Содержание
1.Структура природной среды Земли
2. Биоценоз
3. Экологические факторы как специфические элементы природной среды
1. Структура природной среды Земли
«Биосфера, - говорил В. И. Вернадский, - это среда нашей жизни, это та «природа», которая нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке». По его определению, биосфера - наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни. О ее основных компонентах (живое вещество, биогенное, косное и биокосное вещество) мы говорили в предыдущем разделе. Тогда же мы говорили и о том, что биосфера состоит из трех основных геосфер: гидросферы, атмосферы и литосферы. Совокупность этих геосфер составляет среду обитания живых организмов, или природную среду.
Природная среда - это совокупность природных тел или веществ, окружающих живые организмы; иными словами - это природное окружение или совокупность природных условий, в которых протекает деятельность какого-либо организма.
Природная среда - это сложное образование, которое включает в себя внешнюю среду и биоценотическую. Внешняя среда, или среда обитания, - совокупность всех материальных тел, сил и явлений природы, ее вещество и пространство, находящиеся в непосредственном контакте с живыми организмами. Биоценотическая среда представляет собой внутреннюю среду биоценоза, созданную совокупным влиянием организмов на внешнюю среду интеграцией эдасфер, круговоротом веществ, трансбиотическими взаимоотношениями и др. В основе биоценотической среды лежат особенности внешней среды (воздушной, минеральной, водной). Биоценотические среды являются неотъемлемой частью биоценозов, превращающей их в ценоэкосистемы.
Что касается конкретно человека, то по отношению к нему природной средой (окружающей человека средой) можно назвать совокупность естественных и измененных деятельностью человека абиотических и биотических факторов, оказывающих непосредственное и опосредованное воздействие на человека, а также естественно-ресурсных экономических показателей функционирования народного хозяйства в настоящем и будущем.
Основные направления экологического воздействия природной среды на человека и общество выражается в поддержании биологического режима жизни на Земле (экологическая функция), обеспечении материального благосостояния человека и общества (экономическая функция), укреплении здоровья, нравственного воспитания и совершенствовании человека (культурно-оздоровительная функция).
А теперь кратко остановимся на характеристике отдельных структурных элементов природной среды.
К гидросфере относятся: весь огромный Мировой океан, занимающий 71 % поверхности земного шара, проточные и стоячие внутренние водоемы и, наконец, грунтовые воды. Существуют большие различия в химическом составе не только между морской водой, богатой ионами Nа+, Mg2+, Cl¾ и SO42¾, со средним содержанием солей 35 г/л, и пресной водой, в которой обычно больше ионов Са2+ и НСО3¾; кроме того, имеются местные различия, зависящие от характера притоков и степени перемешивания воды. Благодаря водным течениям происходит выравнивание температуры; там, где они отсутствуют, вследствие сильного поглощения солнечной радиации верхними слоями воды возникает очень характерная зональность температуры и плотности, которая оказывает большое влияние на питание, продуктивность и распространение водных организмов.
Атмосфера - газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее суточном и годовом вращении. Атмосферный воздух состоит (в среднем) из 78 % азота, 21 % кислорода, 0,03 % двуокиси углерода, а также небольшого количества водяного пара и благородных газов (аргон, гелий, водород и др.). Кроме того, воздух содержит газообразные и твердые загрязняющие примеси. Воздушная оболочка снабжает растения углекислотой, животных, человека и растения кислородом, поглощает водяной пар, образующийся при испарении и выполняет ряд других специфических функций, о которых мы поговорим в последующих разделах.
Литосфера, которая до 60-х гг. понималась как синоним земной коры, - неисчерпаемая кладовая многочисленных химических элементов, которые нужны живым организмам для построения веществ их тела. Литосфера обменивается веществами с гидросферой, а также выделяет газы и выбрасывает другие вещества (например, при вулканических извержениях) в атмосферу. Но прежде всего литосфера служит исходным материалом для образования почвы.
Почва - не просто поверхностный разрыхленный слой литосферы: это продукт превращения и смешивания минеральных и органических веществ.
Атмосфера, гидросфера и литосфера существовали и до возникновения жизни, но только с появлением живых существ они стали тем, что мы называем «окружающей средой». По определению А. Тинемана окружающая среда - это совокупность внешних условий, которые воздействуют на живой организм или на сообщество организмов (биоценоз) в его местообитании (биотопе). Только у живых существ есть окружающая среда! К ней относятся не одни лишь физические условия, но и совместно обитающие организмы.
