Экологические термины и их значение. Словарь экологических терминов материал по окружающему миру на тему

Абиотические факторы – комплекс условий неорганической среды, влияющих на организмы.

Автотрофы – организмы, берущие нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной материи и не требующие для построения своего тела готовых органических соединений другого организма. Основной источник энергии, используемый автотрофами, — солнце.

Анабиоз – (от греч.-оживление) способность организмов переживать неблагоприятное время (изменения температуры среды, отсутствие влаги и т.д.). Коловратки способны выносить полное высыхание как и нематоды и тихоходки. Вронский, словарь, С. 26.

Анаэробная среда – бескислородная среда.

Анаэробы – (от греч. означает без воздуха жизнь) организмы, способные жить и развиваться в бескислородной среде. Ввёл в науку этот термин Пастер Л.

Ацидофиты – растения, предпочитающие кислые почвы или воды (рH от6,7 до3,0).

Адаптация – процесс и результатприспособления организмов к условиям существования. Различают видовую (генотипическую) адаптацию, происходящую в ряде поколений и связанную с процессом видообразования, и индивидуальную (фенотипическую) адаптацию – акклимацию, происходящую в пределах индивидуального развития организма и не затрагивающую его генотип.

Акклиматизация – приспособление организмов к изменениям климатогеографическим условиям существования.

Акклимация – индивидуальную (физиологическая, фенотипическая) адаптация.

Аутэкология – раздел экологии, изучающий взаимоотношения особей (организмов) с окружающей средой.

Антропогенные факторы – факторы, возникающие в результате человеческой деятельности.

Артеприродная среда – искусственно созданная или преобразованная часть окружающей среды, включающая здания, помещения, машины и бытовые природы, кондиционированный микроклимат, электромагнитные поля, шум и т. п.

Безопасность экологическая — степень защищенности территориального комплекса, экосистемы, человека от возможного экологического поражения, определяемая величиной экологического риска.

Биогеоценоз – понятие сформулировал Сукачёв В.Н. в 1940 г. Это конкретный однородный , на котором взаимодействуют живое (биоценоз) и косное (биотоп) компоненты, объединённые обменом веществ и энергии в единый природный комплекс.

Биоценоз – это система связанных между собой консорций. Центральное место в ней обычно занимают растения.

Биотоп – неорганический субстрат.

Биокостное вещество – создается в одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других (почва, кора , природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества).

Биосфера – своеобразная оболочка земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Биота – совокупность видов организмов какой – либо крупной территории, например, биота тундры и т.д.
Биотический (биологический) круговорот – циркуляция веществ между , растениями, животными и организмами.

Биотические факторы – совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие.

Биоценоз – взаимосвязанная совокупность всех живых существ, населяющих более или менее однородный участок суши или водоема, характеризуемая определенными отношениями между организмами и приспособленностью к условиям окружающей среды.

Валовая (общая) продуктивность – накопление органического вещества, включая потери на собственные нужды (дыхание и т.д.) и массу, потреблённую гетеротрофами.

Вторичная продуктивность – скорость накопления органического вещества консументами.

Гетеротрофы (от греч.-питание) – организмы, питающиеся органическими веществами, которые произвели автотрофы. К ним относятся все животные, включая человека, грибы и большинство микроорганизмов. В пищевой цепи экосистемы они составляют группу консументов.

Диагональная кривая выживания (второго типа) – у видов, смертность которых остаётся примерно равной постоянно на протяжении всей жизни.

Доминантные виды – виды, преобладающие по численности в экосистеме.

Живое вещество – по В.И. Вернадскому, это совокупность всех живых организмов современной биосферы.

Закон константности количества живого вещества биосферы () : количество живого вещества (биомассы всех организмов) биосферы для данной геологической эпохи постоянно.

Закон минимума (Ю.Либиха) : жизненность организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Ю.Либих формулировал данный закон следующим образом: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени».

Закон толерантности (В. Шелфорда) : процветание организма ограничено зонами максимума и минимума определенных экологических факторов. Между ними располагается зона оптимума. Каждый вид характерезуется своей толерантностью – способностью переносить отклонения экологических факторов от оптимальных.

Законы экологии (Б. Коммонера) : 1. Все связано со всем; 2. Все должно куда – то деваться; 3. Природа знает лучше; 4. Ничто не дается даром.

Кальцефилы – кальцефиты, растения, обитающие на почвах, богатых известью

Квантитативная компенсация (закон) – закон позволяет не опасаться гибели современной цивилизации по географическим и экологическим причинам.Этот закон в 1936 г. предложил А.Л. Чижевский.

Консорции – группа разнородных организмов, поселяющихся на теле или в теле особи какого-либо вида, центрального члена консорции, способного создавать вокруг себя определённую среду.

Ксерофиты – растения, приспособленные к жизни в засушливых районах.

Консументы – гетеротрофные организмы, главным образом, животные, питающиеся другими организмами или частицами органического вещества.

Косное вещество – совокупность тех веществ в , в образовании которых живые организмы не участвуют.

Мезофиты – растения, занимающие промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами, они умеренно требовательны к увлажнённости местообитания.

Мокрые пылеуловители – форсуночные скрубберы и наиб. эффект. скрубберы Вентури (основные действующие силы-инерция и броуновское движение).

Насилие –это форма принуждения со стороны одной группы людей (со стороны одного человека) по отношению к другой группе (другому человеку) с целью приобретения или сохранения определенных выгод и привилегий.

Ненасилие – принцип, в основе которого лежит признание ценности всего живого, человека и его жизни, отрицание принуждения как способа взаимодействия человека с миром, с природой, с другими людьми, это способ решения проблем и конфликтов.

Нитрофиты – растения, предпочитающие почвы, богатые соединениями азота.

Ноосфера – сфера разума. Гипотетическая стадия развития биосферы, когда разумная деятельность человека станет главным определяющим фактором ее устойчивого развития.

Осцилляции – колебания численности оганизмов и сообществ, вызванные биотическими факторами.

Редуценты – гетеротрофные организмы (бактерии, грибы), получающие энергию путем разложения мертвых тканей или путем поглощения растворенного органического вещества, выделяющегося самопроизвольно, или извлеченного сапрофитами из растений и других организмов.

Сапротрофы – организмы, питающиеся мертвыми органическими веществами или экскрементами животных. К ним относятся бактерии, актиномицеты, грибы, а также сапрофиты.

Синэкология – раздел экологии, исследующий взаимоотношения сообществ и экосистем.

Среда – часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие.

Стенобиоты – экологически маловыносливые виды.

Сукцессии – последовательная смена одного биоценоза другим.

Сукцессия вторичная – восстановление экосистемы, когда – то уже существовавшей на данной территории.

Скиофиты – тенелюбивые растения (тис, пихта, ель, бук, граб) в лесах умеренного пояса. Скрубберы – аппарат для промывки жидкостью газов в целях извлечения из них отдельных компонентов.Сухие пылеуловители – это инерционные системы, к которым относятся центробежные обеспыливающие системы (циклоны), ротационные, вихревые, радиальные пылеулавливатели, в них происходит действие сил гравитации и инерции. Наиб. эффективн. считаются ротационные пылеуловители.

Термофилы(теплолюбивые организмы) – организмы, приспособленные к обитанию в условиях постоянно высоких температур (горячие источники, саморазогревающиеся субстраты-навоз, влажное сено).

Флуктуации численности – колебания численности организмов сезонные и годовые, вызванные абиотическими факторами, повторяющиеся.

Фитоценоз – широколиственные леса в 5-6 ярусов, имеют вертикальное ярусное строение.

Фотопериодизм – реакция организма на суточный ритм солнечной энергии (света), т.е. на соотношение светлого и тёмного периодов суток.

Хемосинтезирующие организмы – автотрофные микроорганизмы, ассимилирующие органические соединения путём хемосинтеза. К ним относят серобактерии (окисляют сероводород, получая питательные вещества для организмов рифтовых зон океана), нитрифицирующие бактерии (превращают аммиак в нитраты и нитриты), железобактерии, водородные бактерии и др. Эти организмы играют существенную роль в биогеохимических круговоротах химических элементов в биосфере.

