
- •Предисловие
- •Глава 1. Что изучает экология? Экология - фундаментальная комплексная наука
- •Объекты и методы экологии
- •Экологические концепции
- •Экологические законы
- •Экологические принципы
- •Экологические правила
- •Уровни организации жизни
- •Живое вещество планеты
- •Глава 2. Биосфера Биосфера
- •Состав, строение и границы биосферы
- •Динамика биосферы
- •Причины устойчивости биосферы
- •Высокое разнообразие организмов в биосфере
- •Редуцентное звено биосферы
- •Биосфера и космос
- •Эволюция биосферы
- •Потоки энергии в системе "Солнце - Земля". Характеристики приходящего и уходящего от Земли излучения
- •Круговорот основных биогенных элементов
- •Сохранение природных веществ
- •Глава 3. Сообщества Среда обитания и условия существования
- •Популяционный подход к описанию экосистем
- •Демографическое описание популяции
- •Внутривидовая и межвидовая конкуренция
- •Основные типы межпопуляционных взаимоотношений ("хищник - жертва", мутуализм, симбиоз)
- •Хищничество. Законы системы "хищник - жертва"
- •Лимитирующие факторы
- •Экологическая пластичность
- •Антропогенные лимитирующие факторы
- •Раздел 4. Экосистемы Биоценология
- •Поток энергии и вещества в сообществах
- •Правило десяти процентов. Правило одного процента
- •Продуктивность экосистемы
- •Трофическая структура экосистем
- •Пространственно-временное рассмотрение экосистем
- •Типы локального роста популяции. Диссипативные структуры
- •Понятия "сукцессия" и "климакс" экосистем
- •Ярусно-мозаическая концепция описания растительных сообществ
- •Общие закономерности развития экосистем
- •Ландшафт
- •Местность и ее типы
- •Техногенное воздействие на компоненты ландшафта
- •Глава 5. Человек и биосфера Ресурсы биосферы
- •Антропогенное воздействие на потоки энергии и круговорот веществ в природе
- •Проблема сохранения биоразнообразия
- •Антропогенное загрязнение и разрушение местообитаний
- •Факторы антропогенного воздействия на окружающую среду
- •Материально-энергетические воздействия, их классификация
- •Рассеивание загрязнителей в различных средах
- •Классификация загрязнений экосистем
- •Классификация загрязнений по физико-химическому составу
- •Классификация загрязнений по области воздействия
- •Классификация веществ по степени их вредности
- •Биомониторинг
- •Экотоксикология и ее задачи
- •Глава 6. Оценка состояния, контроль и регулирование окружающей среды Методы оценки состояния окружающей среды
- •Классификация методов контроля состояния окружаюшей среды
- •Методы и инструменты экологического регулирования
- •Глава 7. Химическое загрязнение. Тяжелые металлы в окружающей среде
- •Химическое загрязнение атмосферы
- •Химическое загрязнение вод
- •Химическое загрязнение почв
- •Тяжелые металлы в природных средах
- •Пестициды в природных средах
- •Гигиеническая классификация пестицидов
- •Глава 8. Загрязнение нефтепродуктами. Шумовое, электромагнитное, биологическое, радиационное загрязнение Загрязнение нефтью и нефтепродуктами
- •Свойства нефти и нефтепродуктов
- •Формы нахождения нефтепродуктов в геологической среде
- •Шумовое загрязнение и санитарно-защитная зона
- •Допустимые уровни шума на территориях различного хозяйственного назначения
- •Норматив предельно допустимого уровня шума
- •Электромагнитное загрязнение
- •Биологическое загрязнение
- •Радиоактивное загрязнение
- •Радиопротекторы
- •Глава 9. Атмосфера Загрязнение атмосферы и его последствия
- •Основные загрязнители воздуха
- •Радиоактивное загрязнение атмосферы
- •Смог и фотохимический туман
- •Кислотные дожди
- •Парниковый эффект, изменение климата
- •Проблема "озонового слоя"
- •Методы контроля за состоянием загрязнения атмосферы
- •Государственный контроль состояния атмосферного воздуха
- •Общественный и производственный контроль
- •Нормирование загрязнения атмосферного воздуха
- •Влияние среднесуточных концентраций загрязнителей на токсическое состояние атмосферы
- •Меры по предотвращению загрязнений атмосферного воздуха
- •Обязанности граждан и юридических лиц, имеющих стационарные источники выбросов вредных веществ
- •Санитарно-защитные зоны
- •Биотехнология защиты атмосферы
- •Глава 10. Вода - составная часть биосферы Вода как составная часть биосферы
- •Проблемы водных ресурсов
- •Виды загрязнения вод
- •Источники загрязнения водоемов
- •Загрязнение вод суши
- •Последствия загрязнения воды
- •Методы контроля за состоянием загрязнения вод
- •Государственный контроль за использованием водных ресурсов и охрана водоемов
- •Санитарные условия спуска сточных вод
- •Экологический паспорт водного хозяйства
- •Самоочищение водоемов
- •Биотехнология очистки вод
- •Радиационное обеззараживание сточных и природных вод
- •Глава 11. Агроэкосистемы Отличительные особенности природных биогеоценозов и агроэкосистем
- •Экологические проблемы мелиорации
- •4 Этап. Основные виды биологической рекультивации:
- •Глава 12. Загрязнение отходами Загрязнение отходами. Виды отходов
- •Транспортировка и захоронение отходов
- •Компостирование твердых отходов
- •Сжигание твердых отходов
- •Получение биогаза
- •Токсичные промышленные отходы
- •Организация безотходного (малоотходного) производства
- •Контроль обращения отходов
- •Глава 13. Охрана природы Проблемы мониторинга
- •Математическое моделирование в экологии
- •Глобальное моделирование
- •Стратегия сельского хозяйства
- •Изменение экспортной политики
- •Конверсия
- •Борьба с загрязнением окружающей среды
- •Роль зеленых насаждений
- •Рациональное использование минеральных ресурсов
- •Концепция ноосферы
- •Демографические проблемы
- •Проблема голода
- •Понятие "здоровье человека"
- •Роль нтп в решении экологических проблем. Экологизаиия общественного производства
- •Новые методы добычи сырья и новые виды энергии
- •Новые технологии и новые материалы
- •Экологизация экономического развития
- •Список литературы
Экологическая пластичность
Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия и в ответных реакциях животных 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.
