Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Куренщиков ДК_Экология_лекции_2013_1

.pdf
Скачиваний:
114
Добавлен:
14.05.2015
Размер:
4.47 Mб
Скачать

Продолжение прил. 4

Закон минимума (Либиха) – закон, согласно которому выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, то есть жизненные возможности лимитирует тот экологический фактор, количество которого близко к необходимому организму или экосистеме минимуму и дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма или деструкции экосистемы.

Закон толерантности (Шелфорда) – закон, согласно которому ли-

митирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Зюсс Эдуард (1831–1914) – австрийский геолог и общественный деятель. Ввел в науку термин «биосфера», используемый в геологической и географической литературе. Ему принадлежат гипотезы о существовании суперконтинента Гондваны (1861) и океана Тетис (1893).

Инсектициды (лат. insectum насекомое и caedo убиваю) – ядохимикаты, использующиеся для борьбы с насекомыми и клещами – вредителями сельского и лесного хозяйств.

Интродукция – преднамеренный или случайный перенос особей ка- кого-либо вида живого за пределы его ареала.

Уолтер Бредфорд Кеннон (1871–1945) – американский физиолог,

невропатолог. Впервые применил термин «гомеостаз».

Иоганзен Бодо Германович (1911–1996) – советский учёный, про-

фессор Томского университета. Впервые в Советском Союзе разработал и читал студентам курс лекций «Экология».

Иогансен Вильгельм Людвиг (1857–1927) – датский учёный, один из основоположников современной генетики. Первым определил понятие «популяция».

Кислотные осадки – кислотный дождь, туман, снег и другие формы атмосферных осадков с кислотностью выше нормы, то есть с рН ниже 5,6.

Климаксовая экосистема – заключительная стадия экологической сукцессии; экосистема, в которой популяции всех организмов находятся в равновесии друг с другом и с абиотическими факторами.

Коммонер Барри (1917–2012)американский эколог, в 1974 г. в свободной форме сформулировавший «правила экологии». Получил известность за свои радикальные взгляды взаимоотношения природы и человеческого общества.

Консументы – в экосистеме организмы, получающие энергию и биогены за счет питания другими организмами.

Коэволюция – совместное развитие различных видов живых организмов либо человека и природы.

151

Продолжение прил. 4

Ламарк Жан Батист (1744–1829) – французский естествоиспытатель, создатель первой теории эволюции. Впервые обосновал роль живых организмов в формировании поверхностного слоя земной коры. Основоположник зоопсихологии.

Либих Юстус (1803–1873) – немецкий учёный, химик. Основатель науки агрохимии. Выступал против убийства животных для пропитания человека. На основании многочисленных экспериментов сформулировал экологический закон минимума (в настоящее время называется законом Либиха).

Линдеман Раймонд (1915–1942) – американский учёный, сформулировавший правило «десяти процентов».

Лимитирующий фактор – фактор, в первую очередь ответственный за ограничение роста и (или) размножение организма или популяции.

Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю мантию.

Мальтус Томас Роберт (1766–1834) – английский экономист, профессор истории и политической экономики. Известен своими идеями искусственной регуляции численности Человечества. Эти идеи входят в противоречие с этическими нормами критикуются в настоящее время.

Мёбиус Карл Август (1825–1908) – немецкий гидробиолог, один из основоположников современной экологии. Впервые использовал термин «биоценоз».

Мичурин Иван Владимирович (1855–1935) – российский, советский биолог, селекционер, автор многих сортов растений.

Мутация – спонтанно возникшее изменение генов организма, меняющее его морфологические и(или) физиолого-поведенческие признаки.

Мутуализм (симбиоз) – тесная взаимосвязь двух организмов, выгодная для них обоих.

Неорганические вещества – вещества, в основе молекулярной структуры которых не лежат атомы углерода.

Ниша экологическая – положение вида в природе, включая его положение в пространстве и функциональную роль в сообществе.

Ноосфера – высший этап развития биосферы, когда разумная деятельность человека становится определяющим фактором эволюции на Земле.

Одум Юджин (1913–2002) – американский учёный, эколог. В настоящее время его учебник «Экология» считается лучшим в мире.

