Kodu Lillede töötuba

Peredelsky ökoloogia. Peredelski Lev Dmitrijevitš

25.07.2020

Lev Dmitrijevitš Peredelski- silmapaistev tegelane kohaliku ajaloo vallas.

L.D. Peredelski sündis 27. oktoobril 1922 Karatšovis. 1940. aastal lõpetas ta Karatšovi pedagoogilise kooli ja määrati maakooli direktoriks. Samal aastal võeti ta Punaarmeesse. Ta läbis õhutõrjevägedes kogu sõja, osales lahingus Moskva eest, teda autasustati sõjaliste ordenite ja medalitega. Pärast sõda lõpetas ta Moskva Pedagoogilise Instituudi ajaloo erialal. Töötas Karatševski RONO inspektorina, direktor maakoolid, aastast 1959 - direktor Keskkool neid. M.A. Gorki Karatšovis. “Tipptasemel rahvahariduses”, “RSFSRi austatud õpetaja”.

Ta osales aktiivselt kodulootöös. Kogutud ja süstematiseeritud rikkalik materjal, mis iseloomustab kuulsusrikast rada iidne linn, Karatševo elanike kangelaslikkust ja eneseohverdust selle enam kui 850-aastase ajaloo kõigil etappidel.

Raamat “Karatšov” läbis kaks trükki (1969, 1995). Lev Dmitrijevitš on Karatšovi linna aukodanik.

Otsingutulemuste kitsendamiseks saate oma päringut täpsustada, määrates otsitavad väljad. Väljade loend on esitatud ülal. Näiteks:

Saate korraga otsida mitmelt väljalt:

Loogilised operaatorid

Vaikeoperaator on JA.
Operaator JA tähendab, et dokument peab ühtima kõigi rühma elementidega:

teadusarendus

Operaator VÕI tähendab, et dokument peab vastama ühele rühmas olevatest väärtustest:

Uuring VÕI arengut

Operaator MITTE välistab seda elementi sisaldavad dokumendid:

Uuring MITTE arengut

Otsingu tüüp

Päringu kirjutamisel saate määrata meetodi, mille abil fraasi otsitakse. Toetatud on neli meetodit: otsing morfoloogiat arvesse võttes, ilma morfoloogiata, eesliidete otsing, fraaside otsing.
Vaikimisi tehakse otsing morfoloogiat arvesse võttes.
Ilma morfoloogiata otsimiseks pange fraasis olevate sõnade ette "dollari" märk:

$ Uuring $ arengut

Prefiksi otsimiseks peate päringu järele lisama tärni:

Uuring *

Fraasi otsimiseks peate lisama päringu jutumärkidesse:

" teadus-ja arendustegevus "

Otsi sünonüümide järgi

Sõna sünonüümide lisamiseks otsingutulemustesse peate lisama räsi " # " enne sõna või sulgudes olevat väljendit.
Ühele sõnale rakendades leitakse sellele kuni kolm sünonüümi.
Sulgudes olevale avaldisele rakendades lisatakse igale sõnale sünonüüm, kui see leitakse.
Ei ühildu morfoloogiavaba otsinguga, eesliiteotsinguga ega fraasiotsinguga.

# Uuring

Rühmitamine

Otsingufraaside rühmitamiseks peate kasutama sulgusid. See võimaldab teil kontrollida päringu Boole'i ​​loogikat.
Näiteks peate esitama taotluse: otsige üles dokumendid, mille autor on Ivanov või Petrov ja pealkiri sisaldab sõnu uurimine või arendus:

Ligikaudne sõnaotsing

Sest ligikaudne otsing sa pead panema tilde" ~ " fraasist pärit sõna lõpus. Näiteks:

broomi ~

Otsides leitakse sõnu nagu "broom", "rumm", "tööstuslik" jne.
Täiendavalt saab täpsustada maksimaalne summa võimalikud muudatused: 0, 1 või 2. Näiteks:

broomi ~1

Vaikimisi on lubatud 2 muudatust.

Läheduse kriteerium

Läheduskriteeriumi järgi otsimiseks peate panema tilde " ~ " fraasi lõpus. Näiteks dokumentide leidmiseks sõnadega teadus- ja arendustegevus kahe sõna piires kasutage järgmist päringut:

" teadusarendus "~2

Väljendite asjakohasus

Üksikute väljendite asjakohasuse muutmiseks otsingus kasutage märki " ^ " väljendi lõpus, millele järgneb selle väljendi asjakohasuse tase teiste suhtes.
Mida kõrgem on tase, seda asjakohasem on väljend.
Näiteks selles väljendis on sõna "uuringud" neli korda asjakohasem kui sõna "arendus":

Uuring ^4 arengut

Vaikimisi on tase 1. Kehtivad väärtused on positiivne reaalarv.

Otsige intervalli jooksul

Intervalli näitamiseks, milles välja väärtus peaks asuma, peaksite märkima sulgudes olevad piiriväärtused, eraldades need operaatoriga TO.
Teostatakse leksikograafiline sorteerimine.

Selline päring tagastab tulemused, mille autor algab Ivanovist ja lõpeb Petroviga, kuid Ivanovit ja Petrovit tulemusse ei kaasata.
Väärtuse lisamiseks vahemikku kasutage nurksulge. Väärtuse välistamiseks kasutage lokkis sulgusid.

Loengud 8-9. BIOGEOTSENOOSID ja selle komponendid. KONTSEPTSIOON, struktuur. fütotsenooside uurimise meetodid.

Kirjandus

Korobkin V.I., Peredelsky L.V.Ökoloogia. Rostov Doni ääres: Phoenix, 2005. 576 lk. (Kõrgharidus)

Stepanovskikh A.S. Bioloogiline ökoloogia. Teooria ja praktika: õpik keskkonnaerialadel õppivatele kõrgkoolidele. M.: UNITY-DANA, 2009. 791 lk.

Stepanovskikh A.S.Üldökoloogia: õpik ülikoolidele. M.: ÜHTSUS, 2001. 510 lk.

8. loeng

1. Biogeocenoosi mõiste

2. BGC komponentide koostis

3. Fütotsenoosid on biogeocenoosi põhikomponent

4. Fütotsenoosi mõiste määratlus

5. Fütotsenoosi struktuur

5.1. Liigi struktuur

Liigilise struktuuri kvantitatiivsed näitajad

Kuidas õigesti kirjeldada fütotsenoosi floristlikku koostist?

Liigi elujõud

5.2. Biotsenoosi ruumiline või morfoloogiline struktuur

Vertikaalne heterogeensus

Horisontaalne heterogeensus

9. loeng

6. Välimeetodid biogeotsenooside uurimiseks

Proovitükkide moodustamise metoodika

Tasandite kirjeldamise metoodika

Floristilise koostise tuvastamise metoodika

7. Fütotsenooside diagnostilised tunnused konkreetsele ühendusele määramiseks

SISSEJUHATUS

Ühes esimestest loengutest arutati kontseptsiooni elukorralduse tasemed(bioloogiline spekter). Elukorralduse põhitasandid: geen, rakk, elund, organism, populatsioon, kooslus (biotsenoos). Või vastavalt (Yu. Odumi, 1975 järgi):

1) Geneetiline või molekulaarne

2) Mobiilne Ja kudede tasemed

3) Organ

4) Organism

5) Populatsioon-liigid "organismi" ja "üleorganismi" taseme vahepealne.

6) Ökosüsteem, biogeotsenootiline suhteid supraorganismaalsetes süsteemides uuritakse biogeocenoosi ja ökosüsteemi piires (populatsioonide, rühmade, organismide vahel BGC-s).

7) Biosfäär kõrgeim, vaadeldakse makroökosüsteemide, biogeotsenooside (mets-stepp, mets-soo, mets-tundra jne) omavahelist seost, uuritakse ainete ja energia ringlemise seadust globaalses aspektis.

Üldökoloogia uurib bioloogilise organiseerituse kolme viimast taset organismist ökosüsteemideni.

Miks alustada organismist? Sest ta on esimene võib eksisteerida omaette! Elu ei avaldu väljaspool organisme.

 - ökoloogia ökosüsteemse käsitluse põhiliseks uurimisobjektiks on elustiku ja füüsilise keskkonna vahelised aine ja energia muundumisprotsessid, s.o materjali- ja energiavahetuse protsessid ökosüsteemis tervikuna. See on ka elusorganismide (indiviidide) suhe omavahel ja nende elupaigaga populatsiooni-biotsenootilisel tasemel ning veelgi kõrgema astme bioloogiliste süsteemide tasanditel (biogeotsenoosid ja biosfäär).

 - põhiliseks uurimisobjektiks on ökosüsteem.

Üldökoloogias biogeocenoosi auastmega ökosüsteemi peetakse kõige olulisemaks üksuseks ja organismi või liiki on väikseim üksus, kuid see kuulub ka oluliste objektide hulka.

Miks on nii oluline ja vajalik uurida loodust ökosüsteemide ja eelkõige biogeotsenooside tasandil? Sest ökosüsteemide kujunemise ja toimimise seaduspärasusi teades on võimalik ette näha ja ära hoida nende hävimist negatiivsete tegurite mõjul, ette näha kaitsemeetmed ning lõppkokkuvõttes säilitada inimese elupaik kui. liik.

1. Biogeocenoosi mõiste

Mõiste "biogeocenoos" pakkus välja akadeemik V. N. Sukachev 30ndate lõpus. seoses metsaökosüsteemidega.

Biogeotsenoosi määratlust V. N. Sukachevi (1964: 23) järgi peetakse klassikaliseks – „...see on homogeensete loodusnähtuste (atmosfäär, kivimid, taimestik, loomastik ja mikroorganismide maailm, pinnas ja hüdroloogilised tingimused) kogum ühe aasta jooksul. teatud määral maapinnast”, millel on eriline interaktsioonide eripära nende komponentide vahel, millest see koosneb ja teatud tüüpi ainevahetus ja energia: omavahel ja teiste loodusnähtustega ning esindavad sisemist vastuolulist ühtsust, pidevas liikumises ja arengus...”

Tõlgitud lihtsasse keelde "Biogeocenoos on kogu liikide kogum ja kogu keskkonnategurite kogum, mis määravad antud ökosüsteemi olemasolu, võttes arvesse vältimatut inimtekkelist mõju." Viimane täiendus võttes arvesse vältimatut inimtekkelist mõju austusavaldus modernsusele. Ajal, mil V.N. Sukachev ei pidanud antropogeenset tegurit peamiseks keskkonda kujundavaks teguriks klassifitseerima, nagu see praegu on. Aga juba siis oli selge, et komponendid biogeocenoos mitte lihtsalt eksisteerida kõrvuti, vaid suhelda aktiivselt üksteisega ( riis. 1).

2. BGC komponentide koostis

biotsenoos, ehk bioloogiline kooslus, kogum kolmest koos elavast komponendist: taimestik, loomad ja mikroorganismid.

Looduses üheliigilised rühmad ja asulakohad puuduvad ning biotsenoosides tegeleme enamasti paljudest liikidest koosnevate rühmadega. Biotsenoosid kui elusaine organiseerimise vorm arenevad üsna pika aja jooksul ja seetõttu iseloomustab neid selles sisalduvate organismide üsna väljakujunenud struktuurne korraldus ja stabiilsus.

Biotsenooside peamised omadused on võime toota elusainet, omadaiseregulatsioon ja enesepaljunemine .

Biotsenoosi suurus sõltub territooriumi suurusest homogeensete abiootiliste omadustega, st biotoop.

Biotoop see on omamoodi "geograafiline" ruum, biotsenoosi elupaik, mida sagedamini nimetatakse ökotoop.

Tekib ökotoop pinnas iseloomuliku aluspinnasega, metsa allapanuga, samuti ühe või teise huumusehulgaga (huumus) ja õhkkond teatud koguse päikesekiirgusega, teatud koguse vaba niiskusega, iseloomuliku süsihappegaasi sisaldusega õhus, mitmesuguste lisandite, aerosoolide jne sisaldusega vee biogeocenoosides atmosfääri asemel - vesi.

