- •Глава 1. Предмет экологии, ее цели и задачи . . . . . . . . . . . . . . . 7
- •Глава 2. Среда обитания, экологические факторы . . . . . . . . . . 23
- •Глава 3. Экология популяций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
- •Глава 4. Биоценоз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
- •Глава 5. Экосистема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
- •Глава 6. Биосфера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
- •Глава 7. Природные ресурсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
- •Глава 8. Особенности взаимодействия общества и природы на
- •Глава 9. Топливно-энергетические ресурсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
- •Глава 10. Производство и использование энергии . . . . . . . . . . . . . . 185
- •Глава 11. Энергосбережение в Республике Беларусь . . . . . . . . . . . . 194
- •От авторов
- •Понятие экологии
- •Предмет и объекты экологии, определение экологии
- •Краткая история экологии, ее развитие и значение
- •Методы и направления экологии
- •Современные проблемы экологии
- •Значение экологии в системе подготовки специалистов мвд
- •Вопросы
- •Глава 2 среда обитания, экологические факторы общее понятие о среде обитания
- •Автотрофные и гетеротрофные организмы
- •Абиотическая среда
- •Живые организмы как среда обитания
- •Понятие об экологических факторах и их Классификация
- •Абиотические факторы Климатические факторы
- •Эдафические факторы (факторы почвенной среды)
- •Орографические факторы
- •Пирогенный фактор (пожары)
- •Биотические факторы
- •Антропогенные факторы
- •Понятие лимитирующих факторов
- •Вопросы
- •Глава 3 Экология популяций Определение популяции
- •Место популяции в общей структуре биологических систем
- •Характеристика популяций
- •Взаимодействия между популяциями
- •Вопросы
- •Глава 4 Биоценоз Понятие биоценоза
- •Структура биоценоза
- •Цепи питания, трофические уровни, экологические пирамиды
- •Отношения организмов в биоценозах
- •Продуктивность биоценозов
- •Вопросы
- •Глава 5 Экосистема Концепция экосистемы
- •Экосистема и биогеоценоз
- •Динамика экосистем
- •Агроэкосистемы и их особенности
- •Вопросы
- •Глава 6. Биосфера Определение биосферы, ее структура
- •Учение в.И.Вернадского о биосфере Ноосфера
- •Живое вещество биосферы, его характеристика
- •Биологическое разнообразие, как основа стабильности биосферы
- •Проблема численности населения планеты
- •Вопросы
- •Глава 7 Природные ресурсы
- •Атмосфера
- •Водные ресурсы беларуси
- •Состояние почвенных ресурсов беларуси
- •Растительные ресурсы Беларуси
- •Ресурсы животного мира Беларуси
- •Охрана флоры и фауны Красная книга Беларуси
- •Система охраняемых объекТов Беларуси
- •Деятельность органов внутренних дел в области охраны окружающей среды
- •Вопросы
- •Глава 8. Особенности взаимодействия общества и природы на современном этапе Проблемы взаимоотношений природы и человека на современном этапе развития биосферы
- •Современный экологический кризис и его последствия
- •Глобальное антропогенное воздействие человека на биосферу: парниковый эффект, нарушение озонового экрана, образование кислотных осадков
- •Связь между загрязнением окружающей среды и здоровьем человека
- •Вопросы
- •Глава 9 Топливно-энергетические ресурсы Понятие топливно-энергетических ресурсов
- •Использование энергии воды и ветра
- •Основные направления экономии энергоресурсов
- •Вопросы
- •Глава 10 Производство и использование энергии Топливно-энергетический комплекс Беларуси
- •Гидро- и тепловая энергетика Беларуси
- •Альтернативные источники энергии
- •Глава 11. Энергосбережение в Республике Беларусь Краткий анализ нового законодательства в области энергосбережения
- •Эффективное использование энергии в населенных пунктах
- •Энергосбережение в быту
- •Деятельность органов внутренних дел в области сбережения энергоресурсов
- •Вопросы
- •Приложение Направления экологии
- •Рекомендуемая литература
Автотрофные и гетеротрофные организмы
Растения синтезируют органические вещества, используя энергию солнечного света и поглощая питательные вещества из почвы и воды. Эти соединения служат растениям материалом, из которого они образуют свои ткани, и источником энергии, необходимой им для поддержания своих функций. Для высвобождения запасенной химической энергии растения разлагают органические соединения на исходные неорганические компоненты - диоксид углерода, воду, нитраты, фосфаты и другие, завершая тем самым круговорот питательных веществ.
