LINEBURG


страница 1
(всего 5)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Milieukontakt Oost-Europa
МОО Экологическая инициатива БУРЕНКО
Белорусский фонд развития экологических проектов и программ "Экофонд"
Управление экологических и медицинских технологий УП "Белорусинторг"
















ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
по экологии
для участников общественного экологического движения













Составитель: кандидат биологических наук ГОЛОВЧИЦ В.А.
(По материалам печатных изданий и интернет)










Минск, 2002




СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ
2. МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЗЕМЛИ
3. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ КАК НАУКИ
4. МЕСТО ЭКОЛОГИИ В СИСТЕМЕ НАУК
5. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ПРЕДМЕТЕ И МЕТОДАХ ЭКОЛОГИИ
6. МИНИ-СЛОВАРЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ (справочные материалы представлены только в разделах от А до Е)
7. ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТЕКСТАХ АНГЛИЙСКИЕ ТЕРМИНЫ, ВЫРАЖЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.






















ВВЕДЕНИЕ
Данные информационно-справочные материалы составлены с целью дать возможность участникам общественного экологического движения, не имеющим специального образования, ознакомиться с местом экологии в системе наук, ее основными положениями и терминологией, методами и подходами к изучаемым проблемам.
С другой стороны, эти материалы призваны служить справочным пособием по применению полученных знаний на практике и позволить избежать ошибок из-за неверной трактовки терминологии или недостаточных знаний общих экологических принципов и закономерностей.
К сожалению, из-за отведенных на нее временных рамок, эта первоначальная версия материалов дает обстоятельные разъяснения лишь по ряду экологических проблем. Некоторые очень важные аспекты оказались недоработанными. Тем не менее, надеемся, что первая версия материалов принесет пользу и после поступивших от Вас отзывов и предложений будет при поддержке МОО Экологическая инициатива БУРЕНКО скорректирована под Ваши нужды и расширена.



МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЗЕМЛИ
ЭКOЛOГИЯ - (от греческого oikos-дом, жилище, местопребывание и logos - наука) - наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой.
В связи с тем, что экология - наука о "доме, жилище, местопребывании", уместно ознакомиться с месторасположением и особенностями нашего общего дома - планеты Земля.
Земля довольно близко расположена от Солнца. Среднее расстояние от Солнца до Плутона (самой далекой планеты) в 40 раз больше чем от Земли до Солнца (астрономическая единица равная 149600 тыс. км). Размер Солнечной системы равен 50-100 астрономическим единицам или около 10 млрд. км.
Если Солнце изобразить бильярдным шаром диаметром 7 см (размеры земного шара тогда будут около 0,5 мм), ближайшая к нему планета Меркурий находится на расстоянии 280 см, Земля - 760, Юпитер - 40 м, а Плутон - 300 м.
Для измерения межзвездных расстояний применяют единицы - световой год и парсек. Световой год - это расстояние, которое проходит свет за год, двигаясь со скоростью 300 тыс. км/сек. Это около 10000 млрд. км. Парсек (пс) же равен 3,26 светового года.
Солнце входит в состав Галактики, насчитывающей более 150 млрд. звезд. Галактика имеет форму выпуклой линзы. Диаметр Галактики - около 100 тыс. световых лет, а толщина - около 1500 световых лет. Солнце находится на расстоянии около 30 световых лет до экваториальной плоскости Галактики, а до ее ядра - около 30 тыс. световых лет. Т.е. оно находится на периферии в области, где плотность звезд очень низка. Ближайшая к Солнцу звезда находится на расстоянии 1,3 пс.
Галактика вращается вокруг экваториальной плоскости. Но скорость вращения ее различных участков различна. Солнечная система двигается по почти круговой галактической орбите со скоростью около 250 км/сек и совершает полный оборот за 200 млн. лет. Т.е. за время своего существования (около 5 млрд. лет) она совершила примерно 25 оборотов. Кроме того, звезды совершают хаотическое движение со скоростью 10-50 км/сек.
Галактика входит в состав Метагалактики. Ближайшие к нам галактики - Магелановы облака находятся на расстоянии около 200 тыс. световых лет. Вторая ближайшая галактика - Туманность Андромеды, которая по размерам в 3 раза превышает нашу - находится на расстоянии 1800 тыс. световых лет.

Давно идут споры о существовании жизни на других планетах. Но наш дом, наша Земля имеет ряд уникальных особенностей среди планет Солнечной системы, которые обеспечивают возможность существования той формы жизни, которая на ней существует - органической.
Вот эти уникальные особенности Земли:
1. Расположение относительно Солнца - подходящая для органической жизни среднегодовая температура, достаточное количество солнечной энергии.
2. Размеры:
- позволяющие удерживать атмосферу нынешнего состава и не удерживать водород. (Марс - разреженная атмосфера, Венера - плотная водородно-гелиевая атмосфера);
- умеренная сила притяжения на поверхности планеты.
3. Наличие сильного магнитного поля, которое не пропускает к Земле большую часть космических высокоэнергетических частиц, образуя радиационные пояса Земли.
4. Наличие озонового слоя, который защищает все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения.
5. Наличие большого количества свободной воды - основы жизни и идеального растворителя.
6. Наличие в атмосфере свободного кислорода.

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ КАК НАУКИ:
1. Термин "экология" был предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. и к началу века стал обозначать изучение какого-то конкретного вида и его связей с окружающей средой, то что мы сейчас определяем термином аутэкология.
2. К середине 20-х годов 20-го века его начали применять и к исследованию видовых сообществ. Были выработаны такие понятия как трофическая (пищевая) сеть, пирамида чисел. Сформулированы законы, регулирующие численность популяции - то что мы сейчас понимаем под синэкологией.
3. В 1935 году английский геоботаник Э.Тэнсли ввел в экологию термин экосистема. К 1950 г. было разработано понятие экосистемы как основной единицы исследования, в которое входят все взаимоотношения и взаимодействия между физической средой и обитающими в ней видами. Начаты исследования потоков энергии через экосистему и трофических циклов, законы и факторы, определяющие стабильность экосистемы, вмешательство в них человека.
4. В середине 70-х - начато изучение зон на стыке экосистем. Принято положение о том, что совокупность экосистем составляет биосферу.
5. Признание человека как геологообразующей силы. Изучение человека со стороны - как элемента биосферы.

В настоящее время выделяют следующие уровни организации живой материи:
* Биосферный;
* Биогеоценотический;
* Биоценотический;
* Популяционно-видовой;
* Организменный;
* Органотканевый;
* Клеточный;
* Субклеточный (надмолекулярный);
* Молекулярный

Объектами экологии являются уровни, начиная с популяционно-видового до биосферного.

