Термін «екологія» (від грец. Oikos - житло, місце проживання і logos - наука) запропонував Е. Геккель в 1866 р для позначення біологічної науки, що вивчає взаємовідносини тварин з органічної та неорганічної середовищами. Екологія - це наука, що досліджує закономірності життєдіяльності організмів (в будь-яких її проявах, на всіх рівнях інтеграції) в їх природному середовищі існування з урахуванням змін, внесених в середу діяльністю людини.
Екологія як науці про екосистемах
Сам термін "екосистема" введений А. Тенсли в 1935 р Екосистема складається з усіх організмів, що мешкають в даній місцевості і залежать один від одного в різних відносинах, і з навколишнього ці елементи фізичної і хімічної середовища. Виділення в ландшафті різних екосистем здійснюється досить довільно. Чіткі межі між ними зустрічаються рідко. Процеси в одній екосистемі зачіпають і іншу. Кругообіг води забезпечують зв'язок між екосистемами води і суші. Отже, все екосистеми взаємопов'язані і утворюють у своїй сукупності єдине ціле - біосферу
Три основних принципи функціонування екосистем (Н. Ф. Реймерс). Отримання ресурсів і позбавлення від відходів здійснюється в рамках кругообігу всіх елементів. Перший принцип добре гармонує з законом збереження маси. Оскільки атоми не зникають, не виникають і не перетворюються один в інший, остільки вони можуть використовуватися нескінченно в самих різних з'єднаннях і запас їх ніколи не скінчиться.
Три основних принципи функціонування екосистем (Н. Ф. Реймерс). 2. Екосистеми існують за рахунок не забруднюючої середу і практично вічної сонячної енергії, кількість якої щодо постійно в межах екосистем й надмірно. Другий принцип наголошує факторі, який забезпечує стійкість процесів взаємодії екосистем з навколишнім їх середовищем. Кількість сонячної енергії, що досягає земної поверхні, є постійною величиною і може служити наочним прикладом природних рівноваг. Другий принцип органічно вписується в основні принципи сучасного природознавства, він добре корелює з концепцією відносних рівноваг природи.
Три основних принципи функціонування екосистем (Н. Ф. Реймерс). 3. Чим більше біомаса популяції, тим нижче повинен бути займаний нею трофічний (харчовий) рівень. Третій принцип пов'язаний з принципом додатковості. Однією з найважливіших форм енергетичних потоків в екосистемах є харчові ланцюги. Вихідна причина всіх цих потоків - сонячне випромінювання, практичне їх втілення характеризується особливими механізмами.
Підхід до екологічних проблем ілюструється поруч найважливіших екологічних принципів і законів: Відзначимо правило В. Шелфорда, згідно з яким процвітання популяції залежить від комплексу екологічних чинників, кожному з яких відповідає певний діапазон витривалості (толерантності). До цього правила примикає закон Ю. Лібіха, який сформулював його стосовно до сільськогосподарських культур: речовина, що є в мінімальному обсязі, визначає урожай, а також величину і стійкість останнього в часі. Зазвичай правило Шелфорда об'єднується з законом Лібіха в принцип лімітуючих факторів.
Підхід до екологічних проблем ілюструється поруч найважливіших екологічних принципів і законів: До цих законів слід додати правило А. Мічерліха: продуктивність біологічної системи визначається всією сукупністю діючих екологічних факторів. Це правило може розглядатися як поправка до закону Лібіха. В основі даного правила лежить математична формула, що описує сукупна дія екологічних факторів і їх взаємодію. У 1918 р правило було доповнено математичною формулою і перетворено Б. Баулі в закон сукупної дії Мічерліха-Баулі.
Тлумачення терміна «Екологія»
1) екологія - одна з біологічних наук, що вивчає живі системи в їх взаємодії з середовищем проживання; 2) екологія - комплексна наука, що синтезує дані природничих та суспільних наук про природу і взаємодії її і суспільства; 3) екологія - особливий загальнонаукових підхід до дослідження проблем взаємодії організмів, біосистем і середовища (екологічний підхід); 4) екологія - сукупність наукових і практичних проблем взаємин людини і природи (екологічні проблеми).
екологічні фактори
Загальні правила і закономірності впливу екологічних факторів на живі організми
Однак, лімітуючим може бути не тільки недолік, але і надлишок фактора, наприклад, загибель врожаю через дощі, перенасичення грунту добривами і т.п. Через 70 років після Лібіха американський зоолог В.Шелфорда сформулював закон толерантності.
