dom Święci i świętość

Pieriedelski Lew Dmitriewicz. Peredelsky, Lew Dmitriewicz - Karachev Korobkin V i Peredelsky L ekologia

Wydanie 12, dodać. i przetworzone - Rostów n/D: Phoenix, 2007. - 602 s.

Laureat konkursu Ministra Edukacji Federacji Rosyjskiej na stworzenie podręczników nowej generacji do ogólnoprzyrodniczych dyscyplin ogólnoprzyrodniczych (Moskwa, 1999). Pierwszy rosyjski podręcznik z dyscypliny „Ekologia” dla studentów kierunków technicznych.

Podręcznik został napisany zgodnie z wymogami obowiązującego państwowego standardu edukacyjnego i programem zalecanym przez Ministerstwo Edukacji Rosji. Składa się z dwóch części – teoretycznej i stosowanej. Jego pięć części bada podstawowe zasady ekologii ogólnej, doktrynę biosfery i ekologię człowieka; oddziaływania antropogeniczne na biosferę, problemy ochrony środowiska i ochrona środowiska. Ogólnie rzecz biorąc, podręcznik kształtuje u uczniów nowy ekologiczny, noosferyczny światopogląd.

Przeznaczony dla studentów szkół wyższych. Podręcznik polecany jest także nauczycielom i uczniom szkół średnich, liceów i szkół wyższych. Niezbędne jest także dla szerokiego grona pracowników inżynieryjno-technicznych zajmujących się problematyką racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i ochrony środowiska.

Format: pdf

Rozmiar: 9,4 MB

Pobierać: drive.google

Format: doktor

Rozmiar: 28 MB

Pobierać: drive.google

TREŚĆ
Drogi Czytelniku! 10
Przedmowa 11
Wstęp. EKOLOGIA. PODSUMOWANIE ROZWOJU 13
§ 1. Przedmiot i zadania ekologii 13
§ 2. Historia rozwoju środowiska 17
§ 3. Znaczenie edukacji ekologicznej 21
Część I. EKOLOGIA TEORETYCZNA
Sekcja pierwsza. EKOLOGIA OGÓLNA 26
Rozdział 1. Organizm jako żywy, integralny system 26
§ 1. Poziomy organizacji biologicznej i ekologii 26
§ 2. Rozwój organizmu jako żywego integralnego układu 32
§ 3. Układy organizmów i fauny i flory Ziemi?6
Rozdział 2. Interakcja organizmu ze środowiskiem 43
§ 1. Pojęcie czynników siedliskowych i środowiskowych 43
§ 2. Podstawowe pojęcia o adaptacjach organizmów 47
§ 3. Czynniki ograniczające 49
§ 4. Znaczenie fizycznych i chemicznych czynników środowiska w życiu organizmów 52
§ 5. Czynniki edaficzne i ich rola w życiu roślin i fauny glebowej 70
§ 6. Zasoby istot żywych jako czynniki środowiskowe 77
Rozdział 3. Populacje 86
§ 1. Statyczne wskaźniki ludności 86
§ 2. Dynamiczne wskaźniki ludności 88
§ 3. Przeciętna długość życia 90
§ 4. Dynamika wzrostu liczby ludności 94
§ 5. Strategie przetrwania ekologicznego 99
§ 6. Regulacja gęstości zaludnienia 100
Rozdział 4. Społeczności biotyczne 105
§ 1. Struktura gatunkowa biocenozy 106
§ 2. Struktura przestrzenna biocenozy 110
§ 3. Nisza ekologiczna. Zależności między organizmami w biocenozie 111
Rozdział 5. Systemy ekologiczne 122
§ 1. Koncepcja ekosystemu 122
§ 2. Produkcja i rozkład w przyrodzie 126
§ 3. Homeostaza ekosystemu 128
§ 4. Energetyka ekosystemów 130
§ 5. Produktywność biologiczna ekosystemów 134
§ 6. Dynamika ekosystemu 139
§ 7. Podejście systemowe i modelowanie w ekologii 147
Sekcja druga. NAUCZANIE O BIOSFERIE 155
Rozdział 6. Biosfera – globalny ekosystem ziemi 155
§ 1. Biosfera jako jedna z powłok Ziemi 155
§ 2. Skład i granice biosfery 161
§ 3. Cykl substancji w przyrodzie 168
§ 4. Cykle biogeochemiczne najważniejszych składników pokarmowych 172
Rozdział 7. Naturalne ekosystemy ziemi jako jednostki chorologiczne biosfery 181
§ 1. Klasyfikacja naturalnych ekosystemów biosfery w ujęciu krajobrazowym 181
§ 2. Biomy (ekosystemy) lądowe 190
§ 3. Ekosystemy słodkowodne 198
§ 4. Ekosystemy morskie 207
§ 5. Integralność biosfery jako ekosystemu globalnego 213
Rozdział 8. Główne kierunki ewolucji biosfery 217
§ 1. Doktryna V.I. Wernadskiego o biosferze 217
§ 2. Różnorodność biologiczna biosfery w wyniku jej ewolucji 223
§ 3. 0 regulacyjne oddziaływanie fauny i flory na środowisko 226
§ 4. Noosfera jako nowy etap ewolucji biosfery 230
Sekcja trzecia. EKOLOGIA CZŁOWIEKA 234
Rozdział 9. Biospołeczna natura i ekologia człowieka 234
§ 1. Człowiek jako gatunek biologiczny 235
§ 2. Charakterystyka populacyjna ludzi 243
§ 3. Zasoby naturalne Ziemi jako czynnik ograniczający przetrwanie człowieka 250
Rozdział 10. Ekosystemy antropogeniczne 258
§ 1. Człowiek i ekosystemy 258
§ 2. Ekosystemy rolnicze (agroekosystemy) 263
§ 3. Ekosystemy przemysłowo-miejskie 266
Rozdział 11. Ekologia i zdrowie człowieka 271
§ 1. Wpływ czynników środowiska naturalnego na zdrowie człowieka 271
§ 2. Wpływ czynników społeczno-ekologicznych na zdrowie człowieka 274
§ 3. Higiena i zdrowie ludzkie 282
Część druga. EKOLOGIA STOSOWANA
Sekcja czwarta. WPŁYW ANTROPOGENICZNY NA BIOSFERĘ 286
Rozdział 12. Główne rodzaje oddziaływań antropogenicznych na biosferę 286
Rozdział 13. Oddziaływania antropogeniczne na atmosferę 295
§ 1. Zanieczyszczenie powietrza 296
§ 2. Główne źródła zanieczyszczeń powietrza 299
§ 3. Środowiskowe skutki zanieczyszczeń powietrza 302
§ 4. Środowiskowe skutki globalnego zanieczyszczenia powietrza 307
Rozdział 14. Oddziaływania antropogeniczne na hydrosferę 318
§ 1. Zanieczyszczenie hydrosfery 318
§ 2. Środowiskowe skutki zanieczyszczenia hydrosfery 326
§ 3. Wyczerpywanie wód podziemnych i powierzchniowych 331
Rozdział 15. Oddziaływania antropogeniczne na litosferę 337
§ 1. Oddziaływania na gleby 338
§ 2. Oddziaływania na skały i ich masywy 352
§ 3. Oddziaływania na podłoże 360
Rozdział 16. Oddziaływania antropogeniczne na zbiorowiska biotyczne 365
§ 1. Znaczenie lasów w przyrodzie i życiu człowieka 365
§ 2. Oddziaływania antropogeniczne na lasy i inne zbiorowiska roślinne 369
§ 3. Ekologiczne skutki oddziaływania człowieka na świat roślin 372
§ 4. Znaczenie świata zwierzęcego w biosferze 377
§ 5. Oddziaływanie człowieka na zwierzęta i przyczyny ich wymierania 379
Rozdział 17. Szczególne rodzaje oddziaływania na biosferę 385
§ 1. Zanieczyszczanie środowiska odpadami produkcyjnymi i konsumpcyjnymi 385
§ 2. Oddziaływanie hałasu 390
§ 3. Zanieczyszczenia biologiczne 393
§ 4. Oddziaływanie pól elektromagnetycznych i promieniowania 395
Rozdział 18. Ekstremalne skutki dla biosfery 399
§ 1. Wpływ broni masowego rażenia 400
§ 2. Skutki katastrof ekologicznych spowodowanych przez człowieka 403
§ 3. Klęski żywiołowe 408
Sekcja piąta. OCHRONA EKOLOGICZNA I OCHRONA ŚRODOWISKA 429
Rozdział 19. Podstawowe zasady ochrony środowiska i racjonalnego korzystania z zasobów naturalnych 429
Rozdział 20. Inżynieria ochrony środowiska 437
§ 1. Podstawowe kierunki inżynierii ochrony środowiska 437
§ 2. Normalizacja jakości środowiska 443
§ 3. Ochrona atmosfery 451
§ 4. Ochrona hydrosfery 458
§ 5. Ochrona litosfery 471
§ 6. Ochrona zbiorowisk biotycznych 484
§ 7. Ochrona środowiska przed szczególnymi rodzajami oddziaływań 500
Rozdział 21. Podstawy prawa ochrony środowiska 516
§ 1. Źródła prawa ochrony środowiska 516
§ 2. Państwowe organy ochrony środowiska 520
§ 3. Normalizacja i certyfikacja środowiskowa 522
§ 4. Ekspertyza środowiskowa i ocena oddziaływania na środowisko (OOŚ) 524
§ 5. Zarządzanie środowiskiem, audyt i certyfikacja 526
§ 6. Pojęcie ryzyka środowiskowego 528
§ 7. Monitoring środowiska (monitoring środowiska) 531
§ 8. Kontrola środowiska i społeczne ruchy ekologiczne 537
§ 9. Prawa i obowiązki środowiskowe obywateli 540
§ 10. Odpowiedzialność prawna za przestępstwa przeciwko środowisku 543
Rozdział 22. Ekologia i ekonomia 547
§ 1. Ekologiczno-ekonomiczne rozliczanie zasobów naturalnych i zanieczyszczeń 549
§ 2. Licencja, umowa i ograniczenia w zakresie zarządzania środowiskiem 550
§ 3. Nowe mechanizmy finansowania ochrony środowiska 552
§ 4. Pojęcie koncepcji zrównoważonego rozwoju 556
Rozdział 23. Zazielenianie świadomości społecznej 560
§ 1. Antropocentryzm i ekocentryzm. Kształtowanie nowej świadomości ekologicznej 560
§ 2. Oświata, wychowanie i kultura ekologiczna 567
Rozdział 24. Współpraca międzynarodowa w dziedzinie ekologii 572
§ 1 Międzynarodowe przedmioty ochrony środowiska 573
§ 2. Podstawowe zasady międzynarodowej współpracy ekologicznej 576
§ 3. Udział Rosji w międzynarodowej współpracy ekologicznej 580
Manifest ekologiczny (wg N. F. Reimersa) (zamiast konkluzji) 584
Podstawowe pojęcia i definicje z zakresu ekologii, ochrony środowiska i zarządzania środowiskowego 586
Indeks przedmiotowy 591
ZALECANA LEKCJA 599

Aby zawęzić wyniki wyszukiwania, możesz zawęzić zapytanie, określając pola do wyszukiwania. Lista pól została przedstawiona powyżej. Na przykład:

Możesz wyszukiwać w kilku polach jednocześnie:

Operatory logiczne

Domyślnym operatorem jest I.
Operator I oznacza, że ​​dokument musi pasować do wszystkich elementów w grupie:

Badania i Rozwój

Operator LUB oznacza, że ​​dokument musi pasować do jednej z wartości w grupie:

badanie LUB rozwój

Operator NIE nie obejmuje dokumentów zawierających ten element:

badanie NIE rozwój

Typ wyszukiwania

Pisząc zapytanie, możesz określić sposób, w jaki fraza będzie wyszukiwana. Obsługiwane są cztery metody: wyszukiwanie z uwzględnieniem morfologii, bez morfologii, wyszukiwanie przedrostkowe, wyszukiwanie frazowe.
Domyślnie wyszukiwanie odbywa się z uwzględnieniem morfologii.
Aby wyszukiwać bez morfologii, wystarczy umieścić znak dolara przed słowami w wyrażeniu:

$ badanie $ rozwój

Aby wyszukać prefiks, należy po zapytaniu umieścić gwiazdkę:

badanie *

Aby wyszukać frazę należy ująć zapytanie w cudzysłów:

" badania i rozwój "

Szukaj według synonimów

Aby uwzględnić synonimy słowa w wynikach wyszukiwania, należy umieścić hash „ # " przed słowem lub przed wyrażeniem w nawiasach.
Po zastosowaniu do jednego słowa zostaną znalezione dla niego maksymalnie trzy synonimy.
Po zastosowaniu do wyrażenia w nawiasie, do każdego znalezionego słowa zostanie dodany synonim.
Nie jest kompatybilny z wyszukiwaniem bez morfologii, wyszukiwaniem prefiksów i wyszukiwaniem fraz.

