Правило Гаузе формулируется так: два вида, обитающие на одной и той же территории, не могут иметь совершенно одинаковую экологическую нишу. - раздел Экология, Экология Два Близких Вида Избегают Конкуренции Каким-Либо Способом: Имеют Различия В ...
Два близких вида избегают конкуренции каким-либо способом: имеют различия в суточной или сезонной активности, в пище и др. Так, большой и хохлатый бакланы кормятся в одних и тех же водах. Но большой баклан добывает пищу у дна (камбалы и креветки), а хохлатый ловит планктонную рыбу в верхних слоях воды. Если львы и леопарды живут на одной территории, то львы охотятся на крупных животных, а леопарды - на мелких.
Близкородственные виды со сходными потребностями часто обитают в разных географических областях. Вероятно, действие естественного отбора в процессе эволюции направлено на предотвращение конфронтации видов со сходным образом жизни.
Организмы воздействуют друг на друга и косвенно: бактерии формируют химический состав почв, воды; растения влияют на микроклимат и прочие физические факторы и т. д. При вымирании каких-то видов могут перестать существовать зависящие от них другие виды.
Информация об экологических нишах позволяет управлять домашними и дикими видами растений и животных как источниками пищевых и иных ресурсов. Кроме того, она помогает прогнозировать последствия изъятия или внедрения того или иного вида в экосистемы.
Антропогенные факторы- это совокупность различных воздействий человека на неживую и живую природу. Только самим своим физическим существованием люди оказывают заметное влияние на среду обитания: в процессе дыхания они
Глава 5. Экологические факторы
ежегодно выделяют в атмосферу 1-Ю12 кг С02, а с пищей потребляют свыше 5-1015 ккал. В значительно большей степени на биосферу влияет производственная деятельность людей. В результате нее изменяются рельеф, состав земной коры и атмосферы, климат, происходит перераспределение пресной воды, исчезают естественные экосистемы и создаются искусственные агро- и техноэкосистемы, возделываются культурные растения, одомашниваются животные и т. д.
Воздействие человека может быть прямым и косвенным. Например, вырубка и раскорчевка леса оказывают не только прямое действие, но и опосредованное - изменяются условия существования птиц и зверей. Подсчитано, что с 1600 г. человеком уничтожено 162 вида птиц, свыше 100 видов млекопитающих и множество других видов растений и животных. Но, с другой стороны, он создает новые сорта растений и породы животных, увеличивает их урожайность и продуктивность. Искусственное переселение растений и животных также оказывает влияние на жизнь экосистем. Так, кролики, завезенные в Австралию, размножились настолько, что причинили огромный ущерб сельскому хозяйству.
Наиболее очевидное проявление антропогенного влияния на биосферу - загрязнение окружающей среды.
Значение антропогенных факторов постоянно растет, по мере того как человек все больше подчиняет себе природу. Воздействие их так велико, что породило новую дисциплину - «Охрана окружающей среды», экологические принципы которой рассматриваются во второй части учебника - «Основы прикладной экологии».
Приведенное разделение экологических факторов на три группы, конечно, условно. Оно не может охватить всю сложность взаимо-отношений организмов между собой и с окружающей средой.
Предложены и другие классификации экологических фактора!. По мнению А. С. Мончадского (1962), например, экологические факторы следует подразделять на две группы: изменяющиеся закономерно, периодически и изменяющиеся без каких-либо закономерностей.
Глава 5. Экологические факторы
5.2. ЭкологическаяНесмотря на большое разнообразие эко-пластичностьлогических факторов, в характере их воздействия и в ответных реакциях живых организмов можно выявить ряд общих закономерностей.
Эффект влияния факторов зависит не только от характера их действия (качества), но и от количественного значения, воспринимаемого организмами: высокая или низкая температура; степень освещенности, влажности; количество пищи и т. д. В процессе эволюции выработалась способность организмов адаптироваться к экологическим факторам в определенных количественных пределах. Уменьшение или увеличение значения фактора за этими пределами угнетает жизнедеятельность, а при достижении некоторого минимального или максимального уровня наступает гибель организмов.
Зоны действия экологического фактораи теоретическая зависимость жизнедеятельности организма, популяции или сообщества от количественного значения фактора в общем виде показаны на рис. 5.11.
Рис. 5.11. Зависимость жизнедеятельности от количественного значения экологического срактора
Глава 5. Экологические факторы
Количественный диапазон любого экологического фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности, называется экологическим ОПТИМУМОМ (лат. optimus - наилучший). Значения фактора, лежащие в зоне угнетения, называются экологическим песси-
мумОМ(лат. pessimum - наихудший). Минимальное и максимальное
значения фактора, при которых наступает гибель, называются соответственно экологическим минимумом и экологическим максимумом. Кривая, изображенная на рис. 5.11, как правило, не является симметричной (рис. 5.12).
Любые виды организмов, популяций или сообществ приспособлены, например, к существованию в определенном интервале температур.
