ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


ІНЖЕНЕРНОЇ МЕХАНІКИ І КОМЕРЦІЙНОГО НАВЧАННЯ

Опорний конспект лекцій

Для вивчення дисципліни

« Основи екології»

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ФАКУЛЬТЕТІВ

ІНЖЕНЕРНОЇ МЕХАНІКИ І КОМЕРЦІЙНОГО НАВЧАННЯ

спеціальності 5.091504 “ Обслуговування комп’ютерних та інтелектуальних систем і мереж ”

спеціальності 5.090240 “ Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів ”

 

Тернопіль 2006


Опорний конспект лекцій для вивчення дисципліни «Основи екології» для студентів спеціальності 5.091504 “ Обслуговування комп’ютерних

та інтелектуальних систем і мереж ”, спеціальності 5.090240

“ Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів ”

 

 

Укладач Серединська Віта Орестівна – Тернопіль: Технічний коледж тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя, 2006- с.

 

 

Опорний конспект розробила Серединська Віта Орестівна

викладач ЦК природничих дисциплін

 

 

“Затверджено”на засіданні циклової комісії природничих дисциплін

Протокол №____від____________________2006р

голова ЦК___________________ Пілярчук Г.Й.

 

Розглянуто і схвалено методичною радою ТКТДТУ імені Івана Пулюя

Протокол №____від____________________2006р

Голова методичної ради _________________Я.Д.Шевчук


ТЕМА І. ЩО ВИВЧАЄ ЕКОЛОГІЯ

Одним з найбільш актуальних питань, які хвилюють людство сьогодні, є проблема охорони природи і раціонального використання природних багатств. Швидкі темпи науково-технічного прогресу призводять до загострення цієї проблеми, яку більшість вчених планети схильні розглядати, як проблему взаємодії в системі «людс­тво (або суспільство) —навколишнє середовище (або природа)».

В наші дні навіть для школярів не є секретом, що перед людством стоїть ряд глобальних проблем — демографічна, продо­вольча, роззброєння та інш., серед яких чільне місце займає екологі­чна. Ми звідусіль чуємо про «екологізацію» освіти, науки та вироб­ництва, про необхідність екологічного підходу, про наближення екологічної кризи і навіть про екологічний геноцид проти людства. Що ж це за таке тривожне слово «екологія», яке змушує нас при першій же згадці про нього стурбовано задумуватись над нашим майбутнім?

Термін «екологія» складається з двох грецьких слів: «ойкос» — середовище або місце та «логос» — вчення або наука. Отже, в дослівному перекладі екологія — це вчення про навколишнє середо­вище. Вперше запропонував та використав цей термін німецький природодослідник Ернст Геккель в 1866 році у своїй фундаменталь­ній праці «Загальна морфологія організмів». Визначення екології за Е. Геккелем зводилось до наступного: «Екологія — наука про взає­мовідносини організмів між собою та навколишнім середовищем».

Отже бачимо, що ця наука виникла як підрозділ біології і довгий час розвивалась в її межах. У вузькому (біологічному) розумінні екологія вивчає:

— вплив навколишнього середовища в цілому і його окремих факторів на організми;

— становлення морфологічних та фізіологічних особливостей

організмів, а також зміну іх чисельності в залежності від умов середовища існування;

— взаємовідносини «біоценозів» із середовищем;

— внутрішньовидові та міжвидові відносини організмів;

— певну єдність (систему) живих організмів та навколишнього
середовища, в межах якої відбувається трансформація енергії та
органічної речовини.

З цієї точки зору об'єктом вивчення екології є екологічні системи (екосистеми) як елементарні функціональні одиниці біосфери. Таки­ми екосистемами можуть бути і краплина води з озера, і акваріум, і океан, і вся поверхня планети. А предметом вивчення або дослі­дження екології тоді буде вся біосфера, її структурно-функціональ­на організація, еволюція, антропогенна динаміка, тобто процеси утворення, існування та розвитку біосфери.

Для кращого розуміння структури сучасної екологічної науки та основних завдань, які стоять перед нею, необхідно зробити короткий історичний огляд етапів розвитку екології та становлення екологіч­ного світогляду.