# badanie

Grupowanie

Aby pogrupować wyszukiwane frazy należy użyć nawiasów. Pozwala to kontrolować logikę logiczną żądania.
Na przykład musisz złożyć wniosek: znaleźć dokumenty, których autorem jest Iwanow lub Pietrow, a w tytule znajdują się słowa badania lub rozwój:

Przybliżone wyszukiwanie słów

Aby uzyskać przybliżone wyszukiwanie, należy umieścić tyldę „ ~ " na końcu słowa z frazy. Na przykład:

brom ~

Podczas wyszukiwania zostaną znalezione słowa takie jak „brom”, „rum”, „przemysłowy” itp.
Możesz dodatkowo określić maksymalną liczbę możliwych edycji: 0, 1 lub 2. Przykładowo:

brom ~1

Domyślnie dozwolone są 2 zmiany.

Kryterium bliskości

Aby wyszukiwać według kryterium bliskości, należy umieścić tyldę „ ~ " na końcu frazy. Na przykład, aby znaleźć dokumenty zawierające słowa badania i rozwój w promieniu 2 słów, użyj następującego zapytania:

" Badania i Rozwój "~2

Trafność wyrażeń

Aby zmienić trafność poszczególnych wyrażeń w wyszukiwaniu, użyj znaku „ ^ " na końcu wyrażenia, po którym następuje poziom istotności tego wyrażenia w stosunku do innych.
Im wyższy poziom, tym trafniejsze jest wyrażenie.
Na przykład w tym wyrażeniu słowo „badania” jest czterokrotnie trafniejsze niż słowo „rozwój”:

badanie ^4 rozwój

Domyślnie poziom wynosi 1. Prawidłowe wartości to dodatnia liczba rzeczywista.

Wyszukaj w przedziale

Aby wskazać przedział, w którym powinna się znajdować wartość pola, należy w nawiasach wskazać wartości graniczne, oddzielone operatorem DO.
Przeprowadzone zostanie sortowanie leksykograficzne.

Takie zapytanie zwróci wyniki z autorem zaczynającym się od Iwanowa i kończącym na Pietrow, ale Iwanow i Pietrow nie zostaną uwzględnieni w wyniku.
Aby uwzględnić wartość w zakresie, użyj nawiasów kwadratowych. Aby wykluczyć wartość, użyj nawiasów klamrowych.

(Dokument)

  • Maglysh SS Ekologia ogólna (dokument)

    • n1.doc

    Nazwa: CD Ekologia: podręcznik elektroniczny. Podręcznik dla uniwersytetów

    Rok: 2009

    Wydawca: KnoRus

    ISBN: 539000289X

    ISBN-13 (EAN): 9785390002896

    tekst zaczerpnięty z podręcznika elektronicznego

    Dział I. Ekologia ogólna

    WSTĘP Ekologia i krótki przegląd jej rozwoju

    1. Przedmiot i zadania ekologii

    Najczęściej spotykana definicja ekologii jako dyscypliny naukowej brzmi następująco: ekologia nauka zajmująca się badaniem warunków bytowania organizmów żywych oraz zależności pomiędzy organizmami a ich siedliskiem. Termin „ekologia” (od greckiego „oikos” – dom, mieszkanie i „logos” – nauczanie) został po raz pierwszy wprowadzony do nauk biologicznych przez niemieckiego naukowca E. Haeckela w 1866 roku. Początkowo ekologia rozwinęła się jako integralna część nauk biologicznych , w ścisłym powiązaniu z innymi naukami przyrodniczymi – chemią, fizyką, geologią, geografią, gleboznawstwem, matematyką.

    Przedmiotem ekologii jest całość lub struktura powiązań między organizmami a środowiskiem. Głównym przedmiotem badań w zakresie ekologii  ekosystemy, tj. jednolite naturalne kompleksy utworzone przez organizmy żywe i ich siedliska. Ponadto jej obszar specjalizacji obejmuje naukę niektóre typy organizmów(poziom organizacyjny), ich populacje tj. zbiory osobników tego samego gatunku (poziom populacji-gatunek), zbiory populacji, tj. zbiorowiska biotyczne  biocenozy(poziom biocenotyczny) i biosfera jako całość (poziom biosfery).

    Główną, tradycyjną częścią ekologii jako nauki biologicznej jest ekologia ogólna, która bada ogólne wzorce relacji pomiędzy dowolnymi organizmami żywymi a środowiskiem (w tym człowiekiem jako istotą biologiczną).

    W ramach ekologii ogólnej wyróżnia się następujące główne sekcje:

    autekologia, badanie indywidualnych powiązań pojedynczego organizmu (gatunku, osobnika) z jego środowiskiem;

    ekologia populacji(demoekologia), której zadaniem jest badanie struktury i dynamiki populacji poszczególnych gatunków. Ekologia populacji jest również uważana za szczególną gałąź autekologii;

    synekologia(biocenologia), która bada relacje populacji, zbiorowisk i ekosystemów ze środowiskiem.

    We wszystkich tych obszarach najważniejsze jest studiowanie przetrwanie istot żywych w środowisku, a zadania przed nimi stojące mają przede wszystkim charakter biologiczny: badanie wzorców adaptacji organizmów i ich zbiorowisk do środowiska, samoregulacji, stabilności ekosystemów i biosfery itp.

    W powyższym rozumieniu często mówi się o ekologii ogólnej bioekologia, gdy chcą podkreślić jego biocentryczność.

    Z punktu widzenia czynnika czasu ekologię dzielimy na historyczne i ewolucyjne.

    Dodatkowo ekologię klasyfikuje się ze względu na konkretne przedmioty i środowiska badań, czyli różnicuje ekologia zwierząt, ekologia roślin i ekologia drobnoustrojów.

    W ostatnim czasie stale wzrasta rola i znaczenie biosfery jako przedmiotu analiz środowiskowych. Szczególnie duże znaczenie we współczesnej ekologii przywiązuje się do problemów interakcji człowieka ze środowiskiem naturalnym. Wyróżnienie tych sekcji w naukach o środowisku wiąże się z gwałtownym wzrostem wzajemnego negatywnego wpływu człowieka i środowiska, zwiększoną rolą aspektów ekonomicznych, społecznych i moralnych, w związku z ostro negatywnymi konsekwencjami postępu naukowego i technologicznego.

    Tym samym współczesna ekologia nie ogranicza się jedynie do ram dyscypliny biologicznej, która interpretuje relacje głównie zwierząt i roślin ze środowiskiem, zamienia się w naukę interdyscyplinarną badającą najbardziej złożone problemy interakcji człowieka ze środowiskiem. Trafność i wszechstronność tego problemu, spowodowana pogarszającą się sytuacją środowiskową w skali globalnej, doprowadziła do „zazieleniania” wielu nauk przyrodniczych, technicznych i humanistycznych.

    Na przykład na skrzyżowaniu ekologii z innymi dziedzinami wiedzy kontynuowany jest rozwój takich nowych kierunków, jak ekologia inżynieryjna, geoekologia, ekologia matematyczna, ekologia rolnicza, ekologia kosmiczna itp.

    W związku z tym sam termin „ekologia” otrzymał szerszą interpretację, a ekologiczne podejście do badania interakcji społeczeństwa ludzkiego i przyrody uznano za fundamentalne.

    Problemami ekologicznymi Ziemi jako planety zajmują się kraje intensywnie rozwijające się globalna ekologia, którego głównym przedmiotem badań jest biosfera jako globalny ekosystem. Obecnie takie dyscypliny specjalne jak ekologia społeczna, badając relację w systemie „społeczeństwo ludzkie – przyroda” i jego część  Ludzka ekologia(antropoekologia), która bada interakcję człowieka jako istoty biospołecznej z otaczającym go światem.

    Współczesna ekologia jest ściśle powiązana z polityką, ekonomią, prawem (w tym prawem międzynarodowym), psychologią i pedagogiką, gdyż tylko w sojuszu z nimi możliwe jest przełamanie technokratycznego paradygmatu myślenia i wypracowanie nowego typu świadomości ekologicznej, która radykalnie zmienia zachowania ludzi w odniesieniu do natury.

    Z naukowego i praktycznego punktu widzenia podział ekologii na teoretyczną i stosowaną jest w pełni uzasadniony.

    Ekologia teoretyczna ujawnia ogólne wzorce organizacji życia.

    Ekologia stosowana bada mechanizmy niszczenia biosfery przez człowieka, sposoby zapobiegania temu procesowi oraz opracowuje zasady racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych. Podstawą naukową ekologii stosowanej jest system ogólnych praw, reguł i zasad ochrony środowiska.

    Z powyższych koncepcji i kierunków wynika, że ​​zadania ekologii są bardzo zróżnicowane.

    Ogólnie rzecz biorąc, w ujęciu teoretycznym są to:

     opracowanie ogólnej teorii trwałości systemów ekologicznych;

     badanie ekologicznych mechanizmów adaptacji do środowiska;

     badanie regulacji populacji;

     badanie różnorodności biologicznej i mechanizmów jej utrzymania;

     badania procesów produkcyjnych;

     badanie procesów zachodzących w biosferze w celu utrzymania jej stabilności;

     modelowanie stanu ekosystemów i procesów globalnej biosfery.

    Główne problemy stosowane, które ekologia musi obecnie rozwiązać, to:

     prognozowanie i ocena ewentualnych negatywnych skutków w środowisku przyrodniczym pod wpływem działalności człowieka;

     poprawa jakości środowiska;

     optymalizacja rozwiązań inżynieryjnych, ekonomicznych, organizacyjnych, prawnych, społecznych lub innych w celu zapewnienia bezpiecznego dla środowiska, zrównoważonego rozwoju, przede wszystkim na obszarach najbardziej zagrożonych środowiskowo.

    Zadanie strategiczne ekologię uważa się za rozwój teorii interakcji między przyrodą a społeczeństwem, opartej na nowym poglądzie, uznającym społeczeństwo ludzkie za integralną część biosfery.

    Obecnie ekologia staje się jedną z najważniejszych nauk przyrodniczych i, jak uważa wielu ekologów, od jej postępu będzie zależeć samo istnienie człowieka na naszej planecie.
    2. Krótki przegląd historii rozwoju środowiska

    W historii rozwoju środowiska można wyróżnić trzy główne etapy.

    Pierwszy etap geneza i rozwój ekologii jako nauki (do lat 60. XIX wieku). Na tym etapie zgromadzono dane na temat związku organizmów żywych z ich siedliskiem i poczyniono pierwsze uogólnienia naukowe.

    W XVII–XVIII w. Informacje ekologiczne zajmowały znaczną część wielu opisów biologicznych (A. Reaumur, 1734; A. Tremblay, 1744 i in.). Elementy podejścia ekologicznego zawierały badania rosyjskich naukowców I. I. Lepekhina, A. F. Middendorfa, S. P. Krashennikova, francuskiego naukowca J. Buffona, szwedzkiego przyrodnika C. Linnaeusa, niemieckiego naukowca G. Yeagera i innych.

