidup!), dll. Oleh karena itu, manusia, pertama-tama, berbeda dari spesies lain dalam hal ia berinteraksi dengan alam melalui budaya, yaitu, umat manusia secara keseluruhan, seiring berkembangnya, menciptakan lingkungan budaya di Bumi melalui transmisi pengalaman kerja dan spiritualnya dari generasi ke generasi. Namun, sebagaimana dicatat oleh K. Marx,  “kebudayaan, jika berkembang secara spontan dan tidak diarahkan secara sadar… akan meninggalkan gurun pasir.”

    Perkembangan spontan suatu peristiwa hanya dapat dihentikan dengan pengetahuan tentang cara mengelolanya dan, dalam kasus ekologi, pengetahuan ini harus “menguasai massa”, setidaknya sebagian besar masyarakat, yang hanya mungkin dilakukan melalui pendidikan lingkungan universal bagi masyarakat. dari sekolah hingga universitas.

    Pengetahuan ekologi memungkinkan kita untuk menyadari betapa dahsyatnya perang dan perselisihan antar manusia, karena dibalik itu tidak hanya terletak kematian individu bahkan peradaban, karena hal ini akan mengakibatkan bencana lingkungan secara umum, hingga kematian seluruh umat manusia. Artinya, kondisi ekologi terpenting bagi kelangsungan hidup manusia dan seluruh makhluk hidup adalah kehidupan damai di Bumi. Inilah yang harus dan akan diperjuangkan oleh orang yang berpendidikan lingkungan.

    Namun tidak adil jika membangun seluruh ekologi “di sekitar” manusia saja. Rusaknya lingkungan alam mempunyai dampak buruk bagi kehidupan manusia. Pengetahuan ekologi memungkinkan dia untuk memahami bahwa manusia dan alam adalah satu kesatuan dan gagasan tentang dominasinya atas alam agak ilusi dan primitif.

    Seseorang yang berpendidikan lingkungan tidak akan membiarkan sikap spontan terhadap lingkungan disekitarnya. Dia akan melawan barbarisme lingkungan, dan jika di negara kita orang-orang seperti itu menjadi mayoritas, maka mereka akan menjamin kehidupan normal bagi keturunan mereka, dengan tegas membela perlindungan alam liar dari kemajuan serakah peradaban “liar”, mengubah dan meningkatkan peradaban itu sendiri, menemukan pilihan terbaik yang “ramah lingkungan” » untuk hubungan antara alam dan masyarakat.

    Di Rusia dan negara-negara CIS, banyak perhatian diberikan pada pendidikan lingkungan. Majelis Antar Parlemen Negara-negara Anggota CIS mengadopsi Undang-Undang Legislatif Rekomendasi tentang Pendidikan Lingkungan Hidup Penduduk (1996) dan dokumen lainnya, termasuk Konsep Pendidikan Lingkungan.

    Pendidikan lingkungan hidup, sebagaimana tercantum dalam pembukaan Konsep, dimaksudkan untuk mengembangkan dan mengkonsolidasikan stereotip perilaku masyarakat yang lebih maju yang bertujuan untuk:

    1) penghematan sumber daya alam;

    2) pencegahan pencemaran lingkungan yang tidak wajar;

    3) konservasi ekosistem alam secara luas;

    4) penghormatan terhadap norma-norma perilaku dan hidup berdampingan yang diterima oleh masyarakat internasional;

    5) pembentukan kesiapan sadar untuk partisipasi aktif individu dalam kegiatan perlindungan lingkungan yang sedang berlangsung dan dukungan keuangan yang layak untuk kegiatan tersebut;

    6) bantuan dalam melaksanakan aksi lingkungan bersama dan menerapkan kebijakan lingkungan bersama di CIS.

    Saat ini, pelanggaran terhadap undang-undang lingkungan hidup hanya dapat dihentikan dengan melakukan penggalangan dana budaya ekologis setiap anggota masyarakat, dan hal ini dapat dilakukan, pertama-tama, melalui pendidikan, dengan mempelajari dasar-dasar ekologi, yang terutama penting bagi para ahli di bidang ilmu teknik, terutama bagi insinyur sipil, insinyur di bidang kimia, petrokimia, metalurgi, teknik mesin, industri makanan dan pertambangan, dll. Buku teks ini ditujukan untuk berbagai siswa yang belajar di bidang teknis dan spesialisasi universitas. Sesuai dengan maksud penulis, ia harus memberikan gagasan dasar tentang arah utama ekologi teoretis dan terapan dan meletakkan dasar budaya ekologis spesialis masa depan, berdasarkan pemahaman mendalam tentang nilai tertinggi - perkembangan manusia yang harmonis dan alam.
    Pertanyaan kontrol

    1. Apa itu ekologi dan apa pokok bahasannya?

    2. Apa perbedaan tugas ekologi teoritis dan terapan?

    3. Tahapan sejarah perkembangan ekologi sebagai ilmu. Peran ilmuwan dalam negeri dalam pembentukan dan pengembangannya.

    4. Apa yang dimaksud dengan perlindungan lingkungan dan apa saja jenis utamanya?

    5. Mengapa budaya lingkungan dan pendidikan lingkungan diperlukan bagi setiap anggota masyarakat, termasuk pekerja teknik dan teknis?

    Bab 1. Interaksi organisme dengan lingkungan
    1.1. Tingkat utama organisasi kehidupan dan ekologi

    Gen, sel, organ, organisme, populasi, komunitas (biocenosis)  tingkat utama organisasi kehidupan. Ekologi mempelajari tingkat organisasi biologis dari organisme hingga ekosistem. Hal ini didasarkan, seperti semua biologi, pada teori perkembangan evolusioner dunia organik Charles Darwin, berdasarkan gagasan tentang seleksi alam. Dalam bentuk yang disederhanakan, hal ini dapat direpresentasikan sebagai berikut: sebagai hasil perjuangan untuk eksistensi, organisme yang paling beradaptasi bertahan hidup, yang mewariskan sifat-sifat menguntungkan yang menjamin kelangsungan hidup kepada keturunannya, yang dapat mengembangkannya lebih lanjut, memastikan keberadaan yang stabil. jenis organisme ini dalam kondisi lingkungan tertentu. Jika kondisi ini berubah, maka organisme dengan sifat-sifat yang lebih menguntungkan bagi kondisi baru tersebut, yang diwarisi olehnya, dll., akan bertahan hidup.

    Gagasan materialistis tentang asal usul kehidupan dan teori evolusi Charles Darwin hanya dapat dijelaskan dari sudut pandang ilmu ekologi. Oleh karena itu, bukanlah suatu kebetulan jika setelah penemuan Darwin (1859), istilah “ekologi” muncul oleh E. Haeckel (1866). Peran lingkungan, yaitu faktor fisik, dalam evolusi dan keberadaan organisme tidak diragukan lagi. Lingkungan ini diberi nama abiotik, dan masing-masing bagiannya (udara, air, dll.) dan faktornya (suhu, dll.) disebut komponen abiotik, Berbeda komponen biotik diwakili oleh materi hidup. Berinteraksi dengan lingkungan abiotik, yaitu dengan komponen abiotik, membentuk sistem fungsional tertentu, dimana komponen hidup dan lingkungan merupakan “satu organisme utuh”.

    Pada Gambar. 1.1 Komponen di atas disajikan dalam bentuk tingkat organisasi biologis sistem biologis yang berbeda dalam prinsip organisasi dan skala fenomena. Mereka mencerminkan hierarki sistem alam, di mana subsistem yang lebih kecil membentuk sistem yang lebih besar yang merupakan subsistem dari sistem yang lebih besar.

