1 курс / 1 семестр / Основы экологии / Рындевич. Основы экологии

1.1.8 Понятие охраны природы

Термин «охрана природы» впервые был принят в 1913 г. на I Международном съезде по охране природы, который прошел в Швейцарии. В 1971 г. на I Европейской рабочей конференции по природоохранному просвещению было признано, что понятия «охрана природы» и «охрана окружающей среды» являютсясинонимами.

Охрану природы следует рассматривать и как отдельную науку,
и как систему мероприятий [11].		Г
Охрана природы — комплексная наука, разрабатывающаяУоб-
щие принципы и методы сохранения, восстановления и улучшения
природной среды и природных ресурсов.	а
Охрана природы — система мероприятий, н пррвленных на
	Б
поддержание рационального взаимодействия человека и окружаю-
щей среды, обеспечивающая сохранение и восстановление природ-

ных богатств, предупреждающая вредное воздействие хозяйствен-
ной деятельности на природу и здоровье человека.
				и
Охрана природы как наука баз руется на достижениях эколо-
				р
гии, но представляет собой отдельнуюйкомплексную дисциплину,
функционирующую на стыке естественных, технических и гумани-
тарных наук. Данное понятие не является синонимом «экологии».
Задачами охраны прир ды выступают:
	оценка ресурсного п енциала экосистем;
		и
	предотвращен		е вредного воздействия хозяйственной дея-
		з
тельности на биосферутчеловека;
	поддержан е			восстановление ресурсного потенциала Зем-
		о
ли посредств м рационального природопользования;
	создание и беспечение функционирования особо охраняе-
мых	рир дных территорий;
е
	ров дениеэкологическогои природоохранногопросвещения.
Р

Охранапприроды проявляется в пяти аспектах	[21].
Хозяйственно-экономический аспект связан	с расходованием

людьми природных ресурсов. В этом аспекте наиболее остро стоит вопрос охраны невозобновимых природных ресурсов.

Здравоохранительный, или оздоровительно-гигиенический аспект охраны природы обусловлен интенсивным загрязнением природной среды, а также оздоровительным значением природы в процессе отдыха и лечения человека.

31

Важное значение приобретает эстетический аспект охраны природы, который заключается, прежде всего, в сохранении эстетически ценных мест планеты.

Любовькприроде, развитиенавыковпроявлениязаботыоживотных ирастенияхпроявляютсяввоспитательномаспектеохраныприроды.

Научно-познавательный аспект предусматривает необходимость сохранения эталонов природы для изучения законов, управ-

Г

ляющих природными комплексами, сохранения генофонда на пла-

нете, изучения эволюции и отыскания путей управления биосфер-

ными процессами в интересах человека.

а

У

Б

р

Вопросы для самоконтроля

1.

Кто является автором термина «экология»?

2.

Дайте определение понятия «экология».

3.

Какие категории биологических систем вам известны?

4.

Нарисуйте схемуинтеграции

организмов

в биологические макросистемы.

5.

Каково содержание экологии как научной дисциплины?

6.

Что является объектом исследован яйэкологии?

7.

Каковы основные задачи эколог на современном этапе?

8.

орами

Какие разделы экологии вам известны?

9.

Перечислитетриосн вныег уппыметодовисследований, применяемыхвэкологии.

т

10.

Какие из ан ичных

средневековыхр

ученых внесли вклад в накопление

экологических знаний?

11.

и

учений о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме и

Кто является ав

биосфере?

значение

12.

На овите ученых, с именами которых связано развитие экологии в

Каковы

Беларуси.

13.

Как вы междисциплинарные связи экологии?

п

во

экологии в жизни человека?

14.

15.

Дайте

пределение понятия «охрана природы».

е

задачи охраны природы?

16.

Р

17.

Что выступает в качестве задач охраны природы?

32

Раздел 2

ЭКОЛОГИЯ ОСОБЕЙ

2.1 Организм и окружающая среда У

2.1.1 Окружающая среда Г и условия существования организмар

Окружающая среда (среда обитания) — это авсе то (тела и яв-

ления), что окружает организм и прямо или косвенноБвоздействует на него. Она состоит из компонентов живой природы (живые организмы) и неживой (грунт, вода, воздух и др.).

Живая и неживая природа в биосферейне существуют раздельно и независимо. Так, разнообразие, численность живых организмов, их состояние, процессы размножения и развит я, другие проявления жизнедеятельности непосредственно заврсят от качества и количества компонентов неживой природы (хим ческого состава воды, структуры почвы, наличия минеральныхновеществ, уровня влажности, скорости течения и т. д.). В то жетвремя св йства почвенного покрова, грунта, донных отложений, водн й среды и атмосферы обусловлены нетолько геологическими прнамич , и жизнедеятельностьюразличных организмов, в том числезчеловека. Компоненты окружающей среды могут действоватьпокак т вно, такинегативнона организм, рядкомпонентов среды являютсябе различными длянего.