    W tym samym okresie J. Lamarck (1744–1829) i T. Malthus (1766–1834) po raz pierwszy ostrzegali ludzkość przed możliwymi negatywnymi konsekwencjami wpływu człowieka na przyrodę.

    Druga faza uformowanie się ekologii w samodzielną dziedzinę wiedzy (po latach 60. XIX w.). Początek etapu wyznaczyła publikacja dzieł rosyjskich naukowców K. F. Rouliera (1814–1858), N. A. Severtsova (1827–1885), V. V. Dokuchaeva (1846–1903), którzy po raz pierwszy uzasadnili szereg zasad i koncepcje ekologii, które nie istnieją, do dziś straciły swoje znaczenie. To nie przypadek, że amerykański ekolog Yu Odum (1975) uważa V.V. Dokuchaeva za jednego z twórców ekologii. Pod koniec lat 70. XIX wiek Niemiecki hydrobiolog K. Mobius (1877) wprowadza najważniejsze pojęcie biocenozy jako naturalnego połączenia organizmów w określonych warunkach środowiskowych.

    Nieoceniony wkład w rozwój podstaw ekologii wniósł Karol Darwin (1809–1882), który ujawnił główne czynniki ewolucji świata organicznego. To, co Karol Darwin nazwał „walką o byt”, z ewolucyjnego punktu widzenia można interpretować jako relację istot żywych z zewnętrznym, abiotycznym środowiskiem oraz ze sobą nawzajem, czyli ze środowiskiem biotycznym.

    Niemiecki biolog ewolucyjny E. Haeckel (1834-1919) jako pierwszy zrozumiał, że jest to niezależna i bardzo ważna dziedzina biologii, i nazwał ją ekologią (1866). W swojej najważniejszej pracy „Ogólna morfologia organizmów” napisał: „Przez ekologię rozumiemy sumę wiedzy związanej z ekonomią przyrody: badanie całego zestawu relacji między zwierzęciem a jego środowiskiem, zarówno organicznym, jak i nieorganicznym, a przede wszystkim - przyjazne lub wrogie stosunki z tymi zwierzętami i roślinami, z którymi ma bezpośredni lub pośredni kontakt. Krótko mówiąc, ekologia to nauka o wszystkich złożonych relacjach, które Darwin nazwał „warunkami powodującymi walkę o byt”.

    Ekologia jako samodzielna nauka ukształtowała się ostatecznie na początku XX wieku. W tym okresie amerykański naukowiec C. Adams (1913) stworzył pierwsze podsumowanie dotyczące ekologii, opublikowano inne ważne uogólnienia i podsumowania (W. Shelford, 1913, 1929; C. Elton, 1927; R. Hesse, 1924; K. Raunkera, 1929 itd.). Największy rosyjski naukowiec XX wieku. V.I. Vernadsky tworzy podstawową doktrynę biosfery.

    W latach 30. i 40. ekologia wzniosła się na wyższy poziom w wyniku nowego podejścia do badania systemów naturalnych. Najpierw A. Tansley (1935) przedstawił koncepcję ekosystemu, a nieco później V.N. Sukachev (1940) uzasadnił bliską mu koncepcję biogeocenozy. Należy zauważyć, że poziom ekologii domowej w latach 20–40. był jednym z najbardziej zaawansowanych na świecie, szczególnie w dziedzinie fundamentalnych osiągnięć. W tym okresie pracowali tak wybitni naukowcy, jak akademik V. I. Vernadsky i V. N. Sukachev, a także wybitni ekolodzy V. V. Stanchinsky, E. S. Bauer, G. G. Gause, V. N. Beklemishev, A. N. Formozov, D. N. Kashkarov i inni.

    W drugiej połowie XX w. W związku z zanieczyszczeniem środowiska i gwałtownym wzrostem oddziaływania człowieka na przyrodę, ekologia nabiera szczególnego znaczenia.

    Zaczyna się trzeci etap(lata 50. XX w. – do chwili obecnej)  przekształcenie ekologii w naukę złożoną, obejmującą nauki o ochronie środowiska naturalnego i człowieka. Ze ścisłej nauki biologicznej ekologia przekształca się w „znaczący cykl wiedzy obejmujący działy geografii, geologii, chemii, fizyki, socjologii, teorii kultury, ekonomii…” (Reimers, 1994).

    Współczesny okres rozwoju środowiska kojarzony jest z nazwiskami takich czołowych zagranicznych naukowców, jak J. Odum, J. M. Andersen, E. Pianka, R. Ricklefs, M. Bigon, A. Schweitzer, J. Harper, R. Whitaker, N. Borlaug, T. Miller, B. Nebel itp. Wśród krajowych naukowców należy wymienić 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 i inni.

    Pierwsze akty ekologiczne na Rusi znane są od IX–XII w. (na przykład zbiór praw Jarosława Mądrego „Rosyjska prawda”, który ustalał zasady ochrony terenów łowieckich i pszczelarskich). W XIV-XVII w. Na południowych granicach państwa rosyjskiego znajdowały się „lasy zasieczne”, rodzaj obszarów chronionych, na których zabroniono wyrębu gospodarczego. Historia zachowała ponad 60 dekretów środowiskowych Piotra I. To pod jego rządami rozpoczęły się badania najbogatszych zasobów naturalnych Rosji. W 1805 r. w Moskwie założono stowarzyszenie przyrodników. Na przełomie XIX i XX w. Powstał ruch na rzecz ochrony rzadkich obiektów przyrodniczych. Naukowe podstawy ochrony przyrody położono dzięki pracom wybitnych naukowców V.V. Dokuchaeva, K.M. Baera, ​​G.A. Kozhevnikova, I.P. Borodina, D.N. Anuchina, S.V. Zavadsky'ego i innych.

    Początek działań proekologicznych państwa radzieckiego zbiegł się z szeregiem pierwszych dekretów, poczynając od „Dekretu o ziemi” z 26 października 1917 r., który położył podwaliny pod zarządzanie środowiskiem w kraju.

    To właśnie w tym okresie narodził się główny rodzaj działalności na rzecz ochrony środowiska i otrzymał wyraz legislacyjny Ochrona Przyrody.

    W latach 30-40, w związku z eksploatacją zasobów naturalnych, spowodowaną głównie rosnącą skalą industrializacji kraju, ochronę przyrody zaczęto rozpatrywać jako „jednolity system działań mających na celu ochronę, rozwój, jakościowe wzbogacanie i racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych kraju” (z uchwały Pierwszego Ogólnorosyjskiego Kongresu Ochrony Przyrody, 1929).

    Tym samym w Rosji pojawia się nowy rodzaj działalności na rzecz ochrony środowiska  racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych.

    W latach 50 dalszy rozwój sił wytwórczych w kraju, wzmocnienie negatywnego wpływu człowieka na przyrodę, spowodował konieczność stworzenia innej formy regulującej interakcję społeczeństwa z przyrodą,  ochrona środowiska człowieka. W tym okresie przyjęto republikańskie ustawy o ochronie przyrody, które głosiły zintegrowane podejście do przyrody nie tylko jako źródła zasobów naturalnych, ale także jako siedliska ludzkiego. Niestety, pseudonauka Łysenki nadal zwyciężyła, a słowa I.V. Michurina o konieczności nie czekania na miłosierdzie natury zostały kanonizowane.

    W latach 60-80. Niemal co roku podejmowano uchwały rządowe mające na celu wzmocnienie ochrony środowiska (w sprawie ochrony dorzeczy Wołgi i Uralu, Morza Azowskiego i Czarnego, Jeziora Ładoga, Bajkału, przemysłowych miast Kuzbass i Donbas, wybrzeża Arktyki). Kontynuowano proces tworzenia przepisów dotyczących ochrony środowiska, opublikowano kodeksy dotyczące gruntów, wody, lasu i innych.

    Uchwały te i przyjęte ustawy, jak pokazała praktyka ich stosowania, nie przyniosły niezbędnych rezultatów – niszczycielski wpływ antropogeniczny na przyrodę trwał nadal.
    3. Znaczenie edukacji ekologicznej

    Edukacja ekologiczna nie tylko dostarcza wiedzy naukowej z zakresu ekologii, ale stanowi także ważny element edukacji ekologicznej przyszłych specjalistów. Zakłada to wpajanie im wysokiej kultury ekologicznej, umiejętności dbania o zasoby naturalne itp. Innymi słowy, specjaliści, w naszym przypadku inżynieryjno-techniczni, powinni wykształcić nową świadomość i myślenie ekologiczne, którego istotą jest to, że człowiek jest częścią przyrody, a ochrona przyrody to zachowanie pełni życia ludzkiego.

    Wiedza ekologiczna jest niezbędna każdemu człowiekowi, aby spełniło się marzenie wielu pokoleń myślicieli o stworzeniu środowiska godnego człowieka, dla którego trzeba budować piękne miasta, rozwijać tak zaawansowane siły wytwórcze, aby mogły zapewnić harmonię człowiek i przyroda. Ale taka harmonia nie jest możliwa, jeśli ludzie są wobec siebie wrogo nastawieni, a tym bardziej, jeśli toczą się wojny, co niestety ma miejsce. Jak słusznie zauważył na początku lat 70. amerykański ekolog B. Commoner: „Poszukiwanie przyczyn wszelkich problemów związanych ze środowiskiem prowadzi do bezsprzecznej prawdy, że przyczyną kryzysu nie jest sposób, w jaki ludzie wchodzą w interakcje z przyrodą, ale , w jaki sposób oddziałują na siebie... i że wreszcie pokój między ludźmi a przyrodą musi być poprzedzony pokojem między ludźmi”.

    Obecnie spontaniczny rozwój relacji z przyrodą stwarza zagrożenie dla istnienia nie tylko pojedynczych obiektów, terytoriów krajów itp., ale także całej ludzkości.

    Tłumaczy się to tym, że człowiek jest ściśle związany z przyrodą żywą poprzez pochodzenie, potrzeby materialne i duchowe, jednak w odróżnieniu od innych organizmów, powiązania te przybrały taką skalę i formę, że może to prowadzić (i już prowadzi!) niemal całkowite zaangażowanie żywej planety osłonowej (biosfery) w podtrzymywanie życia współczesnego społeczeństwa, stawiając ludzkość na nogi na skraj katastrofy ekologicznej.

    Człowiek dzięki inteligencji danej mu przez naturę stara się zapewnić sobie „komfortowe” warunki środowiska, stara się uniezależnić od jego czynników fizycznych, na przykład od klimatu, od braku pożywienia, aby pozbyć się zwierząt i roślin które są dla niego szkodliwe (ale wcale nie „szkodliwe” dla niego). reszta świata żywego!), itd. Dlatego człowiek różni się od innych gatunków przede wszystkim tym, że wchodzi w interakcję z przyrodą poprzez kultura, to znaczy ludzkość jako całość w miarę swojego rozwoju tworzy środowisko kulturowe na Ziemi poprzez przekazywanie swojej pracy i doświadczenia duchowego z pokolenia na pokolenie. Ale, jak zauważył K. Marks, „„kultura, jeśli rozwija się spontanicznie i nie jest świadomie kierowana… pozostawia po sobie pustynię”.

    Spontaniczny rozwój wydarzeń może zatrzymać jedynie wiedza, jak nimi zarządzać, a w przypadku ekologii wiedza ta musi „opanować masy”, przynajmniej większość społeczeństwa, co jest możliwe jedynie poprzez powszechną edukację ekologiczną ludzi ze szkoły na uniwersytet.

    Wiedza ekologiczna pozwala uświadomić sobie destrukcyjność wojen i konfliktów między ludźmi, bo za tym kryje się nie tylko śmierć poszczególnych ludzi, a nawet cywilizacji, ponieważ doprowadzi to do powszechnej katastrofy ekologicznej, do śmierci całej ludzkości. Oznacza to, że najważniejszym warunkiem ekologicznym przetrwania człowieka i wszystkich istot żywych jest spokojne życie na Ziemi. Właśnie do tego powinna i będzie dążyć osoba wykształcona ekologicznie.

