Содержание
Введение. 3
1. Закон толерантности. 4
2. Основные понятия и определения. 5
Заключение. 13
Список литературы.. 14
Введение
Та часть природы, с которой человечество непосредственно взаимодействует в своей жизни и производственной деятельности на данном этапе исторического развития, называется географической средой. Географическая среда - основной источник природных ресурсов.
Ее роль в жизни человечества начиная с XVIII в. и кончая первой половиной XX в. преувеличивалась (географический детерминизм, или по Н.Н.Баранскому, географический фатализм). Во второй половине XX в. научно-техническая революция привела к созданию антропогенных ландшафтов, и роль географической среды стала недооцениваться. Это явление Н.Н.Баранский назвал географическим нигилизмом. В Советском Союзе был даже разработан план «преобразования природы» под мичуринским лозунгом: «Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее - наша задача». В результате природные ландшафты превращались в антропогенные - городские, горно-промышленные, сельскохозяйственные, рекреационные[1].
Между природной средой и обществом существуют сложные взаимодействия, обмен веществом и энергией. Взаимоотношения общества и природы — воздействие человеческого общества (антропогенных факторов) на природу и природы (природных факторов) на здоровье и хозяйственную деятельность человека.
Воздействие человека на природу можно классифицировать различным образом. Например, разделить на разрушительное, стабилизирующее и конструктивное; прямое и косвенное; преднамеренное и непреднамеренное; длительное и кратковременное; статическое и динамическое; площадное и точечное; глубинное и приповерхностное; глобальное, региональное и локальное; механическое, физическое, химическое и биологическое и т.д.
Цель данной работы – раскрыть содержание вопросов по экологии.
1. Закон толерантности
Закон толерантности (В. Шелфорда) — лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору. «Грубо говоря, плохо и недокормить и перекормить, все хорошо в меру» (Н.Ф. Реймерс).
Согласно закону толерантности лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору. Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. В соответствии с законом толерантности любой избыток вещества или энергии оказывается загрязняющим среду началом. Так, избыток воды даже в засушливых районах вреден и вода может рассматриваться как обычный загрязнитель, хотя в оптимальных количествах она просто необходима. В частности, избыток воды препятствует нормальному почвообразованию в черноземной зоне. Виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобиотными, а виды, приспосабливающиеся к экологической обстановке с широким диапазоном изменения параметров, - эврибиотными.
2. Основные понятия и определения
Экология. Экология — наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания. Термин экология впервые ввел немецкий биолог Э. Геккель (1866). Под термином «экология» он понимал «сумму знаний, относящихся к экономике природы».
Экология возникла как часть биологии. В настоящее время экология распалась наряд научных дисциплин, часто далеких от первоначального ее понимания. Отмечается разнообразное толкование содержания термина «экология». Но в любом случае в основе всех современных направлений экологии лежат фундаментальные идеи биоэкологии.
В узком смысле экология (биоэкология) — одна из биологических наук, изучающая отношения организмов (особей, популяций, сообществ) между собой и окружающей средой. Предметом изучения биоэкологии (общей экологии) являются объекты организменного, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уровней организации в их взаимодействии с окружающей средой. В связи с этим выделяют следующие разделы экологии: экология особей (аутэкология, факториалъная экология), экология популяций (демэкология, популяционная экология), экология сообществ (синэкология). С биоэкологией тесно связано учение о биосфере. Задачи биоэкологии — изучение двусторонних связей в системах организм — среда, популяция — среда, сообщество — среда, а также связей между особями в популяции и популяциями в сообществе. С другой стороны, часто выделяют экологию прокариот, грибов, растений, животных, человека.
В широком смысле экология (глобальная экология) — комплексная (междисциплинарная) наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии природы и общества. Задачи глобальной экологии — изучение законов взаимодействия природы и общества и оптимизация этого взаимодействия[2].
Экосистема. Биогеоценоз.
Живые организмы находятся между собой и абиотическими условиями среды обитания в определенных отношениях, образуя тем самым, так называемые, экологические системы. Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории. Биотоп — определенная территория со свойственными ей абиотическими факторами среды обитания (климат, почва). Биогеоценоз - совокупность биоценоза и биотопа (рис. 1).
Рис. 1. Структура биогеоценоза (по В.Н. Сукачеву)
Экосистема — система живых организмов и окружающих их неорганических тел, связанных между собой потоком энергии и круговоротом веществ (рис. 2). Термин «экосистема» был предложен английским ученым А. Тенсли (1935), а термин «биогеоценоз» - российским ученым В.Н. Сукачевым (1942). «Экосистема» и «биогеоценоз» — понятия близкие, но не синонимы. Биогеоценоз — это экосистема в границах фитоценоза. Экосистема — понятие более общее. Каждый биогеоценоз - это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз. Единая экосистема нашей планеты называется биосферой. Биосфера — экосистема высшего порядка[3].
