Наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и условиями среды. Основные методы науки: наблюдение, эксперимент, моделирование, учет численности особей и др. Термин «экология» введен немецким зоологом Э.Геккелем (1866г.)

СРЕДА ОБИТАНИЯ - это то, что окружает организм. Основные среды обитания: водная, наземно-водная, наземно-воздушная, почвенная.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - это все, что оказывает прямое или косвенное влияние на организмы.

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - факторы неживой природы- свет, температура, давление, климат, течения воды и воздуха, состав воды, почвы, воздуха и др.

БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - факторы живой природы, т.е. влияние растений, животных, бактерий, грибов, вирусов.

АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ - это влияние человека (охота, рыболовство, охрана, истребление, загрязнения, вспашка земель, рубка леса и т.д.).

БИОЦЕНОЗ (СООБЩЕСТВО) - это все виды, совместно обитающие на какой-то территории и взаимосвязанные между собой (например, биоценоз озера, таежного леса и т.д.).

БИОГЕОЦЕНОЗ (ЭКОСИСТЕМА) - это сложная саморегулирующаяся система, в которой существует взаимосвязь живых организмов с условиями их обитания (биогеоценоз = биоценоз + условия среды ).

БИОТИЧЕСКИЕ СВЯЗИ - это различные типы взаимоотношений между живыми организмами.

ХИЩНИЧЕСТВО (-+) - тип отношений, когда один организм поедает другой. Различают хищников-охотников (волк, тигр, лев и др.) и хищников-собирателей (насекомоядные, травоядные). Есть хищные растения (росянка, венерина мухоловка, пузырчатка и др.)

КОНКУРЕНЦИЯ (--) отношения соперничества, состязания. Наиболее остро идет конкуренция внутри вида и между родственными видами, так как у них общие потребности в пище и условиях обитания. Примеры: лиса-волк, сова - филин, сосна - береза, щука - окунь, карп - карась и др.

НЕЙТРАЛИЗМ (ОО) - отношения, когда нет прямых связей между видами (волки и кузнечики, лоси и белки, пчелы и зайцы)

КОММЕНСАЛИЗМ (О+) - отношения, когда один вид получает от другого пользу, не причиняя ему вреда. Различают несколько разновидностей: квартирантство (использование насекомыми нор, гнезд других животных, как жилище), нахлебничество (питание шакалов, гиен, грифов остатками пищи хищных животных), сотрапезничество (питание разными частями одного и того же ресурса, например, хвоегрызущие и короеды сосны, почвенные обитатели, потребляющие разные растительные остатки)

АМЕНСАЛИЗМ (О-) - отношения когда один вид угнетается, а другому виду безразлично (например, травы, растущие под елью)

СИМБИОЗ (++) - взаимовыгодные отношения между видами. Когда совместная жизнь обязательна для обоих видов - это мутуализм (симбиоз корней берез и грибницы подберезовика, грибы и водоросли в теле лишайника), если необязательна, то - протокооперация (например, луговые растения и их опылители).

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ОПТИМУМ - это наличие всех благоприятных условий для жизни организма.

ФОТОПЕРИОДИЗМ - это приспособленность организмов к изменению длины светового дня, т.е. к сезонным изменениям (весенняя и осенняя линька, зимняя спячка, сезонные перелеты и миграции, листопад, период размножения, гнездование, брачные игры).

АНАБИОЗ - это способность организмов переносить неблагоприятные условия в состоянии, при котором снижается обмен веществ и отсутствуют все видимые проявления жизни(например, состояние цисты у простейших, споры у бактерий, зимняя и летние спячки животных)

АККЛИМАТИЗАЦИЯ - физиологическое приспособление к перенесению жары или холода.

ЗИМОВКА - впадение зимой в спячку.

ДИАПАУЗА - остановка в развитии в неблагоприятный период года.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРАТЕГИЯ ВЫЖИВАНИЯ - стремление организмов к выживанию.

ЦЕПИ ПИТАНИЯ (ТРОФИЧЕСКИЕ ЦЕПИ) - это последовательные связи организмов, когда организмы предыдущего звена являются пищей для последующего.

ПАСТБИЩНЫЕ ЦЕПИ (цепи выедания) - цепи питания, в которых первым звеном являются зеленые растения (трава---гусеница---синица----сокол)

ДЕТРИТНЫЕ ЦЕПИ (цепи разложения) - цепи питания, которые начинаются с мертвой органики (листовой опад -> дождевой червь -> синица -> сокол)

ТРОФИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ - все виды, потребляющие сходную пищу (например, все растительноядные образуют один трофический уровень; плотоядные - другой уровень)

БЕНТОС - все обитатели донной части водоема (крабы, двустворчатые моллюски, актинии, осьминоги, коралловые полипы и др.)

ПЛАНКТОН - микроскопические водоросли и животные, обитающие в толще воды. Состоит из фито- и зоопланктона.

НЕКТОН - крупные обитатели толщи воды (рыбы, кальмары, дельфины, киты и т.д.)

ПЕРИФИТОН - прикрепленные к водным растениям или к подводным скалам организмы (рачки, двустворчатые моллюски, морские желуди, асцидии)

ПЛЕЙСТОН - совокупность водных организмов, плавающих на поверхности воды или в полупогруженном состоянии.

ПРАВИЛО ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПИРАМИДЫ - при переходе из одного звена питания к другому, биомасса, численность особей и количество энергии уменьшается в несколько раз (примерно 10 раз).Причина этой закономерности заключается в том, что организмы 90 % энергии пищи затрачивают на процессы жизнедеятельности (энергия «дыхания»), и только 10% идет на рост тела и только эта часть переходит к следующему звену цепи питания.

ТОЛЕРАНТНОСТЬ - способность организмов выдерживать изменения условий среды. Организмы с высокой толерантностью могут выдерживать изменения условий в широких диапазонах, и они поэтому имеют больше шансов выжить, а с низкой толерантностью могут жить только в определенных условиях.

БИОНТ - обитатель среды (гидробионт - обитатель водной среды, геобионт (эдафобионт, педофауна) - почвенной среды, стенобионт - организм, требующий строго определенных условий, т.е. с низкой толерантностью; эврибионт - организм, способный жить в разных условиях и т.д.)

ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА ОРГАНИЗМА - тип приспособленности организмов к экологическим условиям обитания. Например, жизненные формы у растений: деревья, травы, кустарники, лианы, суккуленты и др.; у животных по способу передвижения - летающие, прыгающие, ползающие, роющие, бегающие, плавающие, прикрепленные, по месту обитания - водоплавающие, лесные, степные, почвенные и т.д.

ЯРУСНОСТЬ - приспособленность растений, позволяющая более полно использовать ресурсы среды: свет, тепло, влагу, питательные вещества почвы. Ярусность бывает горизонтальная и вертикальная (в почве).

