Экологические факторы и распределение организмов

Таким образом, мы видим, что в процессе фотосинтеза входят следующие реакции:

1. Фотолиз воды

2. Образование протонов НАДФ2Н

3. Синтез глюкозы с затратов  АТФ

Причем первые две реакции протекают  в световую фазу, а последняя - в  темновую.

 

 

4.Эволюционная  экология: r и k-стратегии.

Эволюционная  экология - раздел экологии, исследующий эволюцию видов в связи с факторами внешней среды и эволюцию биоценозов и экосистем. По современным представлениям, эволюция жизни на нашей планете явилась «совершенно уникальным явлением», создавшим современную нам биосферу. Эта эволюция была не только зависимой от внешних факторов, но и коренным образом изменяла их. Уже это означает, что эволюционировали не только виды, но и экосистемы. Ведущим двигателем их эволюции была эволюция видов. При этом в современных сложных экосистемах имеются комплексы видов (особенно доминирующих), в геномах которых заключена и ценотическая информация:

а) интенсивность  размножения, обеспечивающая необходимую  численность популяций для определенного  типа ценоэкосистем;

б) трофические  связи, особенно монофагов и олигофагов, адап-тированность сапротрофов к  мортмассе определенных видов или  групп видов, ряда экоморф (эпифитов, умброфитов, нитро-фитов и пр.) к  определенной бмоценотической среде; связанные с этим морфологические и физиолого-биохимические качества видов;

в) продуцирование растениями и животными биолинов определенного биохимического качества, посредством ценотической среды  определенным образом действующих  на популяции других видов (аллелопатия); влияние растений избирательным  изъятием ряда веществ из почв.

r-Стратегия предполагает бурное размножение и короткую продолжительность жизни особей, а k-стратегия - низкий темп размножения и долгую жизнь. В соответствии с r-стратегией популяция развивается на переломных этапах своей истории, при изменении внешней среды, что способствует появлению новых признаков и захвату новых ареалов. К-стратегия характерна для благоденствия популяции в уже захваченном ареале и при сравнительно стабильных условиях. Очевидно, что у популяции вероятность новаций будет тем выше, чем она быстрее размножается и чем чаще происходит смена поколений, т.е. короче продолжительность жизни особей. Чтобы решить проблему переходных форм, r-стратегии недостаточно, желательно дополнить ее еще одним свойством, а именно повышенной жизнеспособностью, или лучшими качествами в борьбе за существование, на коротком (в сравнении с К-стратегией) временном промежутке, отведенном природой для жизни особи. Это в общем-то логично: за повышение жизнеспособности, как и за плодовитость, приходится платить, а плата эта - сокращение продолжительности жизни. Если жизнеспособность особей при r-стратегии повышена, это могло бы компенсировать отмеченные недостатки промежуточных форм, связанные с формированием новой функции. В результате они выстояли бы в борьбе за существование. Приняв, что способность к переключению r- и К-стратегий есть один из механизмов биологической эволюции , мы приходим к вопросу: а как именно оно устроено? Чтобы остаться в пределах представлений об эволюции как закреплении случайно возникших новых признаков путем естественного отбора, нужно принять также, что и переключение стратегий происходит без всякой закономерности, а выживают те, кто выбрал стратегию, более соответствующую данным условиям среды. В простейшем случае должен существовать какой-то один ген или координированная группа генов, режим работы которых и определяет выбор стратегии.

 

 

5. Концепция «искусственного равновесия».

Несомненно, человек не откажется от преобразовательной деятельности, например от создания синтетических  материалов с новыми, неизвестными в природе свойствами. Человек  во все большей степени будет  нарушать естественное равновесие, но взамен этого он должен создавать  искусственные циклы в природе. Например, он должен создавать неизвестные  природе способы разложения новых  синтетических веществ. Развитие человеческого  общества может и должно в числе  прочего достигаться путем сознательного  изменения области, в которой  осуществляется его равновесие с  природной средой. При таких условиях человек способен управлять своей  эволюцией и в социальном, и  в биологическом смысле. Эволюция может происходить также по причине  независимого от человека изменения  области достижения равновесия. Скорости этих естественных изменений по большей  части незначительны по сравнению  со скоростью изменения природной  среды человека, но они должны приниматься  в расчет. Концепция «искусственного  равновесия», будучи моментом общей  концепции экологического развития, позволяет примирить эволюцию общества с сохранением природной среды  и активность преобразовательной деятельности с подчиненностью ее объективным  законам. Понятие «искусственное равновесие», как следует из вышеизложенного, не должно давать повод думать о  наличии одного идеального состояния  системы «человек – природная  среда», к которому следует стремиться. Оно говорит о развитии данной системы как о единстве качественных и количественных изменений, изменчивости и устойчивости, роста и равновесия.