Рис. 2. Функциональная схема экосистемы
Консументы и редуценты.
Питаясь друг другом, живые организмы образуют цепи питания. Цепь питания - последовательность организмов, по которой передается энергия, заключенная в пище, от ее первоначального источника. Каждое звено цепи называется трофическим уровнем. Первый трофический уровень — продуценты (автотрофные организмы, преимущественно зеленые растения). Второй трофический уровень — консументы первого порядка (растительноядные животные). Третий трофический уровень — консументы второго порядка (первичные хищники, питающиеся растительноядными животными). Четвертый трофический уровень — консументы третьего порядка (вторичные хищники, питающиеся плотоядными животными). В пищевой цепи редко бывает больше 4-5 трофических уровней. Последний трофический уровень — редуценты (сапротрофные бактерии и грибы). Они осуществляют минерализацию — превращение органических остатков в неорганические вещества.
Различают два типа пищевых цепей. Цепи выедания (или пастбищные) — пищевые цепи, начинающиеся с живых фотосинтезирующих организмов. Например, фитопланктон → зоопланктон → рыбы микрофаги → рыбы макрофаги → птицы ихтиофаги. Цепи разложения (или детритные) — пищевые цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных. Например, детрит → детритофаги → хищники микрофаги → хищники макрофаги. Таким образом, поток энергии, проходящий через экосистему, разбивается как бы на два основных направления. Энергия к консументам поступает через живые ткани растений или через запасы мертвого органического вещества. Цепи выедания преобладают в водных экосистемах, цепи разложения - в экосистемах суши.
Пищевые цепи можно представить в виде экологических пирамид. Различают три основных типа экологических пирамид.
Пирамида чисел (пирамида Элтона) отражает уменьшение численности организмов от продуцентов к консументам.
Пирамида биомасс показывает изменение биомасс на каждом следующем трофическом уровне: для наземных экосистем пирамида биомасс сужается кверху, для экосистемы океана — имеет перевернутый характер, что связано с быстрым потреблением фитопланктона консументами.
Пирамида энергии (продукции) имеет универсальный характер и отражает уменьшение количества энергии, содержащейся в продукции, создаваемой на каждом следующем трофическом уровне[4].
Популяция.
Совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область (ареал) называется видом. Виды часто занимают большой ареал, в пределах которого особи распределены неравномерно, группами — популяциями. Целостность вида поддерживается связями между популяциями.
Популяция — совокупность особей одного вида, способных к самовоспроизводству, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Контакты между особями одной популяции чаще, чем между особями разных популяций. Например, уровень панмиксии (свободного скрещивания) внутри популяции выше, чем между особями разных популяций. Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции.
Продуценты.
Продуценты — автотрофные организмы, способные производить органические вещества из неорганических, используя фотосинтез или хемосинтез (растения и автотрофные бактерии)[5].
Экологическое равновесие.
В природе существует четкая взаимосвязь: все типы биологических систем или, как принято их называть, уровни биологической организации, последовательно соединены и взаимозависимы. Им присуща общая согласованность места, времени и скоростей процессов, идущих на разных уровнях от популяции до биосферы. Эту слаженность явлений природы и называют экологическим равновесием. Конечно, это равновесие подвижное, динамическое.
Иногда происходят "возмущения" в системе - вспышки массового размножения (вспомним нашествия саранчи или грызунов) или быстрые сокращения численности популяций в результате бескормицы или распространения заболеваний. Эти явления могут периодически сменять друг друга на протяжении нескольких лет, и многие из них связаны с периодическими колебаниями пищевых, климатических и других условий.
Современные экологические кризисы вызваны главным образом ростом различных загрязнений среды и навсегда оправданным увеличением расходования природных ресурсов. Ликвидировать их можно, пока они имеют местный, локальный, характер. Чем больше масштабы нарушений экосистем, тем трудней их восстановление.
На каких-то участках экосистем равновесие может нарушаться бурями, наводнениями, засухой, влиянием человека. Создаются критические ситуации. Но обычно, если не произошли катастрофические изменения, через некоторое время равновесие восстанавливается, идут процессы саморегуляции экосистем. Длительные, постепенные перестройки их в процессе саморегуляции получили название сукцессии - (от лат. cuccessio - преемственность). Примером сукцессии является процесс восстановления хвойного леса после порубки или пожара. Он продолжается 80-100 лет, в течение которых происходит постепенная смена состава растительного и животного населения на этом участке.
Под влиянием человека сукцессии могут ускоряться или замедляться и быть направленными как на восстановление и развитие, и на разрушение экосистемы. Следовательно, сукцессии могут быть прогрессивными, ведущими экосистему к устойчивому состоянию развитой, "зрелой" системы (климаксу), и регрессивными, ведущими экосистему по пути упрощения и распада.
