"Všeobecná ekológia" - Číslo. Zákon univerzálneho spojenia predmetov a javov. Predmet a hlavné sekcie modernej ekológie. Aktívna časť biosféry, ktorú predstavujú živé organizmy. Prechod do štádia noosféry. Pojmy biosféra a noosféra. Ekocentrický prístup. Termín „ekológia“ zaviedol do vedeckého obehu v roku 1879 nemecký biológ.

„Perspektívy rozvoja životného prostredia“ – Je potrebné vypracovať „cestovnú mapu“. Povzbudzovanie investícií do šetrenia energie namiesto výroby energie. Stimulácia dobrovoľných obchodných záväzkov. Regulácia likvidácie toxického odpadu. Stimulácia včasnej implementácie environmentálnych noriem. Vytvorenie národného systému „zelených“ ekonomických ukazovateľov.

„Teoretické základy ekológie“ - Biosféra ako ekosystém. Základy ekológie. Pozemky. Faktory ľudskej činnosti. Environmentálne ukazovatele. Základy. Ochranné kryty. Živá hmota. Účasť chemických prvkov na zložení organizmov. Zákon tolerancie. Životné prostredie. Makroekosystémy. Heterotrofy. Teplota vzduchu. Ekologický predmet.

"Základy ekológie" - Kapry boli vypustené do rybníka. Organizmy. Zadania k téme „Závislosť organizmov na faktoroch prostredia“. Schéma pôsobenia faktora prostredia. Základné pojmy. Úlohy sebakontroly. Populácia je súbor jedincov rovnakého druhu. Nálevníky – topánky – sa umiestnili do uzavretej skúmavky. Základy ekológie. Zložky biocenózy.

„Téma ekológie“ - Moderné štádium. Pojem a predmet ekológie. Degradácia pôdy. Vzorce vývoja biosféry. Zmena populácie. Ekosystémy. Ochrana a racionálne využívanie podložia. Dynamické ukazovatele. Ekologické funkcie atmosféry. nástupníctvo. Produktivita ekosystému. Etapa agrárnej civilizácie.

V téme je spolu 25 prezentácií

PRAVIDLO BIOLOGICKÉHO ZVÝŠENIA je akumulácia množstva chemických nerozložiteľných látok (pesticídov, rádionuklidov atď.) živými organizmami, čo vedie k biologickému zosilneniu ich účinku pri prechode biologickými cyklami a potravinovými reťazcami. V suchozemských ekosystémoch s prechodom do každej trofickej úrovne dochádza k minimálne 10-násobnému zvýšeniu koncentrácie toxických látok. Vo vodných ekosystémoch akumulácia mnohých toxických látok (napríklad pesticídov obsahujúcich chlór) koreluje s hmotnosťou tukov (lipidov). Môže spôsobiť mutagénne, karcinogénne, smrteľné a iné účinky. Okrem toho môžu takéto znečisťujúce látky vytvárať v prostredí ďalšie toxické látky. Jediným v súčasnosti možným spôsobom, ako im predchádzať, je ich správne využitie v národnom hospodárstve s následným odstránením zo systému podpory života životného prostredia.

Zobraziť hodnotu PRAVIDLO BIOLOGICKÉHO VYLEPŠENIA v iných slovníkoch

Pravidlo- Stred zákon, nariadenie alebo legislatíva, základ pre konanie v daných prípadoch za určitých okolností. Pravidlá pre zberateľov, charta. Pravidlá počiatočného čísla .........
Dahlov vysvetľujúci slovník

Pravidlo— Východisková pozícia, inštalácia, zákon; vedenie, norma správania.
Bezpodmienečné, dobre mienené (zastarané), vznešené, zbožné (zastarané), dôležité, skvelé, najvyššie,......
Slovník epitet

Spravidla adv.— 1. Ako obyčajne. 2. Použitie ako úvodná fráza označujúca, že príslušná akcia je pre niekoho. zavedený, obyčajný; ako zvyčajne.
Výkladový slovník od Efremovej

Pravidlo St.- 1. Poloha vyjadrujúca určitý vzor, ​​stály pomer niečoho. javov. 2. Princíp, ktorý v niečom slúži ako návod. // Východisková poloha, inštalácia,.......
Výkladový slovník od Efremovej

Zlaté pravidlo rovnováhy- pravidlo pre zostavenie súvahy, podľa ktorého dlhodobé investície musia byť zabezpečené dlhodobým kapitálom a predovšetkým vlastným kapitálom a prevádzkovým kapitálom...
Ekonomický slovník

Pravidlo- pravidlá, porov. (špecialista.). 1. Veľké drevené pravítko používané pri pokladaní stien na kontrolu správnosti práce (tech.). 2. Posledný, na ktorom si obuvník vyrovnáva topánky (topánka...).......
Ušakovov vysvetľujúci slovník

Zlaté pravidlo bankovníctva — -
pôžičky a
vklady musia byť vyrovnané podľa splatnosti.
Ekonomický slovník

— banková zásada zosúladenia načasovania transakcií týkajúcich sa aktív aj pasív. V opačnom prípade to môže viesť k nedostatku hotovosti a finančných prostriedkov.
Ekonomický slovník

Zlaté pravidlo vykonávania likvidných transakcií-- bankovníctvo
princíp zosúladenia načasovania transakcií týkajúcich sa aktív aj pasív; ak sa termíny nezhodujú, nastáva
nedostatok hotovosti a finančných prostriedkov.
Ekonomický slovník

Zlaté pravidlo likvidných transakcií- bankovníctvo
princíp zosúladenia načasovania transakcií týkajúcich sa aktív aj pasív; inak vzniká
nedostatok hotovosti a finančných prostriedkov.
Ekonomický slovník