МЕСТО ЭКОЛОГИИ В СИСТЕМЕ НАУК
Обычно экология считается частью биологии. Экология изучает основные фундаментальные закономерности: поток энергии, циркуляцию химических элементов. Но как научная основа для рационального природопользования, охраны живых организмов и окружающей среды приобрела экономическое и политическое звучание. В рамках общей экологии, изучающей наиболее общие закономерности взаимоотношений организмов и среды, сформировались новые направления, которые развились в отдельные науки. Причем часть из них является небиологическими такие как, например, социальная экология, экология личности, экологическое право, экологическая этика и т.д.
В связи с введением понятия о глобальном экологическом кризисе и путях выхода из него, экологизацией всей жизни человека, возникло понятие Мегаэкологии (Всеобщей экологии; Новой экологии, Глобальной экологии, Большой экологии. Под мегаэкологией понимается - область знаний, объединяющая все науки (в том числе и небиологические, например, социальную экологию, экологию личности, правовую экологию и т.д), имеющие дело с экологическими проблемами, включая экономические, политические и правовые механизмы и мероприятия, направленные на решение экологических проблем (например, технологии и приемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов). Мегаэкология, в определенном смысле, - это образ жизни, образ мышления, политика и т.д.
В данном контексте понятно, что наше общественное движение в сфере охраны окружающей среды, называющее себя экологами, не занимается экологией (наукой), а действует в рамках мегаэкологии. В связи с этим некоторые специалисты используют термин экологистика, под которым понимают комплекс научных отраслей и направлений деятельности, так или иначе связанных с решением экологических проблем современности. А лицо, озабоченное экологическими проблемами, вне зависимости от специальности, образования и социальной принадлежности, называют экологистом. На западе подобных людей принято называть "зелеными". С нашей точки зрения это более правильно, так как некорректно называть физиком человека, озабоченного проблемами устойчивости кучи бревен, представляющей опасность для окружающих.
Для более полного восприятия существующей картины, внизу приведена примерная схема взаимосвязи наук, связанных с проблемами экологии и даны определения ряда из них.







































Экология
Биологическая экология (Биоэкология) Ecology; Bioecology От греч.Oikos - жилище + Logos - наука.
Экология - наука о составе, структуре, свойствах, функциональных особенностях и эволюции систем надорганизменного уровня, популяционных экосистем и биосферы. Экология изучает основные фундаментальные закономерности: поток энергии, циркуляцию химических элементов. Обычно экология считается частью биологии.

Аутоэкология
Autecology
Аутэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения отдельной особи, популяции или вида с окружающей средой.

Биогеоценология
Biogeocenology
Биогеоценология - научная дисциплина, исследующая закономерности формирования, функционирования, взаимосвязи и развития биогеоценозов, их сложения в биогеоценогический покров.

Географическая экология (Геоэкология)
Ландшафтная экология
Geoecology
Географическая экология - раздел экологии, исследующий экосистемы высоких иерархических уровней - от ландшафта до биосферы включительно.

Геохимическая экология
Геохимическая экология - дисциплина, исследующая взаимоотношения организмов и их сообществ с геохимической средой, а также геохимические отношения особей и их сообществ в условиях экосистем различных иерархических уровней.

Демэкология
Популяционная экология
Демэкология - раздел экологии, исследующий прямые и обратные связи популяций со средой и внутрипопуляционные процессы.

Мегаэкология
Всеобщая экология; Новая экология, Глобальная экология, Большая экология
Мегаэкология - область знания, объединяющая все науки (в том числе и небиологические), имеющими дело с экологическими проблемами (например, социальную экологию, экологию личности, правовую экологию и т.д.), и мероприятия, направленные на решение экологических проблем (приемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов). Мегаэкология, в определенном смысле, - это образ жизни, образ мышления, политика и т.д.

Общая экология
General ecology
Общая экология - дисциплина, изучающая наиболее общие закономерности взаимоотношений организмов и среды. Общая экология подразделяется на три основных раздела: аутэкологию, демэкологию и синэкологию.

Прикладная экология
Прикладная экология - в широком смысле - изучение механизмов разрушения биосферы человеком, способов предотвращения этого процесса и разработка принципов рационального использования природных ресурсов без деградации среды жизни. Прикладная экология - в узком смысле - разработка норм использования природных ресурсов и среды жизни, допустимых нагрузок на них, форм управления экосистемами различного иерархического уровня.

Промышленная экология
Инженерная экология
Промышленная экология - раздел экологии, изучающий:
- воздействие промышленности - от отдельных предприятий до техносферы - на природу;
- влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов.


Синэкология
Биоценология; Экология сообществ
Synecology
Синэкология - раздел экологии, исследующий биотические сообщества и их взаимоотношения со средой обитания: формирование сообществ, их энергетику, структуру, динамику, историческое развитие, взаимодействие с физико-химическими и биотическими факторами среды, биологическую продуктивность, круговорот веществ, воздействие человека и т.д.

Социальная экология
Social ecology
Социальная экология - наука, изучающая условия и закономерности взаимодействия общества и природы. Социальная экология подразделяется на экономическую, демографическую, урбанистическую, футурологическую и правовую экологии.

Эволюционная экология
Эволюционная экология - раздел экологии, исследующий экологические аспекты эволюции.

Экологист
Экологист - лицо, озабоченное экологическими проблемами, вне зависимости от специальности, образования и социальной принадлежности.

Экологистика
Экологистика - комплекс научных отраслей и направлений, так или иначе связанных с решением экологических проблем современности.

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ПРЕДМЕТЕ И МЕТОДАХ ЭКОЛОГИИ
ЭКОЛОГИЯ - наука об отношениях организмов с окружающей средой. Термин "экология" был предложен немецким зоологом Э.Геккелем в 1866, но широкое распространение получил только в начале 20 в. Сам предмет этой науки не отличается новизной. Изучением животных и растений в естественных условиях обитания ранее занимались, по определению старых авторов, "естественная история" и "биономия".
В течение многих лет экология оставалась сугубо специальной научной дисциплиной, мало известной широкой публике. Однако с конца 1960-х годов экологи все чаще стали предупреждать о неблагоприятных изменениях в окружающей среде, вызванных быстрым ростом населения и развитием промышленных технологий. Состояние среды обитания стало волновать общественное мнение, а природоохранные и государственные организации начали обращаться к экологам за помощью в решении проблем, вызванных загрязнением воды и воздуха или бездумным применением гербицидов и пестицидов. В 20 веке в связи с усилившимся воздействием человека на природу экология приобрела особое значение как научная основа рационального природопользования и охраны живых организмов. С 70-х годов 20 века складывается экология человека, или социальная экология, изучающая закономерности взаимодействия общества и окружающей среды, а также практические проблемы ее охраны; социальные, экономические, географические и другие аспекты (например: экология города, экологическая этика и другие). Объектами "экологии" могут быть популяции организмов, виды, сообщества экосистемы и биосфера в целом.
Развитие биологических наук пошло по двум основным направлениям: одно основывается на систематике изучаемых животных и растений, второе - на методах и подходах, применяемых в данной области биологического знания. К первому направлению относятся такие четко определенные разделы биологии, как, например, микология (наука о грибах), энтомология (наука о насекомых) или орнитология (наука о птицах). Разделить отдельные биологические дисциплины, относящиеся ко второму направлению, сложнее. Например, изучение строения животных и растений проводится в рамках нескольких наук: цитологии, гистологии, анатомии. Функционирование различных живых структур - от клеток и тканей до органов и целого организма - составляет предмет физиологии. Однако традиционный подход физиолога может постепенно трансформироваться и стать подходом экологическим, если сделать основной упор на изучении реакций и поведения целого организма, а также взаимоотношений организмов одного или разных видов. Весьма характерно, что некоторые сведения о поведении животных и их реакциях на внешние факторы (например, на свет или тепло) приводятся как в учебниках экологии, так и в учебниках физиологии.
Различие между экологией и физиологией в общих чертах сводится к тому, что первая стремится изучать животных и растения в естественных условиях, тогда как вторая исследует организмы в стенах лаборатории. Разумеется, ценность полевых исследований окажется небольшой, если их результаты не будут сопоставляться с лабораторными данными, полученными при изучении реакций изолированных организмов на те или иные воздействия, производимые в строго контролируемых условиях. Что касается лабораторных физиологических исследований, то и они имеют смысл только в том случае, если их данные сравниваются с материалами наблюдений за организмами в естественной среде. Будучи тесно взаимосвязанными дисциплинами, физиология и экология тем не менее существенно отличаются друг от друга по методам, терминологии и общим подходам.
Экология в широком понимании, как изучение организмов и биологических процессов в естественных условиях, охватывает области нескольких самостоятельных наук. Так, к экологическим наукам несомненно относятся лимнология, изучающая жизнь в пресных водах, и океанология, которая исследует организмы, живущие в морях и океанах. По сути дела, экологический подход к чисто медицинским проблемам демонстрирует эпидемиология, изучающая процессы распространения заболеваний. С позиций экологии иногда трактуются многие вопросы биологии человека и социологии.

