1. Предмет и задачи экологии

Экология с греческого- наука о доме. Экология – это наука изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой в которой они обитают.

Главный объект изучения экологии – это экологические системы, которые представляют собой единые комплексы образованные живыми организмами и средой обитания.

В экологии ставятся следующие задачи:

1. Разработка теории и методов оценки устойчивости экологических систем на всех уровнях организации живой материи

2. Исследование регуляции биотического разнообразия механизмов его поддержания, регулирующих воздействие биоты на окружающую среду.

3. Изучение и прогнозирование изменений биосферы под влиянием естественных (природных) и антропогенных факторов. И оценка их экологических последствий.

4. Формирование биосферного уровня мышления, выработка норм биологической этики и морали

5. Оценка состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления

6. Разработка и совершенствование методов управления качеством окружающей среды.

7. Оптимизация экономических, социальных и других решений для обеспечения экологически безопасного, устойчивого развития.

2. Уровни организации биологических систем

3. Подразделение организмов по трофическому статусу

Виды, входящие в состав экосистемы, связаны между собой пищевыми связями, так как служат объектами питания друг для друга. Последовательность питающихся друг другом организмов называют пищевой, или трофической, цепью. Отдельные звенья трофической цепи называют трофическими уровнями.

Пищевые цепи состоят, как правило, из трех - пяти звеньев, например: растения →овцы → человек; растения →кузнечики →ящерицы →орел; растения →насекомые →лягушки →змеи →орел.

Различают два типа трофических (пищевых) цепей. Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных животных к другим потребителям, называют пастбищными или цепями выедания. Их примеры приведены выше. Пищевые цепи другого типа начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Эти цепи называют детритными, или цепями разложения. Например: мертвые ткани растений →грибы →многоножки кивсяки →грибы → ногохвостки коллемболы → хищные клещи →хищные многоножки → бактерии.

4. Экологические факторы. Лимитирующие факторы

Экологический фактор - это любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы. В свою очередь организм реагирует на экологический фактор приспособительными реакциями.

Экологические факторы среды, с которыми связан любой организм, делятся на 3 категории:

1) Факторы неживой природы (абиотические)

2) Факторы живой природы (биотические)

3) Человеческие (антропогенные)

Абиотические факторы в соответствии со структурой биотопа разделяются на климатические, географические, эдафические и гидрологические.

- Климатические факторы характеризуют физико-химические свойства атмосферы. К ним относятся: температура, влажность, давление, скорость движения, степень ионизации воздуха, освещенность. Климатические факторы имеют первостепенное значение, т.к. именно от этих факторов, в первую очередь, зависит географическое распространение видов животных и растений на земной поверхности. Газовый состав воздуха, содержание посторонних газов, примесей, пыли и т.п., вообще говоря, не являются климатическими факторами, но характеризуют состояние атмосферного воздуха.

- Географические факторы (географическая широта, продолжительность дня и ночи, рельеф местности).

- Эдафические факторы характеризуют физико-химические свойства почвы. К ним относятся: состав, структура и влажность почвы. Эдафические факторы важны для наземных животных и особенно обитателей почвы, а также для всех растений.

- Гидрологические факторы характеризуют физико-химические свойства воды. К ним относятся: температура, содержание солей, газов (в первую очередь кислорода и углекислого газа), микроэлементов, течение, волнение и т.д. Гидрологические факторы являются определяющими для рыб и других водных организмов.

К абиотическим факторам относят также физические поля (гравитационное, магнитное, электромагнитное), ионизирующее излучение. Абиотические факторы могут быть охарактеризованы количественно и доступны для объективного измерения.

Биотические факторы – это прямые или опосредованные воздействия на конкретный организм других организмов, населяющих общую среду обитания. Биотические факторы принято разделять на внутривидовые и межвидовые, антогонистические и неантагонистические.

- Внутривидовые биотические факторы действуют внутри данного вида в популяции. К ним относятся:

а) демографические факторы (численность и плотность популяции, продолжительность жизни особей, плодовитость, смертность и т.п.);

б) этологические факторы, т.е. поведенческие, играющие

значительную роль у животных с развитой психикой (контакты между членами семьи, группы, стада, популяции, отношения полов, размножение, уход за потомством, взаимопомощь и защита или, наоборот, возникновение внутривидовой конкуренции, отношений доминирования и подчинения, иерархии в стаде или в популяции и т.п.).

- Межвидовые биотические факторы действуют между

представителями разных видов, населяющих одну экосистему.

К ним относятся:

а) антогонистические:

–хищничество ( +, – );

–паразитизм ( +, –);

–конкуренция ( – , – );

б) неантогонистические:

–симбиоз (от гр. symbiosis – сожительство), ( + , + ) – это

обоюдовыгодные, но не обязательные взаимоотношения разных видов организмов;

–мутуализм (от лат. mutuus – взаимный), ( + , + ) –

взаимовыгодные и обязательные для роста и выживания отношения организмов разных видов;

–комменсализм (от лат. commensalis – сотрапезник), ( + , 0) –

взаимоотношения, при которых один из партнеров извлекает выгоду, а другому они безразличны;

–нейтрализм ( 0 , 0 ) – взаимоотношения, при которых

организмы практически не оказывают влияния друг на друга.

Антропогенные (антропические) факторы — это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь. Выделение антропогенных факторов в отдельную группу обусловлено тем, что в настоящее время судьба растительного покрова Земли и всех ныне существующих видов организмов практически находится в руках человеческого общества.

Виды антропогенных факторов

Физические — использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации и др.

Химические — использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта; курение, употребление алкоголя и наркотиков, чрезмерное использование лекарственных средств.

Биологические — продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания (вирусы, бактерии, другие паразиты).

Социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе.

Факторы, ограничивающие в настоящий момент существование популяции (или иной биологической единицы) называют лимитирующими или ограничивающими. Все остальные факторы, в той или иной степени воздействующие на живые организмы, относятся к регулирующим. Наиболее часто лимитирующими факторами являются:

а) для продуцентов

- содержание биогенных элементов в почве;

- тепло- и влагообеспеченность;

- интенсивность рекреационных нагрузок и т.п.

б) для консументов:

- наличие доступных источников пищи и воды;

- внутри- и межвидовая конкуренция;

- уменьшение возможности перемещения и территорий для обитания и размножения и т.п.

в) для человека:

- уровень интеллектуальных возможностей;

- социально-политическое положение в государстве;

- национальные и расовые предрассудки и т.п.

Кроме того, есть факторы, ограничивающие возможности существования всех видов живых существ. К ним относятся различные виды загрязнения окружающей среды, разрушение компонентов среды обитания и т.д.