1,' 1п»исимость вылета насекомых от влажности почвы
В табл. 5.1 представлен приблизительный среднестатистический температурный диапазон активной жизни на суше и в воде. Колеба-
Глава 5. Экологические факторы
ния температур в воде меньше, чем на суше, поэтому выносливость водных организмов к ее колебаниям меньше, чем наземных.
Таблица 5.1 Температурный диапазон жизни на Земле, °С (по В. А. Радкевичу, 1977)
Среда обитания
| Минимум
| Максимум
| Амплитуда колебаний |
|
Суша Моря Пресные воды Пресные воды
| - 70,0
- 3,5
0,0
| + 55,0 + 36,0 + 93,0
| 125,0 39,5 93,0
|
Верхним пределом жизни, вероятно, являются температуры, при которых разрушаются ферменты и свертываются белки (50 - 60 °С). Однако отдельные организмы могут существовать при более высоких температурах. В горячих источниках Камчатки и Америки, например, были обнаружены водоросли при температуре более 82 °С.
Нижний предел температуры, при котором возможна жизнь, в среднем около -70 °С, хотя отдельные кустарники в Якутии не вымерзают даже при более низкой температуре. В анабиозе (гр. anabiosis -выживание), т. е. в неактивном состоянии, некоторые организ-мы сохраняются при абсолютном нуле (-273 °С).
Все темы данного раздела:
Б. П. Усанов, Л. И. Жукова Э 40
ЭКОЛОГИЯ: Учебник для технических вузов / Л. И. Цветкова, М. И. Алексеев и др.; Под ред. Л. И. Цветковой. - М.: Изд-во АСВ, СПб.: Химиздат, 2001. - 552 с: ил. - ISBN 5 - 93093 - 096 - 1
Следовательно, предметом экологии являются системы надорганизмемного уровня - популяционные, экологические и биосфера.
Популяционные системы- это биосистемы, в которых биотические компоненты представлены, как сказано выше, популяциями.
Популяция- это совокупность разново
Экосистема - это надорганизменная система, в которой биотический компонент представлен биоценозом, а абиотический - биотопом.
Часто экосистему выделяют внутри естественных границ. Например, границей озера служит береговая линия, а города - административные границы.
Как большие, так и малые экосистемы обычно не
Фотосинтез есть накопление части солнечной энергии путем превращения ее в потенциальную энергию химических связей органических веществ.
Фотосинтез - необходимое связующее звено между живой и неживой природой. Нобелевский лауреат А. Сент-Дьердьи писал: «Жизнью движет слабый непрекращающийся поток солнечного света».
Значен
Весие главным образом за счет отрицательных обратных связей.
Следовательно, экосистемы способны поддерживать относитель ную стабильность своего состояния.
И Стабильность экосистемв экологии означает свойство любой системы возв
Эволюция экосистем, в отличие от сукцессии, представляет собой длительные процессы их исторического развития, которые необратимы и ацикличны.
В основе эволюции лежит естественный отбор на видовом или более низком уровне. Эволюция экосистем в какой-то степени повторяется в их сукцессионном развитии.
Если сравнить состав и структ
Энергия - одно из основных свойств материи - способность производить работу.
Все, что происходит внутри и вокруг нас, основано на работе, в процессе которой одни виды энергии переходят в другие согласно фундаментальным законам физики.
Законы термодинамики
Организмы, получающие энергию Солнца через одинаковое число ступеней, принадлежат к одному трофическому уровню.
Так, зеленые растения - продуценты- занимают первый трофический уровень; травоядные животные - первичные консу-менты- второй; хищники - вторичные консумен
Описание потоков энергии является фундаментом экологического анализа для прогнозирования выхода полезных для человека продуктов.
Знание законов продуктивности экосистем, возможность количественного учета потока энергии и ее распределения имеют чрезвычайное практическое значение. Первичная продукция аг-роценозов и природных
Показателем энергоэффективности является отношение количества полезной энергии на выходе системы ко всей полезной энергии на входе.
Энергоэффективность зависит также от соответствия качества энергии качеству выполняемой работы.
Для выполнения различных видов работы может применяться энергия разного качества. Чтобы гор
Деньги- это мера стоимости товаров, созданных трудом.
Они являются непосредственным представителем выполненной работы или затраченной полезной энергии. Приравненные к деньгам стоимости товаров приобретают одинаковое выражение и становятся сравнимы меж
Следовательно, деятельность человека увеличивает приток углерода в атмосферу в виде С02.
■ Круговорот азота.Воздух по объему почти на 80 % состоит из молекулярного азота N2 и представляет собой крупнейший резервуар этого элемента. Все живые организмы
Экологическая ниша - это совокупность территориальных и функциональных характеристик среды обитания, соответствующих требованиям данного вида.
В зависимости от источников питания, размеров территории, температуры и других физико-химических факторов экологические ниши делят на специализированные и общие.