Эдификаторы (строители) – без которых виды жить не могут (растения-ель, сосна, кедр, ковыль, редко животное-сурок).

Экспоненциальный рост численности – рост численности особей в неизменяющихся условиях.

Экологическая ниша – положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды.

Экология (от греч. – дом, жилище и наука) – это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и окружающей средой.

Экология – это особый общенаучный подход к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический подход).

Экология – комплексная наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии ее и общества.

Экологическая культура – способ социоприродного существования человека, выражающий единство человека и природы, развертывающееся в освоении человеком предметов и процессов природы, ставшими средствами жизни для человека, которое осознается им в историческом и индивидуальном развитии.

Экосистема – любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно – следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами.

Экология (от греч. "ойкос" - жилище, "логос" - наука) - наука о закономерностях взаимоотношений организмов, видов, сообществ со средой обитания.
Внешняя среда - все условия живой и неживой природы, при которых существует организм и которые прямо или косвенно влияют на состояние, развитие и размножение как отдельных организмов, так и популяций.
Экологические факторы (от лат. "фактор" - причина, условие) - отдельные элементы среды, взаимодействующие с организмом.
Абиотические факторы (от греч. "а" - отрицание, "биос" - жизнь) - элементы неживой природы: климатические (температура, влажность, свет), почвенные, орографические (рельеф).
Биотические факторы - живые организмы, взаимодействующие и влияющие друг на друга.
Антропогенный фактор {от греч. "антропос" - человек) - непосредственное воздействие человека на организмы или воздействия через изменение им среды обитания.
Оптимальный фактор - наиболее благоприятная для организма интенсивность экологического фактора (света, температуры, воздуха, влажности, почвы и т. д.).
Ограничивающий фактор - фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма (за пределы допускаемого максимума или минимума): влага, свет, температура, пища и т. д.
Предел выносливости - граница, за пределами которой существование организма невозможно (ледяная пустыня, горячий источник, верхние слои атмосферы). Для всех организмов и для каждого вида существуют свои границы по каждому экологическому фактору отдельно.
Экологическая пластичность- степень выносливости организмов или их сообществ (биоценозов) к воздействию факторов среды.
Климатические факторы - абиотические факторы среды, связанные с поступлением солнечной энергии, направлением ветров, соотношением влажности и температуры.
Фотопериодизм (от греч. "фотос" - свет) - потребность организмов в периодической смене определенной продолжительности дня и ночи.
Сезонный ритм - регулируемая фотопериодизмом реакция организмов на изменение времени года (при наступлении осеннего короткого дня опадают листья с деревьев, готовятся к перезимовке животные; при наступлении весеннего длинного дня начинается возобновление растений и восстановление жизненной активности животных).
Биологические часы - реакция организмов на чередование в течение суток периода света и темноты определенной длительности (покой и активность у животных, суточные ритмы движения цветков и листьев у растений, ритмичность деления клеток, процесса фотосинтеза и т. д.).
Зимняя спячка - приспособление животных к перенесению зимнего времени года (зимний сон).
Анабиоз (от греч. "анабиозис"-оживление)-временное со- стояние организма, при котором жизненные процессы замедлены до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных животных зимой и в жаркий период лета).
Зимний покой - приспособительное свойство многолетнего растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание надземных побегов у травянистых жизненных форм и опадение листьев у древесных и кустарниковых форм.
Морозостойкость - способность организмов выносить низкие отрицательные температуры.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Экологическая система - сообщество живых организмов и среды их обитания, составляющее единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии.
Биогеоценоз (от греч. "биос" - жизнь, "гео" - земля, "це-ноз" - общий) - устойчивая саморегулирующаяся экологическая система, в которой органические компоненты неразрывно связаны с неорганическими.
Биоценоз - сообщество растений и животных, населяющих одну территорию, взаимно связанных в цепи питания и влияющих друг на друга.
Популяция (от франц. "популяцион" - население) - совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида.
Агроценоз (от греч. "агрос" - поле, "ценоз"-общий) -искусственно созданный человеком биоценоз. Он не способен длительно существовать без вмешательства человека, не обладает саморегуляцией и в то же время характеризуется высокой продуктивностью (урожайностью) одного или нескольких видов (сортов) растений либо пород животных.
Продуценты (от лат. "продуцентис"-производящий)-зеленые растения, производители органического вещества.
Консументы (от лат. "консумо"-употреблять, расходовать) - растительноядные и плотоядные животные, потребители органического вещества.
Редуценты (от лат. "редуцере" - уменьшение, упрощение строения)-микроорганизмы, грибы-разрушители органических остатков
Цепи питания - цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества; каждое предыдущее звено является пищей для следующего.
Пищевой уровень - одно звено в цепи питания, представленное продуцентами, консументами или редуцентами.
Сети питания- сложные взаимоотношения в экологической системе, при которых разные компоненты потребляют разные объекты и сами служат пищей различным членам экосистемы.
Правило экологической пирамиды - закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.
Саморегуляция в биогеоценозе- способность к восстановлению внутреннего равновесия после какого-либо природного или антропогенного влияния.
Колебание численности популяции - сменяющее друг друга увеличение или уменьшение числа особей в популяции, которое происходит в связи с изменением сезона, колебаниями климатических условий, урожая кормов, стихийными бедствиями. Благодаря регулярному повторению колебание численности популяции называют также волнами жизни или популяционными волнами.
Регулирование численности популяции - организация мероприятий по регулированию числа особей путем их истребления или разведения.
Исчезающая популяция - популяция, численность видов которой снизилась до принятого минимума.
Промысловая популяция - популяция, добыча особей которой экономически оправдана и не приводит к подрыву ее ресурсов.
Перенаселенность популяции - временное состояние популяции, при котором количество особей превышает величину, соответствующую условиям нормального существования. Чаще всего связано со сменой биогеоценоза.
Плотность жизни - количество особей на единицу площади или объема тон или иной среды.
Саморегуляция численности - ограничивающее действие экологической системы, снижающее численность особей до средней нормы.
Смена биогеоценозов - преемственное естественное развитие экологической системы, при котором одни биоценозы сменяются другими под влиянием природных факторов среды: на месте лесов образуются болота, на месте болот-луга. Смена биогеоценозов может быть вызвана также стихийными бедствиями (пожар, паводок, ветровал, массовое размножение вредителей) или влиянием человека (вырубка леса, осушение или орошение земель, земляные работы).
Восстановление биоценоза - естественнее развитие устойчивой экологической системы, способной к самовосстановлению, которое проходит в несколько этапов на протяжении десятков лет (после вырубки или пожара еловый лес восстанавливается более чем через 100 лет)-
Восстановление биоценоза искусственное - комплекс мероприятий, обеспечивающих возобновление прежнего биоценоза путем посева семян, посадки саженцев деревьев, возвращения исчезнувших животных.
Фитоценоз (от греч. "фитон"-растение, "ценоз"-общий) растительное сообщество, исторически сложившееся в результате сочетания взаимодействующих растений на однородном участке территории. Его характеризуют определенный видовой состав, жизненные формы, ярусность (надземная и подземная), обилие (частота встречаемости видов), размещение, аспект (внешний вид), жизненность, сезонные изменения, развитие (смена сообществ) .

Абиотическая среда – (от греч. a – приставка в значении “не”, “без” и bioticos – жизненный, живой) совокупность неорганических условий (факторов) обитания организмов.

Агробиоценоз – (от греч. agros – поле и биоценоз) совокупность организмов, обитающих на землях с/х пользования, занятых посевами или посадками культурных растений.

Адаптация – (от позднелат. adaptatio – приспособление) в биологии приспособление строения и функций организмов (их популяций) к локальным условиям существования.

Аккумуляция - (от лат. accumulatiop – накопление, собирание в кучу) накопление и отложение наносов, продуктов разрушения, образующихся за счет проявления различных процессов денудации.

Аккумуляция загрязнителей – 1. Накопление разнообразных загрязняющих веществ антропогенного происхождения в различных средах: атмосфере, гидросфере, почве. 2. Накопление загрязнений в живых организмах из окружающей среды и за счет употребления загрязненной пищи.