Monetárne pravidlo- pravidlo, podľa ktorého
množstvo peňazí v obehu sa musí každoročne zvyšovať rýchlosťou rovnajúcou sa jeho potenciálu
tempo
rast reálneho hrubého národného .........
Ekonomický slovník

Pravidlo— ja.
Kuznecovov výkladový slovník

Základné pravidlo úrokového rizika— Projekt je akceptovaný, ak je úrokové riziko vyššie ako diskontná sadzba, a zamietnutý, ak je úrokové riziko nižšie ako diskontná sadzba.
Ekonomický slovník

Pravidlo sto pätnástich— TRIPLEING (PRAVIDLO 115 (TRIPLING). Používa sa na určenie času potrebného na strojnásobenie sumy 1 dolára (na 3 doláre) pri rôznych mierach zisku, pričom miera zisku je rozdelená......
Ekonomický slovník

Pravidlo šesť percent šesťdesiat dní— ŠESŤ PERCENT 60-DŇOVÉ PRAVIDLO Metóda, ktorá to v niektorých situáciách uľahčuje
výpočet úrokových platieb. Pomocou tohto pravidla,
Úrok sa dá vypočítať jednoducho vydelením sumy.......
Ekonomický slovník

Pravidlo 12b-1- 12b-1 FOND Komisia pre cenné papiere, podľa ktorej majú PODIELOVÉ FONDY na úhradu nákladov spojených s predajom svojich akcií právo každoročne vynakladať náklady........
Ekonomický slovník

Pravidlo 12b-l- Podľa pravidla
podielový fond (podielový fond), účtuje podielnikom poplatok na kompenzáciu určitého
časť svojich výdavkov na reklamu. Prijaté Komisiou pre cenné papiere ..........
Ekonomický slovník

Pravidlo 144a— Pravidlo Komisie pre cenné papiere a burzu, ktoré umožňuje kvalifikovaným inštitucionálnym kupujúcim nakupovať a predávať neregistrované cenné papiere.
Ekonomický slovník

Pravidlo 20% vankúša— Pravidlo, ktoré vedie
analytici obecných príjmov
komunálne výnosové dlhopisy. Spočíva v tom, že tie, ktoré sa posudzujú
príjem z financovaného ........
Ekonomický slovník

Pravidlo 25 %.- Pravidlo, ktoré treba dodržiavať
komunálnych analytikov
dlhopisy (komunálny dlhopis).
Jeho podstatou je to
dlh na dlhopisoch vo výške ......
Ekonomický slovník

Pravidlo 30-dňového vymývania— pravidlo IRS, že straty z predaja akcií nemožno použiť na zníženie daní (kompenzácia ziskov),......
Ekonomický slovník

Pravidlo 405— Formulácia etického rámca na burze v New Yorku, ktorý je široko akceptovaný všetkými, ktorí pracujú so súkromnými investormi. Podľa pravidla "Poznaj svojho klienta".......
Ekonomický slovník

Pravidlo 415— Pravidlo Komisie pre cenné papiere a burzu platné v roku 1982, ktoré umožňuje v budúcnosti vykonávať registráciu emisií cenných papierov za výhodných ......
Ekonomický slovník

Pravidlo 48 hodín— Požiadavka uvedená v
Kódex jednotných postupov Asociácie obchodníkov s cennými papiermi
papiere, podľa ktorých všetky
informácie o bazéne...........
Ekonomický slovník

Pravidlo 500 dolárov— Fed vládne vo vnútri
Pravidlá „T“ (Nariadenie T), podľa ktorých ak
nedostatok financií na
účtu
klientovi zabezpečiť kúpu akcií v
úver...........
Ekonomický slovník

Pravidlo 72- Angličtina Pravidlo 72 je metóda približného výpočtu počtu rokov potrebných na zdvojnásobenie investovanej sumy pri výpočte pomocou zloženého úroku. Na to potrebujete ..........
Ekonomický slovník

Pravidlo 78- Angličtina 78 pravidlo pre výpočet mesačných úrokových platieb. Keďže súčet počtov mesiacov v roku (od 1 do 12) je 78, tak v prvom mesiaci sa platí 12/78 z ročnej sumy......
Ekonomický slovník

Pravidlo S-k— NARIADENIE S-K Komplexný súbor Komisie pre cenné papiere a burzu (SEC) o pravidlách zverejňovania informácií, charakterizujúci požiadavky na údaje, ktoré nesúvisia s finančnými .........
Ekonomický slovník

Pravidlo S-x— NARIADENIE S-X KOMISIA PRE CENNÉ PAPIERE A BURZY (SEC) má právomoc ustanoviť účtovné a výkaznícke štandardy pre firmy spadajúce pod jej jurisdikciu. P.S-X obsahuje hlavné.........
Ekonomický slovník

Pravidlo S-x (USA)- - pravidlo, ktoré vyžaduje zahrnutie výkazu o zmenách vo finančnej situácii (výkaz tokov fondov) do účtovnej závierky a zároveň stanovuje požiadavky na určité......
Ekonomický slovník

Ryža. 5.6. Sezónne zmeny v pyramídach jazernej biomasy (na príklade jedného z jazier v Taliansku): čísla - biomasa v gramoch sušiny na 1 m3
Energetické pyramídy diskutované nižšie sú bez zjavných anomálií.