Kõigist biotoobi komponentidest on muld biogeocenoosi biogeensele komponendile kõige lähemal, kuna selle päritolu on otseselt seotud elusainega. Pinnases leiduv orgaaniline aine on biotsenoosi elulise aktiivsuse saadus erinevatel transformatsioonietappidel.

Organismide kooslust piirab biotoop (austrite puhul madaliku piirid) juba eksisteerimise algusest peale. Biotsenoos ja biotoobi talitlus pidevas ühtsuses.

Biogeotsenooside teadus - biogeocenoloogia. See käsitleb elusorganismide omavahelise ja neid ümbritseva abiootilise keskkonna vastasmõju probleeme, s.o. elutu, keskkond.

Biogeocenoloogia on üks üldökoloogia valdkondi, vastavad ökosüsteem, või biogeotsenootiline, elukorralduse tase (bioloogiline spekter) .

3. Fütotsenoosid on biogeocenoosi põhikomponent

Iga biotsenoosi komponent, nagu biogeocenoos, võib olla ökoloogilisest vaatenurgast tähelepanuobjektiks, sellele saate pühendada mitte ainult spetsiaalse loengukursuse, vaid ka kogu oma loomingulise elu.

Biogeocenooside peamine, sõlmeline alamsüsteem on fütocenoosid.

Fütotsenoosid on:

1) päikeseenergia peamised vastuvõtjad ja transformaatorid,

2) peamised biogeocenoosi toodete tarnijad,

3) nende struktuur peegeldab objektiivselt planeedi elu aluse - orgaanilise aine - moodustumise ja muutumise protsesse ning üldiselt kõiki biogeocenoosis toimuvaid protsesse.

4) samas on need hõlpsasti kättesaadavad otse looduses õppimiseks,

5) nende jaoks on mitme aastakümne jooksul välja töötatud ja arendamisel tõhusad väliuuringute meetodid ja faktimaterjalide kontoritöötlemise meetodid.

Põhitähelepanu pöörame fütotsenoosile ja selle uurimismeetoditele. Pealegi kehtivad paljud fütotsenoosile iseloomulikud mustrid ka zootsenoosi ja mikroorganismide kohta.

12. väljaanne, lisa. ja töödeldud - Rostov n/D: Phoenix, 2007. - 602 lk.

Vene Föderatsiooni Haridusministeeriumi konkursi laureaat uue põlvkonna õpikute loomiseks üldistes loodusteaduslikes distsipliinides (Moskva, 1999). Esimene venekeelne õpik erialal "Ökoloogia" tehnikateadusi õppivatele üliõpilastele.

Õpik on kirjutatud vastavalt kehtiva riikliku haridusstandardi nõuetele ja Venemaa Haridusministeeriumi soovitatud programmile. See koosneb kahest osast – teoreetilisest ja rakenduslikust. Selle viis osa uurivad üldökoloogia aluspõhimõtteid, biosfääri õpetust ja inimökoloogiat; inimtekkelised mõjud biosfäärile, keskkonnakaitse ja keskkonnakaitse probleemid. Üldiselt kujundab õpik õpilastes uue ökoloogilise, noosfäärilise maailmapildi.

Mõeldud kõrgkoolide üliõpilastele. Õpik on soovitatav ka keskkoolide, lütseumide ja kõrgkoolide õpetajatele ja õpilastele. See on vajalik ka paljudele inseneri- ja tehnikatöötajatele, kes on seotud loodusvarade ratsionaalse kasutamise ja keskkonnakaitse küsimustega.

Vorming: pdf

Suurus: 9,4 MB

Lae alla: drive.google

Vorming: dok

Suurus: 28 MB

Lae alla: drive.google

SISU
Hea lugeja! 10
Eessõna 11
Sissejuhatus. ÖKOLOOGIA. ARENGU KOKKUVÕTE 13
§ 1. Ökoloogia õppeaine ja ülesanded 13
§ 2. Keskkonnaarengu ajalugu 17
§ 3. Keskkonnahariduse tähtsus 21
I osa. TEOREETILINE ÖKOLOOGIA
Esimene osa. ÜLDÖKOLOOGIA 26
1. peatükk. Organism kui elav terviklik süsteem 26
§ 1. Bioloogilise organiseerituse ja ökoloogia tasemed 26
§ 2. Organismi kui elava tervikliku süsteemi areng 32
§ 3. Maa organismide ja elustiku süsteemid?6
2. peatükk. Organismi ja keskkonna koostoime 43
§ 1. Elupaiga mõiste ja keskkonnategurid 43
§ 2. Põhimõtted organismide kohanemise kohta 47
§ 3. Piiravad tegurid 49
§ 4. Füüsikaliste ja keemiliste keskkonnategurite tähtsus organismide elus 52
§ 5. Edaafilised tegurid ja nende roll taimede ja mullaelustiku elus 70
§ 6. Elusolendite ressursid kui keskkonnategurid 77
3. peatükk. Populatsioonid 86
§ 1. Rahvastiku staatilised näitajad 86
§ 2. Rahvastiku dünaamilised näitajad 88
§ 3. Oodatav eluiga 90
§ 4. Rahvastiku juurdekasvu dünaamika 94
§ 5. Ökoloogilised ellujäämisstrateegiad 99
§ 6. Rahvastiku tiheduse reguleerimine 100
4. peatükk. Biootilised kooslused 105
§ 1. Biotsenoosi liigiline struktuur 106
§ 2. Biotsenoosi ruumiline struktuur 110
§ 3. Ökoloogiline nišš. Organismidevahelised suhted biotsenoosis 111
5. peatükk. Ökoloogilised süsteemid 122
§ 1. Ökosüsteemi mõiste 122
§ 2. Tootmine ja lagunemine looduses 126
§ 3. Ökosüsteemi homöostaas 128
§ 4. Ökosüsteemi energia 130
§ 5. Ökosüsteemide bioloogiline produktiivsus 134
§ 6. Ökosüsteemi dünaamika 139
§ 7. Süsteemne lähenemine ja modelleerimine ökoloogias 147
Teine osa. BIOSFÄÄRI ÕPETUS 155
6. peatükk. Biosfäär – maakera globaalne ökosüsteem 155
§ 1. Biosfäär kui üks Maa kestadest 155
§ 2. Biosfääri koostis ja piirid 161
§ 3. Ainete ringkäik looduses 168
§ 4. Kõige olulisemate toitainete biogeokeemilised tsüklid 172
7. peatükk. Maa looduslikud ökosüsteemid kui biosfääri koroloogilised üksused 181
§ 1. Biosfääri looduslike ökosüsteemide maastikuline klassifitseerimine 181
§ 2. Maaelustikud (ökosüsteemid) 190
§ 3. Mageveeökosüsteemid 198
§ 4. Mereökosüsteemid 207
§ 5. Biosfääri kui globaalse ökosüsteemi terviklikkus 213
8. peatükk. Biosfääri evolutsiooni põhisuunad 217
§ 1. V. I. Vernadski õpetus biosfäärist 217
§ 2. Biosfääri bioloogiline mitmekesisus selle evolutsiooni tulemusena 223
§ 3.0 elustiku reguleeriv mõju keskkond 226
§ 4. Noosfäär kui uus etapp biosfääri evolutsioonis 230
Kolmas osa. INIMÖKOLOOGIA 234
9. peatükk. Inimese biosotsiaalne olemus ja ökoloogia 234
§ 1. Inimene kui bioloogiline liik 235
§ 2. Inimese populatsiooni tunnused 243
§ 3. Maa loodusvarad kui inimese ellujäämist piirav tegur 250
10. peatükk. Inimtekkelised ökosüsteemid 258
§ 1. Inimene ja ökosüsteemid 258
§ 2. Põllumajandusökosüsteemid (agroökosüsteemid) 263
§ 3. Tööstuslik-linnaökosüsteemid 266
11. peatükk. Ökoloogia ja inimeste tervis 271
§ 1. Looduslike keskkonnategurite mõju inimese tervisele 271
§ 2. Sotsiaal-ökoloogiliste tegurite mõju inimese tervisele 274
§ 3. Hügieen ja inimeste tervishoid 282
II osa. RAKENDUSÖKOLOOGIA
Neljas osa. ANTROPOGEENSED MÕJUD BIOSFÄÄRILE 286
Peatükk 12. Inimtekkeliste mõjude peamised liigid biosfäärile 286
13. peatükk. Inimtekkelised mõjud atmosfäärile 295
§ 1. Õhusaaste 296
§ 2. Peamised õhusaasteallikad 299
§ 3. Õhusaaste keskkonnatagajärjed 302
§ 4. Ülemaailmse õhusaaste keskkonnamõjud 307
Peatükk 14. Inimtekkelised mõjud hüdrosfäärile 318
§ 1. Hüdrosfääri reostus 318
§ 2. Hüdrosfääri reostuse tagajärjed keskkonnale 326
§ 3. Põhja- ja pinnavee ammendumine 331
15. peatükk. Inimtekkelised mõjud litosfäärile 337
§ 1. Mõjud muldadele 338
§ 2. Mõjud kivimitele ja nende massiividele 352
§ 3. Mõjud aluspinnasele 360
16. peatükk. Inimtekkelised mõjud biootilistele kooslustele 365
§ 1. Metsa tähtsus looduses ja inimese elus 365
§ 2. Inimtekkelised mõjud metsadele ja teistele taimekooslustele 369
§ 3. Inimmõju keskkonnamõjud köögiviljamaailm 372
§ 4. Loomamaailma tähtsus biosfääris 377
§ 5. Inimmõju loomadele ja nende väljasuremise põhjused 379
17. peatükk. Biosfääri mõju eriliigid 385
§ 1. Keskkonnareostus tootmis- ja tarbimisjäätmetega 385
§ 2. Müra mõju 390
§ 3. Bioloogiline reostus 393
§ 4. Elektromagnetväljade ja kiirguse mõju 395
18. peatükk. Äärmuslikud mõjud biosfäärile 399
§ 1. Massihävitusrelvade mõju 400
§ 2. Inimtekkeliste keskkonnakatastroofide mõju 403
§ 3. Loodusõnnetused 408
Viies osa. ÖKOLOOGILINE KAITSE JA KESKKONNAKAITSE 429
19. peatükk. Keskkonnakaitse ja loodusvarade ratsionaalse kasutamise aluspõhimõtted 429
Peatükk 20. Insener-keskkonnakaitse 437
§ 1. Peamised juhised keskkonnatehnika 437
§ 2. Keskkonnakvaliteedi standardimine 443
§ 3. Atmosfääri kaitse 451
§ 4. Hüdrosfääri kaitse 458
§ 5. Litosfääri kaitse 471
§ 6. Biootiliste koosluste kaitse 484
§ 7. Keskkonnakaitse eriliikide mõjude eest 500
Peatükk 21. Keskkonnaõiguse alused 516
§ 1. Keskkonnaõiguse allikad 516
§ 2. Riiklikud keskkonnakaitseasutused 520
§ 3. Keskkonna standardimine ja sertifitseerimine 522
§ 4. Keskkonnaekspertiis ja keskkonnamõju hindamine (KMH) 524
§ 5. Keskkonnakorraldus, audit ja sertifitseerimine 526
§ 6. Keskkonnariski mõiste 528
§ 7. Keskkonnaseire (keskkonnaseire) 531
§ 8. Keskkonnakontroll ja avalikud keskkonnaliikumised 537
§ 9. Kodaniku keskkonnaõigused ja -kohustused 540
§ 10. Õiguslik vastutus keskkonnaalaste süütegude eest 543
Peatükk 22. Ökoloogia ja majandus 547
§ 1. Loodusvarade ja saasteainete ökoloogiline ja majanduslik arvestus 549
§ 2. Keskkonnajuhtimise tegevusluba, leping ja piirangud 550
§ 3. Keskkonnakaitse rahastamise uued mehhanismid 552
§ 4. Säästva arengu mõiste kontseptsioon 556
23. peatükk. Avaliku teadvuse rohelisemaks muutmine 560
§ 1. Antropotsentrism ja ökotsentrism. Uue keskkonnateadvuse kujunemine 560
§ 2. Keskkonnaharidus, kasvatus ja kultuur 567
Peatükk 24. Rahvusvaheline koostöö ökoloogia vallas 572
§ 1 Rahvusvahelised keskkonnakaitseobjektid 573
§ 2. Rahvusvahelise keskkonnaalase koostöö aluspõhimõtted 576
§ 3. Venemaa osalemine rahvusvahelises keskkonnakoostöös 580
Keskkonnamanifest (N. F. Reimersi järgi) (järelduse asemel) 584
Ökoloogia, keskkonnakaitse ja keskkonnajuhtimise valdkonna põhimõisted ja määratlused 586
Õppeaine register 591
SOOVITUSLIK LUGEMINE 599

