Курс лекцій для студентів неекологічних спеціальностей

Важливо усвідомити різницю та приорітетність ролей у відносинах Природа – Людина – Цивілізація. Першостепенне значення має проникнення в ідею гармонії, а не просто співіснування. Сліпа віра в рівноправне та взаємовигідне положення цих двох першооснов життя призвело до кризи в тому чи іншому розумінні цього слова. Це співіснування уже давно перестало бути взаємовигідним та корисним. Це і зумовило антропогенні зміни в природі, яка, в свою чергу, теж певним чином впливає на людську істоту. Отже, це таке собі коло, яке можливо і необхідно розірвати.

Сьогодні всім ясно, що здорове навколишнє середовище не менш значуще, ніж матеріальні і духовні потреби. Без глобальної перебудови відносин в системі «Людина – Природа» всі заходи економічного, екологічного, науково-технічного характеру будуть мати лише приватне значення і не зможуть стати скільки- небудь серйозною перешкодою на шляху екологічної катастрофи. Фахівці, які займаються цією проблемою прийшли до висновку: «Або людина повинна змінитися, або їй призначено зникнути з лиця Землі».

 

Мета: Пізнання студентами функціональних систем біосфери, їх ознак, усвідомлення всезагальних зв’язків і взаємодії живих і неживих компонентів, принципів функціонування екосистем і забезпечення їх стійкості.

1. Екосистеми і біогеоценоз, поняття. Компоненти біогеоценозу. Ознаки для характеристики екосистем.
2. Абіотичні фактори екосистем, їх розподіл за призначенням, типи дії їх.
3. Найбільш важливі фактори з погляду життєдіяльності організмів (територія, температура, сонячна радіація, газовий склад повітря), їх значення для функціонування екосистем.
4. Грунт як біокосний елемент екосистеми: головні фактори утворення грунту, структура і екосистемні функції його.
5. Життя в грунті, механізми добування рослинами поживних речовин.
6. Живі організми в екосистемах, види структур біоценозу, правило формування видового складу біоценозу.
7. Основні форми зв’язків між організмами в біоценозі.
8. Принципи функціонування екосистем. Порушення цих принципів людиною.
9. Забезпечення стійкості екосистем (біотичний потенціал та опір середовища).
10. Сукцесія – окремий випадок еволюції екосистем. Первинна та вторинна сукцесії.
11. Основні природні екосистеми Землі (суходоли і екосистеми водойм). Розподіл екосистем за продуктивністю.

Екосистема – основна структурна одиниця біосфери. Поняття про екосистеми надзвичайно важливе для аналізу всього різноманіття екологічних явищ.

Основоположником вчення про екосистеми є англійський еколог А. Тенслі (1935). Екосистемою називають сукупність організмів, які спільно проживають, та умови їх існування, що знаходяться в закономірному зв’язку одне з одним. Екосистема – це поняття безрозмірне, без фіксованих меж, це загальне поняття. Екосистема – це і невеличкий ставок і світовий океан, великий ліс і окреме дерево. У сучасній екології поняття екосистема є розмитим.

Термін екосистема близький до терміну «біогеоценоз», введеного в обіг російським ученим В Сукачовим у 1940 році. Біогеоценоз – це природна ділянка земної поверхні з певним складом живих і неживих компонентів і динамічною взаємодією між ними.

Біогеоценоз містить два компоненти:

1. Екотоп – (грец. топос – місце) – сукупність на певній території абіотичних чинників (кліматичних і грунтових) ;
2. Біоценоз – сукупність живих організмів (рослин, тварин, мікроорганізмів, грибів) – біотичний чинник.

Поняття біогеоценоз і екосистема майже ідентичні, можливо останнє ширше і тому більш вживане.

Для характеристики екосистем використовують досить великий набір ознак, основні із них:

1. Видовий склад живих організмів;
2. Співвідношення в екосистемі організмів із різними типами живлення;
3. Розмір створюваної в екосистемі первинної та вторинної біологічної продукції;
4. Інтенсивність потоку енергії через екосистему та швидкість кругообігу речовин;
5. Режим абіотичних умов та ресурсів.

Абіотичні фактори – це фактори неживої природи, вони визначають можливість існування всіх груп організмів у тому чи іншому середовищі, впливаючи на географічне поширення рослин, тварин, мікроорганізмів. В екосистемах абіотичні фактори виступають як ланка, що зв’язує різні групи організмів, забезпечуючи структурно-функціональну цілісність екосистем.

За своїм значенням абіотичні фактори поділяються в екосистемах на дві групи:

1. Ресурси, тобто такі фактори, що використовуються живими організмами та розподіляються між ними (вода, поживні речовини) ;
2. Умови існування, тобто неподільні абіотичні фактори, які не витрачаються в процесі життєдіяльності та в однаковій мірі впливають на всі живі організми в даній екосистемі (температура, рН грунту, світло та ін.).

Всі абіотичні фактори підрозділяють на:

• кліматичні фактори (температура, режим освітленості, повітря та інші);
• адафічні фактори, що включають у себе ресурси та умови, пов’язані з грунтом (тип грунту, його фізико-хімічні особливості, склад грунтового розчину, тощо) ;
• фактори, що діють у товщі води та мають значення для водних екосистем.

Відповідно до В. Р. Вільямса (1939) для живих організмів однаково важливі чотири фактори: світло, тепло, вода та їжа.

К. А. Куркін (1972) класифікує фактори по типу їх дії:

• такі, що стабільно діють у даній екосистемі та протягом тривалого часу не змінюють свого значення;
• багаторазові коливання значень даного фактора протягом одного вегетаційного сезону;
• флуктуаційні, які коливаються упродовж років;
• багаторічно-циклічні, з періодичністю дії, що складає цикли тривалістю в десятки та сотні років.

З погляду життєдіяльності організмів найбільш важливими є доступність території, температурний режим, сонячна радіація, забезпеченість вологою та газовий склад атмосфери.

Територія. Наявність необхідного простору є досить важливим фактором для мешканців тієї, чи іншої екосистеми. Територія – це перш за все ресурси. Зайняти