    Beras. 1.1. Spektrum tingkat organisasi biologis (menurut Yu. Odum, 1975)

    Sifat-sifat setiap level individu jauh lebih kompleks dan bervariasi dibandingkan level sebelumnya. Namun hal ini hanya dapat dijelaskan sebagian berdasarkan data properti level sebelumnya. Dengan kata lain, tidak mungkin untuk memprediksi sifat-sifat setiap tingkat biologis berikutnya berdasarkan sifat-sifat penyusunnya pada tingkat yang lebih rendah, seperti halnya tidak mungkin untuk memprediksi sifat-sifat air berdasarkan sifat-sifat oksigen dan hidrogen. Fenomena ini disebut munculnya adanya sifat-sifat khusus dalam keseluruhan sistem yang tidak melekat pada subsistem dan bloknya, serta jumlah unsur-unsur lain yang tidak disatukan oleh hubungan-hubungan pembentuk sistem.

    Ekologi mempelajari sisi kanan “spektrum” yang ditunjukkan pada Gambar. 1.1, yaitu tingkat organisasi biologis dari organisme hingga ekosistem. Dalam ekologi tubuh dianggap sebagai suatu sistem yang integral, berinteraksi dengan lingkungan luar, baik abiotik maupun biotik. Dalam hal ini, bidang pandang kita mencakup himpunan seperti spesies biologis, terdiri dari serupa individu, yang, bagaimanapun, sebagai individu berbeda satu sama lain. Mereka sama berbedanya dengan perbedaan satu orang dengan orang lain, juga termasuk dalam spesies yang sama. Tapi mereka semua memiliki satu kesamaan kumpulan gen , memastikan kemampuan mereka untuk bereproduksi dalam spesies. Tidak mungkin ada keturunan dari individu-individu dari spesies yang berbeda, bahkan yang berkerabat dekat, bersatu dalam satu genus, apalagi sebuah famili dan taksa yang lebih besar yang menyatukan lebih banyak lagi “kerabat jauh”.

    Karena setiap individu (individu) mempunyai ciri khasnya masing-masing, maka hubungannya dengan keadaan lingkungan dan pengaruh faktor-faktornya pun berbeda-beda. Misalnya, beberapa individu mungkin tidak mampu menahan peningkatan suhu dan mati, namun populasi seluruh spesies bertahan hidup dengan mengorbankan individu lain yang lebih beradaptasi terhadap suhu tinggi.

    Populasi, dalam bentuk paling umum, adalah kumpulan individu dari spesies yang sama. Genetika biasanya ditambahkan sebagai poin wajib  kemampuan agregat ini untuk mereproduksi dirinya sendiri. Para ahli ekologi, dengan mempertimbangkan kedua ciri ini, menekankan isolasi tertentu dalam ruang dan waktu dari populasi serupa dari spesies yang sama (Gilyarov, 1990).

    Isolasi dalam ruang dan waktu dari populasi serupa mencerminkan struktur alami biota yang sebenarnya. Dalam lingkungan alam nyata, banyak spesies yang tersebar pada wilayah yang luas, sehingga perlu dipelajari pengelompokan spesies tertentu dalam suatu wilayah tertentu. Beberapa kelompok beradaptasi dengan baik terhadap kondisi lokal, membentuk apa yang disebut ekotipe. Bahkan kelompok individu yang kecil ini, yang memiliki hubungan genetik, dapat menghasilkan populasi yang besar, dan populasi yang sangat stabil untuk waktu yang cukup lama. Hal ini difasilitasi oleh kemampuan beradaptasi individu terhadap lingkungan abiotik, persaingan intraspesifik, dll.

    Namun, kelompok dan pemukiman satu spesies yang sebenarnya tidak ada di alam, dan kita biasanya berurusan dengan kelompok yang terdiri dari banyak spesies. Kelompok seperti ini disebut komunitas biologis, atau biocenosis.

    Biocenosis sekumpulan populasi berbagai jenis mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan yang hidup bersama. Istilah “biocenosis” pertama kali digunakan oleh Moebius (1877), ketika mempelajari sekelompok organisme di bank tiram, yaitu sejak awal komunitas organisme ini terbatas pada ruang “geografis” tertentu, dalam hal ini, batas-batas gumuk pasir. Ruang ini kemudian disebut biotope, yang mengacu pada kondisi lingkungan di suatu wilayah tertentu: udara, air, tanah, dan batuan di bawahnya. Di lingkungan inilah terdapat vegetasi, fauna dan mikroorganisme yang membentuk biocenosis.

    Jelas bahwa komponen biotope tidak hanya ada di dekatnya, tetapi secara aktif berinteraksi satu sama lain, menciptakan sistem biologis tertentu, yang disebut oleh Akademisi V. N. Sukachev biogeocenosis. Dalam sistem ini, totalitas komponen abiotik dan biotik memiliki “... kekhususan interaksi tersendiri” dan “jenis pertukaran materi dan energi tertentu antara satu sama lain dan fenomena alam lainnya serta mewakili kesatuan dialektis internal yang kontradiktif, yang terus bergerak dan berkembang” (Sukachev, 1971). Diagram biogeocenosis ditunjukkan pada Gambar. 1.2. Skema terkenal oleh V. N. Sukachev ini dikoreksi oleh G. A. Novikov (1979).

    Beras. 1.2. Skema biogeocenosis menurut G.A.Novikov (1979)

    Istilah "biogeocenosis" diusulkan oleh V.N.Sukachev pada akhir tahun 30-an. Ide Sukachev kemudian menjadi dasar biogeokenologi keseluruhan arah ilmiah dalam biologi, yang membahas masalah interaksi organisme hidup satu sama lain dan dengan lingkungan abiotik di sekitarnya.

    Namun, sebelumnya, pada tahun 1935, ahli botani Inggris A. Tansley memperkenalkan istilah “ekosistem”. Ekosistem, menurut A. Tansley,  “sekumpulan kompleks organisme dengan kompleks faktor fisik lingkungannya, yaitu faktor habitat dalam arti luas.” Ahli ekologi terkenal lainnya memiliki definisi serupa: Y. Odum, K. Willie, R. Whitaker, K. Watt.

    Sejumlah pendukung pendekatan ekosistem di Barat menganggap istilah “biogeocenosis” dan “ekosistem” sebagai sinonim, khususnya Y. Odum (1975, 1986).

    Namun, sejumlah ilmuwan Rusia tidak sependapat dengan hal ini, karena melihat perbedaan tertentu. Namun, banyak yang tidak menganggap perbedaan ini signifikan dan menyamakan konsep-konsep tersebut. Hal ini semakin diperlukan karena istilah “ekosistem” banyak digunakan dalam ilmu-ilmu terkait, khususnya ilmu lingkungan.

    Yang paling penting untuk mengidentifikasi ekosistem adalah trofik, yaitu hubungan nutrisi organisme yang mengatur seluruh energi komunitas biotik dan seluruh ekosistem secara keseluruhan.

    Pertama-tama, semua organisme dibagi menjadi dua kelompok besar - autotrof dan heterotrof.

    Autotrofik organisme menggunakan sumber anorganik untuk keberadaannya, sehingga menciptakan bahan organik dari bahan anorganik. Organisme tersebut termasuk tumbuhan hijau fotosintetik di darat dan lingkungan perairan, ganggang biru-hijau, beberapa bakteri akibat kemosintesis, dll.

    Karena organisme cukup beragam dalam jenis dan bentuk nutrisi, mereka melakukan interaksi trofik yang kompleks satu sama lain, sehingga menjalankan fungsi ekologi terpenting dalam komunitas biotik. Ada yang menghasilkan produk, ada yang mengkonsumsinya, dan ada pula yang mengubahnya menjadi bentuk anorganik. Mereka disebut demikian: produsen, konsumen dan pengurai.

    Produser penghasil produk yang kemudian dimakan oleh semua organisme lain  ini adalah tanaman hijau terestrial, ganggang laut mikroskopis dan air tawar yang menghasilkan zat organik dari senyawa anorganik.

    Konsumen ini adalah konsumen zat organik. Diantaranya ada hewan yang hanya memakan makanan nabati  herbivora(sapi) atau hanya memakan daging hewan lain  karnivora(predator), serta mereka yang mengkonsumsi keduanya  "omnivora""(manusia, beruang).

