1.

Екологията като наука- определение,

предмет и подразделения

Екологията е наука и тя се различава от опазване на околната 
среда защото то е дейност. Първият който въвежда екологията е 
Хекел. Екологията влиза в спектъра на биологичните науки. 
Хекел дефинира екологията като науката за взаимоотношенията 
между организмите и тяхната среда. Това определение остава 
общоприето. От организми в определението мойе да се разбира 
както 1 организъм така и един вид биологичен или една група 
организми с обкръжаващата околна среда. Понякога науката на 
взаимоотношенията между организъм и околна среда се нарича 
биономика. Друго наименование на взаимоотношение на 
организми с тяхната среда е биологията. Освен тази дефиниция 
има още 2 разбирания за екология:

•

Екология на човека като дял от социология- занимава се с 
взаимоотношения между човешки групи и тяхната 
физическа и социална среда. Това е известно като социална 
екология.

•

Втория аспект на екологията на човека който изучава 
отрицателните въздействияна цивилизацията върху 
околната среда се казва екология на човека в тесен смисъл.

Съвременната екология се занимава със закономерностите на 
разпределението на организмите и тяхното количество във 
времето и пространството. Екологията се опитва да обясни 
факторите които определят диапазона от условия в които 
организмите могат да съществуват и да се размножават. 
Екологията изучава и функционните особености на 
взаимоотношенията между организмите. Поради това екологията 
е синтетична и интегративна наука. Синтетична е защото 
синтезира познание за да изведе общи закономерности, а е 
интегративна защото използва достиженията на други науки ( от 
физиология до метеорология) за да обясни сложната структура и 
процеси в природата. Екологията като всяка наука има свои 
подразделения:

1. Екологията може да се подраздели по  типа организми: 

екология на растенията, екология на животните и 
екология на микроорганизмите.

2. По типа на местообитаването ( хабитат ) екологията се 

подразделя на наземна екология, 
лимнология( сладководни организми и техните 
местообитания) и океанология

3. По предмета на изучаване се подразделя на екология 

на индивида( аутекология), екология на популациите и 
синекология( на съобществата от организми).

Относително ново направление е екосистемната екология 
която изучава съобщества от организми, взаимодействащи 
си с окръжаващата ги среда но на определено място в 
пространството и на определен интервал от време. 
Системната екология използва общата теория на системите 
за изучаване и управление на екосистемите. Напоследък се 
развива т.нар. Ландшафтна екология, която изучава големи 
екосистемив отделни региони с помоща на компютърни, 
географски информационни системи ( ГИС ). А по- високите 
нива на организация включват биоми и биосфера. Биомите 
са съвкупност от екосистеми със сходен организмов състав 
и сходни среди на обитание, поради което  имат сходни 
екологични свойства. Например: биом са дъждовните 
тропически гори, иглолистните гори на северното 
полукълбо. Биосферата е най- високата категория 
включваща всички региони на земята населявани от живи 
организми. Простира се от приземните части на 
атмосферата до най- дълбоките части на океана. Основните 
методични подходи на екологията са:

•

Описателен подход- описва се разнообразието на 
организми, съобщества от организми и 
местообитанията по земната повърхност.

•

Експериментален- включва манипулация на организми 
и тяхната среда с цел да се разкрият непознати 
механизми отговорни за разпределението и 
количеството на организмите.

•

Теоретичен подход- теоретичната екология 
използваматематическия апарат като се основават на 
познанията за свойствата на организмите и средата им 
с цел да се прогнозира типа на разпределението на 
организмите на земната повърхност.