Каждая экосистема обладает определенной устойчивостью и может противостоять неблагоприятным влияниям, например вносимым загрязнениям. Это очень важное качество, но, конечно, "запас прочности" не безграничен. К сожалению, это не всегда учитывается, хотя на протяжении истории человечества примеров разрушения экологических систем, со всеми печальными последствиями, более чем достаточно. Одним из их последствий является исчезновение многих видов животных и растений. В прошлом человек истреблял главным образом тот или иной вид, хищнически используя его для своих целей, преимущественно как источник питания. За последние 2-3 тыс. лет были уничтожены многие виды млекопитающих, птиц и других животных, всего более 250 видов. В настоящее время человек, благодаря принятым мерам охраны (заповедные территории, борьба с браконьерством и т. п.), меньше непосредственно истребляет те или иные виды, но в большей степени способствует их вымиранию, разрушая условия их жизни (вырубая леса, осушая болота, загрязняя среду обитания и т. п.). За последние 30 лет скорость вымирания диких видов животных достигла одного вида в год, а, возможно, она значительно выше, как реальный учет вымирающих видов затруднен. По данным специалистов, под угрозой исчезновения находятся около 1000 видов животных и более 20 000 видов растений.
Самые частые, в своем роде "классические", нарушения экологического равновесия связаны с безудержным уничтожением лесов, варварской эксплуатацией земель, в результате чего почва теряет влагу, структуру, плодородие, идут процессы водной и ветровой эрозии. В качестве примера можно напомнить печальную историю о. Мадагаскар, где были уничтожены почти все леса и, в настоящее время, на 9/10 территории острова идет активная эрозия почвы. Ведение монокультурного сельского хозяйства привело к истощению и потере структуры почв в ряде штатов США, где в 30-х гг. разразились сильнейшие пыльные бури.
Экологическая устойчивость.
Принципы Рио-де-Жанейрской декларации по окружающей среде и развитию (1992) отражают новую стратегию существования планеты в XXI веке. При этом принципы экологической устойчивости определены как: сохранение в противовес восстановлению; охрана с целью сбережения комплекса экологических ценностей; минимум использования невозобновимых ресурсов; соблюдение порога воздействия на экосистемы и их экологическую чувствительность; приспособление к экологическим процессам в противовес их подчинению. А принципы социальной устойчивости определяются как сохранение культурного и природного наследия в настоящем и будущем; сокращение разрыва в условиях жизни; улучшение качества жизни; забота о будущем; общественное участие в процессе принятия решений; информирование и участие общества.
Многие из проблем, связанных с устойчивостью окружающей среды, напрямую обусловлены нерациональным использованием природных ресурсов, несовершенной системой управления ими и недостаточно эффективным законодательством, что создает предпосылки для неустойчивого использования хрупких экосистем в сельскохозяйственных и индустриальных целях. Управление глобальной окружающей средой в области услуг, предоставляемых экосистемами, осуществляется на основе ряда международных соглашений (конвенций, протоколов и пр.).
Термин “устойчивое
развитие” используется для смещения акцентов в сторону долгосрочного
прогнозирования ситуации в области экономического развития стран с ориентацией
на сохранение ресурсов окружающей среды. Еще в
Заключение
Современное общество выработало ряд специальных мер, направленных на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. К ним относятся наблюдение за состоянием окружающей среды, ведение государственных кадастров и реестров природных объектов, создание охраняемых природных территорий, оценка воздействия на окружающую среду, экологическое нормирование, экологическая экспертиза, паспортизация, сертификация, аудит и другие.
Экологическое право — совокупность эколого-правовых норм (правил поведения), регулирующих общественные (экологические) отношения в сфере взаимодействия общества и природы с целью охраны окружающей природной среды, предупреждения вредных экологических последствий, оздоровления и улучшения качества окружающей человека природной среды. Соблюдение правил (норм), в том числе экологических, обеспечивается государством в принудительном порядке.
Экономический механизм охраны окружающей среды имеет определенные инструменты воздействия на материальные интересы природопользователей.
Лимитирование природопользования — плата за сверхлимитное использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды в несколько раз превышает плату за использование и загрязнение в пределах установленных предприятию нормативов (лимитов). Платность природопользования — плата за использование практически всех природные ресурсов, за загрязнение окружающей среды, размещение в ней отходов производства и за другие виды воздействия. Внесение платы за использование и загрязнение не освобождает природопользователя от выполнения мероприятий по охране окружающей среды и возмещения ущерба.
Список литературы
1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.
2. Алексеева В.С. Экономическая география. – М.: Велби, 2005.
3. Колесников С.И. Экология. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.
4. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.
5. Никаноров А.И., Хоружая Т.А. Глобальная экология: Учебное пособие. - М.: ПРИОР, 2000.
[1] Алексеева В.С. Экономическая география. – М.: Велби, 2005. – с.-3.
[2] Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001
[3] Колесников С.И. Экология. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.
[4] Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2003
[5] Никаноров А.И., Хоружая Т.А. Глобальная экология: Учебное пособие. - М.: ПРИОР, 2000