Биосфера

Основой экологии является учение о биосфере (БС). Биосфера – это самая крупная и наиболее близкая к идеалу в смысле "самообеспечения" биосистема. Биосфера - это наружная оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы живой природы, образующие среду обитания живых. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу (гидробиосферу) - океаны, моря, поверхностные воды суши, террабиосферу - поверхность самой суши, а также литосферу - верхние горизонты твердой земной оболочки. Границы биосферы определяются физико-химическими условиями существования жизни. Нижняя граница биосферы - на 2-3 км вглубь на суше и на 1-2 км ниже дна океана; верхняя - озоновый слой на высоте 20-25км.

Благодаря разумной деятельности людей БС должна со временем перейти в новое гармоничное состояние - ноосферу (оболочку разума) (Ле Руа, Тейяр де Шарден).

Вернадский В.И., создатель учения о БС, отмечал следующие основные предпосылки создания ноосферы:

1)человечество должно стать единым целым; 2)преобразование средств связи и обмена; 3)открытие новых источников энергии; 4)подъем благосостояния людей; 5) исключение войн из жизни общества. Т.о., "ноосфера" - это одна из стадий развития биосферы, когда разумная деятельность человека является определяющим фактором развития, когда есть разумное регулирование отношений человека и природы. Процесс развития биосферы с образованием ноосферы называют ноогенезом.

Экосистема

В экологии основной функциональной единицей является экосистема (ЭС). Термин "ЭС" был предложен в 1935 г. английским экологом А.Тэнсли (A.G. Tansley), хотя представление об "ЭС" возникло значительно раньше. "ЭС" - совокупность совместно обитающих различных видов живых организмов и условий их существования, объединенных в единое функциональное целое. Наземные ЭС часто называют биогеоценозами

Из определения ЭС видно, что она состоит из:

1)биоценоза, т.е. совокупности взаимосвязанных живых организмов;

2)экотопа, т.е. это место обитания биоценоза. Экотоп - это совокупность климато-почвенно-грунтовых факторов;

3)взаимодействие биотического сообщества с физической средой.

Все ЭС являются открытыми системами, т.к. должны получать и отдавать энергию.

ИCКУCСТВЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ рассмотрим на примере городской и агроэкосистемы.

Агроэкосистемы (АЭС) имеют следующие особенности:

1) они получают находящуюся под контролем человека вспомогательную энергию, дополняющую или заменяющую солнечную;

2) в результате деятельности человека разнообразие организмов резко снижено, чтобы получить максимальный выход какого-то одного продукта (пищевого или иного), т.е. чаще всего это монокультура. Органическое вещество производится в избыточном для данной системы количестве:

3) доминирующие виды растений и животных подвергаются искусственному, а не естественному отбору;

4) АЭС хуже, чем природные, удерживают в обороте микроэлементы; т.е. сейчас для поддержания урожайности необходимо добавлять к удобрениям следовые количества микроэлементов.

Другими словами, АЭС организуются и управляются таким образом, чтобы направлять как можно больше солнечной и другой энергии на производство сельхозпродукции (в частности продуктов питания).

Такое интенсивное и специализированное землепользование, как правило, сопровождается эрозией почвы, загрязнением водоемов из-за смыва пестицидов и удобрений, повышенной чувствительностью системы к вредителям.

Городские ЭС являются неполными, или гетеротрофными. Город отличается от природной гетеротрофной системы:

1) более интенсивным метаболизмом на единицу площади;

2) большими потребностями в поступлении веществ извне;

3) более мощным и более ядовитым потоком отходов.

Экологический фактор - это любой элемент окружающей среды, способный оказывать прямое или косвенное взаимодействие на живой организм хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития, или любое условие среды, на которое организм отвечает приспособительными реакциями.