Аллелопатия – специфическая форма биотических связей, выражающихся во взаимодействии растительных организмов в фитоценозах; химическое влияние одних видов растений на другие посредством специфически действующих выделений.

Аменсализм – форма биотических отношений, при которой для одного из взаимодействующих видов последствия совместного существования отрицательны, тогда как другой не получает от этого ни вреда, ни пользы. Такая форма взаимодействий часто встречается у растений. Например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате сильного затенения ее кроной, тогда как для самого дерева их соседство может быть безразличным.

Антибиоз – в той или иной форме антагонистические отношения, ограничивающие или исключающие совместное существование видов.

уровень прямого и косвенного воздействия человека и его хозяйственной системы на природу и ее отдельные компоненты.

Ареал – (от лат. area – площадь, пространство) область распространения организма на суше или в море.

Атмосфера – (от греч. atmos –пар, spharia –сфера) внешняя газообразная оболочка Земли.

Аут(о)экология – (от греч. autos –сам и экология) раздел экологии, изучающий действие различных факторов среды (преимущественно абиотических) на отдельные виды организмов.

Батиаль – (от греч. bathys – глубокий) зона морского дна, сопутствующая континентальному склону (от 200-500 до 3000 м). Верхняя граница Б. зависит от глубины, на которой пологий шельф переходит в сравнительно крутой склон.

Бенталь – населенная организмами часть дна океанов.

Бентос – (от греч. bentos –глубина) совокупность организмов, обитающих на дне водоемов на разнообразных субстратах.


Биоаккумуляция – (от греч. bios –жизнь и лат. accumulatio – накопление, собирание в кучу) накопление в организме загрязняющих веществ, поступающих из окружающей среды через легкие, кожу и пищеварительный тракт.

Биогеоценоз – (от греч. bios, ge –Земля и koinos –общий) 1) Однородный участок земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва, водная толща и др.) компонентов, объединенных обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Понятие Б., введенное В.Н.Сукачевым (1940), получило распространение в отечественной литературе.

Биоиндикаторы (биоиндикация) – (от греч. bio и лат. indico – указываю определяю) организмы или сообщества организмов, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания.

Биологические ресурсы – включают генетические ресурсы, организмы или их части, популяции или любой другой биотический компонент экосистем, имеющий реальную или потенциальную пользу или ценность для человечества.

Биологические ритмы – периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений.

Биом – (англ. biome от греч. bios – жизнь и лат. –oma – суффикс обозначающий совокупность) совокупность различных групп организмов и среды их обитания в определенной ландшафтно-географической зоне.

Биомасса – (от греч. bios – жизнь и лат. massa –ком, кусок) суммарная масса всех организмов на Земле в отдельных экосистемах, группе видов, отдельных видов и т.д. Может относится к сырому (живому) состоянию организмов или сухому состоянию их тела.

Биосфера – (от греч. bios – жизнь и spharia –шар) область обитания живых организмов, состав, структура и энергетика которой определяется деятельностью всей совокупностью живых организмов – биотой.

Биота – исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объединенных областью распространения.

Биотическая среда – совокупность живых организмов, оказывающих своей деятельностью влияние на другие организмы.

Биотоп – (от греч bios – жизнь и topos – место) участок водоема или суши с однотипными условиями рельефа, климата и других абиотических факторов, занятый определенным биоценозом.

Биоценоз – (от греч. bios – жизнь и koinos – общий) совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоема. Б.- составная часть биогеоценоза.

Буферность экосистемы – способность экосистем противостоять возмущающим воздействиям (в том числе и антропогенного характерна), сохранить свою структуру, функциональные особенности и замкнутость круговорота веществ.

Вид – совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками, имеющих общую эволюционную судьбу, способных скрещиваться друг с другом, образующих единую систему геномов, занимающих единый или частично разорванный ареал.

Виды - аккумуляторы – организмы, способные накапливать загрязняющие вещества в количествах, во много раз превышающих их содержание в окружающей среде.

Виды-индикаторы – высокочувствительные к определенным загрязняющим веществам организмы, отражающие изменение природного фона.

Генофонд – (от греч. genes –рождающий, рожденный и фран. fond –основание) совокупность генов особей, составляющих данную популяцию или вид.

Гербициды – (от лат. herba –трава и caedo –убиваю) вещества из группы пестицидов для уничтожения главным образом сорняков и другой нежелательной растительности.

Гидробионты – (от греч. hydor – вода и bios – жизнь) организмы, обитающие в водной среде.

Гипобиоз – состояние пониженной жизнедеятельности. Представители многих видов при этом закапываются в ил и пережидают неблагоприятные условия среды. Так ведут себя щитни, планарии, малощетинковые черви, моллюски, некоторые рыбы. Многие простейшие образуют цисты, например, инфузории, корненожки, солнечники.

Гомеостаз – способность сохранять постоянство с коррелированных процессов, которые поддерживают большинство устойчивых состояний. В Г. активно участвует внутренняя среда организма (системы) на основе механизма обратной связи, устанавливающая равновесие между потребностью и возможностью.

Гомеостаз экосистемы – (от греч. homoios – подобный, одинаковый и stasis –состояние) способность экосистемы к авторегуляции при изменении условий среды. Г.э. возникает в результате взаимодействия круговоротов веществ и потоков энергии, а также сигналов “обратной связи” от субсистем.

Детрит – (от лат. detritus –истертый) мертвое органическое вещество, например, опавшие листья, сучья и другие остатки растительного и животного происхождения, присутствующие в любой экосистеме и подвергающиеся разложению под воздействием почвенных и водных организмов.

Детритофаги – (от лат. detritus – истертый и греч. phagos – пожиратель) животные, питающиеся детритом, т.е. мертвым, частично разложившимся органическим веществом вместе с содержащимися в нем микроорганизмами. Например, дождевые черви, ракообразные.

Закон минимума (закон Либиха) – урожайность различных культур находится в прямой зависимости от содержания в почве элементов питания, находящихся в минимуме.

Заменимые природные ресурсы – природные ресурсы, которые в процессе использования с развитием научно-технического процесса могут быть уже ныне или в будущем заменены другими их видами.

Зообентос – (от греч. zoon –животное и benthos –глубина) донная фауна, животный бентос, совокупность животных, обитающих на дне водоема.

Зоопланктон – (от греч. zoon – животное и planktos – парящий) совокупность животных, населяющих толщу воды и пассивно переносимых течениями.

Зоофаги – (от греч. zoon – животное и phagos –пожиратель) плотоядные животные, питающиеся другими животными

Исчерпаемые природные ресурсы – природные ресурсы, последовательное использование которых может уменьшить их до уровня, при котором дальнейшая их эксплуатация становится экономически нецелесообразной или же создается угроза полного их исчезновения.

Комменсалы – организмы, извлекающие пользу от сожительства с другими организмами.

Кооперация (сотрудничество) – оба вида образуют сообщество. Оно не является обязательным, но жизнь в сообществе приносит обоим видам пользу.

Кривая выживания – график, отражающий вероятность доживания особей до определенного возраста. Такие графики строятся и, как правило, различаются для групп в пределах вида, выделяемых по различным признакам.

Конвергенция – процесс выработки у не родственных форм организмов признаков внешнего сходства, если эти виды ведут сходный образ жизни в близких условиях среды. Конвергенция признаков у разных форм затрагивает те органы, которые находятся в непосредственном соприкосновении с внешней средой.

Консументы - (от англ. consumers) организмы, питающиеся органическими веществами, накопленными продуцентами – автотрофами, и превращающие их в другие органические вещества.

Климакс – (от англ. climax, plant climax) заключительная стадия сукцессии; растительное сообщество, находящееся в относительном соответствии и динамическом равновесии со средой местообитания (изменяется очень медленно).

Литосфера – (от греч. lithos- камень, сфера) твердая внешняя оболочка Земли, средней условной мощности 16 километров. Толщина Л. на равнинах составляет 30-40 км, в области горных хребтов 50-75 км, а пределах впадин морей – 5-6 км.