СРЕДА ОБИТАНИЯ
Среду обитания можно определить как совокупность всех внешних факторов и условий, воздействующих на отдельный организм или на определенное сообщество организмов. Таким образом, это сложное понятие подразумевает, что вычленить отдельные факторы в окружении организма очень трудно, а порой и невозможно. Говоря экологическим языком, каждое животное или растение связано со своим особым местообитанием, описание которого - это прежде всего констатация условий, в которых это животное или растение существует. Ради удобства все условия могут быть подразделены на физические (климатические), химические и биологические.
Климат. Эколог уделяет особое внимание климату, однако стандартные данные, предоставляемые метеорологическими станциями, его, как правило, не устраивают. Ведь для эколога в первую очередь важны те условия, в которых протекает реальная жизнь конкретных животных или растений, например микроклимат, характерный для лесной подстилки, прибрежной полосы озера или сердцевины гниющего бревна. Эколог также должен учитывать изменения климата в пространстве и времени. Ему необходимо исследовать множество климатических градиентов на местности. Некоторые из них - например, зависящие от географической широты или высоты над уровнем моря, - совершенно очевидны. Другие - например, связанные с глубиной пруда, высотой ярусов в лесу или с переходом от лесного массива к лугу, - необходимо специально изучать. Изменения климата во времени могут включать такие явления, как циклическая динамика различных показателей в течение суток, нерегулярные колебания от одного дня к другому, а также многолетние климатические циклы и перемены, связанные с процессами геологического характера.
Оценка климатических условий экологом имеет три уровня, каждому из которых соответствует своя методика изучения; это климат географический, климат конкретного местообитания ("экоклимат") и климат непосредственного окружения организма ("микроклимат"). Географический климат, сведения о котором собирают метеорологические станции, служит не только стандартом, с которым сопоставляются данные более специальных исследований, но и основой для анализа крупномасштабного распространения тех или иных организмов. Однако сама по себе информация о географическом климате лишена смысла без дополнительных сведений о климатических условиях в конкретных местах обитания. Например, из сообщения метеостанции о наблюдавшихся заморозках неясно, где они, собственно говоря, были - на открытой местности, где располагались приборы, или же в лесу, где обитают интересующие эколога животные или растения. Порой температура и влажность резко различаются даже в соседних биотопах. Аналогичным образом очень большое значение имеет стратификация физических условий, наблюдаемая в почве, водоеме или в лесу. Иногда для того, чтобы разобраться в поведении того или иного животного, экологу надо знать условия температуры и влажности под покровом листвы, на поверхностной пленке воды или в мякоти плода, в ходе, проделанном личинкой насекомого.
Химическая среда. Химическому составу среды особое внимание обычно уделяют исследователи, имеющие дело с водными организмами. Свойства растворенных веществ и их концентрация, конечно, важны сами по себе как условия, обеспечивающие питание (прежде всего растений), но они оказывают и другие воздействия. Например, соленость может влиять на удельный вес организмов и осмотическое давление внутри клеток. Важны для организмов также реакция среды (кислая или щелочная) и состав и содержание растворенных газов. В наземной среде химические особенности почвы и почвенной влаги оказывают существенное воздействие на растительность, а через нее и на животных.
Биотическая среда. Биотические факторы среды проявляются через взаимоотношения организмов, входящих в одно сообщество. Исследовать растения или животные в "чистых культурах", вне связей с другими живыми существами, можно только в лаборатории. В природе многие виды тесно взаимосвязаны, и их отношения друг к другу как к компонентам окружающей среды могут носить чрезвычайно сложный характер. Что касается связей между сообществом и окружающей неорганической средой, то они всегда являются двусторонними, обоюдными. Так, характер леса зависит от соответствующего типа почв, но сама почва того или иного типа формируется в значительной мере под влиянием леса. Подобно этому, температура, влажность и освещенность в лесу определяются растительностью, но сформировавшиеся в результате климатические условия в свою очередь влияют на сообщество обитающих здесь организмов.
Лимитирующие факторы. При анализе распределения отдельных организмов или целых сообществ экологи нередко обращаются к т.н. лимитирующим факторам. Исчерпывающее описание определенной среды не только невозможно, но и не нужно, поскольку распределение животных и растений (как по географическим зонам, так и по отдельным местообитаниям) может определяться всего одним фактором, например экстремальными (для данных организмов) температурами, слишком низкой (или слишком высокой) соленостью или недостатком пищи. Однако выделить такие лимитирующие факторы бывает нелегко, а попытки установить прямую связь между распределением организмов и каким-либо внешним фактором далеко не всегда удачны. Например, лабораторные опыты показывают, что некоторые животные, обитающие в солоноватых и морских водах, способны выносить изменения солености в широких пределах, а их кажущаяся приуроченность к узкому диапазону значений этого фактора определяется просто наличием в соответствующих местах подходящей пищи.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА
Одно из главных направлений экологических исследований - это изучение сообществ растений и животных, их описание, классификация и анализ взаимосвязей образующих их организмов. Термин "экосистема", тоже часто используемый экологами, обозначает сообщество в совокупности с условиями его существования, т.е. с неживыми (физическими) компонентами окружающей среды или Экосистема - это совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом, образующих систему взаимообусловленных биотических и абиотических явлений, т.е. природные единицы, в которые входят комплекс организмов и весь комплекс физических факторов - факторы обитания в самом широком смысле.
Для экосистемы характерен обмен веществ не только между организмами, но и между органическими и неорганическими объектами.
Экосистема - это исторически сложившаяся информациооно-саморазвивающаяся термодинамически открытая совокупность биотических экологических компанентов и абиотических источников веществ и энергии, единство и функционально-следственная связь которых в пределах характерного участка биосферы, времени и пространства обеспечивает превышение на этом участке внутренних закономерных перемещений вещества и энергии и информации над внешним обменом и на основе этого неопределенно долгую саморегуляцию и развитие целого, имеющего определенные физикохимические черты, под управляющим воздействием биотических и биогенных составляющих.
Живую компоненту экосистемы составляет биоценоз - совокупность живых организмов в пределах биотопа (территории экосистемы), связанных в процессе жизнедеятельности. Биоценоз существует за счет потока энергии который направлен по цепочке - продуценты (организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Фототрофы - за счет световой энергии; хемотрофы - за счет химической энергии) - консументы (существующие за счет энергии органического вещества, синтезированного продуцентами) - редуценты (также существующие за счет энергии органического вещества, синтезированного продуцентами, но разлагающими его до неорганических составляющих).
Экосистема также характеризуется круговоротом веществ. Наиболее важные из них - биогенные элементы.

По размеру различают:
* микроэкосистемы (нора млекопитающего с ее обитателями, паразитами, сожителями; гниющий пень);
* мезоэкосистемы (лес, пруд, их части - бентос, планктон пруда);
* макроэкосистемы (речного водосбора, географической зоны, биогеографической области океана, континента),

По типу:
* естественные;
* антропогенные (агроэкосистемы, города);
* упрощенные (космического корабля, аквариум);
По числу доминирующих видов:
* олигодоминантные (доминирует один вид);
* полидоминантные (доминирует несколько видов).