Было сформулировано «правило социально-экологического равновесия:

общество  развивается до тех пор и постольку, поскольку сохраняет равновесие между своим давлением на среду  и восстановлением этой среды  – природно-естественным и искусственным». Это правило устанавливает соотношение  равновесия и развития.

Без изучения современного состояния взаимоотношений  человека и природы, как и без  изучения их истории, невозможно создание социально-экологической теории, которая  необходима для того, чтобы природо  преобразовательная практика человека была успешной. Изучение современного состояния (эмпирического базиса социальной экологии) вместе с изучением истории (исторического базиса социальной экологии) и экологии как науки о взаимодействии живых организмов с окружающей средой составляют три краеугольных камня, на которых строятся социально-экологические  концепции.

 

 

6. Антропогенное воздействие на  биотические сообщества. 
Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую природную среду.

Классификация антропогенных факторов: 
1)атмосферные(химическое и механическое загрязнение) 
2) водные( истощение, загрязнение) 
3) почвенные( эрозия-разрушение: 
А) водная 
Б) ветрование -дефляция 
В) засоление 
Г)заболачивание 
Д) опустынивание 
Д) дегумификация 
4)геолого-морфологичекие( образование оврагов, оползней, селей) 
5) Биологические факторы( сведение лесов, деградация растительного покрова) 
6)комплексные или ландшафтные( нарушение генетической комплексности ландшафтов)

 

7. Экономические принципы рационального природопользования.

Главными  принципами охраны окружающей среды и рационального природопользования являются платность природопользования  и принцип «загрязнитель платит».

В России существует два уровня платы за право пользования  природными ресурсами:

1)плата за  право пользования в рамках  определенных лимитов, которую  рассчитывают, исходя из тарифов,  установленных за единицу природного  ресурса – тонну чистой воды, гектар сельскохозяйственных угодий  и т.п. Лимиты устанавливаются  для каждого природопользователя  в отдельности, а необходимые  платежи он включает в себестоимость  своей продукции

2)плата за  сверхлимитное, т.е. нерациональное  использование природного ресурса.  В этом случае природопользователь  платит по пятикратному тарифу, поскольку такой платеж приравнивается  к штрафу, а необходимые суммы  берутся уже из прибыли предприятия.

Принцип «загрязнитель  платит» также реализуется на двух уровнях:

1)платежи  за загрязнение окружающей среды  в рамках нормативов ПДС и  ПДВ, которые рассчитываются для  каждого природопользователя и  включаются в себестоимость продукции  предприятия;

2)платежи  за загрязнение, превышающие нормативы  ПДС и ПДВ установленные для  данного природопользователя; в  этом случае за каждую единицу массы или объема сверхнормативного загрязнения он платит в пятикратном размере; платежи считаются штрафами, а выплачиваемые суммы предприятие берет из прибыли. Если предприятие не оснащено очистными сооружениями, то возможна ситуация, когда вся его прибыль уйдет на штрафы за загрязнение окружающей среды, т.е. его деятельность становится нерентабельной.

Любая природоохранная  деятельность экономически убыточна,поскольку  требует дополнительных затрат, которые  увеличивают стоимость продукции. Именно поэтому любого природопользователя  надо принуждать строить очистные сооружения, экономить природные русерсы, чтобы  ненаносить ущерба природе. Что касается экономического механизма стимулирования охраны окружающей среды, то он направлен  на то, чтобы сделать природоохранные  мероприятия экономически выгодными.