    Jednak budowanie całej ekologii „wokół” wyłącznie człowieka byłoby niesprawiedliwe. Niszczenie środowiska naturalnego ma szkodliwe skutki dla życia człowieka. Wiedza ekologiczna pozwala mu zrozumieć, że człowiek i przyroda stanowią jedną całość, a wyobrażenia o jego dominacji nad przyrodą są raczej iluzoryczne i prymitywne.

    Osoba wykształcona ekologicznie nie pozwoli na spontaniczną postawę wobec otaczającego ją środowiska. Będzie walczył z barbarzyństwem ekologicznym, a jeśli w naszym kraju tacy ludzie staną się większością, to zapewnią swoim potomkom normalne życie, zdecydowanie stając w obronie dzikiej przyrody przed zachłannym postępem „dzikiej” cywilizacji, przekształcając i ulepszanie samej cywilizacji, znajdowanie najlepszych „przyjaznych dla środowiska” » opcji relacji między przyrodą a społeczeństwem.

    W Rosji i krajach WNP dużą uwagę przywiązuje się do edukacji ekologicznej. Zgromadzenie Międzyparlamentarne Państw Członkowskich WNP przyjęło Rekomendacyjną Ustawę Legislacyjną o Edukacji Ekologicznej Ludności (1996) i inne dokumenty, w tym Koncepcję Edukacji Ekologicznej.

    Edukacja ekologiczna, jak zapisano w preambule Koncepcji, ma na celu rozwój i utrwalenie bardziej zaawansowanych stereotypów zachowań ludzi, których celem jest:

    1) oszczędzanie zasobów naturalnych;

    2) zapobieganie nieuzasadnionemu zanieczyszczeniu środowiska;

    3) powszechna ochrona ekosystemów przyrodniczych;

    4) poszanowanie norm postępowania i współżycia przyjętych przez społeczność międzynarodową;

    5) kształtowanie świadomej gotowości do aktywnego, osobistego udziału w bieżących działaniach na rzecz ochrony środowiska i możliwego do ich wsparcia finansowego;

    6) pomoc w prowadzeniu wspólnych działań proekologicznych i wdrażaniu wspólnej polityki ekologicznej w WNP.

    Obecnie łamanie przepisów ochrony środowiska można powstrzymać jedynie poprzez podniesienie kultura ekologiczna każdego członka społeczeństwa, a można tego dokonać przede wszystkim poprzez edukację, poprzez studiowanie podstaw ekologii, co jest szczególnie ważne dla specjalistów w dziedzinie nauk technicznych, przede wszystkim dla inżynierów budownictwa, inżynierów w dziedzinie chemii, petrochemia, metalurgia, budowa maszyn, przemysł spożywczy, wydobywczy itp. Podręcznik przeznaczony jest dla szerokiego grona studentów studiujących na kierunkach technicznych i specjalnościach uniwersytetów. Zgodnie z zamierzeniem autorów powinna dać podstawowe wyobrażenia o głównych kierunkach ekologii teoretycznej i stosowanej oraz położyć podwaliny pod kulturę ekologiczną przyszłego specjalisty, opartą na głębokim zrozumieniu wartości najwyższej – harmonijnego rozwoju człowieka i człowieka. Natura.
    Pytania kontrolne

    1. Czym jest ekologia i co jest przedmiotem jej badań?

    2. Czym różnią się zadania ekologii teoretycznej i stosowanej?

    3. Etapy historycznego rozwoju ekologii jako nauki. Rola krajowych naukowców w jego powstaniu i rozwoju.

    4. Czym jest ochrona środowiska i jakie są jej główne rodzaje?

    5. Dlaczego kultura ekologiczna i edukacja ekologiczna są niezbędne każdemu członkowi społeczeństwa, w tym pracownikom inżynieryjno-technicznym?

    Rozdział 1. Interakcja organizmu ze środowiskiem
    1.1. Główne poziomy organizacji życia i ekologii

    Gen, komórka, narząd, organizm, populacja, zbiorowość (biocenoza) – główne poziomy organizacji życia. Ekologia bada poziomy organizacji biologicznej, od organizmów po ekosystemy. Opiera się, jak cała biologia, na teoria rozwoju ewolucyjnego organiczny świat Karola Darwina, oparty na pomysłach dot naturalna selekcja. W uproszczeniu można to przedstawić następująco: w wyniku walki o byt przeżywają najlepiej przystosowane organizmy, które przekazują korzystne cechy zapewniające przetrwanie potomstwu, które może je dalej rozwijać, zapewniając stabilną egzystencję tego typu organizmów w tych specyficznych warunkach środowiskowych. Jeśli te warunki ulegną zmianie, to przetrwają organizmy o cechach bardziej sprzyjających nowym warunkom, odziedziczonych przez nie itp.

    Materialistyczne idee dotyczące pochodzenia życia i teorię ewolucji Karola Darwina można wyjaśnić jedynie z punktu widzenia nauk ekologicznych. Nieprzypadkowo więc po odkryciu Darwina (1859) termin „ekologia” pojawił się u E. Haeckela (1866). Rola środowiska, czyli czynników fizycznych, w ewolucji i istnieniu organizmów nie budzi wątpliwości. To środowisko zostało nazwane abiotyczny, i jego poszczególne części (powietrze, woda itp.) oraz czynniki (temperatura itp.) nazywane są składniki abiotyczne, W odróżnieniu składniki biotyczne reprezentowana przez materię żywą. Oddziałując ze środowiskiem abiotycznym, czyli ze składnikami abiotycznymi, tworzą pewne układy funkcjonalne, w których składniki żywe i środowisko stanowią „jedną całość”.

    Na ryc. 1.1 powyższe elementy prezentowane są w formie poziomy organizacji biologicznej systemy biologiczne różniące się zasadami organizacji i skalą zjawisk. Odzwierciedlają hierarchię systemów naturalnych, w której mniejsze podsystemy tworzą większe systemy, które same są podsystemami większych systemów.

    Ryż. 1.1. Spektrum poziomów organizacji biologicznej (wg Yu. Oduma, 1975)

    Właściwości każdego indywidualnego poziomu są znacznie bardziej złożone i różnorodne niż poprzednie. Można to jednak wyjaśnić tylko częściowo na podstawie danych o właściwościach poprzedniego poziomu. Innymi słowy, nie da się przewidzieć właściwości każdego kolejnego poziomu biologicznego na podstawie właściwości poszczególnych jego niższych poziomów składowych, tak jak nie da się przewidzieć właściwości wody na podstawie właściwości tlenu i wodoru. Zjawisko to nazywa się powstanie obecność w całości systemu specjalnych właściwości, które nie są nieodłączne od jego podsystemów i bloków, a także suma innych elementów, których nie łączą połączenia systemotwórcze.

    Ekologia bada prawą stronę „widma” pokazanego na ryc. 1.1, czyli poziomy organizacji biologicznej od organizmów do ekosystemów. W ekologii ciało traktowane jest jako integralny system, wchodząc w interakcję ze środowiskiem zewnętrznym, zarówno abiotycznym, jak i biotycznym. W tym przypadku w naszym polu widzenia znajduje się taki zestaw jak gatunki biologiczne, składający się z podobnych osoby, które jednak jako osoby różnią się od siebie. Są tak różni, jak różni się jedna osoba od drugiej, również należącej do tego samego gatunku. Ale wszystkie mają jedną wspólną cechę pula genowa , zapewniając ich zdolność do rozmnażania się w obrębie gatunku. Nie może być potomstwa od osobników różnych gatunków, nawet blisko spokrewnionych, zjednoczonych w jednym rodzaju, nie mówiąc już o rodzinie i większych taksonach łączących jeszcze bardziej „odległych krewnych”.

    Ponieważ każdy osobnik (jednostka) ma swoje specyficzne cechy, ich związek ze stanem środowiska i wpływem jego czynników jest inny. Na przykład niektóre osobniki mogą nie wytrzymać wzrostu temperatury i umrzeć, ale populacja całego gatunku przeżywa kosztem innych osobników, które są bardziej przystosowane do podwyższonych temperatur.

    Populacja w najbardziej ogólnej formie jest zbiorem osobników tego samego gatunku. Genetyka zwykle dodaje jako obowiązkowy punkt  zdolność tego agregatu do samoreprodukcji. Ekolodzy, biorąc pod uwagę obie te cechy, podkreślają pewną izolację w przestrzeni i czasie podobnych populacji tego samego gatunku (Gilyarov, 1990).

    Izolacja w przestrzeni i czasie podobnych populacji odzwierciedla rzeczywistą naturalną strukturę fauny i flory. W prawdziwym środowisku naturalnym wiele gatunków jest rozproszonych na rozległych obszarach, dlatego konieczne jest zbadanie określonej grupy gatunków na określonym terytorium. Część grup dość dobrze przystosowuje się do lokalnych warunków, tworząc tzw ekotyp. Nawet tak mała grupa osobników, spokrewnionych genetycznie, może dać początek dużej populacji, która jest bardzo stabilna przez dłuższy czas. Ułatwia to zdolność przystosowania się osobników do środowiska abiotycznego, konkurencja wewnątrzgatunkowa itp.

    Jednak w przyrodzie nie występują prawdziwe grupy i osady jednogatunkowe, a zazwyczaj mamy do czynienia z grupami składającymi się z wielu gatunków. Takie grupy nazywane są społecznościami biologicznymi lub biocenozami.

    Biocenoza zbiór współżyjących populacji różnych typów mikroorganizmów, roślin i zwierząt. Terminu „biocenoza” po raz pierwszy użył Moebius (1877) podczas badania grupy organizmów w ławicy ostryg, co oznacza, że ​​od samego początku to zbiorowisko organizmów ograniczało się do pewnej przestrzeni „geograficznej”, w tym przypadku do granice piaszczystego brzegu. Przestrzeń tę nazwano później biotop, który odnosi się do warunków środowiskowych na danym obszarze: powietrza, wody, gleby i leżących pod nią skał. To właśnie w tym środowisku istnieje roślinność, fauna i mikroorganizmy tworzące biocenozę.

    Oczywiste jest, że składniki biotopu nie tylko istnieją w pobliżu, ale aktywnie współdziałają ze sobą, tworząc pewien system biologiczny, który nazwał akademik V. N. Sukachev biogeocenoza. W tym systemie całość składników abiotycznych i biotycznych ma „... swoją szczególną specyfikę interakcji” oraz „pewien rodzaj wymiany materii i ich energii między sobą a innymi zjawiskami naturalnymi i reprezentuje wewnętrzną sprzeczną jedność dialektyczną, która jest w ciągłym ruchu i rozwoju” (Sukaczow, 1971). Schemat biogeocenozy pokazano na ryc. 1.2. Ten dobrze znany schemat V. N. Sukacheva został poprawiony przez G. A. Novikova (1979).

    Ryż. 1.2. Schemat biogeocenozy według G. A. Novikova (1979)

    Termin „biogeocenoza” zaproponował V.N. Sukachev pod koniec lat 30. XX wieku. Podstawą stały się później pomysły Sukaczowa biogeocenologia cały kierunek naukowy w biologii, zajmujący się problematyką interakcji organizmów żywych ze sobą oraz z otaczającym je środowiskiem abiotycznym.

    Jednak nieco wcześniej, bo w 1935 roku, angielski botanik A. Tansley wprowadził termin „ekosystem”. Ekosystem według A. Tansleya „„zespół organizmów wraz z zespołem czynników fizycznych swojego otoczenia, czyli szeroko rozumianych czynników siedliskowych”. Podobne definicje mają inni znani ekolodzy: Y. Odum, K. Willie, R. Whitaker, K. Watt.

    Wielu zwolenników podejścia ekosystemowego na Zachodzie uważa terminy „biogeocenoza” i „ekosystem” za synonimy, w szczególności Y. Odum (1975, 1986).

