Вопросы для контроля знаний

1. Объясните понятие «экосистема», ее основные признаки?

2. К какому виду систем относится экосистема и почему?

3. Объясните определение понятий «популяция», «биоценоз», «биогеоценоз», «сообщество»?

4. Что такое «эмерджентность»?

5. Объясните определение понятий «энтропия» и «негоэнтропия». Как на них влияет деятельность человека?

6. Какие свойства и явления природы отражают первый и второй законы Б.Коммонера?

7. На какие действия ориентируют деятельность человека третий и четвертый законы Б.Коммонера?

1.3. Среда обитания живых организмов, её факторы, среды жизни

Под средой обитания обычно понимают природные и, в некоторых случаях, антропогенные тела и явления, с которыми организм (организмы) находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. Наряду с термином «среда обитания» используется также понятие «местообитание» - та среда жизни организма или вида, в которой осуществляется весь цикл его развития.

Под экологическими факторами понимают любой элемент или условие среды, с которыми связано приспособление организмов к её условиям, или адаптация организмов. Возможное резкое изменение экологических факторов может вызвать гибель организма.

Экологические факторы можно разделить на три основные группы:

1. Факторы неживой природы – абиотические (климатические, атмосферные, почвенные, гидрологические и др.).

2. Факторы живой природы – биотические (влияние одних организмов на другие).

3. Факторы человеческой деятельности – антропогенные.

Наибольшую трудность при адаптации живых организмов представляют факторы или их уровни, с которыми вид не встречался в процессе своей эволюции, это, в основном, группа антропогенных факторов.

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются универсальными (общими) по отношению их действий на живые организмы. Их характеризуют правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов.

Правило оптимума. В соответствии с этим правилом для экосистемы или организма имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. За пределами этой зоны лежат зоны угнетения, в которых существование живых организмов невозможно.

Диапазон значений факторов между зонами угнетения называют экологической валентностью. Синонимами термина валентность является термин толерантность т.е. способность организмов выносить отклонения факторов среды от оптимального для них, и пластичность, степень выносливости организма к воздействиям факторов среды.

Правило взаимодействия факторов: одни экологические факторы могут, в какой-то степени усиливать или уменьшать силу действия других факторов, например, избыток тепла в атмосфере может в какой-то мере может смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений – компенсироваться повышением углекислого газа и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

Правило лимитирующих факторов: фактор, имеющийся в недостатке или избытке на границах зон угнетения отрицательно влияет на организмы, и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов. Например, если в почве имеются в достатке все необходимые для растения химические элементы, кроме одного, то затруднение в развитии растения будет обусловливаться отсутствием именно этого элемента, а все другие не проявят своего действия. Лимитирующие факторы обычно определяют границы распространения видов (популяций), их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ.

Всё разнообразие условий жизни живых организмов на Земле объединяют в четыре среды жизни: водную, приземно-воздушную, почвенную и организменную.

Среды жизни выделяются обычно по фактору или комплексу факторов, которых никогда не бывают в недостатке. Эти факторы являются средообразующими и обусловливают свойства сред.

Водная среда наиболее однородная среди других. Она мало изменяется в пространстве, здесь нет четких границ между отдельными экосистемами. Амплитуды изменения значений факторов невелики. Лимитирующим фактором в этой среде часто бывает кислород. Содержание его обычно не превышает 1% от объема.

Приземно-воздушная среда относится к наиболее сложной, как по свойствам, так и по разнообразию в пространстве. Для неё характерны низкая плотность воздуха, большие колебания температуры (годовые амплитуды до 100 ^оС), высокая подвижность атмосферы. Лимитирующими факторами чаще всего являются недостаток или избыток тепла и влаги, недостаток света, загрязнения.

Почвенная средаимеет свойства, сближающие её с водной и наземно-воздушной средами. К специфическим свойствам, присущим только почве, относится плотное сложение. В почвах обычно выделяют три фазы (части): твердую, жидкую и газообразную. Почва – наиболее насыщенная живыми организмами часть биосферы (почвенная пленка жизни). Поэтому в ней иногда выделяют четвертую фазу – живую. В качестве лимитирующих факторов в почве чаще всего выступают недостаток тепла, а также недостаток или избыток влаги.

С организмами как средой обитаниясвязан паразитический или полупаразитический образ жизни. Организмы этих групп получают кондиционированную среду (по температуре, влажности и другим параметрам), и готовую, легкоусвояемую пищу. Результатом этого является упрощение всех их систем и органов, или даже потеря некоторых из них. Лимитирующее звено в жизни паразитов – возможность потери хозяина. По этой причине паразиты, как правило, не убивают своего хозяина и имеют приспособления, увеличивающие вероятность выживания в случае его потери. Основной путь сохранения вида (популяции) в таких условиях – большое число зачатков в виде долго сохраняющихся цист, спор и т.п. Это повышает вероятность встречи с хозяином. Часто используются промежуточные хозяева.

Водная, приземновоздушная и почвенные среды жизни обладают природной способностью самоочищения, они могут не разрушаясь перерабатывать не свойственные им природные и некоторые антропогенные соединения.

Самоочистительная способность водной и почвенной сред жизни связана с деятельностью живых организмов. Они перерабатывают загрязняющие вещества до элементов и простых соединений и некоторые из них преобразуются в живую органическую массу. Самоочистительная способность приземновоздушной среды, в основном, так же связана с деятельностью живых организмов водной и почвенной сред т.к. ее загрязнители под влиянием силы тяжести и вымывания атмосферными осадками попадают в водную и почвенные среды. Очевидно, что в средах жизни имеющих большее количество живых организмов процессы самоочищения идут быстрее.