Отже, як ми вже згадували, екологія виникла в середині XIX століття. Але розрізнені та поверхневі знання про взаємодію живих істот і навколишнього середовища, людини і природи людство почало накопичувати ще в античну епоху. Про це повідомляють нас праці давньогрецьких та римських філософів і вчених Платона, Демокріта, Страбона, Плінія, Варрена та інших. Але тоді, та й пізніше в епоху Середньовіччя, низький рівень знань та недостатній розвиток природничих наук не дозволяв систематизувати існуючі відомості про взаємодію природи і живих організмів в окрему наукову дисципліну.

Поштовхом для цього став вихід у світ праці Чарльза Дарвіна «Походження видів» (1859 р.), яку деякі вчені вважають першою фундаментальною працею з екології. А вже Е. Геккель створював основи нової біологічної науки під її впливом. Бувши прихильником еволюційної теорії, німецький вчений дав своїй праці такий підзаго­ловок: «Загальні основні науки про органічні форми, механічно заснованої теорії еволюції, реформованої Чарльзом Дарвіним».

У своєму історичному розвитку екологія, як самостійна біологічна наука, пройшла три основних періоди, в яких панували відповідні способи екологічного мислення (парадигми).

Початок першому етапу поклали праці вже відомого нам Е. Гек-келя, а також російського вченого К. Ф. Рул'є та французького натураліста І. Ж. Сент-Іллера. Цей етап отримав назву «аутекологічного редукціонізму». Суть його в тому, що, як рахують прихильники відповідної йому течії в екології — факторальної екології (або аутекології), всі явища, що стосуються розповсюдження та чисель­ності будь-яких організмів, можуть бути пояснені на основі відомої реакції на ті чи інші абіотичні фактори (сукупність умов та явищ неорганічного походження). Екологія на цьому етапі виступає як пряме продовження фізіології в природних умовах. На першому етапі розвитку екології аутекологічний редукціонізм був прогресив­ною методологією, що дозволило класифікувати велику кількість данних, відкрити ряд законів та принципів аутекології (екології виду).

Однак з розвитком науки цього стало недостатньо і на зміну першому етапу в середині XX ст. приходить етап «синекологічного редукціонізму», який пов'язаний з виникненням та розвитком концепції популяції, в центрі уваги якої аналіз взаємодії організмів (популяцій). В цей час в екології зародився цілий науковий напря­мок (один з основних розділів) в екології — демекологія (або екологія популяцій), в якій пріоритет віддавався дослідженню біотичної взаємодії організмів.

Разом з тим, недолік синекологічного редукціонізму заключається в тому, що екологи, які працюють в рамках даного підходу, намага­ються (навіть при вивченні цілого угруповання) звести суть явища до взаємодії популяцій, тобто розкладають ціле на окремі елементи.

Ось чому цей етап був не тривалим і закінчився на початку 70-х років утвердженням найбільш прогресивного системного підходу в екології. Інтегративний підхід виник ще в 30-і роки, в першу чергу завдяки працям українського академіка В. І. Вернадського та аме­риканського вченого А. Тенслі. Був далі розроблений академіком В. Н. Сукачовим, відомим американським екологом Ю. Одумом та інш. Отже, триваючий нині третій системний етап розвитку екології орієнтує екологічні дослідження на вивчення специфічних характе­ристик складноорганізованих об'єктів (екосистем, біогеоценозів), багатогранність зв'язків між їх елементами, їх співпідпорядкованість та взаємозалежність. Завдяки працям В. І. Вернадського цей підхід дозволяє розглядати екологічні об'єкти найвищого рівня — біосферного, що в свою чергу повинно допомогти вирішенню глобальної екологічної проблеми.

З виходом екології на глобальний — біосферний рівень, внаслі­док появи нових практичних потреб, обумовлених розвитком НТР, ми ведемо мову про інтеграцію та диференціацію екологічних знань. Внаслідок цих двох протилежних, але взаємообумовлених процесів ускладнюється структура екології, з'являються нові прикладні під­розділи, а сама ця наука поширює свої межі пізнання за рамки біологічної науки.

Сьогодні мова йде про розуміння екології в широкому значенні як комплексної інтегральної науки, котра досліджує навколишнє середовище (екосферу планети), його вплив на суспільство та зворотню реакцію природи на діяльність людства. Ось чому виникає потреба вивчення екології не просто як біологічного предмету, а як міждисциплінарної науки, яка базується, крім біологічних, на основах географічних, технічних, економічних та соціальних наук (рис. 10).