    Jednak wielu rosyjskich naukowców nie podziela tej opinii, dostrzegając pewne różnice. Jednak wielu nie uważa tych różnic za znaczące i utożsamia te pojęcia. Jest to tym bardziej konieczne, że termin „ekosystem” jest szeroko stosowany w naukach pokrewnych, zwłaszcza w naukach o środowisku.

    Szczególne znaczenie dla identyfikacji ekosystemów mają troficzny, tj. stosunki żywieniowe organizmów, które regulują całą energię zbiorowisk biotycznych i całego ekosystemu jako całości.

    Przede wszystkim wszystkie organizmy dzielą się na dwie duże grupy - autotrofy i heterotrofy.

    Autotroficzny Organizmy wykorzystują do swojego istnienia źródła nieorganiczne, tworząc w ten sposób materię organiczną z materii nieorganicznej. Do organizmów takich zaliczają się fotosyntetyzujące rośliny zielone środowiska lądowego i wodnego, niebieskozielone algi, niektóre bakterie powstałe w wyniku chemosyntezy itp.

    Ponieważ organizmy są dość zróżnicowane pod względem rodzajów i form odżywiania, wchodzą ze sobą w złożone interakcje troficzne, pełniąc w ten sposób najważniejsze funkcje ekologiczne w zbiorowiskach biotycznych. Niektóre z nich wytwarzają produkty, inne je konsumują, a jeszcze inne przekształcają je w formę nieorganiczną. Nazywa się ich odpowiednio: producentami, konsumentami i rozkładającymi.

    Producenci producenci produktów, którymi następnie żywią się wszystkie inne organizmy  są to lądowe rośliny zielone, mikroskopijne glony morskie i słodkowodne, które ze związków nieorganicznych wytwarzają substancje organiczne.

    Konsumenci są to konsumenci substancji organicznych. Wśród nich są zwierzęta jedzące wyłącznie pokarmy roślinne  roślinożercy(krowa) lub jedzenie wyłącznie mięsa innych zwierząt  mięsożercy(drapieżniki), jak i te, które zjadają oba  „wszystkożerni”„(człowiek, niedźwiedź).

    Reduktory (destruktory))  środki redukujące. Zwracają substancje z martwych organizmów z powrotem do przyrody nieożywionej, rozkładając materię organiczną na proste związki nieorganiczne i pierwiastki (na przykład CO 2, NO 2 i H 2 O). Zawracając pierwiastki biogenne do gleby lub środowiska wodnego, uzupełniają w ten sposób cykl biochemiczny. Robią to głównie bakterie, większość innych mikroorganizmów i grzyby. Funkcjonalnie rozkładacze są tym samym, co konsumenci, dlatego często nazywa się ich mikrokonsumenci.

    A.G. Bannikov (1977) uważa, że ​​owady odgrywają także ważną rolę w procesach rozkładu martwej materii organicznej oraz w procesach glebotwórczych.

    Mikroorganizmy, bakterie i inne bardziej złożone formy, w zależności od ich siedliska, dzielą się na aerobik, tj. życie w obecności tlenu, oraz beztlenowy życie w środowisku beztlenowym.
    1.2. Ciało jako żywy, integralny system

    Organizm – każda żywa istota. Różni się od przyrody nieożywionej pewnym zestawem właściwości właściwych tylko żywej materii: organizacja komórkowa; metabolizm z wiodącą rolą białek i kwasów nukleinowych, zapewniając homeostaza organizm  samoodnowa i utrzymanie stałości jego środowiska wewnętrznego. Organizmy żywe charakteryzują się ruchliwością, drażliwością, wzrostem, rozwojem, rozmnażaniem i dziedzicznością, a także zdolnością przystosowania się do warunków życia. dostosowanie.

    Organizm wchodząc w interakcję ze środowiskiem abiotycznym pełni funkcję: kompletny system, który obejmuje wszystkie niższe poziomy organizacji biologicznej (lewa strona „widma”, patrz ryc. 1.1). Wszystkie te części ciała (geny, komórki, tkanki komórkowe, całe narządy i ich układy) są składnikami poziomu preorganizmu. Zmiany w niektórych częściach i funkcjach ciała nieuchronnie pociągają za sobą zmiany w innych częściach i funkcjach. Zatem w zmieniających się warunkach życia, w wyniku doboru naturalnego, niektóre narządy otrzymują priorytetowy rozwój. Na przykład silny system korzeniowy u roślin strefy suchej (trawa pierzasta) lub „ślepota” w wyniku osłabienia wzroku u zwierząt żyjących w ciemności (kret).

    Organizmy żywe mają metabolizm lub metabolizm, W tym przypadku zachodzi wiele reakcji chemicznych. Przykładem takich reakcji jest oddech, które Lavoise i Laplace uznali za rodzaj spalania, lub fotosynteza, dzięki któremu energia słoneczna jest wiązana przez rośliny zielone, a w wyniku dalszych procesów metabolicznych jest wykorzystywana przez całą roślinę itp.

    Jak wiadomo, w procesie fotosyntezy oprócz energii słonecznej wykorzystuje się dwutlenek węgla i wodę. Ogólne równanie chemiczne fotosyntezy wygląda następująco:

    gdzie C 6 H 12 O 6  bogata w energię cząsteczka glukozy.

    Prawie cały dwutlenek węgla (CO 2) pochodzi z atmosfery i w ciągu dnia jego ruch kierowany jest w dół, do roślin, gdzie zachodzi fotosynteza i uwalniany jest tlen. Oddychanie jest procesem odwrotnym, ruch CO 2 w nocy skierowany jest do góry, a tlen jest wchłaniany.

    Niektóre organizmy, bakterie, są zdolne do tworzenia związków organicznych z innych składników, na przykład ze związków siarki. Takie procesy nazywane są chemosynteza.

    Metabolizm w organizmie zachodzi tylko przy udziale specjalnych makrocząsteczkowych substancji białkowych enzymy, pełniąc rolę katalizatorów. Każda reakcja biochemiczna zachodząca w organizmie jest kontrolowana przez specjalny enzym, który z kolei jest kontrolowany przez pojedynczy gen. Zmiana genu tzw mutacja, prowadzi do zmiany reakcji biochemicznej na skutek zmian w enzymie, a w przypadku jego niedoboru, do utraty odpowiedniego etapu reakcji metabolicznej.

    Jednak nie tylko enzymy regulują procesy metaboliczne. Dostają pomoc koenzymy duże cząsteczki, których częścią są witaminy. Witaminy specjalne substancje niezbędne w metabolizmie wszystkich organizmów  bakterii, roślin zielonych, zwierząt i ludzi. Brak witamin prowadzi do chorób, ponieważ nie powstają niezbędne koenzymy, a metabolizm zostaje zakłócony.

    Wreszcie, wiele procesów metabolicznych wymaga specjalnych substancji chemicznych zwanych hormony, które powstają w różnych miejscach (narządach) ciała i są dostarczane do innych miejsc poprzez krew lub dyfuzję. Hormony przeprowadzają ogólną chemiczną koordynację metabolizmu w każdym organizmie i pomagają w tej kwestii, na przykład układowi nerwowemu zwierząt i ludzi.

    Na poziomie genetyki molekularnej szczególnie wrażliwe są skutki zanieczyszczeń, promieniowania jonizującego i ultrafioletowego. Powodują zaburzenia w układach genetycznych, strukturze komórek oraz hamują działanie układów enzymatycznych. Wszystko to prowadzi do chorób ludzi, zwierząt i roślin, ucisku, a nawet wyniszczenia gatunków organizmów.

    Procesy metaboliczne zachodzą z różną intensywnością przez całe życie organizmu, na całej drodze jego indywidualnego rozwoju. Ta droga od narodzin do końca życia nazywa się ontogenezą. Ontogeneza to zespół kolejnych przemian morfologicznych, fizjologicznych i biochemicznych, jakim ulega organizm w ciągu całego życia.

    Ontogeneza obejmuje wysokość ciała, czyli zwiększenie masy i rozmiarów ciała, oraz różnicowanie, czyli pojawienie się różnic pomiędzy jednorodnymi komórkami i tkankami, prowadząc do ich specjalizacji w celu pełnienia różnych funkcji w organizmie. U organizmów rozmnażających się płciowo ontogeneza rozpoczyna się od zapłodnionej komórki (zygoty). Z rozmnażaniem bezpłciowym  z utworzeniem nowego organizmu poprzez podzielenie ciała matki lub wyspecjalizowanej komórki, przez pączkowanie, a także z kłącza, bulwy, cebulki itp.

    Każdy organizm przechodzi przez szereg etapów rozwoju w ontogenezie. W przypadku organizmów rozmnażających się płciowo tak kiełkujący(embrionalny), postembrionalny(postembrionalny) i okres rozwojowy organizm dorosły. Okres embrionalny kończy się wraz z pojawieniem się zarodka z błon jajowych, a u zwierząt żyworodnych - wraz z porodem. Ważny znaczenie ekologiczne u zwierząt ma początkowy etap rozwoju poembrionalnego, przebiegający w zależności od typu rozwój bezpośredni lub według typu metamorfoza przechodząc przez stadium larwalne. W pierwszym przypadku następuje stopniowy rozwój do postaci dorosłej (pisklę - kura itp.), W drugim - rozwój następuje najpierw w postaci larwy, który istnieje i żeruje samodzielnie, zanim stanie się dorosłym (kijanka - żaba). U wielu owadów stadium larwalne pozwala im przetrwać niesprzyjające pory roku (niskie temperatury, susza itp.)

    W ontogenezie roślin istnieją wzrost, rozwój(powstaje dorosły organizm) i starzenie się(osłabienie biosyntezy wszystkich funkcji fizjologicznych i śmierć). Główną cechą ontogenezy roślin wyższych i większości glonów jest naprzemienność pokoleń bezpłciowych (sporofitów) i płciowych (hematofitów).

    Procesy i zjawiska zachodzące na poziomie ontogenetycznym, czyli na poziomie jednostki (jednostki), są niezbędnym i bardzo istotnym ogniwem w funkcjonowaniu wszystkich istot żywych. Procesy ontogenezy mogą zostać zakłócone na każdym etapie przez działanie zanieczyszczeń chemicznych, świetlnych i termicznych środowiska i mogą prowadzić do pojawienia się deformacji, a nawet śmierci osobników na pourodzeniowym etapie ontogenezy.

    Nowoczesna ontogeneza organizmów rozwinęła się w ciągu długiego okresu ewolucji, w wyniku ich historycznego rozwoju. filogeneza. Nieprzypadkowo termin ten wprowadził E. Haeckel w 1866 roku, gdyż dla celów środowiskowych konieczne jest zrekonstruowanie przemian ewolucyjnych zwierząt, roślin i mikroorganizmów. Zajmuje się tym nauka – filogenetyka, która opiera się na danych z trzech nauk – morfologii, embriologii i paleontologii.

    Związek pomiędzy rozwojem istot żywych w ujęciu historycznym i ewolucyjnym a indywidualnym rozwojem organizmu sformułował E. Haeckel w postaci prawo biogenetyczne : ontogeneza dowolnego organizmu jest krótkim i skondensowanym powtórzeniem filogenezy danego gatunku. Innymi słowy, najpierw w łonie matki (u ssaków itp.), a następnie po urodzeniu. indywidualny w swoim rozwoju powtarza w skróconej formie historyczny rozwój swojego gatunku.
    1.3. Ogólna charakterystyka fauny i flory Ziemi

    Obecnie na Ziemi żyje ponad 2,2 miliona gatunków organizmów. Ich taksonomia staje się coraz bardziej złożona, choć ich główny szkielet pozostaje niemal niezmieniony od czasu jego stworzenia przez wybitnego szwedzkiego naukowca Carla Linneusza w połowie XVII wieku.