Специализированны
Свойство организмов адаптироваться к существованию в том или ином диапазоне экологического фактора назы вается экологической пластичностью.
Чем шире диапазон экологического фактора, в пределах которого данный организм может жить, тем больше его экологическая пластичность. По степени пластичности выделяют два типа организмов: стенобион
Эврибионты обычно широко распространены. Стеноби-онты имеют ограниченный ареал распространения.
Исторически, приспосабливаясь к экологическим факторам, животные, растения, микроорганизмы распределяются по различным средам, формируя все многообразие экосистем, образующих биосферу Земли.
Ценность концепции лимитирующих факторов состоит в том, что она позволяет разобраться в сложных взаимосвязях в экосистемах.
Глава 5. Экологические факторы
К счастью, не все возможные экологические факторы регулируют взаимоотношения между средой, организмами и человеком. Приоритетными в тот или иной отрез
Живое вещество может рассматриваться как одна из независимых переменных энергетического поля планеты.
Очень вероятно, что в живом веществе основную роль играют не только состав и форма, но и симметрия атомов и молекул. Поэтому симметрия расположения атомов имеет для формирования обо-
Жизнь, создавая биохимическим путем свободный кислород, тем самым создает защитный экран озона, предохраняющий ее от губительных излучений.
Глава 6. В. И. Вернадский о биосфере
Как бы ни разрушался озон, он постоянно восстанавливается из кислорода, который поступает в нижние слои атмосферы в достаточном ко
Биосфера - это область не только вещества Земли, но и энергии, полученной из космоса, т. е. создание и Земли, и космоса.
В этом смысле представления о людях как о детях Солнца гораздо ближе к истине, чем гипотезы, объясняющие возникновение жизни лишь случайными изменениями земного вещества. Появление живой оболочки
Живые организмы - это трансформаторы лучистой энергии, особый механизм, строящий материю живой оболочки земной коры - биосферы.
Энергия, выделяемая организмами, есть в основном, а может быть, и целиком, энергия Солнца.
Итак, биосфера сочетает как сугубо земные, так и космические процессы, отражает их изменения в и
Превращение солнечной энергии в химическую в зеленых, хлорофиллоносных организмах - главное свойство живого вещества, его основная функция.
С зеленой частью биосферы неразрывно связан и весь остальной живой мир. Дальнейшую переработку созданных растениями химических соединений осуществляет живое вещество второго порядка - животные. И
Размножение организмов - важнейшее проявление «механизма земной коры», и в нем главное отличие живого от мертвого.
Область жизни - вся поверхность планеты. По выражению В. И. Вернадского, жизнь «всюдна» и стремится охватить все доступное пространство, расширяясь в геологическом времени. Растекание жизни есть пр
Системный анализ - это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит исследование объекта как системы.
Важные положения системного подхода были сформулированы учеными еще в XVIII - XIX веках. Так, Ю. Либих в 40-х годах прошлого столетия писал: «Мы рассматриваем природу как одно целое, и все явления
Модель - это имитация того или иного явления реального мира, позволяющая делать прогнозы.
В простейшей форме модель может быть вербальной (словесной) или графической, т. е. неформализованной. Если необходимы достаточно надежные количественные прогнозы, то модель должна быть формализов
Ответственность за экологические правонарушения
несут лица, не соблюдающие экологические законы и наносящие ущерб окружающей природной среде и человеку. Экологические нарушения отражают объективное противоречие в системе «общество - природа»:
Мониторинг - это система контроля, оценки и прогноза качества окружающей природной среды, включающая наблюдения за воздействием на нее человека.
Первое Межправительственное совещание по мониторингу было созвано в Найроби (Кения) в 1974 г. На нем обсуждались цели программы глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Большой вкла
Главным результатом экологического мониторинга должна быть оценка откликов экосистем на антропогенные возмущения.
Отклик, или реакция экосистемы - это изменение ее экологического состояния в ответ на внешние воздействия. Оценивать реакцию системы лучше всего по интегральным функциональным показателям ее
Расходование средств экологических фондов на цели, не связанные с природоохранной деятельностью, запрещается.
Глава 11. Экологические принципы охраны природы
Глава 11. Экологические принципы охраны природы
Стратегические мероприятия - это разработка ресурсосберегающих и малоотходных технологий, которые должны стать инженерным идеалом.
Однако трудно представить, например, оборотное водоснабжение в коммунальном хозяйстве, особенно при сбросе огромных объемов бытовых сточных вод. Поэтому совершенствование технологий очистки вредн
Повестка дня на XXI век, или Повестка 21.
Параллельно были подготовлены Рамочная конвенция об изменении климата и Конвенция о биологическом разнообразии.
Декларация и Заявление о принципах глобального консенсуса
Мыслить - глобально, действовать - локально.
Проблемы окружающей среды обусловлены миллионами мелких необдуманных поступков миллиардов людей. Исправить ситуацию могут тоже миллионы незначительных поступков, направленных на защиту Земли. Отд
Новости и инфо для студентов