Организмпна протяжении всей своей жизни взаимодействует с различными к мп нентами окружающей среды. Он находится в прямойеили косвенной зависимости от всего того, что его окружает, вступая с ними в обязательные (постоянные) или необязательные (случай- Рные) связи. Так, жук-плавунец (Dytiscus) находится в обязательных связях с водной средой, атмосферным воздухом, пищевыми объектами (личинки и взрослые насекомые, мальки рыб и головастики и др.), водными растениями, которые также формируют среду его обитания. С таким же компонентом окружающей среды, как камень на дне пруда он на протяжении своей жизни может не вступить в связь вообще или единовременно(случайно) использовать егокак местоотдыха или

33

засады. Компоненты среды, которые организму нужны для обеспечения своей жизнедеятельности и с которыми он находится в обязательныхсвязях, формируют условиясуществования.

Условия существования (условия жизни) — совокупность необ-

ходимых для организма компонентов среды, скоторыми он находится в неразрывном единствеи без которых неможетсуществовать.

Наличие и количество необходимых для организма компонентов

среды — обязательная составляющая его успешного существования.
Любой организм, вне зависимости от видовой принадлежности окру-
жают не только положительно действующие компоненты средыУ. Ком-
плекс благоприятных и неблагоприятных природныхкомпонентов (по-
										Г
года и климат, воздух, вода, пищевые объекты, хищники, па азиты,
симбионты, конкуренты и т. д.) образуют среду, к которойдолжны
приспособиться как отдельная особь, так и вид в целом. В результате
									а
борьбы за существование единственной наградой организму выступает
жизнь и возможность продолжить свой род. Все компоненты, влияю-
									Б
щиенаорганизм, называютсяэкологическимифакторами.
								й
	2.1.2 Экологические факто ы их классификация
							и
	Экологические					— это комплекс необходимых орга-
					ры
низму и отрицательно на не							воздействующих компонентов жи-
					го
вой и неживой пр роды.
	По происхожден ю				характеру действия экологические факторы де-
				факт
лятсянатригруппы:аб от ческие, биотическиеиантропическиефакторы.
			и
	Аби тические факторы — это совокупность воздействий компонен-
товнежив йзприр дынаживую. Даннаягруппаделитсянадвеподгруппы:
	химические факторы (химический состав воды, атмосферы,
		о
почвы и т. д.);
	пфизические факторы (ветер, влажность, солнечная радиация,
атмосф рное давление, свет, температура и т. д.)
е
Р	Биотические факторы (отношения) — это совокупность

влияния одних организмов на другие. Эти факторы носят разнообразный характер и проявляются во взаимоотношениях при совместном обитании. Они делятся на внутривидовые (популяционные) и межвидовые. К последним относятся хищничество, паразитизм, симбиоз, квартиранство и др.

34

Рисунок 2.1.1 — Короед-типограф

Антропические (антропогенные) факторы — это совокуп-

ность воздействий человека на живую природу: изменение химического состава воздуха, осушение болот, вырубка лесов, охота, заготовка растительного сырья и т. д.

2.1.3 Воздействие экологических факторов

на организм		Г
Экологические факторы всегда действуют совместно, в видеУ
сложного комплекса. Все факторы среды взаимосвязаны и с еди них
	а
нет абсолютно безразличных для организма. Действие одного факто-
	Б

ра может ослабляться или усиливаться совместным действиемрдругого. Так, например, нехватка влаги может усилить негативное

действие высокой температуры воздуха на земноводных. Достаточное количество пищи для зимующих птиц может ослабить от-

рицательное воздействие на них			температуры.
		низкой
Факторы могут действовать на орган зм прямо или косвенно.
	Перенос
Прямое воздействие эколог ческогойфактора — непосредст-
венное влияние компонента с еды на			ган зм.
	о
Так, нападениеволка на к сулю является примером прямого негатив-
жертву				ветром семян клена является
ного действия хищника на	.
примеромпозитивногодейс вияаби тическогофакторанаорганизм.
и

Косвенное воздейс в е экологического фактора — опосредован-

ноевлияниенаорган змчерез одинилинесколькокомпонентовсреды.

