Основни термини и дефиниции на екологията - Екология и опазване на природата

Основни термини и определения……………………….……. …. 2

Практическото значение на екологията………………………….……..9

Основни термини и определения

Екологията е наука за връзката на живите същества помежду си и със заобикалящата ги неорганична природа, за връзките в надорганизмовите системи, за устройството и функционирането на тези системи.

Екологията като наука се формира едва в средата на миналия век, след като се натрупа информация за разнообразието на живите организми на Земята, за особеностите на техния начин на живот. Имаше разбиране, че не само структурата и развитието на организмите, но и връзката им с околната среда са подчинени на определени закономерности, които заслужават специално и задълбочено проучване.

Терминът "екология" е въведен от известния немски зоолог Е. Хекел, който в трудовете си "Обща морфология на организмите" и "Естествена история на Вселената" за първи път се опитва да определи същността на новата наука. Думата "екология" идва от гръцкото "oikos", което означава "жилище", "жителство", "убежище".

Екологията се разделя на:

- обща екология, която изучава основните принципи на организация и функциониране на различни надорганизмови системи;

- частна екология, чийто обхват е ограничен до изучаване на специфични групи от определен таксономичен ранг.

Общата екология се класифицира според нивата на организация на суперорганизмовите системи:

- популационната екология (понякога наричана деекология или популационна екология) изучава популациите - съвкупности от индивиди от един и същи вид, обединени от обща територия и генофонд.

- екологията на общността (или биоценологията) изучава структурата и динамиката на природнитесъобщества (или ценози) - съвкупности от съжителстващи популации на различни видове.

- биогеоценология - раздел от общата екология, който изучава екосистемите (биогеоценозите).

Екосистемата е общност от живи организми и местообитания, които образуват едно цяло въз основа на хранителните взаимоотношения и начините за получаване на енергия. А биогеоценозата е стабилна, саморегулираща се, пространствено ограничена природна система, в която живите организми и тяхната абиотична среда са функционално взаимосвързани.

Частната екология се състои от екология на растенията и екология на животните. Екологията на бактериите и гъбичките се формира сравнително наскоро. Легитимно е и по-дробно разделяне на отделна екология (например екология на гръбначни животни, бозайници, бял заек и др.).

Що се отнася до принципите на разделяне на екологията на обща и частна, няма единство във възгледите на учените. Според някои изследователи централният обект на екологията е екосистемата, а предметът на частната екология отразява подразделението на екосистемите (например на сухоземни и водни; водните са разделени на морски и сладководни екосистеми; сладководните екосистеми от своя страна на екосистеми от реки, езера, резервоари и др.). Екологията на водните организми и образуваните от тях системи се изучава от хидробиологията.

Разделението на екологията на:

- автоекология, която изучава връзката на отделните видове с околната среда (главно с абиотични фактори);

- Синекология, която изучава съобществата и биогеоценозите.

Това разделение е предложено от швейцарския ботаник К. Шрьотер. Популационната екология свързва и двата раздела.

Много клонове на екологията имат подчертано практическа насоченост. Такава е земеделската екология, чийто предмет е създаденото от човека земеделиеекосистеми.

Влиянието на околната среда върху човешкото общество, характеристиките на урбанизираните биогеоценози се изучават от възникващите в средата на 20 век. човешка екология. Повишената опасност от радиоактивно замърсяване на околната среда доведе до появата на радиоекологията. В особено тесен контакт с биогеохимията се развива учението за биосферата. Връзката на организмите с абиотичната и биотичната среда в миналото геоложка ера, проблемите на реконструкцията на древни ценози от изкопаеми останки са предмет на палеоекологията.

Като всяка наука, екологията разкрива закономерностите на изучаваните процеси и ги формулира под формата на кратки логически и проверени в практиката положения - закони.