5.1.2.3. Pyramída energií

Najzásadnejším spôsobom, ako odzrkadľovať prepojenia medzi organizmami rôznych trofických úrovní a funkčnú organizáciu biocenóz, je energetická pyramída, v ktorej je veľkosť obdĺžnikov úmerná energetickému ekvivalentu za jednotku času, teda množstvu energie ( na jednotku plochy alebo objemu), ktoré prechádzajú určitou trofickou úrovňou za dané obdobie (obr. 5.7). K základni energetickej pyramídy sa dá rozumne zospodu pridať ďalší obdĺžnik odrážajúci tok slnečnej energie.
Energetická pyramída odráža dynamiku prechodu potravinovej hmoty potravinovým (trofickým) reťazcom, čím sa zásadne odlišuje od pyramíd čísel a biomasy, ktoré odrážajú statiku systému (počet organizmov v danom momente). Tvar tejto pyramídy nie je ovplyvnený zmenami veľkosti a rýchlosti metabolizmu jedincov. Ak sa vezmú do úvahy všetky zdroje energie, potom bude mať pyramída vždy typický vzhľad (vo forme pyramídy s vrcholom nahor), podľa druhého zákona termodynamiky.

Ryža. 5.7. Energetická pyramída: čísla – množstvo energie, kJ-m -2 r -1

Ryža. 5.8. Ekologické pyramídy (podľa Yu. Odumu). Nie do mierky
Energetické pyramídy umožňujú nielen porovnávať rôzne biocenózy, ale aj identifikovať relatívnu dôležitosť populácií v rámci jednej komunity. Sú najužitočnejšie z troch typov ekologických pyramíd, ale údaje na ich stavbu sa získavajú najťažšie.
Jedným z najúspešnejších a najjasnejších príkladov klasických ekologických pyramíd sú pyramídy znázornené na obr. 5.8. Ilustrujú podmienenú biocenózu, ktorú navrhol americký ekológ Yu.Odum. „Biocenóza“ sa skladá z chlapca, ktorý žerie iba teľacie mäso, a teliat, ktoré jedia len lucernu.

5.1.3. Zákonitosti trofického obratu v biocenóze

Živé organizmy musia neustále dopĺňať a míňať energiu, aby mohli existovať. V potravinovom (trofickom) reťazci, sieti a ekologických pyramídach každá nasledujúca úroveň, relatívne povedané, požiera predchádzajúci článok a používa ho na budovanie svojho tela. Trofoenergetické prepojenia spoločenstva rastlín a živočíchov v podobe zjednodušeného diagramu tokov na príklade biocenózy Rybinskej priehrady sú na obr. 5.9.
Hlavným zdrojom energie pre všetok život na Zemi je Slnko. Z celého spektra slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch len asi 40 % tvorí fotosynteticky aktívne žiarenie (PAR), ktoré má vlnovú dĺžku 380–710 nm. Rastliny počas fotosyntézy absorbujú len malú časť PAR. Nižšie sú uvedené podiely asimilovateľných PAR (v %) pre rôzne ekosystémy.

Ryža. 5.9. Schéma tokov energie v trofickej sieti biocenózy (podľa N.V. Buturin, A.G. Poddubny):čísla – ročná produkcia populácií, kJ/m 2
oceán……………………………………… do 1.2
Tropické pralesy…………………………..do 3.4
Plantáže cukrovej trstiny a kukurice
(v optimálnych podmienkach) ………………………….. 3-5
Experimentálne systémy s podmienenými podmienkami prostredia pre všetky ukazovatele (skrátene
časové obdobia)………………………………..8-10
V priemere vegetácia celej planéty ……….. 0,8–1,0
Rastliny sú hlavnými dodávateľmi energie pre všetky ostatné organizmy v potravinovom reťazci. S ďalšími prechodmi energie a hmoty z jednej trofickej úrovne na druhú existujú určité vzorce.

5.1.3.1. Pravidlo desiatich percent

R. Lindeman (1942) sformuloval zákon pyramídy energií, alebo pravidlo 10 %:

z jednej trofickej úrovne ekologickej pyramídy prechádza na inú, vyššiu úroveň (po „rebríku“ výrobca - spotrebiteľ - rozkladač), v priemere asi 10% energie prijatej na predchádzajúcej úrovni ekologickej pyramídy.

V skutočnosti je strata buď o niečo menšia alebo o niečo väčšia, ale poradie čísel je zachované.
Spätný tok spojený so spotrebou látok a energie produkovanej hornou úrovňou ekologickej pyramídy jej nižšími úrovňami, napríklad od zvierat k rastlinám, je oveľa slabší - nie viac ako 0,5% (a dokonca 0,25%) jeho celkový tok, takže môžeme povedať, že o energetickom cykle v biocenóze nie je potrebné hovoriť.