(dokument)

  • Maglysh S.S. Üldökoloogia (dokument)

    • n1.doc

    Nimi: CD ökoloogia: elektrooniline õpik. Õpik ülikoolidele

    Aasta: 2009

    Väljaandja: KnoRus

    ISBN: 539000289X

    ISBN-13 (EAN): 9785390002896

    tekst võetud elektroonilisest õpikust

    I osa. Üldökoloogia

    SISSEJUHATUS Ökoloogia ja lühiülevaade selle arengust

    1. Ökoloogia õppeaine ja ülesanded

    Kõige tavalisem ökoloogia kui teadusdistsipliini määratlus on järgmine: ökoloogia teadus, mis uurib elusorganismide olemasolu tingimusi ning seoseid organismide ja nende elupaiga vahel. Mõiste "ökoloogia" (kreekakeelsest sõnast "oikos"  maja, eluruum ja "logos"  õpetus) võttis bioloogiateadusesse esmakordselt kasutusele saksa teadlane E. Haeckel aastal 1866. Algselt arenes ökoloogia bioloogiateaduse lahutamatu osana. , tihedas seoses teiste loodusteadustega  keemia, füüsika, geoloogia, geograafia, mullateadus, matemaatika.

    Ökoloogia subjektiks on organismide ja keskkonna vaheliste seoste tervik või struktuur. Ökoloogia põhiõppeobjekt  ökosüsteemid, ehk elusorganismidest ja nende elupaigast moodustunud ühtsed looduslikud kompleksid. Lisaks on tema erialal õppimine üksikud liigid organismid(organismi tase), nende populatsioonid st sama liigi isendite kogud (populatsiooniliigi tasand), populatsioonide kogumid, st biootilised kooslused  biotsenoosid(biotsenootiline tase) ja biosfäär tervikuna (biosfääri tasand).

    Ökoloogia kui bioloogiateaduse peamine, traditsiooniline osa on üldine ökoloogia, kes õpib üldised mustrid mis tahes elusorganismide ja keskkonna (sh inimese kui bioloogilise olendi) vahelised suhted.

    Üldökoloogia osana eristatakse järgmisi põhiosasid:

    autekoloogia,üksikorganismi (liigi, isendite) individuaalsete seoste uurimine keskkonnaga;

    rahvastikuökoloogia(demoökoloogia), mille ülesandeks on uurida üksikute liikide populatsioonide struktuuri ja dünaamikat. Autekoloogia eriharuna käsitletakse ka rahvastikuökoloogiat;

    sünekoloogia(biotsenoloogia), mis uurib populatsioonide, koosluste ja ökosüsteemide suhet keskkonnaga.

    Kõigi nende valdkondade puhul on peamine õppida elusolendite ellujäämine keskkonnas, ning nende ees seisvad ülesanded on eelkõige bioloogilist laadi: uurida organismide ja nende koosluste keskkonnaga kohanemise mustreid, iseregulatsiooni, ökosüsteemide ja biosfääri stabiilsust jne.

    Ülaltoodud arusaama kohaselt nimetatakse sageli üldökoloogiat bioökoloogia, kui nad tahavad rõhutada selle biotsentrilisust.

    Ajafaktori seisukohalt eristatakse ökoloogiat ajalooline ja evolutsiooniline.

    Lisaks klassifitseeritakse ökoloogiat konkreetsete uurimisobjektide ja -keskkondade järgi, st eristatakse loomaökoloogia, taimeökoloogia ja mikroobiökoloogia.

    Viimasel ajal on biosfääri roll ja tähtsus keskkonnaanalüüsi objektina pidevalt kasvanud. Kaasaegses ökoloogias on eriti suur tähtsus inimese ja looduskeskkonnaga suhtlemise probleemidel. Nende osade esiletõstmine keskkonnateaduses on seotud inimese ja keskkonna vastastikuse negatiivse mõju järsu suurenemisega, majanduslike, sotsiaalsete ja moraalsete aspektide rolli suurenemisega seoses teaduse ja tehnoloogia arengu järsult negatiivsete tagajärgedega.

    Seega ei piirdu kaasaegne ökoloogia ainult bioloogilise distsipliini raamistikuga, mis tõlgendab peamiselt loomade ja taimede suhet keskkonnaga, vaid see on muutumas interdistsiplinaarseks teaduseks, mis uurib inimese ja keskkonnaga suhtlemise kõige keerukamaid probleeme. Selle probleemi olulisus ja mitmekülgsus, mille põhjuseks on maailma mastaabis halvenev keskkonnaolukord, on viinud paljude loodus-, tehnika- ja humanitaarteaduste rohestamiseni.

    Näiteks ökoloogia ja teiste teadmisharude ristumiskohas jätkub selliste uute suundade arendamine nagu insenerökoloogia, geoökoloogia, matemaatiline ökoloogia, põllumajandusökoloogia, kosmoseökoloogia jne.

    Sellest lähtuvalt sai mõiste "ökoloogia" ise laiemalt tõlgenduse ning ökoloogiline lähenemine inimühiskonna ja looduse koostoime uurimisele tunnistati fundamentaalseks.

    Maa kui planeedi ökoloogiliste probleemidega tegelevad intensiivselt arenevad globaalne ökoloogia, mille peamiseks uurimisobjektiks on biosfäär kui globaalne ökosüsteem. Praegu on sellised eridistsipliinid nagu sotsiaalökoloogia, suhte uurimine süsteemis “inimühiskond – loodus” ja selle osa  inimese ökoloogia(antropoökoloogia), mis uurib inimese kui biosotsiaalse olendi vastasmõju ümbritseva maailmaga.

    Kaasaegne ökoloogia on tihedalt seotud poliitika, majanduse, õigusega (sh rahvusvaheline õigus), psühholoogia ja pedagoogika, sest ainult nendega koos olles on võimalik ületada mõtlemise tehnokraatlik paradigma ja arendada uut tüüpi keskkonnateadlikkust, mis muudab radikaalselt inimeste käitumist looduse suhtes.

    Teaduslikust ja praktilisest aspektist on ökoloogia jagamine teoreetiliseks ja rakenduslikuks igati õigustatud.

    Teoreetiline ökoloogia paljastab elukorralduse üldised mustrid.

    Rakendusökoloogia uurib biosfääri inimtegevuse hävitamise mehhanisme, selle protsessi vältimise viise ja töötab välja loodusvarade ratsionaalse kasutamise põhimõtted. Rakendusökoloogia teaduslik alus on üldiste keskkonnaseaduste, reeglite ja põhimõtete süsteem.

    Eeltoodud kontseptsioonidest ja suundadest lähtudes järeldub, et ökoloogia ülesanded on väga mitmekesised.

    Üldteoreetiliselt hõlmavad need järgmist:

     ökoloogiliste süsteemide jätkusuutlikkuse üldteooria väljatöötamine;

     keskkonnaga kohanemise ökoloogiliste mehhanismide uurimine;

     rahvastikuregulatsiooni uurimine;

     bioloogilise mitmekesisuse ja selle säilimise mehhanismide uurimine;

     tootmisprotsesside uurimine;

     biosfääris toimuvate protsesside uurimine selle stabiilsuse säilitamiseks;

     ökosüsteemide seisundi ja globaalsete biosfääri protsesside modelleerimine.

    Peamised rakendatavad probleemid, mida ökoloogia peab praegu lahendama, on järgmised:

     inimtegevuse mõjul looduskeskkonnas tekkivate võimalike negatiivsete tagajärgede prognoosimine ja hindamine;

     keskkonnakvaliteedi parandamine;

     insenertehniliste, majanduslike, organisatsiooniliste, juriidiliste, sotsiaalsete või muude lahenduste optimeerimine, et tagada keskkonnaohutu säästev areng eelkõige kõige keskkonnaohtlikumates piirkondades.

    Strateegiline ülesanneökoloogiat peetakse looduse ja ühiskonna vastasmõju teooria väljatöötamiseks, mis põhineb uuel vaatel, mis käsitleb inimühiskonda biosfääri lahutamatu osana.

    Praegu on ökoloogiast saamas üks tähtsamaid loodusteadusi ja nagu paljud ökoloogid usuvad, sõltub selle arengust inimese olemasolu meie planeedil.
    2. Lühiülevaade keskkonnaarengu ajaloost

    Keskkonnaarengu ajaloos võib eristada kolme põhietappi.

    Esimene aste ökoloogia kui teaduse teke ja areng (kuni 19. sajandi 60. aastateni). Selles etapis koguti andmeid elusorganismide suhetest nende elupaigaga ning tehti esimesed teaduslikud üldistused.

    XVII-XVIII sajandil. Ökoloogiline teave moodustas paljudes bioloogilistes kirjeldustes olulise osa (A. Reaumur, 1734; A. Tremblay, 1744 jne). Ökoloogilise käsitluse elemente sisaldasid vene teadlaste I. I. Lepehhini, A. F. Middendorfi, S. P. Krašennikovi, prantsuse teadlase J. Buffoni, rootsi loodusteadlase C. Linnaeuse, saksa teadlase G. Yeageri jt uurimused.

    Samal perioodil hoiatasid J. Lamarck (1744–1829) ja T. Malthus (1766–1834) esimest korda inimkonda inimmõju võimalike negatiivsete tagajärgede eest loodusele.

    Teine faas ökoloogia kujunemine iseseisvaks teadmisteharuks (pärast 19. sajandi 60ndaid). Etapi algust tähistas vene teadlaste K. F. Roulieri (1814–1858), N. A. Severtsovi (1827–1885), V. V. Dokutšajevi (1846–1903) tööde avaldamine, kes esimest korda põhjendasid mitmeid põhimõtteid. ja ökoloogia mõisted, mis ei ole, on kaotanud oma tähenduse tänapäevani. Pole juhus, et Ameerika ökoloog Yu.Odum (1975) peab V.V.Dokutšajevit üheks ökoloogia rajajaks. 70ndate lõpus. XIX sajandil Saksa hüdrobioloog K. Mobius (1877) tutvustab kõige olulisemat biotsenoosi mõistet kui organismide loomulikku kooslust teatud keskkonnatingimustes.

    Hindamatu panuse ökoloogia aluste arendamisse andis Charles Darwin (1809–1882), kes paljastas orgaanilise maailma evolutsiooni peamised tegurid. Seda, mida Charles Darwin nimetas “olelusvõitluseks”, võib evolutsioonilisest vaatenurgast tõlgendada kui elusolendite suhet välise, abiootilise keskkonnaga ja üksteisega, s.o biootilise keskkonnaga.