Озоновый экран (озоносфера) – слой атмосферы, отличающийся повышенной концентрацией молекул озона, поглощающих ультрафиолетовое излучение, гибельное для живого.

Озоновые «дыры» – пространство в озоносфере Земли с заметно пониженным содержанием озона.

152

Продолжение прил. 4

Органические вещества – соединения, в основе молекулярной структуры которых лежат атомы углерода (углеводороды) и их производные.

Орографические факторы (греч. oros гора + grapho писать, описы-

вать) факторы, обусловленные особенностями рельефа местности (крутизной и экспозицией склонов, высотой над уровнем моря и т. д.).

Охрана окружающей (человека) среды – комплекс международных,

государственных, региональных и местных административно-хозяйст- венных, технологических, политических, юридических и общественных мероприятий, направленных на обеспечение социально-экономического, культурно-исторического, физического, химического и биологического комфорта, необходимого для сохранения здоровья человека.

Парниковый эффект – повышение температуры атмосферы из-за увеличения содержания в ней углекислого и некоторых других газов, приводящего к чрезмерному поглощению воздухом теплового излучения Земли.

Пищевая (трофическая) цепь – перенос энергии и вещества в ряду живых организмов при поедании последующим элементом цепи предыдущего.

Пирамида экологическая – графическое отражение соотношения между продуцентами, консументами (отдельно каждого уровня) и редуцентами в экосистеме, выраженное в их численности (пирамида чисел), биомассе (пирамида биомасс) или энергии (пирамида энергий).

Плотоядное – животное, питающееся практически исключительно другими животными.

Пойкилотермные (греч. poikílos различный, переменчивый и thérme тепло) животные – животные, у которых температура тела изменяется вслед за изменением температуры внешней среды. К ним относятся насекомые, моллюски, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся.

Поллютанты (лат pollutio загрязнение) – любое химическое вещество или соединение, которое находится в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым химическое загрязнение.

Популяция – группа в пределах вида с общим генофондом, особи которой населяют определенное пространство с относительно однородными условиями обитания.

Правило обязательности заполнения экологических ниш – пустую-

щая экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена. Принцип исключения Гаузе – два вида не могут существовать в од-

ной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, то есть если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

153

Продолжение прил. 4

Принцип Ле Шателье – Брауна – при внешнем воздействии на систему, находящуюся в фазе устойчивого равновесия, оно смещается в том направлении, в котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Принцип стабильности экосистем – видовое разнообразие обеспе-

чивает стабильность экосистем.

Продуктивность – скорость образования органического вещества. Продуценты – в экосистеме организмы (в основном зеленые расте-

ния), использующие световую энергию для синтеза органических соединений из неорганических.

Редуценты – в экосистеме организмы, главным образом, бактерии и грибы, в ходе своей жизнедеятельности превращающие мертвые органические остатки в неорганические вещества.

Сила Кориолиса – одна из сил инерции, существующая в неинерциальной системе отсчёта из-за вращения и законов инерции, проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения. Названа сила по имени французского учёного Гюстава Гаспара Кориолиса, описавшего ее в 1833 г. Сила Кориолиса проявляется и в глобальных масштабах. В северном полушарии сила Кориолиса направлена вправо от движения, поэтому правые берега рек в Северном полушарии более крутые – их подмывает вода под действием этой силы. В Южном полушарии всё происходит наоборот. Сила Кориолиса ответственна также и за вращение циклонов и антициклонов. В Северном полушарии вращение воздушных масс происходит в циклонах против часовой стрелки, а в антициклонах – по часовой стрелке. В Южном – наоборот: по часовой стрелке в циклонах и против – в антициклонах.

Склерофиты (греч. skleros жёсткий и phyton растение) – засухоустойчивые растения (ксерофиты), обладающие жёсткими побегами. Склерофиты хорошо приспособлены для обитания в засушливых условиях за счёт сильного развития механических тканей листа. Характеризуются жёсткими листьями с толстой, препятствующей испарению кутикулой: верблюжья колючка, сосна, ковыль, саксаул и др.

Сообщество – совокупность совместно проживающих популяций разных видов в пределах какого-либо естественного пространства.

