1 )Предмет, задачи, методы исследования экологи как науки. Структура экологии. Связь экологии с другими наукамиТермин экология (от греческого "oicos" - дом, убежище, "logos" - наука, учение) был впервые введен в 1866 г. немецким ученым Эрнстом Геккелем. В современном понимании экология - это наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей неживой (косной) природой.Если ранее этот термин употребляли лишь ученые, то теперь термины "экология", "экологические факторы", "экологические проблемы" и другие настолько часто употребляются, что вместо интереса вызывают подчас обратную реакцию. Распространенной ошибкой стало сведение предмета экологии как науки к предмету охраны природы. Современная экология выполняет функции гораздо более широкие. Основными задачами экологии можно считать следующие:исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы;создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов;прогнозирование изменений в природе, возникающих под влиянием хозяйственной деятельности человека;определение допустимых пределов воздействия человека на окружающую среду;сохранение среды обитания живых организмов, в том числе и человека;разработка рекомендаций путей развития человеческого общества.Структура современной экологии.Экологические знания разнообразны, образуют комплекс наук, рассматривающих различные стороны взаимодействия всехГлобальная (всеобщая) экология рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы (потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов и т. п.).Классическая (биологическая) экология исследует связи между живыми системами (организмами, популяциями, сообществами) и условиями их обитания, как в настоящее время, так и в прошлом (палеоэкология). Различные разделы биологической экологии изучают разные живые системы: аутэкология - экологию организмов, популяционная экология - экологию популяций, синэкология - экологию сообществ.Прикладная экология определяет нормы (пределы) использования природных богатств, рассчитывает допустимые нагрузки на окружающую природную среду для поддержания ее в пригодном для жизнедеятельности природных систем состоянии.Социальная экология объясняет и прогнозирует основные направления развития взаимодействия общества с природной средой.Такое подразделение экологии происходит на предметной основе (в зависимости от предмета исследования). Кроме того, выделяют также региональную экологию. Она раскрывает особенности взаимного влияния природной среды и деятельности человека в конкретных условиях отдельных территорий, в административных или природных границах. В нашем регионе этими вопросами занимается экология Ярославской области.Взаимосвязь экологии с другими наукамиЭкология тесно взаимодействует с другими науками: как биологическими, так и других областей знаний.На стыке экологии и других биологических наук возникли:экоморфология - выясняет, как условия среды формируют строение организмов;экофизиология - изучает физиологические адаптации организмов к факторам среды;экоэтология - исследует зависимость поведения организмов от условий их жизни;генетика популяций - изучает реакции особей с разным генотипом на условия среды обитания;биогеография - изучает закономерности размещения организмов в пространстве.Экология взаимодействует и с географическими науками: геологией, физической и экономической географией, климатологией, почвоведением, гидрологией; другими естественными науками (химией, физикой). Она неотделима от морали, права, экономики и т. д.

2) Структура экологического сознания

Cодержание экологической психологии не ограничивается только лишь проанализированными феноменами. Необходимо отметить, что она пытается выделить некоторые интегральные характеристики, которые бы описывали особенности взаимодействия человека с миром природы. К таким интегральным характеристикам относится в первую очередьэкологическое сознание.

экологическое сознание в самом широком смысле этого слова представляет сферу общественного и индивидуального сознания, связанную с отражением природы как части бытия. Формирование специфического восприятия мира природы и своеобразного отношения к этому миру способствует с течением времени (это характерно как для общества в целом, так и для конкретного индивида) развитию экологического сознания. В свою очередь, сформировавшееся экологическое сознание оказывает существенное влияние как на своеобразие восприятия природных объектов и явлений, так и на специфику отношения к ним.

Проблема формирования экологического сознания особенно остро возникла в XX столетии, когда человечество стало осознавать пагубные последствия своей деятельности, которые привели к экологическому кризису. Проявления этого кризиса мы можем наблюдать в самых различных сферах жизнедеятельности: загрязнение окружающей среды, исчезновение целого ряда животных и растений, нерациональное использование природных ресурсов и т.д.

В конце XX столетия представления об экологическом сознании кардинально меняются. Это связано с новым пониманием места и предназначения человека в современном мире. В это время предпринимается попытка оценить экологическое сознание с точки зрения будущего (экологический оптимизм и экологический пессимизм), с позиций утилитарно-экономического подхода (сколько это будет стоить), а также с позиций аксиологического Ценностного) подхода, выявляющего ценности, которые в определенный момент времени значимы для человечества. На первый план выдвигается проблема собственно психологического анализа содержания и структуры экологического сознания. Экологическое сознание - это то же самое сознание, но имеющее свою специфику, направленность, связанную со своеобразием отражения мира природа и конструктивно-творческим его преобразованием. Необходимо отметить, что проблема экологического сознания начала ставиться относительно недавно, а предметом экологической психологии стала буквально в последнее десятилетие.

