5. Основные экологические понятия и термины

Основной (элементарной) функциональной единицей биосферы есть экосистема. Экосистема — единый естественный комплекс, образованный за длинный период живыми организмами и средой, в которой они существуют, и где все компоненты тесно связаны обменом веществ и энергии. Но, в соответствии с представлением Ю. Одума, не всякая комбинация жизнь-среда — может быть экосистемой. Ею может стать лишь среда, где имеет место стабильность и четко функционирует внутренний кругооборот веществ. Выделяют микроэкосистемы (пенек с грибами, небольшое болото), мезоэкосистемы (участок леса, озеро, водохранилище) и макроэкосистемы (континент, океан).

Глобальной экосистемой есть биосфера нашей планеты. Часто экосистему отождествляют с биогеоценозом. И. Дедю считает, что категории экосистема и биогеоценоз совпадают на уровне растительной общности и принципиально различаются лишь выше и ниже этого уровня. «Экосистема» — понятие более общее. Компоненты биогеоценоза — биотоп и биоценоз.

Биотоп - однородное за абиотическими факторами среды пространство, занятое биоценозом (то есть место жизни вида, организма), а биоценоз — сообщество организмов (продуцентов, консументов и редуцентов), которые живут в границах одного биотопа. Понятие «биоценоз» — условное, поскольку вне среды существования организмы жить не могут, но ним удобно пользоваться в процессе изучения экологических связей между организмами. В зависимости от местности, отношение к человеческой деятельности, степени насыщения, полноценности и т.п. различают биоценозы суши, воды, естественные и антропогенные, насыщенные и ненасыщенные, полночленные и неполночленные.

Во время изучения экосистем характеризуют: 1) их видовой или популяционный состав и количественное соотношение видовых популяций; 2) пространственное распределение отдельных элементов; 3) совокупность всех связей, в первую очередь - цепей питания.

Экосистемы — открытые термодинамические функционально целостные системы, которые существуют за счет поступления из окружающей среды энергии и частично вещества и которые саморазвиваются и саморегулируются.

Одним из важных экологических понятий есть гомеостаз. Гомеостаз — состояние внутреннего динамического равновесия естественной системы (экосистемы), которое поддерживается регулярным восстановлением ее основных элементов и вещественно-энергетического состава, а также постоянным функциональным саморегулированием компонентов. Гомеостаз есть характерным и необходимым для всех естественных систем — от атома и организма к космическим образованиям. Все популяции имеют свойства, благодаря которым они поддерживают свою численность на оптимальном уровне в условиях среды, которые постоянно изменяются. Эти свойства и являются гомеостазом.

Вид (биологический) - совокупность организмов с родственными морфологическими признаками, которые могут скрещиваться друг с другом и имеют общий генофонд. Это основная структурная единица в системе живых организмов. Вид подчинен роду, но имеет подвиды и популяции. Виды имеют морфологические, физиолого-биохимические, эколого-географические (биогеографические) и генетические характеристики.

Популяция - совокупность особей одного вида с одинаковым генофондом, которая живет на общей территории на протяжении многих поколений.

Сообщество - совокупность различных популяций существуюших на определенных территориях.

Естественная среда - это все живое и безжизненное, что окружает организмы и с чем они взаимодействуют. Различают воздушную, водную и грунтовую среду, последним может быть и тело другого организма (для паразитирующих организмов).

Экологические факторы - все составные (элементы) естественной среды, которые влияют на существование и развитие организмов и на какие живые существа реагируют реакциями приспособления (за пределами способности приспособления настает смерть). Раньше выделяли три группы экологических факторов - абиотические (неорганические условия: химические и физические, такие, как состав воздуха, воды, грунта, температура, свет, влажность, радиация, давление и т.п.), биотические (формы взаимодействия между организм-хозяин-паразит) и антропогенные (формы деятельности человека).

Сегодня различают десять групп экологических факторов (общее количество — около шестидесяти), объединенных в специальную классификацию: за временем — факторы времени (эволюционные, исторические, действующие), периодичности (периодический и непериодический), первичные и вторичные, за происхождением (космические, абиотические, биотические, природно-антропогенные, техногенные, антропогенные), за средой возникновения (атмосферные, водные, геоморфологические, физиологические (генетические, екосистемные)), за характером (информационные, физические, химические, энергетические, биогенные, комплексные, климатические), за объектом влияния (индивидуальные, групповые, видовые, социальные), за степенью влияния (летальные, экстремальные, ограничивающие, возмущающие, мутагенные, тератогенные), по условиям действия (зависимые или независимые от плотности), за спектром влияния (выборочного или общего действия).

Одни и те же экологические факторы неодинаково влияют на организмы разных видов, которые живут вместе. Для одних они могут быть благоприятными, для других — нет. Важным элементом есть реакция организмов на силу влияния экологического фактора, отрицательное действие которого может возникать в случае излишка или недостатка дозы. Поэтому есть понятие благоприятная доза или зона оптимума фактора, и зона пессимума (доза фактора, за которой организмы чувствуют себя угнетенно).

Биоценоз — совокупность совместно обитающих популя­ций разных видов микроорганизмов, растений и животных. Термин «биоценоз» впервые применил Мебиус (1877), изучая группу организмов устричной банки, т. е. с самого начала это сообщество организмов было ограничено неким «географическим» пространством, в данном случае границами отмели. В дальнейшем это пространство было названо биотопом, под которым понимаются условия окружающей среды на определенной территории: воздух, вода, почвы и подстилающие их горные породы. Именно в этой окружающей среде существуют растительность, животный мир и микроорганизмы, составляющие биоценоз.

Понятно, что компоненты биотопа не просто существуют рядом, а активно взаимодействуют между собой, создавая определенную биологическую систему, которую академик В. Н. Сукачев назвал биогеоценозом. В этой системе сово­купность абиотических и биотических компонентов имеет «... свою, особую специфику взаимодействий» и «определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющее собой внутреннее про­тиворечивое диалектическое единство, находящееся в посто­янном движении, развитии» (Сукачев, 1971).

Термин «биогеоценоз» был предложен В. Н. Сукачевым в конце тридцатых годов. Представления Сукачева в дальней­шем легли в основу биогеоценологии — целого научного на­правления в биологии, занимающегося проблемами взаимо­действия живых организмов между собой и с окружающей их абиотической средой.