Основні поняття та терміни екології. Закони екології

Закон оптимальності: жодна система не може звужуватися або розширюватися до нескінченності. Жоден цілісний організм не може перевищити певних критичних розмірів, які забезпечують підтримку його енергетики. Ці розміри залежать від умов живлення та факторів існування. В екології закон оптимальності допомагає знайти оптимальні, з точки зору продуктивності, розміри для ділянок полів, вирощуваних тварин, рослин.

Закон однонаправленості потоку енергії: енергія, яку одержує екосистема і яка засвоюється продуцентами, розсіюється або разом з їх біомасою незворотньо передається консументам 1, 2, 3 та інших порядків, а потім редуцентам, що супроводжується втратою певної кількості енергії на кожному трофічному рівні як наслідок процесів, які супроводжують дихання. У зворотній потік (від редуцентів до продуцентів) потрапляє дуже мало початкової енергії – не більше 10%. Зворотній потік з більш високих на більш низьки рівні набагато слабший – не більше 0, 5-0, 25% і тому говорити про кругообіг енергії в біоценозі не доводиться. За цим законом можна виконувати розрахунки земних площ, лісних угідь з метою забезпечення населення продовольством та ін. ресурсами.

Закон рівнозначності умов життя: всі природні умови середовища необхідні для життя, відіграють рівнозначні ролі. Звідси випливає інший закон – сукупної дії екологічних факторів.

Закон розвитку довкілля: будь-яка природна система розвивається лише за рахунок використання матеріальної енергії та інформаційних можливостей. Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий – це висновок із законів термодинаміки.

З цього закону випливають наступні висновки:

абсолютно безвідходне виробництво неможливе;

будь-яка більш високоорганізована система у своєму розвитку є потенційною загрозою для менш організованих систем;

біосфера землі як система розвивається за рахунок внутрішніх і космічних ресурсів.

Закон сукупної дії природніх факторів (закон Мітчерміха-Гінемана-Бауле) : обсяг врожаю залежить не від окремого, навіть лімітуючого фактора, а від всієї сукупності факторів одночасно. Частку кожного фактора в сукупній їх дії можна визначити. Закон має силу, коли вплив є монотонним, і при цьому максимально виявляється кожен фактор за умови незмінності інших.

Закон грунтостомлення (зниження родючості) : поступове зниження природної родючості грунтів відбувається внаслідок тривалого їх використання і порушення природних процесів грунтоутворення, а також внаслідок тривалого вирощування монокультур, накопичення токсичних речовин, які виділялися рослинами, залишків пестицидів та мінеральних добрив.

Закон фізично-хімічної єдності живої речовини (сформульований В. Вернадським) : уся жива речовина землі має єдину фізико-хімичну природу. З цього випливає, що шкідливе для однієї частини живої речовини шкодить і іншій її частині, тільки різною мірою.

 

 

Повітряна оболонка Землі, її атмосфера є однією з найголовніших умов життя. Без їжі людина може прожити місяць, без води – тиждень, а без повітря не може прожити ы двох хвилин. Атмосфера має величезне екологічне значення. Вона захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів, регулює сезонні й добові коливання температури, є носієм тепла й вологи. Якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури на ній досягли б ±200 °С. Через атмосферу відбуваються фотосинтез та обмін енергії й інформації – основні процеси біосфери. Атмосфера спричиняє ряд складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо). Для деяких організмів (бактерії, літаючі комахи, птахи та ін.) атмосфера є основним середовищем життя.

Повітря має такий хімічний склад: азоту-78, 08%, кисню-20, 94%, інертних газів-0, 94%, діоксиду вуглецю-0, 04%. Ці показники в приземному шарі можуть коливатися в незначних межах. Людині головним чином потрібен кисень, без якого вона не зможе жити, як і решта живих організмів. Але зараз вивчено і доведено, що інші складові частини повітря також мають велике значення.

Кисень – газ без кольору та запаху, добре розчинний у воді. Людина за добу вдихає у стані спокою приблизно 2722 л (25 кг) кисню. У видихуваному повітрі міститься близько 16% кисню. Цього достатньо, наприклад, для забезпечення киснем організму потерпілого при проведенні йому штучного дихання методом «рот до рота». У легенях кисень приєднується до гемоглобіну й утворює нестійку сполуку – оксигемоглобін, який доставляється з течією крові до кожної клітини. Там кисень поглинається клітиною і гемоглобін відновлюється. Від величини спожитого кисню залежить характер Інтенсивності окислювальних процесів у організмі. Подача збагаченого киснем повітря усуває кисневе голодування тканин організму при ряді захворювань. Гіпербарична оксигенація (вдихання кисню хворим, якого поміщають у спеціальну камеру з підвищеним атмосферним тиском) дозволяє виконувати складні операції на серці й судинах. Цей метод застосовують також для лікування різноманітних захворювань.

Азот – газ без кольору і запаху, малоактивний, його концентрація у видихуваному повітрі майже не змінюється. Він відіграє важливу фізіологічну роль у створенні атмосферного тиску, який є життєво необхідним, та сумісно з інертними газами розбавляє кисень. З рослинною їжею (особливо бобових) азот у