Курсовая работа: Екологія як наука
Оскільки матеріали і енергію для обмінних реакцій живі істоти черпають у навколишньому середовищі, вони перетворюють середовище вже тільки тим, що живуть. За характером середовища існування співтовариств живих організмів природні екосистеми поділяють на наземні і водні, серед останніх іноді виокремлюють прісноводні і морські екосистеми. Основні екологічні властивості екосистем істотно залежать від відмінності умов існування (географічних, гідрографних, кліматичних, ґрунтових та ін.). Тому названі види природних екосистем поділяються у свою чергу на різні типи екосистем. У класі наземних екосистем виокремлюють тундрові, тайгові, степові та ін., а прісноводні екосистеми поділяють на озерні, річкові, болотні і т. ін.
5.Склад і функціональна структура екосистеми. Харчові ланцюги.
Екосистема — складний об'єкт, при вивченні якого використовують методи системного аналізу. Класифікація таких складних систем має проводитися за різними підставами, або ознаками поділу на класи. За просторовим масштабом виокремлюють екосистеми різного рангу: мікроекосистеми, мезоекосистеми, макроекосистеми і глобальну екосистему. Найменший ранг мають мікроекосистеми, прикладами яких є маленьке водоймище, труп тварини з організмами, що його населяють, або стовбур дерева, що впало, у стадії біологічного розкладання, домашній акваріум і навіть калюжка або крапля води, поки в них присутні живі організми, здатні здійснювати кругообіг речовин. Екосистеми проміжного рангу називають мезоекосистемами (ліс, ставок, річка і т. ін.). Макроекосистеми мають великий просторовий масштаб і пов'язані з великими географічними об'єктами, що становлять за розмірами значну частину земної поверхні (наприклад, океан, континент тощо). Найбільший ранг має глобальна екосистема, еквівалентна біосфері Землі в цілому. Таким чином, більші екосистеми включають екосистеми меншого рангу.
За характером середовища існування співтовариств живих організмів природні екосистеми поділяють на наземні і водні, серед останніх іноді виокремлюють прісноводні і морські екосистеми. Основні екологічні властивості екосистем істотно залежать від відмінності умов існування (географічних, гідрографних, кліматичних, ґрунтових та ін.). Тому названі види природних екосистем поділяються у свою чергу на різні типи екосистем. У класі наземних екосистем виокремлюють тундрові, тайгові, степові та ін., а прісноводні екосистеми поділяють на озерні, річкові, болотні і т. ін. Трофічний ланцюг {харчовий ланцюг, ланцюг живлення) — це взаємовідносини між організмами, через які в екосистемі відбувається трансформація речовини й енергії; групи особин, пов'язані одна з одною відносинами "їжа — споживач" (тобто ланцюг, у якому кожна попередня ланка є їжею для наступного).
Види трофічних ланцюгів. Трофічні ланцюги залежно від числа рівнів поділяються на прості і складні (багаторівневі) ланцюги. Прикладом простого ланцюга, в якому представлені всі три види рівнів (продуцент, консумент і редуцент), може бути така послідовність організмів:
ОСИНА — ЗАЄЦЬ — ЛИСИЦЯ.
Простий трофічний ланцюг має три трофічні рівні. Складні ланцюги на відміну від розглянутих вище мають більше число Рівнів, але воно звичайно не перевищує 5—6 у реальних природних екосистемах. Нижче наводиться приклад складного п'яти-рівневого ланцюга:
ТРАВА — ГУСЕНИЦЯ — ЖАБА — ЗМІЯ — ХИЖИЙ ПТАХ.
Розрізняють три основних типи трофічних ланцюгів:
—ланцюги хижаків;
—ланцюги паразитів;
—сапрофітні ланцюги.
6. Поняття факторів середовища. Класифікація факторів середовища .
Для зручності розгляду деяких особливостей взаємодії суспільства і природи в рамках дисципліни, що вивчається, за ступенем антропогенної дії на природне середовище розрізнятимемо три такі види екосистем: природні, соціоприродні і антропогенні. Природні екосистеми, — це природні екосистеми, при вивченні яких не враховуються будь-які антропогенні дії. До антропогенних належать штучні екосистеми, безпосередньо і цілеспрямовано створені людиною для задоволення своїх потреб, їх зручно поділяти на техногенні і агроекосистеми. До техногенних належать екосистеми, цілеспрямовано створені для вирішення певних завдань охорони навколишнього середовища і природокористування, наприклад, складні очисні споруди і комплекси біологічного очищення стічних вод у багатьох великих містах світу. Агроекосистеми створюються практично у всіх країнах і призначені для різкого підвищення родючості земель і збільшення врожайності сільськогосподарських культур на основі хімізації та застосування нових технологій сільськогосподарського виробництва.
