Экологические факторы окружающей среды. Основные законы и принципы экологии

1. Понятие об экологических факторах, их классификация.
Среда обитания –
та часть природы, которая окружает живой организм и оказывает на него воздействие.

В процессе жизнедеятельности живые организмы освоили четыре среды жизни:
1. водная среда обитания
3. Почва как среда обитания
4. Живые организмы
как среда обитания
2. наземно-воздушная среда обитания

Экологический фактор –
это любой компонент среды обитания живых организмов, который оказывает на организм прямое или косвенное влияние.

Экологические факторы
1. Абиотические
(«а»– не; «био» – живые - неживые) – совокупность факторов неживой природы – свет, t,влажность, рельеф и т.д.
3. Антропогенные –
( от антропо. – человек)
факторы, обусловленные деятельностью человека.
2. Биотические
(от «био» -жизнь)-
все формы воздействия живых организмов друг на друга.

2. Закон минимума Либиха
(Закон лимитирующего фактора):
наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения.
Сформулирован Юстусом фон Либихом в 1840 году.

Оптимальное значение фактора
(оптимум) –
значение фактора, наиболее благоприятно влияющее на живой организм.

3. Закон толерантности Шелфорда (1913):
лимитирующим фактором процветания вида может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия,
диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Экологическая толерантность
(пластичность) –
способность организма существовать в определённом диапазоне значений экологического фактора.

По степени пластичности по отношению к факторам все виды подразделяются на группы:
1. Стенобионты - виды, имеющие узкий диапазон экологической толерантности.
2. Эврибионты - виды, имеющие широкий диапазон экологической толерантности.

Космополиты –
виды, роды и более крупные таксономические категории растений и животных, обитающие
не менее чем на 3-х материках.
Подлинные космополиты - то есть распространенные на всех континентах
(кроме Антарктиды).

Стенофаги –
организмы с узким диапазоном экологической валентности по отношению к пище.
Коала –питается почти исключительно побегами и листьями эвкалипта.
Скопа - в отличие от других хищных птиц, рацион скопы почти полностью (более 99 %) состоит из рыбы.

Эвритермы –
организмы с широким диапазоном толерантности по отношению к температуре.
Стенотермы – организмы с узким диапазоном экологической толерантностью по отношению к температуре.
На фото: песец (-55 + 30 0 С); сайка ( 0 0 С).

16 ноября -
День толерантности.
Международный день был торжественно провозглашён в
«Декларации принципов терпимости»
ЮНЕСКО.

4. Принцип конкурентного исключения Гаузе (1934):
Два вида с одинаковыми
экологическими потребностями не могут занимать
одну экологическую нишу и входить в одну экосистему.
Как следствие – более сильный вид вытесняет слабого конкурента.

Экологическая ниша -
место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды.
Термин введён в 1914 году Дж. Гриннеллом.

Экологическая ниша -
зависит не только от абиотических условий среды, но и от его биоценотического окружения.
Экологическая ниша -
характеристика образа жизни вида,
«профессия вида».

Механизмы разграничения экологических ниш:
1.Размерная дифференциация – изменение соотношения размера видов, занимающих сходные экологические ниши;
2. Пищевая специализация – используют разные кормовые объекты;
3. Пространственная специализация – сбор пищи приурочен к разным участкам.
4. Различия во времени активности – по времени суток, сезонная.

Пример размерной дифференциации – копытные в африканских саваннах.

Пример пищевой специализации –
Среди водяных клопов:
гладыши – хищники,
гребляки – питаются либо растениями, либо мертвым органическим веществом (сапрофаги).
На фото: клоп гладыш, клоп гребляк.

Пространственная специализация :
у представителей рода славок (отряд воробьинообразные) – сбор пищи приурочен к разным участкам кроны

Пространственная специализация копытных в африканских саваннах:
зебры – поедают верхушки трав,
антилопы-гну – средние части растений,
антилопы-газели - самые низкие травы,
антилопы -топи – сухие стебли.

5. Законы экологии Коммонера.
Барри Коммонер
(1917 - 2012) -
американский биолог и эколог, автор четырёх законов экологии .