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ ЭКОСИСТЕМЫ - это три группы организмов в любой экосистеме, осуществляющие основные процессы в экосистеме: продуценты, консументы, редуценты. Благодаря им в экосистеме происходит поток веществ и энергии по цепям питания, составляющий основу круговорота веществ, самовоспроизводства экосистемы.

ПРОДУЦЕНТЫ - это производители органического вещества (автотрофы), т.е. растения, хемосинтезирующие бактерии и сине-зеленые водоросли.

КОНСУМЕНТЫ - это потребители органического вещества, т.е. травоядные, хищники, всеядные. Консументы бывают 1-го порядка (травоядное насекомое, птица и др.), 2-го порядка (насекомоядные, рыбоядные или хищники) , 3-го порядка (хищники).

РЕДУЦЕНТЫ - это разрушители органического вещества (бактерии гниения и брожения, плесневые грибы, почвенные клещи, черви, трупоядные насекомые, животные, питающиеся выделениями других животных и т.д.).

УСТОЙЧИВОСТЬ ЭКОСИСТЕМЫ - это способность экосистемы противостоять различным воздействиям, сохранять относительное постоянство численности видов и поддерживать основные процессы в равновесии. Устойчивость напрямую зависит от количества видов! Чем больше видовое разнообразие, тем устойчивее экосистема! Причина этой закономерности: чем больше видов в экосистеме, тем больше возможностей у организмов иметь альтернативные виды пищи, и тем больше шансов выжить - при нехватке одной пищи, есть возможность питаться другой пищей. Поэтому очень важно в природе биоразнообразие, т.к. это важное условие экологического равновесия во всей природе, в биосфере.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ - свойство экосистемы поддерживать численность особей в популяциях на относительно постоянном уровне. Саморегуляция происходит благодаря наличию в экосистеме прямых, обратных и косвенных связей между организмами. Например, увеличение численности растений приводит к увеличению численности травоядных, а это - к увеличению численности хищников (прямые связи). Но увеличение численности хищников приведет со временем к уменьшению численности травоядных, а увеличение численности травоядных - к уменьшению численности растений (обратные связи). Хищники влияют на численность растений через травоядных (косвенная связь).

ЦЕЛОСТНОСТЬ ЭКОСИСТЕМЫ - это взаимосвязанность организмов в экосистеме, не позволяющая им существовать друг без друга и обеспечивающая протекание всех процессов в экосистеме (поток веществ и энергии по цепям питания, саморегуляцию, круговорот веществ).

ОТКРЫТОСТЬ ЭКОСИСТЕМЫ - заключается в том, что экосистема может существовать только тогда, когда в нее будет осуществляться приток энергии извне! (открытость любой системы заключается в том, что она нуждается в притоке энергии и питательных веществ извне)

СУКЦЕССИЯ - это последовательная смена во времени одних экосистем другими на определенной территории в ходе их саморазвития. Например, на месте маленького озера может образоваться болото из-за постепенного обмеления и высыхания; на месте болота - луг; на месте леса - луг, на месте безжизненного вулканического острова через столетия может вырасти лес и т.д. В ходе сукцессии процессы всегда идут в направлении достижения равновесия в экосистеме - климакса!

КЛИМАКС - состояние в экосистеме, когда она без вмешательства извне находится в равновесии.

ПЕРВИЧНАЯ СУКЦЕССИЯ - процесс развития различных экосистем на безжизненных территориях (на песчаных дюнах, на вулканических островах, на месте скалистых гор). Эта сукцессия самая длительная, т.к. сначала требуется время для формирования почвы. Последовательность процессов:

На безжизненных местах поселяются «пионеры», первопоселенцы - сине-зеленые водоросли, лишайники. Отмирая, они образуют тонкий слой почвы, на которой могут поселяться сначала мхи. Затем, по мере увеличения почвенного слоя, могут вырасти травы, кустарники, деревья.

ВТОРИЧНАЯ СУКЦЕССИЯ - это развитие одной экосистемы на месте другой. Причины вторичных сукцессий: изменение климата (постепенное заболачивание местности из-за влажного климата), природные катаклизмы (землетрясения, наводнения, ураганы и т.д.), человеческая деятельность (вырубка лесов, загрязнение, вспашка земель, добыча полезных ископаемых и т.д.), нашествие вредителей или заболевания. Примечание: если в ходе вторичной сукцессии исчез почвенный слой (из-за эрозии почвы), процессы пойдут по типу первичной сукцессии.

АГРОЦЕНОЗЫ (агроэкосистемы, искусственные экосистемы) - экосистемы, созданные человеком (поля, сады, аквариум, огороды, пруды, лесопосадки, парки и т. д.) Признаки агроценозов: небольшое количество видов; короткие цепи питания; незамкнутый круговорот веществ (т.к. часть веществ выносится с урожаем и требует внесения удобрений в почву); неустойчивость; процессы регулируются человеком; кроме энергии солнца, используется энергия машин, труд человека и т.д.

ЗАПОВЕДНИКИ - особо охраняемые природные территории, на которых запрещены все виды хозяйственной деятельности человека. Разрешены только научные исследования, наблюдения.

ЗАКАЗНИКИ - это особо охраняемые природные территории, на которых в определенный период года разрешены некоторые виды хозяйственной деятельности человека, не наносящие сильного вреда.

БИОСФЕРА - это особая оболочка Земли, населенная живыми организмами. Границы биосферы определяются в атмосфере действием УФ - лучей (до озонового слоя, т.е. на высоте 20 -25 км), в гидросфере действием высокого давления и отсутствием света и недостатком кислорода (на глубине 11 км), в литосфере - высоким давлением и температурой, отсутствием кислорода (на глубине до 3 км). Учение о биосфере создал В.И.Вернадский, но термин «биосфера» ввел Э Зюсс (1873 г.).

НООСФЕРА («сфера разума») - новое состояние биосферы, когда ее существование зависит от разумной хозяйственной деятельности человека. Термин введен В.И.Вернадским.

БИОМАССА (живое вещество биосферы) - масса всех живых организмов. Различают биомассу суши, биомассу Мирового океана, биомассу растений, биомассу животных, биомассу почвы и т.д. Распределение биомассы различно: в биосфере преобладает биомасса суши, на суше преобладает биомасса растений (т.к.преобладает накопление биомассы в растениях), в Мировом океане преобладает биомасса животных (т.к. произведенная растениями (фитопланктоном и водорослями) органические вещества не накапливаются в них, а сразу же потребляются животными). От экватора к полюсам биомасса уменьшается.

ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА - это функции живых организмов в масштабе всей планеты. Различают 5 основных биогеохимических функций:

1. Газовая - живые организмы благодаря процессам фотосинтеза и дыхания и азотобактерии за счет участия в круговороте азота поддерживают определенный состав атмосферы.
2. Концентрационная - живые организмы способны накапливать в себе определенные химические вещества. Благодаря этому на Земле образовались осадочные породы (мел, известь из известковых раковин моллюсков, простейших; кремнезем - из раковин радиолярий), железные и серные руды (результат жизнедеятельности серо- и железобактерий), торф (из отложений сфагнума), залежи каменного угля (из остатков древних папоротниковидных) и др. Например, в теле растений больше накапливается углерод, в животных - азот, кальций, фосфор.
3. Окислительно-восстановительная - благодаря обмену веществ в живых организмах одни вещества образуются (восстанавливаются), а другие распадаются (окисляются). Например, в ходе фотосинтеза углекислый газ восстанавливается до углеводов, а в ходе дыхания они окисляются до углекислого газа.
4. Деструкционная - живые организмы, участвуя в разрушении мертвой органики до неорганических веществ, способствуют образованию почвы и биологическому круговороту веществ в природе, а это является основой стабильного существования биосферы.
5. Биохимическая - в живых организмах постоянно происходят различные биохимические реакции.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В БИОСФЕРЕ - это глобальные процессы превращения веществ в природе, происходящие в результате перемещения химических веществ по трофическим цепям. Этот процесс является основой стабильного существования биосферы, т.е. всего живого на Земле.

ЭРОЗИЯ ПОЧВЫ - процесс разрушения плодородного слоя почвы. Водная эрозия - вымывание, ветровая эрозия - выветривание плодородного слоя. Причины: отсутствие растений, неправильное орошение, неправильная вспашка и обработка почвы и т.д.

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ - устойчивость организмов к чему-либо.

УРБАНИЗАЦИЯ -это рост и развитие городов, увеличение доли городского населения.

АГЛОМЕРАЦИЯ - скопление вокруг большого города близко расположенных населенных пунктов.

МЕГАПОЛИС - крупные городские агломерации с численностью более 1 млн. человек.(Бомбей, Каир, Нью Йорк, Токио, Шанхай, Москва, Пекин).

СЕЛИТЕБНАЯ ЗОНА (ЖИЛАЯ ЗОНА) - зона расположения жилых, административных зданий, объектов культуры, просвещения.

ДЕЗАКТИВАЦИЯ - удаление радиоактивного загрязнения с поверхности предметов, сооружений и т.д.

ЕМКОСТЬ СРЕДЫ - размер способности природного или природно-антропогенного окружения обеспечивать нормальную жизнедеятельность определенному числу организмов или сообществ без заметного нарушения самого окружения.

ИММИГРАЦИЯ - процесс естественного проникновения и расселения живых организмов в места, где ранее они не обитали.

ИНТРОДУКЦИЯ - процесс искусственного введения видов в места, где ранее они не обитали (например, североамериканская ондатра и норка в Сибири)

МЕЛИОРАЦИЯ - комплекс мер по улучшению водного и климатического режимов агроэкосистем. Различают гидромелиорацию (орошение, осушение), агролесомелиорацию (создание лесополос, закрепление оврагов, борьба с эрозией, оползнями и т.д.)

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ - металл, плотностью более 8 тыс. кг/куб. м.(свинец, цинк, кадмий, кобальт, сурьма, олово, висмут, ртуть, медь, никель.)

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД - устранение из сточных вод вредных примесей разными способами: механическим (отстаивание, осаждение, фильтрация, флотация), физико-химическим (коагуляция, нейтрализация, хлорирование, озонирование), биологичеким (биофильтрация, проведение через аэротенки).

ПНЕВМОКОНИОЗЫ - группа профессиональных заболеваний, обусловленных вдыханием запыленного воздуха (в легких возникают склеротические изменения): силикоз - при вдыхании кварца, песка, слюды; силикатоз - при вдыхании силикатной пыли (талька, каолина и др.); антракоз - при вдыхании угольной пыли, алюминоз - алюминиевой пыли; сидеросиликоз - железной и кварцевой пыли; антрасиликоз - угольной и кварцевой пыли.

ФУНГИЦИДЫ - химические вещества для борьбы с грибковыми заболеваниями культурных растений.

ИНСЕКТИЦИДЫ - химические вещества для борьбы с насекомыми.

ГЕРБИЦИДЫ - химические вещества для борьбы с сорняками.

ЭВТРОФИКАЦИЯ - «цветение» водоема из-за бурного размножения в нем водорослей в результате загрязнения минеральными удобрениями.

ЭРЕМОФИТЫ (псаммофиты) - растения пустынь

ЭРЕМОФИЛЫ - животные пустынь

РЕОФИТЫ - растения быстротекущих рек или прибойной полосы моря (часто имеют лентовидную форму).

ЭФЕМЕРОИДЫ - многолетние организмы с очень коротким периодом развития, большую часть года они проводят в состоянии покоя. Например, подснежники, некоторые насекомые (поденки).

ПАТИЕНТЫ - растения, побеждающие в борьбе за существование благодаря своей выносливости (своеобразные «верблюды» растительного мира)

ДЕФЛЯЦИЯ - процесс ветровой эрозии (выветривания плодородной части почвы)

НАУКИ И ИХ ОБЪЕКТ ИЗУЧЕНИЯ:

АУТЭКОЛОГИЯ (факториальная экология) - изучает экологию отдельных особей.

ДЕМЭКОЛОГИЯ - экология малых групп (популяций)

СИНЭКОЛОГИЯ (биоценология) - экология сообществ

ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ - экология всей планеты.

БИОСФЕРОЛОГИЯ - экология биосферы.

ГЕОЭКОЛОГИЯ - ландшафтная (географическая) экология.

СОЦИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ - занимается вопросами экологического права, образования, культуры, медицинской экологии, экологического прогнозирования, производственной экологии, экологии города и др.

СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ - экология различных групп организмов (грибов, растений, животных и др.)

ЭТОЛОГИЯ - наука, изучающая поведение животных.

АРАХНОЛОГИЯ - изучает пауков

АЛЬГОЛОГИЯ - изучает водоросли

БРИОЛОГИЯ - изучает мхи

ЛИХЕНОЛОГИЯ - изучает лишайники

МИКОЛОГИЯ - изучает грибы

ОРНИТОЛОГИЯ - изучает птиц

ПРОТОЗООЛОГИЯ - изучает простейших

ЭНТОМОЛОГИЯ - изучает насекомых

ФЕНОЛОГИЯ - наблюдение за сезонными изменениями в природе

ДЕНДРОЛОГИЯ - изучает деревья

ДЕМОГРАФИЯ - изучает изменение численности людей, поло-возрастной структуры в странах городах и т.д.

