Материал: Экология обзорный курс

Кашапов Р.Ш. Экология: Обзорный курс – Уфа: Изд-во БГПУ, 2001 - 28с.

В учебном пособии рассмотрены основные законы и принципы экологии, структура экосистем, круговороты вещества и энергии в Биосфере. Значительное внимание уделено наиболее крупным экологическим проблемам современности; экологии человека; вопросам рационального природопользования, концепции устойчивого развития, педагогической экологии. Даны тестовые задания для самоконтроля степени усвоения материала.

Учебное пособие адресовано студентам, а также всем желающим изучать предмет самостоятельно.

Рецензенты: Н.Г.Курамшина, д-р биол. н., проф. (БГАУ) Р.Р.Кабиров., д-р биол. н., проф.

ISBN 5-87978-139-9

©Издательство БГПУ, 2001

©Р.Ш.Кашапов, 2001

2

Введение

Вузовская программа включает вопросы практически по всем разделам современной экологии. Учебника же, где они были бы изложены достаточно кратко и просто, – нет. Это вызывает большие затруднения у студентов, особенно заочников, при самостоятельной проработке материала. Предлагаемый учебник представляет собой попытку снабдить студентов таким пособием.

Как работать с учебником?

Впервую очередь студенту необходимо внимательно ознакомиться с его структурой. Он должен получить четкое представление о минимуме умений, который должен получить в результате изучения материала, о сложностях, с которыми может столкнуться в процессе проработки содержания.

Теоретический материал в какой-то мере дополняет «Терминологический словарь», в котором даются объяснения некоторых понятий и терминов. Большим подспорьем будут «Задание для самостоятельной работы» (вопросы для подготовки к семинарскому занятию) и тестовые задания для самопроверки знаний.

Рекомендуется следующий порядок работы с учебником:

– внимательно ознакомиться с его структурой;

– проработать материал, включенный в содержание;

– подготовить письменные ответы на вопросы семинарского занятия;

– с помощью тестов самостоятельно проконтролировать степень усвоения материала, при необходимости повторно проработать плохо усвоенные вопросы;

Втех случаях, когда возникнет необходимость что-то уточнить, студент может искать ответ в источниках, помещенных в списке литературы.

Перечень некоторых умений, приобретаемых в процессе изучения материала

Рекомендации по изучению наиболее сложных вопросов

При изучении материала студент может встретиться с некоторыми затруднениями.

При знакомстве с понятием экосистемы иногда студенты упускают из виду, что это не механический набор организмов, относящихся к разным видам, а, можно сказать, тщательно подобранная совокупность представителей разных видов, занимающих данный участок земной поверхности. Они находятся в состоянии тесных взаимодействий между собой, связаны друг с другом разнообразными отношениями (в первую очередь – пищевыми), а также со средой обитания. Надо помнить, что все компоненты экосистемы одинаково важны и необходимы для ее существования.

Обсуждая вопрос об устойчивости (гомеостазе) экосистемы, надо иметь в виду, что это свойство обеспечивается набором живых организмов, и чем больше видов входит в ее состав, тем выше способность экосистемы противостоять возмущающим внешним силам.

Рассматривая вопрос о Биосфере как глобальной экосистеме, нужно помнить, что это – система с очень высокой степенью надежности, способная к эффективной саморегуляции. В гомеостазе Биосферы руководящая роль также принадлежит живому веществу. Следовательно, сокращение числа видов растений, животных, естественной растительности приводит к снижению устойчивости всей системы.

Обсуждая вопросы экологии человека, необходимо помнить, что человек – существо биосоциальное и его жизнь регулируется как биологическими, так и социальными законами и что в настоящее время биологическое вошло в противоречие с социальным.

Как социальный вид человек сильно преобразует природу, загрязняет окружающую среду, крайне ускоряет темп жизни. Но биологическое начало консервативно, оно не успевает адаптироваться к изменяющимся условиям. Это провоцирует особое состояние организма – стрессы, что в конечном счете приводит к ухудшению здоровья человека.

1. Основные законы и принципы экологии

Вводные понятия. Впервые термин «экология» был использован Э.Геккелем в 1886 г. Он понимал под экологией «общую науку об отношениях организмов к окружающей среде», изучающую взаимоотношения живых

4

организмов с окружающей их живой (органической) и неорганической средой. Одно из современных определений экологии гласит: «Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем» (Чернова, Былова, 1988, с. 3).

На живые организмы воздействуют факторы среды, или экологические факторы. Они делятся на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотическими факторами называются воздействия на организмы элементов неживой природы – различные физико-химические явления: физические факторы (температура, ионизирующая радиация, свет, плотность и подвижность среды, субстрат, давление, магнитное и гравитационное поля, невесомость), химические факторы – это содержащиеся в среде газы и соли, а также зависящая от них реакция среды (кислая, нейтральная, щелочная).

Биотические факторы – это все многообразие воздействий на организм элементов живой среды, т.е. других организмов – бактерий, растений, животных, в том числе и представителей своего вида.

Антропогенные факторы – это все формы влияния людей на отдельные организмы и живую природу в целом.

Некоторые законы экологии

Закон оптимума. Напряженность экологических факторов не остается постоянной. Она меняется в широких диапазонах в пространстве и во времени. Но организмы могут нормально существовать лишь при некоторых благоприятных их значениях. Наиболее благоприятные значения фактора называются оптимумом, а значения, при которых организмы угнетаются, называются пессимумами, при этом организм испытывает стрессы. Например, при выращивании растений, если содержать их при различных температурах, выясняется, что максимальный рост наблюдается только в определенном диапазоне температур. Это есть температурный оптимум роста. Если же температуру повышать или понижать, то рост замедляется, а при дальнейшем отклонении от оптимума растение и вовсе погибнет. Интервал температур от минимального до максимального значений, при которых возможен рост, есть диапазон выносливости (устойчивости), или толерантности (рис. 1).

Закон минимума Ю.Либиха. Этот закон гласит: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». В результате последующих исследований было установлено, что лимитирует не только недостаток, но и избыток како- го-либо фактора. Поэтому процветание организма невозможно не только при недостатке, но и при избытке. Между ними находится зона экологического оптимума. Шелфорд, исходя из этого, сформулировал закон толерантности: лимитирующим фактором процветания организма может быть и минимум, и

5