В 80-х годах XIX в. немецкий биолог Вильгельм Пфеффер разделил все живые организмы по способу питания. Это деление сохранилось и до нашего времени. Пфеффер исходил из того, что зеленое растение в природе не нуждается в притоке органического вещества извне, а само может синтезировать его в процессе фотосинтеза. Только исключительно зеленым растениям природой дано искусство создавать органические вещества из воды и воздуха, используя солнечную энергию. Пфеффер назвал их автотрофами, что буквально означает "самопитающиеся, самокормящиеся" (от греч. "авто" - сам и "трофе" - кормиться, питаться). Автотрофные растения не только кормятся сами, но и кормят все остальные живые организмы. Это кормильцы биосферы.
Организмы, которые нуждаются в готовом органическом веществе, образованном другими, Пфеффер назвал гетеротрофами, что означает "питающиеся другими" (от греч. "гетер" - другой). К таким организмам относятся все животные, которые извлекают необходимую им энергию из готовой пищи, поедая растения или других животных. Сюда же можно отнести группу бесхлорофильных растений-паразитов, которые, присасываясь к корням своих собратьев в буквальном смысле тянут из них соки. В мире растений это наш лесной Петров-крест, или полевая заразиха.
Специализация живых форм в качестве производителей и потребителей пищи создает в биологических сообществах определенную энергетическую структуру, называемую трофической структурой, в пределах которой происходят перенос энергии и круговороты питательных веществ. Пищевая цепь у сухопутных организмов, идущая от травы через гусеницу, воробья и змею к луню, указывает этапы движения содержащихся в них энергии органических и неорганических питательных веществ. В каждом звене пищевой цепи, на каждом трофическом уровне сообщества большая часть поглощаемой с пищей энергии рассеивается в виде тепла, движения, а у светящихся организмов - в виде света. Ни одна из этих форм энергии не может быть использована другими организмами, следовательно, при переходе к каждому последующему звену пищевой цепи общее количество пригодной для использования энергии, передаваемой на следующий, более высокий трофический уровень, уменьшается. Поэтому неудивительно, что если собрать в кучу всю траву Африки, то она будет огромна по сравнению с кучей, образованной всеми кузнечиками, антилопами, зебрами, носорогами и всеми другими травоядными животными Африки. Что же касается жалкой кучки львов, гепардов и гиен, то мы ее можем просто не заметить рядом с кучами травы и растительноядных животных.
Сходные пищевые цепи присутствуют и в водной среде, например в океане. На самых высоких уровнях пищевой цепи находятся крупные свободноплавающие хищники: кальмары, рыбы, дельфины, тюлени и киты. Эти выносливые пловцы известны под названием "нектон", и они также опутаны узами иерархии хищников и добычи. Так, питающиеся планктоном рыбы, такие, как сельдь, служат пищей тарпонам (рыбы из отряда костистых - Elopiformes) и тунцам, которые в свою очередь становятся добычей акул. В целом, чем выше ранг вида в пищевой цепи, тем малочисленнее его популяция и ниже его плотность, т.е. передача питательных веществ от жертвы к хищнику происходит малоэффективно. Для того, чтобы вырастить фунт зоопланктона, требуется около десяти фунтов фитопланктона и десять фунтов зоопланктона, чтобы получить один фунт сельди. И такой же коэффициент преобразования сохраняется вплоть до высших звеньев пищевой цепи.