Екологія та проблеми екології - основи загальної екології

Восприяти екології:

Екологія в біовідах:

У грунті здійснюються процеси синтезу, біосинтезу, протікають різні хімічні реакції перетворення речовин, пов'язані з життєдіяльністю бактерій. При відсутності в грунті спеціа-лу груп бактерій їх роль виконують грунтові тварини, які переводять великі рослинні залишки в мікроскопічні частинки і таким чином роблять органічні речовини дос-тУпНЯ для мікроорганізмів.
Органічні речовини виробляються рослинами при використанні мінеральних солей, сонячної енергії та води. Таким чином, грунт втрачає мінеральні речовини, які рослини взяли з неї. У лісах частина поживних речовин знову повертається в поч-ву через листопад. Культурні рослини за якийсь період часу вилучають з грунту значно більше біогенних речовин, ніж повертають в неї. Зазвичай втрати поживних речовин заповнюються внесенням мінеральних добрив, які в основному прямо не мо-гут бути використані рослинами і повинні бути трансформовані мікроорганізмами в біологічно доступну форму. При відсутності таких мікроорганізмів грунт втрачає родючість.
Основні біохімічні процеси протікають у верхньому шарі грунту товщиною до 40 см, так як в ньому мешкає найбільша кількістю-тво мікроорганізмів. Одні бактерії беруть участь в циклі перетворення тільки одного елемента, інші - в циклах перетворення багатьох елементів. Якщо бактерії минерализуют органічна речовина - раз-лага органічна речовина на неорганічні сполуки, то найпростіші знищують надмірну кількість бактерій. Дощові черв'яки, личинки жуків, кліщі розпушують ґрунт і цим сприяють її аерації. Крім того, вони переробляють важко розщеплюються органічні речовини.
До абіотичних факторів середовища проживання живих організмів відносяться також фактори рельєфу (топографія). Вплив топографії тісно пов'язане з іншими абіотичними факторами, так як вона може сильно позначатися на місцевому кліматі і розвитку грунту.
Головним топографічним фактором є висота над рівнем моря. З висотою знижуються середні температури, збільшується добовий перепад температур, зростають кількість опадів, швидкість вітру і інтенсивність радіації, знижуються атмосферний тиск і концентрації газів. Всі ці фактори впливають на рослини і тварин, обумовлюючи вертикальну зональність.
Гірські ланцюги можуть служити кліматичними бар'єрами. Гори служать також бар'єрами для поширення і міграції організмів і можуть грати роль лімітує фактора в процесах видоутворення.
Ще один топографічний чинник - експозиція схилу. У північній півкулі схили, звернені на південь, отримують більше сонячного світла, тому інтенсивність світла і температура тут ви-ше, ніж на дні долин і на схилах північної експозиції. У південній півкулі має місце зворотна ситуація.
Важливим фактором рельєфу є також крутизна схилу. Для крутих схилів характерні швидкий дренаж і змивання грунтів, тому тут грунту малопотужні і більш сухі. Якщо ухил переви-щує 35Ь, грунт і рослинність зазвичай не утворюються, а створюються осипи з пухкого матеріалу.
Серед абіотичних факторів на особливу увагу заслуговує вогонь або пожежа. В даний час екологи прийшли до однозначної думки, що пожежа треба розглядати як один з природних абіотичних факторів поряд з кліматичними, едафічними та іншими факторами.
Пожежі як екологічний фактор бувають різних типів і залишають після себе різні наслідки. Верхові або дикі пожежі, тобто дуже інтенсивні і не піддаються стримування, руйнують всю рослинність і всю органіку грунту, наслідки ж низових пожеж зовсім інші. Верхові пожежі надають обмежуючого дію на більшість організмів - биотическому со-суспільству доводиться починати все спочатку, з того небагато чого, що залишилося, і має пройти багато років, поки ділянку знову стане продуктивним. Низові пожежі, навпаки, мають вибіркову дію-Вієм: для одних організмів вони виявляються більш лімітуючим, для інших - менш лімітуючим фактором і таким чином спосіб-обхідних розвитку організмів з високою толерантністю до пожеж. Крім того, невеликі низові пожежі доповнюють дію бакте-рій, розкладаючи померлі рослини і прискорюючи перетворення мінеральних елементів живлення в форму, придатну для використання новими поколіннями рослин.
