Ekološke karakteristike naselja. Struktura moderne ekologije

Ekologija (od grč. oikos - kuća i logos- doktrina) - nauka o zakonima interakcije živih organizama sa njihovom okolinom.

Osnivač ekologije smatra se njemačkim biologom E. Haeckel(1834-1919), koji je prvi put 1866. upotrebio taj izraz "ekologija". On je napisao: „Pod ekologijom podrazumevamo opštu nauku o odnosu između organizma i životne sredine, gde uključujemo sve „uslove postojanja“ u širem smislu te reči. Djelomično su organski, a dijelom neorganski.”

U početku je ova nauka bila biologija, koja proučava populacije životinja i biljaka u njihovom staništu.

Ekologija proučava sisteme na nivou iznad individualnog organizma. Glavni objekti njegovog proučavanja su:

• stanovništvo - grupa organizama koji pripadaju istoj ili sličnoj vrsti i zauzimaju određenu teritoriju;
• , uključujući biotičku zajednicu (ukupnost populacija na teritoriji koja se razmatra) i stanište;
• - oblasti života na zemlji.

Do danas je ekologija izašla iz okvira same biologije i postala interdisciplinarna nauka koja proučava najsloženije problemi ljudske interakcije sa okolinom. Ekologija je prešla težak i dug put do razumijevanja problema "čovek - priroda", oslanjajući se na istraživanja u sistemu "organizam - životna sredina".

Interakcija čovjeka sa prirodom ima svoje specifičnosti. Čovjek je obdaren razumom, a to mu daje priliku da spozna svoje mjesto u prirodi i svrhu na Zemlji. Od početka razvoja civilizacije, čovjek je razmišljao o svojoj ulozi u prirodi. Biti, naravno, dio prirode, čovjek je stvorio posebno okruženje, koji se zove ljudska civilizacija. Kako se razvijao, sve je više dolazio u sukob s prirodom. Sada je čovječanstvo već došlo do spoznaje da dalje iskorišćavanje prirode može ugroziti vlastitu egzistenciju.

Hitnost ovog problema, izazvanog pogoršanjem ekološke situacije na globalnom nivou, dovela je do "ozelenjavanje"- da potreba da se uzmu u obzir zakoni i ekološki zahtjevi u svim naukama i u svim ljudskim aktivnostima.

Ekologija se trenutno naziva naukom o čovjekovom "vlastitom domu" - biosferi, njenim karakteristikama, interakciji i odnosu sa osobom, te osobom sa cijelim ljudskim društvom.

Ekologija nije samo integrisana disciplina, u kojoj su fizički i biološki fenomeni povezani, ona čini svojevrsni most između prirodnih i društvenih nauka. Ne spada u broj disciplina sa linearnom strukturom, tj. ne razvija se vertikalno - od jednostavnog do složenog - razvija se horizontalno, pokrivajući sve širi spektar pitanja iz različitih disciplina.

Nijedna nauka nije u stanju da reši sve probleme vezane za unapređenje interakcije između društva i prirode, jer ova interakcija ima društvene, ekonomske, tehnološke, geografske i druge aspekte. Samo integrisana (generalizirajuća) nauka, a to je savremena ekologija, može riješiti ove probleme.

Tako se od zavisne discipline u okviru biologije ekologija pretvorila u kompleksnu interdisciplinarnu nauku - moderna ekologija- sa izraženom ideološkom komponentom. Moderna ekologija je prešla granice ne samo biologije, već općenito. Ideje i principi moderne ekologije su ideološke prirode, pa je ekologija povezana ne samo sa naukama o čovjeku i kulturi, već i sa filozofijom. Ovako ozbiljne promjene nam omogućavaju da zaključimo da, uprkos više od stoljetne istorije ekologije, moderna ekologija je dinamična nauka.

Ciljevi i zadaci savremene ekologije

Jedan od glavnih ciljeva savremene ekologije kao nauke je proučavanje osnovnih zakonitosti i razvijanje teorije racionalne interakcije u sistemu "čovek - društvo - priroda", posmatrajući ljudsko društvo kao sastavni deo biosfere.

Glavni cilj moderne ekologije u ovoj fazi razvoja ljudskog društva - izvući čovječanstvo iz globalne ekološke krize na put održivog razvoja, u kojem će se ostvariti zadovoljenje vitalnih potreba sadašnje generacije bez uskraćivanja takve mogućnosti budućim generacijama.

Da bi postigla ove ciljeve, nauka o životnoj sredini moraće da reši niz raznovrsnih i složenih zadataka, uključujući:

• razvijati teorije i metode za procjenu održivosti ekoloških sistema na svim nivoima;
• proučavati mehanizme regulacije broja populacija i biotičke raznovrsnosti, ulogu biote (flore i faune) kao regulatora stabilnosti biosfere;
• proučavaju i kreiraju prognoze promjena u biosferi pod uticajem prirodnih i antropogenih faktora;
• ocjenjuju stanje i dinamiku prirodnih resursa i ekološke posljedice njihove potrošnje;
• razviti metode upravljanja kvalitetom životne sredine;
• formirati razumijevanje problema biosfere i ekološke kulture društva.

Oko nas živo okruženje nije slučajna i nasumična kombinacija živih bića. To je stabilan i organizovan sistem koji se razvio u procesu evolucije organskog sveta. Bilo koji sistem je podložan modeliranju, tj. moguće je predvideti kako će određeni sistem reagovati na spoljašnje uticaje. Sistematski pristup je osnova za proučavanje ekoloških problema.

Struktura moderne ekologije

Ekologija je trenutno podijeljena na niz naučnih grana i disciplina, ponekad daleko od izvornog shvatanja ekologije kao biološke nauke o odnosu živih organizama sa okolinom. Međutim, sve moderne oblasti ekologije zasnovane su na temeljnim idejama bioekologija, koji je danas spoj različitih naučnih oblasti. Tako, na primjer, dodijelite autekologija, istraživanje individualnih veza pojedinačnog organizma sa okolinom; populacijska ekologija baveći se odnosima između organizama koji pripadaju istoj vrsti i žive na istoj teritoriji; sinekologija, koji sveobuhvatno proučava grupe, zajednice organizama i njihove odnose u prirodnim sistemima (ekosistemima).

Moderna ekologija je kompleks naučnih disciplina. Baza je opšta ekologija, koji proučava osnovne obrasce odnosa organizama i uslova sredine. Teorijska ekologija istražuje opšte obrasce organizacije života, uključujući u vezi sa antropogenim uticajem na prirodne sisteme.

Primijenjena ekologija proučava mehanizme uništavanja biosfere od strane čovjeka i načine za sprječavanje ovog procesa, a također razvija principe za racionalno korištenje prirodnih resursa. Primijenjena ekologija se zasniva na sistemu zakona, pravila i principa teorijske ekologije. Od primijenjene ekologije izdvajaju se sljedeći naučni pravci.

Ekologija biosfere, koji proučava globalne promjene koje se dešavaju na našoj planeti kao rezultat uticaja ljudske ekonomske aktivnosti na prirodne pojave.

industrijska ekologija, koji proučava uticaj emisija iz preduzeća na životnu sredinu i mogućnost smanjenja tog uticaja unapređenjem tehnologija i postrojenja za prečišćavanje.

poljoprivredna ekologija, proučavanje načina dobivanja poljoprivrednih proizvoda bez iscrpljivanja resursa tla uz očuvanje okoliša.

Medicinska ekologija, koja proučava ljudske bolesti povezane sa zagađenjem životne sredine.

Geoekologija, koji proučava strukturu i mehanizme funkcionisanja biosfere, povezanost i međusobnu povezanost biosferskih i geoloških procesa, ulogu žive materije u energiji i evoluciji biosfere, učešće geoloških faktora u nastanku i evoluciji života na zemlji.

Matematička ekologija modelira ekološke procese, tj. promjene u prirodi koje se mogu dogoditi kada se promijene uslovi okoline.

ekonomska ekologija razvija ekonomske mehanizme za racionalno upravljanje prirodom i zaštitu životne sredine.

pravna ekologija razvija sistem zakona koji za cilj imaju zaštitu prirode.

Inženjerska ekologija - Relativno nova oblast nauke o životnoj sredini koja proučava interakciju između tehnologije i prirode, obrasce formiranja regionalnih i lokalnih prirodnih i tehničkih sistema i načine upravljanja njima u cilju zaštite prirodne sredine i obezbeđenja ekološke bezbednosti. Osigurava da oprema i tehnologija industrijskih objekata budu u skladu sa zahtjevima zaštite okoliša.

socijalna ekologija nastao sasvim nedavno. Tek 1986. u Lavovu je održana prva konferencija posvećena problemima ove nauke. Nauka o "domu", odnosno staništu društva (čovek, društvo), proučava planetu Zemlju, kao i prostor - kao životnu sredinu društva.

Ljudska ekologija - dio socijalne ekologije, koji razmatra interakciju osobe kao biosocijalnog bića sa vanjskim svijetom.

- jedna od novih nezavisnih grana ljudske ekologije - nauka o kvaliteti života i zdravlja.

Sintetička evolucijska ekologija- nova naučna disciplina, uključujući privatne oblasti ekologije - opšte, bio-, geo- i društvene.

Kratak istorijski put razvoja ekologije kao nauke

U istoriji razvoja ekologije kao nauke mogu se izdvojiti tri glavne faze. prva faza - nastanak i formiranje ekologije kao nauke (do 1960-ih), kada su se akumulirali podaci o odnosu živih organizama sa njihovom okolinom, napravljene su prve naučne generalizacije. U istom periodu francuski biolog Lamarck i engleski svećenik Malthus prvi put su upozorili čovječanstvo na moguće negativne posljedice ljudskog utjecaja na prirodu.

druga faza - registracija ekologije kao samostalne grane znanja (nakon 1960-ih do 1950-ih). Početak etape obilježilo je objavljivanje radova ruskih naučnika K.F. Vladar, N.A. Severtseva, V.V. Dokučajev, koji je prvi potkrijepio niz principa i koncepata ekologije. Nakon istraživanja C. Darwina u oblasti evolucije organskog svijeta, njemački zoolog E. Haeckel je prvi shvatio ono što je Darwin nazvao "borbom za egzistenciju", što je samostalna oblast biologije, i nazvao ga ekologija(1866).