Информация взята из общедоступных источников

С егодня в обиходе очень модный и актуальный термин - экология! Но что подразумевают люди, употребляя это слово в своей речи, вписывая его в статьи, научные работы и «отрывая» от него заветный кусочек «эко», чтобы «приклеить» к чему-то важному, например: «экопродукты», «экокожа», «эколайф»?

На самом деле, «экология» - слово, состоящее из греческого «ойкос» - ‘дом’ и «логос» - ‘наука’. Получается, что дословно «экология» - это наука о доме. Но, конечно, само понятие намного шире, многогранней, интересней, чем кажется, если отталкиваться от этого определения.

Если погрузиться в осмысление всего, что значит этот модный термин, то можно открыть для себя много нового и весьма интересного, особенно для человека, который нацелен на правильный (здоровый) образ жизни.

Экология: что это такое и что она изучает

Экология - это наука, изучающая взаимодействие живых организмов с окружающей средой. Исходя из перевода составного термина, это наука о доме. Но под словом «дом» в экологии понимают не то или, точнее, не только то жилище, в котором проживает конкретная семья, отдельный человек или даже группа людей. Под словом «дом» здесь понимается целая планета, мир - дом, в котором живут все люди. И, конечно, в разных разделах экологии рассматриваются отдельные «комнаты» этого «дома».

Экология изучает всё, что как-то взаимодействует или влияет на живые организмы. Это очень объёмная наука, которая затрагивает добрую сотню актуальных вопросов для человека и его жизни на земле.

Виды экологии

Как и некоторые другие науки, экология включает в себя множество различных разделов. Ведь уместить всё важное в одном направлении довольно сложно. Можно запутаться и так и не сделать нужных выводов, не найти решений для серьёзных проблем.

Стоит знать, что экология - это сравнительно молодая наука. Ей всего-то не более 200 лет. Однако на сегодняшний день наука стоит на одной ступени по степени важности с математикой, физикой, биологией и др. При этом некоторые научные сферы (ботаника, химия, микробиология) экология не просто затрагивает, а даже базируется на них.

Различают такие виды экологии:

• экология биосферы - раздел, изучающий среду обитания человека и глобальные изменения в ней;
• промышленная экология - направление, занимающееся изучением влияния на окружающую среду промышленных предприятий и процессов;
• экология отрасли - каждая отрасль занимательна и интересна с точки зрения экологии;
• сельхоз-экология - изучает влияние и взаимодействие сельского хозяйства с окружающей средой;
• эволюционная экология - изучает процессы эволюции живых организмов и влияние их на среду обитания;
• валеология - наука о качестве жизни и здоровье человека;
• геоэкология - изучает геосферу планеты и её обитателей;
• экология морей и океанов - направлена на изучение вопросов чистоты водной поверхности земли;
• социальная экология - наука о чистоте социальной области;
• экономическая экология - направлена на разработку алгоритмов рационального использования ресурсов планеты.

По сути, разделы этой науки всё время расширяются и множатся. Но абсолютно все ответвления сводятся к общей экологии, задачей которой является сохранить здоровую среду обитания и не дать погибнуть нашей планете раньше отведённого времени.

Про экологию мысли и чистоту мировоззрения

Пока официально нет раздела в экологии, который бы был направлен на изучение влияния собственного мировоззрения человека на окружающую среду и собственное здоровье. Однако то, как думает и воспринимает окружающий мир человек, сильно влияет на его действия. Про экологию мысли забывать нельзя. Ведь только правильный ход мысли и глубокое понимание необходимости жить в ладу с природой, позволит сохранить наш «дом», не нанести ему ущерб. Человек с чистыми светлыми мыслями духовно здоров. Его физическое тело также более крепкое. А это тоже весьма важно для сохранения здоровья окружающей среды и создания комфортной экосистемы для каждого живущего на земле.

Термин и понятие экологии

Конечно, из всего написанного выше уже можно понять, что термин «экология» включает в себя огромный объём информации и «рассыпается» на важные элементы, грани которых составляют единую важную цель - изучение планеты и сохранение её здоровья. Но кто это всё придумал и почему это так важно? Стоит разобраться.

Кто ввел термин «экология»?

Впервые термин «экология» произнёс учёный-философ и естествоиспытатель Эрнст Генрих Геккель. Этому же немецкому философу принадлежит авторство таких биологических терминов, как онтогенез, филогенез, которые также имеют прямое отношение к экологии.

Что означает экология

Как уже можно догадаться, экология - понятие всеобъемлющее, заключающее в себя массу вопросов, связанных со средой обитания и её чистотой. Но почему мы так часто слышим составные слова с приставкой «эко» и понимаем это как чистоту, здоровье, безопасность? Ничего сложного! Ведь основной мыслью экологии как науки является поиск решений, позволяющих сохранить красоту и здоровье природы. Эколог - это человек, который изучает влияние любых процессов, веществ, вещей на мир окружающий и живые организмы. Поэтому, когда человек говорит экология, он подразумевает чистоту окружающей среды. Когда мы произносим любое слово с приставкой «эко», то подразумеваем, что это нечто чистое, безопасное и полезное для нашего здоровья. Исключением являются специфические термины, употребляемые в научной среде.

Экотоп - отдельный участок среды обитания живых организмов, претерпевший некоторые изменения в результате деятельности этих организмов.

Экосистема - среда взаимодействия группы живых организмов.

В остальных случаях слова с приставкой «эко» - это новые слова, составленные с заявкой на указание выгоды. Т. е., по сути, очень часто экопродукты, экоматериалы, экокультура - это всего лишь маркетинговый ход. Доверять слепо такой приставке не всегда стоит. Лучше внимательно присмотреться к вещи, которую пометили заветным зелёным листочком (эмблема экологически чистых товаров) и изучить состав. А уж потом делать выводы о чистоте и безопасности выбранного продукта.

Где и кому нужна экология

Сегодня предмет экологии изучают в школе, средних и высших специальных заведениях, вне зависимости от профиля. Конечно, на отделениях ботаники, агрономии, зоологии и т. п. этому предмету уделяют куда больше внимания, чем, например, на экономическом факультете. Но практически в любой общеобразовательной программе есть раздел экологии. И это не случайно. Каждый человек должен быть экологически грамотен. Вы можете не быть юристом, но понимать, какая среда вас окружает, вам стоит. Можно не владеть понятиями медицины, но знать основы, как сохранить здоровье планеты важно. Где и как мы соприкасаемся с вопросами экологии? Ну, например, когда вы идёте выбрасывать мусор, вы уже становитесь «винтиком» в механизме системы, которая или нарушает общее благополучие окружающей среды или помогает сохранить здоровье планеты. Ведь надо знать, как правильно и куда выбросить мусор, чтобы минимизировать отрицательное влияние отходов на здоровье людей и экосреды. Когда человек закуривает сигарету, он также оказывает непосредственное влияние на формирование фона здоровья природы. Одна, казалось бы, сигарета, но может принести массу негативных перспектив и самому курильщику, и окружающему миру в целом.