    Pereduksi (destruktor))  zat pereduksi. Mereka mengembalikan zat dari organisme mati kembali ke alam mati, menguraikan bahan organik menjadi senyawa dan unsur anorganik sederhana (misalnya CO 2, NO 2 dan H 2 O). Dengan mengembalikan unsur biogenik ke tanah atau lingkungan perairan, mereka menyelesaikan siklus biokimia. Hal ini dilakukan terutama oleh bakteri, sebagian besar mikroorganisme dan jamur lainnya. Secara fungsional pengurai sama dengan konsumen, oleh karena itu sering disebut juga pengurai konsumen mikro.

    A.G. Bannikov (1977) berpendapat bahwa serangga juga berperan penting dalam proses penguraian bahan organik mati dan proses pembentukan tanah.

    Mikroorganisme, bakteri dan bentuk lain yang lebih kompleks, tergantung pada habitatnya, dibagi menjadi aerobik, yaitu hidup dengan adanya oksigen, dan anaerobik hidup di lingkungan bebas oksigen.
    1.2. Tubuh sebagai suatu sistem integral yang hidup

    Organisme  semua makhluk hidup. Ia berbeda dari alam mati dalam serangkaian sifat tertentu yang hanya melekat pada makhluk hidup: organisasi seluler; metabolisme dengan peran utama protein dan asam nukleat, menyediakan homeostatis organisme  pembaharuan diri dan menjaga kekonstanan lingkungan internalnya. Organisme hidup dicirikan oleh pergerakan, iritabilitas, pertumbuhan, perkembangan, reproduksi dan keturunan, serta kemampuan beradaptasi terhadap kondisi kehidupan  adaptasi.

    Berinteraksi dengan lingkungan abiotik, organisme bertindak sebagai sistem yang lengkap, yang mencakup semua tingkat organisasi biologis yang lebih rendah (sisi kiri “spektrum”, lihat Gambar 1.1). Semua bagian tubuh ini (gen, sel, jaringan seluler, seluruh organ dan sistemnya) merupakan komponen tingkat praorganisme. Perubahan pada beberapa bagian dan fungsi tubuh mau tidak mau membawa perubahan pada bagian dan fungsi lainnya. Dengan demikian, dalam perubahan kondisi keberadaan akibat seleksi alam, organ-organ tertentu mendapat prioritas pengembangan. Misalnya, sistem perakaran yang kuat pada tumbuhan di zona gersang (rumput bulu) atau “kebutaan” akibat berkurangnya mata pada hewan yang hidup di kegelapan (tahi lalat).

    Organisme hidup memiliki metabolisme, atau metabolisme, Dalam hal ini, banyak reaksi kimia yang terjadi. Contoh reaksi tersebut adalah napas, yang dianggap Lavoise dan Laplace sebagai jenis pembakaran, atau fotosintesis, melalui mana energi matahari diikat oleh tumbuhan hijau, dan sebagai hasil dari proses metabolisme lebih lanjut digunakan oleh seluruh tumbuhan, dll.

    Seperti diketahui, dalam proses fotosintesis, selain energi matahari, juga digunakan karbon dioksida dan air. Persamaan kimia keseluruhan untuk fotosintesis terlihat seperti ini:

    dimana C 6 H 12 O 6  molekul glukosa yang kaya energi.

    Hampir semua karbon dioksida (CO 2) berasal dari atmosfer dan pada siang hari pergerakannya diarahkan ke bawah ke tumbuhan, tempat terjadinya fotosintesis dan pelepasan oksigen. Respirasi merupakan proses sebaliknya, pergerakan CO2 pada malam hari diarahkan ke atas dan oksigen diserap.

    Beberapa organisme, bakteri, mampu membuat senyawa organik dari komponen lain, misalnya dari senyawa belerang. Proses seperti ini disebut kemosintesis.

    Metabolisme dalam tubuh hanya terjadi dengan partisipasi zat protein makromolekul khusus  enzim, bertindak sebagai katalis. Setiap reaksi biokimia selama kehidupan suatu organisme dikendalikan oleh enzim khusus, yang selanjutnya dikendalikan oleh satu gen. Perubahan gen disebut mutasi, menyebabkan perubahan reaksi biokimia karena perubahan enzim, dan jika enzim kekurangan, maka hilangnya tahap reaksi metabolisme yang sesuai.

    Namun, tidak hanya enzim yang mengatur proses metabolisme. Mereka mendapat bantuan koenzim molekul besar yang merupakan bagian dari vitamin. Vitamin zat khusus yang diperlukan untuk metabolisme semua organisme  bakteri, tumbuhan hijau, hewan dan manusia. Kekurangan vitamin menyebabkan penyakit, karena koenzim yang diperlukan tidak terbentuk dan metabolisme terganggu.

    Terakhir, sejumlah proses metabolisme memerlukan bahan kimia khusus yang disebut hormon, yang diproduksi di berbagai tempat (organ) tubuh dan dikirim ke tempat lain melalui darah atau melalui difusi. Hormon melakukan koordinasi kimia umum metabolisme pada organisme apa pun dan membantu dalam hal ini, misalnya, sistem saraf hewan dan manusia.

    Pada tingkat genetik molekuler, pengaruh polutan, pengion, dan radiasi ultraviolet sangatlah sensitif. Mereka menyebabkan gangguan pada sistem genetik, struktur sel dan menekan kerja sistem enzim. Semua ini mengarah pada penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan, penindasan dan bahkan kehancuran spesies organisme.

    Proses metabolisme terjadi dengan intensitas yang bervariasi sepanjang kehidupan organisme, sepanjang jalur perkembangan individunya. Jalur dari lahir hingga akhir kehidupan ini disebut entogenesis. Ontogenesis adalah serangkaian transformasi morfologi, fisiologis, dan biokimia berturut-turut yang dialami tubuh sepanjang periode kehidupan.

    Ontogenesis meliputi tinggi tubuh, yaitu peningkatan berat dan ukuran tubuh, dan diferensiasi, yaitu munculnya perbedaan antara sel dan jaringan homogen, yang mengarahkan mereka ke spesialisasi untuk melakukan berbagai fungsi dalam tubuh. Pada organisme dengan reproduksi seksual, entogenesis dimulai dengan sel yang dibuahi (zigot). Dengan reproduksi aseksual  dengan pembentukan organisme baru dengan membagi tubuh induk atau sel khusus, dengan tunas, serta dari rimpang, umbi, umbi, dll.

    Setiap organisme melewati sejumlah tahap perkembangan dalam entogenesis. Untuk organisme yang bereproduksi secara seksual, ada benih(embrio), pascaembrionik(postembrionik) dan masa perkembangan organisme dewasa. Periode embrio berakhir dengan munculnya embrio dari selaput telur, dan pada hewan vivipar - dengan kelahiran. Penting signifikansi ekologis karena hewan mempunyai tahap awal perkembangan pasca embrio, yang berlangsung sesuai dengan jenisnya pengembangan langsung atau berdasarkan jenis metamorfosis melewati tahap larva. Dalam kasus pertama, ada perkembangan bertahap menjadi bentuk dewasa (anak ayam - ayam betina, dll.), Dalam kasus kedua, perkembangan terjadi pertama kali dalam bentuk larva, yang ada dan makan secara mandiri sebelum berubah menjadi dewasa (kecebong - katak). Pada sejumlah serangga, tahap larva memungkinkan mereka bertahan hidup di musim yang tidak menguntungkan (suhu rendah, kekeringan, dll.)

    Dalam ontogeni tumbuhan ada pertumbuhan, perkembangan(organisme dewasa terbentuk) dan penuaan(melemahnya biosintesis semua fungsi fisiologis dan kematian). Ciri utama entogenesis tumbuhan tingkat tinggi dan sebagian besar alga adalah pergantian generasi aseksual (sporofit) dan seksual (hematofit).