Локальное загрязнение – загрязнение окружающей среды в окрестностях промышленных предприятий, строек, карьеров, населенных пунктов и иных мест, не распространяющееся на значительные территории.

Местообитание – часть земного пространства, границы которой ясно делимитированы, охватывающая место с определенными условиями (территория или акватория), обеспечивающая весь цикл развития организма, популяции или вида в целом, где обнаруживается этот вид.

Миграция (животных и растений) – перемещение животных и растений в пространстве, вызванное изменением условий существования в местах обитания или связанные с циклом их развития.

Мониторинг – (англ. monitoring, лат. monitor – предостерегающий) система регулярных длительных наблюдений в пространстве и времени, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогноза в будущем параметров окружающей среды, имеющих значение для человека.

Мутуализм – биотические взаимоотношения, при которыхкаждый из видов может жить, расти и размножаться только в присутствии другого. Они живут в симбиозе.

Неисчерпаемые природные ресурсы – часть природных ресурсов, использование которых человеком не приводит к видимому истощению их запасов ныне и в обозримом будущем (солнечная энергия, внутриземное тепло, энергия приливов и отливов).

Незаменимые природные ресурсы – часть природных ресурсов, которая не может быть заменена другими сейчас или в обозримом будущем (например: средообразующие условия жизни человека).

Нейстон – (от греч. neustos – плавающий) сообщество микроорганизмов, растений и животных, обитающих в поверхностной пленке морских и пресных вод. Это в основном организмы мелких и средних размеров.

Нектон – водные животные, способные к быстрому плаванию и преодолению силы течений, например, рыбы, кальмары, дельфины.

Ноосфера – (от греч. noos –разум и spharia –шар) буквально “мыслящая оболочка”, сфера разума, высшая стадия развития (по В.И.Вернадскому) биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного человечества, с периодом, когда разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития на Земле. Понятие Н. введено французским математиком и философом Э. Леруа (1927) и П. Тейяром де Шарденом (1930) и использовано В.И.Вернадским в статье “Несколько слов о ноосфере” (1944).

Озоновый слой (син. озоновый экран, озоносфера) – слой атмосферы на высоте, примерно, 10-50 км, отличающийся повышенной концентрацией озона (газ молекулы которого состоят из трех атомов кислорода – О 3), практически совпадает со стратосферой атмосферы. Нижняя граница О.с. на полюсах опускается до 7-8 км, а на экваторе поднимается до 17-18 км. Толщина О.с. в среднем всего 3 мм, который изменяется от 2 мм на экваторе до 4,5 мм и на высоких широтах. О.с. поглощает ультрафиолетовое излучение, чем защищает все живое на Земле от губительного воздействия ультрафиолетового излучения.

Окружающая среда – 1) Комплекс всех объектов, явлений и процессов, внешних по отношению к данному организму, популяции или сообществу организмов, но взаимодействующих с ними. Взаимодействие осуществляется через круговорот веществ. 2) Совокупность природных, природно-антропогенных и антропогенных объектов, явлений и процессов, внешних по отношению к человеку, с которыми он взаимодействует в процессе своей деятельности, поэтому часто используют термин “окружающая среда человека”.

Олиготрофы – организмы (растения, микроорганизмы), развивающиеся в среде с низкой концентрацией питательных веществ.

Парниковый эффект – эффект разогрева нижних слоев атмосферы у земной поверхности, вызванный поглощением длинноволнового (инфракрасного) излучения земной поверхности. Главной причиной этого естественного природного процесса служит содержание в атмосфере паров воды, углекислого газа и некоторых других газов (диоксид азота, метан), молекулы которых поглощают тепловое излучение Земли. Их называют парниковыми газами.

Педобионты – обитатели различных слоев почвы.

Пелагиаль – (от греч. pelagos –море) толща воды в открытой части глубоководного водоема.

Перифитон – (от греч. peri –вокруг, около и phyton –растение) сообщество водных организмов-обрастателей, которые покрывают погруженные в воду объекты и предметы – камни, сваи, крупные растения, днища судов и т.д.

Планктон – (от греч. planktos –блуждающий) организмы, живущие во взвешенном состоянии в природных водах, обычно неспособные передвигаться самостоятельно и поэтому переносятся течениями. Если это растения то говорят о фитопланктоне, если животные, то – о зоопланктоне.

Плотность популяции – число особей (биомасса) популяции на единицу пространства или объема. Являясь видоспецифической экологической характеристикой, плотность популяции существенно зависит от факторов окружающей среды.

Популяция – (от лат. populus – народ, население) набор однородных взаимодействующих друг с другом особей, имеющих общее местообитание в виде непрерывного ареала, в пределах которого происходит их размножение и жизнь.

Правило Шелфорда (закон толерантности) – один из основополагающих принципов экологии, согласно которому присутствие или процветание популяции каких-либо организмов в данном местообитании зависит от комплекса экологических факторов, каждому из которых у организма существует определенный диапазон выносливости (толерантности). Диапазон толерантности по каждому фактору ограничен его минимальными и максимальными значениями, в переделах которых только и может существовать организм.

Предел устойчивости – максимум переносимого организмом, сообществом и т.п. воздействия (с сохранением их структуры и функциональных особенностей).

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – максимальная концентрация вредных веществ в почве, воздушной или водной среде, при превышении которой отмечается их негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями.

Продуцент(ы) – (от лат. producentis – создающий) автотрофные организмы, производящие органическое вещество из неорганического с помощью фотосинтеза или хемосинтеза. Это в основном зеленые растения, включая фитопланктон, использующие энергию Солнца.

Профундаль – (от лат. profundus –глубокий) глубинная часть озера, в которую не проникает ветроволновое перемешивание и солнечный свет.

Региональное загрязнение – загрязнение окружающей среды, обнаруживаемое в пределах значительной территории, но не охватывающее всю планету (например: загрязнение Мирового океана нефтепродуктами, вод регионов интенсивного земледелия – соединениями фосфора и азота, атмосферы промышленно развитых территорий – окислами азота, серы, пылью).

Синузия – (от англ. synusium) структурная часть фитоценоза, характеризующаяся определенным составом экологически более или менее сходных видов, относящихся к одной жизненной форме. Обладает пространственной (или временной) обособленностью, а следовательно, и особой фитоценотической средой.

Сообщество – совокупность совместно обитающих организмов разных видов, представляющая собой определенное экологическое единство (например фитопланктон водоема, почвенные животные участка леса). Иногда С. определяется как совокупность всех организмов (растений, животных, микроорганизмов), населяющих участок суши или водоема, и трактуется как синоним термина “биоценоз”. Выделяют также С. растений - фитоценоз и С. животных – зооценоз.

Стенобионт – (от греч. stenos – узкий и греч. biontos- живущий) организм, способный обитать в условиях постоянства какого-либо фактора среды или группы взаимодействующих факторов. Стенобионтность может быть выражена по отношению к температуре (стенотермные организмы), солености (стеногалинные), гидростатическому давлению (стенобатные). Среди С. могут быть организмы нуждающиеся в повышенном значении какого-либо фактора (они обозначаются прибавлением окончания – фил – термофилы, гигрофилы и т.д.). Виды или особи, которые требуют пониженных его доз или отсутствия (обозначаются прибавлением окончания – фоб – кальцефоб, галлофобы и т.д.).

Стресс – (от лат. stress- напряжение) 1) Состояние напряжения организма – совокупность физиологических реакций, возникающих в организме человека или животного (возможно, и у растений) в ответ на воздействие различных неблагоприятных, или, наоборот, исключительно благоприятных факторов.

Сублитораль – (от лат. sub – под и litoralis – береговой) переходная зона между литоралью и профундалью озера, называемая также отсыпью береговой отмели.

Сукцессия – (от лат. successio –преемственность, наследование) развитие экосистемы, которое состоит в изменении во времени видовой структуры и биоценотических процессов. Иными словами это последовательная смена во времени одних биоценозов другими на определенном участке земной поверхности, которые со все большей степенью точности обеспечивают замыкание биохимического круговорота веществ.

Супралитораль – (от лат. supra – над, выше и litoralis – береговой) зона заплеска, зона на границе моря и суши, лежащая выше литорали и незаливаемая во время прилива. Подвергается действию прибоя, покрывается водой при нагонных ветрах и сильных штормах.