3) В процессе своей жизни и деятельности человек так или иначе влияет на окружающую среду. Воздействие человека на различные элементы среды и факторы, порожденные человеком и его хозяйственной деятельностью, называется антропогенным (от греч. антропос - человек).Антропогенное воздействие на окружающую среду носит деструктивный характер. Антропогенные факторы приводят к истощению природных ресурсов, загрязнению природной среды и образованию искусственных ландшафтов. Человеческая деятельность ведет к гомогенизации систем биосферы. Люди все больше "стирают" элементарные экосистемы, превращают их в монотонные агросистемы, довольно однообразные по биогеохимическим характеристикам культурные ландшафты. Степень замкнутости биогеохимических циклов при этом снижается. Кроме того, массовое истребление человеком видов животных и растений изменяет естественные процессы (в первую очередь экологическое равновесие) в биосфере. Антропогенные воздействия на биосферу "заменили" биогенную эволюцию, разрушив естественные системы природы. Эволюция вынуждена идти экстенсивно, под воздействием внешних факторов, с темпом, диктуемым трансформацией природы человеком, а не ходом естественных событий.Совокупность антропогенных воздействий на экосферу и среду обитания людей можно рассматривать по нескольким критериям:1. Общий характер процессов антропогенного воздействия, предопределяемый формами человеческой деятельности: а) изменение ландшафтов и целостности природных комплексов; б) изъятие природных ресурсов; в) загрязнение окружающей среды.

2. Материально-энергетическая природа воздействий: механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, радиоактивные, акустические), физико-химические, химические, биологические факторы и агенты и их различные сочетания.3. Категории объектов воздействия: природные ландшафтные комплексы, поверхность земли, почва, недра, растительность, животный мир, водные объекты, атмосфера, микросреда и микроклимат обитания, люди и другие реципиенты.4. Количественные характеристики воздействия: их пространственные масштабы (локальные, региональные, глобальные), единичность и множественность, сила воздействия и степень их опасности (интенсивность факторов и эффектов; характеристики типа "доза - эффект", пороговость; допустимость по нормативным экологическим и санитарно-гигиеническим критериям; степень риска и т.п.).5. Временные параметры и различия воздействий по характеру наступающих изменений: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, вызывающие цепные реакции, обратимые и необратимые и т.п.К наиболее важным формам антропогенного воздействия на природу относятся: переэксплуатация и истощение природных ресурсови техногенное загрязнение среды.Техногенное загрязнение различных природных сред оказывает резко негативное воздействие на живые организмы, условия жизни человека и его здоровье. Антропогенное загрязнение окружающей среды за последние десятилетия приобрело глобальный характер, что привело к резкому ухудшению состояния природных экосистем и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы на Земле. Кроме того, различные виды техногенного загрязнения являются причиной многих экологических проблем современности (разрушение озонового экрана, изменение климата, проблема отходов, сокращение биоразнообразия).Воздействие человека на окружающую среду в современную эпоху стало фактором геологического или даже космического масштаба, превосходящим все природные силы, которые когда- либо влияли на эволюцию жизни, эволюцию земной биосферы.