    Proses dan fenomena yang terjadi pada tataran intogenetik, yaitu pada tataran individu (individu), merupakan suatu mata rantai yang perlu dan sangat signifikan dalam berfungsinya semua makhluk hidup. Proses Ontogenesis dapat terganggu pada tahap mana pun oleh pengaruh pencemaran lingkungan secara kimia, cahaya, dan termal dan dapat menyebabkan munculnya kelainan bentuk atau bahkan kematian individu pada tahap Ontogenesis pascakelahiran.

    Ontogeni organisme modern telah berkembang selama periode evolusi yang panjang, sebagai hasil dari perkembangan historisnya  filogeni. Bukan suatu kebetulan jika istilah ini diperkenalkan oleh E. Haeckel pada tahun 1866, karena untuk tujuan lingkungan perlu dilakukan rekonstruksi transformasi evolusioner hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme. Hal ini dilakukan oleh ilmu  filogenetik, yang didasarkan pada data dari tiga ilmu  morfologi, embriologi dan paleontologi.

    Hubungan antara perkembangan makhluk hidup menurut sejarah dan evolusi dengan perkembangan individu suatu organisme dirumuskan oleh E. Haeckel dalam bentuk hukum biogenetik : Ontogeni suatu organisme adalah pengulangan singkat dan ringkas dari filogeni suatu spesies tertentu. Dengan kata lain, pertama di dalam rahim (pada mamalia, dll.), dan kemudian, setelah dilahirkan, individu dalam perkembangannya ia mengulangi dalam bentuk yang disingkat sejarah perkembangan spesiesnya.
    1.3. Ciri-ciri umum biota bumi

    Saat ini, terdapat lebih dari 2,2 juta spesies organisme di Bumi. Taksonomi mereka menjadi semakin kompleks, meskipun kerangka utamanya hampir tidak berubah sejak diciptakan oleh ilmuwan Swedia terkemuka Carl Linnaeus pada pertengahan abad ke-17.

    Tabel 1.1

    Taksa yang lebih tinggi dari sistematika kerajaan organisme seluler

    Ternyata ada dua kelompok besar organisme di Bumi, perbedaan antara keduanya jauh lebih dalam daripada antara tumbuhan tingkat tinggi dan hewan tingkat tinggi, dan oleh karena itu, dua kerajaan super berhak dibedakan di antara kerajaan seluler: prokariota - pranuklir terorganisir rendah dan eukariota - nuklir yang sangat terorganisir. Prokariota(Procaryota) diwakili oleh kerajaan yang disebut penghancur, yang termasuk bakteri dan ganggang biru-hijau sel yang tidak mempunyai inti dan DNA di dalamnya tidak dipisahkan dari sitoplasma oleh membran apapun. Eukariota(Eucaryota) diwakili oleh tiga kingdom: binatang, jamurdan tanaman , sel-selnya mengandung nukleus dan DNA dipisahkan dari sitoplasma oleh membran nukleus, karena terletak di dalam nukleus itu sendiri. Jamur dipisahkan menjadi satu kingdom tersendiri, karena ternyata bukan hanya bukan milik tumbuhan, tetapi kemungkinan besar berasal dari protozoa amoeboid biflagellata, yakni memiliki keterkaitan yang lebih erat dengan dunia hewan.

    Namun pembagian organisme hidup menjadi empat kingdom tersebut belum menjadi dasar referensi dan literatur pendidikan, oleh karena itu, dalam penyajian materi lebih lanjut, kami mengikuti klasifikasi tradisional, yang mana bakteri, ganggang biru-hijau, dan jamur. merupakan divisi tumbuhan tingkat rendah.

    Seluruh kumpulan organisme tumbuhan di wilayah tertentu di planet ini dengan detail apa pun (wilayah, distrik, dll.) disebut tumbuhan, dan totalitas organisme hewan  fauna.

    Flora dan fauna di wilayah ini bersama-sama membentuk biota. Namun istilah-istilah ini juga memiliki penerapan yang lebih luas. Misalnya flora tumbuhan berbunga, flora mikroorganisme (mikroflora), mikroflora tanah, dan lain-lain. Istilah “fauna” juga digunakan serupa: fauna mamalia, fauna burung (avifauna), mikrofauna, dan lain-lain. ” digunakan ketika mereka ingin mengevaluasi interaksi semua organisme hidup dan lingkungan atau, katakanlah, pengaruh “biota tanah” terhadap proses pembentukan tanah, dll. Di bawah ini adalah gambaran umum fauna dan flora sesuai dengan klasifikasinya (lihat Tabel 1.1).

    Prokariota adalah organisme tertua dalam sejarah Bumi, jejak aktivitas hidupnya diidentifikasi dalam sedimen Prakambrium, yaitu sekitar satu miliar tahun yang lalu. Saat ini, sekitar 5.000 spesies diketahui.

    Yang paling umum di antara penghancur adalah bakteri , dan saat ini merupakan mikroorganisme paling umum di biosfer. Ukurannya berkisar dari sepersepuluh hingga dua hingga tiga mikrometer.

    Bakteri tersebar di mana-mana, namun sebagian besar ditemukan di tanah—ratusan juta per gram tanah, dan di chernozem lebih dari dua miliar.

    Mikroflora tanah sangat beragam. Di sini, bakteri melakukan berbagai fungsi dan dibagi menjadi beberapa kelompok fisiologis berikut: bakteri pembusuk, bakteri nitrofik, bakteri pengikat nitrogen, bakteri belerang, dll. Diantaranya ada bentuk aerobik dan anaerobik.

    Akibat erosi tanah, bakteri masuk ke badan air. Di bagian pantai jumlahnya mencapai 300 ribu per 1 ml, dengan jarak dari pantai dan kedalaman jumlahnya berkurang menjadi 100-200 individu per 1 ml.

    Jumlah bakteri di udara atmosfer jauh lebih sedikit.

    Bakteri tersebar luas di litosfer di bawah cakrawala tanah. Jumlahnya jauh lebih sedikit di bawah lapisan tanah daripada di dalam tanah. Bakteri menyebar ratusan meter ke dalam kerak bumi dan bahkan ditemukan di kedalaman dua ribu meter atau lebih.

    Ganggang biru-hijau strukturnya mirip dengan sel bakteri, mereka adalah autotrof fotosintetik. Mereka hidup terutama di lapisan permukaan air tawar, meskipun mereka juga ditemukan di laut. Produk metabolisme mereka adalah senyawa nitrogen yang mendorong perkembangan alga planktonik lainnya, yang dalam kondisi tertentu dapat menyebabkan “mekarnya” air dan pencemarannya, termasuk dalam sistem pasokan air.

    Eukariota ini semua adalah organisme lain di Bumi. Yang paling umum di antara mereka adalah tumbuhan, yang jumlahnya sekitar 300 ribu spesies.

    Tanaman  praktis satu-satunya organisme yang menghasilkan bahan organik dengan mengorbankan sumber daya fisik (non-hidup)  insolasi matahari dan unsur-unsur kimia yang diekstraksi dari tanah (kompleks biogenik elemen). Semua orang makan makanan organik siap pakai. Oleh karena itu, tumbuhan seolah-olah menciptakan, menghasilkan makanan untuk seluruh dunia hewan, yaitu produsen.

    Semua bentuk tumbuhan uniseluler dan multiseluler, pada umumnya, memiliki nutrisi autotrofik karena proses fotosintesis.

    Rumput laut Ini adalah sekelompok besar tumbuhan yang hidup di air, yang dapat mengapung bebas atau menempel pada substrat. Alga adalah organisme fotosintesis pertama di Bumi, yang menjadi sumber oksigen di atmosfernya. Selain itu, mereka mampu menyerap nitrogen, belerang, fosfor, kalium dan komponen lainnya langsung dari air, bukan dari tanah.