Техногенез – процесс изменения природных комплексов и биогеоценозов под воздействием производственной деятельности человека.

Толерантность - (от лат. tolerantia – терпение) способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды. Все организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом величины воздействующего фактора; диапазон между этими двумя величинами представляет собой пределы Т.

Трофическая цепь (цепь питания) – взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии. В Т.ц. при переносе потенциальной энергии от звена к звену большая ее часть (80-90%) теряется, переходя в тепло. Если представить это соотношение количественно, то получится пищевая пирамида. Т.ц. подразделяются на два основных типа: пастбищная и детритная. В пастбищной Т.ц. (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, потом хищники (консументы) 1-го порядка, хищники второго порядка. В детритных Т.ц. (цепи разложения), наиболее распространены в лесах, большая часть растений не поедается, а отмирает и подвергается разложению сапрофитными организмами и минерализации.

Ультраабисаль – (от лат. ultra –сверх, более и греч. abyssos – бездонный) зона наибольших океанических глубин (6-11 км), приуроченных к океаническим желобам, расположенных вдоль материков (Перуанско-Чилийский) или островных цепей (Японский, Марианский) общая площадь У. менее 1,5 % дна океана.

Фауна почвы – выделяют несколько экологических групп почвенных животных: 1) микрофауна – микроскопические животные размером от 2 до 100 мкм. К ним относятся простейшие, коловратки, нематоды; 2) мезофауна – в эту группу объединяются животные с размерами тела от десятых долей до 2-3 мм, например, клещи, коллемболы, двухвостки, многоножки; 3) макрофауна – почвенные животные с размерами тела от 2 до 20 мм. Это личинки насекомых, дождевые черви, медведки, многоножки; 4) мегафауна – это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (кроты, слепыши, слепушонки, цокоры), или часть жизненного цикла (суслики, сурки, кролики, барсуки и т.д.).

Фитобентос – (от греч. phyton –растение и benthos – глубина), донная растительность, совокупность растительных организмов, обитающих на дне реки и водоемов.

Фитопланктон - (от греч. phyton –растение и planktos – парящий, блуждающий) совокупность пассивно парящих и переносимых течениями в толще воды растительных организмов, главным образом, микроскопических водорослей, одноклеточных и колониальных.

Фитофаги – (от греч. phyton –растение и phagos – пожиратель) растительноядные организмы, консументы 1-го порядка. Они обеспечивают первый этап переработки биомассы живых растений по пастбищной цепи.

Фитоценоз – (от греч. phyton –растение и koinos – общий) растительное сообщество, совокупность растений на относительно однородном участке земной поверхности, продуцирующие на основе фотосинтеза органическое вещество. Для Ф. характерен определенный видовой состав и структура, сформировавшиеся в результате отбора видов, способных существовать совместно друг с другом и с иными организмами в определенных условиях.

Флуктуация – это обратимые, разнонаправленные изменения, когда чередуются периоды старения и омоложения популяций и поколения непрерывно сменяют друг друга. Таким образом, численность популяции сохраняется на длительном промежутке времени неизменной, и она сохраняет за собой занимаемую площадь.

Фоновое загрязнение – загрязнение среды физическими, химическими или биологическими агентами, обнаруженными вдали от их источников и практически в любой точке планеты.

Фоновый мониторинг – мониторинг основной задачей которого является фиксация и установление показателей, характеризующих природный фон, а также его глобальные и региональные различия и изменения в процессе развития биосферы.

Хищничество – вид биотических отношений, при котором хищный вид питается другими животными.

Эврибионты – (от греч. “эври” и bios – жизнь) животные или растения, способные существовать при широких изменениях факторов окружающей среды. Так многие наземные животные, обитающие в условиях континентального климата, способны выдерживать значительные колебания температуры (эвритермные организмы), влажности, солнечной радиации и других факторов.

Эврифагия - (от греч. “эври…” и phagos – пожиратель) всеядность, питание животных (эврифагов) самой разнообразной растительной и животной пищей.

Экологическая валентность – степень приспособляемости вида к изменениям условия среды. Количественно она выражается диапазоном изменений среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедеятельность.

Экологическая ниша – (от англ. ecological niche) совокупность химических, физических и биологических факторов, необходимых для жизни организма, обладающего определенными экологическими особенностями. Один и тот же вид может занимает различные экологические ниши в разных частях своего ареала; одна и та же экологическая ниша, в разных географических пунктах, может быть занята разными видами.

Экологический фактор – любое условие среды или воздействующее на среду явление (процесс), на которые живые организмы и косное вещество природы реагирует приспособительными реакциями (за пределами приспособительных способностей лежат факторы, летальные для организмов, и необратимые изменения качества для косного вещества).

Экосистема – до настоящего времени отмечается большое разнообразие определений понятия Э. 1. Э. (Н.Ф. Реймерс. Природопользование.-М.:Мысль.-1990) – а) любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами. б) Э. синоним биогеоценоза. 2. Э. (И.И. Дедю. Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Молдавская Советская энциклопедия.-1989) – термин введенный в науку А. Тенсли (1935) для обозначения любого единства (самого разного объема и ранга), включающего все организмы (т.е. биоценоз) на данном участке (биотопе) и взаимодействующего с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенную трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ внутри системы. 3. Э. (Ю.П.Хрусталев, Г.Г.Матишов. Эколого-географический словарь. -Апатиты: Кольский научный центр.-1996) – единый природный или антропогенно - природный комплекс, состоящий из совокупности живых организмов и окружающей их среды обитания, взаимосвязанных обменом вещества и энергии и объединенных в единое функциональное целое

Экотип – группа особей какого-либо вида растений, приспособленная к определенным почвенно-климатическим условиям.

Энвайронментология – наука об окружающей среде.

Эпипелагиаль – нижняя граница эпипелагиали (не более 200 м) определяется проникновением солнечного света в количестве, достаточном для фотосинтеза. Зеленые растения глубже этой зоны существовать не могут.

Литература

Основная:

1. Бузмаков В.В. Природопользование и сельскохозяйственная экология /Бузмаков В. В., Москаев Ш. А..-М., 2005.-477 с.

2. Горелов А. А. Экология: учебник для вузов /А. А. Горелов.-М.: Академия, 2006.- 400 с.

3. Денисов В.В Экология: Учебное пособие для вузов /Под ред. В.В.Денисова.-Ростов-на-Дону: Издательский центр "МарТ", 2002.-640 с.

4. Дмитриев В. В. Прикладная экология: учебник для вузов /В. В. Дмитриев, А. И. Жиров, А. Н. Ласточкин.-М.: Академия, 2008.-608 с.

5. Колпакова В.П. Основы экологии: Уч. пособие для студентов/ В.П. Колпакова, Н.Д. Овчаренко.– Барнаул: Изд-во АГАУ, 2005. –195 с.

6. Колпакова В. П. Экология: метод. указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ /В. П. Колпакова.-Барнаул: Изд-во АГАУ, 2009.-22 с.

7. Коробкин В. И. Экология: учебник для вузов /Коробкин В. И., Передельский Л. В..-Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.-576 с.

8. Коробкин В. И. Экология: учебник для вузов /Коробкин В. И., Передельский Л. В..-Ростов-на-Дону: Феникс, 2004.-576 с.

9. Общая экология: учебник для вузов /авт.-сост. А. С. Степановских.-М.: ЮНИТИ, 2002.-510 с.

10. Розанов С. И.. Общая экология: учебник для вузов /Розанов С. И..-СПб.: Лань, 2005.-288 с.

11. Розанов С.И. Общая экология: учебник для вузов /Розанов С.И..-СПб.: Лань, 2003.-288 с.

12. Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов /А.С.Степановских.-М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.-703 с.

13. Тетиор А. Н. Городская экология: учебное пособие /Тетиор А. Н..-М.: Академия, 2007.-336 с.

Дополнительная:

1. Вронский В. А. Экология: словарь - справочник /В. А. Вронский.-Ростов н/Д: Феникс, 2002.- 576 с.