4) Кислотные дожди – один из терминов, который принесла человечеству индустриализация.Неуемное расходование ресурсов планеты, огромные масштабы сжигание топлива, экологически несовершенные технологии – яркие признаки бурного развития промышленности, что в итоге сопровождается химическим загрязнением воды, воздуха и земли. Кислотные дожди – только одно из проявлений таких загрязнений. Впервые упомянутое в далеком 1872 году, по-настоящему актуальным понятие стало только во второй половине 20 века. В настоящее время кислотные дожди – проблема для многих стран мира, в том числе США и практически всех стран Европы. Карта кислотных дождей, разработанная экологами всего мира, наглядно показывает зоны самого высокого риска опасных осадков.Причины кислотных дождей:Определенный уровень кислотности имеет любая дождевая вода. Но в нормальном случае этот показатель соответствует нейтральному уровню pH – 5,6-5,7 или несколько выше. Небольшая кислотность объясняется содержанием в воздухе углекислого газа, но считается настолько низкой, что не наносит никакого вреда живым организмам. Таким образом, причины кислотных дождей связаны исключительно с деятельностью человека, и не могут быть объяснены естественными причинами. Предпосылки для повышения кислотности атмосферной воды возникают, когда промышленные предприятия выбрасывают большие объемы оксидов серы и оксидов азота. Наиболее характерные источники таких загрязнений – это выхлопные газы автомобилей, металлургическое производство и тепловые электростанции (ТЭЦ). К сожалению, современный уровень развития технологий очистки не позволяет отфильтровывать соединения азота и серы, который возникают в результате сгорания угля, торфа, других видов сырья, что используются в промышленности. В итоге такие оксиды попадают в атмосферу, соединяются с водой в результате реакций под действием солнечного света, и выпадают на землю в виде осадков, которые и называют «кислотные дожди».Последствия кислотных дождей.Ученые отмечают, что последствия кислотных дождей очень многомерны, и опасны как для людей и животных, так и растений. В числе главных специалисты называют следующие эффекты:Кислотные дожди заметно повышают кислотность озер, прудов, водохранилищ, в результате чего там постепенно вымирает их естественная флора и фауна. В результате изменения экосистемы водоемов, происходит их заболачивание, засорение, повышенная илистость.  Кроме того, в результате таких процессов вода становится непригодной для использования человеком. В ней повышается содержание солей тяжелых металлов и различных токсичных соединений, которые в нормальной ситуации поглощаются микрофлорой водоема.Кислотные дожди приводят к деградации лесов, вымиранию растений. Особенно страдают хвойные деревья, так как медленное обновление листвы не дает им возможности самостоятельно устранять последствия кислотных дождей. Очень подвержены таким осадкам и молодые леса, качество которых стремительно падает. При постоянном воздействии воды с повышенной кислотностью, деревья погибают.В США и Европе кислотные дожди – одна из распространенных причин плохих урожаев, вымирания сельскохозяйственных культур на огромных площадях. При этом причина такого ущерба кроется как в прямом воздействии, которое оказывают кислотные дожди на растения, так и в нарушениях минерализации почвы.Кислотные дожди наносят непоправимый ущерб памятникам архитектуры, здания, сооружениям. Действие таких осадков вызывает ускоренную коррозию металлов, выход из строя механизмов.При текущей кислотности, которую имеют кислотные дожди, в некоторых случаях они могут наносить прямой вред человеку и животных. Прежде всего, люди в зонах повышенной опасности страдают от заболеваний верхних дыхательных путей. Впрочем, не так далек тот день, когда насыщенность вредных веществ в атмосфере достигнет уровня, при котором в виде осадков будет выпадать серная и нитратная кислота достаточно высокой концентрации. В такой ситуации угроза здоровью человека окажется уже значительно более высокой.Как бороться с кислотными дождями?Бороться с самими осадками практически невозможно. Выпадая на огромных территориях, кислотные дожди наносят значительный ущерб, и конструктивного решения этой проблемы нет.Другое дело, что в случае с кислотными дождями критически необходимо бороться не с последствиями, а с причинами такого явления. Поиск альтернативных источников добычи энергии, экологически безопасный автотранспорт, новые технологии производства и технологии очистки выбросов в атмосферу – неполный список того, чем обязано озаботиться человечество, чтоб последствия не приобрели катастрофический характер.

5) Автотрофы (от греческих слов autos — сам и trophe — пища) — живые организмы, синтезирующие органические соединения изнеорганических.Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичнымипродуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удается. Например, одноклеточная эвглена на свету является автотрофом, а в темноте — гетеротрофом.Автотрофы делятся на фототрофов и хемотрофов.

Фототрофы.Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет (фотоны, благодаря которым появляются доноры, или источники, электронов), называются фототрофами. Такой тип питания носит название фотосинтеза.Хемотрофы.

Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии (доноров, или источников, электронов) используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений — таких, как сероводород, метан, сера, двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы. Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами, а все хемотрофы-эукариоты — гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии являются гетеротрофами.Гетеротрофы — организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических. Для синтеза необходимых для своей жизнедеятельности органических веществ им требуются органические вещества, произведённые другими организмами. В процессе пищеварения пищеварительные ферменты расщепляют полимеры органических веществ на мономеры. В сообществах гетеротрофы — это консументы различных орядков и редуценты.Миксотрофы-Некоторые организмы (например, хищные растения).