Сегодня экологические отделы есть почти при каждом промышленном предприятии. Экологическая служба работает в каждом городе. В масштабах страны вопросы экологии решаются и обсуждаются в рамках серьёзных совещаний. Об экологии нашей планеты говорят, думают, спорят ученые и обычные люди. Каждый день, просыпаясь утром, мы соприкасаемся с разными сферами этой науки. Она интересна, многогранна и очень важна для каждого из нас и для всех людей в целом.

Экологические проблемы и их решение

Когда мы заговорили о приставке «эко», как о знаке чистоты, - это была позитивная «частица» темы. Есть и обратная сторона - негатив! Словосочетания «экологическая проблема», «экологическая катастрофа» нередко нас пугают в заголовках газет, интернет-СМИ, телепрограммах и радиосводках. Обычно под этими словосочетаниями «прячется» что-то страшное, угрожающее и грязное. Грязь здесь имеется в виду в прямом смысле слова. Например, выброс с какого-нибудь завода в море загрязняет водную среду и может нанести ущерб живым обитателям этой экосистемы. Это экологическая проблема, каких сегодня может быть масса. Когда мы говорим об истончении озонового слоя, мы подразумеваем экологическую катастрофу, к которой может привести это явление. Наука, которую мы здесь рассматриваем, как раз направлена на то, чтобы минимизировать риски возникновения экологических проблем и уж тем более не допустить развития целых катастроф в масштабах города, страны, планеты. Именно для этих целей была создана и развивается эта многогранная, интересная и невероятно важная наука.

Как предупреждаются и решаются проблемы экологии

Если есть наука, существуют и учёные, которые занимаются её развитием. Учёные-экологи трудятся над изучением разных вопросов экологии. Это и узкоспециализированные сферы, как например агроэкология, зооэкология, промышленный комплекс и экология общая, классическая. По всему миру создаются и успешно работают различные экослужбы. Например, в нашей стране есть такой орган, как экологическая полиция. Это служба, которая следит за соблюдением правил экологической безопасности в городах и других населённых пунктах. На каждом предприятии есть собственный отдел, который контролирует влияние работы предприятия на окружающую среду и сдаёт отчётность по этому поводу высшим органам.

В масштабах мировой науки постоянно ведутся разработки, направленные на оптимизацию различных процессов, для снижения рисков развития экологических проблем и предупреждения возникновения катастроф. Экоконтроль работает в сетевых продуктовых магазинах, чтобы не допустить попадания на столы некачественных продуктов.

Но каждому человеку следует помнить, что и он является важным звеном системы, так или иначе влияющей на чистоту и здоровье нашего «дома», нашей планеты. От того, как живет, как думает, как действует каждый человек, тоже зависит очень многое. Поэтому стоит уделить внимание этой науке хотя бы на уровне общего ознакомления с её основными понятиями и проблемами.

КАРАГАНДИНСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Рахимжанова Р.И.

Исабаев А.С.

ЭКОЛОГИЯ

Учебно- практическое пособие для дистанционного обучения студентов всех специальностей

КАРАГАНДА 2003

ВВЕДЕНИЕ

Экология стала для всего человечества не только наукой, но и способом мышления, поведе­ния, реальностью действий. Она стала одной из сторон гуманизма, вклю­чающей в себя понимание единства человека с природой, вы­сокую культуру, интеллект.

Слово "экология" впервые употребил Э. Геккель, обозначив им биологическую науку, изучающую взаимоотношения организмов с окружающей их средой.

В соответствии с принятой сейчас классификацией любое изменение в среде обитания входит в компетенцию экологии. Одной из важнейших задач экологии является оптимизация взаимоот­ношений между человеком, с одной стороны, отдельными видами и попу­ляциями, экосистемами, с другой. Сохране­ние всех видов, популяций и экосистем на нашей планете считается эколо­гически и экономически целесообразным, а концепция по­лезных и вредных-несостоятельна. Оптимизация взаимоотношений че­ловека с природой рассматривается как необходимое условие существо­вания человека с различными взаимоотношениями, которые должны проявляться в мини­мальном ущербе живым организмам и неживой природе. Появление на нашей планеты экологических катастроф говорит о необходимости, по уменьшению выбросов вредных веществ в окружающую среду и ее загрязнения, созданию малоотходных и безот­ходных технологий, охраны природы.

Большое значение имеет экологическое воспитание и образование людей. Многие просто не знают о надви­гающейся беде и тех отрицательных последствиях, которые вызываются загрязнением окружающей среды.

Понятием, созвучным с термином "экология", в боль­шинстве случаев является любое взаимодействие человека и природы или ухудшение качества окружающей среды, вызванное хозяйственной дея­тельностью человека. Экология как наука имеет собственные цели, объекты и методы ис­следования, а также различные направления: общая экология, приклад­ная экология, популяционная экология, аутэкология и др. Существуют два подхода: экосистемный и популяционный. Экосистемный базируется на понятии экосистемы - совокуп­ности организмов и неживых компонентов. При таком подходе экологию рассматривают как науку об системах, и любое изучае­мое явление представляет интерес прежде всего в том, что оно является составной частью экосистемы. Популяционный обращает внимание на популяциях, т. е. совокупностях особей одного вида, населяющих определенное пространство и обитающие в пределах одного биогеоценоза. В отличие от экосистемно­го подхода, популяционный под­ход более склонен к аналитическому объяснению.

В настоящее время бытует представление, что все связанное с загряз­нением окружающей среды и с уменьшением вредного воздействия чело­веческой деятельности на природу является экологией. Основу экологии составляет изучение функционирования особей, популяций, сообщества, человека и их взаи­модействий с окружающей средой при воздействии экологических факто­ров, проявляющихся в физических, химических и биологических измене­ниях. Здесь любые изменения особей, популяций, сообществ, человека яв­ляются своеобразными индикаторами окружающей среды и ее загряз­нения.

Характерной чертой экологии является то, что она яв­ляется междисциплинарной наукой. По мере своего развития и освоения человеком новых дис­циплин экологические знания должны подниматься по спирали вверх.

1. Определения экологии

1.1 Что такое экология. Термин "экология" (буквально от греч. oikos - жилище, местопребы­вание, дом и logos- наука) был предложен Эрнстом Геккелем в 1866 г. Это наука, изучающая организацию и функционирование систем различных уровней. В настоящее время современная экология изучает также взаимодействия человека и биосферы, про­изводства с окружающей его природной средой и другие проблемы.