2. Игнатов В.Г. Экология и экономика природопользования: Учебное пособие для вузов /Игнатов В.Г., Кокин А.В..-Ростов-на-Дону: "Феникс", 2003.-512 с.

3. Калыгин В. Г. Промышленная экология: учебное пособие для вузов /В. Г. Калыгин.-М.: Академия, 2004.-432 с.

4. Марков Ю.Г. Социальная экология: взаимодействие общества и природы: учебное пособие для вузов /Марков Ю.Г..-Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004.-544 с.

5. Марков Ю.Г. Социальная экология: взаимодействие общества и природы: Учебное пособие /Институт философии и права СО РАН.-Новосибирск: Лада; Наука, 2001.-544 с.

6. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей /Новиков Ю.В..-М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.-560 с.

7. Овчаренко Н.Д. Деловые игры в курсе "Экология": Методические указания для выполнения практических занятий /АГАУ; Сост.: Н.Д. Овчаренко, О.Г. Сидорова, О.Е. Власова.-Барнаул: Изд-во АГАУ, 2003.-21.

8. Потапов А.Д. Экология: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Строительство" /Потапов А.Д..-М.: Высшая школа, 2002.-446 с.

9. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие /Протасов В.Ф..-М.: Финансы и статистика, 2001.-672 с.

10. Протасов В.Ф. Экология: Термины и понятия. Стандарты, сертификация. Нормативы и показатели: Учебное и справочное пособие /В.Ф.Протасов, А.С.Матвеев.-М.: Финансы и статистика, 2001.-208 с.

11. Прохоров Б. Б. Экология человека: учебник для вузов /Прохоров Б. Б..-М.: Академия, 2003.-320 с.

12. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учебное пособие для вузов /Ю.Л.Хотунцев.-М.: Издательский центр "Академия", 2004.-480 с.

13. Экология для технических вузов /В.М.Гарин, И.А.Кленова, В.И.Колесников; Под общ. ред. В.М.Гарина.-Ростов-на-Дону: Феникс, 200.- 1384 с.

Приложения

Приложение 1.

Экология - это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании надорганизменных систем.
Термин «экология» в 1866 г. ввел немецкий эволюционист Эрнст Геккель. Э. Геккель считал, что экология должна изучать различные формы борьбы за существование. В первичном значении, экология - это наука об отношениях организмов к окружающей среде (от греч. «oikos» - жилище, местопребывание, убежище).
Экология, как и любая наука, характеризуется наличием собственного объекта, предмета, задач и методов (объект - это часть окружающего мира, которая изучается данной наукой; предмет науки - это наиболее главные существенные стороны ее объекта).
Объектом экологии являются биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы (Ю. Одум, 1986).
Предметом экологии являются взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой (Э. Геккель, 1870; Р. Уиттекер, 1980; Т. Фенчил, 1987).
Все организмы на Земле существуют в определенных условиях. Та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует, называется среда обитания. Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организм, называются экологические факторы. Факторы, которые необходимы для существования определенного вида, называются факторами-ресурсами. Факторы, которые приводят к снижению численности вида (к егоэлиминации), называются элиминирующими факторами.
Различают три основные группы экологических факторов: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы

Общая характеристика действия экологических факторов

Любой организм должен быть определенным образом приспособлен к воздействию специфических экологических факторов. Разнообразные приспособления организмов называются адаптации. Благодаря разнообразию адаптаций возможно распределение выживаемости организмов в зависимости от интенсивности действия экологического фактора.
Значения экологического фактора, которые наиболее благоприятны для данного вида, называются оптимальными, или просто экологическим оптимумом. Те же значения фактора, которые неблагоприятны для данного вида, называютсяпессимальными, или просто экологическим пессимумом. Существует закон экологического оптимума, согласно которому выживаемость организмов достигает максимума при значениях данного экологического фактора, близких к его среднему значению.
В простейшем случае зависимость выживаемости от действия одного фактора описывается уравнениями нормального распределения, которым соответствуют колоколообразные кривые нормального распределения. Эти кривые иначе называются кривые толерантности, или кривые Шелфорда.
В качестве примера рассмотрим зависимость плотности (выживаемости) некоторой популяции растений от кислотности почвы.
Видно, что популяции данного вида растений достигают максимальной плотности при значениях рН, близких к 6,5 (слабокислые почвы). Значения рН приблизительно от 5,5 до 7,5 образуют для данного вида зону экологического оптимума, или зону нормальной жизнедеятельности. При уменьшении или повышении рН плотность популяции постепенно уменьшается. Значения рН меньше 5,5 и больше 7,5 образуют две зоны экологического пессимума, или зоны угнетения. Значения рН меньше 3,5 и больше 9,5 образуют зоны гибели, в которых организмы данного вида существовать не могут.
Экологическая ниша

Экологическая ниша - это совокупность всех связей вида со средой обитания, которые обеспечивают существование и воспроизведение особей данного вида в природе.
Термин экологическая ниша предложил в 1917 г. Дж. Гриннелл для характеристики пространственного распределения внутривидовых экологических группировок.
Первоначально понятие экологической ниши было близко к понятию местообитание. Но в 1927 г. Ч. Элтон определил экологическую нишу как положение вида в сообществе, подчеркнув особую важность трофических связей. Отечественный эколог Г. Ф. Гаузе расширил это определение: экологическая ниша - это место вида в экосистеме.
В 1984 г. С. Спурр и Б. Барнес выделили три компонента ниши: пространственный (где), временной (когда) и функциональный (как). В этой концепции ниши подчеркивается важность как пространственного, так временного компонента ниши, включающего ее сезонные и суточные изменения с учетом цирканных и циркадных биоритмов.

Часто используется образное определение экологической ниши: местообитание - это адрес вида, а экологическая ниша - его профессия (Ю. Одум).

В 1957-1965 гг. Дж. Хатчинсон определил экологическую нишу как часть экологического гиперпространства, в которой возможно существование и воспроизведение вида. В обычном физическом пространстве положение точки описывается с помощью ее проекции на три взаимно перпендикулярные координатные оси. При добавлении временной координатной оси образуется четырехмерное пространство-время, которое уже нельзя представить графически. Экологическое гиперпространство представляет собой n-мерное пространство, в котором координаты точек определяются проекциями на оси градаций множества экологических факторов: абиотических, биотических, антропогенных. Экологическое гиперпространство отличается от экологического спектра тем, что учитывает взаимодействие экологических факторов между собой в пространстве и времени.
Экосистема - это любое единство, включающее все организмы и весь комплекс физико-химических факторов и взаимодействующее с внешней средой. Экосистемы - это основные природные единицы на поверхности Земли.
Учение об экосистемах было создано английским ботаником Артуром Тенсли (1935).
Для экосистем характерен разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между их живыми и неживыми компонентами. При изучении экосистем особое внимание уделяется функциональным связям между организмами, потокам энергии и круговороту веществ.
Пространственно-временные границы экосистем могут выделяться достаточно произвольно. Экосистема может быть идолговечной (например, биосфера Земли), и кратковременной (например, экосистемы временных водоемов). Экосистемы могут быть естественными и искусственными. С точки зрения термодинамики, естественные экосистемы - всегда открытые системы (обмениваются с внешней средой веществом и энергией); искусственные экосистемы могут быть изолированными (обмениваются с внешней средой только энергией).
Биогеоценозы. Параллельно с учением об экосистемах развивалось и учение о биогеоценозах, созданное Владимиром Николаевичем Сукачевым (1942).
Биогеоценоз - это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, растительности, животного мира и микроорганизмов, почвы, горной породы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействий слагающих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии.
Биогеоценозы характеризуются следующими чертами:
- биогеоценоз связан с определенным участком земной поверхности; в отличие от экосистемы пространственные границы биогеоценозов не могут быть проведены произвольно;
- биогеоценозы существуют длительное время;
- биогеоценоз - это биокосная система, представляющая собой единство живой и неживой природы;
- биогеоценоз - это элементарная биохорологическая ячейка биосферы (то есть биолого-пространственная единица биосферы);
- биогеоценоз - это арена первичных эволюционных преобразований (то есть эволюция популяций протекает в конкретных естественноисторических условиях, в конкретных биогеоценозах).
Таким образом, как и экосистема, биогеоценоз представляет собой единство биоценоза и его неживой среды обитания; при этом основой биогеоценоза является биоценоз. Понятия экосистемы и биогеоценоза внешне сходны, но, в действительности, они различны. Иначе говоря, любой биогеоценоз - это экосистема, но не любая экосистема - биогеоценоз.