    Saksa evolutsioonibioloog E. Haeckel (1834-1919) sai esimesena aru, et tegemist on iseseisva ja väga olulise bioloogiavaldkonnaga, ning nimetas seda ökoloogiaks (1866). Oma peamises töös “Organismide üldmorfoloogia” kirjutas ta: “Ökoloogia all mõistame looduse ökonoomikaga seotud teadmiste summat: kogu looma ja tema keskkonna, nii orgaanilise kui ka anorgaanilise, vaheliste suhete kogumi uurimist, ja eelkõige - selle sõbralikud või vaenulikud suhted nende loomade ja taimedega, kellega ta otseselt või kaudselt kokku puutub. Lühidalt öeldes on ökoloogia kõigi keeruliste suhete uurimine, mida Darwin nimetas "tingimusteks, mis põhjustavad olelusvõitlust".

    Ökoloogia kui iseseisev teadus sai lõplikult kuju 20. sajandi alguses. Sel perioodil lõi Ameerika teadlane C. Adams (1913) esimese kokkuvõtte ökoloogiast, avaldati ka muid olulisi üldistusi ja kokkuvõtteid (W. Shelford, 1913, 1929; C. Elton, 1927; R. Hesse, 1924; K. Raunker, 1929 jne). Kahekümnenda sajandi suurim vene teadlane. V.I. Vernadsky loob biosfääri fundamentaalse doktriini.

    30ndatel ja 40ndatel. ökoloogia on looduslike süsteemide uurimise uudse lähenemise tulemusena tõusnud kõrgemale tasemele. Kõigepealt esitas A. Tansley (1935) ökosüsteemi mõiste ja veidi hiljem põhjendas V. N. Sukachev (1940) sellele lähedase biogeocenoosi kontseptsiooni. Tuleb märkida, et kodumaise ökoloogia tase 20.–40. oli üks arenenumaid maailmas, eriti fundamentaalsete arengute vallas. Sel perioodil töötasid sellised silmapaistvad teadlased nagu akadeemik V. I. Vernadsky ja V. N. Sukachev, aga ka silmapaistvad ökoloogid V. V. Stanchinsky, E. S. Bauer, G. G. Gause, V. N. Beklemišev. A. N. Formozov, D. N. Kaškarov jt.

    Kahekümnenda sajandi teisel poolel. Keskkonnareostuse ja inimmõju loodusele järsu suurenemise tõttu on ökoloogial eriline tähtsus.

    Algab kolmas etapp(kahekümnenda sajandi 50. aastad – kuni tänapäevani)  ökoloogia muutmine kompleksteaduseks, sealhulgas loodus- ja inimkeskkonna kaitset käsitlevateks teadusteks. Rangest bioloogiateadusest muutub ökoloogia "märkimisväärseks teadmiste tsükliks, mis hõlmab geograafia, geoloogia, keemia, füüsika, sotsioloogia, kultuuriteooria, majanduse osasid..." (Reimers, 1994).

    Kaasaegne keskkonnaarengu periood on seotud selliste suurte välisteadlaste nimedega nagu J. Odum, J. M. Andersen, E. Pianka, R. Ricklefs, M. Bigon, A. Schweitzer, J. Harper, R. Whitaker, N. Borlaug , T. Miller, B. Nebel jne Kodumaistest teadlastest tuleks nimetada I. P. Gerasimov, A. M. Giljarov, V. G. Gorshkov, Yu. A. Izrael, K. S. Losev, N. N. Moisejev, N. P. Naumov, N. F. Reimers, V. V. Rozanov, Yu. M. Svirizhev, N. V. Timofejev-Resovski, S. S. Schwartz, I. A. Šilov, A. V. Jablokova, A. L. Janšina jt.

    Esimesed keskkonnaaktid Venemaal on teada juba 9.–12. (näiteks Jaroslav Targa seaduste kogum “Vene tõde”, mis kehtestas jahi- ja mesindusmaade kaitsereeglid). XIV-XVII sajandil. peal lõunapiirid Vene riigis olid "zasechnye metsad", ainulaadsed kaitsealad, kus majanduslik metsaraie oli keelatud. Ajalugu on säilitanud üle 60 Peeter I keskkonnadekreedi. Tema käe all sai alguse Venemaa rikkaimate loodusvarade uurimine. 1805. aastal asutati Moskvas loodusteadlaste selts. Üheksateistkümnenda sajandi lõpus ja kahekümnenda sajandi alguses. Tekkis liikumine haruldaste loodusobjektide kaitseks. Looduskaitse teaduslikud alused pandi paika silmapaistvate teadlaste V. V. Dokutšajevi, K. M. Baeri, G. A. Koževnikovi, I. P. Borodini, D. N. Anuchini, S. V. Zavadski jt tööde kaudu.

    Nõukogude riigi keskkonnaalase tegevuse algus langes kokku mitmete esimeste dekreetidega, alustades 26. oktoobri 1917. aasta „Maamäärusega“, mis pani aluse keskkonnakorraldusele riigis.

    Just sel perioodil sündis ja sai seadusandliku väljenduse peamine keskkonnakaitsetegevuse liik  Looduse kaitse.

    30-40-ndatel aastatel hakati seoses loodusvarade kasutamisega, mille põhjuseks oli peamiselt riigis kasvava industrialiseerimise ulatus, käsitlema looduskaitset kui „ühtset meetmete süsteemi, mille eesmärk on kaitsta, arendada loodusvarade kvalitatiivne rikastamine ja ratsionaalne kasutamine" riigi rahalised vahendid" (I ülevenemaalise looduskaitsekongressi resolutsioonist, 1929).

    Seega Venemaal tekib uut tüüpi keskkonnaalane tegevus  loodusvarade ratsionaalne kasutamine.

    50ndatel tootlike jõudude edasine areng riigis, inimese negatiivse mõju tugevnemine loodusele tingis vajaduse luua teine, ühiskonna ja looduse vastasmõju reguleeriv vorm,  inimkeskkonna kaitse. Sel perioodil võeti vastu vabariiklikud looduskaitseseadused, mis kuulutasid terviklikku lähenemist loodusele mitte ainult loodusvarade allikana, vaid ka inimese elupaigana. Kahjuks võidutses ikkagi Lõssenko pseudoteadus ja I. V. Michurini sõnad vajadusest mitte oodata looduselt halastust kanoniseeriti.

    60-80ndatel. Peaaegu igal aastal võeti vastu valitsuse otsused keskkonnakaitse tugevdamiseks (Volga ja Uurali jõgikonna, Aasovi ja Musta mere, Laadoga järve, Baikali järve, tööstuslinnade Kuzbassi ja Donbassi, Arktika ranniku kaitse kohta). Jätkus keskkonnaalaste õigusaktide loomise protsess, avaldati maa-, vee-, metsa- ja muud koodeksid.

    Need resolutsioonid ja vastuvõetud seadused, nagu nende rakendamise praktika on näidanud, ei andnud vajalikke tulemusi – inimtekkeline hävitav mõju loodusele jätkus.
    3. Keskkonnahariduse tähtsus

    Keskkonnaharidus ei anna mitte ainult teaduslikke teadmisi ökoloogia vallas, vaid on ka oluline lüli keskkonnaharidus tulevased spetsialistid. See eeldab neisse kõrge ökoloogilise kultuuri juurutamist, loodusvarade eest hoolitsemise oskust jne. Teisisõnu peaksid spetsialistid, meie puhul inseneri- ja tehnikaspetsialistid, arendama uut keskkonnateadlikkust ja -mõtlemist, mille põhiolemus on, et inimene on osa loodusest ja looduse hoidmine on täisväärtusliku inimelu säilitamine.

    Keskkonnateadmised on vajalikud igale inimesele selleks, et täituks paljude mõtlejate põlvkondade unistus luua inimvääriline keskkond, milleks on vaja ehitada ilusaid linnu, arendada nii arenenud tootmisjõude, et need suudaksid tagada keskkonna harmoonia. inimene ja loodus. Kuid see harmoonia on võimatu, kui inimesed on üksteise suhtes vaenulikud ja veelgi enam, kui on sõdu, mis kahjuks nii on. Nagu Ameerika ökoloog B. Commoner 70ndate alguses õigesti märkis: „Iga keskkonnaga seotud probleemi päritolu otsimine viib vaieldamatu tõeni, et kriisi algpõhjus ei seisne mitte selles, kuidas inimesed loodusega suhtlevad, vaid , kuidas nad omavahel suhtlevad... ja et lõpuks peab inimeste ja looduse vahelisele rahule eelnema rahu inimeste vahel."

    Praegu kujutab loodusega suhete spontaanne areng ohtu mitte ainult üksikute objektide, riikide territooriumide jms olemasolu, vaid ka kogu inimkonna.

    Seda seletatakse asjaoluga, et inimene on elusloodusega tihedalt seotud päritolu, materiaalsete ja vaimsete vajaduste poolest, kuid erinevalt teistest organismidest on need seosed võtnud sellise ulatuse ja vormi, et see võib viia (ja viib juba!) elava katteplaneedi (biosfääri) peaaegu täielik kaasamine kaasaegse ühiskonna elu toetamisse, asetades inimkonna keskkonnakatastroofi äärel.

    Inimene püüab tänu looduse poolt talle antud intelligentsusele tagada endale “mugavad” keskkonnatingimused, püüab olla sõltumatu oma füüsilistest teguritest, näiteks kliimast, toidupuudusest, vabaneda loomadest ja taimedest. mis on talle kahjulikud (aga sugugi mitte “kahjulikud”). ülejäänud elusmaailm!) jne Seetõttu erineb inimene teistest liikidest ennekõike selle poolest, et ta suhtleb loodusega kultuur, see tähendab, et inimkond tervikuna loob arenedes Maal kultuurilise keskkonna, kandes edasi oma töö- ja vaimseid kogemusi põlvest põlve. Kuid nagu märkis K. Marx:  „kultuur, kui see areneb spontaanselt ja ei ole teadlikult suunatud... jätab endast maha kõrbe”.

    Sündmuste spontaanset arengut saab peatada vaid teadmine, kuidas neid juhtida ja ökoloogia puhul peab see teadmine "valdama massid", vähemalt suurema osa ühiskonnast, mis on võimalik ainult inimeste universaalse keskkonnahariduse kaudu. koolist ülikooli .

    Ökoloogilised teadmised võimaldavad mõista sõdade ja inimestevahelise tüli hävitavust, sest selle taga pole mitte ainult üksikute inimeste ja isegi tsivilisatsioonide surm, sest see toob kaasa üldise keskkonnakatastroofi, kogu inimkonna surma. See tähendab, et inimeste ja kõige elava ellujäämise kõige olulisem ökoloogiline tingimus on rahulik elu Maal. Just selle poole keskkonnaharitud inimene peaks püüdlema ja püüdlema peabki.

    Kuid oleks ebaõiglane ehitada kogu ökoloogia "ümber" ainult inimeste. Looduskeskkonna hävitamisel on inimelule kahjulikud tagajärjed. Ökoloogilised teadmised võimaldavad tal mõista, et inimene ja loodus on ühtne tervik ning ettekujutused tema domineerimisest looduse üle on pigem illusoorsed ja primitiivsed.

    Keskkonnaharidusega inimene ei luba spontaanset suhtumist teda ümbritsevasse keskkonda. Ta võitleb keskkonnabarbaarsuse vastu ja kui sellised inimesed saavad meie riigis enamuse, siis tagavad nad oma järeltulijatele normaalse elu, seistes resoluutselt metsiku looduse kaitsmise eest "metsiku" tsivilisatsiooni ahne edasiliikumise eest, muutes ja muutes. tsivilisatsiooni enda täiustamine, parimate “keskkonnasõbralike” » võimaluste leidmine looduse ja ühiskonna suheteks.

    Venemaal ja SRÜ riikides pööratakse keskkonnaharidusele palju tähelepanu. SRÜ liikmesriikide parlamentidevaheline assamblee võttis vastu rahvastiku keskkonnahariduse soovitusliku seaduse (1996) ja muud dokumendid, sealhulgas keskkonnahariduse kontseptsiooni.