Якщо низові пожежі трапляються регулярно раз в декілька років, на землі залишається мало хмизу, це знижує ймовірність загоряння крон. У лісах, що не горіли понад 60 років, накопичується стільки горючою підстилки і відмерлої деревини, що при її запаленні верхова пожежа майже неминучий.
Рослини виробили спеціальні адаптації до пожежі, так само, як вони зробили по відношенню до інших абіотичних факторів. Зокрема, нирки злаків і сосен приховані від вогню в глибині пучків листя або хвоїнок. В періодично вигоряючими місцепроживання ці види рослин отримують переваги, так як вогонь сприяє їх збереженню, вибірково сприяючи їх процвітання. Широколистяні ж породи позбавлені захисних пристосувань від вогню, він для них згубний.
Таким чином, пожежі підтримують стійкість лише деяких екосистем. Листопадним і вологим тропічним лісам, рівновагу яких складалося без впливу вогню, навіть низова пожежа може завдати великої шкоди, зруйнувавши багатий гумусом верхній горизонт ґрунту, привівши до ерозії і вимивання з неї біо-генних речовин.
Питання "палити або не палити" незвичний для нас. Наслідки випалювання можуть бути дуже різними в залежності від часу і інтенсивності. За свою необережність чоловік нерідко буває причиною збільшення частоти диких пожеж, тому необхідно активно боротися за пожежну безпеку в лісах і зонах відпочинку. Приватна особа ні в якому разі не має права навмисно або випадково викликати пожежу в природі. Разом з тим необхідно знати, що ис-користування вогню спеціально навченими людьми є частиною правильного землекористування.
Для абіотичних умов справедливі все розглянуті закони впливу екологічних факторів на живі організми. Знання цих законів дозволяє відповісти на питання: чому в різних регіонах планети сформувалися різні екосистеми? Основна причина - своєрідність абіотичних умов кожного регіону.
Популяції концентруються на певній території і не можуть бути поширені всюди з однаковою щільністю, оскільки мають обмежений діапазон толерантності по відношенню до факторів навколишнього середовища. Отже, для кожного поєднання абіотичних факторів характерні свої види живих організмів. Безліч варіантів поєднань абіотичних факторів і пристосованих до них видів живих організмів обумовлюють різноманітність екосистем на планеті.
3.3. Біотичні відносини і роль видів в екосистемі
Ареали поширення і чисельність організмів кожного ві-да обмежуються не тільки умовами зовнішнього неживої середовища, але і їх відносинами з організмами інших видів. Безпосереднє жи-ше оточення організму складає його биотическую середу, а чинники цього середовища називаються біотичними. Представники кожного виду здатні існувати в такому оточенні, де зв'язки з іншими організмами забезпечують їм нормальні умови життя.
Виділяють наступні форми біотичних відносин. Якщо позначити позитивні результати відносин для організму знаком "+", негативні результати - знаком "-", а відсутність результатів - "0", то зустрічаються в природі типи взаємин між живими організмами можна представити у вигляді табл. 1.

Ця схематична класифікація дає загальне уявлення про різноманітність біотичних відносин. Розглянемо характерні осо-сті відносин різних типів.
Конкуренція є в природі найбільш всеохоплюючим типом відносин, при якому дві популяції або дві особи в боротьбі за необхідні для життя умови впливають один на одного негативно.
Конкуренція може бути внутрішньовидової і міжвидової. Внут-рівідовая боротьба відбувається між особинами одного і того ж виду, міжвидова конкуренція має місце між особинами різних видів. Конкурентне взаємодія може стосуватися життєвого простору, їжі або біогенних елементів, світла, місця укриття і багатьох інших життєво важливих факторів. Переваги в конкурентній боротьбі досягаються видами різними способами. При однаковому доступі до ресурсу загального користування один вид може мати пре-майно перед іншим за рахунок більш інтенсивного розмноження, споживання більшої кількості їжі або сонячної енергії, здатності краще захистити себе, адаптуватися до більш широкого діапазону температур, освітленості або концентрації певних шкідливих речовин.