Понятийный эквивалент экосистемы - биогеоценоз, введен Сукачевым В.Н. в 1940 г. - однородный участок земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) (геоценоз) компонентов, объединенных обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. То есть биогеоценоз представляет собой элементарную единицу биосферы, это минимальная по протяженности и иерархическому уровню экосистема. Биогеоценоз имеет живую и косную компоненту.

На настоящий момент растительные сообщества изучены лучше, чем сообщества животных. Отчасти это объясняется тем, что именно характер растительности в значительной мере определяет состав обитающих в тех или иных местах животных. К тому же растительные сообщества более доступны для исследователя, тогда как прямые наблюдения за животными не всегда возможны, и даже для того, чтобы просто оценить их численность, экологи вынуждены обращаться к косвенным методам, например к отлову с помощью различных приспособлений. При классификации и описании сообществ обычно используют терминологию, разработанную ботаниками.
Классификация сообществ. Хотя существуют многочисленные схемы классификации сообществ, ни одна из них не стала общепризнанной. Термин "биоценоз" часто используется для обозначения отдельного сообщества. Иногда выделяют иерарахическую систему сообществ возрастающей сложности: "консорции", "ассоциации", "формации" и т.д. Широко используемое понятие "местообитание" обозначает комплекс условий среды, необходимых для тех или иных конкретных видов растений или животных или для отдельного сообщества. Очевидно, что существует определенная иерархия сообществ и местообитаний. Например, озеро представляет собой крупную экологическую единицу, в пределах которой можно выделить сообщества организмов, связанные с берегом, мелководьями, глубинными участками дна или открытой частью водоема. В сообществе прибрежной зоны, в свою очередь, можно различить более мелкие и специализированные группы видов, обитающие около поверхности воды, на растениях определенного типа или в илистых отложениях на дне. Существуют, однако, большие сомнения относительно того, следует ли подробно классифицировать эти сообщества и жестко закреплять за ними те или иные наименования.
Названия некоторых экологических сообществ используются биологами очень широко. Таковы, например, термины "планктон", "нектон" и "бентос". Планктоном называют совокупность мелких, главным образом микроскопических, организмов, живущих в толще воды и пассивно переносимых течениями. Нектон составляют более крупные и активно передвигающиеся водные животные (например, рыбы). К бентосу относятся организмы, живущие на поверхности дна или в толще донных отложений. Как в морях, так и в озерах планктонные организмы многочисленны и отличаются разнообразием. Именно они служат кормовой базой для более крупных животных, а в океане они практически определяют существование всех других обитателей водной толщи.
Биологические сообщества нередко различают по "доминантным" или "субдоминантным" видам. Такой подход бывает удобен с практической точки зрения, особенно если речь идет о наземных экосистемах умеренной зоны, где один вид злаков может определять облик степи, а один вид деревьев - тип леса. Концепция доминирующих видов, однако, плохо применима к тропикам, а также к сообществам организмов, населяющих водную среду.
Сукцессия сообществ. Экологи традиционно уделяли большое внимание изучению "сукцессии", т.е. закономерной последовательности изменений, связанных с развитием и старением сообществ или сменой сообществ в определенной местности. Сукцессию легче всего наблюдать в Западной Европе и Северной Америке, где деятельность человека, безжалостная, как геологический процесс, радикально изменила естественные ландшафты. На месте уничтоженных девственных лесов происходит медленная закономерная смена видов, приводящая в конечном итоге к восстановлению относительно устойчивого и мало меняющегося "климаксного" (зрелого) лесного сообщества. Большинство территорий, располагающихся вокруг древних центров западной цивилизации и доступных для экологических исследований, занято нестабильными переходными сообществами, которые развились на месте климаксных сообществ, разрушенных человеком.
На территориях, в меньшей степени подверженных воздействию человека, сукцессия тоже происходит, хотя проявления ее не столь заметны. Например, она наблюдается там, где меняющая русло река образует из наносов новый берег, или там, где внезапный оползень освобождает от почвы голую поверхность скалы, или на том месте в лесу, где падает старое дерево. Сукцессия ярко проявляется в пресных водоемах. В частности, немало сил было потрачено на изучение процессов старения, или эвтрофирования, в озерах, приводящих к тому, что площадь открытой воды, постепенно сокращаясь, уступает место сплавине, а потом и болоту, которое само со временем превращается в наземную экосистему со свойственной ей сукцессией растительности. Загрязнение водоемов и усиление притока в них питательных веществ (например, при распашке земель и внесении удобрений) значительно ускоряет процессы эвтрофирования.
Изучение взаимоотношений между различными группами организмов в сообществе представляет собой хотя и нелегкую, но очень интересную задачу. Взявшийся за ее разрешение исследователь должен использовать всю совокупность биологических знаний, поскольку любые процессы жизнедеятельности направлены в конечном счете на то, чтобы обеспечить выживание, размножение и расселение организмов в доступных и пригодных для их жизни местообитаниях. Изучая те или иные сообщества, эколог сталкивается с проблемой установления видовой принадлежности входящих в их состав растений и животных. Описать видовой состав даже простого сообщества очень трудно, и это обстоятельство чрезвычайно тормозит развитие исследований. Уже давно замечено, что наблюдение за каким-либо животным бессмысленно, если неизвестно, к какому виду оно относится. Однако ясно, что идентификация всех организмов, обитающих в определенной местности, - настолько трудоемкая задача, что сама по себе может превратиться в дело всей жизни. Именно поэтому считается целесообразным проводить экологические исследования в регионах, флора и фауна которых хорошо изучены. Обычно это умеренные широты, а не тропики, где многие растения и животные (в первую очередь различные беспозвоночные) до сих пор не идентифицированы или недостаточно исследованы.
Пищевые цепи. Среди различных типов взаимосвязей внутри сообщества важное место занимают т.н. пищевые, или трофические, цепи, т.е. те последовательности разных видов организмов, по которым вещество и энергия передаются с уровня на уровень, поскольку одни организмы поедают другие. Примером простейшей пищевой цепи может служить ряд "растения - мыши - хищные птицы". Почти в каждом сообществе существует набор взаимосвязанных пищевых цепей, образующих единую пищевую сеть.
Основой всех пищевых цепей и, соответственно, пищевой сети в целом являются зеленые растения. Используя энергию Солнца, они образуют сложные органические вещества из диоксида углерода и воды. Именно поэтому экологи называют зеленые растения продуцентами, или автотрофами (т.е. себя питающими). В отличие от них, консументы (или гетеротрофы), к которым относятся все животные и некоторые растения, не способны производить для себя питательные вещества и, чтобы восполнять энергетические затраты, должны использовать в пищу другие организмы.