Сопротивление среды – совокупность факторов, направленных на сокращение численности популяции и препятствующих ее росту и распространению.

Сукачев Владимир Николаевич (1880–1967) российский, совет-

ский геоботаник, лесовод, географ, Обосновал концепцию «биогеоценоза» как элементарного подразделения биосферы.

(лат. succulentus – сочный) – растения, имеющие специальные ткани для запаса воды. Как правило, они произрастают в местах с засушливым климатом. К ним относятся кактусы, алоэ, очиток, агава, молочай и др.

154

Продолжение прил. 4

Сукцессия – постепенная или быстрая смена видов на определенной территории в результате влияния абиотических и(или) биотических и(или) антропогенных факторов, благоприятствующих одним видам в ущерб другим.

Тенсли Артур Джордж (1871–1955) британский ботаник, считается одним из первых в мире экологов. Предложил понятие «экосистема» (1935) для обозначения однородного участка земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (атмосфера, почва, солнечная энергия и т. д.) компонентов и динамическим взаимодействием между ними (обмен веществом и энергией).

Трофическая структура сообщества – соотношение между проду-

центами, консументами, детритофагами и редуцентами в экосистеме. Шелфорд Виктор Эрнст (1877–1968) – американский зоолог, спе-

циалист в области гидробиологии. Его именем названо одно из правил экологии: правило (закон) толерантности.

Шрётер Карл (1855–1939)швейцарский ботаник. Впервые предложил подразделять экологию на аутэкологию и синэкологию. Систематизировал факторы, обуславливающие изменение сообществ в географическом пространстве.

Уоллес Альфред Рассел (1823–1913) – английский натуралист, естествоиспытатель. Одновременно с Ч. Дарвином разработал теорию эволюции, но добровольно отдал приоритет Дарвину в этом вопросе. Сформулировал экологическую закономерность, которая в настоящее время носит его имя: правило Уоллеса.

Фитофаги – организмы, питающиеся растениями. Фитоценоз – сообщество растительных организмов.

Фотосинтез – химический процесс, идущий в зеленых растениях под действием световой энергии с образованием из двуокиси углерода и воды глюкозы с выделением кислорода как побочного продукта.

Хемосинтетики – организмы, образующие органические вещества с использованием химической энергии окисления некоторых неорганических соединений; относятся к продуцентам.

Эдафические факторы (греч. edaphos почва) – совокупность физических и химических свойств почв, способных оказывать влияние на живые организмы.

Экологический фактор – компонент среды обитания, оказывающий влияние на организм; выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы среды обитания.

Экология – наука, изучающая взаимоотношения живых организмов с окружающей средой.

155

Окончание прил. 4

Экосистема – совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительно времени.

Элтон Чарлз Сазерленд (1900–1991) – известный британский эколог и зоолог, один из основателей популяционной экологии. Ввел понятия «экологическая ниша» и «экологическая пирамида».

Эмерджентность – наличие у системного целого особых свойств, не присущих отдельным его составляющим; возникают в результате появления у более сложноорганизованной системы новых функциональных связей.

Эшби Уильям Рос (1903–1972) – английский психиатр, одним из первых изучавший сложные системы. Сформулировал понятие принципа эмерджентности.

156

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................

3

Лекция 1. ВВЕДЕНИЕ В ЭКОЛОГИЮ. ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ

 

НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ ......................................................................

5

1.1. Становление и развитие экологии как науки.......................................

5

1.1.1. Основы науки экологии от античности до XX в. ........................

5

1.1.2. Развитие экологических исследований

 

в первой половине XX в..............................................................

8

1.1.3. Развитие экологии во второй половине XX в. .........................

10

1.2. Принципы кибернетики, применимые в экологии .............................

11

1.3. Объекты экологических исследований ..............................................

14

1.3.1. Организмы.................................................................................

14

1.3.2. Популяции .................................................................................

15

1.3.3. Сообщества: биоценозы, биогеоценозы,

 

экосистемы, биосфера ............................................................

15

1.4. Предмет, проблемы, задачи экологии в настоящее время ..............

19

1.4.1. Рост численности человеческой популяции ...........................

19

1.4.2. Конечность многих ресурсов на планете.................................

