- •В. М. Васюков, а. В. Иванова экология курс лекций
- •Глава 17. Международное сотрудничество в области
- •Глава 18. Концепции устойчивого развития человечества 150
- •Часть I. Учение о биосфере (глобальная экология)
- •Глава 1. Геологические оболочки земли
- •1.1. Атмосфера
- •1.2. Гидросфера
- •1.3. Литосфера и внутреннее строение Земли
- •1.4. Педосфера
- •Глава 2. Живое вещество
- •2.1. Признаки живой материи
- •2.2. Уровни организации живой природы
- •2.3. Химический состав живого вещества
- •2.4. Систематика живых организмов
- •2.5. Типы питания живых организмов
- •2.6. Метаболизм живых организмов
- •2.7. Экологическая характеристика основных систематических групп организмов
- •Глава 3 строение и свойства биосферы
- •3.1. Структура и границы биосферы
- •3.2. Вещество биосферы
- •3.3. Распределение живого вещества в биосфере
- •3.4. Свойства живого вещества
- •3.5. Функции живого вещества
- •3.6. Свойства биосферы
- •3.7. Круговорот веществ в биосфере
- •3.8. Развитие биосферы
- •3.9. Ноосфера как высшая стадия эволюции биосферы
- •Часть II. Общая экология
- •Глава 4. Экология организмов (аутэкология)
- •4.1. Среда обитания
- •4.2. Экологические факторы и их классификация
- •4.3. Адаптации организмов к условиям среды
- •4.4. Закономерности действия экологических факторов
- •4.5. Характеристика основных экологических факторов
- •4.6. Биологические ритмы
- •4.7. Жизненные формы организмов
- •Глава 5. Экология популяций (демэкология)
- •5.1. Понятие о популяции
- •5.2. Статические показатели популяции
- •5.3. Динамические показатели популяции
- •5.4. Экологические стратегии выживания популяций
- •5.5. Регуляция численности популяции
- •Глава 6. Экология сообществ (синэкология)
- •6.1. Понятие о сообществах
- •6.2. Структура биоценоза
- •6.3. Местообитание и экологическая ниша
- •6.4. Отношения организмов в биоценозах
- •6.5. Структура и функционирование экосистем
- •6.6. Круговорот веществ и поток энергии в экосистеме. Биологическая продуктивность экосистем
- •6.7. Динамика экосистем
- •6.8. Природные экосистемы
- •6.9. Антропогенные экосистемы
- •Часть III. Экология человека
- •Глава 7. Экологические особенности человека
- •7.1. Антропогенез. Биосоциальная природа человека
- •7.2. История взаимоотношений общества и природы
- •Глава 8. Экологическая демография
- •8.1.Социально-экологические особенности демографии
- •8.2. Рост численности мирового населения в историческом аспекте
- •8.3. Социально-географические особенности демографии
- •8.4. Демографические перспективы
- •8.5. Рост численности населения и емкость среды
- •8.6. Урбанизация
- •8.7. Окружающая среда и здоровье человека: факторы риска
- •Часть IV. Прикладная экология
- •Глава 9. Рациональное природопользование и охрана природы
- •9.1. Предмет и задачи природопользования и охраны природы
- •9.2. Мотивы рационального природопользования и охраны природы
- •9.3. Правила рационального природопользования и охраны природы
- •9.4. Природная среда: природные ресурсы и природные условия
- •9.5. Классификация природных ресурсов
- •9.6. Виды и степень воздействия человека на природу
- •9.7. Загрязнение окружающей среды
- •9.8. Малоотходные и безотходные технологии
- •Глава 10. Антропогенные воздействия на атмосферу и ее защита
- •10.1. Загрязнение атмосферного воздуха
- •10.2. Источники загрязнения атмосферного воздуха
- •10.3. Экологические последствия загрязнения атмосферы
- •10.4. Защита атмосферы
- •Глава 11. Антропогенные воздействия на гидросферу и ее защита
- •11.1. Загрязнение гидросферы
- •11.2. Источники загрязнения гидросферы
- •11.3. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •11.4. Экологические последствия истощения вод
- •11.5. Защита гидросферы
- •Глава 12. Антропогенные воздействия на почву и ее защита
- •12.1. Антропогенные воздействия на почву
- •12.2. Защита почв
- •Глава 13. Антропогенные воздействия на биотические сообщества и их защита
- •13.1. Деградация растительного покрова
- •13.2. Деградация животного мира
- •13.3. Защита биотических сообществ
- •Глава 14. Особые виды воздействия на биосферу
- •14.1. Загрязнение отходами производства и потребления
- •14.2. Защита от отходов производства и потребления
- •14.3. Шумовое загрязнение
- •14.4. Защита от шумового загрязнения
- •14.5. Электромагнитное загрязнение
- •14.6. Защита от электромагнитного загрязнения
- •14.7. Биологическое загрязнение
- •14.8. Защита от биологического загрязнения
- •Глава 15. Экологическая безопасность
