Ecologia și Protecția Mediului

PARTEA I

NOŢIUNI DE ECOLOGIE GENERALĂ

Capitolul 1

INTRODUCERE

1.1. Definiţii şi istoric

După cum se cunoaşte, primul care a subliniat existenţa principiului interacţiunii în lumea vie a fost savantul Charles Darwin. Exemplul folosit ele el şi citat în toate manu¬ale este edificator: trifoiul roşu este polenizat ele bondari; numărul bondarilor este dependent de distrugerea cuiburiler acestora de către şoareci; numărul şoarecilor este în funcţie de activitatea pisicilor; rezultă că recolta de trifoi depin¬de de numărul şi activitatea pisicilor.

Inspirat din teoria darwinistă, savantul german Ernst Haeckel (1834-1919) a introdus în deceniul al 7-lea al seco¬lului trecut, termenul de “ecologie”. In limba greacă, oicos = casă, gospodărie şi logos=cuvânt, vorba, sens; deci, ecologie= gospodăria (gospodărirea, economia) naturii. Haeckel a definit ecologia: “ ştiinţă a relaţiilor organismelor vii cu mediul lor ambiant, atât organic cât şi anorganic” sau ca “ştiinţă a con¬diţiilor luptei pentru existenţă şi a economiei naturii”.

Prin “economia naturii” a înţeles modul în care se repar¬tizează substanţa vie pe specii, modul cum se produce, cum circulă şi cum se descompuse substanţa vie. Ideea lui Haeckel este integrată în concepţia sistemică.

Conform concepţiei sistemice ecologia se defineşte ca “ ştiinţa a interacţiunilor vieţii cu mediul, pe niveluri supraorganismice sau biologia ecosistemelor”.

Ideea de bază a circulaţiei materiei a fost experimentată încă de Lavoisier în 1792. Mer¬sul natural al descompunerii materiei organice moarte a fost descris exact abia de Pasteur în 1861. De aceea, Lavoisier şi Pasteur sunt consideraţi ca întemeietori ai ecologiei.

Ecologia este solicitată în elaborarea măsurilor ele pro¬tecţie a mediului înconjurător. Este eronată, însă, sinonimia ecologie-protecţia mediului, deoarece ecologia este ştiinţă, nu tehnică.

După E.P.Odum (1971), ecologia este nu numai o ştiinţă, ci şi o concepţie” ea trebuie să fie prezentă în toate acti¬vităţile umane.

1.2. Dezvoltarea ecologiei în tara noastră

Faptul ca Grigore Antipa (1867-1944) a fost elevul si asistentul lui E. Haeckel a facilitat patrunderea principiilor ecologice in tara noastra.

Dintre continuatorii lui Antipa, amintim pe acad.M.Băcescu, acad. N.Botnariuc, care are cercetări vizând limnologia (ecologia apelor continentale) şi anume ecologia unor bălţi din lunca inundabilă a Dunării inferioare.

O altă personalitate deosebită a fost Emil Racoviţă, care a dezvoltat teoriile lui Darwin privind “lupta pentru existen¬ţă”, arătând că aceasta nu are tendinţa de a produce modificări adânci, ci are ca rezultat menţinerea unui echilibru biologic”. El este considerat de fapt, părintele biospeologiei.

Al.Borza s-a preocupat de ecologia plantelor, Traian Săvulescu a avut preocupări privind interacţiunile dintre plantele teres¬tre şi fungi, iar A.Popovici-Bâznoşeanu.

Dintre specialiştii români care au contribuit şi contribuie prin lucrările lor la cunoaşterea şi dezvoltarea ecologiei agricole, menţionăm: Ioan Puia de la USAMV Cluj-Napoca, B.Stugren.

Desigur, numărul oamenilor de ştiinţă români care au abor¬dat probleme de ecologie este mult mai mare iar aria preocupă¬rilor extrem de diversă, demonstrând interesul integrării în circuitul ştiinţific mondial.

Capitolul 2

SISTEME BIOLOGICE

2.1. Semnificaţia conceptului de sistem în eco¬logie.

Şi substanţa vie, ca întregul univers, este organizată în sisteme.

Conceptul de “sistem” reprezintă ansamblul de elemente, identice sau diferite, aflate în interacţiune, constituind un întreg organizat. Exemple: sistemul solar, organismul viu, sis¬temul de lucrare a solului etc.

Elementele care compun sistemul pot fi obiecte (exemplu: planetele în sistemul solar), fenomene, simboluri, elemente teh¬nologice.

In sistemul biologic elementele componente ale sistemului sunt: atomii, moleculele, celulele, ţesuturile, organele, organismele, po¬pulaţiile etc.

Conform concepţiei sistemice, întreaga materie vie sau nevie, este organizată în sisteme ierarhizate şi în interacţiune: orice sistem este alcătuit din subsisteme şi, la rândul său, este o parte (un subsistem) în cadrul unui sistem mai cuprinză¬tor.

2.2. Clasificarea sistemelor

In univers materia apare sub forma de substanţă si energie.

Substanţa este alcătuită din molecule şi atomi fiind în acelaşi timp şi purtătorul material al energiei.

Toate sistemele sunt grupate în 3 clase după comportarea lor în schimbul de substanţă şi energie cu mediul.

Sistemele izolate – nu schimbă cu mediul materie nici sub forma de substanţă şi nici sub formă de energie. Sunt sisteme realizate numai teoretic pentru experienţe conceptuale asupra transformărilor fizice ale materiei în condiţii de stare nein¬fluenţată prin variaţiile mediului.

La sistemele izolate, energia totală a sistemului reprezintă o valoare cons¬tantă. Starea de invariabilitate cea mai probabilă a unui ase¬menea sistem se realizează cu valoare maximă a entropiei. Ex.: o fiolă închisă ermetic şi introdusă într-un bloc de plumb cu pereţi foarte groşi.

Sistemele închise – schimbă cu mediul materie numai sub formă de energie. De exemplu: un vas cu apă, închis ermetic, cedează sau primeşte căldura mediului înconjurător. În natură nu se găsesc sisteme absolut închise.

Sisteme deschise – schimbă cu mediul materie şi sub for¬ma de energie şi sub formă de substanţă. Ecosistemele, de exemplu, un lac de câmpie, un ţărm de mare, un recif de coralieri, o pădure, sunt sisteme deschise.

2.3. Sisteme studiate de ecologie

Orice sistem este alcătuit din sub¬sisteme şi face parte dintr-un sistem mai vast.

Dintre sistemele studiate de ecologie menţionăm:

Organismul sau individul care reprezintă un mod fundamental de organizare a materiei vii si are ca lege specifica METABOLISMUL (anabolism si catabolism), functie esenţială a indivizilor.

Populaţia

Populaţia reprezintă totalitatea indivizilor din aceeaşi specie, care trăiesc pe un teritoriu bine delimitat si este treapta cea mai simpla de organizare a sistemelor vii supraindividuală (merii dintr-o plantatie; toate insectele de Anthonomus pomorum din plantatia respectivă).

Biotopul

E.P.Odum (1971) a definit biotopul, locul (spaţiul) de trai al unui organism sau al unei comunităţi. Ele mentele componente ale biotopului provin si apartin litosferei, hidrosferei si atmosferei. Particularitatile fiecărui biotop conditionează existenta unui anumit tip de biocenoză.

Biocenoza.

Termenul de biocenoză (lb.greacă, bios=viaţă;koinos=comun) reprezintă un sistem (grupare) de indivizi biologici din dife¬rite specii ataşaţi unui anumit biotop. Exemplu de biocenoză într-o plantatie de măr: populaţie de meri, o populatie de A. pomorum (gărgăriţa florilor de măr), o populatie de V. inaequalis (rapăn), o populatie de Sonchus arvensis (buruiană anuală) etc.. Toate acestea alcătuiesc biocenoza din livada respectivă.

In cadrul biocenozei, speciile formează conexiuni elemen¬tare binare (între două specii) numite biosisteme. De exemplu, planta de măr – A. pomorum.