    Selebihnya, lebih banyak lagi tanaman yang sangat terorganisir penghuni daratan. Mereka memperoleh nutrisi dari tanah melalui sistem akar, yang diangkut melalui batang ke daun, tempat fotosintesis dimulai. Lumut, lumut, pakis, gymnospermae, dan angiospermae (tumbuhan berbunga) merupakan salah satu elemen terpenting lanskap geografis, mendominasi Ada tumbuhan berbunga di sini yang jumlahnya lebih dari 250 ribu spesies. Vegetasi darat adalah penghasil utama oksigen yang masuk ke atmosfer, dan perusakan yang tidak disengaja tidak hanya akan menyebabkan hewan dan manusia tidak memiliki makanan, tetapi juga oksigen.

    Jamur tanah bagian bawah berperan besar dalam proses pembentukan tanah.

    Hewan diwakili oleh berbagai macam bentuk dan ukuran, terdapat lebih dari 1,7 juta spesies. Seluruh dunia hewan adalah organisme heterotrofik, konsumen.

    Jumlah spesies terbesar dan jumlah individu terbesar di artropoda. Misalnya, ada begitu banyak serangga sehingga ada lebih dari 200 juta serangga untuk setiap orang. Kelas berada di urutan kedua dalam hal jumlah spesies kerang, namun jumlahnya jauh lebih kecil dibandingkan serangga. Di tempat ketiga dalam hal jumlah spesies adalah vertebrata, di antaranya mamalia menempati sekitar sepersepuluh, dan setengah dari seluruh spesies menempatinya ikan

    Artinya sebagian besar spesies vertebrata terbentuk di kondisi perairan, dan serangga murni merupakan hewan darat.

    Serangga berkembang di darat dalam hubungan dekat dengan tanaman berbunga, menjadi penyerbuknya. Tumbuhan ini muncul lebih lambat dibandingkan spesies lain, tetapi lebih dari separuh spesies seluruh tumbuhan adalah tumbuhan berbunga. Spesiasi kedua kelas organisme ini dulu dan sekarang berada dalam hubungan yang erat.

    Jika kita membandingkan jumlah spesiesnya tanah organisme dan air, maka rasio ini akan kira-kira sama untuk tumbuhan dan hewan  jumlah spesies di darat  92-93%, di air  7-8%, yang berarti kemunculan organisme di darat memberikan dorongan yang kuat bagi evolusi proses ke arah peningkatan keanekaragaman spesies, yang mengarah pada peningkatan keberlanjutan komunitas alami organisme dan ekosistem secara keseluruhan.
    1.4. Tentang habitat dan faktor lingkungan

    Habitat suatu organisme merupakan totalitas tingkat abiotik dan biotik dalam hidupnya. Sifat-sifat lingkungan terus berubah dan setiap makhluk, untuk bertahan hidup, beradaptasi dengan perubahan tersebut.

    Dampak lingkungan dirasakan oleh organisme melalui faktor lingkungan yang disebut faktor lingkungan.

    Faktor lingkungan ini adalah kondisi dan elemen lingkungan tertentu yang mempunyai pengaruh spesifik pada tubuh. Mereka dibagi menjadi abiotik, biotik dan antropogenik (Gbr. 1.3).

    Beras. 1.3. Klasifikasi faktor lingkungan

    Faktor abiotik sebutkan seluruh rangkaian faktor lingkungan anorganik yang mempengaruhi kehidupan dan persebaran hewan dan tumbuhan. Diantaranya ada yang bersifat fisika, kimia dan edafik. Tampaknya bagi kita bahwa peran ekologis bidang geofisika alam tidak boleh diremehkan.

    Faktor fisik ini adalah yang sumbernya adalah keadaan atau fenomena fisik (mekanik, gelombang, dll.). Misalnya suhu  jika tinggi maka akan terjadi luka bakar, jika sangat rendah  radang dingin. Faktor lain juga dapat mempengaruhi pengaruh suhu: di air  arus, di darat  angin dan kelembapan, dll.

    Faktor kimia Ini adalah yang berasal dari komposisi kimia lingkungan. Misalnya salinitas air, jika tinggi maka kehidupan di waduk mungkin sama sekali tidak ada (Laut Mati), tetapi pada saat yang sama, sebagian besar organisme laut tidak dapat hidup di air tawar. Kehidupan hewan di darat dan di air, dll bergantung pada kecukupan kadar oksigen.

    Faktor edafis, yaitu tanah,  ini adalah seperangkat sifat kimia, fisik dan mekanik tanah dan batuan yang mempengaruhi baik organisme yang hidup di dalamnya, yaitu habitatnya, dan sistem akar tanaman. Pengaruh komponen kimia (unsur biogenik), suhu, kelembaban, struktur tanah, kandungan humus, dan lain-lain terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman telah diketahui.

    Bidang geofisika alam mempunyai dampak lingkungan global terhadap biota bumi dan manusia. Signifikansi lingkungan, misalnya, medan magnet, elektromagnetik, radioaktif, dan medan bumi lainnya sudah diketahui dengan baik.

    Medan geofisika juga merupakan faktor fisik, tetapi mempunyai sifat litosfer; terlebih lagi, kita dapat berasumsi bahwa faktor edafik sebagian besar bersifat litosfer, karena lingkungan terjadinya dan tindakannya adalah tanah, yang terbentuk dari batuan di bagian permukaan. litosfer, oleh karena itu kami menggabungkannya menjadi satu kelompok (lihat Gambar 1.3).

    Namun, tidak hanya faktor abiotik yang mempengaruhi organisme. Organisme membentuk komunitas di mana mereka harus berjuang untuk mendapatkan sumber makanan, untuk kepemilikan padang rumput tertentu atau wilayah perburuan, yaitu bersaing satu sama lain baik pada tingkat intraspesifik dan, khususnya, pada tingkat interspesifik. Ini sudah merupakan faktor alam yang hidup, atau faktor biotik.

    Faktor biotik  totalitas pengaruh aktivitas kehidupan beberapa organisme terhadap aktivitas kehidupan organisme lain, serta lingkungan mati (Khrustalev et al., 1996). Dalam kasus terakhir, kita berbicara tentang kemampuan organisme itu sendiri untuk mempengaruhi kondisi kehidupan mereka sampai batas tertentu. Misalnya, di hutan, di bawah pengaruh tutupan vegetasi, terjadi keistimewaan iklim mikro, atau lingkungan mikro, di mana, dibandingkan dengan habitat terbuka, rezim suhu dan kelembapannya sendiri tercipta: di musim dingin suhunya beberapa derajat lebih hangat, di musim panas lebih sejuk dan lembab. Lingkungan mikro khusus juga tercipta di lubang pohon, liang, gua, dll.

    Yang perlu diperhatikan secara khusus adalah kondisi lingkungan mikro di bawah lapisan salju, yang sudah bersifat abiotik murni. Sebagai akibat dari efek pemanasan salju, yang paling efektif bila ketebalannya setidaknya 50–70 cm, pada dasarnya, pada lapisan sekitar 5 sentimeter, hewan pengerat kecil hidup di musim dingin, karena kondisi suhu di sini menguntungkan. untuk mereka (dari 0 hingga minus 2 С). Berkat efek yang sama, bibit sereal musim dingin - gandum hitam dan gandum - diawetkan di bawah salju. Hewan besar - rusa, rusa, serigala, rubah, kelinci, dll. - juga bersembunyi di salju dari cuaca beku yang parah, berbaring di salju untuk beristirahat.

    Interaksi intraspesifik antar individu dari spesies yang sama terdiri dari efek kelompok dan massa serta kompetisi intraspesifik. Efek kelompok dan massa  istilah yang diciptakan oleh Grasse (1944), menunjukkan pengelompokan hewan dari spesies yang sama menjadi kelompok yang terdiri dari dua individu atau lebih dan dampaknya disebabkan oleh kepadatan lingkungan yang berlebihan. Saat ini, efek ini paling sering disebut faktor demografi. Mereka mencirikan dinamika jumlah dan kepadatan kelompok organisme pada tingkat populasi yang didasarkan pada kompetisi intraspesifik, yang pada dasarnya berbeda dari interspesifik. Ini memanifestasikan dirinya terutama dalam perilaku teritorial hewan yang mempertahankan tempat bersarangnya dan wilayah tertentu di wilayah tersebut. Banyak burung dan ikan bertindak seperti ini.