В зависимости от объекта и предмета исследований, экология подразделяется как:

1. Часть биологии, изучающая отношения организмов (особей, попу­ляций, биоценозов и т. п.) между собой и окружающей средой, называется биоэкологией.

2. Дисциплина, изучающая общие законы функциониро­вания экосистем различного уровня.

3. Комплексная наука, исследующая среду обитания живых существ (включая человека).

4. Наука о способах ограничения потребления ресурсов биосферы для удовлетворения нужд хозяйственной дея­тельности человека.

В настоящее время развивается экологизация различных дис­циплин, под которой понимается процесс внедрения систем технологических, управленческих и других реше­ний, позволяющих эффективно использовать природные ресурсы. В связи с этим экология распалась на ряд научных отраслей и дисцип­лин, далеких от первоначального понимания экологии как биоло­гической науки об отношениях живых организмов с окружающей их сре­дой. Но в основе всех современных направлений экологии лежат фунда­ментальные идеи биоэкологии.

Экологию по размерам объектов изучения делят на географическую, объектами изучения которой являются крупные геосистемы, географические процессы с участием живого и глобальную экологию - учение о биосфере Земли.

По отношению к предметам изучения экологию подразделяют на эко­логию микроорганизмов, грибов, растений, животных, человека, сель­скохозяйственную, прикладную, инженерную и т.д.

По средам и компонентам различают экологию суши, водо­емов, морскую, высокогорную, химическую.

По подходам к предмету исследования - аналитическую и ди­намическую экологию.

В системе экологии человека выделяют социальную экологию, изу­чающую взаимоотношения социальных групп общест­ва, так и человека в целом.

1.2 Задачи экологии В зависимости от решаемых задач экологию подразделяют на общую, исследующую основные принципы организации и функционирования различных систем, и частную, сферой которой являет­ся изучение конкретных групп.

Общая экология классифицируется по уровням организации. Популяционная экология изучает популяции - сово­купности особей одного вида объединяемых общей территорией. Биоценология исследует структуру и ди­намику природных сообществ - совокупностей совместно обитающих популяций разных видов.

В настоящее время многие разделы экологии имеют выраженную практическую направленность и имеют большое значение для развития различных отраслей хозяйства. Основной задачей экологии на современном этапе является изучение количественными методами основ структуры и функциониро­вания природных и созданных человеком систем. Окружающая нас живая природа не является беспорядочным сочетанием живых су­ществ. Она представляет собой устойчивую и организованную систему, сложившуюся в процессе эволюции органического мира. Любые явления, связанные с воздействиями человека на природу, обратными влияниями природы на человека и его экономику, с хозяйственными процессами называются экологической проблемой.

Взаимоотношение человека с видами и сообществами может быть достигнута за счет уси­лий со стороны человека. Этим может быть достигнуто решение многих хозяйственных проблем:

Интенсификация производства ряда отраслей;

Сохранение и экономия дорогостоящего сырья;

Увеличение продолжительности жизни и уменьшение заболевае­мости людей;

Совершенствование механизмов взаимодействия общества и приро­ды.

Экология – это наука, которая изучает законы природы, взаимодействие живых организмов с окружающей средой, основы которой заложил Эрнст Геккель в 1866 году. Однако люди интересовались секретами природы еще с древности, имели бережное отношение к ней. Понятий термина «экология» существуют сотни, в разные времена ученые давали свои определения экологии. Само слово состоит из двух частиц, с греческого «ойкос» переводится как дом, а «логос» — как учение.

С развитием технического прогресса состояние окружающей среды стало ухудшаться, что привлекло внимание мирового сообщества. Люди заметили, что воздух стал загрязненным, исчезают виды животных и растений, ухудшается вода в реках. Этим и многим другим явлениям дали название – .

Глобальные экологические проблемы

Большинство экологических проблем из локальных переросли в глобальные. Изменение небольшой экосистемы в конкретной точке мира может повлиять на экологию всей планеты. К примеру, изменение океанического течения Гольфстрим приведет к крупным климатическим изменениям, похолоданию климата в Европе и Северной Америке.

На сегодняшний день ученые насчитывают десятки глобальных экологических проблем. Приведем лишь наиболее актуальные из них, которые угрожают жизни на планете:

• — изменение климата;
• — истощение запасов пресной воды;
• — сокращение популяций и исчезновение видов и ;
• — истощение полезных ископаемых;

Это далеко не весь перечень глобальных проблем. Скажем так, экологические проблемы, которые можно приравнять к катастрофе, — это загрязнение биосферы и . Ежегодно температура воздуха повышается на +2 градуса по Цельсию. Причиной этого являются парниковые газы. В Париже проводилась всемирная конференция, посвященная проблемам экологии, на которой многие страны мира обязались сократить количество выбросов газов. В результате высокой концентрации газов происходит таяние льдов на полюсах, повышается уровень воды, что в дальнейшем грозит затоплению островов и берегов континентов. Чтобы предотвратить надвигающуюся катастрофу, требуется выработать совместные действия и проводить мероприятия, которые будут способствовать замедлению и прекращению процесса глобального потепления.

Предмет изучения экологии

На данный момент существует несколько разделов экологии:

• — общая экология;
• — биоэкология;

У каждого раздела экологии существует свой предмет изучения. Наиболее популярной является общая экология. Она изучает окружающий мир, который состоит из экосистем, их отдельные компоненты – и рельеф, почва, животный и растительный мир.

Значение экологии для каждого человека

Забота об экологии на сегодняшний день стала модным занятием, прситавку «эко» используют везде. Но многие из нас даже не осознают глубины всех проблем. Конечно, это хорошо, что огромное человечество людей стало неравнодушным к жизни нашей планеты. Однако стоит осознать, что состояние окружающей среды зависит от каждого человека.

Любой житель планеты может ежедневно выполнять простые действия, что поможет улучшить экологию. К примеру, можно сдавать макулатуру и уменьшить использование воды, экономить электроэнергию и выбрасывать мусор в урну, выращивать растения и использовать предметы многоразового использования. Чем больше людей будет выполнять эти правила, тем будет больше шансов сохранить нашу планету.

Современное распространение живых организмов определяется в первую очередь условиями среды, в которой они обитают. Все живые и неживые объекты, окружающие растения, животных и другие организмы и непосредственно взаимодействующие с ними, называются средой обитания .

Под термином окружающая среда (или окружающая природная среда) обычно понимается та часть природы, на которую простирается влияние человека.

Элементы среды, воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами . По своему происхождению и специфике влияния экологические факторы делят на три основные группы:

- Абиотические факторы – это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы, определяя условия их существования (температура, свет и другая лучистая энергия, влажность и газовый состав воздуха, атмосферное давление, осадки, снежный покров, ветер, солевой состав воды, почвы, рельеф местности и т.п.).