    Tabela 1.1

    Wyższe taksony systematyki imperium organizmów komórkowych

    Okazało się, że na Ziemi istnieją dwie duże grupy organizmów, których różnice są znacznie głębsze niż między wyższymi roślinami i wyższymi zwierzętami, dlatego też wśród komórkowych słusznie wyróżniono dwa superkrólestwa: prokarioty - nisko zorganizowane przedjądrowe i eukarionty - wysoce zorganizowane jądrowe. Prokarioty(Procaryota) reprezentowane są przez królestwo tzw łamacz, który zawiera bakterie i sinice komórki, w których nie ma jądra komórkowego, a znajdujący się w nich DNA nie jest oddzielony od cytoplazmy żadną błoną. Eukarionty(Eucaryota) są reprezentowane przez trzy królestwa: Zwierząt, grzybyi rośliny , których komórki zawierają jądro, a DNA jest oddzielony od cytoplazmy błoną jądrową, ponieważ znajduje się w samym jądrze. Grzyby podzielono na odrębne królestwo, gdyż okazało się, że nie tylko nie należą do roślin, ale prawdopodobnie pochodzą od pierwotniaka ameboidalnego dwuwiciowca, czyli mają bliższy związek ze światem zwierząt.

    Jednakże taki podział organizmów żywych na cztery królestwa nie stał się jeszcze podstawą literatury przedmiotu i nauczania, dlatego w dalszej prezentacji materiału trzymamy się tradycyjnych klasyfikacji, według których bakterie, sinice i grzyby są podziałami roślin niższych.

    Nazywa się cały zestaw organizmów roślinnych danego terytorium planety o dowolnym szczególe (region, rejon itp.). flora, i całość organizmów zwierzęcych  fauna.

    Flora i fauna tego terytorium razem stanowią biota. Ale terminy te mają również znacznie szersze zastosowanie. Mówią na przykład flora roślin kwiatowych, flora mikroorganizmów (mikroflora), mikroflora glebowa itp. Podobnie używa się terminu „fauna”: fauna ssaków, fauna ptaków (awifauna), mikrofauna itp. Termin „biota” ” stosuje się, gdy chcą ocenić interakcję wszystkich żywych organizmów ze środowiskiem lub, powiedzmy, wpływ „flory i flory glebowej” na procesy glebotwórcze itp. Poniżej znajduje się ogólny opis fauny i flory zgodnie z klasyfikacją (patrz Tabela 1.1).

    Prokarioty to najstarsze organizmy w historii Ziemi, ślady ich aktywności życiowej odkryto w osadach prekambryjskich, czyli około miliarda lat temu. Obecnie znanych jest około 5000 gatunków.

    Najpopularniejsze wśród kruszarek są bakteria i obecnie są to najpowszechniejsze mikroorganizmy w biosferze. Ich rozmiary wahają się od dziesiątych do dwóch do trzech mikrometrów.

    Bakterie są rozmieszczone wszędzie, ale większość z nich występuje w glebie – setki milionów na gram gleby, a w czarnoziemach ponad dwa miliardy.

    Mikroflora glebowa jest bardzo zróżnicowana. Bakterie pełnią tutaj różne funkcje i dzielą się na następujące grupy fizjologiczne: bakterie gnilne, bakterie nitrofizujące, bakterie wiążące azot, bakterie siarkowe itp. Wśród nich wyróżnia się formy tlenowe i beztlenowe.

    W wyniku erozji gleby bakterie przedostają się do zbiorników wodnych. W części przybrzeżnej występuje ich do 300 tysięcy na 1 ml, w miarę oddalania się od brzegu i głębokości ich liczba maleje do 100-200 osobników na 1 ml.

    W powietrzu atmosferycznym jest znacznie mniej bakterii.

    Bakterie są szeroko rozpowszechnione w litosferze poniżej poziomu gleby. Pod warstwą gleby jest ich tylko o rząd wielkości mniej niż w glebie. Bakterie rozprzestrzeniają się setki metrów w głąb skorupy ziemskiej, a nawet można je znaleźć na głębokości dwóch tysięcy metrów lub większej.

    Niebiesko-zielone algi podobną budową do komórek bakteryjnych, są autotrofami fotosyntetycznymi. Żyją głównie w powierzchniowej warstwie zbiorników słodkowodnych, chociaż można je spotkać także w morzach. Produktem ich metabolizmu są związki azotowe, które sprzyjają rozwojowi innych glonów planktonowych, co w pewnych warunkach może doprowadzić do „zakwitu” wody i jej zanieczyszczenia, m.in. w wodociągach.

    Eukarionty to są wszystkie inne organizmy na Ziemi. Najpopularniejsze z nich to rośliny, których istnieje około 300 tysięcy gatunków.

    Rośliny  są to praktycznie jedyne organizmy, które tworzą materię organiczną kosztem zasobów fizycznych (nieożywionych)  nasłonecznienie i pierwiastki chemiczne wydobywane z gleby (złożone biogenny elementy). Wszyscy inni jedzą gotową żywność ekologiczną. Dlatego rośliny niejako tworzą, produkują żywność dla reszty świata zwierząt, to znaczy są producentami.

    Wszystkie jednokomórkowe i wielokomórkowe formy roślin z reguły odżywiają się autotroficznie w wyniku procesów fotosyntezy.

    Wodorost To duża grupa roślin żyjących w wodzie, gdzie może swobodnie pływać lub być przyczepiona do podłoża. Glony to pierwsze na Ziemi organizmy fotosyntetyzujące, którym zawdzięczamy pojawienie się tlenu w jej atmosferze. Ponadto są w stanie pobierać azot, siarkę, fosfor, potas i inne składniki bezpośrednio z wody, a nie z gleby.

    Reszta, więcej wysoce zorganizowane rośliny mieszkańcy lądu. Pozyskują składniki odżywcze z gleby poprzez system korzeniowy, które są transportowane przez łodygę do liści, gdzie rozpoczyna się fotosynteza. Porosty, mchy, paprocie, nagonasienne i okrytozalążkowe (rośliny kwiatowe) są jednymi z najważniejszych elementów krajobrazu geograficznego, zdominować Występują tu rośliny kwitnące, których jest ponad 250 tysięcy gatunków. Roślinność lądowa jest głównym generatorem tlenu dostającego się do atmosfery, a jej bezmyślne niszczenie pozostawi nie tylko zwierzęta i ludzi bez pożywienia, ale także bez tlenu.

    Grzyby niższe gleby odgrywają główną rolę w procesach glebotwórczych.

    Zwierząt są reprezentowane przez szeroką gamę kształtów i rozmiarów, istnieje ponad 1,7 miliona gatunków. Całe królestwo zwierząt to organizmy heterotroficzne, konsumenci.

    Największa liczba gatunków i największa liczba osobników w stawonogi. Owadów jest na przykład tak dużo, że na każdego człowieka przypada ich ponad 200 milionów. Na drugim miejscu pod względem liczby gatunków znajduje się klasa skorupiak, ale ich liczba jest znacznie mniejsza niż owadów. Na trzecim miejscu pod względem liczby gatunków są kręgowce, wśród których ssaki zajmują około jednej dziesiątej, a połowa wszystkich gatunków ryba

    Oznacza to, że większość gatunków kręgowców powstała w warunkach wodnych, a owady to zwierzęta czysto lądowe.

    Owady rozwijają się na lądzie w ścisłym związku z roślinami kwitnącymi, będąc ich zapylaczami. Rośliny te pojawiły się później niż inne gatunki, ale ponad połowa gatunków wszystkich roślin to rośliny kwitnące. Specjacja tych dwóch klas organizmów była i obecnie jest ze sobą ściśle powiązana.

    Jeśli porównamy liczbę gatunków grunt organizmy i woda, wówczas stosunek ten będzie w przybliżeniu taki sam zarówno dla roślin, jak i zwierząt  liczba gatunków na lądzie  92-93%, w wodzie  7-8%, co oznacza, że ​​pojawienie się organizmów na lądzie dało potężny impuls ewolucyjny proces w kierunku wzrostu różnorodność gatunkowa, co prowadzi do zwiększonej trwałości naturalnych zbiorowisk organizmów i ekosystemów jako całości.
    1.4. O czynnikach siedliskowych i środowiskowych

    Siedlisko organizmu to ogół abiotycznych i biotycznych poziomów jego życia. Właściwości środowiska stale się zmieniają i każde stworzenie, aby przetrwać, dostosowuje się do tych zmian.

    Oddziaływanie środowiska jest postrzegane przez organizmy poprzez czynniki środowiskowe zwane czynnikami środowiskowymi.

    Czynniki środowiskowe są to pewne warunki i elementy środowiska, które wywierają specyficzny wpływ na organizm. Dzieli się je na abiotyczne, biotyczne i antropogeniczne (ryc. 1.3).

    Ryż. 1.3. Klasyfikacja czynników środowiskowych

    Czynniki abiotyczne wymienić cały zestaw czynników środowiska nieorganicznego, które wpływają na życie i rozmieszczenie zwierząt i roślin. Wśród nich są fizyczne, chemiczne i edaficzne. Wydaje nam się, że nie należy lekceważyć ekologicznej roli naturalnych pól geofizycznych.

    Czynniki fizyczne to takie, których źródłem jest stan fizyczny lub zjawisko (mechaniczne, falowe itp.). Przykładowo temperatura – jeśli będzie wysoka, nastąpi oparzenie, jeśli będzie bardzo niska – odmrożenie. Na wpływ temperatury mogą mieć również wpływ inne czynniki: w wodzie – prąd, na lądzie – wiatr i wilgotność, itp.

    Czynniki chemiczne Są to te, które wynikają ze składu chemicznego środowiska. Na przykład zasolenie wody, jeśli jest wysokie, życie w zbiorniku może być całkowicie nieobecne (Morze Martwe), ale jednocześnie większość organizmów morskich nie może żyć w słodkiej wodzie. Życie zwierząt na lądzie, w wodzie itp. zależy od wystarczającego poziomu tlenu.

    Czynniki edaficzne, czyli gleba,  to zespół właściwości chemicznych, fizycznych i mechanicznych gleb i skał, które wpływają zarówno na organizmy w nich żyjące, czyli dla których są siedliskiem, jak i na system korzeniowy roślin. Znany jest wpływ składników chemicznych (pierwiastków biogennych), temperatury, wilgotności, struktury gleby, zawartości próchnicy itp. na wzrost i rozwój roślin.

    Naturalne pola geofizyczne mają globalny wpływ na środowisko na faunę i florę Ziemi i człowieka. Znaczenie dla środowiska na przykład pól magnetycznych, elektromagnetycznych, radioaktywnych i innych pól Ziemi jest dobrze znane.

    Pola geofizyczne są również czynnikami fizycznymi, ale mają charakter litosferyczny, ponadto można słusznie przyjąć, że czynniki edaficzne mają charakter głównie litosferyczny, gdyż środowiskiem ich występowania i działania jest gleba, która uformowana jest ze skał powierzchniowej części litosferę, dlatego połączyliśmy je w jedną grupę (patrz ryc. 1.3).

    Jednak nie tylko czynniki abiotyczne wpływają na organizmy. Organizmy tworzą społeczności, w których muszą walczyć o zasoby pożywienia, o posiadanie określonych pastwisk lub terenów łowieckich, czyli wchodzą ze sobą w konkurencję zarówno na poziomie wewnątrzgatunkowym, jak i zwłaszcza międzygatunkowym. Są to już czynniki natury żywej, czyli czynniki biotyczne.

    Czynniki biotyczne  ogół wpływów aktywności życiowej niektórych organizmów na aktywność życiową innych, a także na środowisko nieożywione (Khrustalev i in., 1996). W tym drugim przypadku mówimy o zdolności samych organizmów do wpływania w pewnym stopniu na warunki życia. Na przykład w lesie, pod wpływem szaty roślinnej, specjalne mikroklimat, Lub mikrośrodowisko, gdzie w porównaniu do siedlisk otwartych tworzy się własny reżim temperaturowo-wilgotnościowy: zimą jest o kilka stopni cieplej, latem chłodniej i bardziej wilgotno. Szczególne mikrośrodowisko tworzy się także w dziuplach, norach, jaskiniach itp.