    Hubungan antarspesies jauh lebih beragam (lihat Gambar 1.3). Dua spesies yang hidup berdekatan mungkin tidak saling mempengaruhi sama sekali; mereka dapat mempengaruhi satu sama lain baik secara positif maupun negatif. Jenis kombinasi yang mungkin mencerminkan berbagai jenis hubungan:

    netralisme kedua jenis ini independen dan tidak berpengaruh satu sama lain;

    kompetisi masing-masing jenis mempunyai pengaruh buruk terhadap jenis lainnya;

    hidup berdampingan spesies tidak dapat hidup tanpa satu sama lain;

    kerja sama proto(persemakmuran)  kedua spesies membentuk suatu komunitas, tetapi dapat hidup secara terpisah, meskipun komunitas tersebut menguntungkan keduanya;

    komensalisme satu spesies, komensal, mendapat manfaat dari hidup bersama, sedangkan spesies lain  inangnya tidak mendapat manfaat (saling toleransi);

    amensalisme satu spesies, amensal, mengalami penghambatan pertumbuhan dan reproduksi spesies lain;

    predasi spesies predator memangsa mangsanya.

    Hubungan antarspesies mendasari keberadaan komunitas biotik (biocenosis).

    Faktor antropogenik  faktor-faktor yang dihasilkan oleh manusia dan mempengaruhi lingkungan (polusi, erosi tanah, perusakan hutan, dll.) dipertimbangkan dalam ekologi terapan (lihat “Bagian II” dari buku teks ini).

    Di antara faktor abiotik sering dibedakan iklim(suhu, kelembaban udara, angin, dll) dan hidrografi faktor lingkungan perairan (air, arus, salinitas, dll).

    Sebagian besar faktor, secara kualitatif dan kuantitatif, berubah seiring waktu. Misalnya iklim  pada siang hari, musim, tahun (suhu, cahaya, dll).

    Faktor-faktor yang perubahannya berulang secara teratur dari waktu ke waktu disebut berkala. Ini tidak hanya mencakup iklim, tetapi juga beberapa pasang surut hidrografi, beberapa arus laut. Faktor yang timbul secara tidak terduga (letusan gunung berapi, serangan predator, dan lain-lain) disebut non-periodik.

    Pembagian faktor menjadi periodik dan non-periodik (Monchadsky, 1958) sangat penting ketika mempelajari kemampuan beradaptasi organisme terhadap kondisi kehidupan.

    1.5. Tentang adaptasi organisme terhadap lingkungannya

    Adaptasi (lat. adaptasi)  adaptasi organisme terhadap lingkungan. Proses ini meliputi struktur dan fungsi organisme (individu, spesies, populasi) dan organ-organnya. Adaptasi selalu berkembang di bawah pengaruh tiga faktor utama  variabilitas, hereditas, dan seleksi alam(sebaik palsu, dilakukan oleh manusia).

    Adaptasi utama organisme terhadap faktor lingkungan ditentukan secara turun temurun. Mereka terbentuk sepanjang jalur sejarah dan evolusi biota dan berubah seiring dengan variabilitas faktor lingkungan. Organisme beradaptasi untuk terus beroperasi faktor periodik, tetapi di antara mereka penting untuk membedakan antara primer dan sekunder.

    Utama inilah faktor-faktor yang ada di Bumi bahkan sebelum munculnya kehidupan: suhu, cahaya, pasang surut, dll. Adaptasi organisme terhadap faktor-faktor ini adalah yang paling kuno dan paling sempurna.

    Sekunder faktor periodik merupakan akibat dari perubahan faktor primer: kelembaban udara, bergantung pada suhu; pangan nabati, tergantung pada sifat siklus perkembangan tanaman; sejumlah faktor biotik yang mempunyai pengaruh intraspesifik, dll. Faktor tersebut muncul lebih lambat dari faktor primer, dan adaptasi terhadap faktor tersebut tidak selalu diungkapkan dengan jelas.

    Dalam kondisi normal, hanya faktor periodik yang berperan dalam habitat, sedangkan faktor non-periodik tidak boleh ada.

    Sumber adaptasi adalah perubahan genetik dalam tubuh  mutasi, timbul baik di bawah pengaruh faktor alam pada tahap sejarah dan evolusi, dan sebagai akibat dari pengaruh buatan pada tubuh. Mutasi bermacam-macam dan akumulasinya bahkan dapat menyebabkan fenomena disintegrasi, namun berkat pilihan mutasi dan kombinasinya memperoleh arti penting sebagai “faktor kreatif utama dalam organisasi adaptif makhluk hidup” (BSE. 1970. Vol. 1).

    Dalam jalur perkembangan sejarah dan evolusi, faktor abiotik dan biotik bekerja sama pada organisme. Baik adaptasi organisme yang berhasil terhadap faktor-faktor kompleks ini maupun yang “tidak berhasil” telah diketahui, yaitu, alih-alih beradaptasi, spesies tersebut malah punah.

    Contoh yang sangat baik dari adaptasi yang berhasil adalah evolusi kuda selama sekitar 60 juta tahun dari nenek moyang yang pendek menjadi hewan berkaki cepat yang modern dan cantik dengan tinggi layu hingga 1,6 m.Contoh sebaliknya adalah yang relatif baru ( puluhan ribu tahun yang lalu) kepunahan mamut. Iklim subarktik yang sangat kering pada glasiasi terakhir menyebabkan hilangnya vegetasi tempat hewan-hewan ini beradaptasi dengan baik pada suhu rendah dan mencari makan (Velichko, 1970). Selain itu, terdapat pendapat bahwa manusia primitif juga “salah” atas hilangnya mamut, yang juga harus bertahan hidup: ia menggunakan daging mamut sebagai makanan, dan kulitnya menyelamatkannya dari hawa dingin.

    Dalam contoh yang diberikan pada mamut, kurangnya makanan nabati pada awalnya membatasi jumlah mamut, dan hilangnya mamut menyebabkan kematian mereka. Makanan nabati bertindak di sini sebagai faktor pembatas. Faktor-faktor ini memainkan peran penting dalam kelangsungan hidup dan adaptasi organisme.

    1.6. Membatasi faktor lingkungan

    Pentingnya faktor pembatas pertama kali dikemukakan oleh ahli agrokimia Jerman J. Liebig pada pertengahan abad kesembilan belas. Dia menginstal hukum minimum: Hasil panen (produksi) tergantung pada faktor yang minimal. Jika komponen-komponen bermanfaat dalam tanah secara keseluruhan mewakili sistem yang seimbang dan hanya beberapa zat, misalnya fosfor, yang terkandung dalam jumlah mendekati minimum, maka hal ini dapat menurunkan hasil. Namun ternyata zat mineral yang sangat berguna bila terkandung secara optimal di dalam tanah, akan menurunkan hasil jika berlebihan. Artinya, faktor-faktor tersebut dapat menjadi pembatas, meskipun faktor-faktor tersebut berada pada batas maksimumnya.

    Dengan demikian, membatasi faktor lingkungan kita harus menyebutkan faktor-faktor yang membatasi perkembangan organisme karena kekurangan atau kelebihannya dibandingkan dengan kebutuhan (kandungan optimal). Kadang-kadang mereka dipanggil faktor pembatas.

    Adapun hukum minimum J. Liebig mempunyai pengaruh yang terbatas dan hanya pada tingkat zat kimia. R. Mitscherlich menunjukkan bahwa hasil bergantung pada aksi gabungan semua faktor kehidupan tanaman, termasuk suhu, kelembaban, cahaya, dll.

