6. Биотические факторы

Биотические факторы — это формы воздействия живых существ друг на друга. Окружающий органический мир— составная часть сре­ды каждого живого существа. Взаимные связи организмов — основа существования популяций и биоценозов. Выделяют девять ос­новных типов взаимодействий : 1) Нейтрализм, При котором ассоциация двух популяций не сказывается ни на одной из них;: 2) Взаимное конкурентное подавление, При котором обе популя­ции активно подавляют друг друга; 3) Конкуренция за общий ресурс, При которой каждая популяция косвенно отрицательно воздействует на другую в борьбе за дефицитный ресурс; 4) Аменсализм, При котором одна популяция подавляет другую, но сама не испытывает отрицательного влияния (выделение токсинов; рыбы создают муть, вредной дляя других гидробионтов); 5) ПаразитизмИ 6) Хищ­ничество, При которых одна популяция неблагоприятно воздейст­вует на другую, нападая непосредственно на нее, но сама зависит от объекта своего нападения; 7) Комменсализм, При; котором одна популяция извлекает пользу из объединения, а для другой это объединение безразлично (рыба каракус прячется в клоаке голотурии, нерис обитает в раковинах моллюска; рыба клоун прячется в щупальцах актинии; сосущая инфузория поселяется на жаберных лепестках бокоплавов); 8) Протокооперация, При которой обе популяции получают от ассоциации выгоду, но эти отношения не обязательны (медоуказчик и медоед;рыбы-чистильщики и клиент; акация и муравьи), и 9) Мутуализм, При котором связь популяций благоприятна для роста и выживания обеих, причем в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой (бабочка-голубянка и муравьи; жуки-короеды и грибы; бактерии и кишечная система муравьев и жвачных).

7.Уровни организации живого вещества.

Под воздействием экологических факторов живые организмы объединяются в определенные системы (уровни):

--организменный

-популяционный

-экосистемный

Популяция (народ, население) – группа особей одного вида, занимающая определенное пространство и обладающая необходимыми возможностями для поддержания численности в постоянно изменяющихся условиях среды. Популяции разных видов объединяются в сообщества (совокупность популяций, населяющих определенную территорию). Сообщество = биоценоз (группировка совместно обитающих и взаимосвязанных организмов: биоценоз степи и т.д.). Пространство, занимаемое биоценозом – биотоп. Биоценоз + биотоп образуют достаточно устойчивую систему – биогеоценоз. Биогеоценоз – природный комплекс, состоящий из группировки совместно обитающих и взаимосвязанных организмов (биоценоза) и совокупности компонентов неживой природы (биотоп), которые закономерно сочетаются на одной территории.

Схожее понятие - Экосистема – природный комплекс, состоящий из совокупности живых организмов и окружающей их среды, взаимосвязанных обменом веществ и энергией.

Основной вид взаимоотношений организмов в природной экосистеме -трофические связи или пищевые цепочки. В трофической пирамиде выделяются продуценты, консументы и редуценты. Продуценты – автотрофы (кормящие себя сами), консументы и редуценты – гетеротрофы (питающиеся другими).

Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для представления этих взаимоотношений графически используют экологические пирамиды.

Совокупность множества параметров окружающей среды представляют собой экологическую нишу. Экологическая ниша – это совокупность условий жизни внутри экологической системы, при которых организм, популяция или вид могут существовать неограниченно долго.

8 Учение В.И. Вернадского о биосфере.

Понятие биосферы ввел австрийский геолог Э. Зюсс (определивший ее в книге «Происхождение Альп» 1873). В его понимании биосфера – это совокупность живых организмов Земли. Сейчас совокупность живых организмов называется биота, которая делится на флору и фауну.

В.И.Вернадский определил биосферу как особую охваченную жизнью оболочку Земли («Биосфера», 1926). Биосфера – это область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхние слои литосферы

Основные положения учения о биосфере:

1.Весь облик Земли, ее внешний вид обязаны своим происхождением живому веществу. Живые организмы определили:

- газовый состав атмосферы,

- солевой состав океана,

- осадочный чехол литосферы.

2.Следующая стадия развития биосферы – ноосфера. Ноосфера – биосфера охваченная деятельностью человека.

3.Движущая сила развития биосферы – биологический круговорот вещества в природе.