    Keskkonnahariduse eesmärk, nagu on öeldud kontseptsiooni preambulis, on mõeldud inimeste käitumise arenenumate stereotüüpide arendamiseks ja kinnistamiseks, mille eesmärk on:

    1) loodusvarade säästmine;

    2) põhjendamatu keskkonnareostuse vältimine;

    3) looduslike ökosüsteemide laialdane säilitamine;

    4) rahvusvahelise üldsuse poolt aktsepteeritud käitumis- ja kooselunormide austamine;

    5) teadliku valmisoleku kujundamine isiklikuks aktiivseks osalemiseks käimasolevates keskkonnakaitselistes tegevustes ja selle otstarbekas rahaline toetamine;

    6) abistamine ühiste keskkonnaalaste tegevuste läbiviimisel ja ühise keskkonnapoliitika elluviimisel SRÜ-s.

    Praegu saab keskkonnaseaduste rikkumist peatada vaid tõstmisega ökoloogiline kultuur iga ühiskonnaliige ja seda saab teha ennekõike hariduse kaudu, ökoloogia aluste õppimise kaudu, mis on eriti oluline tehnikateaduste valdkonna spetsialistidele, eelkõige ehitusinseneridele, keemia valdkonna inseneridele, naftakeemia, metallurgia, masinaehitus, toiduaine- ja mäetööstus jne. See õpik on mõeldud laiale hulgale ülikoolide tehnikaaladel ja erialadel õppivatele üliõpilastele. Vastavalt autorite kavatsusele peaks see andma põhiideed teoreetilise ja rakendusökoloogia põhisuundadest ning panema aluse tulevase spetsialisti ökoloogilisele kultuurile, mis põhineb sügaval mõistmisel kõrgeimast väärtusest - inimese harmoonilisest arengust ja arengust. loodus.
    Kontrollküsimused

    1. Mis on ökoloogia ja mis on selle uurimise objekt?

    2. Mille poolest erinevad teoreetilise ja rakendusökoloogia ülesanded?

    3. Ökoloogia kui teaduse ajaloolise arengu etapid. Kodumaiste teadlaste roll selle kujunemisel ja kujunemisel.

    4. Mis on keskkonnakaitse ja millised on selle peamised liigid?

    5. Miks on vajalik igale ühiskonnaliikmele, sh inseneri- ja tehnikatöötajatele, ökoloogiline kultuur ja keskkonnaharidus?

    Peatükk 1. Organismi ja keskkonna koostoime
    1.1. Elukorralduse ja ökoloogia põhitasandid

    Geen, rakk, elund, organism, populatsioon, kooslus (biotsenoos)  elukorralduse põhitasandid. Ökoloogia uurib bioloogilise organiseerituse taset organismidest ökosüsteemideni. See põhineb, nagu kogu bioloogia, sellel teooria evolutsiooniline areng Charles Darwini orgaaniline maailm, mis põhineb ideedel selle kohta looduslik valik. Lihtsustatud kujul võib seda kujutada järgmiselt: olelusvõitluse tulemusel jäävad ellu kõige kohanenud organismid, kes annavad edasi ellujäämist tagavaid soodsaid omadusi oma järglastele, kes saavad neid edasi arendada, tagades nende stabiilse eksistentsi. seda tüüpi organisme nendes spetsiifilistes keskkonnatingimustes. Kui need tingimused muutuvad, jäävad ellu organismid, millel on uutele tingimustele soodsamad, nende poolt päritud omadused jne.

    Materialistlikke ideid elu tekke ja Charles Darwini evolutsiooniteooria kohta saab seletada ainult ökoloogiateaduse seisukohast. Seetõttu pole juhus, et pärast Darwini avastamist (1859) ilmus E. Haeckel (1866) mõiste “ökoloogia”. Keskkonna, see tähendab füüsikaliste tegurite roll organismide evolutsioonis ja olemasolus on väljaspool kahtlust. See keskkond sai nime abiootiline, ja selle üksikuid osi (õhk, vesi jne) ja tegureid (temperatuur jne) nimetatakse abiootilised komponendid, Erinevalt biootilised komponendid mida esindab elusaine. Suheldes abiootilise keskkonnaga, st abiootiliste komponentidega, moodustavad nad teatud funktsionaalsed süsteemid, kus eluskomponendid ja keskkond on "ühe tervikorganism".

    Joonisel fig. 1.1 ülaltoodud komponendid on esitatud kujul bioloogilise organiseerituse tasemed bioloogilised süsteemid, mis erinevad nähtuste organiseerimise põhimõtete ja ulatuse poolest. Need peegeldavad looduslike süsteemide hierarhiat, milles moodustavad väiksemad alamsüsteemid suured süsteemid, olles ise suuremate süsteemide alamsüsteemid.

    Riis. 1.1. Bioloogilise organiseerituse tasemete spekter (Yu. Odumi järgi, 1975)

    Iga üksiku taseme omadused on palju keerukamad ja mitmekesisemad kui eelmisel. Kuid seda saab vaid osaliselt selgitada eelmise taseme omaduste andmete põhjal. Teisisõnu on võimatu ennustada iga järgneva bioloogilise tasandi omadusi selle üksikute koostisosade madalamate tasemete omaduste põhjal, nagu on võimatu ennustada vee omadusi hapniku ja vesiniku omaduste põhjal. Seda nähtust nimetatakse tekkimine süsteemse terviku olemasolu erilised omadused, mis ei ole omane selle alamsüsteemidele ja plokkidele, aga ka muude elementide summa, mida süsteemi moodustavad ühendused ei ühenda.

    Ökoloogia uurib joonisel fig 1 näidatud spektri paremat külge. 1.1, st bioloogilise organiseerituse tasemed organismidest ökosüsteemideni. Ökoloogias keha peetakse terviklikuks süsteemiks, suhtlemine väliskeskkonnaga, nii abiootilise kui ka biootilise keskkonnaga. Sel juhul on meie vaateväljas selline komplekt nagu bioloogilised liigid, mis koosnevad sarnastest üksikisikud, mis siiski nagu üksikisikud erinevad üksteisest. Nad on täpselt nii erinevad, nagu üks inimene erineb teisest, kuuludes samuti samasse liiki. Kuid neil kõigil on üks ühine joon genofond , tagades nende võime liigisiseselt paljuneda. Ei saa olla järglasi erinevatest liikidest, isegi lähedastest isenditest, kes on ühendatud ühte perekonda, rääkimata perekonnast ja suurematest taksonitest, mis ühendavad veelgi "kaugemaid sugulasi".

    Kuna igal indiviidil (indiviidil) on oma spetsiifilised omadused, on nende suhe keskkonnaseisundi ja selle tegurite mõjuga erinev. Näiteks ei pruugi mõned isendid temperatuuri tõusu vastu pidada ja hukkuvad, kuid kogu liigi populatsioon jääb ellu teiste kõrgendatud temperatuuridega paremini kohanenud isendite arvelt.

    Rahvaarv, kõige üldisemal kujul, on sama liigi isendite kogum. Geneetika lisab tavaliselt kohustusliku punktina  selle agregaadi võime ennast taastoota. Ökoloogid, võttes arvesse neid mõlemaid tunnuseid, rõhutavad sama liigi sarnaste populatsioonide teatud isolatsiooni ruumis ja ajas (Giljarov, 1990).

    Sarnaste populatsioonide isoleeritus ruumis ja ajas peegeldab elustiku tegelikku looduslikku struktuuri. Reaalses looduskeskkonnas on paljud liigid laiali laiali laiali laiali, mistõttu on vaja uurida teatud liigirühma teatud territooriumil. Mõned rühmad kohanduvad üsna hästi kohalike oludega, moodustades nn ökotüüp. Isegi see väike, geneetiliselt seotud indiviidide rühm võib tekitada suure populatsiooni ja väga stabiilse populatsiooni üsna pikka aega. Seda soodustab isendite kohanemisvõime abiootilise keskkonnaga, liigisisene konkurents jne.

    Päris üheliigilisi rühmitusi ja asulaid aga looduses ei eksisteeri ning enamasti on tegemist paljudest liikidest koosnevate rühmadega. Selliseid rühmi nimetatakse bioloogilisteks kooslusteks ehk biotsenoosideks.

    Biotsenoos vabaabielus elavate populatsioonide kogum erinevad tüübid mikroorganismid, taimed ja loomad. Mõistet "biotsenoos" kasutas esmakordselt Moebius (1877), uurides austripangas organismide rühma, st algusest peale piirdus see organismide kooslus teatud "geograafilise" ruumiga, antud juhul liivavalli piirid. Hiljem hakati seda ruumi nimetama biotoop, mis viitab keskkonnatingimustele teatud piirkonnas: õhk, vesi, pinnas ja selle all olevad kivimid. Just selles keskkonnas eksisteerib biotsenoosi moodustav taimestik, loomastik ja mikroorganismid.

    On selge, et biotoobi komponendid mitte ainult ei eksisteeri läheduses, vaid suhtlevad aktiivselt üksteisega, luues teatud bioloogilise süsteemi, mida akadeemik V. N. Sukachev nimetas. biogeocenoos. Selles süsteemis on abiootiliste ja biootiliste komponentide kogumil "...oma eriline interaktsioonide spetsiifilisus" ja "teatud tüüpi aine ja nende energia vahetus üksteise ja teiste loodusnähtuste vahel ning esindab sisemist vastuolulist dialektilist ühtsust, mis on pidevas liikumises ja arengus” (Sukachev, 1971). Biogeocenoosi diagramm on näidatud joonisel fig. 1.2. Seda V. N. Sukachevi tuntud skeemi parandas G. A. Novikov (1979).

    Riis. 1.2. Biogeocenoosi skeem G. A. Novikovi järgi (1979)

    Mõiste "biogeocenoos" pakkus välja V. N. Sukachev 30ndate lõpus. Sukachevi ideed olid hiljem aluseks biogeocenoloogia terve bioloogia teaduslik suund, mis käsitleb elusorganismide omavahelise ja neid ümbritseva abiootilise keskkonna vastasmõju probleeme.

    Kuid mõnevõrra varem, 1935. aastal, võttis inglise botaanik A. Tansley kasutusele mõiste “ökosüsteem”. Ökosüsteem, A. Tansley järgi  "organismide komplekside kogum, millel on oma keskkonna füüsikaliste tegurite kompleks, st elupaigategurid laiemas tähenduses." Sarnased määratlused on ka teistel kuulsatel ökoloogidel: Y. Odum, K. Willie, R. Whitaker, K. Watt.

    Mitmed ökosüsteemse lähenemise pooldajad läänes peavad mõisteid “biogeocenoos” ja “ökosüsteem” sünonüümiks, eriti Y. Odum (1975, 1986).

    Mitmed Venemaa teadlased aga seda arvamust ei jaga, nähes teatud erinevusi. Paljud aga ei pea neid erinevusi märkimisväärseks ja võrdsustavad need mõisted. See on seda enam vajalik, et mõiste “ökosüsteem” on laialt kasutusel lähiteadustes, eriti keskkonnateaduses.

    Eriti olulised on ökosüsteemide tuvastamisel troofiline, st organismide toitumissuhted, mis reguleerivad kogu biootiliste koosluste energiat ja kogu ökosüsteemi tervikuna.

    Esiteks jagunevad kõik organismid kahte suurde rühma - autotroofid ja heterotroofid.

    Autotroofne organismid kasutavad oma eksisteerimiseks anorgaanilisi allikaid, luues seeläbi anorgaanilisest ainest orgaanilist ainet. Selliste organismide hulka kuuluvad maa- ja veekeskkonna fotosünteetilised rohelised taimed, sinivetikad, mõned kemosünteesist tingitud bakterid jne.

    Kuna organismid on toitumistüüpide ja -vormide poolest üsna mitmekesised, astuvad nad üksteisega keerulistesse troofilistesse vastasmõjudesse, täites seeläbi biootilistes kooslustes kõige olulisemaid ökoloogilisi funktsioone. Mõned neist toodavad tooteid, teised tarbivad neid ja teised muudavad need anorgaaniliseks vormiks. Neid nimetatakse vastavalt: tootjad, tarbijad ja lagundajad.