5.1.3.2. Pravidlo biologického posilnenia

Spolu s prospešnými látkami prechádzajú z jednej trofickej úrovne do druhej aj „škodlivé“. Ak sa však prospešná látka pri nadbytku z tela ľahko vylúči, škodlivá látka sa nielen zle vylúči, ale sa aj hromadí v potravinovom reťazci. Tak sa volá zákon prírody pravidlo akumulácie toxických látok (biotické posilnenie) v potravinovom reťazci a platí pre všetky biocenózy.
Inými slovami, ak sa energia stratí desaťnásobne pri prechode na vyššiu úroveň ekologickej pyramídy, potom sa akumulácia množstva látok, vrátane toxických a rádioaktívnych, zvyšuje približne v rovnakom pomere, aký bol prvýkrát objavený v 50. v jednej z tovární komisiou pre jadrovú energiu v štáte Washington. Fenomén biotickej akumulácie najzreteľnejšie demonštrujú perzistentné rádionuklidy a pesticídy. Vo vodných biocenózach akumulácia mnohých toxických látok, vrátane organochlórových pesticídov, koreluje s hmotnosťou tukov (lipidov), t.j. má jednoznačne energetický základ.
V polovici 60. rokov sa objavila zdanlivo neočakávaná správa, že pesticíd dichlórdifenyltrichlóretán (DDT) bol nájdený v pečeni tučniakov v Antarktíde, na lokalite extrémne vzdialenej od oblastí, kde by sa používal. Konečné predátory, najmä vtáky, veľmi trpia otravou DDT, napríklad sokol sťahovavý úplne vymizol na východe USA. Vtáky sa ukázali ako najzraniteľnejšie v dôsledku hormonálnych zmien vyvolaných DDT ovplyvňujúcich metabolizmus vápnika. To spôsobí, že vaječné škrupiny sa stanú tenšími a je pravdepodobnejšie, že sa rozbijú.
K biotickej akumulácii dochádza veľmi rýchlo napríklad v prípade pesticídu DDT, ktorý sa dostal do vôd močiarov počas dlhodobého opeľovania, aby sa na Long Islande znížil počet ľuďmi nechceného hmyzu. Pre tento prípad je obsah DDT v ppm (podľa Yu. Odum) uvedený nižšie pre nasledujúce objekty:
voda ………………………………… 0,00005
planktón……………………………………….. 0,04
planktožravé organizmy………………….0.23
šťuka (dravá ryba)………………………..1.33
ihličnaté ryby (dravé ryby)……………………………….2.07
volavka (živí sa malými zvieratami)………… 3.57
rybák (živí sa malými zvieratami)………… 3.91
čajka haringová (mrchožrút)………………..6.00
morský (vták, živí sa rybičkami)……….. 22.8
kormorán (živí sa veľkými rybami) ……………… 26.4
Špecialisti na kontrolu hmyzu „rozvážne“ nepoužili koncentrácie, ktoré by boli pre ryby a iné živočíchy priamo smrteľné. Napriek tomu sa časom zistilo, že v tkanivách rybožravých zvierat je koncentrácia DDT takmer 500-tisíckrát vyššia ako vo vode. V priemere, ako vo vyššie uvedenom príklade, je koncentrácia škodlivej látky v každom nasledujúcom článku ekologickej pyramídy približne 10-krát vyššia ako v predchádzajúcom.
Pri akýchkoľvek rozhodnutiach súvisiacich s uvoľňovaním príslušných znečisťujúcich látok do prírodného prostredia je potrebné brať do úvahy princíp biotického obohacovania (akumulácie). Treba mať na pamäti, že rýchlosť zmeny koncentrácie sa môže zvýšiť alebo znížiť pod vplyvom určitých faktorov. Človek teda dostane menej DDT ako vták, ktorý žerie ryby. Čiastočne je to spôsobené odstránením pesticídov počas spracovania a varenia rýb. Ryby sú navyše v nebezpečnejšom postavení, pretože DDT prijímajú nielen potravou, ale aj priamo z vody.

5.2. Druhová štruktúra biocenóz

Druhová štruktúra je počet druhov tvoriacich biocenózu a pomer ich počtu. Presné informácie o počte druhov zaradených do konkrétnej biocenózy je mimoriadne ťažké získať kvôli mikroorganizmom, ktoré sa prakticky nedajú spočítať.
Druhové zloženie a bohatosť biocenózy závisí od podmienok prostredia. Na Zemi sú ostro vyčerpané spoločenstvá polárnych púští, ako aj bohaté spoločenstvá tropických pralesov, koralových útesov atď. Druhovo najbohatšie sú biocenózy tropických dažďových pralesov, v ktorých sú len stovky druhov rastlín fytocenózy.
Druhy, ktoré prevládajú počtom, hmotnosťou a vývojom, sa nazývajú dominantný(z lat. dominantis– dominantný). Sú však medzi nimi edifiers(z lat. edifikátor- staviteľ) - druh, ktorý svojou životnou činnosťou v najväčšej miere formuje biotop, predurčujúci existenciu iných organizmov. Sú to tí, ktorí vytvárajú spektrum diverzity v biocenóze. V smrekovom lese teda dominuje smrek, v zmiešanom lese smrek, breza a osika, v stepi perina a kostrava. Zároveň má smrek v smrekovom lese spolu s dominanciou silné edifikačné vlastnosti, prejavujúce sa schopnosťou tieniť pôdu, vytvárať svojimi koreňmi kyslé prostredie a vytvárať špecifické podzolové pôdy. V dôsledku toho môžu pod smrekovým baldachýnom žiť iba tieňomilné rastliny. Zároveň v spodnej vrstve smrekového lesa môže byť dominantným druhom napríklad čučoriedka, ale nie je to edifikátor.
Pred diskusiou o druhovej štruktúre biocenózy treba venovať pozornosť princípu L. G. Ramenského (1924) - G. A. Glizona (1926) resp. princíp kontinua:

široké prekrytie ekologických amplitúd a rozptýlenie centier distribúcie obyvateľstva pozdĺž environmentálneho gradientu vedú k hladkému prechodu z jednej komunity do druhej, preto spravidla netvoria striktne fixné spoločenstvá.

N. F. Reimers sa stavia proti princípu kontinua princíp biocenotickej diskontinuity:

druhy tvoria ekologicky definované systémové agregáty - spoločenstvá a biocenózy, ktoré sa líšia od susedných, aj keď sa na ne pomerne postupne transformujú.

