Понятие о популяциях

Слово «популяция» происходит от латинского «популюс» — на­род, население. Экологическую популяцию, таким образом, можно определить как население одного вида на определенной территории.

Популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи.

Члены одной популяции оказывают друг на друга не мень­шее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях прояв­ляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены взаимно полезные и конкурентные. Специфи­ческие внутривидовые взаимосвязи - это отношения, связан­ные с воспроизводством: между особями разных полов и между родительским и дочерним поколениями

Термин «экосистема» был впервые предложен в 1935 году английским ученым А. Тенсли. Он понимал под экосистемой любую совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды.

Согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды», 2002, ст. 1. экологическая система, или экосистема, - это «объективно существующая часть природной среды, которая имеет пространственно-территориальные границы и в которой живые (растения, животные и другие организмы) и неживые ее элементы взаимодействуют как единое функциональное целое и связаны между собой обменом веществом и энергией». В настоящее время концепция экосистемы играет весьма важную роль в экологии благодаря гибкости самого понятия: к экосистемам можно относить биотические сообщества любого масштаба с их средой обитания - от пруда до Мирового океана и от пня в лесу до обширного лесного массива - тайги и т.п.

Биосфера — это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества; наиболее крупная экосистема планеты, поддерживающая глобальный круговорот веществ.

Современная жизнь распространена в верхней части земной коры (литосфере), в нижних слоях воздушной оболочки Земли (атмосфере) и в водной оболочке Земли (гидросфере).

Атмосфера — наиболее легкая оболочка нашей планеты, гранича­щая с космическим пространством. Она насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, которое определяет тепловой режим поверхности планеты, вызывает диссоциацию молекул атмосфер­ных газов и ионизацию атомов.

Химический состав атмосферы (для сухого воздуха) содержит по массе: азота — 75,5%; кислорода — 23,2; аргона — 1,28; углекислого газа — 0,046; озона — 3,6-10 ⁵ % и т.д. Несмотря на ничтожное количество двуокиси углерода (углекислого газа), небольшое его увеличение приводит к парниковому эффекту — опасному повы­шению температуры Земли.

Одним из важнейших компонентов атмосферы является озон О₃. Озон образуется при столкновении О + О₂= О₃. В то же время он поглощает ультрафиолетовую радиацию, разлагаясь на моле­кулярный и атомный кислород. Основ­ная масса озона располагается на высоте от 10 до 50 км с макси­мальной концентрацией на высотах от 20 до 25 км. Озоновый слой имеет исключительное значение для сохранения жизни на Земле, однако может быть разрушен людьми.

Гидросфера— водная оболочка Земли. Она находится в виде па­ров и облаков в земной атмосфере, формирует океаны и моря, существует в замороженном состоянии в высокогорных районах в виде мощных ледяных панцирей, покрывающих полярные участ­ки суши. Атмосферные осадки проникают в толщи осадочных по­род, образуя подземные воды. Подавляющая часть массы природных вод (94%) слагает ми­ровой океан объемом 1,37 млрд. км³. Подземные воды составляют 4% от общего объема воды, ледники — 1,7; речные воды — 10^-4, озера — 0,02; пары атмосферы — 10^-3 %.

Земная кора— наиболее неоднородная твердая оболочка Земли, сложенная различными породами. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположен­ный выше сейсмической границы Мохоровичича (Мохо). Эта гра­ница находится на разных глубинах и характеризует резкий скачок в увеличении скорости сейсмических волн, возникающих при зем­летрясениях. Проходя границу Мохоровича, скорость продоль­ных сейсмических волн увеличивается с глубиной с 6,5 до 8 км/с, поперечных волн — с 3,7 до 4,5 км/с. Под материками граница Мохоровича достигает глубины 70 км, а под океаном — 10 км. Литосфера — это верхняя твердая оболочка Земли, имею­щая большую прочность и переходящая в нижележащую астено­сферу, прочность которой относительно мала. Она включает зем­ную кору и верхнюю мантию до глубин порядка 200 км. Наиболее распространенным элементом земной коры является кислород.

В глубь Земли живые организмы проникают на небольшое расстояние. В литосфере жизнь ограничивает, прежде всего, температура горных пород и подземных вод, которая постепен­но возрастает с глубиной и на уровне 1,5—15 км уже превыша­ет 100 °С. В нефтяных месторождениях на глубине 2—2,5 км бактерии регистрируются в значительном количестве. В океане жизнь распространена на всех глубинах и встречается даже на дне океанических впадин в 10—11 км от поверхности, так как температура там, около 0°С. Однако, по В. И. Вернадскому, нижнюю границу биосферы следует проводить еще глубже. По­степенно накапливающиеся в океане гигантские толщи осадоч­ных пород, происхождение которых связано с деятельностью живых существ, — это тоже части биосферы. В со­ответствии с динамическими процессами в земной коре оса­дочные породы постепенно вовлекаются в глубь ее, метаморфизируясь под действием высоких температуры и давления. Метаморфические породы земной коры, происходящие из оса­дочных, в конечном счете, также производные жизни.

Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нараста­нием с высотой ультрафиолетовой радиации. На высоте 25— 27 км большую часть ультрафиолетового излучения Солнца по­глощает находящийся здесь тонкий слой озона — озоновый экран. Все живое, поднимающееся выше защитного слоя озона, по­гибает. Атмосфера же над поверхностью Земли насыщена много­образными живыми организмами, передвигающимися в воздухе активным или пассивным способом. Споры бактерий и грибов об­наруживают до высоты 20—22 км, но основная часть аэропланк­тона сосредоточена в слое до 1 —1,5 км. В горах граница распро­странения наземной жизни около 6 км над уровнем моря.