6)разнообразие видов в конкретной экосистеме, на определенной территории или на всей планете. В настоящее время науке известно около 2,5 млн видов, причем 74% видов связано с тропическим поясом, 24% — с умеренными широтами и 2% — с полярными районами. Считается, что этот список очень неполон, так как не выявлены многие мелкие животные (в частности, насекомые и паукообразные), грибы, бактерии (особенно в тропиках, где Б.р. самое высокое). Ученые предполагают, что общее число видов на планете составляет от 5 до 30 млн. Б.р. разных групп организмов существенно различается. Самая богатая видами группа организмов — насекомые. Их насчитывается почти 1,5 млн видов. Б.р. обычно оценивается по отдельным группам организмов: указывается количество видов сосудистых растений (цветковых, голосеменных, папоротников, плаунов, хвощей), мхов, лишайников, крупных грибов, видимых глазом (их называют макромицетами), микроскопических грибов (микромицетов), водорослей, насекомых, почвенных животных (также видимых глазом, их называют мезофауной), птиц, млекопитающих, бактерий и т. д. Аналогично по группам оценивается Б.р. водных экосистем (группы планктона и бентоса — фитопланктон, зоопланктон, фитобентос, зообентос, нектон, растения-макрофиты). Совокупность видов растений называется флорой, а видов животных — фауной. Между Б.р. разных трофических уровней отмечена зависимость «разнообразие порождает разнообразие»: чем больше видов-автотрофов, тем больше видов-гетеротрофов (консументов и редуцентов). Между Б.р., устойчивостью экосистем и их биологической продукцией нет прямой связи. Более продуктивными могут быть экосистемы с невысоким Б.р. Например, при удобрении лугов их Б.р. резко снижается, а продукция — увеличивается. Устойчивыми (т. е. способными самовосстанавливаться после нарушения) часто являются экосистемы с невысоким Б.р., например, пустыни.Б.р. отдельных биоценозов определяется взаимодействием многих факторов, главные из которых следующие.1Благоприятность условий среды2. Общий «запас» видов ландшафта3. Режим нарушений.Б.р. зависит и от неоднородности территории. На равнине оно всегда будет ниже, чем в горной местности, где на ограниченной площади представлено много разных экотопов. Это связано с разной высотой участков над уровнем моря, разной экспозицией, разными геологическими породами (кислые граниты, щелочные известняки) и т. д.Б.р. — самый важный биологический индикатор состояния биосферы и входящих в ее состав биомов, который чутко реагирует на воздействия человека. В настоящее время четко проявляется тенденция снижения Б.р. С 1600 г. исчезло 63 вида млекопитающих и 74 вида птиц. В числе исчезнувших видов тур, тарпан, зебра-квагга, сумчатый волк, морская корова Стеллера, европейский ибис и др.В современном мире ежедневно исчезает от 1 до 10 видов животных и еженедельно — 1 вид растений. Гибель одного вида растений ведет к уничтожению примерно 30 видов мелких животных (прежде всего насекомых и круглых червей — нематод), связанных с ним в процессе питания. Охрана Б.р. является одним из важнейших требований при построении общества устойчивого развития (см. Модели мира).

7) В настоящее время существуют три взгляда на биосферу.Биосфера – это совокупность живых организмов в сферическом пространстве планеты.Биосферой следует называть не только живые существа, но и среду их обитания. Между тем средой обитания являются: воздух, вода, горные породы и почвы, которые представляют собой самостоятельные природные образования со своими специфическими свойствами и присущим только им вещественным составом. Поэтому отнесение их к биосфере является неправильным, так как эти природные образования – компоненты других сред.В биосферу необходимо включать не только среду обитания, но и результат деятельности организмов, живших ранее на Земле. Однако более 30 % пород земной коры имеют органогенное происхождение. Вряд ли можно все эти породы включать в биосферу.Поэтому единственно правильной точкой зрения следует считать первую, рассматривающую биосферу как совокупность живых организмов.Границы биосферы.Верхняя граница биосферы проходит в тропосфере и совпадает с озоновым слоем Земли. Нижняя граница ее очень неровная. Биосфера включает в себя всю толщу гидросферы, а также верхнюю часть литосферы, мощностью около 4 км.Таким образом, общая вертикальная мощность биосферы – 20 км. Как видно, это очень тонкая оболочка планеты, она заселена живыми организмами, которые по словам Вернадского, представляют собой самую мощную геологическую силу.

8) Биоиндикация — оценка качества природной среды по состоянию её биоты. Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов. Применение в экологии.Биоиндикация — оценка качества среды обитания и её отдельных характеристик по состоянию биоты в природных условиях. Для учёта изменения среды под действием антропогенного фактора составляются списки индикаторных организмов — биоиндикаторов. Биоиндикаторы — виды, группы видов или сообщества, по наличию, степени развития, изменению морфологических, структурно-функциональных, генетических характеристик которых судят о качестве воды и состоянии экосистем. В качестве биоиндикаторов часто выступают лишайники, в водных объектах — сообщества бактерио-, фито-, зоопланктона, зообентоса, перефитона.Экологические основы биоиндикации. В ходе онтогенетического и филогенетического развития любой организм в отношении любого фактора обладает генетически детерминированным и филогенетически приобретённым, уникальным физиологическим диапазоном толерантности, в пределах которой данный фактор не оказывает существенного влияния на жизнедеятельность организма, является переносимым. В случае низкой или высокой интенсивности силы фактора организм находится в зонах физиологического пессимума, когда силы воздействия находится за максимальными или минимальными пределами для конкретного организма — наступает угнетение жизнедеятельности организма и организм погибает. Данный диапазон неодинаков как для различных особей популяции (но колеблется в пределах определённых для вида) и неодинаков в разные стадии жизненного цикла организма, а также в случае когда значение интенсивности других факторов находятся либо в зоне пессимума или угнетения.