Kao samostalna nauka, ekologija se konačno oblikovala početkom 20. veka. U tom periodu američki naučnik C. Adams napravio je prvi sažetak ekologije, a objavljene su i druge važne generalizacije. Najveći ruski naučnik XX veka. IN AND. Vernadsky stvara fundamentalnu doktrina biosfere.

U 1930-1940-im, u početku je engleski botaničar A. Tensley (1935) iznio koncept "ekosistema", i nešto kasnije V. Ya. Sukachev(1940) potkrepio je njemu blizak koncept o biogeocenozi.

Treća faza(1950-ih - do danas) - transformacija ekologije u kompleksnu nauku, uključujući nauku o zaštiti čovjekove okoline. Istovremeno sa razvojem teorijskih osnova ekologije rješavala su se i primijenjena pitanja ekologije.

U našoj zemlji, 1960-1980-ih, gotovo svake godine vlada je donosila rezolucije o jačanju zaštite prirode; Objavljeni su zemljišni, vodni, šumski i drugi zakoni. Međutim, kako je praksa njihove primjene pokazala, oni nisu dali tražene rezultate.

Danas Rusija doživljava ekološku krizu: oko 15% teritorije su zapravo zone ekološke katastrofe; 85% stanovništva udiše vazduh zagađen znatno iznad MPC. Raste broj "ekološki uzrokovanih" bolesti. Dolazi do degradacije i smanjenja prirodnih resursa.

Slična situacija se razvila iu drugim zemljama svijeta. Pitanje šta će se desiti sa čovečanstvom u slučaju degradacije prirodnih ekoloških sistema i gubitka sposobnosti biosfere da održava biohemijske cikluse postaje jedno od najhitnijih.

0

Aktivna uloga organizama u njihovim interakcijama sa okolinom je gore navedena. Stoga je potrebno uzeti u obzir ekološke karakteristike životinja i biljaka.

Abiotički i biotički faktori koji djeluju u jedinstvu na živi organizam u svim uvjetima karakteriziraju se određenim prirodnim ispoljavanjem u različitim životnim sredinama. Ali svaka vrsta, kao kvalitativno određeno stanje žive prirode, odlikuje se svojim zahtjevima. srednje. Istovremeno, mogu se razlikovati grupe vrsta koje na ovaj ili onaj način imaju ekološke sličnosti.

Ekologija mikroorganizama. Iako su mikrobi u suštini biljke, oni su toliko osebujni po nizu svojih svojstava da se obično izdvajaju u posebnu grupu organizama, a nauka koja ih proučava – mikrobiologija – odavno je izdvojena u samostalnu biološku disciplinu.

Bakterije su najmanje, nevidljive golim okom biljke, koje se sastoje od jedne ili više ćelija. Bakterije nisu ahromatinobioti, "primitivni citodi" u Hekelovom smislu. Posebna karakteristika bakterija, kao relativno primitivnih organskih bića, je stalno prisustvo nukleinskih supstanci u ćeliji.

Veličina mikroba se kreće od 100 do 2-5 mikrona, dok se za viruse izračunava u milimikronima (Peterson, 1953). Po obliku bakterije se dijele u tri glavne grupe: štapićaste - bacili, sferne - koke ("lanci" - streptokoke) i vadičepčaste - spirile ("zarezi" - vibrio).

Bakterije se nalaze u velikom broju u zraku, vodi, tlu, na površini i unutar organizama. Broj bakterija u različitim podlogama karakteriziraju sljedeći brojevi: zrak 0,01 ind. / cm 3 voda 10-20 miliona / cm 3 tlo 100 hiljada - 1 milijarda / cm 3

Bakterije se razmnožavaju diobom. Pod povoljnim temperaturnim uslovima i prisustvom hrane, do podjele može doći svakih 0,5 sati. Kao rezultat takvog napredovanja reprodukcije, jedna kopija u danu daje 115.000 milijardi bakterija. Bakterije se razmnožavaju brzo kao i svako drugo živo biće.

Tvari koje proizvode bakterije mogu biti štetne (toksini) ili korisne za ljude (enzimi). Bakteriologija i imunologija razvijaju probleme zaštite organizama od bakterija, a brojne industrije (prehrambena, kožarska i dr.) i poljoprivreda koriste blagotvorno djelovanje bakterija.

Uloga bakterija u ciklusu supstanci koji se odvija u prirodi je ogromna. Zelene biljke, odnosno proizvođači, sintetiziraju iz mineralnih soli (zemlja i voda) i ugljičnog dioksida (vazduh, voda), uz sudjelovanje sunčeve energije, složene organske tvari - bjelančevine, masti i ugljikohidrate. Potrošači, odnosno različiti biljojedi i mesožderi, pretvaraju ove primarne proizvode u međuproizvode i finalne proizvode. Nakon smrti biljaka i životinja, njihovi leševi prolaze kroz proces propadanja i fermentacije uz sudjelovanje bakterija, odnosno razlagača.

Kao rezultat, ponovo nastaju mineralne soli i gasovi, koji se pri razgradnji organizama vraćaju u neorgansku prirodu. Dakle, bakterije su neophodna karika u općem kruženju tvari, omogućavajući postojanje i razvoj pravog biljnog i životinjskog svijeta na Zemlji. Poznata je važnost mikroorganizama kao faktora u produktivnosti biljaka.

Plodnost tla ne zavisi samo od minerala, već i od mikroflore, koja aktivno učestvuje u svim najvažnijim procesima koji se odvijaju u tlu i stvaraju povoljne uslove za ishranu biljaka. Mikroorganizmi su uključeni u pripremu hrane za biljke, u stvaranju uslova za njenu asimilaciju od strane biljaka i, konačno, direktno su uključeni u snabdijevanje biljaka nutrijentima.

Težina tijela mikrobne, uglavnom bakterijske, mase u površinskom sloju od 1 hektara plodnog tla iznosi oko 5-7 tona, a ako se uzme u obzir kontinuirano razmnožavanje i obnavljanje ove populacije, onda tokom vegetacije njegova težina dostići desetine tona po hektaru (Samoilov, 1957).

Bakterije igraju veliku ulogu u biološkoj produktivnosti vodnih tijela. To je utvrđeno za Sjeverni Kaspijski, koji je važan u pogledu ribolova (Osnitskaya, 1954; Žukova, 1955, itd.) i druge slivove. Stoke river Volga se ogleda u distribuciji, brojnosti i biomasi bakterija u moru. U deltskom dijelu mora broj bakterija dostiže 2-2,5 miliona po 1 ml vode, a kako se kreće prema otvorenom moru, pada na 100-300 hiljada po 1 ml. Biomasa bakterija: u području delte Volge iznosi 470-600 mg po 1 m 3.

Broj bakterija na 1 g tla u sjevernom Kaspijskom moru kreće se od stotina miliona do nekoliko milijardi. Najveću vrijednost bakterijska biomasa je dostigla u deltama rijeka Volge i Urala, a odmah nakon poplave 1951. iznosila je 50–52 g/m2 dna u sloju debljine 1 cm.

Po pitanju vrste i odnosa mikroba sa okolinom u mikrobiologiji postoje dva suprotna pravca: monomorfizam i pleomorfizam.

Teorije monomorfizma i pleomorfizma tretiraju pitanja specijacije i varijabilnosti organizama jednostrano i idealistički. Dominacija konzervativnih ideja u mikrobiologiji ometala je razvoj ove nauke. Međutim, već od kraja prošlog stoljeća materijali su se počeli gomilati na varijabilnosti mikroba, što je omogućilo prevladavanje jednostranosti ovih suprotstavljenih koncepata.

L. Pasteur je pokazao mogućnost usmjerene promjene svojstava mikroorganizama i na osnovu toga razvio metode za pripremu vakcina. N. F. Gamaleya je 1888. otkrio značajnu varijabilnost u Mečnikovom vibriju koji je otkrio. Poklanjajući veliku pažnju problemu varijabilnosti i specijacije, Gamaleya je bio jedan od prvih koji je dokazao mogućnost transformacije jedne mikrobne vrste u drugu. II Mečnikov je otkrio značaj mikrobnih asocijacija, njihovu simbiozu i antagonizam. Godine 1909. napisao je: "Upravo u oblasti mikrobiologije dokazana je mogućnost promjene prirode bakterija promjenom vanjskih uvjeta i mogu se postići stabilne promjene koje se prenose naslijeđem." Slične izjave nalaze se u radovima S. N. Vinogradskog, L. S. Tsenkovskog, D. I. Ivanovskog, V. L. Omeljanskog i drugih domaćih mikrobiologa, ali tek nakon pobjede u biologiji stavova I. V. Michurina počelo je istinsko restrukturiranje mikrobiologije na dijalektičko-materijalističkoj osnovi.

Rad koji su mikrobiolozi obavili posljednjih godina omogućio je da se identifikuju brojne zakonitosti i uzroci koji određuju procese varijabilnosti i specijacije, te da se donesu neki generalizirajući zaključci o ovom problemu. Od velikog značaja u tom pogledu je konferencija o varijabilnosti smjera i selekciji mikroorganizama, koju je održala Ruska akademija nauka krajem 1951. godine.

A. A. Imšenecki (1952) uverljivo pokazuje da je neuspeh stare i moderne buržoaske mikrobiologije ukorenjen u potcenjivanju značaja fundamentalnog zakona biologije. Morfološki su proučavani novi oblici mikroba, ali se nije obraćala pažnja na njihovu fiziologiju, njihove zahtjeve za određene životne uslove (ovi posljednji su ostali jedinstveni u laboratoriji).