Отже на концептуальному рівні, залишаючись по суті біологіч­ною наукою, сучасна екологія є конгломератом трьох блоків: загальної або теоретичної екології, прикладної екології та основно­го цементуючого ядра біоекології. Останні в свою чергу складаються з ряду дисциплін (рис. 11).

Ми можемо навести наступну класифікацію екологічних дисцип­лін (ст-ру екології). Фундаментальний біоекологічний блок поділя­ють за розмірами об'єктів вивчення на:

— аутекологію (екологію особин);

— демеекологію (екологію популяцій);

— синекологію (екологію угруповань).

 
 

Близька до останнього підрозділу біогеоценологія, але вона враховує територіальний фактор, тому цей напрямок має ще зв'язок з географічною (ландшафтною) екологією.

По відношенню до предмета вивчення біоекологію поділяють на:

— екологію мікроорганізмів;

— екологію грибів;

— екологію рослин;

— екологію тварин.

А прикладну екологію по відношенню до предмета вивчення поділяють на:

— промислову і інженерну;

— транспортну;

— сільськогосподарську;

— медичну;

— космічну.

За підходами до предмету вивчення виділяють аналітичну та динамічну теоретичну екологію, крім цього, в ній інколи виділяють теоретично-узагальнюючу частину в загальну екологію. З точки зору фактору часу розглядають історичну та еволюційну екології, а також супутні їм архео та полеоекології.

В залежності від того, на що впливають умови існування організ­мів, екологію поділяють на морфологічну та фізіологічну. Назви хімічна, геохімічна .та біогеохімічна екології свідчать, що ці підроз­діли вивчають сукупність відповідних їм, зв'язків та взаємодій, що впливають на організми.

Крім основних блоків, напрямків та дисциплін екології на схемі виділені основні блоки міжпредметних прикладних та теоретичних наукових дисциплін, котрі сформувались або формуються на стику різних наук, але в основу яких покладено екологічний метод пі­знання. Деякі з них окремі вчені відносять до екології, інші — ні. Це пов'язано з процесом інтеграції наукових знань та утво­рення нових наук, який досить тривалий і вимагає ретельного дослідження.

Дуже цікавий міжпредметний комплекс утворився на стику суспі­льних наук (філософії, соціології, демографії) та екології, який окремі вчені називають «соціальною екологією», а інші — «екологією людини» Різниця лише в тому, що перший з них не враховує біологічну сторону людини, а лише суспільну. Цей блок, в свою чергу, можна поділити на:

— екологію особистості;

— екологію соціальних груп;

— екологію людських популяцій;

— екологію людства.

Всі ці екології виділяють також екологію науки та екологію культури, а в екології людини: міста, людських поселень або архітек­турну екологію.

Інший, не менш цікавий, міжпредметний блок утворився на стику екології з економічними науками. Одні вчені виділяють тут економі­ку природокористування, яка вивчає питання економічної оцінки природних ресурсів, а також дає еколого-економічну оцінку проектів та шкоди від забруднення навколишнього середовища. Інші ж, переважно закордонні, розглядають цей блок як наукову основу екорозвитку, який дає аналіз еколого-економічних систем, а також вивчає межі допустимих навантажень на природне середовище з метою раціонального природокористування, називаючи його екологією.

До міжпредметних блоків, пов'язаних напряму з екологією, ми відносимо також дуже близькі за змістом комплексні дисципліни. Перша, енвайроментологія, яка вивчає оточуюче людину середови­ще, способи контролю за його якістю та технологічні прийоми його охорони й поліпшення. Треба відзначити, що у вітчизняній науці цей термін часто замінюється поняттям «охорона природи», але останнє має більший смисл, введення певних заборон та обмежень, а не загальної раціоналізації природокористування. Тому ми пропонуємо розглядати на межі екології та юридичних наук блок природоохо­ронного законодавства та права, який необхідно вивчати на трьох рівнях: міжнародному, національному та місцевому.

Зробивши аналіз структури екології, ми тепер розуміємо, яким питанням присвячені нині екологічні дослідження та напрямки роз­витку цієї науки. Як бачимо, сьогодні екологи роблять все можливе, щоб знайти шляхи подолання глобальної екологічної проблеми. І тут велику допомогу їм можуть надати педагоги, які, завдяки поглибленню екологічної освіти та поліпшенню екологічного вихо­вання, формують в учнів (майбутніх інженерів, робітників, науковців та підприємців) екологічний світогляд. Це поняття є важливим складовим більш загального поняття «екологічна культура». Під екологічним світоглядом треба розуміти глибоке усвідомлення життєвої необхідності збереження спільного для всього людства середовища життя.