Развитие организма происходит под комплексным, синергетическим воздействием всевозможных комбинаций факторов среды биотической и абиотической природы. Зачастую развитие ограничивают факторы находящиеся в зоне пессимума или угнетения (так называемое расширенное правило Либиха). В природе происходит лишь частичная реализация физиологических потенциалов — так называемая реализованная экологическая ниша (постконкурентная эклогическая ниша, популяционная экологическая ниша, экологический диапазон присутствия, экологический потенциал). Экологический потенциал отражает реакцию организма на воздействие факторов. Физиологическая толерантность и экологическая потенция определяют его индикаторную ценность.

В результате как состояние организма, так и его численность, структура популяции отражает благоприятность состояния окружающей среды. Такие организмы, жизненные функции которых тесно скоррелированными с отдельными факторами среды называются биоиндикаторами

Существует две формы биоиндикации: когда одинаковые реакции организма могут быть вызваны различными факторами среды (в том числе и антропогенного происхождения) — тогда речь идёт о неспецифической биоиндикации; когда изменения реакции чётко связаны с изменением конкретного фактора — специфическая биоиндикация.

10) Охрана природы и рациональное природопользование. Экология как наука является теоретической основой охраны природы. Под охраной природы следует понимать систему государственных и общественных мер, направленных на обеспечение гармонического взаимодействия общества и природы, обеспечивающего сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов и среды обитания. Термин “охрана природы” допускает некоторую неоднозначность трактовки, так как не совсем понятно, до какой степени ее нужно охранять. Любая человеческая деятельность каким-то образом влияет на природу. Однако это влияние все же меньше, чем действие абиотических факторов. Запретить же всякую хозяйственную деятельность нельзя. Необходимо вести ее рационально. Более корректным термином следует признать “рациональное природопользование”. Это режим использования природных ресурсов, позволяющий получать максимальную пользу для человечества, причинив при этом минимальный возможный для данного типа природопользования ущерб природной среде. В основе охраны природы и рационального природопользования лежат эколого-философские представления В. Вернадского, Г. Гаузе и других ученых. Еще в период, когда экология не была сформирована как наука, известный русский ученый Андрей Тимофеевич Болотов (1738 — 1833), создатель национальной сельскохозяйственной науки, пытался сформулировать основные правила рационального природопользования. Они вошли в историю науки как законы, или правила, Болотова.Природное и культурное наследие.До недавнего времени объекты, оцениваемые как «наследие», делили на природные (виды, ландшафты, территории) и культурные (памятники истории, архитектуры и т. д.). В первом случае на переднем плане оказывалась природа, во втором — культурно-исторические раритеты. Но нередко в пределах особо охраняемой территории располагаются памятные места, связанные с деятельностью человека, — усадьбы, поселения, мемориальные памятники, связанные с выдающимися людьми. С другой стороны, многие памятники истории, культуры, архитектуры имеют природное окружение, интересное и само по себе, и в связи с сознательной переделкой садовниками, лесниками, ландшафтными архитекторами. Уничтожение или нарушение природного фона неминуемо приведет к тому, что эстетическое и познавательное восприятие мемориального объекта понизится. 26 мая 1992 года постановлением президиума Российской Академии Наук учрежден научный совет по изучению и охране культурного и природного наследия. Основная идеология работы этого ответственного объединения — неделимость культурного и природного наследия. Эту же линию проводит и такое значимое петербургское учреждение, как Институт культурного наследия имени Д. Лихачева. Начата подготовка специалистов соответствующего комплексного профиля в некоторых вузах нашего города. Так, специализация «охрана природного и культурного наследия» уже имеется в Балтийском институте Экологии, политики и права. Время подсказывает: чтобы сохранить наше уникальное наследие, собранное в Пушкине, Павловске и других местах нашей необъятной Родины, необходима согласованная работа специалистов, владеющих знаниями садоводов, лесников, историков, археологов. 