5.2.1. Vzťahy medzi organizmami

5.2.1.1. konkurencia

Súťaž nastáva, keď interakcie medzi dvoma alebo viacerými jednotlivcami alebo populáciami nepriaznivo ovplyvňujú rast, prežitie, zdatnosť každého jednotlivca a/alebo veľkosť každej populácie. Stáva sa to hlavne vtedy, keď je nedostatok zdrojov, ktoré všetci potrebujú. Konkurencia môže byť medzi jedincami rovnakého druhu (vnútrodruhové) alebo rôznych druhov (medzidruhové), pričom oba sú dôležité pre spoločenstvo. Predpokladá sa, že konkurencia, najmä medzidruhová, je hlavným mechanizmom pre vznik biodiverzity.
Pre každú populáciu je prospešné využiť každú príležitosť na ochranu pred konkurenciou s inými druhmi. Prirodzený výber pomáha jednotlivcom obsadiť oblasti, ktoré sú pre ostatných neprístupné v priestore ekologických výklenkov, a tým vedie k zníženiu prekrývania spotreby zdrojov a zvýšeniu diverzity výklenkov. Konkurencia teda ovplyvňuje veľkosť realizovanej niky, čo je zase faktor ovplyvňujúci druhovú bohatosť biocenózy.
Vnútrodruhová súťaž. Dostupné zdroje spotrebúvajú jednotlivci druhu rôzne (obr. 5.10, A). Jednotlivci, ktorí využívajú daný zdroj na okrajových, ale menej sporných miestach jeho gradientu, majú vyššiu individuálnu zdatnosť ako jednotlivci, ktorí spotrebúvajú zdroj v optimálnom pásme, kde je konkurencia obzvlášť silná.
V období rastu populácie druhé jedince využívajú optimálne zdroje. Keď sa jeho hustota zvyšuje, výhody prvého klesajú v dôsledku vnútrodruhovej konkurencie. Zároveň sa vytvárajú priaznivé podmienky pre „odchýliacich sa“ jednotlivcov, ktorí využívajú menej sporný zdroj, ktorý nie je v optimálnej zóne. Tým sa zvyšuje rozmanitosť zdrojov a biotopov vyvinutých danou populáciou ako celkom. Vnútrodruhová konkurencia následne prispieva k rozšíreniu niky a priblíženiu realizovanej niky k základnej (pozri časť 5.4). Zníženie dostupnosti samotných zdrojov však spôsobuje presne opačnú reakciu.

Ryža. 5.10. Zmeny šírky výklenku počas vnútrodruhovej (a) a medzidruhovej (b) konkurencie (podľa P. Giller): 1– nízka hustota obyvateľstva; 2 - vysoká hustota obyvateľstva. Šípky – smer zmeny
Medzidruhová konkurencia. Jedince určitého druhu, ktoré spotrebúvajú regionálne zdroje, ich nedokážu využívať tak efektívne ako zástupcovia iných druhov, pre ktoré sú tieto zdroje optimálne. Preto sa oblasť prekrytia medzi výklenkami zmenšuje, takže keď dôjde k špecializácii, výklenky sa zúžia. V dôsledku toho sa tiež znižuje veľkosť populácie jedného alebo viacerých konkurenčných druhov (obr. 5.10, b). Konkurencia nepriaznivo ovplyvňuje všetky druhy využívajúce rovnaký obmedzený zdroj v rovnakom čase a na rovnakom mieste, čo môže potenciálne spôsobiť konkurenčné vylúčenie niektorých druhov podľa princípu G. F. Gausea (obr. 5.11).
Keď sa dva druhy nálevníkov pestujú spolu v jednom živnom médiu, druh 1 sa zdá byť konkurencieschopnejší pri chytaní potravy ako druh 2. Po 5-6 dňoch sa počet druhov 2 začína klesať a po približne 20 dňoch tento druh takmer úplne vymizne, t.j. nastáva jeho konkurenčné vylúčenie. vyhliadka 1 dosiahne stacionárnu rastovú fázu neskôr ako pri pestovaní v samostatnej kultúre. Tento druh je síce konkurencieschopnejší, no zároveň ho negatívne ovplyvňuje konkurencia.

Ryža. 5.11. Zvýšenie počtu dvoch druhov nálevníkov v jednej kultúre (v experimentoch G. Gause)(Od F. Dre): a– pri oddelenom pestovaní druhov; b– keď rastú spolu v spoločnom prostredí
V prirodzených podmienkach zriedkavo úplne vymizne menej konkurencieschopný druh – jeho počet sa jednoducho výrazne zníži, ale niekedy sa môže opäť zvýšiť, kým sa nastolí rovnovážny stav. Princíp konkurenčného vylúčenia G. F. Gause bol následne opakovane potvrdený u zvierat. Ako sa teda zvyšuje druhová diverzita v dôsledku medzidruhovej konkurencie, dochádza k väčšiemu deleniu nik a realizované niky interagujúcich druhov sa úmerne zmenšujú. Keď sú druhy veľmi podobné, dochádza k konkurenčnému vylúčeniu.