Основни закони на екологията:

Законът за незаменимост на биосферата: биосферата е единствената система, която осигурява стабилността на местообитанието в случай на възникване на смущения. Няма причина да се надяваме на изграждането на изкуствени общности, които осигуряват стабилизиране на околната среда в същата степен, както естествените общности.
Законът за биогенната миграция на атомите (V.I. Vernadsky): миграцията на химичните елементи на земната повърхност и в биосферата като цяло се извършва с прякото участие на живата материя - биогенна миграция.
Законът за физико-химичното единство на живата материя: общият биосферен закон - живата материя е физически и химически едно цяло; въпреки всички различни качества на живите организми, те са толкова физически и химически сходни, че това, което е вредно за едни, не е безразлично за други (например замърсители).
Принципът на Реди: живото произлиза само от живото, има непроницаема граница между живата и неживата материя, въпреки че има постоянно взаимодействие.
Законът за единство "организъм - среда": животът се развива в резултат напостоянен обмен на материя и информация, основан на потока на енергия в цялостното единство на околната среда и организмите, които я обитават.
Законът за еднопосочния енергиен поток: енергията, получена от общността и асимилирана от производителите, се разсейва или заедно с тяхната биомаса се прехвърля към потребителите и след това към разлагащите с спад в потока на всяко трофично ниво; тъй като незначително количество първоначално включена енергия (максимум 0,35%) влиза в обратния поток (от редуктори към производители), не може да се говори за „енергиен цикъл“; има само циркулация на вещества, поддържана от потока на енергия.
Законът на Л. Доло за необратимостта на еволюцията: организъм (популация, вид) не може да се върне към предишното си състояние, вече реализирано в поредицата от неговите предци, дори след като се върне в местообитанието си.
Законът (правилото) на 10 процента Р. Линдеман: средният максимален преход от едно трофично ниво на екологичната пирамида към друго 10% енергия (или материя в енергийно отношение), като правило, не води до неблагоприятни последици за екосистемата и трофичното ниво, което губи енергия.
Законът за толерантността (В. Шелфорд): ограничаващият фактор за просперитета на един организъм (вид) може да бъде както минимално, така и максимално въздействие върху околната среда, диапазонът между които определя степента на издръжливост (толерантност) на организма към този фактор.
Законът на оптимума: всеки фактор на околната среда има определени граници на положително въздействие върху живите организми.
Законът на ограничаващия фактор (законът на минимума от J. Liebig): най-значимият фактор е този, който най-много се отклонява от оптималните стойности за организма; оцеляването на индивидите зависи от това в момента; веществото, присъстващо в минимума, контролира растежа.
Закон за изключване на Гаузе (принцип):два вида не могат да съществуват в едно и също находище, ако техните екологични нужди са идентични, т.е. ако заемат една и съща екологична ниша.
"Закони" на екологията на Б. Комонър: 1) всичко е свързано с всичко; 2) всичко трябва да отиде някъде; 3) природата "знае" по-добре; 4) нищо не се дава безплатно.

Организъм и среда

Основната задача на екологията в момента е подробното изследване чрез количествени методи на местообитанията на различни организми.

Местообитанието е тази част от природата, която заобикаля живия организъм и с която той пряко взаимодейства. Компонентите и свойствата на околната среда са разнообразни и променливи. Всяко живо същество живее в сложен и променящ се свят, постоянно се адаптира към него и регулира жизнената си дейност в съответствие с неговите промени.

На нашата планета живите организми са усвоили четири основни местообитания, които се различават значително в специфичните условия. Водната среда е първата, в която се е зародил и разпространил животът. Впоследствие живите организми завладяват земно-въздушната среда, създават и населяват почвата. Четвъртата специфична среда на живот бяха самите живи организми, всеки от които е цял свят за паразитите или симбионтите, които го обитават.

Адаптациите на организмите към околната среда се наричат адаптации. Способността за адаптиране е едно от основните свойства на живота като цяло, тъй като осигурява самата възможност за неговото съществуване, способността на организмите да оцеляват и да се възпроизвеждат. Адаптациите се проявяват на различни нива: от биохимията на клетките и поведението на отделните организми до структурата и функционирането на общностите и екологичните системи. Адаптациите възникват и се променят по време на еволюцията на видовете.

Индивидуални свойства или елементи на околната среда, които влияяторганизмите се наричат фактори на околната среда. Факторите на околната среда са разнообразни. Те могат да бъдат необходими или, обратно, вредни за живите същества, да насърчават или възпрепятстват оцеляването и размножаването. Факторите на околната среда имат различен характер и специфика на действие. Факторите на околната среда се делят на биотични, абиотични и антропогенни.

1) Биотичните фактори са форми на влияние на живите същества едно върху друго. Всеки организъм непрекъснато изпитва пряко или непряко влияние на други същества, влиза в контакт с представители на своя вид и други видове - растения, животни, микроорганизми, зависи от тях и сам оказва влияние върху тях. Околният органичен свят е неразделна част от средата на всяко живо същество.