Други измерения и връзки на екологията: Във 
всекидневната употреба екологията се свързва с опазване на 
околната среда което се нар. енвайронментализъм. От други 
със ззелените движения, и тази  връзка става защото 
екологичните достижения са в полза на опазването на 
видовете, местообитанията и процесите които протичат в 
природата. В политически смисъл екологията винаги се 
използва от хората за определяне на определен тип морал и 
политически програми които са вдъхновени от усещането за 
екологичнитесистеми и тяхното равновесие. Но това не се 
прави от еколозите. Политиците за разлика от учените 
започват да използват термина екология след един дълъг 
период на осъзнаване въздействията на човека върху 
околната среда на запад и това е периода между 60-70 
години на 20 век. По това време философите търсят 
приложение на идеите на екологията в морален и 
политически аспект. Има 2 подхода морално политически 
към принципа на екологията:

•

Антропоцентричен( плитка екология) означава че 
посредата е човека

•

Философски ( дълбока екология ) разглежда природата 
не само като източник на ресурси за хората и 
обществото а и като имаща самостоятелни права. Най- 
основния фундаментален проблем на екологичната 
политика е че науката екология не предлага решенияза 
екологичната стабилност или за хармония между 
човека и околната среда.

2.Фактори на средата и екологични фактори.

Закон за минимума и за толерантността.

Околната среда представлява съвкупност от всички 
външни отношения на организмите, фактори както 
биотични така и абиотични. Всичките тези ги 
разглеждаме като фактори на средата. Факторите на 
средата са всички променливи явления в природата. 
Екологичните фактори са само тези фактори на средата 
които пряко влияят върху организмите. Самите 
екологични фактори и техните промени на които 
реагират организмите се нар. условия на средата. 
Условията на средата не се консумират от организмите и 
затова те са неизчерпаеми. Това което организмите 
консумират са ресурси. Например: нектара е ресурс за 
пчелите , а светлината за всички растения. Ресурсит се 
изчерпват, околната среда непрекъснато се изменя с 
течение на времето, това се нар. Колебания на околната 
среда. Някои фактори могат да се изменят за секунди или 
минути. Например слънчевото греене може бързо да се 
изменя ако има разкъсана облачност. Други фактори 
могат да се променят ежедневно или сезонно, а някои се 
изменят за много дълъг период от време. Например 
редуване на ледникови и междуледникови периоди. 
Организмите реагират на промените в околната среда но 
биологичните клетки немогат да реагират на много рески 
промени, затова при организмите има вътрешна 
регулация. Това са мерки за ограничаване на вътрешните 
изменения на организмите при изменения на околната 
среда. Резултатът от тези мерки е поддържане на 
постоянна вътрешна среда нар. Хомеостаза. Повечето 
биологични механизми на хомеостазата действат на 
принципа на отрицателната обратна връзка. Организми 
могат да се справят с промените в тяхната вътрешна 
околна среда само в определен диапазон на колебания на 
виншната среда, и се нар. толеранс. Във връзка с 
въздействието на екологичните фактори Юстус Либих е 

въвел закон на минимума. Либих е бил агроном и закона 
му гласи че най- голямо значение има фактора който е в 
минимум. Този закон е доразвит от Шелфорд. Извежда 
закон за толерантността. Организмите не реагират 
мигновенно на околната среда, а реагират на околната 
среда в определени граници. Там където условията на 
средата са най- благоприятни организмите се чувстват 
най- добре и се нар. зона на размножаване. Има две зони 
където е по- неблагоприятно за организмите и се нар. 
зона на растеж. Ако условията продължат да се изменят 
организмите немогат да съществуват и се нар. 
преживяване.

3. Радиацията като екологичен фактор

Светлината представлява електромагнитно излъчване с различна 
дължина на вълната. Човешкото око може да възприема 
излъчване в диапазона 400- 700нм което е приложение на закона 
на толерантността. Този диапазон се нарича видима светлина. 
Светлината се състои от елементарни частици фотони, и 
благодарение на това светлината има 3 основни характеристики:

- интензитет
- честота
- поляризация( посока на остилиране )

Спектъра на електромагнитната радиация който достига земната 
повърхност се определя от свойствата на атмосферата да 
поглъщат радиацията или абсорбционните свойства на 
атмосферата. От светлинния спектър биологично най- важен е 
диапазона от 300- 800нм който включва ултравиолетовата 
светлина, видимата и инфрачервената светлина. Това активен 
спектър. Видимата светлина представлява енергиен ресурс за 
повечето организми на земята. Светлината е много важна защото 
определя разпределението на растенията по земната повърхност. 
Фотосинтезиращите организми могат да съществуват в един 
широк спектър от интензитет на светлината. От пълна слънчева 
радиация в тропиците растения съществуват и в условия когато 
радиацията е 0,005% от пълната радиация. Слънцето изпуска още 
електромагнитни лъчи, частици, рентгенови и радио лъчи, които 
влизат в състава на слънчевия вятър. Освен като източник за 

енергия на живота , светлината играе голяма роля за осигуряване 
информация на организмите за състоянието на тяхната околна 
среда. Човешкото око реагира на светлина във видимия спектър . 
Почти всички организми имат органи за възприемане на 
светлината. Времевите изменения на интензивността на 
светлината представляват важни стимули или отключващи 
стимули. Живите организми от бактериите нагоре могат да 
реагират на дневните промени на светлината, това е в основата на 
т.нар. денонощни ритми на изменение на светлината. А освен 
това съчетани и с други фактори светлината е стимул и за 
развитие на организмие. Слънчевата радиация управлява 
климатичните процеси на земята т.е. слънцето е двигател на 
климатичните процеси. Енергията на слънцето което е високо- 
енергетична светлина се абсорбира от земната повърхност и се 
ре- имитира под формата на топлинни лъчи. Нагретия въздух в 
този процес се издига нагоре и се разширява в резултат на което 
температурата намалява защото разширението черпи енергия. 
Този процес е известен като адиабатно охлаждане. В резултат на 
този процес се създават условия за преразпределение на 
енергията по земната повърхност чрез вятъра. Главните ветрови 
сили на земята са резултат от насочено нагоре движения на 
топлия въздух над екватора. На негово място нахлува по студен 
въздух от север и юг. Това предизвиква постоянните ветрове 
пасати. Поради въртенето на земята тези въздушни движения се 
отклоняват на дясно в северното полукълбо и на ляво в южното 
полукълбо. Този ефект се нар. ефект на Куриолис. Чрез 
океанската циркулация движението в световния океан се 
определя от ветровете. Пасатите избутват вода към континентите 
и нарушават баланса на морското равнище. Тази разлика в нивата 
почва да насочва океанските течения. Например: топлите води 
около тропика се насочват и ги изтласкват на север. Най- 
голчмото значение на лъчистата енергия за живите организми е в 
превръщането и в хранителните вещества от зелените растения. 
Това е първия източник на енергия която може да се използва от 
зелените растения а затворената енергия в химичните вещества 
на зелените растения представлява основния енергиен ресурс на 
животинските организми. Ефективността на фотосинтезата 
всъщност варира между 0,5- 3% в зависимост от растенията и 

неговата среда. Растенията имат различни приспособления за 
реакция към променящия се интензитет на слънчевата радиация 
който достига повърхността на земята. Най- голяма стратегическа 
разлика между растенията по отношение на светлината е 
разликата между светлолюбивите и сенколюбивите видове. А 
част от тактическите отговори на отношение на светлината е 
способността на растенията да произвеждат листа, които се 
развиват при различните условия. Друг тактически подход е 
разположението на листата. Контрол на фотосинтезата е процес 
за усвояване на енергията от слънцето. Осъществява се чрез 
устицата на растенията. Устицата са пътя за приемане на 
въглероден диоксид а то е основната съставка на фотосинтезата. 
Ако устицата са отворени осигуряващи достъп на въглеродния 
диоксид навътре в листата това води до загуба на вода чрез 
изпарение и се нар. транспирация. Контрола на фотосинтезата е 
приспособление което води до повишаване на ефективността на 
фотосинтезата.

4.Температурата като екологичен фактор

Температурата е физично свойство на системите. Това свойство 
отразява всекидневното разбиране и усещане за топло и студено. 
Температурата е свойство на материята. На макроскопско ниво 
температурата е свойство което определя посоката на движение 
на топлината между два обекта. Ако двата обекта не си обменят 
топлина имат еднаква температура, а ако си обменят означава че 
имат различна температура. Организмите могат да толерират 
определен температурен диапазон. Температурата влияе на 
преживяването по 2 начина:

- с намаляване на температурата се забавя 

движението на молекулата и съответно скоростта 
на техните химични реакции.

- Температурата определя физичното състояние на 

водата а тя е неотделима част от вътрешната 
среда на всеки организъм.

При влечугите е добре изразено метаболизма при ниска 
температура. Тъй като те нямат начини за регулация на 
затова използва слънчевата енергия. Високата температура 
предизвиква разпадането на белтъците, и от там се спират 

функциите на организма, води до смърт. Тези организми които 
имат по устойчиви белтъци, които запазват структурата си при по 
висока температура. При по високи температури се нарушават 
мембраните на клетките а мембраните се състоят от липиди. 
Затова при рибите живеещи на студено се натрупват мазнини. По 
отношение на температурата организмите се разделят на 2 :

- хомеотермни- поддържа относително постоянна 

бътрешна температура.

- Пойкилотермни- нямат постоянна температура на 

тялото, и тя се изменя при промяна на 
температурата на околната среда.

Друг подход на деленето е екзотермни които разчитат на външни 
източници на топлина и ендодермните могат да генерират 
топлинав телата си. Температурата както и радиацията влияят 
върху разпространението на организмите по земята. А 
разпределението на основните биоми на сушата отразява 
температурните зони на земята. Във връзка с разпределението на 
животните по земята взависимост от температурата е известно 
като правило на Ален което гласи: ендотермните животни от по 
студен климат имат по къси части на тялото. Големината на 
тялото на бозайниците е по- голяма  на по студен климат. Освен 
влиянието на температурата върху живите организми 
съществуват изменения на температурата и климата в малък 
мащаб на пространство върху което и самите организми имат 
влияние. Това се нарича микроклимат. Основното въздействие на 
температурата е по отношение на метаболизма на организмите и 
това определя и температурните граници на съществуване на 
организмите. Трите главни температурни диапазона които 
представляват екологичен интерес са: много ниски температури, 
много високи и средни температури. Най опасно за високите 
температури е че те се намират на няколко градуса над оптимум 
на животните. Това води до дисбаланс на компонента на 
метаболизма. Например ако дишането на растенията протича по 
бързо от фотосинтезата това ще доведе до глад. Най важния 
ефект на високата температура при животните е дехидратирането 
(обезводняване ). При животните това е свързано с намаляване 
обема на кръвта, това води до трудното достигане до

и намалчване на самоохлаждането затова всички сухоземни 
ендотерми и ектодерми трябва да съхраняват вода. При ниска 
температура се наблюдават значителни различия между 
поносимостта на различни видове организми към измръзване и 
охлаждане. Много видове умират при температура по ниски от 
-1;-2 градуса поради увреждане на клетката причинено от 
образуване на ледени кристали. Тези видове които издържат на 
по- ниски температури имат механизми които предотвратяват 
образуването на ледени кристали в клетките.

5. Въздухът като екологичен фактор

Атмосферата на земята е слой от газове който заобикаля 
планетата и се държи около нея от гравитацията. Атмосферата 
съдържа различни количества газове. Тази смес от газове се нар. 
въздух. Атмосферата предпазва живота на земята като абсорбира 
ултравиолетовата радиация и намалява температурните различия 
между деня и нощта т.е. служи като буфер. Не съществува ясна 
граница между атмосферата и външното космическо 
пространство. Атмосферния слой постепенно изтънява докато 
премине в космоса. ¾ от масата на атмосферата се намира в 
единадесет километровия слой от земята. Хора които пътуват и 
са на височина повече от 80,5 км над земната повърхност се нар. 
астронафти,а на височина 120 км над земната повърхност е 
границата при която се усещат атмосферни ефекти по време на 
навлизане към земята. На около 100 км от повърхността на земята 
минава т.нар. линия на Карман която се приема за граница между 
атмосферата и космоса. Карман е първия който изчислил че на 
такава височина земната атмосфера става прекалено тънка за 
аеронафтика( самолети ). На тази височина рязко се увеличава 
температурата на атмосферата и се повишава взаимодействието 
със слънчевата радиация. С изкачване на височината над земната 
повърхност се променя и температурата на атмосферата. Във 
височина атмосферата се разделя условно на слоеве. От най- 
горния който е отдалечен от земята е екзосферата. Този слой е 
някъде от около 1000- 10 000км. Това е слой на подвижни 
елементарни частици където духа слънчевия вятър. Йоносферата 
е тази част от атмосферата която се йонизира под влияние на 
слънчевата радиация. Тези йони играят важна роля в 

електропроводимостта на атмосферата. Йоносферата е свързано 
със сияния. Отдолу под йоносферата се намира термосферата 
между 80-85км. Има ясно изразено едно увеличение на 
температурата с височината. Мезопаузата е границата под която 
се намира мезосферата. В мезосферата височината на 
температурата намалява. Повечето от метеоритите догарят 
напълно в мезосферата. Стратосферата е между 17км до около 
50км над земната повърхност. Температурата се увеличава с 
височината. Съдържа слой който има висока концентрация на 
озон и се нар. озонов слой. Най- близкия до земята слой е 
тропосферата която варира от 7км до полюсите и 17км до 
екватора. В тропосферата се осъществява  смесване на 
атмосферата във вертикална посока поради слънчевото греене. В 
този слой също има озон. Този озон е замърсител, участва в 
фотохимични реакции. Масата на атмосферата е 5.13 x10 на 18та 
кг. Средната температура на атмосферата при земната 
повърхност е 15 градуса. Въздуха е микс от  газове и определя 
състава на атмосферата. Организмите на земята еволюират с 
промяната на състава на атмосферата. Най- важните за 
функционирането на живота на земята са кислород и въглероден 
диоксид( използва се за захари и др. ) Състава на атмосферата е в 
основата на едно явление и то се нар. парников ефект. Дължи се 
на способността на частиците в атмосферата да отразяват по 
различен начин инфра- червените лъчи. Парниковия ефект не е 
само лошо нещо. Има го навсякаде и около др. планети. Според 
количеството на слънчевата енергия която достига до планетите и 
количеството и качеството им имат различни температури.

6. Водата като екологичен фактор и среда на 
обитаване  

От биологична гледна точка водата има един набор от свойства 
които са критично важни за живота на земята и поради това 
водата заема по особено място сред другите вещества като важен 
фактор за живот. Всичките форми на живот зависят от наличие на 
вода. Основно свойство на водата е нейната роля като 
универсален                                             . Това позволява на водата 
да бъде основен преносител на органични и неорганични 
съединения в тялото на организма. Водата участва в много 

метаболитни процеси. При анаболизма водата участва в 
разкъсване на връзките на веществата така че се образуват по 
малки молекули. Анаболизма е разгрждане. Без вода тези 
процеси няма да се изпълняват. Водата играе централна роля при 
фотосинтезата и дишането. При фотосинтезата клетките 
използват слънчевата енергия за да оцепят водорода от 
кислорода. А водорода се използва за да се свърже с въглероден 
диоксид а кислорода се отделя. А при дишането се използва 
кислород за да се окислят вещества, а се отделя водород. Водата 
поддържа киселинността на средата неутрална. Водата е 
различно пропусклива за различната светлина от 
спектъра( поглъщат се по различен начин светлинните лъчи). На 
закона на Беер влияят: мътността на водата 

Друго важно свойство на водата е нейния топлинен капацитет, 
т.е. има голяма топлопроводност. Поради тази причина водните 
организми са спасени от необходимостта те да се приспособяват 
към широк диапазон от температурни изменения. Във връзка с 
температурата е и факта че леда като агрегатно състояние на 
водата е по- лек, и той плува над водата. Водата замръзва от горе 
на долу. Водоемите могат да не замръзват изцяло. Водните пари 
при образуването си поглъщат енергия, като се издигат нагоре се 
охлаждат а след това се втечняват. Това явление в основата на 
механизма е явление за пренос на топлина от повърхността и към 
повърхността на земята. За наземните растения главен източник 
на вода е почвата. Почвата се пълни с вода при валежи. Корените 
на растенията могат да приемат вода от почвата по 2 начина:

- водата се придвижва от почвата към корените
- или самия корен расте в почвата докато намери 

вода

Тъй като корените извличат вода от почвата в непосредствена 
близост и така се образува зони на изчерпване на водата близо до 
корена. Когато коренът изчерпва вода с по- голяма скорост от