Екология на Переделски. Переделски Лев Дмитриевич

Лауреат на конкурса на Министерството на образованието на Руската федерация за създаване на учебници от ново поколение по общи природонаучни дисциплини (Москва, 1999 г.). Първият руски учебник по дисциплината "Екология" за студенти, изучаващи технически науки.
Учебникът е написан в съответствие с изискванията на действащия държавен образователен стандарт и програмата, препоръчана от Министерството на образованието на Русия. Състои се от две части – теоретична и приложна. В петте му раздела се разглеждат основните положения на общата екология, учението за биосферата, екологията на човека; антропогенни въздействия върху биосферата, проблеми на опазването на околната среда и опазването на околната среда. Като цяло учебникът формира нов екологичен, ноосферен мироглед за учениците.
Предназначен за студенти. Учебникът се препоръчва и за учители и ученици от средни училища, лицеи и колежи. Необходим е и за широк кръг инженерни и технически работници, ангажирани с рационалното използване на природните ресурси и опазването на околната среда.

Ето един от учебниците от ново поколение по дисциплината "Екология" за студенти от висши учебни заведения, обучаващи се в технически области и специалности на професионалното образование, написан от известни специалисти в областта на науките за околната среда и изминат труден и дълъг път на състезателен подбор.

Този учебник е един от тримата победители в дисциплината "Екология" на Всеруския конкурс на учебници от ново поколение по общи фундаментални естественонаучни дисциплини. Това състезание за първи път в историята на висшето образование в Русия във връзка с реформата на структурата и съдържанието на програмите за висше образование беше инициирано от Държавния комитет за висше образование на Русия (наричано по-нататък - Министерството на образованието на Русия) и проведени през 1995-1998 г. на базата на Руския университет за дружба на народите.

СЪДЪРЖАНИЕ
Уважаеми читателю! десет
Предговор 11
Въведение. ЕКОЛОГИЯ. КРАТКА ЗА РАЗВИТИЕ 13
§ 1. Предмет и задачи на екологията 13
§ 2. История на развитието на екологията 17
§ 3. Значението на екологичното образование 21
Част I. ТЕОРЕТИЧНА ЕКОЛОГИЯ
Раздел първи. ОБЩА ЕКОЛОГИЯ 26
Глава 1. Организмът като жива цялостна система 26
§ 1. Нива на биологична организация и екология 26
§ 2. Развитие на организма като жива интегрална система 32
§ 3. Системи от организми и биота на Земята? 6
Глава 2. Взаимодействие между организма и околната среда 43
§ 1. Концепцията за местообитание и фактори на околната среда 43
§ 2. Основни понятия за адаптации на организмите 47
§ 3. Ограничаващи фактори 49
§ 4. Значението на физичните и химичните фактори на околната среда в живота на организмите 52
§ 5. Едафични фактори и тяхната роля в живота на растенията и почвената биота 70
§ 6. Ресурсите на живите същества като фактори на околната среда 77
Глава 3. Популации 86
§ 1. Статични показатели на популациите 86
§ 2. Динамични показатели на популациите 88
§ 3. Продължителност на живота 90
§ 4. Динамика на прираст на населението 94
§ 5. Стратегии за справяне с околната среда 99
§ 6. Регулиране на гъстотата на населението 100
Глава 4. Биотични съобщества 105
§ 1. Видова структура на биоценозата 106
§ 2. Пространствена структура на биоценозата 110
§ 3. Екологична ниша. Връзката на организмите в биоценозата 111
Глава 5. Екологични системи 122
§ 1. Понятие за екосистема 122
§ 2. Производство и разлагане в природата 126
§ 3. Хомеостаза на екосистемата 128
§ 4. Енергия на екосистемата 130
§ 5. Биологична продуктивност на екосистемите 134
§ 6. Динамика на екосистемата 139
§ 7. Системен подход и моделиране в екологията 147
Раздел втори. УЧЕНИЕТО ЗА БИОСФЕРАТА 155
Глава 6. Биосфера – глобална земна екосистема 155
§ 1. Биосферата като една от обвивките на Земята 155
§ 2. Състав и граници на биосферата 161
§ 3. Кръговратът на веществата в природата 168
§ 4. Биогеохимични цикли на най-важните хранителни вещества 172
Глава 7. Естествените екосистеми на Земята като хорологични единици на биосферата 181
§ 1. Класификация на природните екосистеми на биосферата по ландшафтен принцип 181
§ 2. Наземни биоми (екосистеми) 190
§ 3. Сладководни екосистеми 198
§ 4. Морски екосистеми 207
§ 5. Цялостност на биосферата като глобална екосистема 213
Глава 8. Основните насоки на еволюцията на биосферата 217
§ 1. Учението на В. И. Вернадски за биосферата 217
§ 2. Биоразнообразие на биосферата в резултат на нейната еволюция 223
§ 3. 0 регулаторно въздействие на биотата върху околната среда 226
§ 4. Ноосферата като нов етап в еволюцията на биосферата 230
Раздел три. ЧОВЕШКА ЕКОЛОГИЯ 234
Глава 9. Биосоциална природа и екология на човека 234
§ 1. Човекът като биологичен вид 235
§ 2. Характеристики на населението на човек 243
§ 3. Природните ресурси на Земята като ограничаващ фактор за оцеляването на човека 250
Глава 10. Антропогенни екосистеми 258
§ 1. Човекът и екосистемите 258
§ 2. Земеделски екосистеми (агроекосистеми) 263
§ 3. Индустриално-градски екосистеми 266
Глава 11. Екология и човешкото здраве 271
§ 1. Влияние на природните и екологичните фактори върху човешкото здраве 271
§ 2. Влияние на социално-екологичните фактори върху човешкото здраве 274
§ 3. Хигиена и човешкото здраве 282
Част II. ПРИЛОЖНА ЕКОЛОГИЯ
Четвърти раздел. АНТРОПОГЕННИ ЕФЕКТИ ВЪРХУ БИОСФЕРАТА 286
Глава 12. Основните видове антропогенни въздействия върху биосферата 286
Глава 13. Антропогенно въздействие върху атмосферата 295
§ 1. Замърсяване на атмосферния въздух 296
§ 2. Основните източници на замърсяване на атмосферата 299
§ 3. Екологични последици от замърсяването на атмосферата 302
§ 4. Екологични последици от глобалното замърсяване на въздуха 307
Глава 14. Антропогенно въздействие върху хидросферата 318
§ 1. Замърсяване на хидросферата 318
§ 2. Екологични последици от замърсяването на хидросферата 326
§ 3. Изчерпване на подземни и повърхностни води 331
Глава 15. Антропогенно въздействие върху литосферата 337
§ 1. Въздействия върху почвите 338
§ 2. Въздействия върху скали и техните масиви 352
§ 3. Въздействие върху недра 360
Глава 16. Антропогенни въздействия върху биотичните съобщества 365
§ 1. Стойността на гората в природата и живота на човека 365
§ 2. Антропогенно въздействие върху горите и други растителни съобщества 369
§ 3. Екологични последици от човешкото въздействие върху флората 372
§ 4. Стойността на животинския свят в биосферата 377
§ 5. Въздействието на човека върху животните и причините за тяхното изчезване 379
Глава 17. Специални видове въздействие върху биосферата 385
§ 1. Замърсяване на околната среда с отпадъци от производство и потребление 385
§ 2. Шумово въздействие 390
§ 3. Биологично замърсяване 393
§ 4. Излагане на електромагнитни полета и радиация 395
Глава 18. Екстремни въздействия върху биосферата 399
§ 1. Въздействие на оръжията за масово унищожение 400
§ 2. Въздействие на причинени от човека екологични бедствия 403
§ 3. Природни бедствия 408
Раздел пет. ОКОЛНА СРЕДА И ЗАЩИТА НА ОКОЛНАТА СРЕДА 429
Глава 19. Основни принципи на опазване на околната среда и рационално използване на природните ресурси 429
Глава 20. Инженерно опазване на околната среда 437
§ 1. Основни направления на екологичното инженерство 437
§ 2. Нормиране на качеството на околната среда 443
§ 3. Защита на атмосферата 451
§ 4. Опазване на хидросферата 458
§ 5. Опазване на литосферата 471
§ 6. Опазване на биотичните съобщества 484
§ 7. Опазване на околната среда от специални видове влияния 500
Глава 21. Основи на правото на околната среда 516
§ 1. Източници на екологичното право 516
§ 2. Държавни органи за опазване на околната среда 520
§ 3. Екологична стандартизация и сертифициране 522
§ 4. Екологична експертиза и оценка на въздействието върху околната среда (ОВОС) 524
§ 5. Управление на околната среда, одит и сертифициране 526
§ 6. Понятие за екологичен риск 528
§ 7. Мониторинг на околната среда (мониторинг на околната среда) 531
§ 8. Контрол на околната среда и обществени екологични движения 537
§ 9. Екологични права и задължения на гражданите 540
§ 10. Юридична отговорност за екологични нарушения 543
Глава 22. Екология и икономика 547
§ 1. Еколого-икономическо отчитане на природните ресурси и замърсителите 549
§ 2. Лицензия, договор и лимити за ползване на природни ресурси 550
§ 3. Нови механизми за финансиране на опазване на околната среда 552
§ 4. Концепцията на концепцията за устойчиво развитие 556
Глава 23. Екологизиране на общественото съзнание 560
§ 1. Антропоцентризъм и екоцентризъм. Формиране на ново екологично съзнание 560
§ 2. Екологично образование, възпитание и култура 567
Глава 24. Международно сътрудничество в областта на екологията 572
§ 1 Международни обекти на опазване на околната среда 573
§ 2. Основни принципи на международното екологично сътрудничество 576
§ 3. Участие на Русия в международното сътрудничество в областта на околната среда 580
Екологичен манифест (според N.F. Reimers) (вместо заключението) 584
Основни понятия и дефиниции в областта на екологията, опазването на околната среда и управлението на природата 586
Индекс 591
ПРЕПОРЪЧИТЕЛНА ЛИТЕРАТУРА 599

За да стесните резултатите от търсенето, можете да прецизирате заявката си, като посочите полетата за търсене. Списъкът с полета е представен по-горе. Например:

Можете да търсите по няколко полета едновременно:

Логически оператори

Операторът по подразбиране е И.
Оператор Иозначава, че документът трябва да съответства на всички елементи в групата:

Проучване и Развитие

Оператор ИЛИозначава, че документът трябва да съответства на една от стойностите в групата:

проучване ИЛИразвитие

Оператор НЕизключва документи, съдържащи този елемент:

проучване НЕразвитие

Тип търсене

Когато пишете заявка, можете да посочите начина, по който ще се търси фразата. Поддържат се четири метода: търсене с морфология, без морфология, търсене на префикс, търсене на фраза.
По подразбиране търсенето се извършва, като се вземе предвид морфологията.
За да търсите без морфология, просто поставете знак за долар пред думите във фразата:

$ проучване $ развитие

За да търсите префикс, трябва да поставите звездичка след заявката:

проучване *

За да търсите фраза, трябва да поставите заявката в двойни кавички:

" научноизследователска и развойна дейност "

Търсене по синоними

За да включите синоними на думата в резултатите от търсенето, поставете хеш " # „преди дума или преди израз в скоби.
Когато се прилага към една дума, за нея ще бъдат намерени до три синонима.
Когато се приложи към израз в скоби, към всяка дума ще бъде добавен синоним, ако бъде намерен.
Не може да се комбинира с търсене без морфология, търсене по префикс или търсене по фраза.

