Экология жизни

об основных понятиях данной науки, основываясь прежде всего на таких, как

"адаптация", "экосистема", "экологическое равновесие", "экологическая

ниша".

Сам термин "экосистема" введен А. Тенсли в 1935 г. Экосистема

слагается из всех организмов, обитающих в данной местности и зависящих друг

от друга в различных отношениях, и из окружающей эти элементы физической и

химической среды. Выделение в ландшафте различных экосистем осуществляется

достаточно произвольно. Четкие границы между ними встречаются редко.

Процессы в одной экосистеме затрагивают и другую. Круговороты воды

обеспечивают связь между экосистемами воды и суши. Следовательно, все

экосистемы взаимосвязаны и образуют в своей совокупности единое целое –

биосферу.

Важной разновидностью экосистем можно считать экосистему человека,

под которой понимаются отдельные люди вместе со своими культурными

растениями и домашними животными. Каждый организм может жить, только

взаимодействуя со своим окружением в рамках экосистемы. Устойчивые

экосистемы – основное условие устойчивости жизни на Земле. В каждой

экосистеме выделяют два основных компонента: организмы и факторы окружающей

их неживой среды. Первые (совокупность организмов – растений, животных,

микробов) называют биотой экосистемы.

Развитие представлений об экологии как науке об экосистемах

позволяет сформулировать три основных принципа функционирования экосистем

(Н.Ф. Реймерс).

1. Получение ресурсов и избавление от отходов осуществляется в рамках

круговорота всех элементов.

2. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически

вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно

в пределах экосистем и избыточно.

3. Чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть занимаемый ею

трофический (пищевой) уровень.

Первый принцип хорошо гармонирует с законом сохранения массы.

Поскольку атомы не исчезают, не возникают и не превращаются один в другой,

постольку они могут использоваться бесконечно в самых различных соединениях

и запас их никогда не истощится.

Второй принцип делает акцент на основном факторе, который

обеспечивает устойчивость процессов взаимодействия экосистем с окружающей

их средой. Количество солнечной энергии, достигающей земной поверхности,

является постоянной величиной и может служить наглядным примером природных

равновесий. Второй принцип органически вписывается в основополагающие

принципы современного естествознания, он хорошо коррелирует с концепцией

относительных равновесий природы.

Третий принцип связан с принципом дополнительности. Одной из

важнейших форм энергетических потоков в экосистемах являются пищевые цепи.

Исходная причина всех этих потоков – солнечное излучение, практическое их

воплощение характеризуется особыми механизмами.

В природе существуют два типа процессов: первый – экологическое

равновесие и закономерные изменения среды; второй – экологическое

равновесие организмов во времени. Исследование экосистем ведется прежде

всего в рамках исследования биогеоценозов. Здесь основную роль сыграли В.Н.

Сукачев, который в 1940 г. ввел само понятие "биогеоценоз", и Н.В. Тимофеев-

Ресовский, предложивший разделять экосистемы на типы: биотропные,

недотропные, гидротропные и эквитропные. В основе этого разделения лежат

различия в накопительных способностях биомассы, содержащейся в почвах,

грунтах водоемов, илах. Биомасса является мощным накопителем многих

элементов, и именно этим объясняются интенсивность миграции элементов и

условия ускорения и замедления этой миграции.

Понятия "экосистема" и "адаптация" тесно связаны между собой. Они

ориентированы на совместное рассмотрение понятий "система" и "среда", их

влияния друг на друга. Экологическое равновесие обеспечивает в природе

устойчивость существования совокупности животных, растительных организмов и

человека. В основе экологического равновесия лежит относительное

постоянство круговорота веществ в каждой конкретной экосистеме. В связи с

этим уместно подчеркнуть, что простые системы экологически нестабильны и,

наоборот, разнообразие – залог стабильности.

Прибавление особей обусловливается биотическим потенциалом, их

гибель – сопротивлением среды. Подобное равновесие называют динамическим,

так как параметры сопротивления редко подолгу остаются неизменными. Размер

популяций является результатом динамического равновесия между их

биотическим потенциалом и сопротивлением среды.