5.2.1.2. Predátorstvo

Mnohé existujúce prírodné spoločenstvá vykazujú silné prekrývanie v oblasti spotreby zdrojov, ale nevedú ku konkurenčnému vylúčeniu druhov opísaných vyššie. Dôvodom môžu byť buď neobmedzené zdroje (napríklad v suchozemských biocenózach nikomu nechýba kyslík), alebo prítomnosť nejakého vonkajšieho faktora, ktorý udržuje počet potenciálne konkurenčných populácií koexistujúcich druhov pod úrovňou, ktorú umožňuje kapacita životné prostredie.
Dôležitým mechanizmom vytvárania komunitnej štruktúry, alternatívou k mechanizmu delenia zdrojov prostredníctvom konkurencie, je dravosť. Ak teda dôjde k významnej úmrtnosti v dôsledku predácie v populácii najkonkurencieschopnejšieho alebo najpočetnejšieho druhu, konkurenčné vylúčenie iných druhov sa zastaví na neurčito. V tomto prípade je možné silnejšie prekrytie výklenkov a následne lokálne zvýšenie druhovej diverzity.
Predácia je náročný a časovo náročný proces. Počas aktívneho lovu sú dravci často vystavení nebezpečenstvám nie menším ako ich korisť. Mnoho predátorov samotných zomiera v procese medzidruhového boja o korisť, ako aj od hladu. Sú známe prípady úhynu levíc pri zrážkach so slonmi či diviakmi. Iba najrýchlejší a najsilnejší predátori sú schopní stráviť potrebný čas hľadaním koristi a prenasledovať korisť na veľkú vzdialenosť. Menej energickí sú odsúdení na hladovanie.
Predácia ovplyvňuje dynamiku a priestorové rozloženie populácie koristi, čo následne ovplyvňuje štruktúru a funkcie spoločenstva (biocenózy) až po ich katastrofickú zmenu. Zároveň v suchozemských systémoch dochádza k úplnému zničeniu rastlín zriedkavo a spravidla nie je selektívne (napríklad napadnutie kobylkami).
Veľa dôkazov podporujúcich teóriu o úlohe predácie sa týka interakcií na trofickej úrovni. Účinky pastvy na úrodu nadzemných častí rastlín sa nedajú predvídať, ale môže zmeniť konkurenčnú rovnováhu medzi spásanou rastlinou a inými druhmi. Pastva tiež vedie k zníženiu počtu semien.
Konzumácia semien a plodov niektorými primárnymi konzumentmi vedie k zmenám alebo regulácii druhovej skladby rastlinných spoločenstiev. Pokusy, pri ktorých sa vykonávalo umelé odstraňovanie jednotlivých druhov ukázali, že požieranie semien mravcami alebo hlodavcami zvyšuje druhovú diverzitu v biocenóze.
Predácia nie vždy spôsobuje zvýšenú diverzitu na nižších trofických úrovniach. Hoci predátori môžu znížiť hustotu populácie koristi, nemusí to nevyhnutne znížiť spotrebu zdrojov - podmienku nevyhnutnú na zvýšenie druhovej diverzity. V niektorých prípadoch môže oslabenie vnútrodruhovej konkurencie aktivovať druh a jeho reprodukciu, čo následne zvýši využitie zdroja. Predácia na jednej trofickej úrovni môže viesť k „kaskádovému“ efektu na iných úrovniach a spôsobiť zníženie diverzity v biocenóze ako celku.

5.2.1.3. Spojené kolísanie v početnosti predátora a koristi

Predátor spravidla nemôže úplne zničiť svoju korisť. Vo väčšine prípadov sa pozorujú konjugované (vzájomne konzistentné) kolísanie počtu oboch populácií. Jeden z najznámejších a opakovaných príkladov v literatúre popisuje cyklus kolísania početnosti zajaca horského a rysa ostrovida (obr. 5.12). V tomto prípade je hlavnou otázkou, kto kontroluje, koho čísla, či je dravec korisťou, alebo naopak.
Spoľahlivo sa zistilo, že populácia zajacov dosahuje svoj vrchol každých 9 rokov; po tomto dosiahnu vrchol aj populácie rysov. Potom však populácia zajacov prudko klesá. Pôvodne sa tento vzorec vysvetľoval tým, že rysy v určitom momente jedia príliš veľa potravy (zajace), čím prekračujú nosnú kapacitu prostredia, čo vedie k zníženiu početnosti samotného rysa a celý cyklus sa opakuje. .
Neskôr, v regiónoch, kde bol rys vyhubený, bola objavená presne rovnaká cyklická zmena v počte zajacov. Zistilo sa teda, že počet zajacov (zdroj potravy) riadi počet rysov a nie naopak.
Na základe uvedeného môžeme konštatovať, že hlavným mechanizmom vytvárania štruktúry spoločenstiev a biocenóz je konkurencia a predácia reguluje druhovú bohatosť len v jednotlivých prípadoch. Zároveň, ako vyplýva z obr. 5.12, zmeny v počte predátorov zaostávajú za výkyvmi v populácii koristi, čo sa týka predovšetkým špecializovaných predátorov, ktorí pri znížení počtu hlavných potravných druhov nemôžu prejsť na iné druhy potravy (alebo prechádzajú v malom rozsahu a s oneskorením). ). A naopak, množstvo alternatívnej potravy pre dravca dokonca stabilizuje počet obetí. To je pravdepodobne dôvod, prečo prudký nárast počtu nie je typický pre zložité biocenózy, ako sú tropické lesy.

Keďže ani konkurencia, ani predácia úplne nevysvetľujú všetky prípady formovania druhovej štruktúry biocenóz známych v živej prírode, vedci sa pokúsili nájsť nejaký iný mechanizmus, ktorý zovšeobecňuje všetky možnosti. Dôležitou podmienkou je stupeň závažnosti (alebo naopak priaznivosti) fyzického prostredia, t. j. súhrn abiotických faktorov.
Zistilo sa, že vo veľmi drsných podmienkach prostredia klesá počet obyvateľov pod úroveň, na ktorej si konkurujú. Na základe tohto záveru a berúc do úvahy, že za najpriaznivejších abiotických faktorov sa populačná hustota pod vplyvom predátorov znižuje, J. Connell navrhol schému znázornenú na obr. 5.13. Podľa nej je v miernych podmienkach trópov hlavnou vecou odolávať bylinožravým organizmom a so zvyšujúcou sa zemepisnou šírkou je hlavnou vecou čeliť konkurencii.
Princíp fungovania zákonov minima J. Liebiga na stupnici spoločenstiev a biocenóz stanovil A. Tineman (1926) ako zákon pôsobenia faktorov:

Ryža. 5.13. Schéma interakcie medzi mechanizmami organizácie biocenózy (podľa J. Connell): 1– veľkosť populácie; 2 – úmrtnosť spôsobená nepriaznivými abiotickými environmentálnymi faktormi; 3 – úmrtnosť v dôsledku predácie; A– populácie, ktorých počet je obmedzený nepriaznivými fyzikálnymi faktormi životného prostredia; B– populácie, ktorých počet je obmedzený intenzívnou predáciou

Akákoľvek zlúčenina, ktorá znečisťuje prírodné prostredie, môže byť absorbovaná živými organizmami. Týmto spôsobom sa zaraďuje do trofických sietí ekosystémov, zúčastňuje sa kolobehu látok, ktoré majú škodlivý vplyv na živé organizmy.

Všetky živé bytosti (samozrejme v rôznej miere) majú schopnosť akumulovať vo svojom tele akékoľvek látky, ktoré sú biologicky slabo alebo úplne nezničiteľné. Táto okolnosť vedie k biologickým javom, ktoré komplikujú proces znečistenia každého ekosystému. V skutočnosti organizmy, ktoré nahromadili toxické látky, slúžia ako potrava pre iné živočíchy, ktoré ich potom hromadia vo svojich tkanivách.

Postupne sa tak infikuje celý potravinový reťazec ekosystému, čo začalo tým, že prvovýrobcovia „odčerpali“ škodliviny rozptýlené v biotope. Akumulácia toxických látok v živých organizmoch sa zvyšuje na každej ďalšej trofickej úrovni. Vo všetkých prípadoch majú predátori na samom konci potravinového reťazca tendenciu mať najvyššiu úroveň infekcie.

Napríklad Miettinen (cit. F. Ramad, 1981) ukázal, že obyvatelia Laponska dostávali dávky žiarenia (od 90 Sr a 137 Cs) 55-krát väčšie ako obyvatelia Helsínk. Uvažoval o pohybe týchto rádioaktívnych prvkov v nasledujúcom reťazci:

Obsah rádioaktívneho stroncia a cézia v lišajníkoch je vysoký, čo súvisí nielen s fyziologickými vlastnosťami týchto organizmov, ale aj s povahou tundrových pôd. Tundrové pôdy, ktoré sú veľmi chudobné na výživné minerály, rýchlo absorbujú stroncium a cézium, ktoré sú svojimi chemickými vlastnosťami podobné draslíku a vápniku. Koncentrácia stroncia a cézia v lišajníkoch je niekoľkotisíckrát vyššia ako v pôdach tundry. V tele jeleňov, ktoré sa živia lišajníkmi, dochádza k novej akumulácii rádioaktívnych látok, zatiaľ čo Laponci sa otrávia konzumáciou sobieho mäsa a mlieka. U bylinožravcov bola koncentrácia rádioaktívneho cézia 3-krát vyššia ako u lišajníkov a v tkanivách laponcov (mäsožravcov) ho obsahovali 2-krát viac ako v jeleňovom mäse.

V roku 1953 vypukla v jednej z rybárskych dedín v zálive Minamata epidémia záhadnej choroby. Choroba nebola infekčná, ale postihla celé rodiny. Medzi obyvateľmi sa začali pozorovať nervové poruchy: nepokoj, podráždenosť, neschopnosť sústrediť sa, depresia, zúženie zorného poľa, strata sluchu, reči, rozumu, nestabilná chôdza atď. Zo 116 oficiálne registrovaných prípadov bolo 43 smrteľných, a preživší mali všetky vyššie uvedené syndrómy. Japonskí lekári, ktorí študovali históriu tejto epidémie, však odhadovali skutočný počet chorých na mnoho stoviek. V tejto dedine mali aj domáce mačky svoje zvláštne správanie. Niektorí z nich sa vrhli do vody – správanie nie je typické pre zviera známe svojím strachom z hydrofóbie. Choroba sa volala Minamata choroba. V Japonsku bol pozorovaný dvakrát: v roku 1953 v zálive Minamata a v roku 1965 v oblasti Niigata.

Príčinou choroby bola - a to je celkom zrejmé - prítomnosť patogénneho alebo toxického prvku v potrave obyvateľov zálivu a ich domácich zvierat. Dôkladné vyšetrenie uskutočnené v rokoch 1956 až 1959 ukázalo, že zdrojom choroby boli ryby z Minamatského zálivu.

V roku 1962 bola metylortuť objavená v odpadových vodách zo závodu v oblasti zálivu. V roku 1965 bola podobná choroba v oblasti Niigata, ďaleko od Minamaty, tiež spôsobená metylortuťou. Tentoraz zomrelo 5 ľudí z 30 ťažko chorých. Všetci jedli ryby ulovené v rieke Agano, ktorá dostávala odpadovú vodu zo závodu Shova Denko, ktorý syntetizuje acetaldehyd (metylortuť).

Dnes je celkom jasné, že jedinou príčinou „ekologickej choroby“ Minamata je metylortuť. Výskyt prvých príznakov tohto ochorenia bol niekedy pozorovaný mnoho rokov po konzumácii rýb a morských živočíchov infikovaných touto látkou a u detí narodených nepostihnutým ženám z oblastí Minamata a Niigata boli zistené závažné vrodené anomálie.

Uvažované javy ilustrujú biologickú akumuláciu (koncentráciu) toxických látok v potravinových reťazcoch. Akumulácia množstva chemicky nezničiteľných látok (pesticídov, rádionuklidov atď.) živými organizmami, čo vedie k biologickému zvýšeniu ich účinku pri prechode biologickými cyklami a potravinovými reťazcami, sa nazýva tzv. "pravidlo biologického zosilnenia". V suchozemských ekosystémoch s prechodom do každej trofickej úrovne dochádza k minimálne 10-násobnému zvýšeniu koncentrácie toxických látok. Vo vodných ekosystémoch akumulácia mnohých toxických látok koreluje s množstvom tukov (lipidov) v tele morských obyvateľov.

Pravidlo desiatich percent

R. Lindeman (1942) sformuloval zákon pyramídy energií, alebo pravidlo 10 %:

z jednej trofickej úrovne ekologickej pyramídy prechádza na inú, vyššiu úroveň (po „rebríku“ výrobca - spotrebiteľ - rozkladač), v priemere asi 10% energie prijatej na predchádzajúcej úrovni ekologickej pyramídy.

V skutočnosti je strata buď o niečo menšia alebo o niečo väčšia, ale poradie čísel je zachované.

Spätný tok spojený so spotrebou látok a energie produkovanej hornou úrovňou ekologickej pyramídy jej nižšími úrovňami, napríklad od zvierat k rastlinám, je oveľa slabší - nie viac ako 0,5% (a dokonca 0,25%) jeho celkový tok, takže môžeme povedať, že o energetickom cykle v biocenóze nie je potrebné hovoriť.

Spolu s prospešnými látkami prechádzajú z jednej trofickej úrovne do druhej aj „škodlivé“. Ak sa však prospešná látka pri nadbytku z tela ľahko vylúči, škodlivá látka sa nielen zle vylúči, ale sa aj hromadí v potravinovom reťazci. Tak sa volá zákon prírody pravidlo akumulácie toxických látok (biotické posilnenie) v potravinovom reťazci a platí pre všetky biocenózy.

Inými slovami, ak sa energia stratí desaťnásobne pri prechode na vyššiu úroveň ekologickej pyramídy, potom sa akumulácia množstva látok, vrátane toxických a rádioaktívnych, zvyšuje približne v rovnakom pomere, aký bol prvýkrát objavený v 50. v jednej z tovární komisiou pre jadrovú energiu v štáte Washington. Fenomén biotickej akumulácie najzreteľnejšie demonštrujú perzistentné rádionuklidy a pesticídy. Vo vodných biocenózach akumulácia mnohých toxických látok, vrátane organochlórových pesticídov, koreluje s hmotnosťou tukov (lipidov), t.j. má jednoznačne energetický základ.

V polovici 60. rokov sa objavila zdanlivo neočakávaná správa, že pesticíd dichlórdifenyltrichlóretán (DDT) bol nájdený v pečeni tučniakov na Antarktíde, na mieste extrémne vzdialenom od oblastí, kde by sa dal použiť. Konečné predátory, najmä vtáky, veľmi trpia otravou DDT, napríklad sokol sťahovavý úplne vymizol na východe USA. Vtáky sa ukázali ako najzraniteľnejšie v dôsledku hormonálnych zmien vyvolaných DDT ovplyvňujúcich metabolizmus vápnika. To spôsobí, že vaječné škrupiny sa stanú tenšími a je pravdepodobnejšie, že sa rozbijú.

K biotickej akumulácii dochádza veľmi rýchlo napríklad v prípade pesticídu DDT, ktorý sa dostal do vôd močiarov počas dlhodobého opeľovania, aby sa na Long Islande znížil počet ľuďmi nechceného hmyzu. Pre tento prípad je obsah DDT v ppm (podľa Yu. Odum) uvedený nižšie pre nasledujúce objekty:

voda ………………………………… 0,00005

planktón……………………………………….. 0,04

planktožravé organizmy………………….0.23

šťuka (dravá ryba)………………………..1.33

ihličnaté ryby (dravé ryby)……………………………….2.07

volavka (živí sa malými zvieratami)………… 3.57

rybák (živí sa malými zvieratami)………… 3.91

čajka haringová (mrchožrút)………………..6.00

morský (vták, živí sa rybičkami)……….. 22.8

kormorán (živí sa veľkými rybami) ……………… 26.4

Špecialisti na kontrolu hmyzu „rozvážne“ nepoužili koncentrácie, ktoré by boli pre ryby a iné živočíchy priamo smrteľné. Napriek tomu sa časom zistilo, že v tkanivách rybožravých zvierat je koncentrácia DDT takmer 500-tisíckrát vyššia ako vo vode. V priemere, ako vo vyššie uvedenom príklade, je koncentrácia škodlivej látky v každom nasledujúcom článku ekologickej pyramídy približne 10-krát vyššia ako v predchádzajúcom.

Pri akýchkoľvek rozhodnutiach súvisiacich s uvoľňovaním príslušných znečisťujúcich látok do prírodného prostredia je potrebné brať do úvahy princíp biotického obohacovania (akumulácie). Treba mať na pamäti, že rýchlosť zmeny koncentrácie sa môže zvýšiť alebo znížiť pod vplyvom určitých faktorov. Človek teda dostane menej DDT ako vták, ktorý žerie ryby. Čiastočne je to spôsobené odstránením pesticídov počas spracovania a varenia rýb. Ryby sú navyše v nebezpečnejšom postavení, pretože DDT prijímajú nielen potravou, ale aj priamo z vody.