# проучване

Групиране

За да групирате фрази за търсене, трябва да използвате скоби. Това ви позволява да контролирате булевата логика на заявката.
Например, трябва да направите заявка: намерете документи, чийто автор е Иванов или Петров, а заглавието съдържа думите проучване или разработка:

Приблизително търсене на думи

За приблизително търсене трябва да поставите тилда " ~ "в края на дума от фраза. Например:

бром ~

Търсенето ще намери думи като "бром", "ром", "пром" и т.н.
Можете допълнително да посочите максималния брой възможни редакции: 0, 1 или 2. Например:

бром ~1

По подразбиране са разрешени 2 редакции.

Критерий за близост

За да търсите по близост, трябва да поставите тилда " ~ „в края на фраза. Например, за да намерите документи с думите изследвания и разработки в рамките на 2 думи, използвайте следната заявка:

" Проучване и Развитие "~2

Релевантност на израза

Използвай " ^ „в края на израза и след това посочете нивото на уместност на този израз спрямо останалите.
Колкото по-високо е нивото, толкова по-уместен е изразът.
Например в този израз думата „изследване“ е четири пъти по-подходяща от думата „развитие“:

проучване ^4 развитие

По подразбиране нивото е 1. Позволените стойности са положително реално число.

Интервално търсене

За да посочите интервала, в който трябва да бъде стойността на полето, посочете граничните стойности в скоби, разделени от оператора ДА СЕ.
Ще се извърши лексикографско сортиране.

Такава заявка ще върне резултати с автор, вариращ от Иванов до Петров, но Иванов и Петров няма да бъдат включени в резултата.
За да включите стойност в интервал, използвайте квадратни скоби. Използвайте къдрави скоби, за да изключите стойност.

12-то изд., Доп. и преработени - Ростов n / a: Phoenix, 2007 .-- 602 стр.

Лауреат на конкурса на Министерството на образованието на Руската федерация за създаване на учебници от ново поколение по общи природонаучни дисциплини (Москва, 1999 г.). Първият руски учебник по дисциплината "Екология" за студенти, изучаващи технически науки.

Учебникът е написан в съответствие с изискванията на действащия държавен образователен стандарт и програмата, препоръчана от Министерството на образованието на Русия. Състои се от две части – теоретична и приложна. В петте му раздела се разглеждат основните положения на общата екология, учението за биосферата, екологията на човека; антропогенни въздействия върху биосферата, проблеми на опазването на околната среда и опазването на околната среда. Като цяло учебникът формира нов екологичен, ноосферен мироглед за учениците.

Предназначен за студенти. Учебникът се препоръчва и за учители и ученици от средни училища, лицеи и колежи. Необходим е и за широк кръг инженерни и технически работници, ангажирани с рационалното използване на природните ресурси и опазването на околната среда.

Формат: pdf

Размерът: 9,4 Mb

Изтегли: drive.google

Формат:док

Размерът: 28 MB

Изтегли: drive.google

СЪДЪРЖАНИЕ
Уважаеми читателю! десет
Предговор 11
Въведение. ЕКОЛОГИЯ. КРАТКА ЗА РАЗВИТИЕ 13
§ 1. Предмет и задачи на екологията 13
§ 2. История на развитието на екологията 17
§ 3. Значението на екологичното образование 21
Част I. ТЕОРЕТИЧНА ЕКОЛОГИЯ
Раздел първи. ОБЩА ЕКОЛОГИЯ 26
Глава 1. Организмът като жива цялостна система 26
§ 1. Нива на биологична организация и екология 26
§ 2. Развитие на организма като жива интегрална система 32
§ 3. Системи от организми и биота на Земята? 6
Глава 2. Взаимодействие между организма и околната среда 43
§ 1. Концепцията за местообитание и фактори на околната среда 43
§ 2. Основни понятия за адаптации на организмите 47
§ 3. Ограничаващи фактори 49
§ 4. Значението на физичните и химичните фактори на околната среда в живота на организмите 52
§ 5. Едафични фактори и тяхната роля в живота на растенията и почвената биота 70
§ 6. Ресурсите на живите същества като фактори на околната среда 77
Глава 3. Популации 86
§ 1. Статични показатели на популациите 86
§ 2. Динамични показатели на популациите 88
§ 3. Продължителност на живота 90
§ 4. Динамика на прираст на населението 94
§ 5. Стратегии за справяне с околната среда 99
§ 6. Регулиране на гъстотата на населението 100
Глава 4. Биотични съобщества 105
§ 1. Видова структура на биоценозата 106
§ 2. Пространствена структура на биоценозата 110
§ 3. Екологична ниша. Връзката на организмите в биоценозата 111
Глава 5. Екологични системи 122
§ 1. Понятие за екосистема 122
§ 2. Производство и разлагане в природата 126
§ 3. Хомеостаза на екосистемата 128
§ 4. Енергия на екосистемата 130
§ 5. Биологична продуктивност на екосистемите 134
§ 6. Динамика на екосистемата 139
§ 7. Системен подход и моделиране в екологията 147
Раздел втори. УЧЕНИЕТО ЗА БИОСФЕРАТА 155
Глава 6. Биосфера – глобална земна екосистема 155
§ 1. Биосферата като една от обвивките на Земята 155
§ 2. Състав и граници на биосферата 161
§ 3. Кръговратът на веществата в природата 168
§ 4. Биогеохимични цикли на най-важните хранителни вещества 172
Глава 7. Естествените екосистеми на Земята като хорологични единици на биосферата 181
§ 1. Класификация на природните екосистеми на биосферата по ландшафтен принцип 181
§ 2. Наземни биоми (екосистеми) 190
§ 3. Сладководни екосистеми 198
§ 4. Морски екосистеми 207
§ 5. Цялостност на биосферата като глобална екосистема 213
Глава 8. Основните насоки на еволюцията на биосферата 217
§ 1. Учението на В. И. Вернадски за биосферата 217
§ 2. Биоразнообразие на биосферата в резултат на нейната еволюция 223
§ 3. 0 регулаторно въздействие на биотата върху околната среда 226
§ 4. Ноосферата като нов етап в еволюцията на биосферата 230
Раздел три. ЧОВЕШКА ЕКОЛОГИЯ 234
Глава 9. Биосоциална природа и екология на човека 234
§ 1. Човекът като биологичен вид 235
§ 2. Характеристики на населението на човек 243
§ 3. Природните ресурси на Земята като ограничаващ фактор за оцеляването на човека 250
Глава 10. Антропогенни екосистеми 258
§ 1. Човекът и екосистемите 258
§ 2. Земеделски екосистеми (агроекосистеми) 263
§ 3. Индустриално-градски екосистеми 266
Глава 11. Екология и човешкото здраве 271
§ 1. Влияние на природните и екологичните фактори върху човешкото здраве 271
§ 2. Влияние на социално-екологичните фактори върху човешкото здраве 274
§ 3. Хигиена и човешкото здраве 282
Част II. ПРИЛОЖНА ЕКОЛОГИЯ
Четвърти раздел. АНТРОПОГЕННИ ЕФЕКТИ ВЪРХУ БИОСФЕРАТА 286
Глава 12. Основните видове антропогенни въздействия върху биосферата 286
Глава 13. Антропогенно въздействие върху атмосферата 295
§ 1. Замърсяване на атмосферния въздух 296
§ 2. Основните източници на замърсяване на атмосферата 299
§ 3. Екологични последици от замърсяването на атмосферата 302
§ 4. Екологични последици от глобалното замърсяване на въздуха 307
Глава 14. Антропогенно въздействие върху хидросферата 318
§ 1. Замърсяване на хидросферата 318
§ 2. Екологични последици от замърсяването на хидросферата 326
§ 3. Изчерпване на подземни и повърхностни води 331
Глава 15. Антропогенно въздействие върху литосферата 337
§ 1. Въздействия върху почвите 338
§ 2. Въздействия върху скали и техните масиви 352
§ 3. Въздействие върху недра 360
Глава 16. Антропогенни въздействия върху биотичните съобщества 365
§ 1. Стойността на гората в природата и живота на човека 365
§ 2. Антропогенно въздействие върху горите и други растителни съобщества 369
§ 3. Екологични последици от човешкото въздействие върху флората 372
§ 4. Стойността на животинския свят в биосферата 377
§ 5. Въздействието на човека върху животните и причините за тяхното изчезване 379
Глава 17. Специални видове въздействие върху биосферата 385
§ 1. Замърсяване на околната среда с отпадъци от производство и потребление 385
§ 2. Шумово въздействие 390
§ 3. Биологично замърсяване 393
§ 4. Излагане на електромагнитни полета и радиация 395
Глава 18. Екстремни въздействия върху биосферата 399
§ 1. Въздействие на оръжията за масово унищожение 400
§ 2. Въздействие на причинени от човека екологични бедствия 403
§ 3. Природни бедствия 408
Раздел пет. ОКОЛНА СРЕДА И ЗАЩИТА НА ОКОЛНАТА СРЕДА 429
Глава 19. Основни принципи на опазване на околната среда и рационално използване на природните ресурси 429
Глава 20. Инженерно опазване на околната среда 437
§ 1. Основни направления на екологичното инженерство 437
§ 2. Нормиране на качеството на околната среда 443
§ 3. Защита на атмосферата 451
§ 4. Опазване на хидросферата 458
§ 5. Опазване на литосферата 471
§ 6. Опазване на биотичните съобщества 484
§ 7. Опазване на околната среда от специални видове влияния 500
Глава 21. Основи на правото на околната среда 516
§ 1. Източници на екологичното право 516
§ 2. Държавни органи за опазване на околната среда 520
§ 3. Екологична стандартизация и сертифициране 522
§ 4. Екологична експертиза и оценка на въздействието върху околната среда (ОВОС) 524
§ 5. Управление на околната среда, одит и сертифициране 526
§ 6. Понятие за екологичен риск 528
§ 7. Мониторинг на околната среда (мониторинг на околната среда) 531
§ 8. Контрол на околната среда и обществени екологични движения 537
§ 9. Екологични права и задължения на гражданите 540
§ 10. Юридична отговорност за екологични нарушения 543
Глава 22. Екология и икономика 547
§ 1. Еколого-икономическо отчитане на природните ресурси и замърсителите 549
§ 2. Лицензия, договор и лимити за ползване на природни ресурси 550
§ 3. Нови механизми за финансиране на опазване на околната среда 552
§ 4. Концепцията на концепцията за устойчиво развитие 556
Глава 23. Екологизиране на общественото съзнание 560
§ 1. Антропоцентризъм и екоцентризъм. Формиране на ново екологично съзнание 560
§ 2. Екологично образование, възпитание и култура 567
Глава 24. Международно сътрудничество в областта на екологията 572
§ 1 Международни обекти на опазване на околната среда 573
§ 2. Основни принципи на международното екологично сътрудничество 576
§ 3. Участие на Русия в международното сътрудничество в областта на околната среда 580
Екологичен манифест (според N.F. Reimers) (вместо заключението) 584
Основни понятия и дефиниции в областта на екологията, опазването на околната среда и управлението на природата 586
Индекс 591
ПРЕПОРЪЧИТЕЛНА ЛИТЕРАТУРА 599