В свою очередь среди консументов выделяют группу травоядных (или "первичных консументов"), питающихся непосредственно растениями. Травоядные могут быть и очень крупными животными, как слон или олень, и очень мелкими, как многие насекомые. Хищники, или "вторичные консументы", - это животные, поедающие травоядных и таким опосредованным способом получающие энергию, запасенную в растениях. Многие животные в одних пищевых цепях выступают как первичные консументы, а в других - как вторичные; поскольку они могут потреблять как растительную, так и животную пищу, их называют всеядными. В некоторых сообществах присутствуют и т. н. третичные консументы (например, лисица), т.е. хищники, поедающие других хищников.
Другое важное звено пищевой цепи - это редуценты (или деструкторы). К ним относятся главным образом бактерии и грибы, а также некоторые животные, например дождевые черви, потребляющие органическое вещество отмерших растений и животных. В результате деятельности редуцентов образуются простые неорганические вещества, которые, попадая в воздух, почву или воду, снова становятся доступными для растений. Таким образом, химические элементы и их различные соединения находятся в постоянном круговороте, переходя от организмов к абиотическим компонентам среды и затем вновь в организмы.
В отличие от вещества, энергия не подвержена рециклизации, т.е. не может быть использована дважды: она движется только в одном направлении - от продуцентов, для которых источником энергии служит солнечный свет, к консументам и далее к редуцентам. Поскольку все организмы тратят энергию на поддержание процессов своей жизнедеятельности, на каждом трофическом уровне (в соответствующем звене пищевой цепи) расходуется значительное количество энергии. В результате каждому последующему уровню достается энергии меньше, чем предыдущему. Так, первичные консументы располагают меньшим количеством энергии, чем продуценты, а вторичным консументам ее достается еще меньше.
Уменьшение доступного количества энергии при переходе на более высокий трофический уровень приводит к соответствующему снижению биомассы (т.е. суммарной массы) всех организмов этого уровня. Так, например, биомасса травоядных животных в сообществе значительно меньше биомассы зеленых растений, а биомасса хищников, в свою очередь, во много раз меньше биомассы травоядных. Описывая подобные соотношения, экологи нередко используют образ пирамиды, в основании которой находятся продуценты, а на вершине - хищники последнего (высшего) звена.
Хотя суммарная масса организмов каждого последующего трофического уровня уменьшается, средняя масса одного организма обычно увеличивается. Например, в водной среде первое после растений звено пищевой цепи образовано очень мелкими, но чрезвычайно многочисленными животными; это могут быть обитающие на дне озер личинки некусающихся комаров хирономид или же населяющие толщу морей планктонные ракообразные. Последующие звенья представлены хищниками большего размера - вплоть до таких, которые, будучи очень крупными и мощными, уже не могут стать жертвами каких-либо других хищников. Хорошо прослеживаемое изменение размеров хищников при переходе с одного трофического уровня на другой объясняется тем, что каждый конкретный хищник питается животными примерно одной величины: со слишком крупными ему трудно справиться, а слишком мелкие оказываются крайне невыгодными жертвами, поскольку усилия, затраченные на их поиск, преследование и поедание, не компенсируются соответствующим энергетическим результатом. В отличие от пищевых цепей, составленных из хищников, цепи, включающие паразитов, характеризуются последовательным уменьшением размеров этих организмов.
Концепция ниши. Отдельное звено определенной пищевой цепи обычно называют экологической нишей. Одна и та же ниша в различных частях света или различных средах обитания нередко бывает занята в чем-то сходными, но не родственными животными. Например, существуют ниши первичных консументов и крупных хищников. Последняя может быть представлена в одном сообществе дельфином касаткой, в другом - львом, а в третьем - крокодилом. Если обратиться к геологическому прошлому, можно привести довольно длинный список животных, когда-то занимавших экологическую нишу крупных хищников.
Комменсализм и симбиоз. Внимание экологов к пищевым цепям может создать впечатление, что борьба видов за существование - это прежде всего борьба за выживание хищников и жертв. Однако это не так. Пищевые отношения не сводятся к отношениям "хищник - жертва": два вида животных в одном сообществе могут конкурировать из-за пищи, а могут кооперировать свои усилия. Источник пищи для одного вида часто является побочным продуктом деятельности другого. Зависимость животных, питающихся падалью, от хищников - только один из примеров. Менее очевидный случай - зависимость организмов, населяющих небольшие скопления воды в дуплах, от тех животных, которые эти дупла делают. Подобное извлечение одними организмами пользы из деятельности других называют комменсализмом. Если польза обоюдная, говорят о мутуализме или симбиозе. На самом деле отдельные виды в сообществе почти всегда находятся в двусторонних отношениях. Так, плотность популяции жертв зависит от активности хищников; сокращение численности последних может привести к настолько высокой плотности популяции жертв, что они начинают страдать от голода и эпидемий.
Укрытие. Межвидовые отношения в сообществе не сводятся к проблемам пищи. Порой очень важно иметь укрытие, защищающее от неблагоприятных климатических воздействий, а также от всевозможных врагов. Так, деревья в лесу важны не только как основа большинства пищевых цепей, но также как чисто механический каркас, дающий возможность развиться сложному сообществу различных организмов. Именно на деревьях держатся такие растения, как лианы и эпифиты, и обитает множество животных. Кроме того, деревья обеспечивают определенную защищенность организмов от неблагоприятных факторов окружающей среды и создают особый климат, необходимый для тех, кто живет под пологом леса.
ЭКОЛОГИЯ ВИДОВ
Важную часть экологии составляет изучение жизненных циклов различных видов животных и растений ("биономия"). Понять особенности структуры и функционирования целых сообществ без предварительного исследования потребностей и поведения доминирующих видов невозможно. Подобные исследования обычно относят к области "экологии видов" (в отличие от "экологии сообществ").
Чтобы получить представление об особенностях экологии какого-либо вида животных или растений, необходимо обратить внимание на то, как и с какой скоростью эти организмы растут, как и чем они питаются, как размножаются, расселяются и переживают неблагоприятные в климатическом отношении периоды. Здесь необходимы наблюдения в природных условиях, а также лабораторные опыты. Пожалуй, наиболее слабое место в изучении сообществ - практическая невозможность применить экспериментальные методы к столь сложным объектам. Именно поэтому наше понимание устройства сообществ в значительной мере основывается на тех данных, которые получают при изучении отдельных популяций составляющих сообщество видов.
Смена среды обитания. В течение своего жизненного цикла особи одного вида могут менять среду обитания, входя в совершенно разные сообщества. Подобное явление наблюдается у многих насекомых, личинки которых живут, например, в воде, а взрослые особи перебираются в воздушную среду. Паразиты, меняющие в ходе развития хозяев или переносчиков, на разных его этапах тоже оказываются компонентами совершенно разных сообществ. Таковы, например, печеночные сосальщики, переходящие от водных моллюсков к обитающим на суше млекопитающим и птицам, или малярийный плазмодий - распространяемый комарами возбудитель малярии у человека и ряда позвоночных животных. Многие виды животных принадлежат к разным биологическим сообществам в зависимости от времени года, приспосабливаясь таким образом к сезонным изменениям климата. Самые поразительные примеры подобного рода - сезонные перелеты птиц, а также миграции некоторых млекопитающих.