- •15.1. Понятие о чрезвычайной ситуации
- •15.2. Природные чрезвычайные ситуации
- •15.3. Техногенные чрезвычайные ситуации
- •15.4. Нормирование качества окружающей среды
- •15.5. Система стандартов, сертификатов и паспортов в области охраны природы
- •Глава 16. Организационные, правовые и экономические методы решения экологических проблем
- •16.1. Экологическое законодательство рф
- •16.2. Государственные органы рф в области охраны окружающей природной среды
- •16.3. Управление природопользованием и охраной природы
- •16.4. Экономика природопользования и охраны окружающей среды
- •16.5. Учет состояния природных ресурсов (природные кадастры)
- •16.6. Особо охраняемые природные территории
- •16.7. Экологический мониторинг
- •16.8. Экологическая экспертиза
- •Глава 17. Международное сотрудничество в области экологической безопасности
- •17.1. Международные объекты охраны природной среды
- •17.2. Международное сотрудничество в области природопользования и охраны окружающей среды
- •Глава 18. Концепции устойчивого развития человечества
- •18.1. Глобальные прогностические модели и концепции устойчивого развития
- •18.2. Экологизация сознания
Часть II. Общая экология
Глава 4. Экология организмов (аутэкология)
4.1. Среда обитания
Среда обитания (жизни) – это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие. На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. Водная среда была первой, в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых представляет собой целый мир для населяющих его паразитов или симбионтов.
Сравнительная характеристика сред обитания и адаптации к ним живых организмов
Среда |
Характеристика |
Адаптации организма к среде |
|
Водная
|
Самая древняя. Освещенность убывает с глубиной. При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. Дефицит кислорода. Степень солености возрастает от пресных вод к морским и океаническим. Относительно однородная (гомогенная) в пространстве и стабильная во времени |
Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы, развитие воздухоносных полостей, осморегуляции
|
|
Почвенная
|
Создана живыми организмами. Осваивалась одновременно с наземно-воздушной средой. Дефицит или полное отсутствие света. Высокая плотность. Четырехфазная (фазы: твердая, жидкая, газообразная, живые организмы). Неоднородная (гетерогенная) в пространстве. Во времени условия более постоянны, чем в наземно-воздушной среде обитания, но более динамичны, чем в водной и организменной. Самая богатая живыми организмами среда обитания |
Форма тела вальковатая, слизистые покровы или гладкая поверхность, у некоторых имеется копательный аппарат, развитая мускулатура. Для многих групп характерны микроскопические или мелкие размеры как приспособление к жизни в пленочной воде или в воздухоносных порах |
|
Наземно-воздушная
|
Разреженная. Обилие света и кислорода. Гетерогенная в пространстве. Очень динамичная во времени
|
Выработка опорного скелета, механизмов регуляции гидротермического режима. Освобождение полового процесса от жидкой среды |
|
Организменная
|
Очень древняя. Жидкая (кровь, лимфа) или твердая (плотные ткани). Наибольшее постоянство среды во времени из всех сред обитания
|
Коадаптация паразита и хозяина, симбионтов друг к другу, синхронизация биоритмов, выработка у паразита защиты от переваривания хозяином и системы «заякоривания» в среде, усиление полового размножения, редукция зрения, пищеварительной системы |
4.2. Экологические факторы и их классификация
Экологические факторы – это отдельные элементы среды обитания, которые воздействуют на организмы. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздействия экологических факторов. По природе экологические факторы делят на абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы – компоненты неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на организм. Их делят на следующие группы:
– климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер, атмосферное давление и др.);
– геологические факторы (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.);
– орографические факторы, или факторы рельефа (высота местности над уровнем моря, крутизна местности – угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности – положение местности по отношению к сторонам света и др.);
– эдафические, или почвенно-грунтовые, факторы (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и др.);
– гидрологические факторы (течение, соленость, давление и др.).