    Perbedaan dalam kumulatif Dan terpencil tindakan juga berlaku untuk faktor-faktor lain. Misalnya, di satu sisi, pengaruh suhu negatif diperkuat oleh angin dan kelembapan udara yang tinggi, namun di sisi lain, kelembapan tinggi melemahkan pengaruh suhu tinggi, dll. Namun meskipun terdapat pengaruh timbal balik dari berbagai faktor, faktor-faktor tersebut tetap tidak dapat saling menggantikan, itulah yang kami temukan tercermin di dalamnya Hukum independensi faktor V. R. Williams: kondisi kehidupan adalah setara, tidak ada satupun faktor kehidupan yang dapat digantikan oleh faktor kehidupan lainnya. Misalnya pengaruh kelembaban (air) tidak dapat digantikan oleh pengaruh karbon dioksida atau sinar matahari, dll.

    Kompleksitas pengaruh faktor lingkungan pada tubuh tercermin paling lengkap dan dalam bentuk yang paling umum Hukum toleransi W. Shelford: tidak adanya atau ketidakmungkinan kemakmuran ditentukan oleh kekurangan (dalam arti kualitatif atau kuantitatif) atau, sebaliknya, kelebihan salah satu dari sejumlah faktor, yang tingkatnya mungkin mendekati batas yang dapat ditoleransi oleh organisme tertentu. Kedua batas ini disebut di luar toleransi.

    Mengenai kerja salah satu faktor, hukum ini dapat diilustrasikan sebagai berikut: suatu organisme tertentu dapat hidup pada suhu minus 5 hingga plus 25 0 C, yaitu. kisaran toleransinya terletak pada suhu tersebut. Makhluk hidup yang hidupnya memerlukan kondisi yang dibatasi oleh kisaran toleransi suhu yang sempit disebut stenotermik(“dinding”  sempit), dan mampu hidup pada kisaran suhu yang luas  eurytermik(“setiap”  lebar) (Gbr. 1.4).

    Beras. 1.4. Perbandingan batas toleransi relatif stenotermik dan
    organisme eurytermal (menurut F. Ruttner, 1953)

    Mirip dengan suhu, faktor pembatas lainnya juga bertindak, dan organisme, sehubungan dengan sifat pengaruhnya, masing-masing disebut, stenobiont Dan eurybiont. Misalnya, mereka mengatakan bahwa suatu organisme bersifat stenobiontik dalam kaitannya dengan kelembapan atau euribiontik dalam kaitannya dengan faktor iklim, dll. Organisme yang bersifat eurybiontik dalam kaitannya dengan faktor iklim dasar adalah yang paling tersebar luas di Bumi.

    Kisaran toleransi organisme tidak tetap; misalnya, menyempit jika salah satu faktor mendekati batas tertentu atau selama reproduksi organisme, ketika banyak faktor menjadi pembatas. Artinya sifat tindakan faktor lingkungan dalam kondisi tertentu dapat berubah, yaitu dapat membatasi atau tidak. Pada saat yang sama, kita tidak boleh lupa bahwa organisme itu sendiri mampu mengurangi pengaruh faktor pembatas dengan menciptakan, misalnya, iklim mikro (lingkungan mikro) tertentu. Berikut yang aneh faktor kompensasi, yang paling efektif pada tingkat komunitas, lebih jarang pada tingkat spesies.

    Kompensasi faktor seperti itu biasanya menciptakan kondisi untuk aklimatisasi fisiologis spesies eurybiote dengan penyebaran luas, yang menyesuaikan diri di tempat tertentu, menciptakan populasi unik yang disebut ekotipe, yang batas toleransinya sesuai dengan kondisi setempat. Dengan proses adaptasi yang lebih dalam, ras genetik.

    Jadi, dalam kondisi alami, organisme bergantung pada keadaan faktor fisik kritis, dari kandungan zat-zat yang diperlukan Dan dari rentang toleransi organisme itu sendiri terhadap komponen ini dan komponen lingkungan lainnya.
    Pertanyaan kontrol

    1. Apa saja tingkatan organisasi biologis kehidupan? Manakah di antara mereka yang menjadi objek kajian ekologi?

    2. Apa yang dimaksud dengan biogeocenosis dan ekosistem?

    3. Bagaimana pembagian organisme menurut sifat sumber makanannya? Berdasarkan fungsi ekologi dalam komunitas biotik?

    4. Apa yang dimaksud dengan makhluk hidup dan apa bedanya dengan alam mati?

    5. Bagaimana mekanisme adaptasi dalam interaksi organisme sebagai suatu sistem integral dengan lingkungan?

    6. Apa yang dimaksud dengan respirasi dan fotosintesis tumbuhan? Apa pentingnya proses metabolisme autotrof bagi biota bumi?

    7. Apa inti dari hukum biogenetik?

    8. Apa saja ciri-ciri klasifikasi organisme modern?

    9. Di manakah habitat suatu organisme? Konsep tentang faktor lingkungan.

    10. Himpunan faktor lingkungan anorganik disebut? Berikan nama dan definisi faktor-faktor tersebut.

    11. Himpunan faktor-faktor dalam lingkungan organik hidup disebut? Memberi nama dan menjelaskan pengaruh aktivitas kehidupan beberapa organisme terhadap aktivitas kehidupan organisme lain pada tingkat intraspesifik dan interspesifik.

    12. Apa inti dari adaptasi? Apa pentingnya faktor periodik dan non-periodik dalam proses adaptasi?

    13. Apa nama faktor lingkungan yang membatasi perkembangan suatu organisme? Hukum minimum oleh J. Liebig dan toleransi oleh W. Shelford.

    14. Apa inti dari tindakan faktor lingkungan yang terisolasi dan gabungan? Hukum W.R. Williams.

    15. Apa yang dimaksud dengan rentang toleransi tubuh dan bagaimana pembagiannya berdasarkan besar kecilnya rentang tersebut?

    Kuliah 8-9. BIOGEOCENOSES dan komponennya. KONSEP, struktur. metode untuk mempelajari fitocenosis.

    literatur

    Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Ekologi. Rostov-on-Don: Phoenix, 2005. 576 hal. (Pendidikan yang lebih tinggi)

    Stepanovskikh A.S. Ekologi biologis. Teori dan praktek: buku teks untuk mahasiswa yang mempelajari spesialisasi lingkungan. M.: UNITY-DANA, 2009. 791 hal.

    Stepanovskikh A.S. Ekologi umum: Buku teks untuk universitas. M.: UNITY, 2001. 510 hal.

    Kuliah 8

    1. Konsep biogeocenosis

    2. Komposisi komponen BGC

    3. Fitocenosis merupakan komponen utama biogeocenosis

    4. Pengertian konsep “fitocenosis”

    5. Struktur fitocenosis

    5.1. Struktur spesies

    Indikator kuantitatif struktur spesies

    Bagaimana cara menggambarkan komposisi bunga dari fitocenosis dengan benar?

    Vitalitas spesies

    5.2. Struktur spasial atau morfologi biocenosis

    Heterogenitas vertikal

    Heterogenitas horizontal

    Kuliah 9

    6. Metode lapangan untuk mempelajari biogeocenosis

    Metodologi pembuatan petak percobaan

    Metodologi untuk mendeskripsikan tingkatan

    Metodologi untuk mengidentifikasi komposisi bunga

    7. Tanda-tanda diagnostik fitocenosis untuk ditugaskan pada asosiasi tertentu

    PERKENALAN

    Salah satu kuliah pertama membahas konsep tersebut tingkat organisasi kehidupan(spektrum biologis). Tingkatan utama organisasi kehidupan: gen, sel, organ, organisme, populasi, komunitas (biocenosis). Atau sesuai (menurut Yu. Odum, 1975):

    1) Genetik atau molekuler

    2) Seluler Dan tingkat jaringan

    3) Organ

    4) Organisme

    5) Spesies populasi perantara antara tingkat “organisme” dan “supraorganisme”.