(документ)

Маглиш С.С. Обща екология (документ)

n1.doc

име: CD Екология: електронен учебник. Учебник за университети

година: 2009

Издател: KnoRus

ISBN: 539000289X

ISBN-13 (EAN): 9785390002896

текст, взет от електронен учебник

Раздел I. Обща екология

ВЪВЕДЕНИЕ Екология и кратък преглед на нейното развитие

1. Предмет и задачи на екологията

Най-често срещаната дефиниция на екологията като научна дисциплина е, както следва: екология наука, която изучава условията на съществуване на живите организми и връзката между организмите и околната среда. Терминът „екология” (от гръцки „oikos”  къща, жилище и „логос”  доктрина) е въведен за първи път в биологичната наука от немския учен Е. Хекел през 1866 г. Първоначално екологията се развива като неразделна част от биологичната наука. , в тясна връзка с други природни науки  химия, физика, геология, география, почвознание, математика.

Предметът на екологията е съвкупност или структура от връзки между организмите и околната среда. Основен обект на изследване в екологията  екосистеми,тоест единни природни комплекси, образувани от живи организми и околната среда. В допълнение, нейната област на експертиза включва изучаването на определени видове организми(органично ниво), техните популации,т.е. популации от индивиди от един вид (ниво популация-вид), популации, тоест биотични общности  биоценози(биоценотично ниво) и биосферакато цяло (ниво на биосферата).

Основната, традиционна, част от екологията като биологична наука е обща екология,която изучава общите закономерности на взаимоотношенията на всякакви живи организми и околната среда (включително човека като биологично същество).

Като част от общата екология се разграничават следните основни раздели:

 аутекология,изследване на индивидуалните връзки на отделен организъм (вид, индивиди) с околната среда;

 популационна екология(демоекология), чиято задача е да изследва структурата и динамиката на популациите на определени видове. Екологията на населението също се разглежда като специален раздел на аутекологията;

 синекология(биоценология), която изучава връзката на популациите, общностите и екосистемите с околната среда.

За всички тези области основното е да се учи оцеляване на живите същества в околната среда,а задачите пред тях са предимно с биологични свойства - да изследват закономерностите на адаптация на организмите и техните съобщества към околната среда, саморегулация, стабилност на екосистемите и биосферата и др.

В горното разбиране често се нарича обща екология биоекология,когато искат да подчертаят неговата биоцентричност.

От гледна точка на фактора време екологията се обособява на исторически и еволюционен.

Освен това екологията се класифицира според конкретни обекти и изследователска среда, тоест те се разграничават екология на животните, екология на растенията и екология на микроорганизмите.

Напоследък ролята и значението на биосферата като обект на екологичен анализ непрекъснато нараства. Особено голямо значение в съвременната екология се отдава на проблемите на взаимодействието на човека с природната среда. Издигането на тези раздели на преден план в науката за околната среда е свързано с рязко нарастване на взаимното негативно влияние на човека и околната среда, повишената роля на икономическите, социалните и моралните аспекти, във връзка с остро негативните последици от научно-техническите напредък.

По този начин съвременната екология не се ограничава само до рамката на биологична дисциплина, която третира връзката предимно на животни и растения с околната среда, тя се превръща в интердисциплинарна наука, която изучава най-сложните проблеми на човешкото взаимодействие с околната среда. Актуалността и многостранността на този проблем, причинена от влошаването на екологичната ситуация в световен мащаб, доведе до „екологизиране“ на много природни, технически и хуманитарни науки.

Така например, на кръстопътя на екологията с други клонове на знанието, продължава развитието на такива нови направления като инженерна екология, геоекология, математическа екология, селскостопанска екология, космическа екология и др.

Съответно, самият термин "екология" получи по-широко тълкуване, а екологичният подход при изучаване на взаимодействието на човешкото общество и природата беше признат за основен.

С екологичните проблеми на Земята като планета се занимават интензивно развиващите се глобална екология, чийто основен обект на изследване е биосферата като глобална екосистема. В момента такива специални дисциплини като социална екология, която изучава връзката в системата „човешко общество  природа”, и нейната част  човешката екология(антропоекология), която разглежда взаимодействието на човек като биосоциално същество с външния свят.

Съвременната екология е тясно свързана с политиката, икономиката, правото (включително международното право), психологията и педагогиката, тъй като само в съюз с тях е възможно да се преодолее технократичната парадигма на мислене и да се развие нов тип екологично съзнание, което коренно променя поведението. на хората във връзка с природата.

От научна и практическа гледна точка разделянето на екологията на теоретична и приложна е напълно оправдано.

Теоретична екологияразкрива общите закони на организацията на живота.

Приложна екологияизучава механизмите на унищожаване на биосферата от човека, начините за предотвратяване на този процес и разработва принципи за рационално използване на природните ресурси. Научната основа на приложната екология е система от общи екологични закони, правила и принципи.

Въз основа на горните концепции и насоки следва, че задачите на екологията са много разнообразни.

Като цяло теоретично те включват:

 разработване на обща теория за устойчивост на екологичните системи;

 изследване на екологичните механизми на адаптация към околната среда;

 изследване на регулирането на числеността на популацията;

 изследване на биологичното разнообразие и механизмите за неговото поддържане;

 проучване на производствените процеси;

 изследване на процесите, протичащи в биосферата с цел поддържане на нейната стабилност;

 моделиране на състоянието на екосистемите и глобалните биосферни процеси.

Основните приложни проблеми, които екологията трябва да реши в момента, са следните:

 прогнозиране и оценка на възможни негативни последици в природната среда под въздействието на човешката дейност;

 подобряване качеството на околната среда;

 оптимизиране на инженерни, икономически, организационни, правни, социални или други решения за осигуряване на екологично безопасно устойчиво развитие, предимно в екологично най-застрашените райони.

Стратегическо предизвикателствоекологията се счита за развитие на теорията за взаимодействието между природата и обществото, основана на нов възглед, който разглежда човешкото общество като неразделна част от биосферата.

В момента екологията се превръща в една от най-важните природни науки и, както вярват много еколози,  самото съществуване на човека на нашата планета ще зависи от неговия напредък.
2. Кратък преглед на историята на развитието на екологията

В историята на развитието на екологията могат да се разграничат три основни етапа.

Първа стъпка възникването и формирането на екологията като наука (до 60-те години на ХІХ век). На този етап са натрупани данни за връзката на живите организми с тяхното местообитание и са направени първите научни обобщения.

През ХVII-ХVIII век. екологичната информация заема значителен дял в много биологични описания (A. Reaumur, 1734; A. Tremblay, 1744 и др.). Елементи на екологичния подход се съдържат в изследванията на руските учени И. И. Лепехин, А. Ф. Мидендорф, С. П. Крашенников, френския учен Ж. Буфон, шведския натуралист К. Линей, немския учен Г. Йегер и др.

В същия период Дж. Ламарк (17441829) и Т. Малтус (17661834) за първи път предупреждават човечеството за възможните негативни последици от човешкото въздействие върху природата.

Втора фаза превръщане екологията в самостоятелен отрасъл на знанието (след 60-те години на ХІХ век). Началото на този етап е белязано от публикуването на трудовете на руски учени К.Ф., които са загубили своето значение и до днес. Неслучайно американският еколог Ю. Одум (1975) смята В. В. Докучаев за един от основоположниците на екологията. В края на 70-те години. XIX век. Немският хидробиолог К. Мебиус (1877) въвежда най-важното понятие за биоценозата като естествена комбинация от организми при определени условия на околната среда.

Чарлз Дарвин (1809–1882) има неоценим принос за развитието на основите на екологията, който разкрива основните фактори в еволюцията на органичния свят. Това, което Чарлз Дарвин нарече „борбата за съществуване”, от еволюционна гледна точка, може да се тълкува като отношение на живите същества с външната, абиотична среда и помежду си, тоест с биотичната среда.

Немският еволюционен биолог Е. Хекел (18341919) пръв разбира, че това е самостоятелна и много важна област на биологията, и я нарича екология (1866). В основната си работа „Общата морфология на организмите“ той пише: „Под екология имаме предвид сумата от знания, свързани с икономиката на природата: изучаването на целия набор от взаимоотношения между животното и околната среда, както органични, така и неорганични, и преди всичко  неговите приятелски или враждебни отношения с онези животни и растения, с които той пряко или косвено влиза в контакт. Накратко, екологията е изследването на всички сложни взаимоотношения, които Дарвин нарича „условията, които пораждат борбата за съществуване“.

Като самостоятелна наука екологията най-накрая се оформя в началото на ХХ век. През този период американският учен К. Адамс (1913) създава първото резюме по екология, публикува други важни обобщения и обобщения (W. Shelford, 1913, 1929; C. Elton, 1927; R. Hesse, 1924; K. Raunker , 1929 и др.). Най-големият руски учен на ХХ век. VI Вернадски създава фундаментална доктрина за биосферата.

През 30-те и 40-те години. екологията се издигна на по-високо ниво в резултат на нов подход към изучаването на природните системи. Първо, А. Тенсли (1935) изложи концепцията за екосистема, а малко по-късно В. Н. Сукачев (1940) обоснова подобна концепция за биогеоценоза. Трябва да се отбележи, че нивото на домашната екология през 1920-те и 1940-те години е беше един от най-напредналите в света, особено във фундаменталните изследвания. През този период такива изключителни учени като академик В. И. Вернадски и В. Н. Сукачев, както и видни еколози В. В. Станчински, Е. С. Бауер, Г. Г. Гаузе, В. Н. А. Н. Формозов, Д. Н. Кашкаров и др.

През втората половина на ХХ век. във връзка със замърсяването на околната среда и рязкото увеличаване на човешкото въздействие върху природата, екологията е от особено значение.