    Na szczególną uwagę zasługują warunki mikrośrodowiska pod pokrywą śnieżną, które ma już charakter czysto abiotyczny. W wyniku ocieplającego działania śniegu, który jest najskuteczniejszy, gdy jego grubość wynosi co najmniej 50–70 cm, u podstawy, w około 5-centymetrowej warstwie, małe gryzonie żyją zimą, ponieważ warunki temperaturowe są tu sprzyjające dla nich (od 0 do minus 2 С). Dzięki temu samemu efektowi sadzonki zbóż ozimych - żyta i pszenicy - pozostają pod śniegiem. Duże zwierzęta - jelenie, łosie, wilki, lisy, zające itp. - również chowają się w śniegu przed silnymi mrozami, kładąc się na śniegu, aby odpocząć.

    Interakcje wewnątrzgatunkowe między osobnikami tego samego gatunku składają się z efektów grupowych i masowych oraz konkurencji wewnątrzgatunkowej. Efekty grupowe i masowe – terminy ukute przez Grasse’a (1944), oznaczają grupowanie zwierząt tego samego gatunku w grupy po dwa lub więcej osobników i efekt wywołany przeludnieniem środowiska. Obecnie efekty te nazywane są najczęściej wskaźniki demograficzne. Charakteryzują dynamikę liczebności i zagęszczenia grup organizmów na poziomie populacji, na której się opiera konkurencja wewnątrzgatunkowa, który zasadniczo różni się od międzygatunkowego. Przejawia się to głównie w zachowaniach terytorialnych zwierząt, które bronią swoich miejsc lęgowych i określonego obszaru na danym obszarze. Wiele ptaków i ryb zachowuje się w ten sposób.

    Relacje międzygatunkowe znacznie bardziej zróżnicowane (patrz ryc. 1.3). Dwa gatunki żyjące w pobliżu mogą w ogóle nie oddziaływać na siebie, mogą oddziaływać na siebie korzystnie lub niekorzystnie. Możliwe typy kombinacji odzwierciedlają różne typy relacji:

    neutralizm oba typy są niezależne i nie wpływają na siebie;

    konkurs każdy typ ma niekorzystny wpływ na drugi;

    mutualizm gatunki nie mogą istnieć bez siebie;

    protokooperacja(wspólnota)  oba gatunki tworzą wspólnotę, ale mogą istnieć oddzielnie, chociaż ze wspólnoty korzystają oba;

    komensalizm jeden gatunek, komensal, czerpie korzyści ze współżycia, drugi  żywiciel nie odnosi żadnych korzyści (wzajemna tolerancja);

    amensalizm jeden gatunek, amensal, doświadcza zahamowania wzrostu i reprodukcji od innego;

    drapieżnictwo gatunek drapieżny żywi się swoją ofiarą.

    U podstaw istnienia zbiorowisk biotycznych (biocenoz) leżą relacje międzygatunkowe.

    Czynniki antropogeniczne  czynniki generowane przez człowieka i mające wpływ na środowisko (zanieczyszczenie, erozja gleby, niszczenie lasów itp.) są uwzględniane w ekologii stosowanej (patrz „Część II” tego podręcznika).

    Wśród czynników abiotycznych często wyróżnia się je klimatyczny(temperatura, wilgotność powietrza, wiatr itp.) oraz hydrograficzne czynniki środowiska wodnego (woda, prąd, zasolenie itp.).

    Większość czynników, jakościowych i ilościowych, zmienia się w czasie. Na przykład klimatyczne  w ciągu dnia, pory roku, roku (temperatura, światło itp.).

    Czynniki, których zmiany regularnie się powtarzają w czasie, nazywane są czynnikami okresowy. Należą do nich nie tylko klimatyczne, ale także niektóre pływy hydrograficzne i niektóre prądy oceaniczne. Nazywa się czynniki, które pojawiają się nieoczekiwanie (erupcja wulkanu, atak drapieżników itp.). nieokresowe.

    Podział czynników na okresowe i nieokresowe (Monchadsky, 1958) jest bardzo ważny przy badaniu zdolności adaptacyjnych organizmów do warunków życia.

    1,5. O przystosowaniu organizmów do środowiska

    Dostosowanie (łac. adaptacja)  przystosowanie organizmów do środowiska. Proces ten obejmuje budowę i funkcje organizmów (osobników, gatunków, populacji) oraz ich narządów. Adaptacja zawsze rozwija się pod wpływem trzech głównych czynników  zmienność, dziedziczność i dobór naturalny(jak również sztuczny, wykonywane przez człowieka).

    Główne adaptacje organizmów do czynników środowiskowych są zdeterminowane dziedzicznie. Powstały one na drodze historycznej i ewolucyjnej fauny i flory i zmieniały się wraz ze zmiennością czynników środowiskowych. Organizmy są przystosowane do ciągłego działania czynniki okresowe, ale wśród nich ważne jest rozróżnienie między pierwotnym i wtórnym.

    Podstawowy to czynniki, które istniały na Ziemi jeszcze przed pojawieniem się życia: temperatura, światło, pływy itp. Przystosowanie organizmów do tych czynników jest najstarsze i najdoskonalsze.

    Wtórny czynniki okresowe są konsekwencją zmian podstawowych: wilgotności powietrza w zależności od temperatury; pokarm roślinny, w zależności od cykliczności rozwoju roślin; szereg czynników biotycznych o wpływie wewnątrzgatunkowym itp. Powstały później niż pierwotne, a adaptacja do nich nie zawsze jest wyraźnie wyrażona.

    W normalnych warunkach w siedlisku powinny działać tylko czynniki okresowe, nieokresowe powinny być nieobecne.

    Źródłem adaptacji są zmiany genetyczne w organizmie mutacje, powstające zarówno pod wpływem czynników naturalnych na etapie historycznym i ewolucyjnym, jak i w wyniku sztucznego oddziaływania na organizm. Mutacje są różnorodne i ich kumulacja może nawet prowadzić do zjawisk dezintegracyjnych, ale dzięki temu wybór mutacje i ich kombinacje nabierają znaczenia „wiodącego czynnika twórczego w adaptacyjnej organizacji form żywych” (BSE. 1970. t. 1).

    Na historycznej i ewolucyjnej ścieżce rozwoju czynniki abiotyczne i biotyczne działają łącznie na organizmy. Znane są zarówno udane adaptacje organizmów do tego zespołu czynników, jak i te „nieudane”, tj. zamiast adaptacji gatunek wymiera.

    Doskonałym przykładem udanej adaptacji jest ewolucja konia na przestrzeni około 60 milionów lat od krótkiego przodka do nowoczesnego i pięknego zwierzęcia szybkonogiego o wysokości w kłębie dochodzącej do 1,6 m. Przeciwnym przykładem jest stosunkowo niedawny ( dziesiątki tysięcy lat temu) wyginięcie mamutów. Wysoce suchy, subarktyczny klimat ostatniego zlodowacenia doprowadził do zaniku roślinności, na której zwierzęta te, nawiasem mówiąc, były dobrze przystosowane do niskich temperatur i karmione (Velichko, 1970). Ponadto pojawiają się opinie, że za zniknięcie mamuta „winny” był także człowiek prymitywny, który także musiał przeżyć: jako pokarm wykorzystywał mięso mamuta, a przed zimnem chroniła go skóra.

    Na przykładzie mamutów brak pokarmu roślinnego początkowo ograniczył liczebność mamutów, a jego zanik doprowadził do ich śmierci. Pokarm roślinny działał tutaj jako czynnik ograniczający. Czynniki te odgrywają kluczową rolę w przetrwaniu i adaptacji organizmów.

    1.6. Ograniczające czynniki środowiskowe

    Na znaczenie czynników ograniczających po raz pierwszy zwrócił uwagę niemiecki agrochemik J. Liebig w połowie XIX wieku. Zainstalował prawo minimum: Zbiory (produkcja) zależą od czynnika, który jest na minimum. Jeśli przydatne składniki w glebie jako całości stanowią zrównoważony system i tylko niektóre substancje, na przykład fosfor, są zawarte w ilościach bliskich minimum, może to zmniejszyć plon. Okazało się jednak, że nawet te same substancje mineralne, które są bardzo przydatne, gdy są optymalnie zawarte w glebie, zmniejszają plony, jeśli są w nadmiarze. Oznacza to, że czynniki mogą mieć charakter ograniczający, nawet jeśli są maksymalne.

    Zatem, ograniczające czynniki środowiskowe wymienić należy takie czynniki, które ograniczają rozwój organizmów ze względu na ich niedobór lub nadmiar w stosunku do zapotrzebowania (zawartość optymalna). Czasem się je nazywa czynniki ograniczające.

    Jeśli chodzi o prawo minimum J. Liebiga, ma ono ograniczone działanie i tylko na poziomie substancji chemicznych. R. Mitscherlich wykazał, że plon zależy od łącznego działania wszystkich czynników życia roślin, m.in. temperatury, wilgotności, światła itp.

    Różnice w łączny I odosobniony działania dotyczą także innych czynników. Przykładowo z jednej strony działanie ujemnych temperatur potęguje wiatr i duża wilgotność powietrza, z drugiej jednak strony wysoka wilgotność osłabia działanie wysokich temperatur itp. Jednak pomimo wzajemnego oddziaływania czynników, nadal nie mogą one zastąpić się nawzajem, co znaleźliśmy odzwierciedlenie Prawo niezależności czynników V. R. Williamsa: warunki życia są równoważne, żadnego z czynników życia nie można zastąpić innym. Na przykład wpływu wilgoci (wody) nie można zastąpić działaniem dwutlenku węgla, światła słonecznego itp.

    Najpełniej i najbardziej ogólnie odzwierciedla się złożoność wpływu czynników środowiskowych na organizm Prawo tolerancji W. Shelforda: o braku lub niemożliwości dobrobytu decyduje niedobór (w sensie jakościowym lub ilościowym) lub odwrotnie, nadmiar któregokolwiek z szeregu czynników, którego poziom może być bliski limitom tolerowanym przez dany organizm. Te dwie granice nazywane są poza tolerancja.

    Jeśli chodzi o działanie jednego czynnika, prawo to można zilustrować w następujący sposób: pewien organizm może istnieć w temperaturze od minus 5 do plus 25 0 C, tj. zakres jego tolerancji mieści się w tych temperaturach. Organizmy, których życie wymaga warunków ograniczonych wąskim zakresem tolerancji temperaturowej, nazywane są organizmami stenotermiczny(„ściana”  wąska) i zdolna do życia w szerokim zakresie temperatur  eurytermiczny(„każdy”  szeroki) (ryc. 1.4).

    Ryż. 1.4. Porównanie względnych granic tolerancji stenotermicznej i
    organizmy eurytermalne (wg F. Ruttnera, 1953)

    Podobnie jak temperatura, działają inne czynniki ograniczające, a organizmy, ze względu na charakter ich wpływu, nazywane są odpowiednio: stenobionty I eurybionty. Mówią na przykład, że organizm jest stenobiontyczny w stosunku do wilgotności lub eurybiontyczny w stosunku do czynników klimatycznych itp. Na Ziemi najbardziej rozpowszechnione są organizmy eurybiontyczne w stosunku do podstawowych czynników klimatycznych.

    Zakres tolerancji organizmu nie jest stały, np. zawęża się, gdy któryś z czynników zbliża się do jakiejś granicy lub w trakcie rozmnażania organizmu, gdy ograniczające staje się wiele czynników. Oznacza to, że charakter działania czynników środowiskowych w określonych warunkach może się zmieniać, tj. może być ograniczający lub nie. Jednocześnie nie możemy zapominać, że same organizmy są w stanie zmniejszyć ograniczające działanie czynników, tworząc np. pewien mikroklimat (mikrośrodowisko). Tutaj osobliwość czynniki kompensacyjne, co jest najskuteczniejsze na poziomie zbiorowiska, rzadziej – na poziomie gatunku.

    Taka kompensacja czynników zwykle stwarza warunki do aklimatyzacja fizjologiczna gatunek eurybiota o szerokim rozmieszczeniu, który aklimatyzując się w danym konkretnym miejscu tworzy unikalną populację zwaną ekotyp, których granice tolerancji odpowiadają warunkom lokalnym. Przy głębszych procesach adaptacyjnych, rasy genetyczne.