Nasljednost i varijabilnost mikroba karakteriziraju brojne karakteristike koje ih razlikuju od viših biljaka. Najvažnije su sljedeće (prema Imšenetskom):

1. Ogromna većina mikroorganizama, uključujući bakterije i praktično važne gljivice slične kvascu i plijesni, nemaju seksualni proces. Postoji vegetativna reprodukcija organizama u kojoj je moguće promijeniti svojstva korištenjem procesa bliskih vegetativnoj hibridizaciji.

2. Nasljednost kod mikroorganizama nije ništa manje stabilna nego kod viših biljaka, a budući da je većina bakterija potpuno lišena jezgra i hromozoma, ova činjenica sama po sebi je odlična ilustracija neuspjeha hromozomske teorije nasljeđa.

3. Izuzetna brzina reprodukcije omogućava višestruku ekspoziciju

menja spoljašnje uslove na mladim ćelijama i omogućava dobijanje velikog broja generacija u kratkom vremenu (važno za selekciju).

4. Postoji izuzetno blizak kontakt između ćelija mikroorganizama i spoljašnje sredine. Zbog male veličine mikrobne ćelije, ona je više izložena vanjskom okruženju nego višećelijski organizam. Velika prilagodljivost mikroorganizama dovela je do pojave oblika prilagođenih u prirodi raznim vanjskim faktorima.

Većina činjenica o varijabilnosti utvrđena je kod mikroba koji uzrokuju gastrointestinalna oboljenja kod ljudi i životinja, budući da su i ti mikrobi bili predmet najviše istraživanja (Muromtsev, 1952). Više puta je pokazano da se, na primjer, svojstva tifusnih mikroba mogu toliko promijeniti u vodi iz slavine da se ovi mikrobi ne mogu razlikovati od Escherichia coli ili agensa za stvaranje alkalija, neki sojevi čak poprime svojstva koja ih odvode dalje od enteričnog tifusa. grupa.

Iz kultura uzročnika kuge dobijen je mikrob koji ima sva svojstva uzročnika lažne tuberkuloze kod glodara. Istovremeno, kuga i pseudotuberkulozni mikrobi su nezavisne vrste, koje se razlikuju po morfološkim, kulturnim i enzimskim svojstvima, a u odnosu između njih uočava se međuvrsna konkurencija.

Varijabilnost vrsta dizenteričnih mikroba je u eksperimentalnim uvjetima neosporno pokazao G. P. Kalina, koji je primio paratifusni mikrob.

Mnogi istraživači su opisali međusobne prijelaze pneumokoka, hemolitičkih i zelenih streptokoka kako u eksperimentima s umjetnim podlogama tako i u eksperimentima na životinjama.

Kako ističe V. D. Timakov (1953), pri uzgoju mikroorganizama grupe enteričnog tifusa u uslovima kada su im izvor ishrane produkti raspadanja drugih srodnih bakterija moguće je dobiti kulture koje gotovo u potpunosti posjeduju svojstva kulture na čijem se proizvodi raspadanja koje je uzgajano. Autor dolazi do zaključka da je "u svijetu mikroorganizama moguće namjerno mijenjati i stvarati nove oblike i vrste bakterija koje su korisne za čovjeka". S. N. Muromtsev (1952) piše: „Neophodno je priznati kao nenaučnu ideju raširenu među mikrobiolozima da su postojeće vrste mikroorganizama nastale tek u najdubljoj antici i da se ne pojavljuju ponovo u savremenim uslovima. Specifikacija u mikroorganizmima se takođe dešava u savremenim uslovima.

Kao što smo već istakli, postojanje bakterija je usko povezano sa biljkama i životinjama. U prirodi se ne mogu naći mjesta gdje bi postojali drugi organizmi, ali bi bakterije izostale. U bilo kojoj biocenozi, mikroorganizmi su uvijek prisutni kao sastavni element. Ali mogu postojati biotopi u kojima je postojanje životinja i biljaka nemoguće, a bakterije su jedini predstavnici živih bića (na primjer, u zoni sumporovodika u Crnom moru).

Ideju o mikrobnom životu okeanskih dubina daju nedavna istraživanja Kurilsko-kamčatskog basena Tihog okeana (Kriss i Biryuzova, 1955). Uzorci su uzeti na dubini od 9000 m. Pokazalo se da najveći dio heterotrofnih mikroba predstavljaju štapići koji ne nose spore, zatim štapići sa sporama i kokije, kao i kvasci; aktinomicete su rijetke. Na dubini od 0-250 m pronađeno je više od 10.000 ćelija po 1 ml; u zoni izražene fotosinteze - do 100.000 ćelija; na dubini od 300-400 m - hiljade i stotine ćelija u 1 ml, a na najdubljim mestima - desetine ćelija. Biomasa mikroorganizama: 10-80 mg na 1 m 3 vode u sloju od 0-25 m; 1-10 mg - do 300 m dubine; ispod 400 m - desetine i stotinke, au pridonjem dijelu - hiljaditi dio miligrama. Desetine, stotine i hiljade, rjeđe više od 10.000 ćelija na 1 g mulja, pronađeno je u okeanskom tlu. Raspodjela mikrobne populacije u tlu ne ovisi o dubini okeana i, očito, povezana je s distribucijom asimilabilne organske tvari u tlu i u vodi iznad njega.

Evolucija mikroba je išla i ide u različitim smjerovima i povezana je sa njihovim zauzimanjem svih mogućih staništa.

Ekologija biljaka. Biljke su (zajedno s bakterijama) jedna od dvije velike podjele žive prirode. Moderna botanika dijeli cijeli biljni svijet na dva debla: niže (Sloevtsy) i više (lisnate) biljke.

Predstavnici nižih biljaka (bakterije, alge, gljive, lišajevi) u većini glavnih tipova ostaju u izvornom vodenom okruženju, gdje su mnoge do danas zadržale obilježja primitivne organizacije. U prošlosti su niže biljke bile isprva jedine, zatim prevladavajući predstavnici biljnog svijeta, ali sada zauzimaju podređen položaj u odnosu na više.

Više biljke (mahovine, paprati, preslice, mahovine, golosjemenjače, kritosjemenke) zastupljene su sa oko 300.000 vrsta. Većina njih živi na kopnu (koristi zrak i tlo), manji dio - u vodi.

Među cvjetnicama postoji nekoliko stotina sekundarnih vodenih vrsta (u različitim sistematskim grupama). Vodeni način života uzrokuje pojačan rast u odnosu na kopnene biljke i zamjenu spolne reprodukcije vegetativnim (elodea, patka, telorez). Kod mnogih vodenih biljaka korijenje gubi na značaju organa za apsorpciju hranjivih tvari, jer se ovaj proces odvija direktno kroz kožu. Kao rezultat toga, drvo je nedovoljno razvijeno u vaskularnim snopovima vodenih biljaka. Zaštita tijela od ispiranja zbog viška vode nastaje zbog sluzi, koja obilno prekriva podvodne dijelove. Mehaničko tkivo u vodenim biljkama se ne razvija, jer je sama voda - gusta podloga - dobar oslonac za njih. Nekoliko vrsta vodenih biljaka su jednogodišnje biljke koje prezimljuju u obliku sjemena (šelnik, mala najada itd.). Većina, zbog očuvanja pozitivnih temperatura pod ledom zimi, prezimi u obliku određenih vegetativnih dijelova - rizoma (lokvanja, čahura), gomolja (vrh strijele, češljana jezerca), prezimljujućih pupova (, pemfigus, potočarka) ili u potpunosti (patka, močvara, nešto jezerca).

U toku evolucije biljaka dešavale su se različite adaptacije na uslove postojanja - abiotičke i biotičke. Na primjer, evolucija od nižih biljaka ka višim bila je povezana s prijelazom s vodenog na vazdušni način života, ali se tada, među višim, uočava proces ponovnog osvajanja hidrosfere.

Alge se razlikuju u solitarne i kolonijalne oblike (Volvox). U algama, kao i kod mahovina, postoji složena izmjena generacija, koju karakterizira promjena zahtjeva za životnim uvjetima u pojedinim fazama individualnog razvoja.

Mnoge su gljive zauzele vrlo neobično mjesto u prirodi, prilagodivši se obostrano korisnoj simbiozi s drugim organizmima. Zahvaljujući „međusobnoj pomoći“, lišajevi (pečurke i alge) mogu da žive na najneplodnijim tlima i golim stenama, gde ni gljive ni alge ne mogu da žive odvojeno. Naseljavanje gljiva na korijenu viših biljaka stvara mikorizu, što doprinosi potpunijoj apsorpciji hranjivih tvari tla od strane biljke. Vrijesak koji raste u pješčanim područjima ne razvija čak ni embrion bez mikorize.

Cvjetanje sjemenskih biljaka povezano je s njihovim potpunim osvajanjem kopna i postupnim oslobađanjem od sudjelovanja vodenog okoliša u procesu spolnog razmnožavanja. Zametak u sjemenu je obilno snabdjeven prehrambenim materijalom i sposoban je izdržati i suhoću i hladnoću dugo vremena. Stoga su samo cvjetnice mogle postati pravi kopneni organizmi, dok su mahovine i paprati i dalje ostale vodozemci.

Vitalna prednost kritosjemenjača u odnosu na golosjemenke je formiranje plodova, koji potpunije osiguravaju sazrijevanje i širenje sjemena (uz sudjelovanje životinja). Mikrospore golosemenjača prilagođene su da ih vetar nosi. Većina kritosjemenjača razvila je adaptacije za oprašivanje cvijeća uz pomoć insekata (svijetli perijanti, izlučivanje nektara i arome, ljepljivi polen). Ova metoda oprašivanja bolje obezbeđuje unakrsnu oplodnju, biološki korisna.

Dakle, važan faktor u evoluciji angiospermi je njihov odnos sa životinjskim svijetom s insektima oprašivačima, s pticama i sisavcima koji doprinose širenju sjemena. Kao što vidimo, kako evolucija napreduje, veza između biljaka i životinja jača. Istovremeno, oni ne samo da se međusobno služe u procesu ishrane, već ih biljke, dajući životinjama utočište, često uključuju u uslove svog razvoja.