Започва трети етап(50-те години на ХХ век  до наши дни)  превръщане на екологията в комплексна наука, включваща науки за опазване на природната и човешката среда. От строга биологична наука, екологията се превръща в „значим цикъл от знания, включващ разделите от география, геология, химия, физика, социология, теория на културата, икономика...“ (Reimers, 1994).

Съвременният период на развитие на екологията се свързва с имената на такива изтъкнати чуждестранни учени като Дж. Одум, Дж. М. Андерсен, Е. Пианка, Р. Риклефс, М. Бигон, А. Швейцер, Дж. Харпър, Р. Уитекър, Н. Борлауг, Т. Милър, Б. Небел и др. Сред местните учени трябва да посочим И. П. Герасимов, А. М. Гиляров, В. Г. Горшков, Ю. А. Израел, К. С. Лосев, Н. Н. Моисеева, Н. П. Наумов, Н. Ф. Раймерс, В. В. Розанов, Ю. М. Свирижев, Н. В. Тимофеев-Ресовски, С. С. Яблокова, А. Л. Яншина и др.

Първите екологични актове в Русия са известни от 9-12 век. (например кодексът на законите на Ярослав Мъдри "Руска правда", който установява правилата за защита на лова и полетата с мъниста). През XIVXVII век. по южните граници на руската държава е имало „косечни гори“, един вид защитени територии, където стопанската сеч е била забранена. Историята е съхранила повече от 60 екологични указа на Петър I. При него започва изследването на най-богатите природни ресурси на Русия. През 1805 г. в Москва е основано общество на изпитателите на природата. В края на ХІХ и началото на ХХ век. възниква движение за защита на редки природни обекти. Научните основи на опазването на природата са положени с усилията на изключителни учени В. В. Докучаев, К. М. Бер, Г. А. Кожевников, И. П. Бородин, Д. Н. Анучин, С. В. Завадски и др.

Началото на природозащитната дейност на съветската държава съвпада с редица първи укази, като се започне с "Указа за земята" от 26 октомври 1917 г., който поставя основите на използването на природните ресурси в страната.

Именно през този период се заражда и получава правно изражение основният вид опазване на околната среда  Защита на природата.

В периода на 30-40-те години, във връзка с експлоатацията на природните ресурси, причинена главно от нарастването на индустриализацията в страната, опазването на природата започва да се разглежда като „единна система от мерки, насочени към опазване, развитие, обогатяване на качеството. и рационално използване на природните ресурси. средства на страната ”(от резолюцията на Първия Всеруски конгрес по опазване на природата, 1929 г.).

Така в Русия се появява нов вид опазване на околната среда  рационално използване на природните ресурси.

През 50-те години. по-нататъшното развитие на производителните сили в страната, засилването на негативното влияние на човека върху природата наложи създаването на друга форма, която да регулира взаимодействието на обществото и природата,  защита на човешката среда... През този период се приемат републикански закони за опазване на природата, които прокламират интегриран подход към природата не само като източник на природни ресурси, но и като среда на обитаване на човека. За съжаление, псевдонауката на Лисенко все още триумфира, думите на И. В. Мичурин за необходимостта да не се чака милост от природата бяха канонизирани.

През 60-80-те години. почти всяка година се приемат правителствени постановления за укрепване на опазването на природата (за опазването на басейна на Волга и Урал, Азовско и Черно море, езерото Ладога, езерото Байкал, индустриалните градове Кузбас и Донбас, арктическото крайбрежие). Продължи процесът на създаване на екологично законодателство и бяха издадени кодекси за земята, водите, горите и други.

Тези постановления и приетите закони, както показа практиката по тяхното прилагане, не дадоха нужните резултати  разрушителното антропогенно въздействие върху природата продължи.
3. Значението на екологичното образование

Екологичното образование не само предоставя научни знания в областта на екологията, но е и важно звено в екологичното образование на бъдещите специалисти. Това предполага внушаване у тях на висока екологична култура, способност за уважение към природните ресурси и пр. Опазването на природата е запазване на пълноценния човешки живот.

Екологичните знания са необходими на всеки човек, за да се сбъдне мечтата на много поколения мислители за създаване на среда, достойна за човека, за която е необходимо да се изградят красиви градове, да се развият толкова съвършени производителни сили, които да осигурят хармонията на човек и природа. Но тази хармония е невъзможна, ако хората са враждебни един към друг и още повече, ако се водят войни, което, за съжаление, се случва. Както правилно отбеляза американският еколог Б. Комонър в началото на 70-те: „Търсенето на произхода на всеки проблем, свързан с околната среда, води до неоспоримата истина, че първопричината за кризата се крие не в това как хората взаимодействат с природата, а във как те взаимодействат помежду си ... и че накрая, мирът между хората и природата трябва да бъде предшестван от мир между хората."

В момента спонтанното развитие на взаимоотношенията с природата представлява опасност за съществуването не само на отделни обекти, територии на държави и т.н., но и за цялото човечество.

Това се дължи на факта, че човек е тясно свързан с живата природа по произход, материални и духовни потребности, но за разлика от други организми тези връзки са придобили такива мащаби и форми, че това може да доведе (и вече води!) почти пълното участие на живата покривка на планетата (биосферата) в поддържането на живота на съвременното общество, поставяйки човечеството върху ръба на екологична катастрофа.

Човек, благодарение на ума, даден му от природата, се стреми да си осигури "удобни" условия на околната среда, стреми се да бъде независим от неговите физически фактори, например от климата, от липсата на храна, да се отърве от вредните животни и растения (но съвсем не „вредни” за останалия жив свят!) и т.н. Следователно човек се отличава преди всичко от другите видове по това, че взаимодейства с природата чрез култура,тоест човечеството като цяло, развивайки се, създава културна среда на Земята благодарение на предаването от поколение на поколение на своя трудов и духовен опит. Но, както отбелязва К. Маркс,  „културата, ако се развива спонтанно, а не е насочена съзнателно... оставя след себе си пустиня”.

Само знанието за това как да ги управлявате може да спре спонтанното развитие на събитията и в случая с екологията това знание трябва да „овладее масите“, поне по-голямата част от обществото, което е възможно само чрез универсално екологично образование на хората от училище в университета...

Екологичните познания позволяват да се осъзнае цялата пагубност на войните и раздорите между хората, защото зад това се крие не само смъртта на индивиди и дори на цивилизации, защото това ще доведе до обща екологична катастрофа, до смъртта на цялото човечество. Това означава, че най-важното от условията на околната среда за оцеляването на човека и всички живи същества е мирният живот на Земята. Към това трябва и ще се стреми един екологично образован човек.

Но би било несправедливо цялата екология да се изгражда "около" само на човек. Унищожаването на природната среда води до катастрофални последици за човешкия живот. Познанията за околната среда му позволяват да разбере, че човекът и природата са едно цяло и идеята за неговото господство над природата е доста илюзорна и примитивна.

Екологично образован човек няма да допусне спонтанно отношение към живота около себе си. Той ще се бори срещу екологичното варварство и ако такива хора станат мнозинство у нас, те ще осигурят нормален живот на потомците си, като решително защитават дивата природа от алчното настъпление на "дивата" цивилизация, преобразувайки и подобрявайки самата цивилизация , намирайки най-добрите „екологични »Варианти за връзката между природата и обществото.

В Русия, страните от ОНД се отделя голямо внимание на екологичното образование. Междупарламентарната асамблея на държавите-членки на ОНД прие Препоръчителния законодателен акт за екологично образование на населението (1996 г.) и други документи, включително Концепцията за екологично образование.

Екологичното образование, както е посочено в преамбюла на Концепцията, има за цел да развие и консолидира по-напреднали стереотипи на човешкото поведение, насочени към:

1) спестяване на природни ресурси;

2) предотвратяване на неоправдано замърсяване на околната среда;

3) широко разпространеното опазване на природните екосистеми;

4) зачитане на приетите от международната общност норми на поведение и съжителство;

5) формиране на съзнателна готовност за активно лично участие в текущите мерки за опазване на околната среда и тяхното осъществимо финансово подпомагане;

6) съдействие при провеждане на съвместни екологични действия и прилагане на единна екологична политика в ОНД.

Понастоящем нарушаването на екологичните закони може да бъде спряно само чрез издигането му на подходяща височина екологична културавсеки член на обществото, а това може да стане преди всичко чрез образование, чрез изучаване на основите на екологията, което е особено важно за специалистите в областта на техническите науки, преди всичко за строителните инженери, инженерите в областта на химия, нефтохимия, металургия, машиностроене, хранително-вкусова и минна промишленост и др. Този учебник е предназначен за широк кръг от студенти, обучаващи се в технически направления и специалности на университети. По замисъла на авторите, той трябва да даде основни идеи в основните области на теоретичната и приложната екология и да положи основите на екологичната култура на бъдещия специалист, основана на дълбоко разбиране на най-висшата ценност  хармоничното развитие на човека и природата. .
Контролни въпроси

1. Какво е екологията и какъв е предметът на нейното изследване?

2. По какво се различават задачите на теоретичната и приложната екология?

3. Етапи на историческото развитие на екологията като наука. Ролята на родните учени в неговото формиране и развитие.

4. Какво е опазване на природата и кои са основните й видове?

5. Защо е необходимо за всеки член на обществото, включително инженерно-технически работници, екологична култура и екологично образование?

Глава 1. Взаимодействие на организма и околната среда
1.1. Основните нива на организация на живота и екологията

Ген, клетка, орган, организъм, популация, общност (биоценоза) са основните нива на организация на живота. Екологията изучава нивата на биологична организация от организма до екосистемите. Тя се основава, както всяка биология, теория на еволюционното развитиеорганичният свят на Чарлз Дарвин, базиран на идеи за естествен подбор... В опростена форма тя може да бъде представена по следния начин: в резултат на борбата за съществуване оцеляват най-адаптираните организми, които предават полезни черти, които осигуряват оцеляване на тяхното потомство, което може да ги развива по-нататък, осигурявайки стабилното съществуване на това вид организми в дадени специфични условия на околната среда. Ако тези условия се променят, тогава организмите оцеляват с по-благоприятни черти за нови условия, наследени и т.н.

Материалистичните идеи за произхода на живота и еволюционната теория на Чарлз Дарвин могат да бъдат обяснени само от гледна точка на екологичната наука. Следователно не е случайно, че след откритието на Дарвин (1859) се появява терминът „екология” от Е. Хекел (1866). Ролята на околната среда, т.е. на физическите фактори, в еволюцията и съществуването на организмите е извън съмнение. Тази среда беше наречена абиотичен,и се наричат ​​съставните му части (въздух, вода и др.) и фактори (температура и др.). абиотични компоненти, За разлика от биотични компонентипредставена от жива материя. Взаимодействайки с абиотичната среда, тоест с абиотичните компоненти, те образуват определени функционални системи, където живите компоненти и околната среда са „един цялостен организъм”.