12) Определение популяции.Популяция - это совокупность особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно заселяющих общую территорию Основные характеристики популяции: численность, плотность, рождаемость, смертность, темп роста и др. 12)динамика численности популяции I. Стабильный тип   – отличается небольшим размахом колебаний (в несколько раз, однако не на несколько порядков величин). Свойствен видам с хорошо выраженными механизмами популяционного гомеостаза, высокой выживаемостью, низкой плодовитостью, большой продолжительностью жизни, сложной возрастной структурой, развитой заботой о потомстве. Целый комплекс эффективно работающих регуляторных механизмов держит такие популяции в определенных пределах плотности. Такова, например, динамика численности крупных млекопитающих и птиц, а также ряда беспозвоночных.II. Флюктуирующий тип   – колебания происходят в значительном интервале плотностей, различающихся на один‑два порядка величин. При этом различают три фазы колебательного цикла: нарастания, максимума, разрежения численности. Возврат к стабильному состоянию происходит быстро. Регуляторные механизмы не теряют контроля за численностью популяций, увеличивая свою эффективность вслед за увеличением плотности. Преобладают слабоинерционные меж– и внутривидовые взаимодействия. Такой ход численности широко распространен в разных группах животных.III. Взрывной тип  с вспышками массового размножения – прекращение действия модифицирующих факторов не вызывает быстрого возврата популяции в стабильное состояние. Динамика численности складывается из циклов, в которых различают пять обязательных фаз: нарастания численности, максимума, разреживания, депрессии, восстановления. Для популяций периодически характерны предельно высокий и необычайно низкий уровень численности. По фазам цикла также сильно меняются показатели размножения, возрастной и половой структуры популяции, физиологического состояния, поведения, а иногда и морфологических особенностей составляющих ее особей. Такой ход численности обнаруживается чаще всего у видов с малой продолжительностью жизни, высокой плодовитостью, быстрым оборотом генераций. Он свойствен, например, некоторым насекомым (саранчовые, вредители леса – усачи, короеды, ряд чешуекрылых и пилильщиков и др.), среди млекопитающих отмечен у многих видов мышевидных грызунов.Тип динамики численности – скорее популяционная, но не видовая характеристика. Популяции одних и тех же видов в различных условиях могут характеризоваться разным ходом динамики численности. Это объясняется преимущественно тем, что среди регуляторных механизмов большую роль играют межвидовые взаимосвязи, которые в пределах ареала вида могут быть разной степени напряженности. Так, многие виды, которые в природных условиях сдерживались врагами, проявляют склонность к вспышкам массового размножения в садах и на полях, где ослаблен биологический контроль.

14) Трофическая структура. Виды, входящие в состав экосистемы, связаны между собой пищевыми связями, так как служат объектами питания друг для друга.В водоеме продуцентами являются зеленые водоросли. Их поедают мелкие растительноядные ракообразные (дафнии, циклопы) - консументы (потребители) первого порядка. Этих животных потребляют в пищу плотоядные личинки различных водяных насекомых (например, стрекоз). Это консументы (потребители) второго порядка. Личинками питаются мелкие рыбы (например, плотва) - консументы (потребители) третьего порядка. А рыбы становятся добычей щуки - консумента (потребителя) четвертого порядка. Такую последовательность питающихся друг другом организмов называют пищевой, или трофической, цепью. Отдельные звенья трофической цепи называют трофическими уровнями.Пищевые цепи состоят, как правило, из трех - пяти звеньев, например: растения   овцы   человек; растения   кузнечики   ящерицы   орел; растения   насекомые   лягушки  змеи   орел. Различают два типа трофических (пищевых) цепей. Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных животных к другим потребителям, называютпастбищными или цепями выедания. Их примеры приведены выше. Пищевые цепи другого типа начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Эти цепи называют детритными, или цепями разложения. Например: мертвые ткани растений   грибы   многоножки кивсяки   грибы   ногохвостки коллемболы  хищные клещи   хищные многоножки   бактерии. Правило экологической пирамиды. Пищевые сети, возникающие в экосистеме, имеют структуру, для которой характерно определенное число организмов на каждом трофическом уровне. Замечено, что число организмов прямо пропорционально уменьшается при переходе с одного трофического уровня на другой. Такая закономерность получила название "правило экологической пирамиды". В данном случае рассмотрена пирамида чисел. Она может нарушаться, если мелкие хищники живут благодаря групповой охоте на крупных животных.Для каждого трофического уровня характерна своя биомасса - суммарная масса организмов какой-либо группы. В пищевых цепях биомасса организмов на разных трофических уровнях различна: биомасса продуцентов (первый трофический уровень) значительно выше, чем биомасса консументов - растительноядных животных (второй трофический уровень). Биомасса каждого из последующих трофических уровней пищевой цепи также прогрессивно уменьшается. Эта закономерность получила название пирамиды     биомасс.Аналогичную закономерность можно выявить при рассмотрении передачи энергии по трофическим уровням, то есть в пирамиде энергии. Растения усваивают в процессе фотосинтеза лишь незначительную часть солнечной энергии. Растительноядные животные, составляющие второй трофический уровень, усваивают лишь некоторую часть (20-60 %) от поглощенного корма. Усвоенная пища идет на поддержание процессов жизнедеятельности организмов животных и рост (например, на построение тканей, запасы в виде отложения жиров).Организмы третьего трофического уровня (хищные животные) при поедании растительноядных животных вновь теряют большую часть заключенной в пище энергии. Количество энергии на последующих трофических уровнях вновь прогрессивно уменьшается. Результатом этих потерь энергии является небольшое число (три-пять) трофических уровней в пищевой цепи.Подсчитано, что с одного трофического уровня на другой передается лишь около 10% энергии. Эта закономерность получила название "правило десяти процентов".Таким образом, пирамида чисел отражает число особей в каждом звене пищевой цепи. Пирамида биомасс отражает количество образованного на каждом звене органического вещества - его биомассу. Пирамида энергии показывает количество энергии на каждом трофическом уровне.Графически это правило изображают в виде пирамид с широким основанием и узкой вершиной. Пирамиду составляют прямоугольники, которые изображают разные звенья пищевой цепи.