Тільки тоді, коли ми всі усвідомимо життєву важливість екологіч­них проблем в житті і майбутньому розвитку людства, ми зможемо досягти певних успіхів у подоланні глобальної екологічної проблеми.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Хто вперше запропонував термін «екологія»?

2. Через які етапи пройшла екологія в своєму розвитку як наука?

3. Що ми сьогодні розуміємо під словом «екологія» в його широкому значенні?

4. На межі яких наук розвивається сьогоднішня екологічна наука?

5. Які основні структурні блоки складають фундамент сучасної екології?

6. Перерахуйте відомі вам підрозділи екології. За якими критеріями їх ви­діляють?


ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Що ми розуміємо під поняттям «навколишнє середовище»? Перерахуйте його складові

2. Розкрийте суть поняття «природне середовище». .

3. Порівняйте поняття «природні умови» та «природні ресурси». В чому полягає різниця між ними?

4. Що ми розуміємо під «природокористуванням»? Які види «природокористуван­ня» вам відомі?

5. Що вам відомо про міжнародну діяльність по охороні навколишнього се­редовища?

6. Яку участь бере Україна в міжнародній діяльності по охороні природи?

 


ТЕМА 3. ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ

Сучасне поширення живих організмів визначається в першу чергу умовами середовища існування. Воно впливає на організм складовими його елементами (факторами). Серед факторів середо­вища існування організмів виділяються три основні групи: абіотичні (неживої природи), біотичні (відносини між організмами), антропіч­ні (породжені людиною) (рис. 13).

Абіотичні фактори неживої природи.До числа абіотичних факто­рів, в першу чергу, належать кліматичні, які впливають на всі організми даної території. Це — вологість повітря і кількість опадів, температура повітря, кількість світла, тривалість дня і ночі, вітровий режим, тиск повітря, газовий склад атмосфери.

Наступну групу абіотичних факторів для наземних організмів складають едафічніабо грунтові фактори (хімічні, фізичні й механіч­ні особливості грунтів і земель)

 
 

Третя група факторів визначає існування водних організмів (гідрологічні)—зміна прозорості і освітлення, мутності водної тов­щі, зміна тиску з глибиною і т. п.

До четвертої групи абіотичних факторів належать орографічні(особливості рельєфу) — вплив експозиції, крутизни схилів, висоти над рівнем моря, вилив рельєфу на особливості циркуляції атмосфе­ри, ходу температур.

Із групи абіотичних факторів детальніше розглянемо кліматичні, вплив яких на організми проявляється зонально.

Світло — один із основних кліматичних факторів, який визначає можливості існування організмів. З допомогою світла проходить основний процес створення органічних речовин на планеті — фото­синтез. В залежності від пристосованості рослин до різних рівнів освітленості їх поділяють на:

— світлолюбних;

— тінелюбних;

— тіневитривалих

Рухливі тварини разом з вибором місце існування мають можли­вість по-різному будувати свою добову активність. Серед них розрізняють:

— денних тварин;

— нічних;

— сумеречних.

Так, значна кількість пустинних тварин проявляє найбільшу ак­тивність у ранкові і вечірні часи, а біля полуденний час проводять в норах.

Рухливі організми (тварини) рухаються за напрямом світла. Нерухливі рослини реагують на світло з допомогою зміни свого положення по відношенню до джерела світла.

Частина світла, яка попадає на поверхню рослинних угруповань, відбивається; частина поглинається рослинами, а частина проникає в нижні яруси угруповання або досягає грунту. Найсвітліше під кронами модринового лісу, куди проникає до 20 % від повного денного освітлення, для соснового лісу—10; дубового—3,8; ялино­вого—3; букового—1,5; самшитового—1; вологого тропічного лі­су—0,2 % (Воронов А. Г., 1987 р. с. 64).

У листопадних лісах особливо виражені сезонні зміни освітленос­ті. Весною, коли освітленість грунту значна, в лісі зацвітають світлолюбні рослини трав'яного ярусу.

Крім загальної кількості світла, яку отримують організми, для них особливе значення має характер чергування світлих і темних періодів (дня і ночі) —фотоперіодизм. Фотоперіодизм залежить від широтного положення на поверхні Землі. В високих широтах зосе­реджені організми довготривалого дня; в тропічних — короткого дня.