Количественный диапазон любого экологического фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности организма, называется оптимизмом (от лат. optimus — наилучший).
Значение фактора, лежащее в зоне угнетения, называют экологическим пессимумом (от лат. pessimum — наихудший).
Минимальное и максимальное значения фактора, при которых наступает гибель организма, называются, соответственно, экологическими минимумом и экологическим максимумом. Любые виды организмов, популяций или сообществ приспособлены, например, к существованию в определенном интервале температур.
В табл. 3 представлен приблизительный среднестатистический температурный диапазон активной жизни на суше и в воде (меньше, чем на суше, поэтому выносливость водных организмов к ее колебаниям меньше, чем наземных).
Таблица 3
Температурный диапазон на Земле, oС (по В.А. Радкевичу, 1977)
Среда обитания |
Минимум |
Максимум |
Амплитуда колебаний |
Суша |
-70,0 |
+55,0 |
125,0 |
Море |
-3,5 |
+36,0 |
39,5 |
Пресные воды |
0,0 |
+39,0 |
93,0 |
Верхним пределом жизни, вероятно, являются ферменты и свертываемые белки (60-150°С). Однако отдельные организмы могут существовать при более высоких температурах.
Нижний предел температуры, при котором возможна жизнь, в среднем составляет около — 70°С, хотя отдельные кустарники в Якутии не вымерзают даже при более низкой температуре.
Свойство организмов адаптироваться к существованию в том или ином диапазоне экологического фактора называется экологической пластичностью. Чем шире диапазон экологического фактора, в пределах которого данный организм может жить, тем больше его экологическая пластичность.
По степени пластичности выделяют 2 типа организмов: стенобионтные (стеноэки) и эврибионтные (эвриэки), которые различаются диапазоном экологического фактора, в котором они могут жить:
стенобионтные (от греч. stenos — узкий, тесный), или узкоприспособленные, виды способны существовать лишь при небольших отклонениях фактора от оптимального значения;
эврибионтными (от греч. eurys — широкий) называются широкоприспособленные организмы, выдерживающие большую амплитуду колебаний экологического фактора.
Таким образом, стенобионты экологически непластичны, т. е. маловыносливы, а эврибионты экологически пластичны, т. е. более выносливы. К первым относятся, например, типичные обитатели морей, которые живут в условиях высокой солености (камбала), и типичные обитатели пресных вод (карась). Они обладают невысокой экологической пластичностью. А вот трехиглая корюшка может жить как в пресных, так и в соленных водах, т. е. характеризуется высокой пластичностью.
Организмы, живущие длительное время в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность, а те, которые были подвержены значительным колебаниям фактора, становятся более выносливыми к нему, их экологическая пластичность увеличивается.
Для обозначения отношения организмов к конкретному фактору к его названию прибавляют слова "стено-" или "эври-", например:
по отношению к температуре бывают стелотермные (карликовая береза, банановое дерево) и эвритермные (растения умеренного пояса) виды;
по отношению к солености — стеногалинные (карась, камбала) и эвригалинные (корюшка);
по отношению к свету — стенофотные (ель) и эврифотные (шиповник) и т. д.
Стено— или эврибионтность проявляются по отношению к одному или немногим факторам. Так, эвритермное растение может быть стено- гигроблонтным (невыносливым к колебаниям влажности), а стеногалинная рыба оказывается эвритермной и т. п.
Эврибионты обычно широко распространены. Стенобионты имеют ограниченный ареал распространения.
Исторически, приспосабливаясь к экологическим факторам, животные, растения, микроорганизмы распределяются по различным средам, формируя все многообразие экосистем, образующих биосферу Земли.