    Tak więc w warunkach naturalnych organizmy zależą od stan krytycznych czynników fizycznych, od zawartości niezbędnych substancji I z zakresu tolerancji samych organizmów na te i inne składniki środowiska.
    Pytania kontrolne

    1. Jakie są poziomy biologicznej organizacji życia? Które z nich są przedmiotem badań ekologii?

    2. Czym jest biogeocenoza i ekosystem?

    3. Jak dzieli się organizmy ze względu na rodzaj źródła pożywienia? Przez funkcje ekologiczne w zbiorowiskach biotycznych?

    4. Czym jest organizm żywy i czym różni się od przyrody nieożywionej?

    5. Jaki jest mechanizm adaptacyjny podczas interakcji organizmu jako integralnego układu ze środowiskiem?

    6. Czym jest oddychanie i fotosynteza roślin? Jakie znaczenie mają procesy metaboliczne autotrofów dla fauny i flory Ziemi?

    7. Jaka jest istota prawa biogenetycznego?

    8. Jakie cechy posiada współczesna klasyfikacja organizmów?

    9. Jakie jest siedlisko organizmu? Pojęcia dotyczące czynników środowiskowych.

    10. Jak nazywa się ogół czynników środowiska nieorganicznego? Podaj nazwę i definicję tych czynników.

    11. Jak nazywa się ogół czynników żyjącego środowiska organicznego? Podaj nazwę i zdefiniuj wpływ aktywności życiowej jednych organizmów na aktywność życiową innych na poziomie wewnątrzgatunkowym i międzygatunkowym.

    12. Jaka jest istota adaptacji? Jakie znaczenie w procesach adaptacyjnych mają czynniki okresowe i nieokresowe?

    13. Jak nazywają się czynniki środowiskowe ograniczające rozwój organizmu? Prawa minimum J. Liebiga i tolerancji W. Shelforda.

    14. Na czym polega izolowane i połączone działanie czynników środowiskowych? Prawo WR Williamsa.

    15. Co oznacza zakres tolerancji ciała i jak dzieli się go w zależności od wielkości tego zakresu?

    Wykłady 8-9. BIOGEOCENOZA i jej elementy. KONCEPCJA, struktura. metody badania fitocenoz.

    Literatura

    Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Ekologia. Rostów nad Donem: Phoenix, 2005. 576 s. (Wyższa edukacja)

    Stepanovskikh A.S. Ekologia biologiczna. Teoria i praktyka: podręcznik dla studentów uczelni wyższych studiujących specjalności środowiskowe. M.: UNITY-DANA, 2009. 791 s.

    Stepanovskikh A.S. Ekologia ogólna: Podręcznik dla uniwersytetów. M.: JEDNOŚĆ, 2001. 510 s.

    Wykład 8

    1. Pojęcie biogeocenozy

    2. Skład składowy BGC

    3. Fitocenozy są głównym składnikiem biogeocenozy

    4. Definicja pojęcia „fitocenoza”

    5. Struktura fitocenoz

    5.1. Struktura gatunkowa

    Ilościowe wskaźniki struktury gatunkowej

    Jak poprawnie opisać skład florystyczny fitocenozy?

    Żywotność gatunku

    5.2. Struktura przestrzenna lub morfologiczna biocenozy

    Niejednorodność pionowa

    Niejednorodność pozioma

    Wykład 9

    6. Terenowe metody badania biogeocenoz

    Metodyka wyznaczania powierzchni próbnych

    Metodologia opisu poziomów

    Metodyka identyfikacji składu florystycznego

    7. Objawy diagnostyczne fitocenoz w celu przyporządkowania do konkretnego zespołu

    WSTĘP

    W jednym z pierwszych wykładów omawiano tę koncepcję poziomy organizacji życia(widmo biologiczne). Główne poziomy organizacji życia: gen, komórka, narząd, organizm, populacja, zbiorowość (biocenoza). Lub odpowiednio (według Yu. Oduma, 1975):

    1) Genetyczne lub molekularne

    2) Komórkowy I poziomy tkanek

    3) Organ

    4) Organizm

    5) Gatunki populacyjne pośredni pomiędzy poziomem „organizmem” i „nadorganizmem”.

    6) Ekosystem, biogeocenotyczny badane są relacje w układach ponadorganizmów w obrębie biogeocenozy i ekosystemu (między populacjami, grupami, organizmami w BGC).

    7) Biosfera najwyższy, rozważa się związek między makroekosystemami, biogeocenozami (leśny step, las-bagno, las-tundra itp.), prawo obiegu substancji i energii jest badane w aspekcie globalnym.

    Ekologia ogólna bada trzy ostatnie poziomy organizacji biologicznej, od organizmu po ekosystemy.

    Dlaczego zaczynać od organizmu? Bo on jest pierwszy może istnieć samodzielnie!Życie nie objawia się poza organizmami.

     - głównym przedmiotem badań w podejściu ekosystemowym w ekologii są procesy przemian materii i energii pomiędzy fauną i florą a środowiskiem fizycznym, czyli procesy wymiany materiałowej i energetycznej w ekosystemie jako całości. To także powiązania organizmów żywych (osobników) między sobą oraz z ich siedliskiem na poziomie populacyjno-biocenotycznym oraz na poziomach systemów biologicznych jeszcze wyższej rangi (biogeocenoz i biosfery).

     - głównym przedmiotem badań jest ekosystem.

    Ekosystem o randze biogeocenozy w ekologii ogólnej uważany jest za najważniejszą jednostkę, a organizm lub gatunek za najmniejszą jednostkę, ale także należy do ważnych obiektów.

    Dlaczego tak ważne i konieczne jest badanie przyrody na poziomie ekosystemów, a przede wszystkim biogeocenoz? Ponieważ znając prawa powstawania i funkcjonowania ekosystemów, można przewidzieć i zapobiec ich zniszczeniu w wyniku oddziaływania na nie negatywnych czynników, zapewnić środki ochronne, a w efekcie zachować siedliska człowieka gatunek.

    1. Pojęcie biogeocenozy

    Termin „biogeocenoza” został zaproponowany przez akademika V.N. Sukacheva pod koniec lat 30. XX wieku. w odniesieniu do ekosystemów leśnych.

    Definicja biogeocenozy według V.N. Sukacheva (1964: 23) jest uważana za klasyczną - „... jest to zbiór jednorodnych zjawisk naturalnych (atmosfera, skały, roślinność, fauna i świat mikroorganizmów, gleba i warunki hydrologiczne) na przestrzeni pewnej części powierzchni Ziemi”, mającej szczególną specyfikę interakcji pomiędzy tymi składnikami ją tworzącymi pewien rodzaj metabolizmu i energii: między sobą oraz z innymi zjawiskami naturalnymi i reprezentujący wewnętrzną, sprzeczną jedność, w ciągłym ruchu i rozwoju…”

    Przetłumaczone na prosty język „Biogeocenoza jest cały zbiór gatunków i cały zespół czynników środowiskowych decydujących o istnieniu danego ekosystemu, z uwzględnieniem nieuniknionego oddziaływania antropogenicznego.” Ostatnie dodanie biorąc pod uwagę nieuniknione skutki antropogeniczne hołd dla nowoczesności. W czasach V.N. Sukaczowa nie było potrzeby klasyfikowania czynnika antropogenicznego jako głównego czynnika kształtującego środowisko, jak ma to miejsce obecnie. Ale nawet wtedy było jasne, że komponenty biogeocenoza nie tylko istnieją obok siebie, ale aktywnie współdziałają ze sobą ( Ryż. 1).

    2. Skład składowy BGC

    biocenoza, lub społeczność biologiczna, zbiór trzech żyjących razem składników: roślinności, zwierząt i mikroorganizmów.

    W przyrodzie nie ma grup i osad jednogatunkowych, natomiast w biocenozach mamy zazwyczaj do czynienia z grupami składającymi się z wielu gatunków. Biocenozy, jako forma organizacji materii żywej, rozwijają się przez dość długi okres czasu i dlatego charakteryzują się dość ugruntowaną organizacją strukturalną wchodzących w jej skład organizmów oraz stabilnością.

    Głównymi właściwościami biocenoz są zdolność do wytwarzania żywej materii, posiadaniasamoregulacja i samoreprodukcja .

    Wielkość biocenozy zależy od wielkości terytorium o jednorodnych właściwościach abiotycznych, czyli biotopie.

    Biotop jest to rodzaj przestrzeni „geograficznej”, miejsca życia biocenozy, jak to się powszechniej nazywa ekotop.

    Tworzy się ekotop gleba z charakterystycznym podłożem, ze ściółką leśną, a także z taką lub inną ilością próchnicy (humusu) i atmosfera z pewną ilością promieniowania słonecznego, z pewną ilością wolnej wilgoci, z charakterystyczną zawartością dwutlenku węgla w powietrzu, różnych zanieczyszczeń, aerozoli itp., w biogeocenozach wodnych zamiast w atmosferze - woda.

    Ze wszystkich składników biotopu gleba jest najbliższa biogennemu składnikowi biogeocenozy, ponieważ jej pochodzenie jest bezpośrednio związane z materią żywą. Materia organiczna w glebie jest produktem żywotnej działalności biocenozy na różnych etapach przemian.

    Zbiorowość organizmów od początku istnienia ograniczona jest biotopem (w przypadku ostryg granicami płycizn). Biocenoza i biotop funkcjonują w ciągłej jedności.

    Nauka o biogeocenozach – biogeocenologia. Zajmuje się problematyką interakcji organizmów żywych ze sobą oraz z otaczającym je środowiskiem abiotycznym, tj. nieożywiony, środowisko.

    Biogeocenologia jest jedną z dziedzin ekologii ogólnej, odpowiadającą ekosystem, Lub biogeocenotyczny, poziom organizacji życia (widmo biologiczne) .

    3. Fitocenozy są głównym składnikiem biogeocenozy

    Każdy element biocenozy, podobnie jak biogeocenoza, może być przedmiotem uwagi z ekologicznego punktu widzenia, można mu poświęcić nie tylko specjalny cykl wykładów, ale także całe swoje twórcze życie.

    Głównym, węzłowym podsystemem biogeocenoz są fitocenozy.

    Fitocenozy to:

    1) główne odbiorniki i transformatory energii słonecznej,

    2) główni dostawcy produktów w biogeocenozie,

    3) ich struktura obiektywnie odzwierciedla procesy powstawania i transformacji podstawy życia na planecie - materii organicznej i ogólnie wszystkich procesów zachodzących w biogeocenozie.

    4) jednocześnie są łatwo dostępne do badań bezpośrednio w przyrodzie,

    5) dla nich na przestrzeni kilkudziesięciu lat opracowano i nadal rozwija się skuteczne metody badań terenowych oraz metody biurowej obróbki materiałów faktograficznych.

    Główną uwagę poświęcimy fitocenozie i metodom jej badania. Co więcej, wiele wzorców charakterystycznych dla fitocenozy dotyczy także zoocenoz i mikroorganizmów.

    Najnowsze materiały w dziale:

    Polimery ciekłokrystaliczne
    Polimery ciekłokrystaliczne

    Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej Kazań (obwód Wołgi) Federalny Uniwersytet Chemiczny Instytut im. A. M. Butlerov...

    Początkowy okres zimnej wojny, gdzie
    Początkowy okres zimnej wojny, gdzie

    Główne wydarzenia polityki międzynarodowej drugiej połowy XX wieku zdeterminowała zimna wojna pomiędzy dwoma mocarstwami – ZSRR i USA. Jej...

    Wzory i jednostki miar Tradycyjne systemy miar
    Wzory i jednostki miar Tradycyjne systemy miar

    Podczas wpisywania tekstu w edytorze Word zaleca się pisanie formuł przy pomocy wbudowanego edytora formuł, zapisując w nim ustawienia określone przez...