Предмет екології

Екологія - наука про взаємодію організмів з середовищем існування. Цей термін був запропонований у 1866 році німецьким вченим Е. Геккелем.

Становлення екології стало можливим після перемоги дарвінізму, який пояснив пристосування організмів у процесі природного добору.

Об’єктами екології є: Організмовий, Популяційно-видовий,

Біоценотичний, Біогеоценотичний (екосистемний) і Біосферний рівні життя.

Вивчення екологічних закономірностей життя необхідно для розуміння природних процесів, раціонального використання природних ресурсів і вирішення господарських завдань. Сучасна екологія вивчає механізми перетворення популяцій у зв’язку з впливом середовища існування, розміщення рослин і тварин на земній кулі в залежності від клімату, формування біоценозів під впливом взаємозв’язків організмів між собою і навколишнім природним середовищем. Таким чином, екологія тісно пов’язана з такими біологічними дисциплінами, як еволюційне вчення, цитологія і зооекологія, геоботаніка (наука про рослинні угрупування), систематика і морфологія.

Прикладне значення екології важко переоцінити. На сучасному етапі необхідно вирішити такі життєво важливі екологічні питання, як забезпечення потреб у чистій питній воді і їжі в умовах росту населення на Планеті. «Підвищення врожайності полів, сінокосів, пасовищ - це у першу чергу грандіозні екологічні проблеми» - писав академік В.Л. Комаров. Не знаючи екологічних властивостей рослин і тварин, не вивчаючи, як у природі утворюються комплекси рослин і тварин, що дають у певних кліматичних і ґрунтових умовах максимум органічної речовини, тобто «максимальний врожай», людина не може створити такі умови, в яких вони б розвивались швидко. Застосовуючи різні агротехнічні прийоми та методи - оранку, полив, внесення добрив агроном цілеспрямовано змінює середовище існування рослин, створюючи такі екологічні умови, в яких вирощування рослин було б ефективним.

Одна з важливих завдань екології - розробка біологічних методів боротьби з бур’янами і шкідниками (комахи, гризуни). Мета біологічної боротьби - не знищення виду, а зниження його чисельності. Цього можна досягти, наприклад, розмноженням комах - фітофагів для боротьби з бур’янами (жука аброзійного листоїда для боротьби з амброзією) або розведенням хижих комах для зниження чисельності комах - шкідників (божої корівки, наїзника). Спеціально розводять і випускають на поля мілких перетинчастокрилих - наїзників, трихограм, личинки яких розвиваються як паразити в яйцях озимої совки - небезпечного шкідника польових культур. Біологічні методи боротьби повинні бути актуальними на сучасному етапі розвитку сільського господарства, щоб знизити використання інсектицидів і гербіцидів і їх негативного впливу та накопичення у ланцюгах живлення, забруднення середовища, загибель комах, рептилій, та розповсюдження на місці знищених волошок бур’янів (овсюка, свинорию).

Екологія представляє собою наукову основу охорони навколишнього середовища, яка базується на розумінні особливостей конкретних екосистем і біосфери в цілому.

Екологічні фактори. Середовище існування - складний комплекс умов, різноманітно діючий на організм. Елементи середовища, які безпосередньо впливають на форму і функції організму, називаються екологічними факторами. За походженням і характером впливу розрізняють абіотичні, біотичні та антропогенні фактори. Абіотичні фактори - це фактори неорганічної (неживої природи); біотичні фактори пов’язані з прямим і опосередкованим впливом живих організмів; антропогенні - обумовлені діяльністю людини. Вплив екологічного фактора залежить від його інтенсивності. Для кожного організму (популяції, виду) існує оптимальне значення фактора, при якому зменшення або збільшення його інтенсивності пригнічує життєдіяльність організму.(рис.2.1).

Рис. 2.1. Схема дії екологічного фактора.

Оптимальне значення фактора неоднаково для кожного з видів. Види можуть бути теплолюбними і холодостійкими (слон і білий ведмідь), вологолюбними або посухостійкими (ялина і саксаул). Максимальне і мінімальне значення фактора, при яких ще можлива життєдіяльність, називають межами витривалості. Одні види витримують значні відхилення від оптимального значення фактора, тобто мають широкий діапазон витривалості, інші - вузький. Наприклад, сосна росте на сухих пісках, а лілея гине за відсутності вологи.

Пристосованість до окремих екологічних факторів відносно незалежна. Межі витривалості по відношенню до одного з факторів можуть бути широкими, а по відношенню до іншого - вузькими. Здатність переносити варіації екологічних факторів залежить від етапу онтогенезу: личинка краба не може розвиватись у прісній воді, тоді як доросла особина може заходити у (річки далеко вгору за течією) і дія інших факторів (засуха різко обмежує ріст і розвиток рослин навіть на дуже збагачених гумусом грунтах).

З багатьох факторів, що впливають на той чи інший процес, обмежувальним стає той, інтенсивність якого знаходиться нижче або вище критичного рівня. Такий фактор, напруженість якого наближається до межі витривалості або переходить її, називається лімітуючим (обмежуючим ) або фактором мінімуму. Обмежуюча дія лімітуючого фактора проявляється при сприятливому рівні інших факторів середовища. Наприклад, при нестачі бору у грунті ріст рослин припиняється, навіть якщо інші елементи є у необхідній кількості. Річкова форель гине при вмісті у воді кисню не менше 1,6 мг/л. Сукупність умов середовища, що забезпечують найбільш успішний ріст, розвиток і розмноження кожного організму (популяції, виду) називають біологічним мінімумом. Вивчення взаємодії екологічних факторів і визначення біологічного оптимуму має велике практичне значення. Забезпечуючи оптимальні умови вирощування сільськогосподарських культур можна підвищити їх продуктивність.

Адаптивні (пристосувальні) реакції організму на вплив середовища виробляються в процесі природного добору і забезпечують виживання виду.

2.2.