Законы экологии Коммонера:
1. Всё связано со всем .
2. Всё должно куда-то деваться
3. Природа знает лучше
4. Ничто не даётся даром

1. Всё связано со всем –
закон отражает существование сложнейшей сети взаимодействий в природе.
Он призван предостеречь человека от необдуманного воздействия на отдельные части экосистем, что может привести к непредвиденным последствиям.

Индустриальный меланизм –
явление возникновение черной окраски у бабочек березовой пяденицы в промышленных районах Англии,
сильно загрязненных выбросами чёрного цвета.

Меланисты –
черные формы бабочек –
плохо заметны на темном от копоти и сажи стволе дерева и реже, чем белые формы становятся добычей птиц.

2. Всё должно куда-то деваться -
закон говорит о необходимости замкнутого круговорота веществ
и обеспечения стабильного существования биосферы.
Закон устанавливает одну из главных причин нынешнего экологического кризиса –
масштабность производимых отходов человеческого хозяйства.

3. Природа знает лучше -
закон призывает к тщательному анализу преобразующей деятельности человека.
Без точного знания последствий преобразования природы недопустимы никакие попытки ее «улучшения».

Швейцарский химик Пауль Мюллер удостоен в 1948 году Нобелевской премии
за открытие необычайной эффективности
ДДТ в борьбе против насекомых.
ДДТ - дихлордифенилтрихлорэтан

Сизифов труд
Пестициды –
комплекс химических соединений,
используемых для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и животных.

Накопление ДДТ в конечных звеньях пищевых цепей

Озеро Байкал -
самое глубокое озеро на планете, крупнейший природный резервуар пресной воды. Максимальная глубина – 1642 м.

.
Байкальская эпишура -
вид планктонных ракообразных.
Размер взрослого полупрозрачного рачка составляет около 1,5 мм.
Населяет всю толщу вод и формирует до 90 % и более биомассы Байкала.

Гуа́но -
разложившиеся естественным образом остатки помёта морских птиц и летучих мышей.
Содержит значительную долю соединений азота (около 9 % аммиака) и фосфора (около 13 % P2O5).
Используется в качестве азотно-фосфорного удобрения.

Шеллак –
природная смола, экскретируемая самками ряда родов насекомых-червецов семейства Kerriidae, паразитирующими на некоторых тропических и субтропических деревьях в Индии и странах Юго-Восточной Азии.

Копи-лувак -
разновидность кофе, производимого в промышленных масштабах в Индонезии, на Филиппинах , в Южной Индии и во Вьетнаме..
Самый дорогой кофе в мире
от 250 до 1200 долларов за килограмм.

4. Ничто не даётся даром -
закон говорит о том, что каждое новое достижение неизбежно сопровождается утратой чего-то прежнего.

История одного пакета
1957 год - пакет впервые произведён в США;
1973 год - объём производства пакетов в Западной Европе составил 11,5 млн. штук;
2002 год - суммарный общемировой объём выпуска полиэтиленовых пакетов исчислялся в диапазоне от 4 до 5 трлн. штук в год.

Борьба с пластиковыми пакетами:
Ирландия
после повышения цены на пакеты количество используемых пакетов сократилось на 94 %.
Сейчас там применяют многоразовые сумки из ткани.

США –
в Сан-Франциско крупные супермаркеты и сетевые аптеки не используют полиэтиленовые пакеты.
Гавайи стали первым штатом, который отказался от использования полиэтиленовых пакетов.

Сингапур, Бангладеш, Тайвань –
с 2003 года введен полный запрет на использование полиэтиленовых пакетов из-за многочисленных случаев закупорки канализации и перекрытия русел рек, приводящих к наводнениям.

Танзания -
за производство, импорт или продажу пластиковых пакетов - штраф 2 000 долларов или год тюрьмы.
Занзибар -
ввоз пластиковых пакетов запрещен.

Австралия
В 2004 году на острове Кенгуру властями был введён запрет на полиэтиленовые пакеты.
К концу 2008 года введен прямой запрет на использование пластиковых пакетов в супермаркетах.

Англия:
В 2004 году в Великобритании запущены первые в мире биоразлагаемые пакеты для хлеба.
В октябре 2015 года правительство страны ввело налог на использование пакетов в размере
5 пенсов.