Популяционные циклы. Численность мелких животных с малой продолжительностью жизни подвержена регулярным сезонным изменениям. Один вид может быть массовым весной, другой в начале лета, а третий еще позже, и таким образом в одном местообитании происходит сезонная сукцессия доминирующих форм. Подобные смены видов особенно характерны для планктонных сообществ, причем не только в морях, но и в озерах. Кроме того, численность вида может сильно колебаться от года к году. У крупных млекопитающих циклические изменения численности охватывают более продолжительный период, и для их оценки исследователи нередко используют различные косвенные данные, включая статистику заготовки пушнины. Например, у леммингов и песцов наблюдаются четырехлетние циклы, причем они совпадают по обе стороны Атлантики. Подобные колебания численности, возможно, связаны с климатическими циклами. Определенную роль играет и то обстоятельство, что при большой плотности популяции легче возникают эпидемические заболевания, в результате которых численность снижается до минимума; в дальнейшем она начинает вновь постепенно увеличиваться, и цикл повторяется.
Изменения численности популяций происходят и на протяжении геологических периодов времени по мере того, как одни виды постепенно уступают место другим. Непосредственно наблюдать такие процессы невозможно из-за их громадной временной протяженности, но что-то подобное можно увидеть в тех случаях, когда из-за человеческой деятельности, сравнимой по эффекту с геологическими явлениями, стремительно исчезают одни виды или интродуцируются (вселяются) новые виды в те области, где их раньше не было. Именно так обстояло дело с кроликами, завезенными в Австралию, европейскими крысами и мышами, завезенными в Америку, а также со многими вредителями растений, распространившимися в разных частях света.
Палеоэкология. Некоторые ископаемые формы встречаются настолько часто, что могут быть использованы для реконструкции условий среды и структуры сообществ в прошлые геологические эпохи. Особую ценность для такой реконструкции представляют те случаи, когда отложения целиком образованы остатками организмов или содержат четко маркированные (например, пыльцой растений или отпечатками их листьев) слои. Исследования подобного рода, проводимые в первую очередь ботаниками, входят в задачу палеоэкологии.
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ
Экология - наука, имеющая разнообразное практическое применение. Очевидно, что экологический подход необходим для научно обоснованного ведения сельского хозяйства. Например, чтобы эффективно бороться с вредителями сельскохозяйственных культур и правильно выбрать момент для применения инсектицидов, фунгицидов или каких-либо других химических препаратов, нужно хорошо знать жизненные циклы соответствующих видов организмов. Экологичными могут быть определенные сельскохозяйственные приемы и методы. К ним можно отнести передвижение сроков посева и уборки урожая, способствующие созданию неблагоприятных условий для вредителей, или ограничение численности последних путем интродукции специфических паразитов и хищников. Принципы экологии приложимы к исследованию климата и почв, необходимых для различных сельскохозяйственных культур, к организации разведения животных в тех или иных климатических условиях, а также к разработке рациональных севооборотов и поддержанию определенного уровня разнообразия агроценозов.
Изучение с экологической точки зрения заболеваний человека, животных или растений составляет основной предмет эпидемиологии. Этой наукой разработаны системы мер, ограничивающих распространение таких болезней, как малярия, тиф, чума, желтая лихорадка и сонная болезнь. Подобные меры обычно включают борьбу с насекомыми-переносчиками заболеваний. Как и в случае с сельскохозяйственными вредителями, эта борьба должна основываться на хорошем знании экологии соответствующих организмов.
Связь с экологией совершенно очевидна в таких областях деятельности человека, как рыболовство, лесное и охотничье хозяйство, а также охрана и рекультивация земель. Работающие в этих сферах специалисты обычно получают определенное экологическое образование и широко используют экологическую терминологию в своих статьях и книгах.
Территория, т.е. участок пространства, активно используемый животным и охраняемый им от вторжений других особей, играет важную роль в регуляции отношений между особями большинства изученных птиц и млекопитающих. У некоторых животных (например, славок или больших синиц) каждый самец господствует на территории с четко определенными границами и не допускает на нее конкурентов. В других случаях (например, у изученных К.Карпентером в Панаме обезьян ревунов) участок принадлежит группе особей, иногда довольно большой, которая охраняет его от вторжения других аналогичных групп или отдельных особей того же вида. Как полагают многие экологи, фактором, лимитирующим размеры популяций, чаще всего является именно доступность подходящей территории, а не непосредственно нехватка пищи. С позиций распространения вида инстинкт охраны территории очень важен, так как в конечном итоге позволяет животным более равномерно заселять определенное пространство и эффективнее его использовать, поддерживая оптимальную плотность популяции.
Зимняя спячка. Зимняя и летняя спячки также имеют непосредственное отношение к экологии видов, так как члены одного сообщества могут демонстрировать совершенно разные способы переживания неблагоприятных периодов года. Спячкой называют особое физиологическое состояние организма, при котором многие обычные его функции выключаются или крайне замедляются, что позволяет животному долгое время находиться в состоянии полного покоя. Попытка точно определить понятие зимней спячки обычно приводит к чрезвычайно громоздкой и неудобной формулировке, потому что на самом деле есть множество способов, с помощью которых животные могут пережить трудный зимний период. Например, едва ли можно говорить о настоящей зимней спячке медведей, поскольку температура тела у них в этот период практически не снижается. Состояние полного оцепенения у американского лесного сурка, зимний сон медведя, сезонная смена меха и изменения в поведении зайцев - все это примеры, иллюстрирующие разные способы решения одной и той же проблемы, а именно приспособления к сезонным циклам. Как еще один такой способ можно рассматривать сезонную миграцию животных в районы с более благоприятным климатом.
Исследованием механизмов зимней спячки занимаются главным образом физиологи, поскольку это требует лабораторных исследований находящегося в спячке животного, а также прямых экспериментов по выявлению факторов, определяющих начало и окончание зимнего покоя. Наши представления об этих механизмах далеко не полны - возможно, по той причине, что сама проблема находится на периферии физиологии и экологии и изучается недостаточно. Существуют различные теории, объясняющие механизмы наступления спячки, ее протекания и выхода из спячки, причем не исключено, что факторы, контролирующие эти процессы, у разных видов - разные. Наиболее важную роль играют изменения температуры, условий питания, обеспеченности животного жировыми запасами, а также длина светового дня. Если теплокровные животные могут впадать или не впадать в спячку, то холоднокровные, например насекомые в условиях умеренных широт, неизбежно должны находиться в состоянии покоя зимой, так как нормальные метаболические процессы просто не могут протекать при столь низких температурах.