Продуктивность трофических уровней
Количество энергии, проходящее через трофический уровень на единице площади за единицу времени, называется продуктивностью трофического уровня. Продуктивность измеряется в ккал/га·год или других единицах (в тоннах сухого вещества на 1 га за год; в миллиграммах углерода на 1 кв. метр или на 1 куб. метр за сутки и т. д.).
Энергия, поступившая на трофический уровень, называется валовой первичной продуктивностью (для продуцентов) илирационом (для консументов). Часть этой энергии расходуется на поддержание процессов жизнедеятельности (метаболические затраты, или затраты на дыхание), часть - на образование отходов жизнедеятельности (опад у растений, экскременты, линочные шкурки и иные отходы у животных), часть - на прирост биомассы. Часть энергии, затраченная на прирост биомассы, может быть потреблена консументами следующего трофического уровня.
Энергетический баланс трофического уровня может быть записан в виде следующих уравнений:
(1) валовая первичная продуктивность = дыхание + опад + прирост биомассы
(2) рацион = дыхание + отходы жизнедеятельности + прирост биомассы
Первое уравнение применяется по отношению к продуцентам, второе - по отношению к консументам и редуцентам.
Разность между валовой первичной продуктивностью (рационом) и затратами на дыхание называется чистой первичной продуктивностью трофического уровня. Энергия, которая может быть потреблена консументами следующего трофического уровня, называется вторичной продуктивностью рассматриваемого трофического уровня.
При переходе энергии с одного уровня на другой часть ее безвозвратно теряется: в виде теплового излучения (затраты на дыхание), в виде отходов жизнедеятельности. Поэтому количество высокоорганизованной энергии постоянно уменьшается при переходе с одного трофического уровня на последующий. В среднем на данный трофический уровень поступает. 10 % энергии, поступившей на предыдущий трофический уровень; эта закономерность называется правилом «десяти процентов», или правилом экологической пирамиды. Поэтому количество трофических уровней всегда ограничено (4-5 звеньев), например, уже на четвертый уровень поступает только 1/1000 часть энергии от поступившей на первый уровень.

Динамика экосистем
В формирующихся экосистемах на образование вторичной продукции расходуется лишь часть прироста биомассы; в экосистеме происходит накопление органического вещества. Такие экосистемы закономерно сменяются другими типами экосистем. Закономерная смена экосистем на определенной территории называется сукцессия. Пример сукцессии: озеро > зарастающее озеро >болото > торфяник > лес.
Различают следующие формы сукцессий:
- первичные - возникают на ранее незаселенных территориях (например, на незадернованных песках, скалах); биоценозы, первоначально формирующиеся в таких условиях, называются пионерными сообществами;
- вторичные - возникают в нарушенных местообитаниях (например, после пожаров, на вырубках);
- обратимые - возможен возврат к ранее существовавшей экосистеме (например, березняк > гарь > березняк > ельник);
- необратимые - возврат к ранее существовавшей экосистеме невозможен (например, уничтожение реликтовых экосистем; реликтовая экосистема - это экосистема, сохранившаяся от прошлых геологических периодов);
- антропогенные - возникающие под воздействием человеческой деятельности.
Накопление органического вещества и энергии на трофических уровнях приводит к повышению устойчивости экосистемы. В ходе сукцессии в определенных почвенно-климатических условиях формируются окончательныеклимаксные сообщества. В климаксных сообществах весь прирост биомассы трофического уровня расходуется на образование вторичной продукции. Такие экосистемы могут существовать бесконечно долго.
В деградирующих (зависимых) экосистемах энергетический баланс отрицательный - энергии, поступившей на низшие трофические уровни, недостаточно для функционирования высших трофических уровней. Такие экосистемы неустойчивы и могут существовать только при дополнительных затратах энергии (например, экосистемы населенных пунктов и антропогенных ландшафтов). Как правило, в деградирующих экосистемах число трофических уровней снижается до минимума, что еще больше увеличивает их неустойчивость.

Представления о биосфере как «области жизни» и наружной оболочке Земли восходят к Ж. Б. Ламарку. Термин «биосфера» ввел австрийский геолог Эдуард Зюсс (1875), который понимал биосферу как тонкую пленку жизни на земной поверхности, которая в значительной мере определяет «лик Земли». Однако целостное учение о биосфере разработал российский ученый Владимир Иванович Вернадский (1926).
В настоящее время существует множество подходов к определению понятия «биосфера».
Биосфера - это геологическая оболочка Земли, сложившаяся в ходе исторического развития органического мира.
Биосфера - это активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.
Биосфера - это оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной жизнедеятельностью живых организмов; это самая большая из известных экосистем.

Структура биосферы
Биосфера включает в свой состав как витасферу (совокупность живых организмов), так и суммарные результаты деятельности ранее существовавших организмов: атмосферу, гидросферу, литосферу.
Область, в которой регулярно встречаются живые организмы, называется эубиосфера (собственно биосфера). Общая толщина эубиосферы. 12-17 км.
По отношению к эубиосфере выделяют следующие слои биосферы:
- апобиосфера - лежит над парабиосферой - живые организмы не встречаются;
- парабиосфера - лежит над эубиосферой - организмы попадают случайно;
- эубиосфера - собственно биосфера, где организмы встречаются регулярно;
- метабиосфера - лежит под эубиосферой - организмы попадают случайно;
- абиосфера - лежит под метабиосферой - живые организмы не встречаются.
Аэробиосфера - включает нижнюю часть атмосферы. В состав аэробиосферы входят:
а) тропобиосфера - до высоты 6...7 км;
б) альтобиосфера - до нижней границы озонового экрана (20...25 км).
Озоновый экран - это слой атмосферы с повышенным содержанием озона. Озоновый экран поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, которое губительно действует на все живые организмы. В последние десятилетия в приполярных областях наблюдаются «озоновые дыры» - области с пониженным содержанием озона.
Гидробиосфера - включает всю гидросферу. Нижняя граница гидробиосферы. 6...7 км, в отдельных случаях - до 11 км. К гидробиосфере относятся:
а) аквабиосфера - реки, озера и другие пресные воды;
б) маринобиосфера - моря и океаны.
Террабиосфера - поверхность суши. К террабиосфере относятся:
а) фитосфера - зона обитания наземных растений;
б) педосфера - тонкий слой почвы.
Литобиосфера. Нижняя граница литобиосферы. 2...3 км (реже - до 5...6 км) на суше и. 1...2 км ниже дна океана. Живые организмы в составе литобиосферы встречаются редко, однако осадочные породы в составе биосферы возникли под влиянием жизнедеятельности организмов.
В.И. Вернадский выделил в составе биосферы 7 типов веществ: живое вещество, биогенное вещество (ископаемое горючее, известняки), косное вещество (изверженные горные породы), биокосное вещество (почва), радиоактивноевещество, рассеянные атомы и вещество космического происхождения.
Функции живого вещества в биосфере разнообразны:
- Энергетическая - аккумуляция солнечной энергии в ходе фотосинтеза; за счет солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле.
- Газовая - состав современной атмосферы (в частности, содержание кислорода и углекислого газа) сложился, в значительной мере, под воздействием жизнедеятельности организмов.
- Концентрационная - в результате жизнедеятельности организмов сложились все виды ископаемого топлива, многих руд, органическое вещество почвы и т.д.
- Окислительно-восстановительная - в ходе жизнедеятельности живых организмов постоянно протекают окислительно-восстановительные реакции, обеспечивающие круговорот и постоянные превращения углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора, серы, железа и других элементов.
- Деструкционная - в результате разрушения погибших организмов и продуктов их жизнедеятельности происходит превращение живого вещества в косное, биогенное и биокосное.
- Средообразующая - организмы различным образом преобразуют физико-химические факторы среды.
- Транспортная - перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