Взаимните отношения на организмите са в основата на съществуването на биоценози и популации; разглеждането им принадлежи към областта на синекологията.

2) Абиотичните фактори са всички свойства на неживата природа, които пряко или косвено влияят на живите организми. Те включват физични и химични фактори.

Физически фактори от неживата природа:

- космически - космически прах, метеоритна материя, астероиди, вещества и вълни от галактическото пространство, циклични промени в слънчевата активност;

- климатични - лъчиста енергия на Слънцето, пристигане и преразпределение, поглъщане, отражение (албедо) на слънчевата енергия в различни части на земното кълбо, прозрачност на атмосферата, осветеност на земната повърхност, светла част на деня, влажност на въздуха, валежи, движение на въздушните маси (вятър);

- орографски (геоморфоложки) фактори. Геоморфологията е наука за релефа. Теренът може значително да повлияе на микроклиматичните и почвените фактори (например планини, клисури, каньони,низини и др.);

Абиотичните фактори на водната среда включват плътност, вискозитет, топлинен капацитет, соленост, прозрачност, киселинност, разтворени газове, подвижност, температурна стратификация (градиент), температурен режим.

Химичните фактори на неживата природа включват компоненти на въздуха, водата, киселинността (pH) и други примеси от промишлен произход.

3) Антропогенните фактори са форми на дейност на човешкото общество, които водят до промяна в природата като местообитание за други видове или пряко засягат живота им. В хода на човешката история развитието първо на лова, а след това на селското стопанство, промишлеността и транспорта е променило значително природата на нашата планета. Значението на антропогенните въздействия върху целия жив свят на Земята продължава да расте бързо.

Въпреки че човек влияе на живата природа чрез промяна на абиотичните фактори и биотичните взаимоотношения на видовете, дейността на хората на планетата трябва да се открои като специална сила, която не се вписва в рамките на класификацията. В момента почти цялата съдба на живата обвивка на Земята и всички видове организми е в ръцете на човешкото общество и зависи от антропогенното влияние върху природата.

Екологичните фактори на околната среда имат различни ефекти върху живите организми, т.е. може да повлияе:

- като стимули, предизвикващи адаптивни промени във физиологичните и биохимичните функции;

- като ограничители, правещи невъзможно съществуването в тези условия;

- като модификатори, предизвикващи анатомични и морфологични промени в организмите;

- като сигнали, показващи промени в други фактори на околната среда.

Практическо значение на екологията

На съвременния етап от развитието на човешкото общество, когато вВ резултат на научно-техническата революция нейното въздействие върху биосферата се засили и практическото значение на екологията се увеличи изключително. Екологията трябва да служи като научна основа за всякакви мерки за използване и опазване на природните ресурси, за запазване на околната среда в състояние, благоприятно за обитаване на хората. Познаването на основните принципи на трансформацията на материята и енергията в природните екосистеми създава теоретична основа за разработване на практически мерки за увеличаване на количеството и качеството на хранителните продукти, произведени в биосферата. Изследването на естествените механизми за регулиране на числеността на популациите служи като основа за планиране и разработване на системи от мерки за контрол на числеността на икономически важни видове.

Екологията служи като теоретична основа за разработване на мерки за преход от събирането на диви видове растения и животни към тяхното отглеждане и други форми на по-рационалното им използване. Върху данните на екологията се изгражда основното рационално управление на риболова, рибовъдството и лова.

Екологията изучава взаимодействието на селскостопански и природни екосистеми, комбинации от култивирани и природни ландшафти. Една от най-важните практически задачи на екологията е изучаването на еутрофикацията на вътрешните водоеми, която възниква в резултат на нарушаване на техния биологичен и хидрохимичен режим, което води до неблагоприятни последици за хората: масово развитие на планктонни синьо-зелени водорасли („цъфтеж на водата“), изчезване на ценни видове риби, влошаване на качеството на водата. Разработването на мерки за опазване и рационално използване на дивата природа, създаването на мрежа от резервати, резервати и национални паркове, планирането на ландшафта също се извършва в съответствие с препоръките, разработени от еколозите.

1. Гарин В.М. Екология за технически университети: учеб.надбавка. - Ростов n / a: Phoenix, 2001.

3. Новиков Ю.В. Екология, околна среда и човек: учеб. надбавка. - М: ФЕЪР-ПРЕС, 1999.

4. Обща екология: учеб. / Ед. А. С. Степановских. - М.: ЮНИТИ, 2000.