Примером косвенного воз-
	о
действия антр п генного фак-
тора может служитьзследующая
ситуация. Мели рирование за-
е
болоч нной территории вызва-
ло снижпние уровня грунтовых
вод, что привело к угнетению
елей на окраине		осушенного
болота. А это, в свою очередь,
Рспособствовало		увеличению

численности короеда-типографа

(Ips typographus) (рис. 2.1.1),

повреждающего ели, которыев

35

угнетенном состоянии не могут продуцировать достаточное количество смолы для защиты от короедов. Таким образом, мелиорация косвенно негативно повлияла на популяцию ели через грунтовые воды и короеда-типографа. Кроме того, очевидно косвенное позитивное воздействие мелиорации как экологического фактора на короеда-типографа через два компонента среды: грунтовые воды и ели. Прямого же воздействия на елей и короедов ме-

лиорация не оказывала.										Г
Вторым примером косвенного воздействия факторов на
									кормом
организм является воздействие температуры воздухаУи
влажности		почвы на колорадского						жука че ез ка тофель.
В случае,								а
		если данные факторы обеспечив ют оптимальные
								Б		для жу-
условия для развития растений, являющихся
ков-фитофагов, они соответственно влияют позитивно на
жизнедеятельность последних, которые получают достаточ-
но пищи.
У организмов в процессе эволюции выработались приспо-
					и
собления к восприятию факторов в определенном диапазоне, т. е.
				рганизмом
в количественных пределах. Эффектйвоздействия экологиче-
ских факторов зависит не только от								х характера,		но и от до-
зы, воспринимаемой			о				. Для каждого вида существу-
ет конкретная доза (к личество фактора), наиболее благопри-
ятная для него. Уменьшение или увеличение этой дозы отно-
		и
сительно пределов оп имального диапазона снижает интен-
сивность ж знедеятельностьт						организма, а при достижении
максимума или м н мума приводит к гибели (рис. 2.1.2). При
	о
отклонении интенсивности (дозы) фактора от оптимума, т. е.
такого к личествазфактора, при котором организм чувствует
себя наиб		лее благоприятно, снижается степень комфортно-
е
сти организма. Чем больше доза фактора отклоняется от оп-
тимальнойп		для данного вида величины (как в сторону повы-
ш ния, так и понижения), тем сильнее угнетается организм.
Границы, за которыми существование организма невозможно,
называются нижним и верхним пределами выносливости.
РИнтенсивность экологического фактора, дающая										наихудший

эффект воздействия на организм, при котором организм максимально угнетен, но еще существует, называется пессимумом экологического фактора.

36

											У
										Г
									р
									а
									й
Рисунок 2.1.2 — Зависимость эффекта возде ствия экологического фактора
		от его интенсивности (по Радкевичу[16] сБизменениями)
								р
	Для любого фактора выделяются два пессимума: по верхне-
							о
му и нижнему пределам выживаемостииорганизма. Значения оп-
тимума и пессимума вид специфичны, т. е. различаются у орга-
низмов разных видов.						т
					и
			з
2.1.4 Эколог ческая пластичность (валентность)
		часто			би и вида в целом, как говорилось выше, есть свои
Длякажд й
	п
пределы выживаем сти. Они неодинаковы не только для разных ви-
дов, что				объясняется приспособлением их к разным условиям
обитания, нои для отдельных стадий развитияодного организма.
Р

еДля цв тковых растений характерны разные оптимальные температуры цветения, плодоношения и прорастания. В зависимости от того, какой уровень оптимума наиболее приемлем для видов по отношению к конкретному фактору среды различают тепло- и холодолюбивые, свето-

и тенелюбивые, влаго- и сухолюбивые виды. Для каждого вида характерна определенная степень выносливости по отношению к экологическому фактору. Так, растения и животные умеренной зоны могут суще-

37

ствоватьв довольноширокомтемпературном диапазоне, тропическиеже видынемогутпереноситьзначительныхколебанийтемпературы.

Способностьвидаадаптироватьсяктомуилииномудиапазонуфактора или факторов среды называется экологической пластичностью (валентностью) вида. Чемширедиапазонколебанийэкологическогофактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его

экологическаяпластичность(вышеэкологическаявалентность).
		Г
Виды, способныесуществовать при узком диапазоне экологиче-
ского фактора, т. е. при небольших отклонениях дозы фактора от оп-
	широкий
тимальной величины, называются узкоспециализированнымиУ(сте-
нобионтными (stenos — узкий)), а выдерживающие значительные
а
колебания дозы фактора — широкоспециализиров нными (широко-
Б			)). Орга-
приспособленными, или эврибионтными (eyros —
низмы могут быть узкоили широкоспециализиров ными по отноше-

