Основы экологии

и классификация экологических факторов
Уровни организации живых организмов
Понятия биосферы и

ноосферы
Основные законы и принципы экологии

слов oikos – жилище, обитель и logos – слово, учение)

– это наука о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания.
Элементы знаний, относимые к области экологии, встречаются в трудах ученых античного мира (Аристотель, Теофраст). Однако чисто экологические исследования начали проводиться только во второй половине XVIII в.

биолог Э. Геккель, а к 1900 г. она сформировалась как

самостоятельная наука. В основе экологии лежат представления о единстве организма и среды и об изменении организмов в процессе эволюции.
В современной экологии существует два подхода к проблеме взаимоотношений человека и природы: антропоцентрический и экоцентрический.

в которых более важную роль играют внутренние связи.
Взаимоотношения человека

и природы строятся по правилам, устанавливаемым человеком, а законы, управляющие существованием природных сообществ, на человека не распространяются или играют второстепенную роль в жизни общества.
Экологические проблемы рассматриваются как результаты неверного поведения человека.

экологические законы продолжают управлять человеком, и опирается на представление об

объективном существовании единой системы, в рамках которой все живые организмы взаимодействуют между собой и с окружающей природной средой.
Именно этот принцип целостности лежит в основе современного понимания взаимосвязи человека с природой.

в их взаимодействии с биосферой;
уточнение научных критериев, определяющих экологическую совместимость

человека и биосферы;
определение количественных пределов развития техносферы;
экологизация сознания людей и поведения человеческого общества;
формирование идеологии и методологии гуманистического экоцентризма;
мониторинг и диагностика окружающей природной среды;
разработка прогнозов изменения состояния биосферы и др.

экология,
прикладная экология и др.

закономерности функционирования экологических систем, в том числе, с использованием методов

математического моделирования.
Биоэкология исследует отношения организмов (особей, популяций, биоценозов) между собой и окружающей средой.
Геоэкология исследует взаимоотношения организмов и среды обитания в контексте их географического положения и влияния географических факторов (экология природно-климатических зон, ландшафтов, экологическое описание географических регионов).

субъекта (личности) с окружающей природной средой. Ее частью является социальная

экология, исследующая связь социальных систем с природой и социальной средой (экология человеческих популяций, экологическая демография и т.д.).
Прикладная экология объединяет направления исследований, касающиеся различных сфер человеческой деятельности и взаимодействия общества с природой. Сюда относится инженерная, сельскохозяйственная, медицинская, рекреационная экология и др.

понимаются элементы среды, которые или необходимы организму, или же воздействуют

на него неблагоприятно.
При этом среда − это все, что окружает организм, прямо или косвенно влияет на его развитие, состояние, выживаемость, размножение и т.д.
Среда каждого организма состоит из множества элементов природы и элементов, возникающих в процессе жизнедеятельности человека. Эти элементы могут быть для организма полезными, нейтральными, вредными; положительно или отрицательно влиять на него.

в неразрывном единстве и без которых не может существовать, называется

условиями жизни.
Экологические факторы принято делить на три большие группы:
- абиотические,
- биотические
- антропогенные.

организм и определяющих условия его существования. В свою очередь, они

делятся на химические, физические, климатические.
Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. В широком смысле они представляют собой внутривидовые и межвидовые взаимоотношения организмов.
Антропогенные факторы связаны с деятельностью человека, которая сопровождается изменением природной среды, влияет на условия жизни других организмов.

наиболее благоприятные (оптимальные) условия для жизнедеятельности организмов;
Чем больше отклоняется значение

экологического фактора от оптимального уровня, тем сильнее угнетается жизнедеятельность особей.
Диапазон значений фактора, за границами которого нормальная жизнедеятельность особей невозможна, называется пределом выносливости. Степень выносливости по отношению к тому или иному экологическому фактору называют экологической валентностью.

организмы объединяются в различные иерархические системы, которые по уровню организации

делят на:
популяции,
сообщества,
экологические системы.

и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений. В современной

биологии популяция рассматривается как элементарная частица процесса эволюции, способная реагировать на изменение среды перестройкой своего генофонда.

состав;
4) соотношение полов;
5) рождаемость;
6) смертность;
7) пространственное

распределение.

единицей является биоценоз.
Биоценоз представляет собой организованное объединение живых организмов, живущих

совместно в одних и тех же условиях. Для него характерны целостность и способность к самоорганизации, устойчивые связи между популяциями, но не отдельными особями.

неживые компоненты, биоценоз объединяет только живые организмы.
Пространство с однородными

условиями, заселенное каким-либо биоценозом, называется биотопом.
В совокупности биоценоз и биотоп образуют биогеоценоз.

явлений (атмосферы, горных пород, растительного и животного мира, почв и

т.д.), взаимодействующих между собой специфическим образом, имеющих собственную структуру, определенный тип обмена веществом и энергией и находящихся в постоянном развитии и движении.

живыми организмами и средой их совместного обитания, в котором живые

и неживые элементы связаны между собой обменом вещества и энергии.