Иначе абиотические факторы делят на физические и химические.
Биотические факторы – воздействие на организм других живых организмов.
В зависимости от вида воздействующего организма их разделяют на две группы:
– внутривидовые, или гомотипические, факторы – это влияние на организм особей этого же вида (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.);
– межвидовые, или гетеротипические, факторы – это влияние на организм особей других видов (волка на зайца, сосны на березу и т.д.).
В зависимости от принадлежности к определенному царству биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:
– фитогенные факторы – это влияние на организм;
– зоогенные факторы – влияние животных;
– микогенные факторы – влияние грибов;
– микробогенные факторы – влияние микроорганизмов (вирусов, бактерий, простейших).
По типу взаимодействия различают протокооперацию, мутуализм, комменсализм, внутривидовую и межвидовую конкуренции, паразитизм, хищничество, аменсализм, нейтрализм.
Антропогенные факторы – деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.).
При этом различают воздействие человека как биологического организма (потребление пищи, дыхание, выделение и т.д.) и его хозяйственную деятельность (сельское хозяйство, промышленность, энергетика, транспорт, бытовая деятельность и т. д.). Факторы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, называются техногенными.
В зависимости от характера воздействий антропогенные факторы делят на две группы:
– факторы прямого влияния – это непосредственное (прямое) воздействие человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных, отлов рыбы и т. д.);
– факторы косвенного влияния – это опосредованное (косвенное) воздействие на организм (загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, беспокойство и т.д.).
В зависимости от последствий воздействия антропогенные факторы делят на следующие группы:
– положительные факторы – факторы, которые улучшают жизнь организмов или увеличивают их численность (разведение и охрана животных, посадка и подкормка растений, охрана окружающей среды и т. д.);
– отрицательные факторы – факторы, которые ухудшают жизнь организмов или снижают их численность (вырубка деревьев, отстрел животных, разрушение местообитаний и т.д.).
Экологические факторы могут оказывать на организм прямое действие и косвенное. Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое действие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное воздействие).
Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени. Одни из них относительно постоянны (например, сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана), другие очень изменчивы (например, температура и влажность воздуха, сила ветра). По характеру изменения во времени экологические факторы подразделяют на три группы.
Регулярно-периодические факторы – это факторы, меняющие свою силу в зависимости от времени суток, сезона года, ритма приливов и отливов (освещенность, температура, длина светового дня и т.д.).
Нерегулярные (непериодические) факторы – это факторы, не имеющие четко выраженной периодичности (наводнение, ураган, землетрясение, извержение вулкана, нападение хищника и т.д.).
Направленные факторы – это факторы, действующие на протяжении длительного промежутка времени в одном направлении (похолодание или потепление климата, зарастание водоема, эрозия почвы и т.д.).
По характеру ответной реакции организма на воздействие экологического фактора различают следующие группы экологических факторов.
Раздражители – факторы, вызывающие биохимические и физиологические изменения (адаптации).
Модификаторы – факторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения (адаптации).
Ограничители – факторы, обусловливающие невозможность существования организма в данных условиях и ограничивающие ареал его распространения.
Сигнализаторы – факторы, информирующие об изменении других факторов.
По принципу возможности потребления при взаимодействии с организмом экологические факторы подразделяют на ресурсы и условия.
Ресурсы – это экологические факторы среды обитания, которые организм потребляет, то есть их количество в результате взаимодействия с организмом может уменьшаться (пища, вода, солнечная энергия, кислород, углекислый газ и т.д.).
Условия – это экологические факторы среды обитания, которые организм не потребляет, то есть их количество не уменьшается, но они могут оказывать влияние на организм (температура, влажность, атмосферное давление, гравитационное поле и т.д.). Существуют и другие классификации экологических факторов, в зависимости от положенных в их основу критериев.