Взаимосвязь между компонентами биосферы
Растения являются продуцентами органического вещества, поэтому именно с них в экосистемах всегда начинаются цепивыедания, или пастбищные цепи. Микроорганизмы-редуценты осуществляют перевод элементов из органической формы внеорганическую. Хемосинтезирующие организмы изменяют степени окисления элементов, переводят их из нерастворимой формы в растворимую, и наоборот.
Таким образом, с помощью растений и микроорганизмов осуществляется круговорот углерода, кислорода и элементов минерального питания.
Общая масса живого вещества биосферы составляет 2.500.000.000.000 тонн (или 2,5 триллиона тонн). Ежегодная продукция растений Земли превышает 120 млрд. тонн (в пересчете на сухое вещество). При этом поглощается примерно 170 млрд. тонн углекислого газа, расщепляется 130 млрд. тонн воды, выделяется 120 млрд. тонн кислорода и запасается 400·1015 килокалорий солнечной энергии. В процессы синтеза и распада ежегодно вовлекается около 2 млрд. тонн азота и около 6 млрд. тонн фосфора, калия, кальция, магния, серы, железа и других элементов. За 2 тысячи лет весь кислород атмосферы проходит через растения.
Перемещение элементов по цепям (сетям) питания называется биогенная миграция атомов. Подвижные животные (птицы, рыбы, крупные млекопитающие) способствуют перемещению элементов на значительные расстояния.

Основные законы экологии популярно сформулированы американским экологом Б. Коммонером.
Первый закон: «Всё связано со всем». Небольшой сдвиг в одном месте экологи-
ческой сети может вызвать значительные и долговременные последствия совсем в другом.
Второй закон: «Всё должно куда-то деваться». В сущности, это переформулировка хорошо известного закона сохранения материи. Б. Коммонер пишет: «Одна из главных причин нынешнего кризиса окружающей среды состоит в том, что огромные количества разных веществ извлечены из земли, где они были в связанном виде, преобразованы в новые, часто весьма активные и далекие от природных соединений» («Замыкающий круг», 1974).
Третий закон: «Природа знает лучше». Устойчивые при- родные экологические системы — сложнейшие образования, и организация их произошла в результате эволюционного развития, отбора из множества вариантов. Поэтому логично предположить, что природный — лучший вариант и каждый новый вариант будет хуже. Но это не значит, что природу нельзя изменять, улучшать, приспосабливать к интересам человека, просто делать это необходимо грамотно, опираясь на строгие научные знания о природе и предусмотрев все возможные отрицательные последствия.
Четвертый закон: «Ничто не дается даром» или «За всё надо платить». Смысл этого закона в том, что мировая экосистема представляет собой единое целое и, изменяя ее в какой-то незначительной мере в одном
месте, мы должны научно предусмотреть, какие сдвиги могут произойти в других местах. То, что человек отнял у природы или испортил, он должен исправить и вернуть. Иначе начнутся такие сдвиги, которые трудно не только исправить, но даже предвидеть. Могут развиться изменения, которые будут угрожать существованию человеческой цивилизации.

Основные понятия и термины

1. Экология - это наука, изучающая закономерности взаимоотношений организмов между собой и с окружающей средой, структуру и функционирование надорганизменных биологических систем.

2. Экологические факторы - это отдельные элементы среды, взаимодействующие с организмами, на которые живое реагирует приспособительными реакциями.

3. Экологическая ниша - это совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе.

4. Биологический оптимум - это сочетание интенсивности факторов, соответствующее наилучшим показателям для жизнедеятельности организма.

5. Толерантность - способность организмов переносить отклонения экологических факторов от оптимальных для себя значений.

6. Экологическая валентность - это степень приспособляемости вида к изменениям условий среды.

7. Эврибионт – это организм, способный существовать при широких изменениях факторов окружающей среды.

8. Стенобионт - это организм, способный обитать только в условиях устойчивого постоянства какого-либо фактора или групп взаимодействующих факторов окружающей среды.

9. Ограничивающий фактор - это фактор среды, вышедший за границы выносливости данного вида и затрудняющий его существование в данных условиях, несмотря на оптимальное сочетание остальных факторов.

10. Фотопериодизм - это реакция организмов на смену дня и ночи, проявляющаяся в колебаниях интенсивности физиологических процессов.

11. Анабиоз - это временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедлены до минимума и все видимые признаки жизни отсутствуют.

12. Фенология - это наука о сезонных явлениях природы и сезонных аспектах жизнедеятельности отдельных видов организмов.

13. Биоритмы - это периодически повторяющиеся колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений, дающие возможность приспосабливаться к изменениям среды.

14. Биоценоз, или сообщество - это взаимосвязанная совокупность популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих однородный участок суши или водоема.

15. Биотоп - это относительно однородное по абиотическим факторам среды пространство, занятое одним биоценозом.

16. Экосистема - это эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная самоподдерживающаяся и саморегулирующаяся биологическая система, состоящая из организмов и абиотической среды, объединенных обменом веществ и энергии.

17. Климатоп - это сочетание физико-химических характеристик среды (газовый состав, влажность, температура и т. п.), существенных для населяющих эту среду организмов и их сообществ.

18. Эдафотоп, или эдатоп - это совокупность условий среды обитания организмов и их сообществ, создаваемых почвой.

19. Стация - это часть местообитания вида, характеризующаяся особыми экологическими условиями и обычно используемая для питания, размножения, переживания неблагоприятных условий.

20. Продуценты - это организмы-автотрофы, производящие органические вещества из неорганических; являются первичным звеном в пищевых цепях экосистем.

21. Консументы - это организмы- гетеротрофы, потребляющие готовые органические вещества, созданные организмами- автотрофами.

22. Редуценты - это организмы- гетеротрофы, превращающие в ходе своей жизнедеятельности органические остатки в неорганические вещества.

23. Эдификаторы - это виды организмов, главным образом растений, играющие ведущую роль в организации структуры и функционировании экосистемы.

24. Детрит - это мелкие органические частицы, остатки разложившихся животных, растений и грибов вместе с содержащимся в них микроорганизмами; играют важную роль в круговороте веществ в экосистеме.

25. Ярусность - это расчлененность наземной экосистемы на слагающие ее структурные и функциональные слои.

26. Экологические пирамиды – это графическое изображение соотношения между основными функциональными группами организмов в экосистеме, выражаемое в единицах массы, числе особей или количестве энергии.

27. Биомасса - это выраженное в единицах массы или энергии количество живого вещества тех или иных организмов, приходящееся на единицу площади или объема экосистемы.

28. Продуктивность, или продукция - это прирост живого вещества, производимый популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади или объема.

29. Эвтрофикация - это накопление в водных экосистемах биогенных элементов под воздействием антропогенных или природных факторов.

30. Сукцессия - это последовательная смена экосистем, преемственно возникающих на определенном участке земной поверхности под влиянием внешних и внутренних процессов.

31. Климакс - это заключительное, относительно устойчивое состояние сменяющих друг друга экосистем, в значительной мере соответствующее экологическим условиям данной местности.

32. Агроценоз, или агробиоценоз - это сообщество растений, животных, грибов и микроорганизмов, созданное для получения сельскохозяйственной продукции, поддерживаемое и регулируемое человеком.

33. Биом - это совокупность различных групп организмов и среды их обитания в определенной ландшафтно-географической зоне.

34. Биогеохимический круговорот, или биогеохимические циклы - это постоянный обмен веществ и энергией между различными компонентами биосферы, обусловленный жизнедеятельностью организмов и имеющий замкнутый характер.

35. Планктон - это совокупность организмов, обитающих в толще воды и неспособных активно противостоять течению.

36. Бентос - это совокупность организмов, обитающих на дне водоемов, в его грунте и на грунте.

37. Ноосфера - это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного человечества.

38. Мониторинг - это комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов, возникающих под влиянием антропогенных воздействий.

39. Биоиндикаторы - это организмы, присутствие, количество или особенности, развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания.

40. Кадастр - это систематизированный свод данных, включающий качественную и количественную опись биологических объектов или явлений с их эколого-социальной оценкой.