У тварин помірного часу (довготривалого дня) осіннє скорочення тривалості дня приводить до припинення процесу розмноження

Одним із найважливіших кліматичних факторів, який визначає розміщення організмів по земній кулі, є температура.

Розрізняють тваринні організми зі сталою внутрішньою темпера­турою тіла; з непостійною температурою тіла, яка визначається температурою середовища; і організми, які в активному стані поділе­ні властивістю терморегуляції, а при впаданні в сплячку втрачають її.

Підтримання постійної внутрішньої температури тіла носить на­зву гомеотермності(теплокровності). Гомеотермні організми (ссавці, птахи) мають істотну перевагу в боротьбі за існування, і тому вони найбільш широко розселені по Землі.

Всі організми в залежності від температури середовища поділяю­ться на:

еврітермні (існуючі при істотних коливаннях температур); стенотермні (існуючі в умовах незначних коливань температур). Температурний режим змінюється від екватора до полюсів, а також від окраїн материків до їх центру. Особливості температурно­го режиму визначають можливість існування організмів в кожному конкретному місці.

Розвиток рослин знаходиться в прямій залежності від температу­ри середовища і розпочинається з температури, яка є біологічним нулем для даного виду (нижче якої він розвиватись не зможе).

Вологість— фактор, який не менше температури впливає на загальні риси розподілу організмів. Розрізняють організми, які можуть існувати при різноманітних значеннях вологи, а також: ксерофільні — існуючі в посушливих районах; мезофільні — в умовах середнього зволоження; гігрофільні — при високому забезпеченні вологою. При цьому організми по-різному пристосовуються до одних і тих же умов зволоження.

Так одні організми в умовах сухості клімату завершують свою вегетацію до наступання посухи (однолітні ефемери).

Багатолітні ефемероіди в період посухи не відмирають, а зберіга­ють підземні запасаючі органи — клубні, цибулини, кореневища.

Інші види рослин (сукуленти) запасають вологу на сухий період в стеблах або в листочках (кактуси, алое)

Деякі рослини посушливих районів наділені значною кореневою системою, яка дає змогу збирати вологу або з великої площі, або досягати рівня ґрунтових вод на глибинах 10—18 м.

Інші рослини арідного клімату різко скорочують випаровування з поверхні листків (транспірацію) за рахунок зменшення площі листової пластини.

Різноманітні пристосування і тваринних організмів до умов по­сушливого клімату.

Одні тварини запасають вологу (черепахи, пустельні жаби). Інші (гризуни і комахи) потребують мінімальну кількість вологи, яка потрапляє в організм зїжею. Треті впадають в літню сплячку, накопичивши достатню кількість жирових запасів (ховрахи). Чет­верті, запасаючи значну кількість жиру, витрачають його на попов­нення запасів в організмі (верблюди).

У гігрофітів пристосування до умов середовища не такі багато­гранні, як у ксерофітів. Це пояснюється тим, що зволожені умови середовища є менш екстремальні, ніж сухі.

Істотна роль у поширені насіння і плодів, спор рослин і зачатків тварин належить вітру. Плоди і насінини можуть мати спеціальні пристосування, які полегшують їх перенесення за рахунок зростання парусності. Важливе значення має вітер для запилення квіткових рослин.

Вітер впливає також і на формоутворення рослин, ламаючи гілки дерев. Так, в лісах на місці вирваних ураганними вітрами дерев залишаються прогалини, або вітровальні ділянки, особливо в хвой­них, коріння яких не проникає глибоко в землю.

Важливу роль відіграє вітер і в безлісистості тундри за рахунок росту транспірації (випаровування) з поверхні листків і гілок.

Значний вплив на швидкість вітру мають ліси. Швидкість вітру зменшується на підході до нього і швидко падає в самому лісі.

Для оцінки і наочного уявлення впливу основних кліматичних параметрів на життя організмів застосовується метод клімактограм. На них показані як співвідношення температур і опадів, так і тривалість сухого і вологого періодів і деякі інші показники.

Другу групу факторів середовища складають біотичні. Це розмаїття впливу організмів один на одного або відносини між організмами як різних систематичних груп, так і одного виду.