    6) Ekosistem, biogeosenotik hubungan dalam sistem supraorganisme dipelajari dalam biogeocenosis dan ekosistem (antara populasi, kelompok, organisme dalam BGC).

    7) Lingkungan yang tertinggi, hubungan antara makroekosistem, biogeocenosis (hutan-stepa, hutan-rawa, hutan-tundra, dll) dipertimbangkan, hukum siklus zat dan energi dipelajari dalam aspek global.

    Ekologi umum mempelajari tiga tingkat terakhir organisasi biologis dari organisme hingga ekosistem.

    Mengapa memulai dengan organisme? Karena dia yang pertama bisa ada dengan sendirinya! Kehidupan tidak memanifestasikan dirinya di luar organisme.

     - pokok bahasan utama penelitian pendekatan ekosistem dalam ekologi adalah proses transformasi materi dan energi antara biota dengan lingkungan fisik, yaitu proses pertukaran materi dan energi dalam ekosistem secara keseluruhan. Begitu pula hubungan organisme hidup (individu) satu sama lain dan dengan habitatnya pada tingkat populasi-biocenosis dan tingkat sistem biologis yang tingkatnya lebih tinggi lagi (biogeocenosis dan biosfer).

     - objek kajian utama adalah ekosistem.

    Ekosistem dengan peringkat biogeocenosis dalam ekologi umum dianggap sebagai unit terpenting, dan organisme atau spesies adalah unit terkecil, tetapi juga termasuk objek penting.

    Mengapa begitu penting dan perlu mempelajari alam pada tingkat ekosistem, dan terutama biogeocenosis? Sebab, dengan mengetahui hukum pembentukan dan fungsi ekosistem, kita dapat meramalkan dan mencegah kehancurannya akibat dampak faktor-faktor negatif terhadap ekosistem, memberikan tindakan perlindungan dan, pada akhirnya, melestarikan habitat manusia sebagai suatu spesies.

    1. Konsep biogeocenosis

    Istilah “biogeocenosis” dikemukakan oleh akademisi V.N.Sukachev pada akhir tahun 30-an. kaitannya dengan ekosistem hutan.

    Definisi biogeocenosis menurut VN Sukachev (1964: 23) dianggap klasik - “...ini adalah kumpulan fenomena alam yang homogen (atmosfer, batuan, vegetasi, fauna dan dunia mikroorganisme, tanah dan kondisi hidrologi) dalam jangka waktu tertentu. batas tertentu dari permukaan bumi”, yang memiliki kekhususan interaksi khusus antara komponen-komponen penyusunnya dan jenis metabolisme dan energi tertentu: satu sama lain dan dengan fenomena alam lainnya dan mewakili kesatuan internal yang kontradiktif, dalam pergerakan dan perkembangan yang konstan…”

    Diterjemahkan ke dalam bahasa yang sederhana “Biogeocenosis adalah seluruh rangkaian spesies dan seluruh rangkaian faktor lingkungan yang menentukan keberadaan suatu ekosistem tertentu, dengan mempertimbangkan dampak antropogenik yang tidak dapat dihindari." Tambahan terakhir dengan mempertimbangkan dampak antropogenik yang tidak dapat dihindari penghormatan terhadap modernitas. Pada masa V.N. Sukachev tidak perlu mengklasifikasikan faktor antropogenik sebagai faktor utama pembentuk lingkungan seperti sekarang. Tapi itupun sudah jelas komponennya biogeocenosis tidak sekadar hidup berdampingan, namun saling berinteraksi secara aktif ( beras. 1).

    2. Komposisi komponen BGC

    Biocenosis, atau komunitas biologis, sekumpulan tiga komponen yang hidup bersama: tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme.

    Di alam, tidak ada kelompok dan pemukiman spesies tunggal, dan dalam biocenosis kita biasanya berurusan dengan kelompok yang terdiri dari banyak spesies. Biocenosis, sebagai suatu bentuk pengorganisasian makhluk hidup, berkembang dalam jangka waktu yang cukup lama dan oleh karena itu dicirikan oleh organisasi struktural yang cukup mapan dari organisme yang termasuk di dalamnya dan stabilitas.

    Sifat utama biocenosis adalah kemampuannya menghasilkan makhluk hidup, memilikipengaturan diri dan reproduksi diri .

    Besar kecilnya biocenosis tergantung pada luas wilayah dengan sifat abiotik yang homogen, yaitu biotope.

    Biotope ini adalah semacam ruang “geografis”, tempat hidup biocenosis, yang lebih sering disebut ekotop.

    Ekotop terbentuk tanah dengan karakteristik lapisan tanah bawah, dengan serasah hutan, serta dengan sejumlah humus (humus), dan suasana dengan sejumlah radiasi matahari tertentu, dengan sejumlah uap air bebas, dengan kandungan karakteristik karbon dioksida di udara, berbagai kotoran, aerosol, dll., dalam biogeocenosis perairan, bukan di atmosfer - air.

    Dari semua komponen biotope, tanah paling dekat dengan komponen biogenik biogeocenosis, karena asal usulnya berhubungan langsung dengan makhluk hidup. Bahan organik dalam tanah merupakan produk aktivitas vital biocenosis pada berbagai tahap transformasi.

    Komunitas organisme dibatasi oleh biotope (dalam kasus tiram, batas perairan dangkal) sejak awal keberadaannya. Biocenosis dan biotope berfungsi dalam kesatuan yang berkesinambungan.

    Ilmu biogeocenosis – biogeokenologi. Ini berkaitan dengan masalah interaksi organisme hidup satu sama lain dan dengan lingkungan abiotik di sekitarnya, yaitu. benda mati, lingkungan.

    Biogeocenology adalah salah satu bidang ekologi umum yang berhubungan ekosistem, atau biogeosenotik, tingkat organisasi kehidupan (spektrum biologis) .

    3. Fitocenosis merupakan komponen utama biogeocenosis

    Setiap komponen biocenosis, seperti halnya biogeocenosis, dapat menjadi objek perhatian dari sudut pandang ekologi, Anda tidak hanya dapat mencurahkan satu mata kuliah khusus untuk itu, tetapi juga seluruh kehidupan kreatif Anda.

    Subsistem nodal utama dari biogeocenosis adalah fitocenosis.

    Fitocenosis adalah:

    1) penerima utama dan transformator energi surya,

    2) pemasok utama produk di biogeocenosis,

    3) strukturnya secara objektif mencerminkan proses pembentukan dan transformasi dasar kehidupan di planet ini - bahan organik, dan secara umum semua proses yang terjadi dalam biogeocenosis.

    4) sekaligus mudah diakses untuk dipelajari secara langsung di alam,

    5) bagi mereka, selama beberapa dekade, metode penelitian lapangan yang efektif dan metode pemrosesan materi faktual di kantor telah dikembangkan dan sedang dikembangkan.

    Ini adalah perhatian utama yang akan kami berikan pada fitocenosis dan metode mempelajarinya. Selain itu, banyak pola karakteristik fitocenosis juga berlaku untuk zoocenosis dan mikroorganisme.

    Materi terbaru di bagian:

    Polimer kristal cair
    Polimer kristal cair

    Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia Institut Kimia Universitas Federal Kazan (Wilayah Volga). A.M.Butlerov...

    Periode awal Perang Dingin dimana
    Periode awal Perang Dingin dimana

    Peristiwa utama politik internasional pada paruh kedua abad ke-20 ditentukan oleh Perang Dingin antara dua negara adidaya - Uni Soviet dan Amerika Serikat. Dia...

    Rumus dan satuan pengukuran Sistem pengukuran tradisional
    Rumus dan satuan pengukuran Sistem pengukuran tradisional

    Saat mengetik teks di editor Word, disarankan untuk menulis rumus menggunakan editor rumus bawaan, menyimpan di dalamnya pengaturan yang ditentukan oleh...