В физико-химическом составе биосферы В.И. Вернадский выделил следующие виды веществ:

1.живое вещество (биота)

2.коснове вещество – неживая природа (газы, воды, горные породы)

3.биокосное вещество – почва и сапропель (пресных озер, лиманов, мангров)

4.биогенное вещество – продукты жизнедеятельности биоты (торф, уголь, нефть, газ, сланцы, известняки)

5.радиоактивное вещество

6.рассеянные атомы

7.вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль)

Верхняя граница биосферы – граница распространения озона (стратосферный озон). Максимальная концентрация озона на высоте 20 км. Жизнь существует в тропосфере (8 – 18 км).

В гидросфере выделяют 2 зоны жизни – эвфотическую (глубина до 200 м, зона проникновения света) и дисфотическую (глубже 200 м, зона темноты).

Эвфотическая зона – зона фотосинтеза, в основном это материковый шельф.

Дисфотическая зона – зона жизни морских животных, среди которых есть автотрофы (черви, живущие у «черных курильщиков»), зона накопления отмерших организмов.

В литосфере нижняя граница биосферы лежит на глубине до 3 км на суше и 0,5 км на дне океана.

Основателями концепции ноосферы можно считать трех ученых – видного французского математика, антрополога и палеонтолога Э. Леруа (1870–1954), французского геолога и антрополога П. Тейяра де Шардена (1881–1955) и выдающегося российского ученого-естествоиспытателя В. И. Вернадского. В концепции ноосферы разум человека предстает природным, космическим явлением. Но наибольший вклад в развитие идей ноосферы как закономерного этапа не только в истории общества, но и биосферы в целом внес Вернадский, поэтому учение о ноосфере обычно ассоциируется с его именем. Под понятием «ноосфера» ученый подразумевал высшую форму развития биосферы. Учение Вернадского о ноосфере утверждает принцип совместной эволюции человечества и природной среды, нацеливает на поиск практических путей обеспечения общественно-природного равновесия.

Понятие «ноосфера» отражает будущее состояние рационально организованной природы, новый этап развития биосферы, эпоху ноосферы, когда дальнейшая эволюция планеты будет направляться разумом в целях обеспечения необходимой гармонии в сосуществовании природы и общества.

9. Основные законы и принципы экологии

Наиболее общими законами экологии являются законы, сформулированные Б. Коммонером (1974):

- все связано со всем (закон всеобщей связи)

- все должно куда-то деваться (закон сохранения)

- ничто не дается даром (закон цены развития)

- природа знает лучше (закон главного критерия эволюционного отбора)

1.Закон всеобщей связи – все связано со всем

Его следствия:

- закон больших чисел: совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, не зависящему от случая. Например, бактерии, существующие повсюду, ведут себя хаотично в почве, воде, в живых организмах, но при этом создают стабильную среду обитания всего живого на Земле.

- закон ЛеШателье: при внешнем воздействии на систему, выводящем ее из устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции.

закон оптимальности – любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно-временных пределах.

любые системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека – от состояния индивидуума до сложных общественных отношений.

2.Закон сохранения вещества – все должно куда-то деваться.

Его следствия:

- закон развития системы за счет окружающей среды: любая природная или общественная система может развиваться только за счет ресурсов окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.

- закон неустранимости отходов или побочных воздействий производства: отходы производства неустранимы бесследно, их только можно перевести из одной формы в другую.

3.Закон цены развития – ничто не дается даром: новое приобретение в ходе эволюции экосистемой или видом каких-либо свойств сопровождается потерей каких-то преимуществ и появлением новых проблем. Например, преобразование природной экосистемы в продуктивное сельскохозяйственное угодье сопровождается проблемой обеспеченности водными ресурсами и дополнительными питательными веществами. Переход некоторых видов животных с моря на сушу сопровождается проблемой поиска пресной воды и необходимостью защиты от солнечной радиации. Общество, развивающее хозяйственную деятельность на природных территориях, лишает себя среды для полноценного отдыха и туризма. Б. Коммонер писал: «...глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать; он может быть только отсрочен. Нынешний кризис окружающей среды говорит о том, что отсрочка очень затянулась».

4.Закон главного критерия эволюционного отбора – природа знает лучше: любой вид должен иметь трофические связи, а производимое им вещество должно вовлекаться в биологический круговорот. Если этот закон видом нарушался, то вид исчезал по причине истощения ресурсов его окружающей среды. Так как если вещество не возвращается в окружающую среду в разложенном состоянии, то в будущем для вида наступит дефицит исходного компонента, что приведет к его исчезновению, миграции или необратимому изменению.

