Экология как наука, ее предмет и задачи.

Экология – наука о взаимоотношениях организмов между собой и окружающей средой. Этот термин был предложен в 1866 г. немецким зоологом Эрнстом Геккелем.

Объектами экологии являются преимущественно системы выше уровня организмов.

Предметом являются объекты организменного, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уровней организации в их взаимодействии с окружающей средой

Задачи экологии:

- разработка общей теории устойчивости экологических систем,

- изучение экологических механизмов адаптации к среде,

- исследование регуляции численности популяций,

- изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

- исследование продукционных процессов,

- исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости,

- моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Главная же теоретическая и практическая задача экологии — раскрыть общие закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу.

К основным методам экологии относят полевые наблюдения, эксперименты в природных условиях, моделирование процессов и ситуаций, встречающихся в популяциях и биоценозах.

2. Экологические факторы и их классификация.

Экологический фактор– это любой компонент среды, способный оказывать влияние на организмы. Выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Абиотические факторы– это факторы неживой природы, т.е. физические и химические характеристики Земли, климатогеографические условия, температура, давление и пр.

Биотические факторы– это факторы, связанные с живыми организмами.

Антропогенные факторы– это факторы, являющиеся результатом деятельности человека.

3. Понятие о биогеоценозе, биоценозе, биотопе, и экосистеме.

Биогеоценоз – это динамическое и устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, взаимодействующее между собой и населяющее определенную территорию.

Совокупности определенных биогеоценозов образуют главные природные экосистемы, к которым относят тропические леса; леса умеренной климатической зоны; пастбищные земли; пустыни и полупустыни; озера, болота, реки, острова; моря.

Биоценоз - это исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (определённый участок суши или акватории), и связанных между собой окружающей их средой.

Биотоп — участок среды обитания растительных и животных организмов, характеризующийся однородными условиями существования.

Экосистема - биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

Перечислите составные части биогеоценоза и дайте им характеристику.

Биогеоценозы способны эволюционировать. Первый этап развития биогеоценоза называют сукцессией. На этом этапе территория начинает заселяться растительными организмами. Если растения появились здесь

впервые (выступы горных пород, песчаные дюны), то говорят о первичной сукцессии, если же раньше на этой территории уже существовал биоценоз, то это вторичная сукцессия (вырубки, выгоревшие участки и др.). Далее видовой состав заселяющихся организмов значительно расширяется, появляются и животные различных видов. Следующим этапом эволюции биогеоценоза является климакс, т.е. образование стабильного сообщества, между компонентами которого устанавливается равновесие. В настоящее время значительное влияние на климаксные сообщества оказывает человек (антропогенный фактор).

Сущность экологических пирамид.

Пищевые сети внутри экосистемы имеют хорошо выраженную структуру, которая характеризуется количеством и размером организмов на каждом уровне цепи питания. Количество особей последовательно уменьшается при переходе с одного пищевого уровня на другой, а размер их увеличивается. Эта закономерность называется правилом экологической пирамиды. Различают пирамиду чисел, отражающую число особей на каждом пищевом уровне, пирамиду биомассы - количество синтезированного на каждом уровне органического вещества и пирамиду энергии - количество энергии в нище. Например, в четырехзвенной цепи на 1 га травяной экосистемы насчитывается около 9 млн. экземпляров растений, больше 700 тыс. растительноядных насекомых свыше 350 тыс. хищных насекомых и пауков, и всего три птицы. Основание такой пирамиды чисел в 3 млн. раз шире, чем вершина. Биомасса (масса организмов определенной группы) каждого последующего уровня в цепи также прогрессивно уменьшается в среднем в 10 раз. Так, на 1 тыс. кг растений образуется 100 кг тела травоядных животных, 10 кг биомассы хищников первого порядка, 1 кг биомассы хищников второго порядка. В связи с этим пастбищные цепи питания не могут быть очень длинными и состоят из 3-6 звеньев.
Только часть энергии, поступившей на определенный уровень биоценоза, передается организмам, находящимся на более высоком пищевом уровне. С уровня на уровень переходит около 10% энергии (Р. Линдеман) . В пятизвенной цепи (растения - кузнечики - лягушки - змеи - орел) до пятого уровня доходит 0,01% энергии, поглощенной продуцентами.

Правило экологической пирамиды - закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.