16)Биотические факторы – это совокупность факторов влияния жизнедеятельности одних организмов на другие. Биотические факторы носят самый разнообразный характер и проявляются во взаимоотношениях организмов при совместном обитании.Их можно разделить на прямые и косвенные. Прямые факторы обусловлены непосредственным воздействием одних организмов на другие. Косвенные биотические факторы влияют на жизнедеятельность других видов опосредованно, например, растения своим присутствием изменяют режимы абиотических факторов среды для животных или других растений (изменяя освещенность, влажность и т. п.).С точки зрения классификации воздействия организмов друг на друга выделяют гомотипические реакции – это взаимосвязи между особями одного вида игетеротипические – взаимоотношения между особями различных видов.В качестве биотических факторов рассматривают и пищевой (или трофический) фактор. Любой вид животного или растения обладает четкой избирательностью к составу пищи: каждому необходим определенный набор минеральных и органических элементов. Животные по типу питания подразделяются на монофагов, способных питаться только одним видом растений или животных, полифагов, поедающих множество видов, и олигофагов, довольствующихся ограниченным ассортиментом кормов.Наиболее распространенный тип взаимоотношений между животными – хищничество, т. е. преследование и поедание одних видов другими.паразитизм (в истинной и периодической формах);симбиоз (форма совместного проживания, когда один или оба партнера получают преимущества; более тесная форма симбиоза – взаимовыгодное сожительство или невозможность существования одного или обоих партнеров друг без друга – мутуализм);комменсализм (сотрапезничество);форезия (перенос одних видов другими),синойкия (использование чужих нор и гнезд),нейтрализм (взаимонезависимость совместно обитающих видов);протокооперация (совместное гнездование нескольких видов птиц),интерференция (непреднамеренное подавление одного организма другим).Рассматривая типы взаимоотношений между организмами, следует отметить, что в естественных условиях ни один вид не стремится (и, за редким исключением, не может) привести к уничтожению другого. С общеэкологических позиций паразиты и хищники, зоофаги и фитофаги являются факторами среды по отношению к своим хозяевам, жертвам, а кормовые растения, в свою очередь, – факторами среды, элементами экологической ниши для них, т. е. все они взаимно необходимы друг другу.Таким образом, в упрощенных системах устойчивое взаимоотношение популяций хищник – жертва встречается очень редко: упрощенные системы неустойчивы и склонны к деградации. В природе такие упрощенные взаимоотношения маловероятны: хищник питается не одним видом, жертва преследуется не одним хищником, поэтому строго циклических математически выверенных колебаний численности никогда не наблюдается. Примерами относительно упрощенных и, следовательно, относительно неустойчивых экологических систем являются антропоценозы.Антропические факторы представляют собой совокупность вносимых в природу человеческой деятельностью изменений органического мира. Их влияние также бывает прямое и косвенное. Примеры прямого влияния – вырубка деревьев, лов рыбы, отстрел животных и т. п. Косвенное воздействие антропогенной деятельности проявляется в том, что человек в процессе производственной деятельности преобразует ландшафты, изменяет геохимические круговороты веществ. В результате меняются климатические условия, физическое состояние и химизм атмосферы и водных ресурсов, почвы, строение поверхности Земли.

18)Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) — разнообразие жизни во всех её проявлениях. В более узком смысле, под биоразнообразием понимают разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), разнообразие видов в экосистемах и, наконец, разнообразие самих экосистем.А. В. Марковым и А. В. Коротаевым была показана применимость гиперболических моделей положительной обратной связи для математического описания макродинамики биологического разнообразия.Видовое разнообразие сообщества подчиняется ряду закономерностей. Знакомство с ними позволяет оценить роль видового разнообразия в функционировании экосистем.

Закономерность видового разнообразия первая. Любое сообщество состоит из большого числа редких видов и немногих видов с высокой численностью. Видовое разнообразие биотического сообщества зависит в основном от присутствия редких и случайных видов, представленных небольшим числом особей. Зависимость между числом видов и их численностью, т.е. числом особей одного вида, описывается вогнутой кривой. Обычно в состав сообщества входит несколько видов с высокой численностью и множество редких видов, т.е. видов с небольшой численностью. Первые называются видами-доминантами; они занимают в экосистеме главенствующее положение и оказывают на свойства экосистемы определяющее влияние, в связи с чем их еще называют средообразующими видами. Вторые не играют заметной роли, встречаются редко, но зато таких видов много, и именно они определяют видовое разнообразие экосистемы, от которого, в свою очередь, зависят многие ее свойства.