    Tootjad toodete tootjad, millest siis toituvad kõik teised organismid  need on maismaa rohelised taimed, mikroskoopilised mere- ja mageveevetikad, mis toodavad anorgaanilistest ühenditest orgaanilisi aineid.

    Tarbijad need on orgaaniliste ainete tarbijad. Nende hulgas on loomi, kes söövad ainult taimset toitu  rohusööjad(lehm) või ainult teiste loomade liha söömine  lihasööjad(kiskjad), samuti need, kes tarbivad mõlemat  "kõigesööjad""(mees, karu).

    Redutseerijad (hävitajad))  redutseerivad ained. Nad viivad surnud organismidest ained tagasi elutusse loodusesse, lagundades orgaanilise aine lihtsateks anorgaanilisteks ühenditeks ja elementideks (näiteks CO 2, NO 2 ja H 2 O). Viides biogeensed elemendid tagasi mulda või veekeskkonda, lõpetavad nad seeläbi biokeemilise tsükli. Seda teevad peamiselt bakterid, enamik teisi mikroorganisme ja seeni. Funktsionaalselt on lagundajad samad, mis tarbijad, mistõttu neid sageli nimetatakse mikrotarbijad.

    A.G.Bannikov (1977) usub, et putukatel on oluline roll ka surnud orgaanilise aine lagunemise protsessides ja mullatekke protsessides.

    Mikroorganismid, bakterid ja muud keerukamad vormid jagunevad olenevalt nende elupaigast aeroobne, st elades hapniku juuresolekul ja anaeroobne hapnikuvabas keskkonnas elamine.
    1.2. Keha kui elav terviklik süsteem

    Organism  mis tahes elusolend. See erineb elutu loodus teatud omaduste kogum, mis on omane ainult elusainele: rakuline korraldus; metabolismi juhtiva rolliga valkude ja nukleiinhapete, pakkudes homöostaas organism  eneseuuendamine ja oma sisekeskkonna püsivuse säilitamine. Elusorganismidele on iseloomulik liikumine, ärrituvus, kasv, areng, paljunemine ja pärilikkus, samuti kohanemisvõime elutingimustega  kohanemine.

    Abiootilise keskkonnaga suheldes toimib organism kui täielik süsteem, mis hõlmab kõiki madalamaid bioloogilise organiseerituse tasemeid (“spektri vasak pool”, vt joonis 1.1). Kõik need kehaosad (geenid, rakud, rakulised koed, terved elundid ja nende süsteemid) on eelorganismi tasandi komponendid. Muutused keha teatud osades ja funktsioonides toovad paratamatult kaasa muutusi teistes osades ja funktsioonides. Seega muutuvates eksistentsitingimustes selle tulemusena looduslik valik teatud organid saavad prioriteetse arengu. Näiteks võimas juurestik kuivade tsoonide taimedes (sulghein) või pimeduses elavate loomade silmade vähenemise tagajärjel tekkinud pimedus (mutt).

    Elusorganismidel on ainevahetus, või ainevahetus, Sel juhul toimub palju keemilisi reaktsioone. Selliste reaktsioonide näide on hingetõmme, mida Lavoise ja Laplace pidasid põlemisviisiks või fotosüntees, mille kaudu seovad päikeseenergiat rohelised taimed ning edasiste ainevahetusprotsesside tulemusena kasutab kogu taim jne.

    Nagu teada, kasutatakse fotosünteesi protsessis lisaks päikeseenergiale süsihappegaasi ja vett. Fotosünteesi üldine keemiline võrrand näeb välja järgmine:

    kus C 6 H 12 O 6  energiarikas glükoosi molekul.

    Peaaegu kogu süsihappegaas (CO 2) tuleb atmosfäärist ja päeva jooksul on selle liikumine suunatud allapoole taimedele, kus toimub fotosüntees ja vabaneb hapnik. Hingamine on pöördprotsess, CO 2 liikumine öösel on suunatud ülespoole ja hapnik imendub.

    Mõned organismid, bakterid, on võimelised looma orgaanilisi ühendeid teistest komponentidest, näiteks väävliühenditest. Selliseid protsesse nimetatakse kemosüntees.

    Ainevahetus organismis toimub ainult spetsiaalsete makromolekulaarsete valkainete osalusel  ensüümid, toimides katalüsaatoritena. Iga organismi elu jooksul toimuvat biokeemilist reaktsiooni juhib spetsiaalne ensüüm, mida omakorda juhib üksainus geen. Geenimuutus nn mutatsioon, viib biokeemilise reaktsiooni muutumiseni ensüümi muutuste tõttu ning viimase puudulikkuse korral metaboolse reaktsiooni vastava faasi kadumiseni.

    Kuid mitte ainult ensüümid ei reguleeri ainevahetusprotsesse. Nad saavad abi koensüümid suured molekulid, mille osaks on vitamiinid. Vitamiinid eriained, mis on vajalikud kõikide organismide ainevahetuseks  bakterid, rohelised taimed, loomad ja inimesed. Vitamiinide puudus põhjustab haigusi, kuna ei moodustu vajalikud koensüümid ja ainevahetus on häiritud.

    Lõpuks nõuavad mitmed ainevahetusprotsessid spetsiaalseid kemikaale, mida nimetatakse hormoonid, mis tekivad keha erinevates kohtades (organites) ja viiakse verega või difusiooni teel mujale. Hormoonid teostavad ainevahetuse üldist keemilist koordineerimist mis tahes organismis ja aitavad selles küsimuses, näiteks loomade ja inimeste närvisüsteemi.

    Molekulaargeneetilisel tasandil on eriti tundlikud saasteainete, ioniseeriva ja ultraviolettkiirguse mõju. Need põhjustavad häireid geneetilistes süsteemides, rakustruktuuris ja pärsivad ensüümsüsteemide toimet. Kõik see põhjustab inimeste, loomade ja taimede haigusi, rõhumist ja isegi organismiliikide hävimist.

    Ainevahetusprotsessid toimuvad erineva intensiivsusega kogu organismi eluea jooksul, kogu tema individuaalse arengu jooksul. Seda teed sünnist elu lõpuni nimetatakse ontogeneesiks. Ontogenees on järjestikuste morfoloogiliste, füsioloogiliste ja biokeemiliste muutuste kogum, mille keha läbib kogu eluperioodi jooksul.

    Ontogenees hõlmab kõrgus keha, st kehakaalu ja suuruse suurenemine ning eristamist st erinevuste tekkimine homogeensete rakkude ja kudede vahel, mis viib need spetsialiseerumiseni, et täita kehas erinevaid funktsioone. Sugulise paljunemisega organismides algab ontogenees viljastatud rakust (sügoodist). Mittesugulise paljunemisega  uue organismi moodustumisega emakeha või spetsialiseeritud raku jagamise, pungumise teel, samuti risoomist, mugulast, sibulast jne.

    Iga organism läbib ontogeneesis mitmeid arenguetappe. Sugulisel teel paljunevate organismide jaoks on olemas idune(embrüonaalne), postembrüonaalne(postembrüonaalne) ja arenguperiood täiskasvanud organism. Embrüonaalne periood lõpeb embrüo väljumisega munamembraanidest ja elujõulistel loomadel sünniga. Tähtis ökoloogiline tähtsus loomade puhul on embrüonaalse arengu algstaadium, mis kulgeb vastavalt tüübile otsene areng või tüübi järgi metamorfoos vastsete staadiumi läbimine. Esimesel juhul toimub järkjärguline areng täiskasvanud vormiks (tibu - kana jne), teisel juhul - areng toimub kõigepealt vormis. vastsed, mis eksisteerib ja toitub iseseisvalt enne täiskasvanuks saamist (kull - konn). Paljudel putukatel võimaldab vastsete staadium neil üle elada ebasoodsad aastaajad (madal temperatuur, põud jne).

    Taimede ontogeneesis on kasv, areng(moodustub täiskasvanud organism) ja vananemine(kõikide füsioloogiliste funktsioonide biosünteesi nõrgenemine ja surm). Kõrgemate taimede ja enamiku vetikate ontogeneesi põhijooneks on aseksuaalsete (sporofüütide) ja suguliste (hematofüütide) põlvkondade vaheldumine.

    Ontogeneetilisel, s.o indiviidi (indiviidi) tasandil toimuvad protsessid ja nähtused on vajalikuks ja väga oluliseks lüliks kogu elusolendi toimimises. Ontogeneesi protsessid võivad keskkonna keemilise, valguse ja termilise saaste mõjul igal etapil häirida ning põhjustada deformatsioonide ilmnemist või isegi surma ontogeneesi sünnijärgses staadiumis.

    Organismide kaasaegne ontogenees on välja kujunenud pika evolutsiooniperioodi jooksul, nende ajaloolise arengu tulemusena  fülogeneesia. Pole juhus, et selle termini võttis kasutusele E. Haeckel 1866. aastal, kuna keskkonnaeesmärkidel on vaja rekonstrueerida loomade, taimede ja mikroorganismide evolutsioonilised muundumised. Seda teeb teadus  fülogeneetika, mis põhineb kolme teaduse  morfoloogia, embrüoloogia ja paleontoloogia andmetel.

    Elusolendite ajaloolise ja evolutsioonilise arengu seose organismi individuaalse arenguga sõnastas E. Haeckel kujul biogeneetiline seadus : mis tahes organismi ontogenees on antud liigi fülogeneesi lühike ja tihe kordus. Teisisõnu, kõigepealt emakas (imetajatel jne) ja seejärel pärast sündi individuaalne oma arengus kordub lühendatud kujul ajalooline areng omalaadne.
    1.3. Maa elustiku üldised omadused

    Praegu elab Maal üle 2,2 miljoni organismiliigi. Nende taksonoomia muutub üha keerulisemaks, kuigi selle põhiskelett on püsinud peaaegu muutumatuna alates selle loomisest silmapaistva Rootsi teadlase Carl Linnaeuse poolt 17. sajandi keskel.

    Tabel 1.1

    Rakuliste organismide impeeriumi süstemaatika kõrgemad taksonid

    Selgus, et Maal on kaks suurt organismide rühma, mille erinevused on palju sügavamad kui kõrgemate taimede ja kõrgemate loomade vahel, ning seetõttu eristati rakuliste seas õigustatult kahte superkuningriiki: prokarüoote - madala organiseeritud eeltuuma- ja eukarüootid - kõrgelt organiseeritud tuuma. Prokarüootid(Procaryota) on esindatud kuningriigiga nn purustaja, mis sisaldavad bakterid ja sinivetikad rakud, milles tuum puudub ja neis olev DNA ei ole tsütoplasmast eraldatud ühegi membraaniga. Eukarüootid(Eukarüoot) on esindatud kolme kuningriigiga: loomad, seenedja taimed , mille rakud sisaldavad tuuma ja DNA on tsütoplasmast eraldatud tuumamembraaniga, kuna see asub tuumas endas. Seened on eraldatud omaette kuningriiki, kuna selgus, et nad mitte ainult ei kuulu taimede hulka, vaid on tõenäoliselt pärit amööboidsetest biflagellate algloomadest, st neil on loomamaailmaga tihedam seos.

    Selline elusorganismide jagamine nelja kuningriiki ei ole aga veel teatme- ja õppekirjanduse aluseks olnud, mistõttu lähtume materjali edasisel esitlusel traditsioonilistest klassifikatsioonidest, mille järgi bakterid, sinivetikad ja seened. on madalamate taimede osakonnad.

    Planeedi antud territooriumi mis tahes detailiga (regioon, piirkond jne) taimeorganismide kogumit nimetatakse taimestik, ja loomorganismide kogum  fauna.