Групу біотичних відносин складають такі їх типи:

— мутуалізм

— коменсалізм

— хижацтво

— паразитизм

— нейтралізм

— антибіоз

Мутуалістичні відносини— це взаємовигідне співіснування різ­них організмів, від якого виграють обидві сторони. В мурашниках, наприклад, селяться деякі жуки, яких мурахи годують і охороняють. У свою чергу жуки виділяють певні речовини, які споживають мурахи. Або відносини між нільським крокодилом і невеличкою пташкою трохілус, яка забирається до крокодила в пащу і вибирає з-поміж зубів п'явки і залишки їжі.

Коменсалізм— проявляється у вигідному співіснуванні одного виду з іншим без взаємної шкоди, але на користь одного з видів. Прикладом коменсалізму може бути співвідношення зеленої водо­рості в волосяному покриві лінивців (південноамериканських ссав­ців), відносини між хижими рибами (акулами) і рибами, що прили­пають до них з допомогою спинних плавників і які живляться залишками їжі хижаків. До коменсалів відносяться ліани, яким потрібна опора для підняття до світла в тропічному лісі.

Хижацтво— один з найпоширеніших типів біотичних відносин. По суті, хижаками є консументи всіх порядків як травоїдні, так і ті, котрі споживають тваринну їжу.

Паразитизм— це відносини між видом господарем і видом пара­зитом, коли другий живиться тканинами господаря. Паразити бува­ють тимчасовими і постійними, внутрішніми і зовнішніми. До них належать паразитичні комахи (оводи, кліщі, комарі), паразитичні рослини, паразитичні черв'яки (аскариди ..).

Відношення нейтралізму не потребують пояснення.

Явище антибіозупов'язане з виділенням одними видами якихось токсичних речовин, шкідливих для другого, тільки не для господаря. Сюди можна віднести «цвітіння води» за участю синьо-зелених водоростей, явище «червоного моря» — виділення гігантськими скупченнями мікроорганізмів токсичних речовин, які визивають за­гибель риб і інших морських тварин. Виділення антибіотиків бактері­ями, пліснілими грибами — використовується в медицині.

Однак найбільш всеосяжними в природі є відносини конкуренції(міжвидові, видові). Міжвидова конкуренція виникає між особина­ми різних видів в їх боротьбі за одні і ті ж ресурси. Конкуренція складає основу процесу природнього добору. Міжвидова конкурен­ція завжди протікає більш гостро, ніж видова.

До третьої групи факторів належать антропічні— вплив людини на організм. Антропічний вплив в даний період став найбільш потужним з усіх існуючих в природі. Людина може впливати на організми безпосередньо(вирубка лісу, розорення степу, осушення боліт, мисливство, переселення тварин та ін.) і опосередковано,змінюючи умови середовища існування живих організмів.

Безпосередній вплив людини на організми привів до зникнення з лиця Землі багатьох видів рослин і тварин. Серед тварин: дикий бик-тур; дикий кінь-тарпан, Стеллерова корова, безкрила гагарка, стеллерів баклан, багато видів антилоп, тасманійський сумчастий вовк іряд інших.

Однак найбільш постраждала фауна океанських островів. Так, на Гавайських островах вимерло 26 форм птахів, або 60 % всієї фауни; на Маскаренських островах із 28 місцевих їх видів вимерло 24, або 86 %.

До основних причин вимирання птахів океанічних островів нале­жать, з одного боку, докорінні зміни ландшафтів людиною, а з іншого — конкуренція зі сторони завезених туди тварин (свиней, кроликів, пацюків, кіз, кішок та інших). Вирубка лісів, винищення всієї рослинності кроликами і пацюками, розорення гнізд, поїдання пташенят і дорослих птахів — все це стало фатальним для місцевих птахів.

Стан був настільки критичним, що Міжнародна спілка охорони природи і природних ресурсів (МСОП) опублікувала Червону книгу (червоний колір — колір небезпеки), в яку були включені рідкісні і зникаючі види рослин і тварин світу. Після публікації Всесвітньої Червоної книги були опубліковані Червоні книги окремих держав, в тому числі України. Мета публікації — привернути увагу на серйозну небезпеку, що нависла над багатьма видами рослин і тварин. Збереження тварин і рослин в національних парках, заповід­никах, заказниках в якійсь мірі відвернуло небезпеку вимирання ряду видів.