Kao što B. A. Keller (1938) ispravno primjećuje, kod biljaka odnosi sa okolinom imaju posebne karakteristike, posebne kvalitete povezane s načinom ishrane tipičnim za ove organizme. Zelene biljke iskorištavaju hranu koja se nalazi oko njih u izuzetno rijetkom obliku. Na primjer, u zraku je ova hrana ugljični dioksid kojeg ima samo 0,03%, u tlu - hranjive mineralne soli, obično u slaboj otopini. Osim toga, lišće, kao izvor energije u procesu ishrane, hvata sunčevu svjetlost. S tim u vezi, evolucijski razvoj biljaka, općenito, tekao je putem snažne disekcije prema van, razvoja vrlo bogate vanjske upijajuće površine (list i korijen). Kao rezultat toga, biljke su posebno blisko povezane sa svojom okolinom, što određuje njihovu povećanu intraspecifičnu varijabilnost.

Uloga biljaka kao proizvođača u individualnim životnim sredinama je različita. U vodi, glavna masa autotrofa su alge, a na kopnu više biljke.

Vezani način života biljaka određuje vertikalnu slojevitost u njihovoj distribuciji. Bliskost se uočava samo kod biljaka, kao rezultat gustine naseljenosti (patka u bari, šuma i sl.) pod povoljnim uslovima.

U kombinaciji s klimom i tlima, vegetacija formira karakteristične vertikalne pojaseve u planinskim područjima i geografskim širinama na sjevernim i južnim hemisferama (od ekvatora do polova), čiji su sastavni element predstavnici životinjskog svijeta karakterističnog za njih.

Vrijednost godišnjeg prirasta nadzemne biljne mase, prema studijama E. M. Lavrenka, za tundre, stepe i pustinjske regije kreće se od 4 do 56 centnera / ha. Bruto zaliha (biomasa) nadzemne biljne mase dostiže najveće vrijednosti u šumskim zajednicama (900 centner/ha u sjevernoj tajgi, 1300 centner/ha u srednjoj tajgi, 2600 centner/ha u širokolisnim šumama) . U tundri ova brojka iznosi 6-32 c/ha, u šumatundri 73 c/ha. Za stepe je godišnji prirast (proizvodnja) biljne mase gotovo jednak njenoj bruto zalihi (biomasi) zbog godišnjeg odumiranja nadzemnih dijelova. Pustinjske stepe i zajednice polu-žbuna. pustinje daju najmanju vrijednost bruto stoke (5-10 q/ha).

Ne govorimo o faktorima neophodnim u životu biljaka: svakoj vrsti, u zavisnosti od sredine i uslova života, „u svakoj fazi svoje ontogeneze potrebni su posebni uslovi za postojanje i razvoj. Priručnici o ekologiji biljaka sadrže relevantan materijal, iako su daleko od potpunog pokrivanja problematike.

Ekologija životinja. Životinje, predstavljene sa više od 1,2 miliona vrsta, veoma su raznolike po visini svoje organizacije i žive u svim životnim sredinama.

Kako je istakao J. Lamarck, uticaj okoline na životinje je mnogo složeniji nego na biljke. Ako biljke direktno doživljavaju utjecaj vanjskih uvjeta, onda je kod visoko organiziranih životinja taj utjecaj više indirektan nego direktan. Razlika ovdje nije u tome kako okolina djeluje, već u tome kako organizam reagira na te akcije.

Nepokretna biljka umire ili ostaje pod djelovanjem novog faktora, u potonjem slučaju dolazi do promjene, organizam se prilagođava odgovarajućem vanjskom utjecaju. Pokretni životinjski organizam je u povoljnijoj poziciji, jer nema dilemu: umrijeti ili se promijeniti. Za njega je moguć i treći odgovor na odgovarajući uticaj - migracija, odlazak u povoljnije uslove. Osim toga, nervni sistem je od najveće važnosti kao uslov za povezanost organizma sa okolinom kod životinja. Kako je pokazao IP Pavlov, životinje su kroz istoriju razvijale stalne reakcije tela na spoljašnje uticaje (bezuslovni refleksi, instinkti) i privremene veze (uslovljene reakcije), koje su od velikog značaja za uspostavljanje veza sa okolinom.

Zbog raznolikosti tipova nervnog sistema kod životinja i opštih razlika u organizaciji i metabolizmu, ekološki se životinje veoma razlikuju. Postoje razlike i u životnim sredinama i u sistematskim grupama.

Poput biljaka, u životinjskom svijetu okoliš je odredio smjer i tok evolucije.

Razvoj vanjskog hitinskog pokrivača kod vodenih člankonožaca, koji je odlagao isparavanje, omogućio je nekim grupama ovih malih životinja da napuste vodeni okoliš na kopnu i u potpunosti ovladaju uvjetima kopnenog postojanja.

Obilje vrsta (do 1 milion) i široka rasprostranjenost artropoda u svim životnim sredinama svjedoče o prosperitetu ove grupe u današnje vrijeme. Kao rezultat visokog razvoja nervnog sistema i fenomena posebne adaptacije na uslove života koji su s njim povezani, vrsta artropoda formirala je jedan od dva vrha čitavog životinjskog sveta.

Samo su viši kralježnjaci, uz paukove, stonoge i insekte, uspjeli u potpunosti ovladati zračnim okruženjem i steći slične adaptacije za kretanje na kopnu (noge koje se savijaju u zglobovima) i u zraku (krila za let). Samo kod viših člankonožaca i viših kralježnjaka nailazimo na tako dalekosežnu diferencijaciju različitih dijelova i organa tijela i, konačno, kod oba je najrazvijenija neuro-moždana aktivnost (instinkti i sl.).

U evoluciji životinja fundamentalno važna faza povezana je s divergencijom protostoma i deuterostoma, što je dovelo do dvije velike grane životinjskog svijeta. Početak divergencije ovih grupa je zbog činjenice da je jedna išla linijom prilagođavanja bentoskom načinu života (protostome - crvi, mekušci, člankonošci), a druga je dala nastanak oblika koji mogu slobodno plivati ​​u vodi. (deuterostomi - bodljokožaci i hordati).

U evoluciji nižih kralježnjaka, prilagodba na ishranu igrala je važnu ulogu, u vezi s čime su se ocrtavale dvije linije razvoja: bez čeljusti (što je dovelo do oklopa i ciklostoma) i čeljusti (progresivna grana koja je vodila od prave ribe do sisara) .

Sušni uvjeti koji su vladali na ogromnim područjima u Devonu dali su vitalne prednosti takvim slatkovodnim ribama, koje su pokazale sposobnost da bez škržnog disanja i, u slučaju oštećenja vode ili privremenog isušivanja akumulacije, koriste atmosferski zrak za disanje. Ove "ribe plućke" pripadale su dvije različite grupe, plućnjacima i lobefinima. Krajem devona, vodozemci, stegocefali, imali su svoje početke od drevnih crossopterygija, čiji je vrhunac bio karbon, koji se odlikovao vlažnom klimom.

Nove klimatske promjene za smanjenje vlažnosti dale su vitalnu prednost onim modificiranim potomcima drevnih vodozemaca koji su razvili formacije rogova na svojoj koži i kojima nije bila potrebna voda za razmnožavanje. Tako je razvoj gmazova počeo sa sušnim permom, a u juri su dostigli veliku raznolikost i zauzeli vodeću poziciju na kopnu.

Na kraju mezozoika, dva stabla odvojena od gmazova - ptica i sisara, neovisno jedno o drugom razvila su sličnu adaptaciju - potpuno odvajanje arterijskog i venskog krvotoka. Ova anatomska karakteristika, zbog razvoja veće respiratorne površine u plućima, omogućava snažniju respiratornu izmjenu i stvara mogućnost održavanja stalne tjelesne temperature.

Razvoj obje grupe "toplokrvnih" životinja tekao je gotovo istovremeno i bez međusobnog uplitanja: razišli su se u dvije različite ekološke niše i svaka je zauzela svoje posebno mjesto u prirodi. Ptice su prešle s penjačkog drvenog načina života (prve ptice iz jure) na zračno kretanje i srodne metode dobivanja hrane. Kod sisara je evolucija išla uglavnom u pravcu različitih mogućnosti postojanja i kretanja po površini kopna.

Sisavci su sa ovipozicije prešli na živorođenje, što je osiguralo znatno veći opstanak potomstva.

Dakle, evolucija životinja, koja se dogodila u vezi sa promjenom životnih uvjeta, može se razumjeti samo kroz ekološku analizu porijekla određenih adaptacija. A savremeni proces specijacije, koji se odlikuje određenom specifičnošću u pojedinim grupama životinja, također se može ispravno razumjeti samo ekološkom analizom materijala.

Zadržimo se na razmatranju nekih ekoloških karakteristika kičmenjaka.

Ekološki, ribe se prilično razlikuju od ostalih kralježnjaka. Kao što znate, ribe čine najbogatiju (oko 20.000 vrsta) klasu kičmenjaka. Ribe se odlikuju intraspecifičnom varijabilnosti, što je zahtijevalo korištenje posebno diferenciranog sistema taksonomskih jedinica. U gotovo svakom akumulaciji možemo pronaći lokalne oblike određenih vrsta riba.

Koji su razlozi za ovu povećanu varijabilnost u ribama?

Ima ih nekoliko, ali glavni razlog je izuzetan dinamizam vodenog okoliša i djelovanje u njemu niza faktora koje kopneni kralježnjaci ne doživljavaju (velike fluktuacije tlaka, svjetlosnog i kisikovog režima, utjecaj reakcije životne sredine, razne mineralizacije itd.). Navedena raznolikost uvjeta postojanja u vodenoj sredini doprinosi adaptivnom zračenju riba, uzrokujući postojeću raznolikost vrsta i proces formiranja lokalnih oblika koji se intenzivno nastavlja u današnje vrijeme.