Помимо формулировок Коммонера, современные экологи вывели еще один закон экологии – «на всех не хватит» (закон ограниченности ресурсов). Очевидно, что масса питательных веществ для всех форм жизни на Земле конечна и ограничена. Ее не хватает на всех появляющихся в биосфере представителей органического мира, поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за счет уменьшения численности и массы других.

На противоречие между скоростью размножения и ограниченностью ресурсов питания применительно к народонаселению планеты впервые обратил внимание английский экономист Т. Р. Мальтус (1798), который именно этим пытался обосновать неизбежность социальной конкуренции. В свою очередь, Ч. Дарвин заимствовал у Мальтуса понятие «борьба за существование» для объяснения механизма естественного отбора в живой природе.

Помимо глобальных законов рассмотрим 2 классических закона экологии живых организмов.

1.Закон минимума Либиха

2.Закон толерантности Шелфорда

1.Закон минимума.

Юстус Либих – немецкий агрохимик – в 1840 году установил, что урожайность культур ограничивается не тем элементом питания, который требуется растению в большом количестве (СО₂, Н₂О), а тем который необходим в минимальном количестве (например, цинк).

Закон минимума: рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в окружающей среде в минимальном количестве по отношению к потребностям растения.

2.Закон толерантности.

Виктор Шелфорд – американский зоолог – в 1913 году определил, что лимитирующим фактором для развития организма может быть не только недостаток, но и избыток экологического фактора.

Закон толерантности: лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия.

10. Природные условия и ресурсы, их экономическая сущность. Классификация природных ресурсов

Природные условия – это компоненты природной среды, которые оказывают влияние на жизнедеятельность общества, но не используются непосредственно в хозяйственной деятельности.

Природные ресурсы – компоненты природной среды, которые при современном уровне развития производительных сил могут быть использованы в качестве предметов потребления или средств производства.Природные условия – понятие экологическое. Природные ресурсы – понятие экономическое. 4 критерия перехода условий в ресурсы:- достаточная изученность свойств природного условия- наличие общественного спроса на целенаправленное использование условия- наличие технологии эксплуатации условия- наличие экономико-технических возможностей хозяйственного использования природного условия.Природные ресурсы как предметы потребления – питьевая вода, промысловые животные, рыба, растения, дикорастущие плоды.Природные ресурсы как средства производства:предметы труда – древесина, полезные ископаемые,средства труда – земля, энергетическая сила воды, ветра, недр земли, солнца, приливов и отливов, рекреационные ресурсы.Классификации природных ресурсов:

1.природная (минеральные, водные, земельные, растительного и животного мира)

2.экологическая (неисчерпаемые, исчерпаемые – возобновимые и невозобновимые)

3.экономическая (ресурсы; ресурсы сферы услуг – прямого потребления (питьевая вода, растения и животные) и косвенного потребления (рекреационные ресурсы)).

4.рыночная (ресурсы стратегического назначения, экспортного назначения, внутреннего рынка)

11. Роль природных условий и ресурсов в развитии и размещении производительных сил

Прир. условия и ресурсы являются одним из важнейших факторов эконо­мич. развития. От естественных свойств земли, плодородия почв, особенно­стей климата, лесной и другой растительности, животного мира, воды рек, озер, мо­рей и океанов, богатств недр, чистоты воздуха во многом зависят темпы производ­ства и благосостояние людей. Степень доступности прир. ресурсов влияет на производительность труда; она тем выше, чем богаче и доступнее прир. ресурсы, следовательно, меньше издержки, необходимые для производства конечного продукта. На уровень производительности оказывают существенное влияние и прир. условия хозяйственного освоения естественных ресурсов. Затраты труда будут различными при разных способах добычи полезных ископаемых, связанных с ха­рактером их залегания, при обработке земель в связи с различиями в рельефе, почве и т. д. Влияние прир. ресурсов на специализацию хозяйства регионов проявляется в двух формах. В одном случае отрасли природопользования непосредственно определяют специализа­цию, поставляя свою продукцию в различные регионы страны или на экспорт. Вторая форма влияния проявляется, когда отраслями специ­ализации регионов выступают вторичные производства, форми­рующиеся на базе переработки местных природных ресурсов. Она свойственна территориям со зрелой экономической струк­турой, или староосвоенным регионам. Совокупность прир. ресурсов, которые используются или могут быть ис­пользованы в хозяйстве с учетом тенденций научно-технического прогресса форми­руют природно-ресурсный потенциал