1.экологическая ниша.

Каждый вид или его части (популяции, группировки различного ран­га) занимают определенное место в окружающей их среде. Напри­мер, определенньш вид животного не может произвольно менять пи­щевой рацион или время питания, место размножения, убежища и т. п. Для растений подобная обусловленность условий выражается, напри­мер, через светолюбие или тенелюбие, место в вертикальном расчле­нении сообщества (приуроченность к определенному ярусу), время наиболее активной вегетации. Например, под пологом леса одни рас­тения успевают закончить основной жизненный цикл, завершающийся созреванием семян, до распускания листьев древесного полога (ве­сенние эфемеры). В более позднее время их место занимают другие, более теневыносливые растения.

Под экологической нишей понимают обычно место организма в природе и весь образ его жизне­деятельности, или, как говорят, жизненный статус, вклю­чающий отношение к факторам среды, видам пищи, време­ни и способам питания, местам размножения, укрытий и т. п. Это понятие значительно объемнее и содержательнее понятия «местообитание». Американский эколог Одум образно назвал местообитание «адресом» организма (вида), а экологическую нишу - его «профессией». На одном местообитании живет, как правило, боль­шое количество организмов разных видов. Например, смешанный лес - это местообитание для сотен видов растений и животных, но у каждого из них своя и только одна «профессия» - экологическая ниша. Так, сходное местообитание, как отмечалось выше, в лесу занимают лось и белка. Но ниши их совершенно разные: белка живет в основном в кронах деревьев, питается семенами и плодами, там же размножается и т. п. Весь жизненный цикл лося связан с подпологовым пространством: питание зелеными растениями или их ча­стями, размножение и укрытие в зарослях и т. п.

Если организмы занимают разные экологические ниши, они не вступают обычно в конкурентные отношения, сферы их деятельно­сти и влияния разделены. В таком случае отношения рассматрива­ются как нейтральные.

Вместе с тем в каждой экосистеме имеются виды, которые пре­тендуют на одну и ту же нишу или ее элементы (пищу, укрытия и пр.). В таком случае неизбежна конкуренция, борьба за обладание нишей. Эволюционно взаимоотношения сложились так, что виды со сходными требованиями к среде не могут длительно существовать совместно. Эта закономерность не без исключений, но она настоль­ко объективна, что сформулирована в виде положения, которое полу­чило название «правило конкурентного исключения». Автор этого правила эколог Г. Ф. Гаузе. Звучит оно так: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, мес­там размножения и т. п.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу. Иногда, на­пример, чтобы снять острые конкурентные отношения, одному орга­низму (животному) достаточно изменить время питания, не меняя самого вида пищи (если конкуренция возникает на почке пищевых отношений), или найти новое местообитание (если конкуренция име­ет место на почве данного фактора) и т. п. Принцип конкурентного исключения еще называют «законом Гаузе» – в честь Георгия Францевича Гаузе (1910–1986) – выдающегося российского эколога, эволюциониста, специалиста по антибиотикам. Но Дж.Эвелин Хатчинсон предложил именовать это правило «приципом Вольтерры–Гаузе», что вполне справедливо. Итальянский математик Вито Вольтерра на математических моделях (системе дифференциальных уравнений) показал, что два вида, потребляющие одну пищу и этой пищей ограниченные, не могут устойчиво сосуществовать: один вид вытесняет другой. Гаузе же, еще будучи студентом, заинтересовался этими работами и провел эксперименты с простейшими, подтвердив данное правило эмпирически. Он использовал предложенное Ч.Элтоном представление об экологической нише и сформулировал правило: «два вида, занимающие одну и ту же экологическую нишу, не могут устойчиво сосуществовать». Современная трактовка данного принципа, сложившаяся в 1980-х годах, гласит: ЧИСЛО ВИДОВ, УСТОЙЧИВО СОСУЩЕСТВУЮЩИХ СО СТАЦИОНАРНЫМИ ЧИСЛЕННОСТЯМИ, НЕ МОЖЕТ ПРЕВЫШАТЬ ЧИСЛА ЛИМИТИРУЮЩИХ ЭТИ ВИДЫ ПЛОТНОСТНО-ЗАВИСИМЫХ ФАКТОРОВ. Иными словами, численности видов должны не меняться (в противном случае можно говорить, что процесс вытеснения идет). Плотностно-зависимые факторы – это не только нехватка пищи (чем больше плотность популяции, тем меньше пищи на особь!), но и пресс хищников (до определенной степени он также усиливается при росте плотности популяции жертв). Если один вид планктонных водорослей сильнее ограничен фосфором, а второй – азотом, то эти виды могут сосуществовать. Также если два близких вида насекомых ограничены разными специфическими хищниками, то они так же могут сосуществовать.

3. Экологический мониторинг. Фоновый мониторинг:

1) Задача экологического мониторинга:

Задача экологического мониторинга заключается в выявлении в экосистемах изменений антропогенного характера. Для ее осуществления пригодные методы, которые основываются как на отдельных измерениях параметров загрязнения биоты, реакции на действие антропогенных факторов, так и на непрерывном определении интегральных показателей на больших территориях.

2) Уровни экологического мониторинга:

Экологический мониторинг предусматривает обязательность наблюдений на таких уровнях:

1) импактний уровень — наблюдения за территориями, которые поддаются антропогенному влиянию, которое предопределяет опасные или критические последствия;

2) региональный уровень — наблюдение за процессами и явлениями в пределах определенного региона;

3) фоновый (базовый) уровень — глобальные, региональные наблюдения по состоянию экосистем и прогнозирования в них изменений, которые происходят без прямого влияния антропогенных факторов.

 

3) Виды наблюдений в экологическом мониторинге:

Для создания системы экологического мониторинга окружающей среды необходимо:

- районирование территории (деление всей территории, на которой будет осуществляться экологический мониторинг на таксоны, - группы объединенных по определенным признакам объектов разных размеров и экологической значимости: ландшафтные районы в пределах области, административных районов, водосборные бассейны, городские агломерации, агропромышленные комплексы);

- создание сети объектов наблюдения (размещение на подконтрольной территории мест (объектов) наблюдения состояния компонентов естественной среды (атмосферного воздуха и осадков, поверхностных, грунтовых, подземных вод, почвы и растительности);

- определение методов и показателей, которые необходимо контролировать.

4) Задача фонового мониторинга:

Фоновый мониторинг — многолетние комплексные наблюдения за определенными объектами природоохранных зон для оценивания и прогнозирования изменений состояния экосистем, удаленных от объектов промышленной и хозяйственной деятельности.

Основной задачей фонового мониторинга является выяснение и фиксация показателей, которые характеризуют природный фон (состояние естественной среды, которое не испытало прямого влияния человеческой деятельности), а также глобальные и региональные изменения в процессе развития биосферы. Его организуют в биосферных заповедниках, где изучают, контролируют и прогнозируют антропогенные изменения биосферы, абиотических факторов среды, а также внутренние процессы и явления, которые происходят в экосистемах.

5) Программа фонового мониторинга:

Программа фонового экологического мониторинга на основе биосферных заповедников охватывает такие направления:

- мониторинг загрязнения естественной среды и других факторов антропогенного влияния; мониторинг реакции биоты на антропогенное влияние, прежде всего на фоновые ровные загрязнения;

- наблюдение за изменением функциональных и структурных характеристик эталонных (девственников) природных экосистем и их антропогенных модификаций.

Программа фонового мониторинга формируется из абиотичной и биотичной составляющих.