нию к одному или нескольким экологическим факторам. К первым
(по отношению к солености воды) относится большинство морских
животных и растений (кораллы, медузы, морские черепахи, морские
рыбы, красные водоросли и др.), нормальная жизнедеятельность ко-
торых сохраняется лишь при высокоййконцентрации солей в воде.
К этой же группе относятся и т п чные обитатели пресных вод (пре-
сноводные губки, рыбы, в д					слиидр.), которые приспособлены к
низкому содержаниюс лей в					и немогут выжить в соленой воде.
				среде
Следовательно, типичные м рские и пресноводные виды обладают
				о
невысокой эколог ческой пластичностью по отношению к солености
воды. По отношен тю к этому фактору щирокоспециализированным
видом является трех глая колюшка (Gasterosteus aculeatus), которой
			и
свойственна б льшая экологическая пластичность, поскольку она мо-
жет жить в пресныхз, солоноватых и дажев соленыхводах(рис. 2.1.3).
Стен би нтность и эврибионтность разных видов зависят от
	о
длит льности обитания организмов в тех или иных условиях среды и
стабильностип		данных условий. Стабильность среды обитания позво-
ля т в той или иной мере адаптироваться к определенному диапазо-
е
ну экологических факторов, что способствует большему выживанию
особей. Виды, длительное время развивавшиеся в относительно ста-
Рбильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и вы-

рабатывают черты стенобионтности. Виды, которые живут при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтными.

38

Так, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные

Рисунок 2.1.3 — Колющка трехиглая				У
Для обозначения отношения организмов к			Гтого или
иного фактора (их экологической пластичности) существует ряд
		р
терминов, в которых используются приставки эври- или стено- [13].
	колебаниям
Б

организмы (рис. 2.1.4), к воде — стено- и эвригидрические, к концентрации солей — эври- и стеногалинные, к пище — стено- и эв-

рифаги, к свету — эври- и стенофотныейт. д.

В природе не существует эколог чески пластичных (эврибионтных) организмов по отношению ко всем факто ам окружающей среды. Чаще

всего эвриили стенобионтность п оявляется по отношению к одному
						и
фактору. Так, рыжий таракан (Blatella germanica) экологически пласти-
чен по отношению к пищев муруфакт , но чувствителен к колебаниям
влажностиитемпературы.					о
				т
			онты		Эврибионты		Стенобионты
	Стен термныевидыЭвритермныевиды						Стенотермныевиды
			з		оптимум		оптимум
		Стенобптимум
	п
е
Р

Интенсивность фактора(температура)

Рисунок 2.1.4 — Экологическая пластичность видов (по Ruttner, 1963, из [13])

39

Очень мало эврибионтных видов по отношению ко многим экологическим факторам (определенные виды микроорганизмов, грибов). Некоторые виды являются эврибионтными по отношению к нескольким факторам. Например, черная крыса (Rattus rattus) широкоспециализирована по отношению к пище, температуре, влажности, атмосферному давлению. Это способствует ее широкому распространению

от полярных широт			до		тропических лесов Центральной Африки.
										Г
В целом, эврибионтность к нескольким факторам обычно способ-
ствует широкому распространению видов. Примером является
один из видов жуков-водолюбов (Cercyon quisquilius), обитающийУв
различных органических остатках (навозе, гниющих г ибах, расти-
тельных остатках и т. д.), который пластичен по отношению к тем-
									Б
пературе, является космополитом и распростр ненрвсех конти-
нентах, за исключением Антарктиды.									на
Стенобионтность же обычно предусматривает наличие у вида не-
большого ареала. Это условие четко соблюдается для видов стеноби-
онтных к нескольким факторам.						Примером			могут служить специали-
зированные обитатели пещер (насекомые, многоножки, рыбы и др.),
					фактору
эндемики островов, глубоководныежйвотные, горныевиды животных
и растений, ареал которых							быть ограничен одним горным хреб-
				может
том или склоном горы. Д в льно часто виды, узкоспециализирован-
ные к какому-нибудь			дн му					(например, пищевому), имеют
довольно обширный ареал. Так, специализированная хищная скопа
		и
(Pandion haliaeus), п ающаяся рыбой, широкораспространена в Евра-
зии и Северной Амертке, встречается в Африке, Австралии, на Фи-
липпинах, в Индоне				Меланезии. Это указывает в то же время на
	о
ее эвриби нтн сть по отношению к другим факторам среды: темпера-
туре, влажнзсти и т. д. Огромный ареал скопы объясняется и тем, что
она с ециализир вана к питанию не одним видом жертв, а различны-
е
мивидамирыб, т. е. целой группойвидовпозвоночных.
пВ случае если организм питается только одним видом, его ареал
часто совпадает с ареалом вида — источника пищи. Такое явление
характерно для растительноядных животных (фитофагов) и растений.
Например, юкковая моль (Pronuba) имеет такой же ареал, как и се-
Рвероамериканская юкка (Yucca), в плодах которой развиваются гу-

сеницы этой бабочки. Узкая пищевая специализация не позволяет бабочке расширить свой ареал, несмотря на толерантность к температуре и другим факторам.

40