    Selle territooriumi taimestik ja loomastik moodustavad koos elustik. Kuid neil mõistetel on ka palju laiem rakendus. Näiteks öeldakse õistaimede taimestik, mikroorganismide taimestik (mikrofloora), mulla mikrofloora jne. Mõistet “fauna” kasutatakse sarnaselt: imetajate fauna, lindude fauna (lindude fauna), mikrofauna jne. Mõiste “elustik” ” kasutatakse siis, kui tahetakse hinnata kõigi elusorganismide ja keskkonna koostoimet või näiteks „mullaelustiku” mõju mullatekke protsessidele jne. üldised omadused loomastik ja taimestik vastavalt klassifikatsioonile (vt tabel 1.1).

    Prokarüootid on Maa ajaloo vanimad organismid, nende elutegevuse jäljed tuvastati eelkambriumi setetes, s.o umbes miljard aastat tagasi. Praegu on teada umbes 5000 liiki.

    Purustite seas on kõige levinumad bakterid , ja praegu on need biosfääris kõige levinumad mikroorganismid. Nende suurused ulatuvad kümnendikust kahe kuni kolme mikromeetrini.

    Baktereid leidub kõikjal, kuid enamik neist leidub pinnases – sadu miljoneid mulla grammi kohta ja tšernozemides üle kahe miljardi.

    Mulla mikrofloora on väga mitmekesine. Siin täidavad bakterid erinevaid ülesandeid ja jagunevad järgmistesse füsioloogilistesse rühmadesse: mädabakterid, nitroofivad bakterid, lämmastikku siduvad bakterid, väävlibakterid jne. Nende hulgas on aeroobseid ja anaeroobseid vorme.

    Pinnase erosiooni tagajärjel satuvad bakterid veekogudesse. Rannikuosas on neid kuni 300 tuhat 1 ml kohta, rannikust kauguse ja sügavusega väheneb nende arv 100-200 isendini 1 ml kohta.

    IN atmosfääriõhk Baktereid on oluliselt vähem.

    Bakterid on laialt levinud litosfääris mullahorisondist allpool. Mullakihi all on neid vaid suurusjärgu võrra vähem kui mullas. Bakterid levivad sadade meetrite sügavusele maapõue ja neid leidub isegi kahe tuhande meetri sügavusel või rohkemgi.

    Sinivetikad oma struktuurilt sarnased bakterirakkudega, on nad fotosünteetilised autotroofid. Nad elavad peamiselt mageveekogude pinnakihis, kuigi neid leidub ka meredes. Nende ainevahetuse saadus on lämmastikuühendid, mis soodustavad teiste planktoni vetikate arengut, mis teatud tingimustel võivad viia vee “õitsenguni” ja selle saastumiseni, sh veevarustussüsteemides.

    Eukarüootid need on kõik teised organismid Maal. Nende hulgas on kõige levinumad taimed, mida on umbes 300 tuhat liiki.

    Taimed  need on praktiliselt ainsad organismid, mis loovad orgaanilist ainet füüsiliste (elutute) ressursside arvelt  päikese insolatsiooni ja keemilised elemendid kaevandatud pinnasest (kompleks biogeenne elemendid). Kõik teised söövad valmis mahetoitu. Seetõttu taimed justkui loovad, toodavad toitu ülejäänud loomamaailmale, see tähendab, et nad on tootjad.

    Kõigil taimede ühe- ja mitmerakulistel vormidel on fotosünteesi protsesside tõttu reeglina autotroofne toitumine.

    Merevetikad See on suur rühm taimi, mis elavad vees, kus nad võivad vabalt hõljuda või olla substraadile kinnitatud. Vetikad on esimesed fotosünteesivad organismid Maal, millele võlgneme hapniku ilmumise selle atmosfääri. Lisaks on nad võimelised absorbeerima lämmastikku, väävlit, fosforit, kaaliumi ja muid komponente otse veest, mitte pinnasest.

    Ülejäänud, rohkem kõrgelt organiseeritud taimed maaelanikud. Nad saavad juurestiku kaudu mullast toitaineid, mis transporditakse läbi varre lehtedele, kus algab fotosüntees. Samblikud, samblad, sõnajalad, katteseemnetaimed ja katteseemnetaimed (õistaimed) on geograafilise maastiku üks olulisemaid elemente, domineerima Siin on õistaimi, mida on üle 250 tuhande liigi. Maa taimestik on peamine atmosfääri siseneva hapniku generaator ja selle mõtlematu hävitamine ei jäta loomad ja inimesed toiduta, vaid ka hapnikuta.

    Alumised mullaseened mängivad mullatekkeprotsessides suurt rolli.

    Loomad on esindatud väga erineva kuju ja suurusega, seal on rohkem kui 1,7 miljonit liiki. Kogu loomariik on heterotroofsed organismid, tarbijad.

    Suurim liikide arv ja suurim isendite arv aastal lülijalgsed. Näiteks putukaid on nii palju, et iga inimese kohta tuleb neid üle 200 miljoni. Liikide arvult teisel kohal on klass karbid, kuid nende arvukus on oluliselt väiksem kui putukatel. Liikide arvult on kolmandal kohal selgroogsed, mille hulgas on imetajad ligikaudu kümnendiku ja pooled kõigist liikidest kala

    See tähendab, et enamik selgroogseid on tekkinud veetingimustes ja putukad on puhtalt maismaaloomad.

    Putukad arenesid maismaal tihedas seoses õistaimedega, olles nende tolmeldajad. Need taimed ilmusid hiljem kui teised liigid, kuid üle poole kõigi taimede liikidest on õistaimed. Spetsifikatsioon nendes kahes organismiklassis oli ja on praegu tihedas seoses.

    Kui võrrelda liikide arvu maa organismid ja vesi, siis on see suhtarv ligikaudu sama nii taimede kui loomade puhul  liikide arv maal  92-93%, vees  7-8%, mis tähendab, et organismide maale ilmumine andis evolutsioonile võimsa tõuke. protsess suurenemise suunas liigiline mitmekesisus, mis toob kaasa looduslike organismide koosluste ja ökosüsteemide kui terviku jätkusuutlikkuse suurenemise.
    1.4. Elupaigast ja keskkonnateguritest

    Organismi elupaik on tema elu abiootiliste ja biootiliste tasandite kogum. Keskkonna omadused muutuvad pidevalt ja ellujäämiseks kohandub iga olend nende muutustega.

    Keskkonna mõju tajuvad organismid keskkonnategurite kaudu, mida nimetatakse keskkonnateguriteks.

    Keskkonnategurid need on teatud tingimused ja keskkonna elemendid, millel on organismile spetsiifiline mõju. Need jagunevad abiootiliseks, biootiliseks ja inimtekkelisteks (joon. 1.3).

    Riis. 1.3. Keskkonnategurite klassifikatsioon

    Abiootilised tegurid nimeta anorgaanilise keskkonna tegurite kogum, mis mõjutab loomade ja taimede elu ja levikut. Nende hulgas on füüsikalisi, keemilisi ja edafilisi. Meile tundub, et looduslike geofüüsikaliste väljade ökoloogilist rolli ei tohiks alahinnata.

    Füüsilised tegurid need on need, mille allikaks on füüsiline olek või nähtus (mehaaniline, laineline vms). Näiteks temperatuur  kui see on kõrge, tekib põletus, kui see on väga madal  külmakahjustus. Temperatuuri mõju võivad mõjutada ka muud tegurid: vees  hoovus, maal  tuul ja niiskus jne.

    Keemilised tegurid need on pärit keemiline koostis keskkond. Näiteks vee soolsus, kui see on kõrge, võib veehoidlas elu täielikult puududa (Surnumeri), kuid samal ajal mage vesi Enamik mereorganisme ei saa elada. Loomade eluiga maal ja vees jne sõltub hapnikutaseme piisavusest.

    Edaafilised tegurid, s.o muld,  see on muldade ja kivimite keemiliste, füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste kogum, mis mõjutab nii neis elavaid organisme, s.t mille jaoks nad on elupaigaks, kui ka taimede juurestikku. Keemiliste komponentide (biogeensed elemendid), temperatuuri, niiskuse, mulla struktuuri, huumusesisalduse jms mõju taimede kasvule ja arengule on hästi teada.

    Looduslikud geofüüsikalised väljad avaldavad globaalset keskkonnamõju Maa elustikule ja inimestele. Hästi on teada näiteks Maa magnet-, elektromagnet-, radioaktiivsete ja muude väljade keskkonnaolulisus.

    Geofüüsikalised väljad on samuti füüsikalised tegurid, kuid neil on litosfääriline iseloom, pealegi võime õigustatult eeldada, et edafilised tegurid on oma olemuselt valdavalt litosfäärilised, kuna nende tekke- ja toimekeskkonnaks on pinnas, mis moodustub maapealse osa kivimitest. litosfääri, seetõttu ühendasime need ühte rühma (vt joonis 1.3).

    Siiski ei mõjuta organisme mitte ainult abiootilised tegurid. Organismid moodustavad kooslusi, kus nad peavad võitlema toiduvarude, teatud karjamaa või jahiterritooriumi omamise eest, st astuma omavahel konkurentsi nii liigisisesel kui ka eriti liikidevahelisel tasandil. Need on juba eluslooduse tegurid ehk biootilised tegurid.

    Biootilised tegurid  ühtede organismide elutegevuse mõjude kogum teiste elutegevusele, aga ka elutule keskkonnale (Khrustalev et al., 1996). Viimasel juhul räägime organismide endi võimest oma elutingimusi teatud määral mõjutada. Näiteks metsas mõju all taimkate luuakse eriline mikrokliima, või mikrokeskkond, kus võrreldes avatud elupaikadega luuakse oma temperatuuri- ja niiskusrežiim: talvel on mitu kraadi soojem, suvel jahedam ja niiskem. Spetsiaalne mikrokeskkond luuakse ka puuõõnsustes, urgudes, koobastes jne.

    Eriti väärivad tähelepanu lumikatte all oleva mikrokeskkonna tingimused, mis on juba puhtalt abiootilist laadi. Lume soojendava mõju tõttu, mis on kõige tõhusam, kui selle paksus on vähemalt 50–70 cm, elavad selle põhjas, umbes 5-sentimeetrises kihis talvel väikenärilised, kuna siin on soodsad temperatuuritingimused. nende jaoks (0 kuni miinus 2 С). Tänu samale efektile säilivad lume all taliteravilja - rukki ja nisu istikud. Suured loomad - hirved, põdrad, hundid, rebased, jänesed jt - peidavad end tugevate külmade eest samuti lumes, heites pikali lume sisse puhkama.

    Liigisisesed interaktsioonid sama liigi isendite vahel koosnevad rühma- ja massimõjudest ning liigisisesest konkurentsist. Grupi- ja massiefektid  Grasse'i (1944) loodud terminid tähistavad sama liigi loomade rühmitamist kahe või enama isendi rühmadesse ja keskkonna ülerahvastatusest tingitud mõju. Praegu nimetatakse neid mõjusid kõige sagedamini demograafilised tegurid. Need iseloomustavad populatsiooni tasemel organismirühmade arvukuse ja tiheduse dünaamikat, mis põhineb liigisisene konkurents, mis erineb põhimõtteliselt liikidevahelisest. See väljendub peamiselt nende loomade territoriaalses käitumises, kes kaitsevad oma pesapaiku ja teatud ala piirkonnas. Paljud linnud ja kalad käituvad nii.

    Liikidevahelised suhted palju mitmekesisem (vt joon. 1.3). Kaks läheduses elavat liiki ei pruugi teineteist üldse mõjutada, nad võivad üksteist mõjutada kas soodsalt või ebasoodsalt. Võimalikud kombinatsioonide tüübid ja peegeldavad erinevat tüüpi suhted:

    neutralism mõlemad tüübid on sõltumatud ega avalda üksteisele mõju;

    konkurentsi igal tüübil on teisele kahjulik mõju;

    vastastikune suhtumine liigid ei saa eksisteerida üksteiseta;

    protokolliline koostöö(commonwealth)  mõlemad liigid moodustavad koosluse, kuid võivad eksisteerida eraldi, kuigi kooslus toob kasu mõlemale;

    kommensalism üks liik, kommensaal, saab kooselust kasu, samal ajal kui teine ​​liik  peremeesorganismil pole kasu (vastastikune tolerants);

    amensalism üks liik, amensaal, kogeb teise kasvu ja paljunemise pärssimist;

    kisklus röövliik toitub oma saagist.