Большинство видов насекомых переживают зиму на стадии яиц. Впрочем, и у многих других животных яйцо является именно той стадией жизненного цикла, которая наилучшим образом приспособлена к задержке развития. То же самое можно сказать о семенах и спорах растений. В определенном смысле растения напоминают холоднокровных животных: из-за низких температур нормальный метаболизм этих организмов зимой невозможен. Кроме того, растения очень чувствительны к потерям влаги в процессе транспирации, а зима оказывается периодом засухи, поскольку вода в жидком состоянии в это время года в умеренных широтах обычно недоступна. В ходе эволюции многолетние растения адаптировались к смене сезонов, сбрасывая на зиму листья и образуя хорошо защищенные почки, находящиеся в состоянии покоя. Любопытно, что сохранение растений в умеренном климате зимой, а в тропиках в сухой и жаркий сезон обеспечивается в сущности одними и теми же механизмами.
Летняя спячка (эстивация). Так называемая диапауза (временная остановка развития), наблюдаемая у насекомых и других беспозвоночных иногда без видимой связи с изменениями факторов внешней среды, давно служит предметом исследований экологов и физиологов. Как частный случай диапаузы можно рассматривать и эстивацию (летнюю спячку), служащую для переживания жары и засухи. Эстивация очень распространена среди насекомых, особенно у обитающих в тропиках. Подобно зимней диапаузе, летняя чаще всего наблюдается на стадии яиц, хотя в некоторых случаях к этому состоянию адаптированы личинки и даже взрослые особи.
Распространение. Изучение географического распространения животных и растений тоже входит в сферу интересов экологии. Традиционная зоогеография отличается от экологии тем, что опирается прежде всего на данные геологической истории Земли и уделяет особое внимание распределению крупных таксономических групп по основным биогеографическим регионам. В ряде случаев такой подход совершенно необходим. Так, не зная истории континентов, невозможно понять, почему в настоящее время сумчатые млекопитающие встречаются только в Австралии и Америке. Однако современные границы распространения видов зависят почти исключительно от экологических факторов. Чтобы установить причины того или иного распространения отдельных видов или целых сообществ, необходимо выявить основные лимитирующие факторы. Например, северная граница встречаемости какого-либо вида насекомых в Северном полушарии нередко определяется тем, есть ли у данного вида механизм переживания продолжительной холодной зимы. Насекомые, не способные впадать в диапаузу на зимний период, вынуждены обитать только в тех областях, где климат позволяет сохранять активность в течение всего года. Географическое распространение растений определяется главным образом основными климатическими зонами и характером почв.
ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИЙ
Часто используемое в экологической литературе выражение "природное равновесие" означает состояние сбалансированности (динамического равновесия), характерное для большинства популяций в сообществе; было бы совершенно неправильно понимать в этом случае равновесие как статическое состояние. Изучение колебаний численности животных - важнейшая область экологии, оказывающая влияние на такие казалось бы далекие сферы науки и деятельности, как генетика, сельское хозяйство и медицина.
Сезонные и циклические (охватывающие, как правило, несколько лет) колебания численности уже давно интересовали натуралистов, которые пытались установить корреляции между наблюдаемыми популяционными процессами и различными климатическими факторами. В практическом отношении данная проблема очень важна: от ее решения зависят прогнозы массового размножения вредных насекомых или вспышек эпидемий. Совершенно независимо специалисты, изучающие механизмы естественного отбора, стали интересоваться математическим описанием распространения в популяции новых генетических вариантов организмов. Чтобы провести соответствующие расчеты, необходимо было иметь данные о действительной плотности популяций и о том, насколько быстро она изменяется. Скорость, с которой идет распространение нового генетического варианта, очевидно, будет разной в зависимости от того, возрастает, сокращается или остается стабильной численность популяции в данный период. Генетики обнаружили, что распространение генов в популяции может носить характер правильных циклических колебаний. В целом изучение динамики численности животных чрезвычайно важно для решения самых разных биологических проблем. Динамика популяций растений изучена в меньшей степени, может быть, в связи с относительной стабильностью их распространения.
Биотический потенциал. При изучении динамики популяций широко используется такое важное понятие, как "биотический потенциал", т.е. характерная для данного вида скорость размножения (на величину которой влияют соотношение полов, количество потомков на одну самку, а также число поколений в единицу времени). Биотический потенциал многих организмов, прежде всего наиболее мелких, огромен, и если бы ничто не сдерживало рост их популяций, то они чрезвычайно быстро заселили бы собой всю Землю. Численность любой существующей популяции может быть представлена как отношение биотического потенциала к сопротивлению среды, т.е. к сумме всех факторов, тормозящих рост численности данного вида. Поскольку реальные популяции растений и животных более или менее стабильны во времени, сопротивление среды по отношению к видам с высоким биотическим потенциалом должно быть достаточно сильным.
Давление популяции. Биотический потенциал может быть охарактеризован также как своего рода "популяционное давление", противостоящее постоянному воздействию различных неблагоприятных факторов внешней среды. Если на какое-то время улучшаются погодные условия, ослабевает пресс основного хищника или происходят другие непредсказуемые изменения, способствующие развитию данной популяции, она демонстрирует стремительный рост (проявлениями которого служат нашествия саранчи или мышей, а иногда и снижение цен на мех какого-нибудь ставшего распространенным пушного зверя).
Распространение. Изучение географического распространения животных и растений тоже входит в сферу интересов экологии. Традиционная зоогеография отличается от экологии тем, что опирается прежде всего на данные геологической истории Земли и уделяет особое внимание распределению крупных таксономических групп по основным биогеографическим регионам. В ряде случаев такой подход совершенно необходим. Так, не зная истории континентов, невозможно понять, почему в настоящее время сумчатые млекопитающие встречаются только в Австралии и Америке. Однако современные границы распространения видов зависят почти исключительно от экологических факторов. Чтобы установить причины того или иного распространения отдельных видов или целых сообществ, необходимо выявить основные лимитирующие факторы. Например, северная граница встречаемости какого-либо вида насекомых в Северном полушарии нередко определяется тем, есть ли у данного вида механизм переживания продолжительной холодной зимы. Насекомые, не способные впадать в диапаузу на зимний период, вынуждены обитать только в тех областях, где климат позволяет сохранять активность в течение всего года. Географическое распространение растений определяется главным образом основными климатическими зонами и характером почв.