вода и т.д.), вступающие в круговорот.
Органические соединения (белки, углеводы).
Климатический режим

(температура, влажность).
Продуценты – автотрофные организмы, способные создавать пищу из простых неорганических веществ (например, наземные растения).
Консументы – гетеротрофные организмы, которые питаются другими организмами или частицами органического вещества (главным образом, животные).
Деструкторы – гетеротрофные организмы, которые разрушают сложные соединения до простых, пригодных для использования продуцентами (главным образом, бактерии и грибы).

обитания, влияния экологических факторов и т.д.
Они также могут быть

естественными (лес, озеро, океан и т.д.) и искусственными (аквариум, поле, на котором выращиваются сельскохозяйственные культуры и т.д.).

абиотических факторов.
К первым относятся плотность и рост популяций, внутривидовая

и межвидовая конкуренция, разные формы пищевых связей, ко вторым – изменение химического состава среды, режима солнечной радиации, климатических условий и др.
Особую группу образуют антропогенные факторы.

внутренним функциональным постоянством – гомеостазом.
Сохранение гомеостаза осуществляется благодаря двух

формам биологической устойчивости: сопротивляемости (резистентности) и выносливости.

которое появилось в биологии в XVIII в., хотя вначале употреблялось

в ином значении.
В 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс определил биосферу как особую оболочку Земли, образуемую живыми организмами. В настоящее время эту оболочку принято называть биотой, а термин «биосфера» употребляется в трактовке В. И. Вернадского – основателя целостного учения о биосфере.

заселенная живыми организмами и качественно ими преобразованная.
Она представляет собой

самую крупную (глобальную) экологическую систему планеты и включает атмосферу, гидросферу и литосферу вместе с обитающими в них живыми организмами.

2) биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);
3) косное

(абиотическое, образованное вне жизни);
4) биокосное (возникшее на стыке живого и неживого, к нему Вернадский относил почву);
5) вещество в стадии радиоактивного распада;
6) рассеянные атомы;
7) вещество космического происхождения.

около 1 млн. видов животных и примерно 340 видов растений,

причем 93% всех видов животных и растений обитают на суше.

Биомасса экосферы (около 2 трлн. т органического вещества) поддерживается на постоянном уровне в течение сотен миллионов лет благодаря циклу синтеза и распада ( круговороту) биогенных элементов под воздействием потока солнечной энергии. Тем самым обеспечивается устойчивость биосферы в масштабе геологического времени, что является важнейшим условием глобальной экологической безопасности.

стадию ноосферы.
Понятие «ноосфера» было введено в 1927 г. французским философом

Э. Леруа и означало мыслящую оболочку или сферу разума.
В современной экологии используется определение В. И. Вернадского, в соответствии с которым ноосфера – это такое качественное состояние биосферы, при котором ее развитие определяется сознательной человеческой деятельностью.

sapiens по всей поверхности планеты и его победу в соревновании

с другими биологическими видами;
2) развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;
3) открытие новых источников энергии, включая атомную, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;
4) победу демократий и доступ к управлению широких народных масс;
5) все более широкое вовлечение людей в научную деятельность, что также делает человечество геологической силой.

его вмешательство имеет свои пределы, выход за которые угрожает его

собственному существованию.
Поэтому реальное решение глобальных экологических проблем возможно лишь в случае коэволюции биосферы и общества, что в современных условиях требует регламентации хозяйственной деятельности.

сформулировал следующие афоризмы, которые получили название четырех законов экологии:
все

связано со всем;
все должно куда-то деваться;
природа знает лучше;
ничто не дается даром.

означает, что природа и общество включены в единую сеть системных

взаимодействий и изменения в одной части системы неизбежно вызывают изменения в других ее частях.
Любое изменение в экологической системе вызывает цепную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Кроме того, зависимость между элементами экологических систем носит нелинейный характер, т.е. незначительное изменение одного из них может вызвать сильные изменения других.
Согласно «правилу одного процента» изменение энергетики природной системы на 1% выводит ее из равновесия, а затем разрушает. Это явление налагает природное ограничение на любую человеческую деятельность.

рационального природопользования. Его экологическая интерпретация включает:
1) закон развития природной системы

за счет окружающей ее среды: любая природная система может развиваться только за счет материально-энергетических и информационных ресурсов окружающей среды, поэтому невозможно как абсолютно изолированное развитие, так и полностью безотходное производство;
2) закон неустранимости отходов: любая хозяйственная деятельность ведет к появлению отходов, которые можно лишь перевести из одной формы в другую или переместить в пространстве, но нельзя устранить полностью.

биосфере.
На сегодняшний день на Земле обитает лишь тысячная часть

испытанных эволюцией видов животных и растений. Главным критерием эволюционного отбора является вовлеченность в глобальный биотический круговорот, заполненность всех экологических ниш.

любой выигрыш обязательно сопровождается потерей.
Этот закон имеет три следствия:

- эволюция больших систем происходит только от простого к сложному;
- с ростом сложности организации системы темпы эволюции возрастают;
- бесплатных ресурсов не существует.

(«на всех не хватает»), который означает, что масса питательных веществ

для всех живых организмов на Земле ограничена и конечна, поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за счет сокращения численности и массы других.
С учетом перечисленных законов будущее человечества зависит от формирования нового биосферного мировоззрения, поскольку только человеческий разум способен направить развитие по пути одновременного сохранения биосферы и цивилизации