- Биотические факторы – это все формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм испытывает прямое или косвенное влияние других особей, вступает во взаимоотношения с представителями своего или иных видов (растений, животных, микроорганизмов), зависит от них или сам оказывает воздействие.

- Антропогенные факторы – все формы деятельности человека, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.обитания. К таким факторам относится воздействие промышленности, сельскохозяйственного производства, транспорта и всех других форм ведения хозяйства. Антропогенные воздействия на живой мир планеты продолжают возрастать.

Любой из экологических факторов может то проявляться как непосредственная причина изменения обмена веществ, то действовать косвенно, влияя на жизнедеятельность организмов, изменяя среду обитания.

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ есть ряд общих закономерностей. К ним относится реакция организмов на интенсивность или силу воздействия фактора. Как недостаточное, так и избыточное действие его отрицательно сказывается на жизнедеятельности организма. Для представителей разных видов условия, в которых они себя особенно хорошо чувствуют, неодинаковы. Например, некоторые растения (влаголюбивые) предпочитают очень влажную почву (капуста, кабачки), другие – переносят засушливую погоду. Одни любят сильную жару (дыня), другие предпочитают тень, прохладу (цветная капуста). Эти факторы очень существенно влияют на рост и состояние растений. Точка, при которой наблюдается их максимальный рост, называется оптимумом. Обычно это относится к диапазону температур. Благоприятная сила воздействия фактора (дозировка) называетсязоной оптимума фактора для организма данного вида. Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которой еще возможен рост, называютдиапазоном устойчивости. Точки, ограничивающие его, то есть максимальная и минимальная пригодная для жизни температура, это пределы устойчивости или пределы выносливости вида. Степень выносливости по отношению к данному экологическому фактору называютэкологической валентностью. Экологическая валентность организма представляет собой его способность заселять разнообразные среды.

По мере приближения к точкам предела устойчивости, если действие фактора уменьшается или возрастает, жизнедеятельность снижается вплоть до полного угнетения или гибели живого существа (в нашем примере – растения), то есть речь идет о стрессовых зонах в рамках диапазона устойчивости. Аналогичное влияние могут оказывать и другие факторы.

Для каждого вида растений и животных существуют оптимум, стрессовые зоны, или зоны угнетения, и пределы устойчивости (выносливости) в отношении каждого фактора окружающей среды. (рис.2.1).

Разбирая пример с температурой, мы рассматривали изменение только одного фактора, полагая, что все остальные как бы соответствуют зоне оптимума. Мы наблюдали действия закона лимитирующих факторов , сформулированного Ю.Либихом. Фактор, который за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма, называют лимитирующим. К изменениям этого фактора организмы особенно чувствительны. Нередко лимитирующими факторами оказываются биотические, то есть воздействие одних видов животных и растений на другие. Например, недостаток пищи лимитирует развитие и распространение различных видов животных. К лимитирующим факторам развития растений относятся температура, свет, водообеспеченность и т.д Ни один из факторов не действует в одиночку. Все организмы при взаимодействии со средой должны поддерживать динамическое равновесие, илигомеостаз.

Рис.2.1. Зависимость результатов воздействия экологического фактора от его интенсивности.

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври» (от греческого эурис – широкий). Например, эвритермный вид – выносящий значительные колебания температуры. Узкая экологическая валентность обозначается приставкой «стено» (от греческого стенос – узкий) – стенотермный. Виды, которые могут приспособиться к колебаниям различных экологических факторов в широких пределах, называются эврибионтными ; виды, для существования которых необходимы строго определенные условия, называютсястенобионтными.

Под воздействием экологических факторов живые организмы объединяются в определенные иерархические системы, которые представляют собой разные уровни организации живого вещества: популяции, сообщества и экосистемы.

Популяцией называют группу особей одного вида, занимающую определенное пространство и обладающую необходимыми возможностями для поддержания своей численности в постоянно изменяющихся условиях среды. Слово «популяция» происходит от латинского «populus» – народ, население.

В природе популяции разных видов объединяются в системы более высокого ранга – сообщества. Сообщество (биотическое)- это совокупность популяций, населяющих определенную территорию. Сообщества организмов связаны энергетическими связями с неорганической средой. Растения, например, могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Наименьшей единицей, к которой может быть применен термин «сообщество», являетсябиоценоз (термин введен немецким зоологом К.Мебиусом в 1877 г.).

Биоценозами называют группировки совместно обитающих и взаимосвязанных организмов. Масштабы биоценозов различны – от сообществ нор, муравейников, листвы деревьев до населения целых ландшафтов: лесов, степей, пустынь и т.п. Термин «биоценоз» употребляют чаще всего применительно к населению территорий, которые на суше выделяют по относительно однородной растительности, например, биоценоз еловых лесов, пшеничного поля и т.п.

Биота (от греческогоbiote– жизнь) – совокупность видов растений, животных и микроорганизмов, объединенных общей областью распространения. В отличие от биоценоза, может характеризоваться отсутствием экологических связей между видами.

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально-энергетическими связями. Пространство, занимаемое биоценозом, называется биотопом. Биоценоз и его биотоп представляют собой два нераздельных элемента, образующих более или менее устойчивую систему, именуемуюбиогеоценозом . Понятиебиогеоценоз (от греческогоbio– жизнь,geo– земля,koinos– общий) введено в науку русским ученым В.Н. Сукачевым в 1940 г.

Идея о взаимосвязи и единстве всех явлений и предметов на земной поверхности возникла почти одновременно в СССР и за рубежом с той лишь разницей, что в СССР она развивалась как учение о биогеоценозе, а в других странах – как учение об экосистемах . Экологическая система, илиэкосистема – это единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором все компоненты связаны между собой обменом вещества и энергии.

Биогеоценоз и экосистема – понятия сходные, но не тождественные. И то, и другое понятие подразумевает совокупность живых организмов и среды обитания, но экосистема – понятие безразмерное. «От капли до океана», – так образно охарактеризовал ее автор термина «экосистема» английский биолог А.Тенсли. Муравейник, аквариум, пруд, болото, кабина космического корабля – все это экосистемы (рис. 2.2)

Биогеоценоз в отечественной литературе принято характеризовать как экосистему, границы которой очерчены ареалом распространения растительного покрова – фитоценоза. Например, степные, болотные, луговые и т.п. биогеоценозы. Иными словами, биогеоценоз – это частный случай экосистемы, всегда явление естественное, даже в случае воздействия на него человека. Экосистема же может быть целиком искусственной (аквариум, космический аппарат и т.п.).

Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот вещества в экосистемах возможны только за счет постоянного притока энергии. Жизнь на Земле существует благодаря энергии солнечного излучения, которая переводится фотосинтезирующими растениями (автотрофами) в химические связи органических соединений. Все остальные организмы получают энергию с пищей. Перенос энергии пищи от ее источника (автотрофов) через ряд организмов, происходящий путем поглощения одних организмов другими, называется пищевой (трофической) цепью (рис. 2.3).