Итак, система  экономических механизмов природоохранной  деятельности включает:

1)налоговую  политику-введение экологических  налогов

2)субсидии  и льготное кредитование

3)ускоренную  амортизацию фондов природоохранного  назначения

4)внедрение  практики продажи прав на загрязнение  – сборов и выбросов

5)использование  принципа залог-возврат, когда  покупая какой-либо товар, мы  заранее оплачиваем дополнительную  стоимость, которая затем возвращается  обратно. Этот простой механизм  позволяет существенно снизить  количество отходов и сберечь  ресурсы

6)двухуровневую  систему платежей за загрязнение  окружающей среды

7)экологическое  страхование

 

8.Виды  моделирования, используемые при  познании и преобразовании биосферы.

Моделирование дает предварительное объяснение и  предсказание поведения экосистем  в условиях, когда теоретический  уровень исследований природной  среды недостаточно высок. В этом аспекте моделирование всегда будет дополнять теоретические построения, так как разрыв между практическим воздействием на природу и теоретическим осмыслением последствий такого воздействия сохраняется, и все качественно новые варианты перестройки биосферы обязательно должны моделироваться.

Модель как  средство преобразования характеризуется  не только соответствием с объектом, который должен быть преобразован. Она сообразуется с планирующей  деятельностью человека, а следовательно, с теми орудиями труда, которыми общество обладает. В модели образуется единство свойств, которые подобны свойствам  прототипа, и свойств, выражающих целевую  установку человека.

Например, можно  использовать в качестве натурной модели при исследовании участка под  строительство сооружения участок, на котором уже было осуществлено строительство. Отсутствие подобия  модели (в ее окончательной стадии) прототипу не является препятствием для моделирования. Результаты модельной  деятельности на каждом отрезке моделирования  сопоставляются с результатами оперирования оригиналом при учете конечной цели преобразования прототипа.

Моделирование после задания жесткой целевой  установки оправдывало себя до тех  пор, пока человечество не начало осуществлять огромные преобразования на больших  территориях земного шара. Чем  крупнее территория, тем разнообразнее  могут быть пути ее изменения. В связи  с этим моделирование целесообразно  использовать и для выбора целей  преобразования огромной территории, не исключая его использования для  выбора целей преобразования биосферы в целом. Своеобразие современного периода моделирования и состоит  в том, что до недавнего времени  цели и средства преобразования, как  правило, не зависели от результатов  моделирования, а ныне стала учитываться  обратная связь от моделирования  к целям и средствам преобразования, и моделирование предмета преобразования стало рассматриваться в единстве с моделированием целей и средств преобразования.

Сознательный  выбор путей преобразования природы  требует применения различных видов  моделирования и типов моделей. Все виды моделирования, направленные на познание природы, находят применение при преобразовании биосферы. Применение различных типов моделей и  видов моделирования способствует, с одной стороны, повышению теоретического статуса науки и синтезу знаний, а с другой, обеспечивает столь  необходимую в наше время координацию  преобразовательной и познавательной сторон человеческой деятельности.

Идеальные модели потребного будущего всегда формируются  в мозгу человека. Чем крупнее  планы преобразования, тем многограннее эти модели. Зависимость человека от объективных законов развития природы рождает потребность  в построении вещественных моделей  поведения и потребного будущего.

В методологической литературе принято все модели делить на две большие группы: модели-интерпретации, преобладающие в математике, и  модели-описания, свойственные естественным наукам. В модели как средстве преобразования природной среды оба эти типа выступают в единстве. Идеальная  модель потребного будущего формируется  на основе изучения действительности и более абстрактна, чем прототип. Вещественная модель потребного будущего, построенная на основе идеальной, может  быть отнесена к моделям-интерпретациям, поскольку она конкретнее прототипа.

Масштабная  модель необходима, когда хотят определить последствия человеческой деятельности в интервале времени, большем, чем  продолжительность жизни одного поколения. Масштабное моделирование  позволяет избежать чрезмерного  риска при укрупнении масштабов  человеческой деятельности. Той же цели служит натурное моделирование  в естественных условиях. Оно может  осуществляться для изучения какого-либо обособленного процесса, но гораздо  продуктивнее комплексное исследование с участием представителей естественных, технических и гуманитарных наук, позволяющее моделировать также и связи между процессами, протекающими на данной территории. В этом случае натурная модель может быть использована для оптимизации большой по масштабу территории.