До прямого впливу людини на живі організми необхідно віднести завезення багатьох видів рослин і тварин з одного материка на інший. Особливо багато нових видів було завезено в Америку, Австралію, о-ви Нової Зеландії. Флора і фауна багатьох островів стала дуже подібною завдяки розселенню там супутників людей. Так, завіз на Нову Зеландію ссавців, у тому числі домашніх свиней, привів майже до повного зникнення древнього плазуна — гаттерії і до різкого скорочення чисельності безкрилих птахів — страусоподібної ківі, совиного попугайчика, інших. В Новій Зеландії проживає 31 новий вид птахів і 34 види ссавців, завезених з Європи, Азії, Австралії, Америки, Полінезії, а також декілька видів риб.

За даними А. А. Насімовича (1961) людина переселила 150 ви­дів тварин, з яких парнокопитних (49 видів), гризунів— (36), хи­жих— (34).

Опосередкований вплив людини проявляється у зміні середовища існування рослин і тварин як за рахунок винищення або різкої зміни тих угруповань, в яких ці рослини чи тварини існують. Так, вирубка лісу докорінно змінює можливості існування тінелюбних рослин нижніх ярусів. Заодно зникає ряд видів птахів, пов'язаних з кронами дерев, які були місцями гніздування і добування їжі.

Докорінні зміни середовища існування відбуваються також за рахунок забруднення ландшафтів атмосферними викидами, а також стічними водами промислових підприємств. Приміром, закислення грунтів в результаті випадання кислотних опадів призводить до зміни РН середовища, вимирання багатьох видів мікроорганізмів і порушення процесу ґрунтоутворення.

В умовах зміненого навколишнього середовища розширюються ареали розселення по земній кулі так званих синантропних видів, приурочених до людських поселень. В результаті склад флори і фауни даних регіонів стає більш одноманітним.

У результаті діяльності людського суспільства сформувались принципово нові антропогенні ландшафти (агрокультурні, промисло­ві, лісокультурні, селищні), яким належить домінуюче положення в навколишньому середовищі. Корінні природні ландшафти зберег­лись на земній кулі в незначній кількості і займають обмежений простір.


ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Поняття екологічного фактору.

2. На які основні групи поділяються фактори середовища?

3. Чому кліматичні фактори відносяться до найважливіших абіотичних фак­торів?

4. Відносини яких типів складають різноманітність біотичних факторів?

5. Чому антропічні фактори раніше відносили до групи біотичних?

6. Які із трьох груп факторів найбільш істотно проявляються в сучасних умовах чому?


ТЕМА 4. ЕКОЛОГІЯ ВИДУ

«Екологія— це наукове пізнання взаємодій, які визначають по­ширення і чисельність організмів» (Бигон, Харпер, Таунсенд, 1989, т. І, с. 10). Тобто основний зміст екології — вивчення закономір­ностей поширення і динаміки чисельності організмів в залежності від особливостей середовища.

Екологія займається трьома рівнями біологічних організмів і їх об'єднань:

1. Окремими особинами (індивідумами)—екологія виду або аутекологія;

2. Популяціями,які складаються з особин одного виду — еколо­гія груп (популяцій) або популяційна екологія;

3. Угрупованнями,які складаються з більш-менш значної кіль­
кості популяцій різних видів — екологія угруповань або біоценологія ( біогеоценологія).

Екологів цікавлять не тільки природні поєднання біологічних організмів, а також угруповання, які створені людиною (наприклад, агроекологія і інші).

Екологія особин (або виду) є окремий розділ загальної екології, в якому найбільша увага приділяється життєвим циклам і поведінці організмів як способів пристосування до навколишнього середови­ща. По суті справи досліджується не сам організм (цим займаються інші біологічні науки), а його зв'язки з навколишнім середовищем і іншими організмами, які знаходяться поруч з ним.

Організми становлять елементарну біологічну одиницю, яку вивчає екологія. Видатний біолог І. М. Сеченов вказував, що живий організм (рослинний чи тваринний) це саморегулюючий вчасі механізм, який є специфічною динамічною системою і тісно зв'язаний зі своїм середовищем обмінним процесом. Взаємозв'язок організму з навколишнім середовищем постійний і нерозривний: середовище впливає на організм, а організм змінює середовище. Таким чином, аутекологія вимагає вивчення екологічних факторів середовищаі їх впливу на існування, форми життя і поведінки, пристосування до змін умов.