Під соціоприродними розуміються екосистеми, які формуються не в результаті цілеспрямованої діяльності людини, а виникають опосередковано унаслідок взаємодії людського суспільства з природним середовищем. Неусвідомлена діяльність людини, пов'язана із задоволенням її потреб, що постійно зростають, призводить до того, що природні екосистеми в навколишньому середовищі трансформуються (перетворюються) в соціоприродні екосистеми, які складаються з живої та неживої природи і неприроди, тобто культури. Особливістю розгляду соціоприродних екосистем є включення до складу екосистеми людини як носія культури. Необхідність такого соціоприродного підходу до розгляду екосистем у сучасній екології зумовлена і тим, що людина в сучасних умовах стала геологічною перетворювальною силою, без урахування якої неможливо розробляти стратегії стійкого розвитку цивілізації і раціонального природокористування.
7. Основні закони, правила й принципи екології.
Як і будь-яка наука, екологія виявляє закономірності протікання процесів, що вивчаються, і формулює їх у вигляді коротких логічних і перевірених практикою положень — законів.
Розглянемо ряд основних законів екології (всього їх встановлено близько 250) (М.Ф. Реймерс, 1994), закономірностей, правил, принципів.
Закон незамінності біосфери: біосфера — це єдина система, що забезпечує стійкість середовища існування за будь-яких збурень, що виникають. Немає ніяких підстав сподіватися на побудову штучних угруповань, що забезпечать стабілізацію навколишнього середовища тією ж мірою, що і природні угруповання.
Закон біогенної міграції атомів (В.І. Вернадського): міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється за безпосередньою участю живої речовини — біогенна міграція.
Закон фізико-хімічної єдності живої речовини: загальнобіо-сферний закон — жива речовина фізико-хімічно єдина; за всієї різноякісності живих організмів вони настільки фізико-хімічно схожі, що шкідливе для одних не байдуже для інших (наприклад забруднювачі).
Принцип Реді: живе походить тільки від живого, між живою і неживою речовиною існує непрохідна межа, хоч і є постійна взаємодія.
Закон єдності "організм — середовище": життя розвивається в результаті постійного обміну речовиною та інформацією на базі потоку енергії в сукупній єдності середовища і організмів, що її населяють.
Закон однонаправленого потоку енергії: енергія, одержувана співтовариством і засвоювана продуцентами, розсіюється або разом з їх біомасою передається консументам, а потім редуцентам з падінням потоку на кожному трофічному рівні; оскільки у зворотний потік (від редуцентів до продуцентів) надходить мізерна кількість спочатку залученої енергії (максимум 0,35 %), говорити про "кругообіг енергії" не можна; існує лише кругообіг речовин, що підтримується потоком енергії.
Закон безповоротності еволюції Л. Долло: організм (популяція, вид) не може повернутися до колишнього стану, вже здійсненому в ряді його предків, навіть якщо повернеться в середовище їх існування.
Закон (правило) 10 відсотків Р. Ліндемана: середньомакси-мальний перехід з одного трофічного рівня екологічної піраміди на іншій 10 % енергії (або речовини в енергетичному вираженні), як правило, не веде до несприятливих наслідків для екосистеми і трофічного рівня, що втрачає енергію.
Закон толерантності (В. Шелфорда): лімітуючим чинником процвітання організму (виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічної дії, діапазон між якими визначає величину витривалості (толерантності) організму до цього чинника.
Закон оптимуму: будь-який екологічний чинник має певні межі позитивного впливу на живі організми.
Закон обмежуючого чинника (закон мінімуму Ю. Лібіха): найбільш значимий той чинник, що якнайбільше відхиляється від оптимальних для організму значень; від нього залежить у певний момент виживання особин; речовиною, присутньою в мінімумі, управляється зростання.
Закон (принцип) виключення Гаузе: два види не можуть існувати в одній і тій же місцевості, якщо їх екологічні потреби ідентичні, тобто якщо вони займають одну екологічну нішу.
Закони екології Б. Коммонера:
1) все пов'язано з усім;