Відповідно до закону толерантності лімітуючим фактором процвітання популяції (організму) може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, а діапазон між ними визначає величину витривалості (межа толерантності) або екологічну валентність організму до даного фактору. Сприятливий діапазон дії екологічного чинника називається зоною оптимуму (нормальної життєдіяльності).
Що гучніше відхилення дії чинника від оптимуму, тим більше даний фактор пригнічує життєдіяльність популяції. Цей діапазон називається зоною гноблення. Максимально і мінімально стерпні значення чинника - це критичні точки, за межами яких існування організму або популяції вже неможливо. Відповідно до закону толерантності будь-який надлишок речовини або енергії виявляється які забруднюють середовище початком.
Види, для існування яких необхідні суворо визначені екологічні умови, називають стенобіотнимі, а види, пристосовуються до екологічної обстановки з широким діапазоном зміни параметрів, - еврібіотнимі. Серед законів, що визначають взаємодію індивіда або особини з навколишнім середовищем, виділимо правило відповідності умов середовища генетичної обумовленості організму. Воно стверджує, що вид організмів може існувати до тих пір і остільки, оскільки навколишнє його природне середовище відповідає генетичним можливостям пристосування цього виду до її коливань і змін.
Абіотичні фактори середовища проживання
Абіотичні фактори-це властивості неживої природи, які прямо чи опосередковано впливають на живі організми. Почнемо розгляд з кліматичних факторів зовнішнього середовища. Температура є найбільш важливим кліматичним фактором.
Абіотичні фактори-це властивості неживої природи, які прямо чи опосередковано впливають на живі організми. Почнемо розгляд з кліматичних факторів зовнішнього середовища: Температура є найбільш важливим кліматичним фактором. Від неї залежить інтенсивність обміну речовин організмів і їх географічне поширення.
Кількість опадів і вологість - основні величини, вимірювані при вивченні цього чинника. Кількість опадів залежить в основному від шляхів і характеру великих переміщень повітряних мас. Для живої речовини важливі якісні ознаки світла - довжина хвилі, інтенсивність і тривалість впливу. Іонізуюче випромінювання вибиває електрони з атомів і приєднує їх до інших атомам з утворенням пар позитивних і негативних іонів. Газовий склад атмосфери також є важливим кліматичним фактором. Атмосферний тиск, мабуть, не є лімітуючим фактором безпосереднього дії, проте воно має пряме відношення до погоди і клімату, які безпосередньо обмежуючого впливу.
Фактори водного середовища
Водні умови створюють своєрідну середовище проживання організмів, що відрізняється від наземної передусім щільністю і в'язкістю. Разом з щільністю і в'язкістю найважливішими фізико-хімічними властивостями водного середовища є: температурна стратифікація, тобто зміна температури по глибині водного об'єкта і періодичні зміни температури в часі, а також прозорість води, яка визначає світловий режим під її поверхнею: від прозорості залежить фотосинтез зелених і пурпурних водоростей, фітопланктону, вищих рослин.
Гідростатичний тиск в океані має велике значення. З зануренням в воду на 10 м тиск зростає на 1 атм (105 Па). В найглибшій частині океану тиск сягає 1000 атм (108 Па). Багато тварин здатні переносити різкі коливання тиску, особливо, якщо у них в тілі немає вільного повітря. В іншому випадку можливий розвиток газової емболії. Високі тиску, характерні для великих глибин, як правило, пригнічують процеси життєдіяльності.
Підгрунтям називають шар речовини, що лежить поверх гірських порід земної кори. грунт постійно змінюється і розвивається, а в її активній зоні йдуть хімічні, фізичні та біологічні процеси. Грунт формується в результаті складної взаємодії клімату, рослин, тварин і мікроорганізмів. До складу ґрунту входять чотири основних структурних компонента: мінеральна основа (зазвичай 50-60% загального складу грунту), органічна речовина (до 10%), повітря (15-25%) і вода (25-30%).
Мінеральний скелет грунту - це неорганічний компонент, який утворився з материнської породи в результаті її вивітрювання. Органічне речовина грунту утворюється при розкладанні мертвих організмів, їх частин та екскрементів. Чи не повністю розклалися органічні залишки називаються підстилкою, а кінцевий продукт розкладання - аморфне речовина, в якому вже неможливо розпізнати первинний матеріал, - називається гумусом. Завдяки своїм фізичним і хімічним властивостям гумус покращує структуру грунту та його аерацію, а також підвищує здатність утримувати воду і поживні речовини.
Подивитися всі слайди