На фиг. 1.1 горните компоненти са представени като нива на биологична организациябиологични системи, които се различават по принципите на организация и мащаба на явленията. Те отразяват йерархия от естествени системи, в които по-малките подсистеми съставляват по-големи системи, които сами по себе си са подсистеми на по-големи системи.

Ориз. 1.1. Спектърът от нива на биологична организация (по Ю. Одум, 1975)

Свойствата на всяко отделно ниво са много по-сложни и разнообразни от предишното. Но това може да се обясни само частично въз основа на данни за свойствата на предишното ниво. С други думи, не е възможно да се предскажат свойствата на всяко следващо биологично ниво въз основа на свойствата на отделните компоненти на неговите по-ниски нива, както е невъзможно да се предскажат свойствата на водата въз основа на свойствата на кислорода и водорода. Това явление се нарича поява наличието на системно цяло от специални свойства, които не са присъщи на неговите подсистеми и блокове, както и сбор от други елементи, които не са обединени от гръбначни връзки.

Екологията изучава дясната страна на "спектъра", показан на фиг. 1.1, тоест нивата на биологична организация от организми до екосистеми. В екологията тялото се разглежда като интегрална система,взаимодействие с външната среда, както абиотична, така и биотична. В този случай такъв комплект като биологични видове, съставен от подобни лица, което все пак харесва лицасе различават един от друг. Те са толкова различни, колкото един човек е различен от друг, също принадлежащ към един и същи вид. Но всички те са обединени от един за всички генофонд осигуряване на способността им да се размножават в рамките на вида. Не може да има потомство от индивиди от различни видове, дори и близки, обединени в един род, да не говорим за семейството и по-големите таксони, които обединяват още по-далечни роднини.

Тъй като всеки отделен индивид (индивид) има свои специфични характеристики, то връзката им със състоянието на околната среда, с въздействието на нейните фактори е различна. Например, някои индивиди може да не издържат на повишаване на температурата и да умрат, но популацията на целия вид оцелява за сметка на други индивиди, по-приспособени към високи температури.

Население, в най-общата си форма, е съвкупност от индивиди от един и същи вид. Генетиците обикновено добавят като задължителен момент  способността на този агрегат да се самовъзпроизвежда... Еколозите, отчитайки и двете особености, подчертават известна изолация в пространството и времето на сходни агрегати от един и същи вид (Гиляров, 1990).

Изолацията в пространството и времето на подобни популации отразява реалната естествена структура на биотата. В реална природна среда много видове са разпръснати на огромни територии, така че трябва да се изследва групата на определени видове в рамките на определена територия. Някои от групировките се адаптират достатъчно добре към местните условия, образувайки т.нар екотип. Тази дори малка група индивиди, генетично свързани помежду си, може да доведе до голяма популация, и то много стабилна за доста дълго време. Това се улеснява от адаптивността на индивидите към абиотичната среда, вътрешновидовата конкуренция и др.

Истински едновидови групировки и селища обаче не съществуват в природата и обикновено имаме работа с групировки, състоящи се от много видове. Такива групи се наричат ​​биологични общности или биоценози.

Биоценоза съвкупност от съвместно живеещи популации от различни видове микроорганизми, растения и животни. Терминът "биоценоза" е използван за първи път от Moebius (1877), изучавайки група организми в буркан със стриди, тоест от самото начало тази общност от организми е била ограничена от определено "географско" пространство, в този случай от граници на плитчина. По-късно това пространство е наречено биотоп, което се отнася до условията на околната среда в определен район: въздух, вода, почва и подлежащи скали. Именно в тази среда съществуват растителност, фауна и микроорганизми, които съставляват биоценозата.

Ясно е, че компонентите на биотопа не просто съществуват един до друг, а активно взаимодействат един с друг, създавайки определена биологична система, която академик В. Н. Сукачев нарича биогеоценоза.В тази система съвкупността от абиотични и биотични компоненти има „... свои, особени специфики на взаимодействията“ и „определен вид обмен на материя и енергия между тях и други природни явления и представляват вътрешно противоречиво диалектическо единство, което е в постоянно движение, развитие“ (Сукачев, 1971). Схемата на биогеоценозата е показана на фиг. 1.2. Тази добре известна схема на V.N.Sukachev е коригирана от G.A.Novikov (1979).

Ориз. 1.2. Схема на биогеоценоза според G.A. Novikov (1979)

Терминът "биогеоценоза" е предложен от В. Н. Сукачев в края на 30-те години на миналия век. Идеите на Сукачев по-късно са в основата биогеоценология цяло научно направление в биологията, занимаващо се с проблемите на взаимодействието на живите организми един с друг и със заобикалящата ги абиотична среда.

Въпреки това, малко по-рано, през 1935 г., английският ботаник А. Тенсли въвежда термина „екосистема“. Екосистема, според А. Тенсли,  „набор от комплекси от организми с комплекс от физически фактори на околната среда, тоест фактори на местообитанията в широк смисъл“. Други известни еколози Y. Odum, K. Willie, R. Whitaker, K. Watt имат подобни определения.

Редица привърженици на екосистемния подход на Запад смятат термините „биогеоценоза” и „екосистема” за синоними, по-специално Ю. Одум (1975, 1986).

Редица руски учени обаче не споделят това мнение, виждайки известни различия. Въпреки това мнозина не смятат тези различия за значими и поставят знак за равенство между тези понятия. Това е още по-необходимо, тъй като терминът "екосистема" се използва широко в сродните науки, особено в опазването на природата.

От особено значение за идентифицирането на екосистемите са трофичен, тоест хранителните взаимоотношения на организмите, които регулират цялата енергия на биотичните общности и цялата екосистема като цяло.

На първо място, всички организми са разделени на две големи групи  автотрофи и хетеротрофи.

Автотрофниорганизмите използват неорганични източници за своето съществуване, като по този начин създават органична материя от неорганични. Тези организми включват фотосинтезиращи зелени растения на суша и водна среда, синьо-зелени водорасли, някои бактерии, дължащи се на хемосинтеза и др.

Тъй като организмите са доста разнообразни по видове и форми на хранене, те влизат в сложни трофични взаимодействия помежду си, като по този начин изпълняват най-важните екологични функции в биотичните съобщества. Някои от тях произвеждат продукти, други консумират, а трети го превръщат в неорганична форма. Те се наричат ​​съответно: производители, консуматори и разложители.

Производители производители на продукти, с които след това се хранят всички други организми  това са сухоземни зелени растения, микроскопични морски и сладководни водорасли, които произвеждат органична материя от неорганични съединения.

Консумации те са консуматори на органични вещества. Сред тях има животни, които се хранят само с растителна храна  тревопасни животни(крава) или яде само месо от други животни  хищници(хищници), както и използването на двете  „Всеядни"(Човек, мечка).

Редуктори (деструктори)  редуциращи агенти. Те връщат вещества от мъртвите организми обратно в неживата природа, разлагайки органичната материя до прости неорганични съединения и елементи (например в CO 2, NO 2 и H 2 O). Връщайки биогенни елементи в почвата или водната среда, те завършват биохимичния цикъл. Това се извършва главно от бактерии, повечето други микроорганизми и гъбички. Функционално редукторите са едни и същи потребители, така че често се наричат микрокредити.

A.G. Bannikov (1977) смята, че насекомите също играят важна роля в разлагането на мъртвата органична материя и в почвообразуващите процеси.

Микроорганизмите, бактериите и други по-сложни форми, в зависимост от местообитанието, се разделят на аеробика,живеещи в присъствието на кислород, и анаеробни живеене в среда без кислород.
1.2. Организмът като жива цялостна система

Организъм е всяко живо същество. Тя се различава от неживата природа по определен набор от свойства, присъщи само на живата материя: клетъчна организация; метаболизъм във водеща роля на протеините и нуклеиновите киселини, осигуряващи хомеостазаорганизъм  самообновяване и поддържане на постоянството на вътрешната си среда. Живите организми се характеризират с движение, раздразнителност, растеж, развитие, размножаване и наследственост, както и приспособимост към условията на съществуване  адаптация.

Взаимодействайки с абиотичната среда, организмът действа като интегрална система, която включва всички по-ниски нива на биологична организация (лявата страна на "спектъра", виж фиг. 1.1). Всички тези части на тялото (гени, клетки, клетъчни тъкани, цели органи и техните системи) са компоненти на нивото на предорганизма. Промените в някои части и функции на тялото неизбежно водят до промени в други части и функции. И така, в променящите се условия на съществуване, в резултат на естествения подбор, определени органи получават приоритетно развитие. Например, мощна коренова система в растенията в суха зона (пера трева) или "слепота" в резултат на намаляване на очите при животни, които съществуват в тъмното (къртица).

Живите организми имат метаболизъм, или метаболизъм,докато има много химични реакции. Пример за такива реакции е дъх,което дори Лавоаз и Лаплас смятат за вид горене, или фотосинтеза, чрез който зелените растения свързват слънчевата енергия, а в резултат на по-нататъшни метаболитни процеси се използва от цялото растение и т.н.

Както знаете, в процеса на фотосинтеза, в допълнение към слънчевата енергия, се използват въглероден диоксид и вода. Общото химическо уравнение за фотосинтезата изглежда така:

където C 6 H 12 O 6 е енергийно богата молекула глюкоза.

Почти целият въглероден диоксид (CO 2) идва от атмосферата и през деня движението му е насочено надолу към растенията, където се извършва фотосинтеза и се отделя кислород. Дишане  процесът се обръща, движението на CO 2 през нощта се насочва нагоре и кислородът се абсорбира.

Някои организми, бактерии, са способни да създават органични съединения за сметка на други компоненти, например поради серни съединения. Такива процеси се наричат хемосинтеза.

Метаболизмът в организма се осъществява само с участието на специални макромолекулни протеинови вещества  ензимидействащи като катализатори. Всяка биохимична реакция в живота на един организъм се контролира от специален ензим, който от своя страна се контролира от един единствен ген. Генна промяна, наречена мутация, води до промяна в биохимичната реакция поради промяна на ензима, а при липса на последния - до загуба на съответния етап от метаболитната реакция.

Но не само ензимите регулират метаболитните процеси. На тях се помага коензими големи молекули, част от които са витамините. Витамини специални вещества, които са необходими за метаболизма на всички организми  бактерии, зелени растения, животни и хора. Липсата на витамини води до заболяване, тъй като не се образуват необходимите коензими и се нарушава обмяната на веществата.

И накрая, редица метаболитни процеси изискват специфични химикали, наречени хормони, които се произвеждат на различни места (органи) на тялото и се доставят на други места чрез кръв или чрез дифузия. Хормоните осъществяват във всеки организъм общата химическа координация на метаболизма и помагат по този въпрос, например на нервната система на животните и хората.