Faktor izolacije utječe na ribe (posebno one koje nisu vodene) u mnogo većoj mjeri nego na kopnene životinje. Da bismo to potvrdili, dovoljno je podsjetiti da je broj jezera koja se razlikuju po režimu na zemaljskoj kugli višestruko veći od broja otoka s različitim životnim uvjetima. Nije teško istaknuti dva susjedna jezera, koja se razlikuju po uvjetima vodenog života, ali su susjedna ostrva obično slična po prirodi kopnenog života. Ovome treba dodati da kopnene životinje imaju mnogo veći izbor sredstava u savladavanju mehaničkih barijera od riba.

Faktor izolacije ima dvostruki učinak - na rezervoar i na ribu. U izoliranoj akumulaciji brzo se uspostavlja poseban režim života koji se sastoji od fizičko-geografskih uvjeta karakterističnih za akumulaciju, njenog odnosa s okolnim krajolikom i ovisi o kompleksu hidrobionta koji su u njega upali. Na površini zemlje nemoguće je pronaći dva potpuno identična rezervoara, čak i na istom lokalitetu, u susjedstvu jedan drugog. Izolacija vodnih tijela dovodi do razvoja specifičnog režima, koji u konačnici povećava raznolikost uslova vodenog života.

S druge strane, izolacija riba (populacija) doprinosi očuvanju svih onih devijacija (lokalnih oblika) koje imaju mogućnost da se razvijaju u ovim različitim vodnim tijelima i koje bi se izravnale kada bi međusobno komunicirale. Izolacija doprinosi očuvanju oblika koji bi mogli biti uništeni u međuvrsnoj borbi za egzistenciju uz otvorenu vezu između različitih vodnih tijela. Konačno, produžena izolacija dovodi do pogoršanja nasljednosti i degeneracije, kao rezultat nedostatka slobodnog ukrštanja jedinki razvijenih u različitim uvjetima.

Povećana varijabilnost riba ovisi, nadalje, o njihovoj značajnoj "podređenosti" vodenoj sredini. Unutrašnja sredina kopnenih kralježnjaka, koja je nastajala u prošlosti, možda uz učešće vanjske vodene sredine, sada se oštro razlikuje od nje (vazduha). Naprotiv, unutrašnja sredina riba (tečnost) ostaje slična, pa čak i u nekim slučajevima bliska njihovom vanjskom okruženju. Plinoviti i tekući okoliši života oštro se razlikuju po svojim fizičko-kemijskim svojstvima, a to, naravno, stvara temeljnu razliku između riba i kopnenih kralježnjaka i ne može a da ne utječe na značajke njihove varijabilnosti.

Odvojene grupe riba u procesu evolucije razvile su različit stepen izolacije od spoljašnjeg okruženja, ali bi, ipak, kod njih, zbog slične prirode spoljašnjeg i unutrašnjeg okruženja, promene u prvoj trebalo bi da nađu veći odgovor u drugi, u poređenju sa kopnenim životinjama.

Konačno, varijabilnost riba ne može se ne ogledati u činjenici da su one naizgled jedine životinje među životinjama koje karakterizira rast tijekom cijelog života. Poznato je da organizmi imaju značajnu plastičnost tokom perioda formiranja i rasta. Odrasli organizmi koji su dostigli granicu rasta su najtrajniji i stoga manje podložni transformirajućim utjecajima uvjeta postojanja.

Rast ribe tokom života je nesumnjivo faktor koji povećava varijabilnost. Kod rastućih kopnenih kralježnjaka može se razlikovati varijabilnost veličine i starosti, ali nakon što dostignu svoje konačne (konačne) veličine, ostaje samo starosna varijabilnost (pored spolne i sezonske). Kao rezultat toga, taksonomist može raditi s apsolutnim mjernim podacima za ptice i sisare, ali za ribe, on ih nužno mora pretvoriti u uporedive relativne indekse. Ova je okolnost, inače, indirektan dokaz potrebe za razlikovanjem varijabilnosti starosti i veličine riba.

U zavisnosti od uslova života, rast ribe u pojedinim vodnim tijelima izuzetno jako varira.

Ekološke karakteristike ptica i sisara prvi su detaljno ispitali D. N. Kashkarov i V. V. Stanchinsky (1929). U narednim godinama na ovom području nakupljena je velika količina činjeničnog materijala. Knjiga S. I. Ogneva "Eseji o ekologiji sisara" (1951) je od velike vrijednosti, ali je daleko od općeg sažetka, jer u njoj nisu obuhvaćeni brojni okolišni faktori koji određuju život sisara.

D. N. Kashkarov i V. V. Stanchinsky, karakterizirajući ovisnost ptica i sisara o uvjetima okoline, razmatraju klimatske, ekotopske i biocenotske faktore.

Klimatske faktore ovi autori dijele na toplinu, svjetlost, pritisak i vlažnost. Ptice su prilično osjetljive na sve faktore. Kao toplokrvne životinje, ptice su u stanju da izdrže različite temperaturne uslove i žive svuda gde ima hrane. Euritermni su: vrane, čavke, sise itd., koje ostaju kod nas za zimu; stanovnici područja sa izraženom kontinentalnom klimom, kao što su tetrijeb, saji, planinski ćurke; dižući se pri letenju na velike visine - supovi i orlovi.

Stenotermni oblici uključuju ptice iz tropskih zemalja s ravnomjernom primorskom klimom i ptice selice iz umjerenog pojasa. Za zaštitu tijela od hlađenja koristi se pokrivač od perja i paperja. Ulogu rashladnog aparata, u nedostatku znojnih žlezda, preuzimaju respiratorni organi, koji isparavaju vodu.

U odnosu na faktor svjetlosti, ptice se dijele na dnevne (većina) i noćne (sove i sl.). U odnosu na vlagu, ptice se mogu podijeliti u tri grupe: hidrofili (vodoljubivi - stanovnici vodenih bazena i njihovih obala), higrofili (koji vole vlagu - na primjer, močvarice) i kserofili (suholjubivi - stanovnici pustinja) .

Što se tiče ekotopskih faktora, u odnosu na ptice mogu se izdvojiti sljedeća karakteristična staništa: zrak (za čigre, lastavice, čigre itd., koji se hrane isključivo letećim životinjama u zraku), voda (burenice, galebovi itd.), močvare (mašine, čaplje, rode, ždralovi i dr.), otvoreni prostori - livade, stepe, pustinje (noji), drvenasta vegetacija (djetlići, oraši).

Biocenotski odnosi ptica su vrlo raznovrsni, zbog visokog razvoja različitih instinkata.

Kaškarov i Stanchineky karakteriziraju ekologiju sisara na sličan način, S.I. Ognev ovom pitanju pristupa drugačije. Prema posljednjem autoru, u fauni Rusije postoji 360 vrsta sisara. U ekološkom smislu, proučavane su vrlo neravnomjerno i potpuno nedovoljno, s obzirom na veliki praktični značaj mnogih vrsta.

S. I. Ognev se fokusira na razmatranje adaptacija kod sisara na različite životne uslove - pod zemljom i na otvorenim prostorima (brzo trčanje), na drveću (penjanje, lepršanje) i u vazduhu (let), u vodi i na planinama. Zatim opisuje jame i gnijezda, hibernaciju, linjanje, migracije, reprodukciju, hranjenje i fluktuacije populacije. Nažalost, autor ne vrednuje prirodne faktore sa stanovišta njihovog značaja u životu sisara kao uslova za postojanje i razvoj.

N. I. Kalabukhov (1951) smatra temperaturu, svjetlost, toplotne i ultraljubičaste zrake, vlažnost, padavine, gasni sastav atmosfere i pritisak kao uslove za postojanje kopnenih kičmenjaka. Dakle, ovaj autor govori samo o abiotičkim faktorima, ne dotičući se biotičkih. Bez sumnje, uz svu važnost prvog, postojanje životinja bez hrane je još uvijek potpuno nemoguće, te stoga biotički faktori igraju jednako važnu ulogu.

Dakle, moramo konstatovati da razvoj općih pitanja ekologije životinja sa stanovišta kreativnog darvinizma izrazito zaostaje, iako postoji niz dobrih ekoloških studija pojedinih vrsta, zbog njihovog praktičnog značaja (aklimatizacija, lov, istrebljenje). ). Većina ekoloških radova posvećena je proučavanju adaptacija (morfoloških, fizioloških, ekoloških) koje se razvijaju kod pojedinih vrsta pod uticajem specifičnih uslova postojanja.

Ali sada to više nije dovoljno. Mičurinovo učenje ne zahteva da se stalno iznova pokazuje prilagodljivost krtičine šape uslovima podzemnog života ili da se krilo šišmiša opisuje kao adaptacija na let. Naime, ovako S.I. Ognev opisuje ekologiju. Potrebno je pokazati koji su faktori neophodni za postojanje i razvoj krtice, šišmiša i drugih životinja i kakav uticaj na njih imaju drugi uslovi sredine. Uz odgovarajuće znanje, ekologija će postati efikasna nauka.

Pojedini naučnici, posebno uzgajivači životinja, pokušavaju pronaći načine istraživanja u ovom pravcu. Rad na stvaranju kostromske pasmine goveda i drugi koji su izveli sovjetski stručnjaci za stočarstvo na osnovu dostignuća Michurinovog učenja primjeri su duboko naučnih ekoloških istraživanja. Rad na stvaranju nove rase životinja sastoji se iz dva dijela: 1) odabir proizvođača i ukrštanje (jednog ili više) u cilju popuštanja nasljednosti i jačanja željenih svojstava, 2) svrsishodnog načina odgoja i ishrane. Ako je prvi dio rada genetski, onda je drugi ekološki. Poznavanje najboljih uslova za temperaturni režim, tjelovježbu, ishranu itd., u kojima treba odgajati mlade životinje kako bi se razvile nove rasne kvalitete, omogućava stvaranje visokoproduktivnih rasa domaćih životinja u planiranom i kratkom roku. .

Ali ništa manje važan praktični značaj ima i precizno poznavanje ekoloških karakteristika životinja, i pri izvođenju radova na aklimatizaciji vrijednih vrsta ili istrebljivanju štetnih, na racionalnom iskorištavanju stokova u lovstvu i ribarstvu i drugim djelatnostima.

Postoje značajne razlike u odnosu biljaka i životinja sa okolinom i u prirodi razvoja prilagodljivosti uslovima života.

Prvo, životni oblici biljaka su mnogo manje raznoliki od raznolikosti životinjskih biomorfa. U biljkama je konvergencija prilično česta. To se objašnjava monotonijim načinom života biljaka (fiksno ukorjenjivanje u tlu) i njihovim sličnim životnim potrebama (svjetlo, ugljični dioksid, voda, mineralne soli tla). U životinjskom svijetu vitalni zahtjevi različitih vrsta su raznovrsniji i složeniji, njihovi načini dobivanja hrane i zaštite od neprijatelja su vrlo različiti; razlike u metodama kretanja se veoma snažno odražavaju na njihovu strukturu i izgled.

Drugo, u biljnim organizmima prirodna selekcija je razvila vrlo široku morfo-fiziološku plastičnost kao odgovor na promjene vanjskih uvjeta, odnosno nasljednu sposobnost da proizvodi promjene adaptivne prirode. Jasno je da kada su biljni organizmi nepokretni, ova sposobnost je za njih od velike vitalne važnosti: biljke lišene ove plastičnosti neminovno bi umrle ako se vanjski uvjeti promijene, budući da nemaju sposobnost aktivnog skrivanja.

Rice. 1. Maslačak uzgaja u nizinama.

Kod životinja je plastičnost ove prirode razvijena neuporedivo manje, a prilagodljivost promjenama životne situacije postiže se na drugačiji način - razvojem pokretljivosti, komplikacijama nervnog sistema i osjetilnih organa. Kada se vanjski uvjeti promijene, životinja na to ne reagira toliko promjenom svoje organizacije, koliko brzom promjenom ponašanja i u velikom broju slučajeva može se prilično brzo prilagoditi novim uvjetima. Prirodna selekcija napreduje do najviših nivoa u životinjskom svijetu takve organizme u kojima je, uz opći porast vrste organizacije, došlo i do progresivnog razvoja njihove mentalne aktivnosti.

Dakle, interakcija biljaka i životinja sa okolinom, iako ima mnogo zajedničkog, istovremeno se značajno razlikuje.

Korištena literatura: Osnovi ekologije: Proc. lit./B. G. Johansen
Ispod. urednik: A. V. Kovalenok, -
T.: Štamparija br. 1, -58

Preuzmi sažetak: Nemate pristup preuzimanju datoteka sa našeg servera.

Šuma kao ekosistem

Dodijelite također antropogenih faktora

abiotički faktori.

1. Svetloljubivi

2. otporan na senke

3. Loving shade-loving

1. voli vlagu

2. otporan na sušu

1. Biljke malo zahtjevno

2. Biljke veoma zahtjevno

3. Biljke srednje zahtjevan

biotički faktori.

1. Fitofagi ili biljojedi

2. Zoofagi

3. svejedi

saprofagi

Pitanja i zadaci

EKOLOŠKE KARAKTERISTIKE ŠUMA

Šuma kao ekosistem

Šta je "biljna zajednica"?

Navedite znakove po kojima se biljke spajaju u šumske zajednice.

Šumski ekosistemi na teritoriji Vologdske oblasti su dominantni tip kopnenih ekosistema. U našem regionu šume zauzimaju oko 80% površine. Oni su prilično raznoliki po strukturi, sastavu i uslovima staništa. Šume sadrže različite oblike biljnog života. Među njima glavnu ulogu imaju drveće i grmlje. Biljke koje formiraju šume postoje zajedno i utiču jedna na drugu. Osim toga, šumske biljke su u interakciji sa okolinom i drugim organizmima (životinje, gljive, bakterije). U svom jedinstvu, oni čine složen ekosistem u razvoju.

Neobična kombinacija prirodnih uslova omogućila je formiranje drvenastih oblika biljaka. Temperatura i vlažnost su najvažniji faktori za rast drveća. Tako niska temperatura ograničava razvoj drveća u tundri, a nedovoljna vlažnost u stepama. U našem prirodnom području visina stabala dostiže 35 - 40 metara.

Karakteristika šumskog ekosistema je jasna distribucija biljaka u slojevima. To je zbog činjenice da se biljke razlikuju po visini i rasporedu korijenskog sistema u horizontima tla. Vrsni sastav biljaka i broj slojeva zavise od fizičkih uslova sredine.

U šumskoj zajednici slojevi se razlikuju prema životnim oblicima: drvo, žbun, trava-grm i mahovina-lišaj. U različitim tipovima šuma ovi slojevi su različito izraženi. U šumama postoji i grupa ekstraslojnih organizama - epifita.

U sastavu sloja drveća u šumama Vologdske oblasti postoje 22 vrste drveća. Ali neki od njih mogu imati dva životna oblika: drveće i grmlje (ptičja trešnja, vrba, planinski jasen).

Ovisno o vrsti šume, razvoj sloja grmlja je različit - od pojedinačnih primjeraka do gustih šikara. Budući da je grmlje uvijek niže od drveća, njihovi šikari se nazivaju "podrast". U našim šumama ima 32 vrste grmlja. Neki od njih - vrba, maline, krkavine, ribizle, divlje ruže - formiraju šikare.

Zeljaste biljke i grmlje čine svoj poseban sloj u šumi. Dominantne vrste ovog sloja određuju naziv šumske zajednice (borova šuma, borovnica i dr.). Sastav vrsta zeljastih biljaka u šumi je raznolik. Svaka šumska zajednica odgovara određenom kompleksu zeljastih biljnih vrsta. U crnogoričnim šumama ima oko 10-15 vrsta, au šumama sitnog lišća do 30-50 vrsta. Među njima preovlađuju cvjetne vrste, a u manjem broju se nalaze više spore vrste (preslica, mahovine, paprati).

Najniži sloj šuma čine mahovine i lišajevi. Od mahovine, ovisno o vlazi, razvijaju se zelene, duge mahovine ili mahovine sphagnum. U suhim borovim šumama prevladavaju lišajevi: razne vrste kladonije, islandske cetrarije i druge. Dominantne vrste ovog sloja određuju naziv šumske zajednice: šuma borova lišajeva („bijela mahovina“), šuma smreke zelene mahovine, šuma smreke duge mahovine (sa dominacijom kukavičjeg lana), šuma smreke sfagnuma.

Grupu ekstra-sloja (epifiti) čine alge, mahovine i lišajevi koji rastu na drveću i mrtvom drveću. Epifitske mahovine su raznovrsnije na tvrdom drvetu, a lišajevi na starim smrekama i borovima.

Raspodjela biljaka u slojevima stvara različite životne uvjete za životinje. Svaka životinjska vrsta zauzima najpovoljnije uslove za nju na određenoj visini. Ali životinje su, za razliku od biljaka, pokretne. Mogu koristiti različite slojeve za hranjenje i uzgoj. Ovako drozdovi rogovine grade gnijezda na drveću, u prvoj polovini ljeta hrane se beskičmenjacima na tlu, a u drugoj polovini ljeta jedu bobice na drveću.

Zbog slojevitog uređenja, veći broj vrsta koegzistira u šumskoj zajednici, što omogućava potpunije korištenje staništa. Ovo daje razne šumske organizme.

Tome doprinosi i drugačija kombinacija životnih uslova u šumi. S jedne strane, život organizama zavisi od klime zone tajge, reljefa i tla teritorije na kojoj se nalazi šumska zajednica. S druge strane, pod krošnjama šume u svakom od njenih slojeva stvara se sopstvena mikroklima. Rast određenog skupa biljaka ovisi o fluktuacijama temperature i vlažnosti. Zauzvrat, to stvara staništa za životinje, gdje se mogu hraniti, razmnožavati i skrivati ​​od neprijatelja.

Uslovi za postojanje organizama su kombinacija faktora sredine.

Prirodni faktori životne sredine obično se dele u dve grupe, abiotičke i biotičke.

Abiotski faktori životne sredine- faktori nežive prirode. U šumama su za organizme najvažniji temperatura, svjetlost, vlažnost, sastav tla i karakteristike reljefa.

Dodijelite također antropogenih faktora - svi oblici ljudskog uticaja na prirodu.

abiotički faktori. One prvenstveno utiču na vitalnu aktivnost organizama i imaju različita značenja za biljke i životinje. Na primjer, svjetlost je neophodna za fotosintezu u biljkama, a većina životinja pomaže u navigaciji u svemiru. Svaka vrsta postavlja određene zahtjeve okolini, koji se, prema pojedinačnim faktorima okoline, ne poklapaju kod različitih vrsta. Na primjer, beli bor je fotofilan, dobro podnosi suha i siromašna tla. Evropska smreka je otporna na hladovinu i potrebna su joj bogatija tla itd.

U odnosu na svjetlost, razlikuju se tri glavne grupe biljaka: fotofilne, tolerantne na sjenu i sjene.

1. Svetloljubivi vrste najbolje rastu na punom svjetlu. Među šumskim svjetloljubivim vrstama su: bijeli bor, breza, mnoštvo grmova (medvjedić) i zeljaste biljke borovih šuma. Najveća raznolikost takvih vrsta može se naći u borovim šumama.

2. otporan na senke vrste mogu rasti na punom svjetlu, ali najbolje uspijevaju uz malo sjene. Ovo je prilično velika grupa šumskih zeljastih biljaka koje žive u različitim vrstama šuma i zauzimaju različite slojeve, na primjer, đurđevak, plućnjak, planinski pepeo, ptičja trešnja.

3. Loving shade-loving vrste nikada ne rastu u punom svjetlu. U ovu grupu spadaju neke šumske trave i mahovine: obični oksalis, paprat, zimzelen i druge vrste koje su karakteristične za šume tamne smreke.

Temperaturni faktor i dovoljna vlažnost zraka određuju prevlast drvenaste vegetacije nad ostalim biljnim zajednicama u našoj prirodnoj zoni. Tokom godine ovi faktori se mijenjaju, što dovodi do jasno definisanih godišnjih doba i promjena u stanju flore i faune. Izgled šumske zajednice i aktivnost njenih stanovnika ovise o godišnjem dobu. Sezona odgovara takvim pojavama kao što su vegetacija, cvjetanje, plodonošenje, opadanje lišća, letovi ptica, razmnožavanje i hibernacija životinja.

U odnosu na vlažnost, šumske biljke spadaju u tri glavne ekološke grupe:

1. voli vlagu vrste koje rastu na vlažnim tlima iu uslovima visoke vlažnosti vazduha (neke vrste šaša, paprati i druge). Ova grupa je rasprostranjena u zajednicama kao što su crne šape i vrbe.

2. otporan na sušu biljke su stanovnici suhih mesta, sposobne su da podnose značajnu i dugotrajnu suvoću vazduha i tla. To uključuje zeljaste biljke koje rastu u borovim šumama (medvjed, majčina dušica, ovčiji vlasi).

3. Međugrupa je biljke na umjereno vlažnim staništima(mnogo listopadnih vrsta drveća i zeljastih biljaka). Ova grupa biljaka prevladava zbog posebnosti klime i topografije regije.

Prema zahtjevima za sadržaj mineralnih hranjiva u tlu, razlikuju se tri ekološke grupe vrsta:

1. Biljke malo zahtjevno na sadržaj hranljivih materija u zemljištu. Mogu rasti na vrlo siromašnim pjeskovitim zemljištima (borovica, vrijesak, mačja šapa i dr.). Mnogi od njih imaju mikorizu na korijenu. Pomaže biljkama da apsorbuju vodu i hranljive materije iz tla.

2. Biljke veoma zahtjevno na sadržaj hranljivih materija. Riječ je o zeljastim vrstama koje rastu u šumama johe: kopriva, giht, obična pipka i dr.

3. Biljke srednje zahtjevan na sadržaj hranljivih materija. To su većina šumskih vrsta: dvolisni cipal, obična kiselica i druge. Oni dominiraju šumskim zajednicama.

biotički faktori. Jednako važan uslov za postojanje organizama u šumama je njihov odnos. To može biti odnos suradnje koji koristi objema vrstama. Na primjer, ptice se hrane plodovima biljaka i šire njihovo sjeme. Poznati su obostrano korisni odnosi između gljiva i biljaka. U drugim slučajevima, jedna vrsta može koristiti drugu bez nanošenja štete. Dakle, zimi se sise mogu hraniti na račun djetlića, koji ostavljaju dio hrane da se ne pojede. Vrste koje imaju slične zahtjeve za staništem se takmiče jedna s drugom. Kada raste zajedno, smreka postupno zamjenjuje svjetloljubivu jasiku, stvarajući sjenu dok raste i sprječavajući njezino obnavljanje. Među životinjama se javlja konkurencija između vrsta za teritoriju i hranu. Na primjer, 5 vrsta drozdova koji žive u Vologdskoj oblasti hrane se malim beskičmenjacima u nižim slojevima šume u prvoj polovini ljeta. Zatim, kako bobice sazrijevaju, uglavnom ostaju u gornjim slojevima šume. Konkurencija među njima oslabljena je raznolikošću beskičmenjaka i obiljem bobičastog voća.

Hrana je veoma važan faktor životne sredine, jer je energija za postojanje organizama. Ishrana životinja u šumama je drugačija. Općenito, sve što je u šumi koristi se za hranu, a životinje se nalaze od vrhova drveća do najdubljeg korijena.

Prema ishrani mogu se razlikovati različite ekološke grupe životinja.

1. Fitofagi ili biljojediživotinje su potrošači raznih dijelova biljaka (lišće, drvo, cvijeće, plodovi). Raznolikost biljojeda povezana je s obiljem biljne hrane. Glavni potrošači vegetativne mase u našim šumama su losovi, zečevi i razni insekti (lisnjaci, potkornjaci, mrene i mnogi drugi). Generativne dijelove biljaka (cvijeće, plodove, sjemenke) jedu ptice (križokljun, češljugar, češljugar, češljugar, bibr), sisari (vjeverice) i insekti. Mnogi insekti, hraneći se nektarom i polenom biljaka, istovremeno ih oprašuju. Stoga imaju izuzetno važnu ulogu u reprodukciji biljaka. Ptice koje jedu bobice učestvuju u širenju biljaka, jer se sjemenke biljaka ne probavljaju i s izmetom dolaze na nova mjesta.

2. Zoofagi- Potrošači drugih životinja. Mnogi u šumi jedu beskičmenjake. Pauci jedu insekte. Plijen grabežljivih insekata su njihovi kolege. To uključuje bube (zemljare, mekane bube, krave), ose, skakavce i mnoge druge. Krastače, gušteri i rovke hrane se insektima, mekušcima i crvima. Sise jedu insekte, dok jastrebovi i sokolovi plijene druge ptice. Sove, lasice, lasice jedu male sisare. Vukovi jure velike životinje, a risovi love iz zasjede.

3. svejedi- životinje koje konzumiraju raznovrsnu hranu: biljke, gljive, životinje, uključujući i strvinu. To su divlja svinja, medvjed, jazavac, gavran, siva vrana i drugi koji žive u našim šumama. Ove životinje odlikuju se vrlo raznolikim načinima dobivanja hrane i mjestima gdje se hrane.

4. Grupa životinja koja koristi mrtvu vegetaciju ( saprofagi). Preradom opalog lišća, mrtvog drveta, ovi organizmi igraju važnu ulogu u postojanju i razvoju šuma. Među njima dominiraju insekti. Tako se kod raznih dugorogova larve razvijaju i hrane u mrtvim stablima drveća. Od životinja na tlu ovoj grupi pripadaju crvi.

U šumama umjerenog pojasa, obilje i dostupnost hrane uvelike varira u različitim godišnjim dobima, pa se mnoge životinje hrane i biljnom i životinjskom hranom. Na primjer, tetrijeb, divljak, veliki pjegavi djetlić, pa čak i glodari, koji se smatraju biljojedima.

Čimbenici okoliša djeluju na organizme zajednički, određujući distribuciju i vitalnu aktivnost biljaka i životinja. Na primjer, složeno djelovanje abiotskih i biotičkih faktora dovelo je do stvaranja sjedilačkih, nomadskih i migratornih vrsta kod ptica.

Pitanja i zadaci

Zašto su biljke u šumama raspoređene u slojevima?

Navedite primjere biljaka različitih slojeva. Koje karakteristike su karakteristične za njih?

Zašto su temperatura, vlažnost i svjetlost među najvažnijim abiotičkim faktorima?

Razmislite o tome koje se ekološke grupe životinja mogu razlikovati u odnosu na svjetlost?

H Navedite primjere biljaka iz različitih ekoloških grupa koje rastu u šumama u vašem području.

Agrocenoza kao poseban tip ekosistema

Napomena 1

Među ekosistemima stvorenim uz učešće čovjeka, agrocenoze zauzimaju posebno mjesto. Zajedno sa urbanim zajednicama i zajednicama industrijskih zona, agrocenoze posebno stvara čovek za svoje potrebe. Agrocenoze su dizajnirane da obezbijede osobu hranom.

Kao i prirodni ekosistemi, agrocenoze imaju određeni taksonomski i ekološki sastav organizama i mogu se okarakterisati u smislu određenih odnosa između organizama i abiotskih uslova sredine, kao i vlastite strukture trofičkih odnosa između organizama. U agrocenozama se lanci ishrane suštinski ne razlikuju od onih karakterističnih za prirodne ekosisteme: postoje i proizvođači, potrošači različitih redova i razlagači.

Agrocenoze zauzimaju oko desetinu ukupne kopnene površine i opskrbljuju čovječanstvo više od 90% energije hrane. Njihova prednost u tom pogledu u odnosu na prirodne ekosisteme je njihova višestruko veća produktivnost. Međutim, takva produktivnost je moguća samo uz redovnu, naučno utemeljenu ljudsku intervenciju u prirodne procese.

Definicija 1

Agrocenoze su ekosistemi koji se formiraju na poljoprivrednim zemljištima koja se koriste prema ciljnom principu, a osnovu ovih ekosistema čine usjevi ili sadnja gajenih biljaka. Agrocenoze uključuju:

• polja,
• bašte,
• bašte,
• vještačke pašnjake,
• cvjetne gredice,
• itd.

Ekološka specifičnost agrocenoza

Specifičnost agrocenoza je određena njihovim vještačkim porijeklom i poljoprivrednom namjenom - njihov edifikator je osoba koja formira agrocenoze i osigurava njihovu visoku produktivnost u cilju prikupljanja i korišćenja maksimalnog prinosa. Stvarajući agrocenoze, osoba koristi brojne poljoprivredne tehnike za:

• obrada tla,
• melioracija,
• vještačko navodnjavanje,
• sjetvu i sadnju posebnih sorti biljaka, njihovu prihranu,
• suzbijanje korova, štetočina i bolesti gajenih biljaka.

Najvažnija razlika između agrocenoza i prirodnih ekosistema je njihov nedostatak stabilnosti. To je lako objasniti, budući da je struktura agrocenoza bliska početnim fazama obnavljanja sukcesije ekosistema, koji takođe nemaju stabilnost, naprotiv, prirodno stanje takvih sukcesija je dinamika ekosistema. Iz tog razloga, bez učešća osobe koja stalno vraća agrocenozu u početnu fazu sukcesije, zajednice žitarica i povrtarskih kultura se već sledeće godine zamenjuju drugim, usevi višegodišnjih trava - nakon 3-4 godine, voćnjaci - posle 20-30 godina.

Ljudska aktivnost je važan energetski faktor u agrocenozama. Osim sunčeve energije, oni dobijaju još nešto energije koju čovjek troši na proizvodnju poljoprivredne mehanizacije, gnojiva, sredstava za zaštitu bilja, melioracije itd. S druge strane, značajna količina energije godišnje se odnese žetvom. Stoga je cirkulacija tvari u agrocenozama uvijek otvorena.

Antropogeni faktor u većini slučajeva doprinosi smanjenju biološke raznolikosti. Agrocenoze nisu izuzetak. Ovdje je, u poređenju sa prirodnim zajednicama, biodiverzitet živih organizama naglo smanjen. Objekti uzgoja obično su jedna ili više biljnih vrsta (monokultura), što doprinosi iscrpljivanju taksonomskog sastava životinja, gljiva i bakterija. S druge strane, to doprinosi masovnoj reprodukciji nekih njihovih potrošača, što ove organizme sa stanovišta osobe prevodi u kategoriju "štetočina".

Napomena 2

Bitna razlika između agrocenoza i prirodnih zajednica je kombinacija prirodnih i umjetnih selekcijskih procesa, što stvara potpuno drugačije smjerove i pritiske nego u prirodi. Ovo služi kao dodatni faktor u smanjenju biodiverziteta.

Ekološka karakteristika

Ekološka karakteristika je odnos organizma prema kompleksu faktora sredine, odnosno uslova sredine. Sami faktori životne sredine se mogu definisati kao dinamički elementi prirodne ili životne sredine koji utiču na aktivnost živih organizama, njihovu vitalnu aktivnost. Drugim riječima, bez prisustva bilo kakvog okolišnog faktora, normalan život organizma, pa sve do smrti, nemoguć je; tako da su faktori životne sredine uslovi života biljaka, životinja i ljudi.
Skup faktora životne sredine za biljke obuhvata sledeće grupe: kosmičke (o Suncu je bilo reči na početku knjige), abiotičke i biotičke faktore. Abiotički faktori uključuju klimatske (svjetlo, toplina, vlaga, zrak), tlo, orografske (određene reljefom). Biotički faktori povezani su sa uticajem živih organizama jedni na druge: uticaj ljudskih aktivnosti na biljke (košnja na livadama, seča, tretman useva lekovima itd.), životinja na biljke (na pašnjake, uticaj insekata oprašivača). , štetočine biljaka itd.). Smatra se da su svi faktori životne sredine ekvivalentni za organizme, uključujući i biljke. To je u osnovi tako, jer će svaki faktor odrediti mogućnost života. Ako uzmemo u obzir vrijeme tokom kojeg organizam može preživjeti bez ijednog faktora, onda se javlja određena razlika u značajnosti faktora. Dakle, bez svjetla, biljka može biti samo nekoliko sati dnevno (noću), ali bez topline (kada je zamrznuta) - samo nekoliko minuta ili čak sekundi (sa jakim padom temperature); neke biljke podnose nedostatak vode danima (a u pustinjama - gotovo tokom cijele vegetacijske sezone), dok druge - samo nekoliko sati. Procjene značaja faktora također se razlikuju u životinjskom svijetu.

Na primjer, bez zraka mogu živjeti samo minute ili čak sekunde, bez dovoljno topline - sati, a ponekad i samo sekunde (ali neke životinje u hibernaciji provedu nekoliko mjeseci, prilagodivši se posebnom termičkom režimu), bez vode i hrane - nekoliko dana. Općenito, kompleks okolišnih faktora je vitalan za organizme, posebno kosmički, svi klimatski i zemljišni faktori su izuzetno važni za biljke.
Treba napomenuti neizostavnost faktora životne sredine. Na primjer, dodatna zaliha vode ne može nadoknaditi nedostatak jednog ili drugog hranjivog elementa u tlu ili nedostatak topline, itd. neki faktori ili jedan faktor, drugi se obezbeđuju fabrici u dovoljnoj meri, bez deficita. Pa ipak, ne može se postići potpuna zamjena jednog okolišnog faktora drugim.
Raznolikost potrebnih nivoa faktora životne sredine, njihova kombinacija, deficit i višak ogledaju se u jednom od glavnih, generalizujući sve takve pokazatelje, zakonu ekologije, koji je formulisao američki ekolog W. Shelford u radovima 1911-1915. Ovaj zakon se zove Shelfordov zakon, ili zakon tolerancije. Njegova suština je sljedeća: odsutnost ili nemogućnost prosperiteta bilo kojeg organizma određena je nedostatkom ili viškom u kvalitativnom i kvantitativnom smislu (indikatora) bilo kojeg od faktora, čiji nivo može biti blizu granica tolerancije, odnosno do granica koje ovaj organizam toleriše (od lat. Shegapye - "strpljenje").
Prilagodljivost organizama određenim uslovima u kojima je moguć njihov životni ciklus izražava se razlikom između minimalnih i maksimalnih pokazatelja za svaki faktor životne sredine. Takav raspon, ili zona, između nivoa faktora prihvatljivih za život naziva se granicama tolerancije, odnosno granicama stanja u kojima organizam prolazi kroz cijeli razvojni ciklus i može preživjeti. Za svaku vrstu organizama (biljke, životinje, ljudi) rasponi su individualni i razlikuju se od raspona drugih organizama (iako kod nekih vrsta takve zone mogu biti slične, u nekim slučajevima gotovo identične).
Imajte na umu da individualne ekološke karakteristike imaju ne samo predstavnici različitih vrsta, već i oblici organizama unutar iste vrste, na primjer, različite sorte određene biljne vrste (na tim se razlikama zasnivaju i sortne poljoprivredne tehnike uzgoja). To također mogu ilustrirati ljudi s različitim nivoima zdravlja i kondicije: neki mogu tolerirati deficite faktora i preopterećenja koje obični ljudi vrlo teško podnose. Svako može lako zamisliti razliku između granica tolerancije slabe, bolesne osobe i obučenog, prekaljenog sportiste ili astronauta, ispitivača. Nakon zemljotresa, slabe žene, a ponekad i starci, pronađeni su pod ruševinama kao preživjeli nakon mnogo dana. Ali to su individualne karakteristike ljudi i specifičnosti okolnosti.
I još objašnjenja osnovnog zakona: bilo koji od faktora koji se približava granicama tolerancije u smislu nivoa (nije bitno - ekološki maksimum ili minimum), ograničava uslove za normalan razvoj organizma i naziva se ograničavajućim. faktor. Kvantitativni pokazatelj faktora na kojem se organizam normalno razvija i "uspava" naziva se optimalni nivo (od latinskog oritt - "najbolji").
Veoma je važno da postoji niz indikatora prema optimumama za svaki faktor sredine, a što je širi za određeni organizam (biljku ili životinju), to je organizam prilagođeniji promenljivim uslovima. Dakle, optimum -r nije određena tačka na skali indikatora, već zona, optimalni uslovi pod kojima priroda daje telu priliku da se normalno razvija. U nedostatku niza optimalnih uslova, živi bi organizmi umirali i pri najmanjem odstupanju uslova od optimalnog nivoa.
Optimalni nivoi svakog faktora za isti organizam mogu varirati („optimalna pristrasnost“). To znači promenu zahteva organizma za uslovima kako u različitim periodima razvoja (u različitim fazama rasta), tako iu zavisnosti od kompetitivnih odnosa sa drugim organizmima, a posebno na nivou drugih faktora sredine: uz povoljnu kombinaciju faktora (kada svaki od njih je blizu optimalnog nivoa, nema nedostataka) sve ih tijelo koristi najefikasnije i najekonomičnije. Ovo je posebno važno za praksu uzgoja biljaka: primjenom agronomskih metoda moguće je postići najracionalnije korištenje uslova okoliša od strane biljaka u usjevima, što uvijek dovodi do povećanja prinosa. Ovo je ekološka suština agronomije: biljci mora biti obezbeđen optimalan nivo svih faktora životne sredine tokom čitavog perioda razvoja ove biljke. Jasno je da je za postizanje najboljeg rezultata apsolutno neophodno poznavati ekološke karakteristike gajenih biljaka i njihove promene tokom čitavog životnog ciklusa biljke.
Također naglašavam da je kvaliteta faktora (njegova kvalitativna karakteristika) određena ne samo unutrašnjom suštinom i karakteristikama ovog faktora (sastav svjetlosti, zraka, vode, tla), već i ujednačenošću njegove opskrbe: biljke ne zahtijevaju nedostatak tokom cijelog perioda aktivne vegetacije. S tim u vezi, kolebanja vremenskih prilika (periodi sa povratkom hladnog vremena, periodi bez padavina i sl.) i neravnomjerna snabdijevanja biljaka nutrijentima (ako se ne poštuju naučne preporuke o pravilnoj upotrebi đubriva) imaju značajan negativan uticaj. uticaj na biljke.
Da biste dobili vizualnu predstavu o zakonu tolerancije, prikladno je razmotriti dijagram koji pokazuje učinak ovog zakona na različite organizme.
Šema prikazuje u obliku sektora glavne faktore životne sredine za biljke. Ovdje je potrebno kratko objašnjenje. Zbog prisustva mineralnih jedinjenja u tlu, biljke se prihranjuju. Dakle, svaki od elemenata neophodnih za biljke (dušik, fosfor, kalij, kalcijum, sumpor i niz drugih) je ekološki faktor, kao i svako fizičko svojstvo tla (sadržaj vlage, sadržaj vazduha, nasipna gustina, itd.), budući da svaki od ovih faktora utiče na uslove života biljaka u tlu. Dakle, sva hemijska i fizička svojstva tla su ekološki faktori tla.
Razlika između biljaka i životinja (II) i ljudi (III) je očigledna: ti organizmi ne primaju hranu iz tla i zraka, kao biljke, već koriste biljke i životinje (organske tvari) kao hranu.
Ovdje je prikladno dati još dva ekološka pojma: ekološka niša i lanci ishrane. Ekološka niša se shvaća kao kompleks okolišnih faktora između minimalnih i maksimalnih pokazatelja za određeni organizam. Drugim riječima, općenito, to je skup karakteristika koje pokazuju položaj vrste u ekosistemu. U okviru svoje individualne ekološke niše bilo koja vrsta se razvija, razmnožava i živi.