Среда, населенная организмами, составляет экосферу Земли. Вместе с Г. Вальтером мы можем различать биогеосферу (сухопутную часть экосферы) и биогидросферу (моря).
Биосфера имеет мозаичное строение, слагаясь из отдельных относительно самостоятельных частей. Эти части, получившие название биоценозов и экосистем, представляют собой своеобразную уменьшенную модель биосферы.
2. Биоценоз
Биоценоз - это совокупность популяций различных видов живых организмов, населяющих какой-либо более или менее однородный участок земной поверхности (суши или водоема). Биоценоз характеризуется определенными отношениями организмов между собой и приспособленностью к окружающей их среде (биотопу). Он моет быть составлен немногими (олигоценоз) и многими (полиценоз) видами. Один вид биоценоз составлять не может: даже в сельскохозяйственной монокультуре (пшеничное поле, яблоневый сад и пр.) всегда участвуют многие виды наземных и почвенных организмов.
Биоценоз принято делить по систематическим признакам на фитоценоз, зооценоз и микробоценоз. Функционально-экологически биоценоз делится по ступеням экологической пирамиды на группы организмов - продуцентов, консументов и редуцентов, объединенных трофическими связями. Вместе с биотопом биоценоз составляет биогеоценоз. Структурно биоценоз делят на горизонты, слои, ярусы, пологи, меротопы. Биоценозы, развиваясь, либо самообновляются, либо после фазы самообновления стареют и в результате сукцессии относительно быстро и закономерно сменяются другими биоценозами.
Как функциональные части биогеоценозов биоценозы составляют практически непрерывный биоценотический покров - континуум. Как сложное своеобразное образование биоценоз характеризуется биомассой (первичной и вторичной) и биологической продуктивностью.
Более широким понятием, чем экосистема, является ландшафт. Ландшафт - конкретная территория, однородная по своему происхождению и истории развития и неделимая по зональным и азональным признакам, обладающая единым геологическим фундаментом, однотипным рельефом, общим климатом, единообразным сочетанием гидротермических условий, почв, биоценозов и определенной структурой, т.е. закономерным сочетанием его морфологических частей (местностей, урочищ, фаций); это основная единица физико-географического районирования. В зависимости от происхождения различают ландшафт: природный, геохимический, культурный, акультурный, антропогенный, агрикультурный, болотный, географический, элементарный и др.
Важное свойство ландшафта - быть средовоспроизводящей системой условий, необходимых для жизнедеятельности живых организмов, - поддерживать газовый состав воздуха, качество воды и почвы в экологически оптимальных пределах.
3. Экологические факторы как специфические элементы природной среды
Организмы не могут существовать изолированно от окружающей их среды со всем многообразием ее природных условий. Взаимодействия между компонентами биоценоза осуществляются через определенные элементы среды, т.е. посредством определенных факторов, действующих на биологические объекты. Однако не все факторы одинаково влияют на организм. Есть такие элементы среды, факторы, которые безразличны для организма. Поэтому необходимо различать средообразующие элементы, или факторы вообще, и экологические факторы, оказывающие определенное воздействие на организм.
Раздел экологии, который занимается изучением взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой носит название аутэкология (факторальная экология). Так что же такое вообще экологический фактор?
Экологическими факторами называют элементы среды, оказывающие существенное влияние на живой организм. Они по своим особенностям весьма разнообразны, имеют различную природу и специфику действия.
Понятие экологического фактора - одно из наиболее общих и чрезвычайно широких понятий экологии. В соответствии с этим задача классификации экологических факторов оказалась весьма сложной, так что общепринятого варианта до сих пор нет. В то же время достигнуто согласие относительно целесообразности использования при классификации экологических факторов определенных признаков. Прежде всего экологические факторы делятся на внешние (экзогенные или энтопические) и внутренние (эндогенные) по отношению к данной экосистеме. К внешним относятся факторы, действие которых в той или иной степени определяют изменения, происходящие в экосистеме, но сами они практически не испытывают ее обратного воздействия. Таковы солнечная радиация, интенсивность атмосферных осадков, атмосферное давление, скорость ветра, скорость течения и т.д. В отличие от них внутренние факторы соотносятся со свойствами самой экосистемы (или отдельных ее компонентов) и в действительности образуют ее состав. Таковы численности и биомассы популяций, запасы различных веществ, характеристики приземного слоя воздуха, водной или почвенной массы и т.д.