Закономерность видового разнообразия вторая.Более продуктивная среда способна обеспечить совместное существование большего числа видов. Существенное влияние на увеличение числа видов в сообществе оказывает продуктивность среды. В тех местообитаниях, где пищи мало, животные не могут игнорировать различные типы жертвы; там же, где ее много, они могут быть более прихотливыми и имеют возможность ограничить свой рацион только наилучшими пищевыми объектами. Следовательно, в более продуктивных местообитаниях, т.е. там, где «плотность пищи» высока, выбор шире и поэтому возможность для специализации больше, чем в менее продуктивных средах. Поскольку каждый вид использует только часть общего количества ресурсов, одинаковый диапазон доступных ресурсов в более продуктивной среде дает возможность существовать большему числу видов. Закономерность третья.

Наиболее богатые видами сообщества более устойчивы. Сложность организации экосистемы обусловлена количеством видов живых организмов, т.е. их разнообразием. Чем больше видов животных и растений в сообществе, тем сложнее и многообразнее связи между ними. Большое видовое разнообразие сообществ означает более длинные пищевые цепи, большее число контактов между особями, более активное взаимодействие между ними, такое как хищничество, паразитизм, симбиоз и др. Кроме того, видовое разнообразие обеспечивает множественное дублирование пищевых цепей на уровне видов, так как многие виды растений используются в пищу не одним, а сразу несколькими видами растительноядных животных; от них пищевые цепи тянутся к хищникам, которые в богатом видами сообществе представлены несколькими видами, и т.д.

Закономерность разнообразия видового четвертая.

Избирательное хищничество повышает видовое разнообразие. Большое влияние на видовое разнообразие сообщества оказывают связи между организмами, занимающими соседние звенья в пищевых цепях. Интенсивный выпас или активное хищничество существенно снижают видовое разнообразие травостоя или популяций жертв. В то же время умеренное хищничество часто снижает плотность видов-доми-нантов, давая тем самым возможность менее конкурентоспособным видам более полно использовать пространство и другие ресурсы, в результате чего видовое разнообразие в экосистеме возрастает. Так, на скалистой литорали атлантического побережья США хищная морская звезда Pisaster ochraceus питается в основном мидиями, благодаря чему на субстрате постоянно открываются свободные от мидий участки, которые заселяют другие беспозвоночные, в иных условиях не выдерживающие конкуренции с мидиями. Поэтому там, где обитают морские звезды, видовое разнообразие беспозвоночных почти вдвое больше, чем там, где морских звезд нет. Искусственное удаление из сообщества морских звезд привело к ярко выраженным последствиям. В течение первых нескольких месяцев морские желуди успешно расселялись, затем их стали теснить мидии, которые в конце концов стали доминировать. Моллюски-соскабливатели (хитоны и блюдечки) из-за ограниченности пространства и отсутствия пищи мигрировали на другие участки. В целом изъятие морских звезд привело к сокращению числа видов с 15 до 8. Пасущиеся копытные, выедая наиболее массовые виды трав, поддерживают определенный видовой состав и структуру травостоя. В условиях африканской саванны в Серенгети зебры поедают высокую траву; тем самым они делают доступным для антилоп гну нижележащий ярус растительности. Выедание травы этого яруса благоприятствует росту еще более низкорослой растительности, которую поедают газели Томпсона. Таким образом, жизнедеятельность в этих сообществах травоядных копытных становится важнейшим условием сохранения большого видового разнообразия саванны.

Закономерность видового разнообразия пятая.Под влиянием стресса, т.е. сильного неблагоприятного внешнего воздействия, в экосистеме уменьшается количество редких видов и возрастает численность видов, устойчивых к стрессу. Кривая зависимости между числом видов и числом особей, принадлежащих одному виду, выравнивается (см. рис. 12.2). Иными словами, усиливается доминирование этих видов. В итоге для экосистем, испытавших стресс, характерна бедность видового состава. В качестве стресса может выступать любое сильное нарушение среды, в том числе и ее загрязнение. В загрязненных экосистемах видовое разнообразие всегда ниже, чем в ненарушенных. Отсюда следует, что изменение уровня разнообразия видов в экосистеме может служить индикатором загрязнения среды. В результате нефтяного загрязнения реки изменяется характерное для нее число разных видов и нарушается их соотношение (рис. 12.4). Если нефтяное загрязнение реки незначительно, то в зарослях высших водных растений встречается не менее четырех видов насекомых. При сильном загрязнении остается лишь один многочисленный вид — поденка Baetis vernus, устойчивая к загрязнению. Этот же вид представлен наименьшим числом особей в чистой реке.