20

1.4.3. Кризис взаимоотношений человечества

 

и окружающей среды, или «экологический» кризис...............

21

1.5. Место экологии среди других наук, связь с другими науками,

 

подразделения экологии ....................................................................

22

1.5.1. «Правила» природопользования Барри Коммонера ..............

26

Лекция 2. СТРОЕНИЕ БИОСФЕРЫ. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

 

БИОСФЕРЫ. СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА............

31

2.1. Понятие о биосфере ...........................................................................

31

2.2. Виды вещества на нашей планете ....................................................

32

2.3. Свойства живого вещества ................................................................

33

2.4. Функции живого вещества ..................................................................

36

2.5. Круговорот веществ в биосфере........................................................

40

2.5.1. Большой (геологический) круговорот ......................................

40

2.5.2. Малый (биологический) круговорот .........................................

41

2.6. Законы П. Дансеро (1957)...................................................................

48

Лекция 3. СРЕДЫ ЖИЗНИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ................

54

3.1. Среды жизни .......................................................................................

54

3.1.1. Гидросфера и особенности водной среды..............................

54

3.1.2. Почва как среда обитания и ее особенности ..........................

57

3.1.3. Атмосфера (наземно-воздушная среда обитания)

 

и ее характеристики.................................................................

60

3.1.4. Организменная среда обитания, ее особенности...................

62

157

3.2. Адаптации организмов к среде обитания ..........................................

64

3.3. Экологические факторы среды, классификация...............................

66

3.3.1. Абиотические факторы.............................................................

66

3.3.2. Биотические факторы...............................................................

71

3.3.3. Антропогенный фактор.............................................................

77

3.4. Закономерности воздействия экологических факторов

 

на организмы.......................................................................................

78

3.4.1. Закон оптимума.........................................................................

78

3.4.2. Закон лимитирующих факторов (закон минимума Либиха) ...

80

3.4.3. Закон толерантности ................................................................

81

3.5. Зоогеографические правила ..............................................................

85

3.5.1. Правило Бергмана ....................................................................

85

3.5.2. Правило Аллена........................................................................

87

3.5.3. Правило А. Уоллеса..................................................................

90

3.5.4. Правило предварения Алехина–Вальтера..............................

91

3.5.5. Правило биологического усиления ..........................................

92

Лекция 4. ЭКОСИСТЕМА: СОСТАВ, СТРУКТУРА, РАЗНООБРАЗИЕ ..

98

4.1. Популяции: определение, характеристики, структура ......................

98

4.1.1. Определение.............................................................................

98

4.1.2. Характеристики .........................................................................

99

4.1.3. Структура ................................................................................

103

4.2. Понятие об экосистеме. Классификация экосистем .......................

105

4.3. Типы экосистем .................................................................................

107

4.3.1. Наземные биомы ....................................................................

107

4.3.2. Типы пресноводных экосистем ..............................................

110

4.3.3. Типы морских экосистем ........................................................

112

4.3.4. Ритмы экосистем ....................................................................

116

4.4. Гомеостаз экосистемы......................................................................

117

4.5. Динамика экосистем .........................................................................

122

4.6. Продукция и энергия в экосистемах ................................................

125

4.6.1. Трофические цепи ..................................................................

125

4.6.2. Экологические пирамиды .......................................................

127

4.6.3. Виды трофических цепей .......................................................

131

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .........................................................

138

Приложение 1. Таксономия живых организмов .....................................

144

Приложение 2. Классификация механических элементов почв............

145

Приложение 3. Справочные таблицы.....................................................

146

Приложение 4. Экологический словарь-минимум..................................

147

158

Учебное издание

Куренщиков Дмитрий Константинович Никитина Людмила Ивановна

ЭКОЛОГИЯ

В двух частях

Часть 1

Курс лекций

Редактор Г.Ф. Иванова Технический редактор Н.В. Ларионова, С.С. Заикина

————————————————————————————

План 2013 г. Поз. 9.38. Подписано в печать 06.11.2013.

Гарнитура Times New Roman. Печать RISO.

Усл. печ. л. 9,2. Уч.-изд. л. 10,0. Зак. 241. Тираж 200 экз. Цена 184 р.

————————————————————————————

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

159