    Liikidevahelised suhted on biootiliste koosluste (biotsenooside) olemasolu aluseks.

    Antropogeensed tegurid  inimese tekitatud ja keskkonda mõjutavaid tegureid (reostus, pinnase erosioon, metsade hävimine jne) käsitletakse rakendusökoloogias (vt käesoleva õpiku “II osa”).

    Abiootiliste tegurite hulgas eristatakse neid sageli kliima(temperatuur, õhuniiskus, tuul jne) ja hüdrograafiline veekeskkonna tegurid (vesi, hoovus, soolsus jne).

    Enamik tegureid, nii kvalitatiivselt kui ka kvantitatiivselt, muutuvad aja jooksul. Näiteks klimaatiline  päeval, aastaajal, aasta lõikes (temperatuur, valgus jne).

    Nimetatakse tegureid, mille muutused aja jooksul regulaarselt korduvad perioodiline. Nende hulka kuuluvad mitte ainult klimaatilised, vaid ka mõned hüdrograafilised  looded, mõned ookeanihoovused. Nimetatakse ootamatult tekkivaid tegureid (vulkaanipurse, kiskjate rünnak jne). mitteperioodiline.

    Organismide elutingimustega kohanemisvõime uurimisel on väga oluline tegurite jagunemine perioodilisteks ja mitteperioodilisteks (Monchadsky, 1958).

    1.5. Organismide kohanemisest oma keskkonnaga

    Kohanemine (lat. kohanemine)  organismide kohanemine keskkonnaga. See protsess hõlmab organismide (indiviidide, liikide, populatsioonide) ja nende organite ehitust ja talitlust. Kohanemine areneb alati kolme põhiteguri mõjul  varieeruvus, pärilikkus ja looduslik valik(sama hästi kui kunstlik, inimese poolt läbi viidud).

    Organismide peamised kohanemised keskkonnateguritega on pärilikult määratud. Need tekkisid elustiku ajaloolisel ja evolutsioonilisel teel ning muutusid koos keskkonnategurite muutlikkusega. Organismid on kohanenud pidevaks tegutsemiseks perioodilised tegurid, kuid nende hulgas on oluline eristada esmast ja sekundaarset.

    Esmane need on tegurid, mis eksisteerisid Maal juba enne elu tekkimist: temperatuur, valgus, looded jne. Organismide kohanemine nende teguritega on kõige iidsem ja täiuslikum.

    Teisene perioodilised tegurid on primaarsete muutuste tagajärg: õhuniiskus, sõltuvalt temperatuurist; taimne toit, olenevalt taimede arengu tsüklilisusest; mitmed liigisisese mõju biootilised tegurid jne. Need tekkisid esmastest hiljem ja nendega kohanemine ei avaldu alati selgelt.

    Tavatingimustes peaksid elupaigas toimima ainult perioodilised tegurid, mitteperioodilised peaksid puuduma.

    Kohanemise allikaks on geneetilised muutused organismis  mutatsioonid, mis tekib nii ajaloolise ja evolutsioonilise faasi looduslike tegurite mõjul kui ka kunstliku mõju tulemusena kehale. Mutatsioonid on mitmekesised ja nende kuhjumine võib viia isegi lagunemisnähtusteni, kuid tänu valik mutatsioonid ja nende kombinatsioonid omandavad "elusvormide adaptiivse organiseerimise juhtiva loova teguri" tähenduse (BSE. 1970. Vol. 1).

    Ajaloolisel ja evolutsioonilisel arenguteel toimivad abiootilised ja biootilised tegurid organismidele koos. Teada on nii organismide edukad kohanemised selle tegurite kompleksiga kui ka “ebaõnnestunud”, st kohanemise asemel liik välja sureb.

    Suurepärane näide edukast kohanemisest on hobuse areng umbes 60 miljoni aasta jooksul lühikesest esivanemast kaasaegseks ja kauniks kiirejalgseks loomaks, kelle turjakõrgus on kuni 1,6 m. Vastupidine näide on suhteliselt hiljutine ( kümneid tuhandeid aastaid tagasi) mammutite väljasuremine. Viimase jääaja väga kuiv subarktiline kliima tõi kaasa taimestiku kadumise, millel need loomad, muide, olid madalate temperatuuridega hästi kohanenud ja toitusid (Velichko, 1970). Lisaks avaldatakse arvamust, et mammuti kadumises oli “süüdi” ka ürginimene, kes pidi samuti ellu jääma: kasutas toiduks mammutiliha ning nahk päästis külma eest.

    Mammutite kohta toodud näites piiras taimse toidu puudus algselt mammutite arvukust ja selle kadumine viis nende surmani. Taimne toit toimis siin piirava tegurina. Need tegurid mängivad olulist rolli organismide ellujäämisel ja kohanemisel.

    1.6. Piiravad keskkonnategurid

    Piiravate tegurite tähtsusele juhtis esimest korda tähelepanu Saksa agrokeemik J. Liebig 19. sajandi keskel. Ta paigaldas miinimumi seadus: Saagikoristus (toodang) sõltub faktorist, mis on miinimumis. Kui kasulikud komponendid mullas tervikuna kujutavad endast tasakaalustatud süsteemi ja ainult mõnda ainet, näiteks fosforit, sisaldub miinimumilähedases koguses, võib see saagikust vähendada. Kuid selgus, et isegi samad mineraalained, mis on väga kasulikud, kui need on mullas optimaalselt sisalduvad, vähendavad saaki, kui neid on liiga palju. See tähendab, et tegurid võivad olla piiravad, isegi kui need on maksimaalsed.

    Seega piiravad keskkonnategurid peaksime nimetama selliseid tegureid, mis piiravad organismide arengut nende defitsiidi või vajadusega võrreldes liialduse tõttu (optimaalne sisaldus). Neid nimetatakse mõnikord piiravad tegurid.

    Mis puudutab J. Liebigi miinimumseadust, siis sellel on piiratud mõju ja seda ainult keemiliste ainete tasandil. R. Mitscherlich näitas, et saak sõltub kõigi taimeelu tegurite koosmõjust, sealhulgas temperatuurist, niiskusest, valgusest jne.

    Erinevused selles kumulatiivne Ja isoleeritud toimingud kehtivad ka muude tegurite suhtes. Näiteks ühest küljest suurendab negatiivsete temperatuuride mõju tuul ja kõrge õhuniiskus, kuid teisest küljest nõrgendab kõrge õhuniiskus kõrgete temperatuuride mõju jne. Kuid vaatamata tegurite vastastikusele mõjule ei saa nad ikkagi hakkama asendavad üksteist, mis on see, mida me leidsime kajastatud V. R. Williamsi tegurite sõltumatuse seadus: elutingimused on samaväärsed, ühtegi elutegurit ei saa asendada teisega. Näiteks niiskuse (vee) toimet ei saa tegevusega asendada süsinikdioksiid või päikesevalgust jne.

    Kõige täielikumalt ja kõige üldisemalt peegeldab keskkonnategurite mõju keerukus kehale W. Shelfordi sallivusseadus: heaolu puudumise või võimatuse määrab puudulikkus (kvalitatiivses või kvantitatiivses mõttes) või, vastupidi, mõne teguri liig, mille tase võib olla lähedal antud organismi talutavatele piiridele. Neid kahte piiri nimetatakse väljaspool sallivus.

    Ühe teguri toime osas võib seda seadust illustreerida järgmiselt: teatud organism on võimeline eksisteerima temperatuuril miinus 5 kuni pluss 25 0 C, s.o. selle tolerantsi ulatus asub nende temperatuuride piires. Nimetatakse organisme, kelle elutegevuseks on vaja tingimusi, mida piirab kitsas temperatuuritaluvusvahemik stenotermiline(“sein”  kitsas) ja suudab elada laias temperatuurivahemikus  eurütermiline(“iga”  lai) (joon. 1.4).

    Riis. 1.4. Suhteliste taluvuspiiride võrdlus stenotermiliste ja
    eurütermilised organismid (F. Ruttneri järgi, 1953)

    Sarnaselt temperatuuriga toimivad ka teised piiravad tegurid ja organisme, olenevalt nende mõju olemusest, nimetatakse vastavalt stenobionts Ja euribiondid. Näiteks öeldakse, et organism on niiskuse suhtes stenobiontiline või kliimategurite suhtes eurübiontiline jne. Põhiliste kliimategurite suhtes eurübiontilised organismid on Maal kõige levinumad.

    Organismi taluvusvahemik ei püsi konstantsena, see näiteks kitseneb, kui mõni tegur on mõne piiri lähedal või organismi paljunemise ajal, kui piiravad paljud tegurid. See tähendab, et keskkonnategurite toime olemus teatud tingimustel võib muutuda, st see võib olla piirav või mitte. Samas ei tohi unustada, et organismid ise on võimelised vähendama tegurite piiravat mõju, luues näiteks teatud mikrokliima (mikrokeskkonna). Siin on omapärane kompensatsioonitegurid, mis on kõige tõhusam koosluse tasandil, harvem  liigi tasandil.

    Selline tegurite kompenseerimine loob tavaliselt tingimused füsioloogiline aklimatiseerumine laia levikuga eurübiootide liik, mis konkreetses kohas aklimatiseerudes loob ainulaadse populatsiooni nn. ökotüüp, mille taluvuspiirid vastavad kohalikele oludele. Sügavamate kohanemisprotsessidega geneetilised rassid.

    Niisiis sõltuvad organismid looduslikes tingimustes kriitiliste füüsikaliste tegurite olek, vajalike ainete sisaldusest Ja tolerantsi vahemikust organismid ise nendele ja teistele keskkonnakomponentidele.
    Kontrollküsimused

    1. Millised on elu bioloogilise korralduse tasemed? Millised neist on ökoloogia uurimisobjektid?

    2. Mis on biogeocenoos ja ökosüsteem?

    3. Kuidas jagunevad organismid nende toiduallika iseloomu järgi? Ökoloogiliste funktsioonide järgi biootilistes kooslustes?

    4. Mis on elusorganism ja mille poolest see erineb elutust loodusest?

    5. Milline on kohanemismehhanism organismi kui tervikliku süsteemi koosmõjul keskkonnaga?

    6. Mis on taimede hingamine ja fotosüntees? Mis tähtsus on autotroofide ainevahetusprotsessidel Maa elustikule?

    7. Mis on biogeneetilise seaduse olemus?

    8. Millised on omadused kaasaegne klassifikatsioon organismid?

    9. Mis on organismi elupaik? Mõisted keskkonnategurite kohta.

    10. Kuidas nimetatakse anorgaanilise keskkonna tegurite kogumit? Nimetage need tegurid ja määrake need.

    11. Kuidas nimetatakse orgaanilise eluskeskkonna tegurite kogumit? Nimetage ja määratlege mõne organismi elutegevuse mõju teiste elutegevusele liigisisesel ja liikidevahelisel tasandil.

    12. Mis on kohanduste olemus? Milline on perioodiliste ja mitteperioodiliste tegurite tähtsus kohanemisprotsessides?

    13. Kuidas nimetatakse keskkonnategureid, mis piiravad organismi arengut? J. Liebigi miinimumseadused ja W. Shelfordi tolerantsiseadused.

    14. Mis on keskkonnategurite isoleeritud ja kombineeritud toime olemus? W. R. Williamsi seadus.

    15. Mida mõeldakse keha taluvusvahemiku all ja kuidas need jagunevad sõltuvalt selle vahemiku suurusest?