Екологічні фактори поділяються на абіотичні(фактори неживої природи), біотичні(фактори живої природи) і антропічні(фактори, які пов'язані з впливом діяльності людини на природу). Таким чином, для вивчення екології виду потрібне знання місця, де мешкає досліджуваний організм.

Середовище місця проживання— це та частина природи, яка оточує живий організм і з якою він безпосередньо взаємодіє. Скла­дові частини та властивості його різноманітні і мінливі. Водне середовище було першим, в якому виникло і поширилося життя. Згодом живі організми оволоділи наземно-повітряним середовищем, створили і заселили грунти. Четвертим специфічним середовищем життя стали самі живі організми, кожний з яких — цілий світ для заселяючих його паразитів або симбіонтів.

Пристосування організмів до середовища називають адаптацією.Здатність до адаптації — одна з основних властивостей життя, що забезпечує саму можливість його існування, можливість організмів виживати і розмножуватися. Адаптації виникають і змінюються в ході еволюції видів. Середовище здатне формувати подібний тип адаптації, надаючи таким чином віддаленим між собою видам подібних ознак (так зване явище конвергенції). Наприклад, багато видів, що заселяють пустелі, мають специфічні функціонально подіб­ні механізми регулювання, гідротермічного режиму свого організму (колючки, листя, добова активність і т. п.)

Але організми кожного виду мешкають не в будь-якому середо­вищі, а тільки в тому, яке має відповідні для цього умови життя. Територія або ареал, який за своєю температурою, вологістю, харак­тером грунту або рослинності, ресурсами живлення і іншими факто­рами відповідає потребам життя організму, називається його місце­знаходженням (місцезростанням).Поняття «місцезнаходження» не слід плутати з категорією «екологічна ніша».Остання визначає функціональну роль особини (або популяції) в даній екосистемі. Ніша — це «професія», або спосіб життя, а місцезнаходження — це адреса. Тобто один і той же організм або їх група можуть жити на різних територіях, але обов'язково, щоб умови життя в цих регіонах відповідали вимогам екологічної ніші особин. Так, наприклад, хов­рахи можуть мешкати на дуже великих за площею ареалах, які відрізняються особливостями умов життя. Але ховрашок живиться і рослинами, і пташенятами, і яйцями, і комахами. В різних районах він може мати різні джерела харчування. Самим же ховрашком можуть харчуватися койоти, лисиці, вовки, яструби і інші тварини. Відповідно вони по-різному впливають на чисельність популяції ховрахів. Таким чином, кожна взаємодія ховраха з навколишнім середовищем є складова його екологічної ніші, яка в свою чергу визначає місця, де він може жити і які інші організми можуть існувати поруч.

Спеціалізація виду щодо живлення, використання території, часу активності і інших умов протягом тривалого терміну може змінюва­тись: звужуватись або розширюватись. В цілому для видів з вузь­кою екологічною нішею характерні незначні за площею ареали поширення і навпаки. За істотних змін умов (наприклад, стихійні лиха, негативний вплив людської діяльності) ймовірність повного зникнення видів з вузькою екологічною нішею — найбільша

Кожен окремий вид має свою екологічну нішу. За правилом Г. Ф. Гаузе два види не можуть існувати в одній екологічній ніші. Так, у близькородинних видів, які існують в природі разом, можна бачити дуже дрібну розмежованість екологічних ніш. В африкансь­кій савані копитні тварини живляться так: зебри харчуються верх­ньою частиною трави, антилопи гну поїдають те, що залишилось від зебри, вибираючи окремі види рослин; газелі вищипують найнижчу частину трави, антилопи топі задовольняються високими сухими стеблинами, які залишились після інших травоїдних тварин.

За рахунок різноманітних екологічних ніш на одній території може існувати велика кількість різних видів живих організмів, що призводить до створення багаточисельних екосистем у природі.

Екологічні ніші видів змінюються у просторі і в часі. Ці зміни пов'язані з конкурентною боротьбою (міжвидовою і внутрівидовою) Механізми виходу з конкуренції і розмежування екологічних ніш можуть бути такими:

Диференціація за розмірами(співвідношення ваги у котів, рисі, тигрів);

Різниця у поведінці(мурашки-будівельники живляться насін­ням рослин, які створюють групи; мурашки-фуражири збирають
і харчуються насінням рослин, які ростуть окремо одна від одної);

Просторова диференціація(харчування на одній території,
але в різних місцях — на відкритих просторах, під

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти