ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.07.2019
Просмотров: 803
Скачиваний: 1
исследование регуляции численности популяций,
изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
исследование продукционных процессов,
исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости,
моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.
Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:
прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека,
улучшение качества окружающей природной среды,
сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов,
оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.
Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.
8. Смотри вопрос 4
9. 1. Продуценты (производители) производят органические вещества из неорганических. Это растения, а так же фото- и хемосинтезирующие бактерии.
2. Консументы (потребители) потребляют готовые органические вещества.
консументы 1 порядка питаются продуцентами (корова, карп, пчела)
консументы
2 порядка питаются консументами первого
(волк, щука, оса)
и т. д.
Редуценты (разрушители) разрушают (минерализуют) органические вещества до неорганических – бактерии и грибы.
10. Лимитирующие факторы
Впервые на значение лимитирующих факторов указал немецкий агрохимик Ю.Либих в середине XIX в. Он установил закон минимума: урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в минимуме. Если в почве полезные компоненты в целом представляют собой уравновешенную систему и только какое-то вещество, например фосфор, содержится в количествах, близких к минимуму, то это может снизить урожай. Но оказалось, что даже те же самые минеральные вещества, очень полезные при оптимальном содержании их в почве, снижают урожай, если они в избытке. Значит, факторы могут быть лимитирующими, находясь и в максимуме.
Таким образом, лимитирующими экологическими факторами следует называть такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием). Их иногда называют ограничивающими факторами.
11. Продолжительность жизни – длительность существования особи. Она зависит от генотипических и фенотипических факторов. Различают физиологическую, максимальную и среднюю продолжительность жизни.Физиологическая продолжительность жизни (ФПЖ) – это продолжительность жизни, которая могла бы быть у особи данного вида, если бы в период всей жизни на нее не оказывали влияние лимитирующие факторы. Она зависит только от физиологических (генетических) возможностей организма и возможна только теоретически. Максимальная продолжительность жизни (МПЖ) – это продолжительность жизни, до которой может дожить лишь малая доля особей в реальных условиях среды. Она варьирует в широких пределах: от нескольких минут у бактерий до нескольких тысячелетий у древесных растений (секвойя). Обычно, чем крупнее растение или животное, тем больше их продолжительность жизни, хотя бывают и исключения (летучие мыши доживают до 30 лет, это дольше, например, жизни медведя). Средняя продолжительность жизни (СПЖ) – это среднее арифметическое продолжительности жизни всех особей популяции. Она значительно колеблется в зависимости от внешних условий, поэтому для сравнения продолжительности жизни разных видов чаще используют генетически детерминированную МПЖ.
Выживаемость – абсолютное число особей (или процент от исходного числа особей), сохранившихся в популяции за определенный промежуток времени.
Z = п / N 100%,
где Z– выживаемость, %; п – число выживших; N – исходная численность популяции.
Выживаемость зависит от ряда причин: возрастного и полового состава популяции, действия тех или иных факторов среды и др. Выживаемость можно выразить в виде таблиц и кривых выживания. Таблицы выживания (демографические таблицы) и кривые выживания отражают, как по мере старения снижается численность особей одного возраста в популяции. Кривые выживания строятся по данным таблиц выживания.
Различают три основных типа кривых выживания. Кривая I типасвойственна организмам, смертность которых на протяжении всей жизни мала, но резко возрастает в ее конце (например, насекомые, погибающие после кладки яиц, люди в развитых странах, некоторые крупные млекопитающие). Кривая II типа характерна для видов, у которых смертность остается примерно постоянной в течение всей жизни (например, птицы, пресмыкающиеся). Кривая III типаотражает массовую гибель особей в начальный период жизни (например, многие рыбы, беспозвоночные, растения и другие организмы, не заботящиеся о потомстве и выживающие за счет огромного количества икринок, личинок, семян и т. п.). Встречаются кривые, сочетающие черты основных типов (например, у людей, живущих в отсталых странах, и некоторых крупных млекопитающих, кривая I вначале имеет резкое падение в связи с большой смертностью сразу после рождения).
12. Для существования сообщества важна не только величина численности организмов, но еще важнее видовое разнообразие, которое является основой биологического разнообразия в живой природе. Согласно конвенции о биологическом разнообразии Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) под биоразнообразием понимается разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.
Видовая структура биоценоза характеризуется видовым разнообразием и количественным соотношением видов, зависящих от ряда факторов. Главными лимитирующими факторами являются температура, влажность и недостаток пищевых ресурсов. Поэтому биоценозы (сообщества) экосистем высоких широт, пустынь и высокогорий наиболее бедны видами. Здесь могут выжить организмы, жизненные формы которых приспособлены к таким условиям. Богатые видами биоценозы ¾ тропические леса, с разнообразным животным миром и где трудно найти даже два рядом стоящих дерева одного вида.
Разнообразие в рамках вида является основой стабильности в развитии популяций, разнообразие между видами и, следовательно, популяциями — основа существования биоценоза, как основной части экосистемы.
Обычно бедными видами природные биоценозы считаются, если они содержат десятки и сотни видов растений и животных, богатые — это несколько тысяч или десятки тысяч видов. Богатство видового состава биоценозов определяется либо относительным, либо абсолютным числом видов и зависит от возраста сообщества: молодые, только начинающие развиваться — бедны видами по сравнению со зрелыми или климаксными сообществами.
Видовое разнообразие — это число видов в данном сообществе или регионе, т. е. имеет более конкретное содержание и является одной из важнейших как качественных, так и количественных характеристик устойчивости экосистемы. Оно взаимосвязано с разнообразием условий среды обитания. Чем больше организмов найдут в данном биотопе подходящих для себя условий по экологическим требованиям, тем больше видов в нем поселится.
Видовое разнообразие в данном местообитании называют а-разнообразием, а сумму всех видов, обитающих во всех местообитаниях в пределах данного региона, — 3-разнообразием. Показателями для количественной оценки видового разнообразия, индексами разнообразия, обычно служит соотношение между числом видов и значениями их численности, биомассы, продуктивности и т. п., или отношение числа видов к единице площади.
Важным показателем является количественное соотношение числа видов между собой.
Наиболее благоприятные условия для существования множества видов характерны для переходных зон между сообществами, которые называют экотонами, а тенденцию к увеличению здесь видового разнообразия называют краевым эффектом.
Виды, которые преобладают по численности, называют доминантными, или просто — доминантами данного сообщества. Но и среди них есть такие, без которых другие виды существовать не могут. Их называют эдификаторами (слат. — строители). Они определяют микросреду (микроклимат) всего сообщества и их удаление грозит полным разрушением биоценоза. Как правило, эдификаторами выступают растения — ель, сосна, кедр, ковыль и лишь изредка — животные (сурки).
Для оценки разнообразия используют и другие показатели, которые значительно дополняют вышеуказанные. Обилие вида — число особей данного вида на единицу площади или объема занимаемого ими пространства. Степень доминирования — отношение (обычно в процентах) числа особей данного вида к общему числу всех особей рассматриваемой группировки.
13. Смотри вопрос 2
14. С появлением на нашей планете одаренного разумом живого существа планета переходит новую стадию своей истории. Биосфера переходит в ноосферу.
Биогеохимическая роль человека за последнее столетие стала значительно превосходить роль других, даже наиболее активных в биогеохимическом отношении организмов. При этом использование природных ресурсов происходит без учета закономерностей развития и механизмов функционирования биосферы.
По мнению В. И. Вернадского появление человека и влияние его деятельности на окружающую среду представляет собой не случайность, не «наложенный» на естественный ход событий процесс, а определенный закономерный этап эволюции биосферы. Этот этап должен привести к тому, что под влиянием научной мысли и коллективного труда объединенного человечества, направленных на удовлетворение всех его материальных и духовных потребностей, биосфера Земли должна перейти в новое состояние – ноосфера (от греческого слова «ноос» – разум).
Термин «ноосфера» впервые появился в 1927 году в статьях французского математика Эдуарда Леруа, написанных после прослушанных в 1922 – 1923 годах курсов лекций В. И. Вернадского по проблемам геохимии и биогеохимии.
Ноосфера по Вернадскому, это такого рода состояние биосферы, в котором должны проявляться разум и направляемая им работа человека как новая небывалая на планете геологическая эпоха. Человек неразрывно связан со средой, в которой он живет, он - определенная функция биосферы.
Практическая деятельность человека не зависит от полного понимания мироустройства. Человек действует методом проб и ошибок. Он не просто живет в природе, он замещает в ней естественное искусственным, создает вторую природу (появилась техногенная среда, техногенные ландшафты). Поэтому ноосфера, это не что-то искусственное, а результат развития биосферы (один из моментов эволюции материи). На стадии ноосферы человек осознает, что он, будучи отдельной личностью, неотделим от всего человечества. Человечество - плод развития биосферы, а биосфера - результат развития планеты. Отсюда - люди должны действовать в интересах всей планеты.
В отношении времени окончательного формирования ноосферы, однозначного ответа В. И. Вернадский не дал. Он говорил и о приближении к ноосфере, и о том, что «ноосфера… состояние наших дней», а расцвет творческих возможностей человека придется на поколение его внучки, т.е. на современный нам период.
Необходимыми условиями для становления и существования ноосферы В. И. Вернадский считал:
Заселение человеком всей планеты.
Резкое преобразование средств связи между странами.
Усиление связей, в том числе и политических, между всеми странами Земли.
Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.
Расширение границ биосферы и выход в космос.
Открытие новых источников энергии.
Равенство людей всех рас и религий.
Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.
Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических настроений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.
Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.
Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.
Исключение войн из жизни человечества.
15. Приро́дные ресу́рсы — совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты природной среды, окружающие человека и используемые им в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей человека и общества.
Классификация:
По происхождению:
Ресурсы природных компонентов (минеральные, климатические, водные, растительные, почвенные, земельные, животного мира)
Ресурсы природно-территориальных комплексов (горнопромышленные, водохозяйственные, селитебные, лесохозяйственные)
По видам хозяйственного использования:
Ресурсы промышленного производства
Энергетические ресурсы (горючие полезные ископаемые, гидроэнергоресурсы, биотопливо, ядерное сырье)
Неэнергетические ресурсы (минеральные, водные, земельные, лесные, рыбные ресурсы)
Ресурсы сельскохозяйственного производства (агроклиматические, земельно-почвенные, растительные ресурсы — кормовая база, воды орошения, водопоя и содержания)
По виду исчерпаемости:
Исчерпаемые
Невозобновляемые (минеральные, земельные ресурсы);
Возобновляемые (ресурсы растительного и животного мира);
Не полностью возобновляемые — скорость восстановления ниже уровня хозяйственного потребления (пахотно пригодные почвы, спеловозрастные леса, региональные водные ресурсы);
Неисчерпаемые ресурсы (водные, климатические).
По степени заменимости:
Незаменимые;
Заменимые.
По критерию использования:
Производственные (промышленные, сельскохозяйственные);
Потенциально-перспективные;
Рекреационные (природные комплексы и их компоненты, культурно-исторические достопримечательности, экономический потенциал территории).
Приро́дные усло́вия - это совокупность природных факторов – географического положения территории, природных ресурсов, живой и неживой природы и других компонентов и явлений географической среды, существующих вне зависимости от деятельности человека. К природным условиям относят рельеф, климат, режим рек и озёр, растительность, животный мир и пр. Природные условия оказывают существенное влияние на размещение производства, расселение людей, развитие сельского хозяйства и др. В то же время они, в отличие от природных ресурсов, непосредственно не участвуют в хозяйственной деятельности человека. Иногда одинаковые совокупности называют природными условиями и природными ресурсами, напр. климатические условия или ресурсы.
16. Системный подход — это направление в методологии познания объектов как систем. Система — это множество взаимосвязанных элементов, образующих определенную целостность, единство. Ее состав, структуру и свойства изучают посредством системного анализа, являющегося основой системного подхода и представляющего собой совокупность методологических средств, используемых для решения сложных научных проблем.
Основные системные принципы: целостность, структурность, взаимозависимость системы и среды, иерархичность, множественность описания каждой системы.
Экосистемы - это сложные самоорганизующиеся и целенаправленные, со сложной иерархической структурой системы, требующие множественного описания каждой системы, что требует построения множества моделей.