Рис. 2.2. Схематическое строение экосистемы.

Рис.2.3. Схема, иллюстрирующая пищевые цепи в экосистеме (По Акимовой Т.А, Хаскину В.В., 1994.).

Каждая экосистема содержит совокупность животных и растительных организмов, которые по формам питания можно разделить на две группы:

Автотрофы (кормящие себя сами) – зеленые растения, способные осуществлять фотосинтез и использующие минеральные элементы для роста и воспроизводства.Фотосинтез – это сложный процесс превращения воды и углекислого газа в сахара с помощью солнечной энергии. Из образованных таким образом сахаров и минеральных элементов питания, получаемых из почв или воды, растения синтезируют сложные вещества, входящие в состав их организмов. Иными словами простые химические вещества, из которых состоит воздух, вода и минералы горных пород и почвы, превращаются в сложные соединения типа белков, жиров и углеводов, называемых органическими. Автотрофные растения – это продуценты экосистемы (от латинскогоproducens– производящий), создающие органические вещества из неорганических. Из этих органических веществ и образуются ткани растений и животных. Фотосинтезирующие растения продуцируют пищу для всех остальных организмов экосистемы, поэтому их и называют продуцентами.

Гетеротрофы (питающиеся другими) – организмы, которым для питания необходимы органические вещества. Эти организмы имеют значительно более сложный обмен веществ. В свою очередь все гетеротрофы подразделяются на организмы-потребители(консументы ) и организмы, разлагающие органические вещества на исходные неорганические компоненты(редуценты ).

Консументы (от латинскогоconsumo– потребляю) – это организмы, потребляющие органические вещества. К ним относятся самые разнообразные организмы: как простейшие, черви, рыбы, моллюски, насекомые и прочие членистоногие, пресмыкающиеся, птицы, так и млекопитающие, включая человека. Различаютконсументы первого порядка – растительноядные животные, будь то слон или клещ (или первичные консументы), консументы второго, третьего и более высоких порядков, потребляющие животную пищу (хищники, или плотоядные), а также всеядные (илиэврифаги), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу (лисы, свиньи, тараканы и др.).

Редуценты (от латинскогоreducens– возвращающий, восстанавливающий) – организмы, разлагающие мертвое органическое вещество. К ним относятся всевозможные сапрофитные бактерии, грибы и животные –детритофаги , питающиеся мертвым или частично разложившимся органическим веществом – детритом. В почве это мелкие беспозвоночные, питающиеся отбросами, например, мелкие клещи, земляные черви, многоножки; в водных экосистемах – моллюски, крабы и черви; при гниении – бактерии; при разложении растительного опада – грибы. По составу и активности сообщества редуцентов не менее разнообразны, чем другие сообщества, но гораздо менее знакомы обычному человеку.

Очевидно, что ни один организм не существует вне связи с другими. Каждый может жить, только взаимодействуя с окружающей средой, в рамках определенной экосистемы. Наглядным примером, в этом смысле, является лес. В экологической системе все связи между организмами соединены между собой и образуют сложную цепь пищевых взаимоотношений, или трофические цепи (продуценты – консументы – редуценты), поскольку пища – важнейший фактор жизнедеятельности организмов.

У животных и растений возникло огромное количество взаимных адаптаций (приспособлений), определяемых трофическими или пищевыми связями. Существует четкая экологическая закономерность, называемая пирамидой чисел , согласно которой количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев, неуклонно уменьшается. Например, на 1 волка в северных лесах приходится около 100 лосей, на каждого крупного хищника (льва, леопарда, гепарда) в саваннах Африки – от 350 до 1000 диких животных. Располагая данными о численности волка и суточной потребности его в пище, приблизительно рассчитано, что в течение календарного года 2400 особей изымают 7480 кабанов, 5560 лосей, 4020 косуль. Последовательное уменьшение количества животных в цепи питания сопровождается соответственным снижением их общей биомассы, а это приводит к сокращению потока энергии в экосистеме.

Совокупность множества параметров среды, определяющих условия существования того или иного вида, и его функциональных характеристик (преобразование им энергии, обмен информацией со средой и с себе подобными и др.) представляет собой экологическую нишу. Экологическая ниша включает не только положение вида в пространстве, но и функциональную роль его в сообществе (например, трофический уровень) и его положение относительно абиотических условий существования (температура, влажность и т.п.). По Н.Ф.Реймерсу,экологическая ниша – это совокупность условий жизни внутри экологической системы, предъявляемых к среде видом или его популяцией. Таким образом, каждый вид в среде, где он обитает, занимает место, которое обусловлено его потребностью в пище, территории, связано с функцией воспроизводства. Такие экологические связи создают определенную структуру биоценоза. Биоценозы – динамические системы, они находятся в постоянном развитии, им свойственна сукцессия.

Сукцессия (от латинского «сукцедо» – следую) – последовательная смена одного биоценоза другим. Суть этого явления заключается в том, что под влиянием внутреннего

развития биоценозов, их взаимодействия с окружающей средой они постепенно «стареют» и сменяются другими типами биоценозов, например, зарастание озера и превращение его в болото; высыхание болота и трансформация его в луг; смена пород в лесу после пожара и т.д.

Процесс сукцессии включает следующие этапы:

возникновение не занятого жизнью участка;

миграция на этот участок различных организмов;

приживание организмов;

формирование структуры биоценоза путем конкуренции;

преобразование местообитания для стабилизации условий среды и отношений между организмами.

Важное экологическое положение состоит в том, что чем разнороднее и сложнее биоценоз, тем выше его устойчивость, способность противостоять различным внешним воздействиям.

Устойчивость природных биоценозов определяется тем, что слагающие их виды в процессе эволюции приспособились друг к другу настолько, что стали как бы заботиться о целостности, структуре своего биогеоценоза. Взаимоотношения между хищником и его добычей, или жертвой, является примером так называемой обратной связи, при которой один вид наносит ущерб другому и не может жить без него. Еще один пример. В годы, когда растительная пища для какого-либо вида насекомого в избытке, популяция его быстро размножается и резко повышается его численность. В системе проявляется положительная обратная связь, которая стремится вывести ее из равновесия. Но резко возросшая численность популяции приводит к столь же резкому снижению запасов растительной пищи, в результате нехватки которой в системе обнаруживается отрицательная обратная связь, возвращающая ее в исходное состояние. Устойчивость экосистем характеризует так называемый принцип Ле Шателье . Суть его состоит в том, что при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, последнее смещается в направлении, при котором эффект этого воздействия ослабляется (действуют отрицательные обратные связи).