На молекулярно-генетично ниво ефектите на замърсителите, йонизиращото и ултравиолетовото лъчение са особено чувствителни. Те причиняват нарушаване на генетичните системи, клетъчната структура и потискат действието на ензимните системи. Всичко това води до заболявания на хората, животните и растенията, потискане и дори унищожаване на видове организми.

Метаболитните процеси протичат с различна интензивност през целия живот на организма, целия път на неговото индивидуално развитие. Този път от раждането до края на живота му се нарича онтогенез. Онтогенезае съвкупност от последователни морфологични, физиологични и биохимични трансформации, които тялото претърпява през целия период от живота.

Онтогенезата включва височинаорганизъм, тоест увеличаване на телесното тегло и размер, и диференциация, тоест поява на различия между хомогенни клетки и тъкани, водещи ги до специализация в изпълнението на различни функции в организма. При организмите със сексуално размножаване онтогенезата започва с оплодена клетка (зигота). При безполово размножаване  с образуване на нов организъм чрез разделяне на майчиното тяло или специализирана клетка, чрез пъпкуване, както и от коренището, грудката, луковицата и др.

Всеки организъм в онтогенезата преминава през редица етапи на развитие. За сексуално възпроизвеждащи се организми има ембрионален(ембрионален), постембрионален(постембрионален) и период на развитие тяло на възрастен... Ембрионалният период завършва с освобождаването на ембриона от обвивките на яйцето, а при живородните - с раждането. Важно екологично значениеза животните има начален етап на постембрионално развитие, протичащ според вида пряко развитиеили по вид метаморфозапреминаване през стадия на ларва. В първия случай има постепенно развитие във възрастна форма (пиле  пиле и т.н.), във втория, развитието настъпва първо във формата ларви, който съществува и се храни самостоятелно, преди да стане възрастен (повишка лъжица  жаба). При редица насекоми стадият на ларвите им позволява да преживеят неблагоприятния сезон (ниски температури, суша и др.)

В онтогенезата се разграничават растенията растеж, развитие(формира се възрастен организъм) и стареене(отслабване на биосинтеза на всички физиологични функции и смърт). Основната характеристика на онтогенезата на висшите растения и повечето водорасли е редуването на безполовите (спорофити) и половите (хематофитни) поколения.

Процесите и явленията, които протичат на онтогенетично ниво, тоест на ниво индивид (индивид), са необходимо и много съществено звено във функционирането на всички живи същества. Процесите на онтогенезата могат да бъдат нарушени на всеки етап от действието на химическо, светлинно и топлинно замърсяване на околната среда и могат да доведат до появата на чудовища или дори до смъртта на индивиди в следродилния етап на онтогенезата.

Съвременната онтогенеза на организмите се развива по време на дълга еволюция, в резултат на тяхното историческо развитие  филогенеза.Неслучайно този термин е въведен от Е. Хекел през 1866 г., тъй като за целите на екологията е необходимо да се реконструират еволюционните трансформации на животни, растения и микроорганизми. Това се прави от наука  филогенетика, която се основава на данни от три науки  морфология, ембриология и палеонтология.

Връзката между развитието на живо същество в исторически и еволюционен план и индивидуалното развитие на организма е формулирана от Е. Хекел във формата биогенетичен закон : онтогенезата на всеки организъм е кратко и сбито повторение на филогенезата на даден вид. С други думи, първо в утробата (при бозайници и т.н.), а след това, след раждането, индивидуаленв своето развитие повтаря в съкратен вид историческото развитие на своя вид.
1.3. Обща характеристика на биотата на Земята

В момента на Земята има повече от 2,2 милиона вида организми. Тяхната систематика става все по-сложна, въпреки че основният им скелет е останал почти непроменен от времето на създаването му от изключителния шведски учен Карл Линей в средата на 17 век.

Таблица 1.1

Висши таксони на систематиката на империята на клетъчните организми

Оказа се, че на Земята има две големи групи организми, разликите между които са много по-дълбоки, отколкото между висшите растения и висшите животни, и следователно две супер царства с право се разграничават сред клетъчните: прокариоти  нискоорганизирани предядрени и еукариоти  високоорганизирани ядрени. Прокариоти(Прокариота) представена от царството на т.нар изстрели, които включват бактерии и синьо-зелени водорасли, в клетките на които няма ядро ​​и ДНК в тях не е отделена от цитоплазмата с никаква мембрана. еукариоти(Eucaryota) са представени от три царства: животни, гъбии растения , чиито клетки съдържат ядро ​​и ДНК е отделена от цитоплазмата чрез ядрената мембрана, тъй като се намира в самото ядро. Гъбите са обособени в отделно царство, тъй като се оказа, че те не само не принадлежат към растенията, но вероятно произлизат от амебоидни бифлагелатни протозои, тоест имат по-тясна връзка с животинския свят.

Въпреки това, подобно разделение на живите организми на четири царства все още не е в основата на справочната и образователната литература, поради което при по-нататъшното представяне на материала се придържаме към традиционните класификации, според които бактериите, синьо-зелените водорасли и гъбичките са отделения на по-ниски растения.

Цялата съвкупност от растителни организми на дадена територия на планетата от всякакъв детайл (регион, област и т.н.) се нарича флора,и съвкупността от животински организми  фауна.

Флората и фауната на тази територия заедно съставляват биота.Но тези термини имат и много по-широко приложение. Например казват флората на цъфтящите растения, флората на микроорганизмите (микрофлора), микрофлората на почвите и т. н. Терминът "фауна" се използва по подобен начин: фауна на бозайници, фауна птици (авифауна), микрофауна и т.н. Терминът "биота " се използва, когато искат да оценят взаимодействието на всички живи организми и околната среда или, да речем, влиянието на "почвената биота" върху процесите на почвообразуване и т.н. По-долу е дадена обща характеристика на фауната и флората в съответствие с класификацията (виж Таблица 1.1).

Прокариотиса най-старите организми в историята на Земята, следи от тяхната жизнена дейност са идентифицирани в докамбрийските седименти, тоест преди около милиард години. В момента има около 5000 известни вида.

Най-често срещаните сред кадрите са бактерии , а в момента това са най-разпространените микроорганизми в биосферата. Размерите им варират от десети до два или три микрометра.

Бактериите са повсеместни, но повечето от тях са в почви – стотици милиони на грам почва, а в черноземите са повече от два милиарда.

Микрофлората на почвата е много разнообразна. Тук бактериите изпълняват различни функции и се подразделят на следните физиологични групи: гниещи бактерии, нитрифициращи, азотфиксиращи, серни бактерии и др. Сред тях има аеробни и анаеробни форми.

В резултат на ерозията на почвата бактериите навлизат във водни тела. В крайбрежната част броят им е до 300 хиляди в 1 ml, с отдалечаване от брега и с дълбочина броят им намалява до 100–200 индивида на 1 ml.

В атмосферния въздух бактериите са много по-малко.

Бактериите са широко разпространени в литосферата под почвения хоризонт. Под почвения слой има само порядък по-малко от тях, отколкото в почвата. Бактериите се разпространяват на стотици метри дълбоко в земната кора и дори се срещат на дълбочина от две или повече хиляди метра.

Синьо-зелени водорасли са подобни по структура на бактериалните клетки, са фотосинтезиращи автотрофи. Те живеят предимно в повърхностния слой на сладководни резервоари, въпреки че има и в моретата. Продуктът от техния метаболизъм са азотни съединения, които допринасят за развитието на други планктонни водорасли, които при определени условия могат да доведат до „цъфтеж“ на водата и до нейното замърсяване, включително във водоснабдителните системи.

еукариоти това са всички останали организми на Земята. Най-често срещаните сред тях са растенията, от които има около 300 хиляди вида.

Растения  това са практически единствените организми, които създават органична материя поради физически (неодушевени) ресурси  слънчева изолация и химични елементи, извлечени от почвите (комплекс биогенниелементи). Всички останали ядат готова био храна. Следователно растенията сякаш създават, произвеждат храна за останалия животински свят, тоест те са производители.

Всички едноклетъчни и многоклетъчни форми на растенията, като правило, имат автотрофно хранене поради процесите на фотосинтеза.

Морски водорасли Това е голяма група растения, които живеят във вода, където могат или да плуват свободно, или да се прикрепят към субстрат. Водораслите са първите фотосинтезиращи организми на Земята, на които дължим появата на кислород в нейната атмосфера. Освен това те са в състояние да усвояват азот, сяра, фосфор, калий и други компоненти директно от водата, а не от почвата.

Други, повече високо организирани растения жители на суши. Те получават хранителни вещества от почвата чрез кореновата система, които се транспортират през стъблото до листата, където започва фотосинтезата. Лишеите, мъховете, папратите, голосеменните и покритосеменните (цъфтящи) са едни от най-важните елементи на географския пейзаж, упражнявам контролтук са цъфтящи, от които има повече от 250 хиляди вида. Земната растителност е основният генератор на кислород, навлизащ в атмосферата, и нейното безмислено унищожаване не само ще остави животните и хората без храна, но и без кислород.

Долните почвени гъби играят основна роля в процесите на образуване на почвата.

Животни представени от голямо разнообразие от форми и размери, има повече от 1,7 милиона вида. Цялото животинско царство е хетеротрофни организми, консуматори.

Най-големият брой видове и най-големият брой индивиди в членестоноги.Насекомите, например, са толкова много, че има повече от 200 милиона от тях за всеки човек. На второ място по брой видове е класът миди,но броят им е много по-малък от този на насекомите. На трето място по брой видове са гръбначни животни, сред които бозайниците заемат около една десета, а половината от всички видове риба.

Това означава, че повечето видове гръбначни животни са се образували във водни условия, а насекомите са чисто животинска земя.

Насекомите се развиват на сушата в тясна връзка с цъфтящи растения, като са техни опрашители. Тези растения се появяват по-късно от други видове, но повече от половината от всички растителни видове са цъфтящи. Видообразуването в тези два класа организми беше и сега е в тясна връзка.

Ако сравним броя на видовете земяорганизми и вода,тогава това съотношение ще бъде приблизително еднакво както за растенията, така и за животните  броя на видовете на сушата  9293%, във водата  78%, което означава, че появата на организми на сушата даде мощен тласък на еволюционните процес в посока на нарастване видово разнообразие, което води до повишаване на стабилността на природните общности на организмите и екосистемите като цяло.
1.4. Относно местообитанията и факторите на околната среда

Местообитанието на организма е съвкупност от абиотични и биотични нива на неговия живот. Свойствата на околната среда непрекъснато се променят и всяко същество, за да оцелее, се адаптира към тези промени.

Влиянието на околната среда се възприема от организмите чрез факторите на околната среда, наречени екологични.

Фактори на околната среда това са определени условия и елементи на околната среда, които оказват специфично въздействие върху организма. Те се подразделят на абиотични, биотични и антропогенни (фиг. 1.3).

Ориз. 1.3. Класификация на факторите на околната среда

Абиотични фактори наричат ​​целия набор от фактори на неорганичната среда, които влияят върху живота и разпространението на животните и растенията. Сред тях има физически, химически и едафични. Струва ни се, че екологичната роля на природните геофизични полета не бива да се подценява.

Физически фактори това са тези, чийто източник е физическо състояние или явление (механично, вълново и др.). Например температурата  ако е висока ще изгори, ако е много ниска  измръзване. Други фактори също могат да повлияят на ефекта на температурата: във вода  течение, на сушата  вятър и влажност и др.

Химични фактори Това са тези, които идват от химичния състав на околната среда. Например, солеността на водата, ако е висока, животът в резервоара може да отсъства напълно (Мъртво море), но в същото време повечето морски организми не могат да живеят в прясна вода. Животът на животните на сушата и във водата и др. зависи от достатъчността на съдържанието на кислород.

Едафични фактори, тоест почвата, е комбинация от химични, физични и механични свойства на почвите и скалите, които засягат както организмите, живеещи в тях, тоест, за които те са местообитание, така и кореновата система на растенията. Ефектите на химичните компоненти (биогенни елементи), температурата, влажността, структурата на почвата, съдържанието на хумус и др., върху растежа и развитието на растенията са добре известни.

Естествени геофизични полетаимат глобално екологично въздействие върху биотата на Земята и хората. Екологичното значение, например, на магнитните, електромагнитните, радиоактивните и други полета на Земята е добре известно.

Геофизичните полета също са физически фактори, но те имат литосферна природа, освен това може да се приеме, че едафичните фактори са предимно литосферни по природа, тъй като средата на тяхното възникване и действие е почвата, която е образувана от скали на повърхността част от литосферата, затова ги обединихме в една група (виж фиг. 1.3).

Въпреки това, не само абиотичните фактори влияят на организмите. Организмите образуват съобщества, в които трябва да се борят за хранителни ресурси, за притежание на определени пасища или ловна територия, тоест влизат в конкурентна борба помежду си както на вътрешновидово, така и особено на междувидово ниво. Това вече са фактори от живата природа или биотични фактори.

Биотични фактори  съвкупността от влиянията на жизнената дейност на едни организми върху жизнената дейност на други, както и върху неживата среда (Хрусталев и др., 1996). В последния случай говорим за способността на самите организми до известна степен да влияят върху условията на живот. Например, в гора, под въздействието на растителност, специален микроклимат,или микросреда, където в сравнение с откритото местообитание се създава собствен температурен и влажен режим: през зимата е с няколко градуса по-топло, през лятото е по-хладно и по-влажно. Създава се специална микросреда и в хралупите на дърветата, в дупките, пещерите и др.

Особено забележителни са условията на микросредата под снежната покривка, която вече има чисто абиотичен характер. В резултат на затоплящия ефект на снега, който е най-ефективен, когато дебелината му е най-малко 50 - 70 см, малките гризачи живеят в основата му, приблизително в 5-сантиметров слой, през зимата, тъй като температурните условия за тях са благоприятни тук (от 0 до минус 2 ° C). Благодарение на същия ефект под снега се запазват разсадите от зимни житни  ръж и пшеница. Големи животни, като елени, лосове, вълци, лисици, зайци и др., се крият в снега от силни студове, като лягат в снега за почивка.

Вътревидови взаимодействиямежду индивиди от един и същи вид са съставени от групови и масови ефекти и вътрешновидова конкуренция. Групови и масови ефекти  термините, предложени от Грас (1944), се отнасят до групирането на животни от един и същи вид в групи от два или повече индивида и ефекта, причинен от пренаселеността на околната среда. В момента тези ефекти най-често се наричат демографски фактори... Те характеризират динамиката на броя и плътността на групите организми на ниво популация, която се основава на вътрешновидова конкуренция, което е коренно различно от междувидовите. Проявява се основно в териториалното поведение на животните, които опазват гнездовите си места и известна територия в областта. Много птици и риби правят това.

Междувидови отношенияса много по-разнообразни (виж фигура 1.3). Два вида, живеещи един до друг, може изобщо да не си влияят един на друг, те могат да влияят както благоприятно, така и неблагоприятно. Възможни видове комбинации и отразяват различни видове връзки:

 неутрализъм и двата вида са независими и нямат никакво влияние един върху друг;

 конкуренция всеки от видовете има неблагоприятен ефект върху другия;

 мутуализъм видовете не могат да съществуват един без друг;

 протоколно сътрудничество(общност)  и двата вида образуват общност, но могат да съществуват поотделно, въпреки че общността е от полза и за двамата;

 коменсализъм един вид, коменсалът, се възползва от съжителството, а другият вид  гостоприемникът няма полза (взаимна толерантност);

 аменсализъм един вид, аменсал, изпитва потискане на растежа и размножаването от другия;

 хищничество Хищният вид се храни с плячката си.

Междувидовите взаимоотношения са в основата на съществуването на биотични съобщества (биоценози).

Антропогенни фактори  Генерираните от човека фактори, влияещи върху околната среда (замърсяване, ерозия на почвата, обезлесяване и др.) се разглеждат в приложната екология (виж „Част II“ на този учебник).

Сред абиотичните фактори те доста често разграничават климатични(температура, влажност, вятър и др.) и хидрографски фактори на водната среда (вода, течение, соленост и др.).

Повечето фактори, качествено и количествено, се променят с течение на времето. Например климатични  през деня, сезона, годината (температура, осветеност и др.).

Наричат ​​се фактори, чиито промени във времето се повтарят редовно периодично.Те включват не само климатични, но и някои хидрографски  приливи и отливи, някои океански течения. Факторите, които възникват неочаквано (изригване на вулкан, нападение на хищник и др.), се наричат непериодични.

Разделянето на факторите на периодични и непериодични (Мончадски, 1958) е от голямо значение при изследването на приспособимостта на организмите към условията на живот.

1.5. За приспособяването на организмите към околната среда

Адаптиране (лат. адаптация)  приспособяване на организмите към околната среда. Този процес обхваща структурата и функциите на организмите (индивиди, видове, популации) и техните органи. Адаптацията винаги се развива под влияние на три основни фактора  изменчивост, наследственост и естествен подбор(както и изкуствен, носени от човека).

Основните адаптации на организмите към факторите на околната среда са наследствени. Те са се формирали по историческия и еволюционен път на биотата и са се променяли заедно с променливостта на факторите на околната среда. Организмите са приспособени да действат постоянно периодични фактори, но сред тях е важно да се прави разлика между първични и вторични.

Основен това са факторите, които са съществували на Земята още преди появата на живота: температура, осветеност, приливи, отливи и пр. Приспособяването на организмите към тези фактори е най-древното и най-съвършено.

Вторипериодичните фактори са следствие от промени в първичните: влажност на въздуха, в зависимост от температурата; растителна храна, в зависимост от цикличността на развитието на растенията; редица биотични фактори на вътрешновидово влияние и др. Те са възникнали по-късно от първичните и адаптацията към тях не винаги е ясно изразена.

При нормални условия в местообитанието трябва да действат само периодични фактори, непериодични трябва да липсват.

Източникът на адаптация са генетичните промени в тялото  мутациивъзникващи както под въздействието на природни фактори на историко-еволюционния етап, така и в резултат на изкуствено въздействие върху тялото. Мутациите са разнообразни и тяхното натрупване може дори да доведе до явления на дезинтеграция, но поради избормутациите и тяхното съчетаване придобиват значението на „водещ творчески фактор в адаптивната организация на живите форми” (ТСБ. 1970. Т. 1).

На историческия и еволюционния път на развитие абиотичните и биотичните фактори действат комплексно върху организмите. Известни са както успешните адаптации на организмите към този комплекс от фактори, така и „неуспешните“, тоест вместо адаптация видът умира.

Отличен пример за успешна адаптация е еволюцията на кон за около 60 милиона години от нисък предшественик до модерно и красиво бързо животно с височина на холката до 1,6 м. Обратният пример е сравнително скорошният (десетки преди хиляди години) изчезване на мамути. Силно засушливият, субарктичен климат на последното заледяване доведе до изчезването на растителността, която тези животни са яли, между другото, добре адаптирана към ниски температури (Величко, 1970). Освен това се изразяват мнения, че първобитният човек, който също трябваше да оцелее, е „виновен“ за изчезването на мамута: месото на мамута е използвано от него като храна, а кожата  спасена от студа.

В горния пример с мамути липсата на растителна храна първоначално ограничава броя на мамутите и изчезването й води до тяхната смърт. Растителната храна тук действаше като ограничаващ фактор. Тези фактори играят решаваща роля за оцеляването и адаптацията на организмите.

1.6. Ограничаващи фактори на околната среда

За първи път значението на ограничаващите фактори е посочено от немския агрохимик Й. Либих в средата на 19 век. Той установи минимален закон: добивът (производството) зависи от това, че факторът е минимален. Ако полезните компоненти в почвата като цяло представляват балансирана система и само някакво вещество, например фосфор, се съдържа в количества, близки до минималните, тогава това може да намали добива. Но се оказа, че дори едни и същи минерали, които са много полезни, когато се съдържат оптимално в почвата, намаляват добива, ако са в излишък. Това означава, че факторите могат да бъдат ограничаващи, като са максимални.

Поради това, ограничаващи фактори на околната средатрябва да се назоват такива фактори, които ограничават развитието на организмите поради техния дефицит или излишък в сравнение с необходимостта (оптимално съдържание). Понякога се наричат ограничаващи фактори.

Що се отнася до закона за минимума на J. Liebig, той има ограничен ефект и само на ниво химикали. Р. Мичерлих показа, че добивът зависи от комбинираното действие на всички фактори от живота на растенията, включително температура, влажност, светлина и др.

Разлики в кумулативнои изолирандействията се отнасят и за други фактори. Например, от една страна, ефектът на отрицателните температури се засилва от вятъра и високата влажност на въздуха, но от друга страна, високата влажност отслабва ефекта на високите температури и т.н. Но въпреки взаимното влияние на факторите, те все още не могат да се заменят взаимно, което е отразено в Законът за независимостта на факторите В. Р. Уилямс: условията на живот са еквивалентни, нито един от факторите на живота не може да бъде заменен с друг. Например, действието на влагата (вода) не може да бъде заменено от действието на въглероден диоксид или слънчева светлина и т.н.

Най-пълно и в най-обща форма отразява цялата сложност на влиянието на факторите на околната среда върху тялото Законът за толерантността на У. Шелфорд: липсата или невъзможността за просперитет се определя от дефицит (в качествен или количествен смисъл) или, обратно, излишък на някой от редица фактори, чието ниво може да бъде близко до границите, поносими от даден организъм. Тези две граници се наричат навън толерантност.

По отношение на действието на един фактор този закон може да се илюстрира по следния начин: определен организъм може да съществува при температури от минус 5 до плюс 25 0 С, т.е. диапазона на неговата толерантностсе намира в рамките на тези температури. Организмите, които изискват условия за живот, които са ограничени от тесен диапазон на температурна толерантност, се наричат стенотермичен(„Steno“  тесен) и може да живее в широк температурен диапазон  евритермална("Evri"  широк) (фиг. 1.4).

Ориз. 1.4. Сравнение на относителните граници на толерантност на стенотермични и
евритермни организми (по F. Ruttner, 1953)

Други ограничаващи фактори действат като температура, а организмите по отношение на естеството на тяхното въздействие се наричат, респ. стенобионтии еврибионти... Например, те казват, че един организъм е стенобионтен по отношение на влажността или еврибионтен към климатичните фактори и т.н. Организмите, еврибионтни спрямо основните климатични фактори, са най-разпространени на Земята.

Обхватът на толерантност на организма не остава постоянен , например, той се стеснява, ако някой от факторите е близо до определена граница или по време на размножаването на организма, когато много фактори стават ограничаващи. Това означава, че естеството на действието на факторите на околната среда при определени условия може да се промени, тоест може да бъде или не ограничава. В същото време не бива да се забравя, че самите организми са в състояние да намалят ограничаващия ефект на факторите, създавайки например определен микроклимат (микросреда). Ето един особен компенсационни фактори, което е най-ефективно на ниво общност, по-рядко на ниво вид.

Такава компенсация на факторите обикновено създава условия за физиологична аклиматизациявид-еврибиота, която е широко разпространена, която, аклиматизирайки се на дадено конкретно място, създава вид популация, която се т.нар. екотип,чиито граници на толеранс съответстват на местните условия. При по-дълбоки процеси на адаптация може да се появят и генетични раси.

Така че в естествени условия организмите зависят от състоянието на критичните физични фактори, от съдържанието на необходимите веществаи от границата на толерансасамите организми към тези и други компоненти на околната среда.
Контролни въпроси

1. Кои са нивата на биологична организация на живота? Кои от тях са обект на екологично изследване?

2. Какво е биогеоценоза и екосистема?

3. Как се класифицират организмите според естеството на източника на храна? Чрез екологични функции в биотичните съобщества?

4. Какво е жив организъм и по какво се различава от неживата природа?

5. Какъв е адаптационният механизъм при взаимодействието на организма като цялостна система с околната среда?

6. Какво представлява дишането и фотосинтезата на растенията? Какво е значението на метаболитните процеси на автотрофите за биотата на Земята?

7. Каква е същността на биогенетичния закон?

8. Какви са особеностите на съвременната класификация на организмите?

9. Какво е местообитанието на един организъм? Концепции за факторите на околната среда.

10. Как се нарича съвкупността от фактори на неорганичната среда? Дайте името и дефиницията на тези фактори.

11. Как се нарича съвкупността от фактори на живата органична среда? Дайте наименование и дефинирайте влиянието на жизнената дейност на едни организми върху жизнената дейност на други на вътрешновидово и междувидово ниво.

12. Каква е същността на адаптациите? Какво е значението на периодичните и непериодичните фактори в процесите на адаптация?

13. Как се наричат ​​факторите на околната среда, които ограничават развитието на организма? Минималните закони на J. Liebig и законите на толерантността на W. Shelford.

14. Каква е същността на изолираното и комбинирано действие на факторите на околната среда? Законът на В. Р. Уилямс.

15. Какво се разбира под диапазона на толерантност на организма и как се подразделят те в зависимост от големината на този диапазон?

Лекции 8-9. БИОГЕОЦЕНОЗИ и нейните компоненти. КОНЦЕПЦИЯ, структура. методи за изследване на фитоценозите.

литература

В. И. Коробкин, Л. В. Переделскиекология. Ростов на Дон: Феникс, 2005. 576 стр. (висше образование)

Степановских A.S.Биологична екология. Теория и практика: учебник за студенти, записани в екологични специалности. М .: UNITI-DANA, 2009. 791 стр.

Степановских A.S.Обща екология: Учебник за ВУЗ. М .: UNITI, 2001. 510 стр.

Лекция 8

1. Концепцията за биогеоценоза

2. Компонентен състав на BGC

3. Фитоценози – основният компонент на биогеоценозата

4. Определение на понятието "фитоценоза"

5. Структурата на фитоценозата

5.1. Видова структура

Количествени показатели за видовата структура

Как правилно да опишем флористичния състав на фитоценозата?

Жизненост на вида

5.2. Пространствена или морфологична структура на биоценозата

Вертикална прекъсване

Хоризонтална прекъсване

Лекция 9

6. Полеви методи за изследване на биогеоценозите

Методика за полагане на тестови площадки

Техника за описание на нивата

Метод за идентифициране на флористичен състав

7. Диагностични признаци на фитоценози за причисляване към конкретна асоциация

ВЪВЕДЕНИЕ

Една от първите лекции обсъди концепцията нива на организация на живота(биологичен спектър). Основните нива на организация на живота: ген, клетка, орган, организъм, популация, общност (биоценоза). Или съответно (според Ю. Одум, 1975):

1) Ген, или молекулярно

2) Клетъчна и тъканни нива

3) Орган

4) Органични

5) Специфично за населението междинно между "организмични" и "супраорганични" нива.

6) Екосистема, биогеоценотична Изучава се връзката в надорганизмичните системи в рамките на биогеоценозата, екосистемата (между популации, групировки, организми в рамките на BGC).

7) Биосфера най-високата, разглежда се връзката между макроекосистеми, биогеоценози (лесостеп, гора-блато, гора-тундра и др.), изучава се в глобален аспект законът на кръговрата на веществата и енергията.

Общата екология изучава последните три нива на биологична организация от организма до екосистемите.

Защо да започнем с организъм? Защото той е първият може да съществува самостоятелно!Извън организмите животът не се проявява.

 - основният предмет на изследване в екосистемния подход в екологията са процесите на трансформация на материята и енергията между биотата и физическата среда, тоест процесите на материален и енергиен обмен в екосистемата като цяло. Той също така - връзката на живите организми (индивиди) помежду си и с околната среда на популационно-биоценотично ниво и нива на биологични системи от още по-висок ранг (биогеоценози и биосфера).

 - основният обект на изследване е екосистемата.

Екосистема от ранга на биогеоценоза в общата екология се счита за най-важната единица, а организъм или вид е най-малката единица, но също така принадлежи към важни обекти.

Защо е толкова важно и толкова необходимо да се изучава природата на ниво екосистеми и преди всичко биогеоценози? Тъй като познавайки законите на формирането и функционирането на екосистемите, е възможно да се предвиди и предотврати тяхното унищожаване в резултат на въздействието върху тях на негативни фактори, да се предвидят защитни мерки и в резултат на това да се запази човешкото местообитание като видове.

1. Концепцията за биогеоценоза

Терминът "биогеоценоза" е предложен от акад. В. Н. Сукачев в края на 30-те години на миналия век. прилага се към горските екосистеми.

Определението за биогеоценоза според В. Н. Сукачев (1964: 23) се счита за класическо - „... тя е комбинация от хомогенни природни явления (атмосфера, скали, растителност, фауна и свят на микроорганизми, почва и хидрологични условия) върху определена част от земната повърхност, имаща особена специфика на взаимодействията на тези съставни компоненти и определен вид метаболизъм и енергия: помежду си и с други природни явления и представляващи вътрешно противоречиво единство, което е в постоянно движение и развитие...“.

Преведено на прост език „Биогеоценозата ецялата съвкупност от видове и целия набор от фактори на околната среда, които определят съществуването на дадена екосистема, като се вземе предвид неизбежното антропогенно въздействие." като се вземе предвид неизбежното антропогенно въздействиепочит към модерността. По времето на В.Н. Сукачев, нямаше нужда да приписваме антропогенния фактор към основните фактори на околната среда, каквито е сега. Но още тогава беше ясно, че компонентите биогеоценозане просто съществуват рамо до рамо, но активно взаимодействат един с друг (ориз. 1).

2. Компонентен състав на BGC

биоценоза,или биологична общност, съвкупност от три съвместно живеещи компонента: растителност, животни и микроорганизми.

В природата няма едновидови групировки и селища, а в биоценозите обикновено имаме работа с групировки, състоящи се от много видове. Биоценозите, като форма на организация на живата материя, се оформят за доста дълго време и следователно се характеризират с доста добре установена структурна организация на включените в нея организми чрез стабилност.

Основните свойства на биоценозите са способността да произвеждат жива материя, която притежаватсаморегулация и саморепликация .

Размерът на биоценозата зависи от размера на територията с хомогенни абиотични свойства, т.е. биотоп.

Биотоптова е един вид "географско" пространство, мястото на живот на биоценозата, което по-често се нарича екотоп.

Екотопна форма почватас характерна подпочва, с горска постеля, както и с едно или друго количество хумус (хумус), и атмосферас определено количество слънчева радиация, с определено количество свободна влага, с характерно съдържание във въздуха на въглероден диоксид, различни примеси, аерозоли и др., във водни биогеоценози вместо в амтосферата - вода.

От всички компоненти на биотопа почвата е най-близо до биогенния компонент на биогеоценозата, тъй като произходът й е пряко свързан с живата материя. Органичното вещество в почвата е отпадъчен продукт на биоценозата на различни етапи на трансформация.

Общността на организмите е ограничена от биотопа (при стридите границите на плитчината) от самото начало на съществуване. Биоценоза и биотоп функционират в непрекъснато единство.

Науката за биогеоценозите - биогеоценология.Тя се занимава с проблемите на взаимодействието на живите организми един с друг и със заобикалящата ги абиотика, т.е. нежива среда.

Биогеоценологията е една от областите на общата екология, съотв екосистема, или биогеоценотичен, нивото на организация на живота (биологичен спектър) .

3. Фитоценози – основният компонент на биогеоценозата

Всеки компонент на биоценозата, подобно на биогеоценозата, може да бъде обект на внимание от гледна точка на околната среда, може да бъде посветен не само на специален курс от лекции, но и на целия ви творчески живот.

Основната възлова подсистема на биогеоценозите са фитоценозите.

Фитоценозите са:

1) главни приемници и трансформатори на слънчева енергия,

2) основните доставчици на продукти в биогеоценозата,

3) тяхната структура обективно отразява процесите на формиране и трансформация на основата на живота на планетата - органичната материя и като цяло всички процеси, протичащи в биогеоценозата.

4) в същото време те са лесно достъпни за изучаване директно в природата,

5) за тях в продължение на няколко десетилетия са разработени и се разработват ефективни теренни методи за изследване и методи за камерна обработка на фактически материали.

Това е основното внимание, което ще обърнем на фитоценозата и методите за нейното изследване. Освен това много от моделите, присъщи на фитоценозата, се отнасят за зооценозата и микроорганизмите.