Нечто подобное можно сказать и относительно вида. Основным условием,

определяющим жизнеспособность вида, является его способность устанавливать

и поддерживать равновесие с другими видами в пределах экосистемы,

обеспечивающей эффективный круговорот биогенов и устойчивый поток энергии.

Что касается человечества, то оно имеет дело с промежуточными равновесиями

и не достигло еще собственного популяционного равновесия, которое можно

считать исходным для построения остальных равновесий.

Выделенный нами подход к экологическим проблемам иллюстрируется

рядом важнейших экологических принципов и законов.

Отметим правило В. Шелфорда, согласно которому процветание популяции

зависит от комплекса экологических факторов, каждому из которых

соответствует определенный диапазон выносливости (толерантности). К этому

правилу примыкает закон Ю. Либиха, который сформулировал его применительно

к сельскохозяйственным культурам: вещество, имеющееся в минимальном объеме,

определяет урожай, а также величину и устойчивость последнего во времени.

Обычно правило Шелфорда объединяется с законом Либиха в принцип

лимитирующих факторов. К этим законам следует добавить правило А.

Мичерлиха: продуктивность биологической системы определяется всей

совокупностью действующих экологических факторов. Это правило может

рассматриваться как поправка к закону Либиха. В основе данного правила

лежит математическая формула, описывающая совокупное действие экологических

факторов и их взаимодействие. В 1918 г. правило было дополнено

математической формулой и преобразовано Б. Бауле в закон совокупного

действия Мичерлиха–Бауле.

В экологии следует особо отметить термодинамический метод, который

позволяет исследовать передачи массы и энергии. С ним связаны цепи питания,

а также загрязнения окружающей среды. Процессы деградации энергии

неизбежны, но начала термодинамики не запрещают с помощью работы

преобразовать более опасные продукты деградации в менее опасные. Особенно

много разрушающего (деградационного) действия производит неразумно

организованная энергетика. В настоящее время одна она способна привести к

всепланетарной экологической катастрофе.

Циклические процессы, с которыми связаны взаимодействия организмов и

окружающей их среды, часто бывают организованы весьма сложным образом.

Согласно Вильямсу, солнечная радиация вызывает на Земле два вида

круговорота веществ: геологический и биологический. Следовательно, все

циклические взаимодействия систем с окружающей их средой вовлечены в эти

планетарные циклы.

Таким образом, все рассмотренные основные понятия экологии тесно

связаны с различными типами равновесий, причем равновесий динамических,

т.е. непрерывно регулирующихся. Экологию можно считать ступенью восхождения

к планетарному мышлению.

Экология – это наука, изучающая условия существования живых

организмов и взаимосвязи между организмами и окружающей средой. Впервые

термин и общее определение экологии дал немецкий биолог Э. Геккель (1866) в

своем капитальном труде "Всеобщая морфология организмов". Он писал: "Под

экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы:

изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его

средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего – его

дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с

которыми он прямо или косвенно вступает в контакт".

Однако в настоящее время отмечается разнообразие толкования самого

термина:

1) экология – одна из биологических наук, изучающая живые системы в

их взаимодействии со средой обитания;

2) экология – комплексная наука, синтезирующая данные естественных и

общественных наук о природе и взаимодействии ее и общества;

3) экология – особый общенаучный подход к исследованию проблем

взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический

подход);

4) экология –совокупность научных и практических проблем

взаимоотношений человека и природы (экологические проблемы).

Заключение

Итак, я познакомилась с основными разделами экологии. Завершение

любого курса из тех дисциплин, с которыми я знакомилась, требует подведения

некоторых итогов. Знакомясь с экологией, я узнала, что устойчивое

существование организмов в природе обеспечивается определенным способом их

организации.

Литература

1. Брылов С.А., Грабчак Л.Г., Комащенко В.И. Охрана окружающей среды.

2. Вронский В.А. Прикладная экология: учебное пособие. – Ростов н/Д.:

Феникс, 1996.

3. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и ее охрана.

4. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного

естествознания: Учебн. пособие для вузов. – М.: Аспект Пресс, 2000.

5. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. Экология. 9класс: Учеб.

для общеобразов. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 1997.

6. Справочник по охране природы / Под ред. К.П. Митрюшкина.

Страницы: 1, 2