МИНИ-СЛОВАРЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ
Альфа-излучение
Альфа-излучение состоит из ядра гелия и несет положительный заряд. Обладает самой низкой проникающей способностью, но причиняет наибольший вред на ограниченном участке живой ткани (см. "Радиация").
Ареал
Область распространения вида или экосистемы определенного типа. Проблема охраны природы - это во многом проблема сохранения ареалов видов и естественных экосистем.
Бета-излучение
Бета-частицы - это электроны, выбитые из ядра атома и несущие один отрицательный заряд. Проникающая способность у бета-излучения выше, чем у альфа-излучения, но меньше, чем у гамма-излучения. Может вызывать ожоги кожи, а при попадании в организм - рак (см. "Радиация").
Биоаккумуляция
Характеристика присутствия химического вещества в живом организме, когда количество поглощенного этим организмом вещества больше количества выведенного вещества. Это приводит к увеличению концентрации вещества в тканях.
Биологически опасные отходы
Любые вещества человеческого или животного происхождения, за исключением пищевых отходов, которые необходимо утилизировать, и которые могут являться источником или переносчиком патогенных организмов. К таким отходам относятся ткани и органы, элементы крови, выделения, повязки и подобные материалы.
Биомасса
Любой органический материал, который может быть использован в качестве топлива - дерево, сухие растения, органические отходы.
Биоразнообразие
Степень внутри - и/или межвидового разнообразия животных и растений. Богатство и разнообразие видов в экосистемах придает им стабильность. Оно необходимо для их нормального функционирования и является основой биологического богатства и приспособляемости. Человеческая деятельность приводит к потере естественной среды обитания животных и растений, чрезмерной эксплуатации природных ресурсов, а также к борьбе за выживание между коренными и завезенными видами животных и растений. Все это отрицательно сказывается на видовом и генетическом разнообразии дикой природы. Сокращение площадей таких богатых на виды ареалов, как тропические леса и коралловые рифы, приводит к истощению мирового генофонда дикой природы и ослабляет способность системы развиваться и приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Водоносный горизонт
Слой или несколько слоев водопроницаемых горных пород, поры, трещины и другие пустоты которых заполнены водой.
Вымирание видов
Процесс сокращения численности вплоть до полного исчезновения видов и других таксономических групп организмов в процессе эволюции или в результате деятельности человека.
Гамма-излучение
Электромагнитное излучение, подобное рентгеновскому, выделяемое нестабильным ядром атома, которое не отклоняется в электромагнитном поле и движется со скоростью света. Обладает высокой проникающей способностью, но не делает материалы радиоактивными. Проникающая способность гамма-излучения значительно превышает проникающую способность альфа- и бета- излучений, однако вред, причиняемый гамма-излучением, значительно меньше.
Грунтовые воды
Безнапорные или с местным напором подземные воды первого от поверхности постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупоре.
Заболачивание
Процесс изменения почв и ландшафта в целом под влиянием постоянного избыточного увлажнения или подтопления, приводящий в конечном итоге к образованию болота
Загрязнение
Все то, что находится не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из состояния равновесия и отличается от обычно наблюдаемой нормы. Загрязнение может быть вызвано любым агентом, в том числе самым чистым. Загрязнение может возникать как в результате естественных причин (природное загрязнение), так и под влиянием деятельности человека (антропогенное загрязнение).
Заиление
Накопление в водных объектах (водохранилищах, озерах, прудах) наносов и осадков, поступающих в них с поверхностным стоком либо в процессе разрушения берегов, отмирания водной флоры и фауны. Заиление ведет к уменьшению полезного объема водоемов, снижению их эксплуатационных показателей и, в конечном итоге, заболачиванию.
Залесение
Превращение свободной или культивируемой земли в лес (см. восстановление лесов)
Засоление почв
Превышение (свыше 0,25%) содержания в почве легкорастворимых солей (карбоната натрия, хлоридов и сульфатов), обусловленное или засоленностью почвообразующих пород, или чаще неправильным орошением, приносом солей грунтовыми или поверхностными водами.
Захоронение отходов в море
Использование различных технологий по захоронению вредных отходов в открытом море. Включает в себя слив жидких отходов в море и затопление контейнеров с различными вредными и токсичными отходами.
Канцерогены
Вещества, которые вызывают группу заболеваний, известных под названием рак. Некоторые вещества могут представлять из себя косвенные канцерогены, то есть, они повышают чувствительность клеток тела к другим веществам, вызывающим рак. В различных комбинациях токсичные вещества вызывают разные виды раковых заболеваний.
Кислотный дождь
Более точный термин - кислотные осадки, так как кислотным дождем называют все виды осадков - дождь, снег, снег с дождем, туман и любую другую форму осадков. Кислотный дождь образуется в результате реакций в атмосфере с веществами, содержащими оксиды серы или азота. Эти вещества образуются в качестве побочных продуктов при сжигании угля и нефтепродуктов. Наибольшая концентрация этих веществ наблюдается в районах городов. Кислотных дождь наносит ущерб живой природе водоемов, вызывает коррозию мостов и архитектурных памятников, разрушает лакокрасочные покрытия, приводит к гибели лесов и снижению продуктивности сельскохозяйственных земель, делает токсичной питьевую воду в результате растворения в ней свинца из трубопроводов и уменьшает видимость.
Лесовозобновление
Процесс непрерывной смены отмирающей лесной растительности в лесных сообществах, а также процесс появления и развития леса в местах, где он был уничтожен в силу естественных или антропогенных причин.
Летучая зола
Взвешенные в воздухе частицы, образованные в результате сжигания угля и других видов топлива. Главным образом состоит из различных оксидов и силикатов.
Мутагены
Вещество, которое воздействует на ДНК спермы или яйцеклетки и приводит к нежелательными наследственным изменениям.
Обезлесивание
Потеря лесов вследствие заготовления дров, промышленных вырубок, строительства дорог, выпаса скота, разработки месторождений и пожаров. Приводит к эрозии почвы, наводнениям и ставит под угрозу существование видов вследствие разрушения естественной среды обитания.
Облучение гамма-радиацией
Экспериментальный метод по обработке опасных отходов. Суть метода заключается в дезинфекции гамма-излучением отходов для того, чтобы разрушить организмы, вызывающие заболевания.
Озоновые дыры
Значительные пространства в озоновом слое атмосферы с заметно пониженным (до 50 %) содержанием озона. Озоновые дыры являются причиной повышения уровня ультрафиолетового излучения, оказывающего вредное воздействие на организмы.
Озоновый слой
Слой стратосферы, который состоит из особой формы кислорода - озона (О3). Озон образуется на высотах от 10 до 60 км над поверхностью земли, когда ультрафиолетовое излучение расщепляет молекулы кислорода на атомы кислорода, которые затем присоединяются к молекулам кислорода. Разрушение озонового слоя может вызвать рост заболеваемости раком кожи. Другая проблема связанная с озоном - это образование озона в нижних слоях атмосферы (тропосфере). Тропосферный озон - один из компонентов фотохимического смога, образующегося на свету при участии выхлопных газов городского транспорта. Этот смог пагубно действует на растительность и вызывает у человека раздражение верхних дыхательных путей.
Опустынивание
Процесс, при котором продуктивность земли падает вследствие сведения лесов, заболачивания и засоления почв, разрушения питательного слоя почвы и нерационального использования земли (перевыпаса скота, нерационального орошения).
Отходы опасные
Отходы технологической деятельности человека, а также пришедшие в негодность химические продукты, приносящие вред организму человека и экосистемам.
Парниковый эффект
Теория, которая утверждает, что продолжающееся сжигание ископаемых видов топлива повышает содержание углекислого газа в атмосфере и, тем самым, приводит к скапливанию в атмосфере тепла и влаги. Ученые предполагают, что это вызывает эффект, подобный тому, что происходит в теплице. В результате температура земли повышается, и это может привести к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.
Перевыпас
Бесконтрольный выпас скота, ведущий к деградации растительности пастбища и снижению его продуктивности и производительности.
Перелов рыбы
Коммерческое и некоммерческое рыболовство, которое приводит вылову такого количества взрослой рыбы, что популяция больше не способна поддерживать свою численность самовоспроизводством.
Переносимый объем
Максимальная плотность популяции, способная длительно поддерживаться саморегуляцией. Саморегуляция определяется размером системы и способностью к восстановлению.
Поверхностный сток
Процесс перемещения вод атмосферного происхождения по земной поверхности под действием силы тяжести.
Полихлорированные бифенилы
Ряд токсичных соединений, используемых в промышленности. Полихлорированные бифенилы токсичны для морской флоры и фауны даже в чрезвычайно низких концентрациях и известны тем, что приводят к кожным заболеваниям и могут в высоких концентрациях вызвать смерть человека. Полихлорированные бифенилы долго сохраняются в окружающей среде и плохо разлагаются. Они обладают способностью аккумулироваться в организме и мигрировать по пищевым цепям. В каждом последующем звене пищевой цепи концентрация полихлорированных бифенилов повышается, и поэтому наибольшее количество этих веществ концентрируется в организмах хищников.
Принцип предосторожности
Понятие, впервые сформулированное в 1990 году на всемирной экологической конференции в норвежском городе Бергене, на которой присутствовали представители 35 стран. Правительства стран, представленных на конференции, пришли к соглашению, что мировое сообщество должно предпринять меры по предотвращению глобальных экологических катастроф, таких, к примеру, как глобальное потепление климата, не дожидаясь, пока ученые придут к окончательному выводу о причинах и масштабе явлений. Кроме того, ради интересов мирового сообщества индустриально развитые страны должны помогать развивающимся государствам в охране их окружающей среды.
Радиация
Поток корпускулярной (альфа-, бета-, гамма-лучи, поток нейтронов) и/или электромагнитной энергии. Измеряется по двум параметрам: активностью в источнике излучения и поглощенной дозе. Количество ядерных превращений в источнике за единицу времени, при котором атом распадающегося вещества переходит в более стабильную форму, измеряется в беккерелях или кюри. В рентгенах и кулонах измеряют рентгеновское и гамма-излучение, которое образует положительные и отрицательные ионы в газе. В греях и радах измеряют энергию радиации, поглощенной биологическим телом. БЭР - это единица эквивалентной дозы в живых тканях, которая учитывает взаимодействие энергии, поглощенной телом, и другие факторы, усиливающие или ослабляющие воздействие этой энергии. Доза в 600 бэр обычно приводит с смертельному исходу в течение шестидесяти дней.
Терминология
Существует две системы измерений, система СИ и общепринятая система, и журналисты не должны смешивать их при подготовке статьи.
Терминология
Существует две системы измерений, система СИ и общепринятая система, и экологисты не должны смешивать их при подготовке материалов.

Общепринятая система

Система СИ
3,7х10 -11 Ки (Кюри)
=

страница 1
(всего 5)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign