Некоторые законы и понятия экологии
Федеральное агентство по образованию
Московский Государственный Строительный Университет
Авторы: А.С. Маршалкович, М.И. Афонина, Т.А. Алешина.
ЭКОЛОГИЯ - Конспект лекций.
Москва 2009
Московский Государственный Строительный Университет
Авторы: А.С. Маршалкович, М.И. Афонина, Т.А. Алешина.
ЭКОЛОГИЯ - Конспект лекций.
Москва 2009
Введение.
Тема 1. Учение о биосфере и ее эволюции.
Тема 2. Основные законы и принципы экологии.
- Абиотические факторы воздушно-наземной среды.
- Абиотические факторы почвенного покрова.
- Абиотические факторы водной среды.
- Биотические факторы.
- Некоторые законы и понятия экологии.
- Закон ограниченности природных ресурсов. (правило одного процента)
- Понятие об экологической нише.
- Правило обязательного заполнения экологических ниш.
- Адаптация живых организмов к экологическим факторам.
- Популяция, ее структура и динамика.
- Структура водной и наземной экосистем.
- Гомеостаз и сукцессия экологической системы.
- Законы термодинамики.
- Антропогенные воздействия на экосистемы.
- Эвтрофикация и меры борьбы с нею.
- Атмосферные процессы.
- Кислотные осадки.
- Круговорот углерода. «Парниковый» эффект
- Круговорот азота.
- Круговорот серы.
- Круговорот фосфора.
- Круговорот радионуклидов.
- Круговорот токсичных элементов.
- Глобальные экологические проблемы.
- Загрязнения окружающей среды.
- Загрязнение гидросферы.
- Экологическая надежность и безопасность.
Список использованной литературы.
Некоторые законы и понятия экологии.
Закон минимума. Немецкий химик Ю. Либих в 1840 году установил, что развитие растений зависит не только от тех химических элементов и веществ (т. е. факторов), которые присутствуют в достаточном для организма количестве, но и от тех, которых не хватает. В результате своих исследований Ю. Либих сформулировал Закон минимумов, согласно которому необходимо увеличивать содержание в почве питательного вещества, находящегося в минимальном количестве.
Безусловно, этот закон справедлив не только для растений. Например, здоровье человека определяется специфическими веществами, которые присутствуют в организме в мизерных количествах. Если их содержание снижается за пределы допустимого минимума, то человек должен компенсировать их недостаток употреблением витаминов или микроэлементов. Количество какого-либо вещества (фактор) ниже допустимого уровня может привести к гибели организма. Наблюдения показали, что этот закон распространяется на все влияющие на организм абиотические и биотические факторы.
В 1910 г. американский ученый В. Шелфорд показал, что не только недостаток, но и избыток какого-либо вещества может привести к нежелательным последствиям. Согласно В. Шелфорду, факторы, присутствующие как в избытке, так и в недостатке (по отношению к оптимальным требованиям организма), называются лимитирующими, а соответствующее правило получило название Закона лимитирующих факторов (Закона толерантности). Действие этого закона можно наблюдать на конкретном примере, проводя следующий эксперимент. (Рис. 6)
Растения выращивают в нескольких камерах, где контролируются различные абиотические факторы, при этом один из них, например, температуру меняют по определенной схеме, оставляя все прочие на постоянном уровне. Это необходимо для отделения температурного фактора от влияния действия других факторов. Результаты показывают, что по мере повышения температуры от некоторой точки (когда рост вообще невозможен) растение развивается все лучше и лучше, достигая максимума в развитии, после чего при повышении температуры растение развивается все хуже и хуже (у него появляются нарушения и в конечном итоге оно погибает). Точка максимального роста – называется оптимумом, весь интервал – диапазон устойчивости.
Сходные эксперименты можно провести для проверки влияния других абиотических фактов, причем результаты, изображенные графически будут иметь подобную кривую. В результате таких экспериментов можно сделать вывод, что у каждого вида (растений и животных) существует оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости в отношении каждого фактора среды. Таким образом, мы наблюдаем действие Закона лимитирующего фактора: даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма и к его гибели.
Рис. 6 Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности.
Закон лимитирующего фактора учитывается в мероприятиях по охране окружающей среды от загрязнений. Превышение нормы вредных примесей в воздухе и воде представляет серьезную угрозу здоровью людей.
