Шпаргалка по "Экологии"

1. Задачи экологии.

         Основным содержанием современной экологии становится исследование взаимоотношений организмов друг с другом и со средой на популяционно-биоценотическом уровне и изучение жизни биологических макросистем более высокого ранга: биогеоценозов и биосферы, их продуктивности и энергетики.

          Из содержания и предмета исследований экологии вытекают и её основные задачи, которые могут быть сведены к изучению динамики популяций, к учению о биогеоценозах и их системах. К ним относятся:

- разработка общей теории  устойчивости экологических систем;

- изучение экологических  механизмов адаптации к среде;

- 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:

- 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 районов.

2. Экологические  факторы: определение и классификация

Факторы, которые оказывают какое-либо действие на организмы и вызывают у них приспособительные реакции, называются экологическими факторами.

Классификация экологических  факторов:

По  характеру воздействия

Прямо действующие — непосредственно влияющие на организм, главным образом на обмен веществ.

Косвенно действующие  — влияющие опосредованно через  изменение прямо действующих  факторов (рельеф, экспозиция, высота над  уровнем моря и др.)

По  происхождению

Абиотические — факторы  неживой природы:

климатические: годовая сумма температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха;

эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы

орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона;

химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность;

физические: шум, магнитные  поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения.

Биотические — связанные с деятельностью живых организмов:

фитогенные — влияние растений

микогенные — влияние грибов

зоогенные — влияние животных

микробиогенные — влияние микроорганизмов

Антропогенные (антропические):

физические: использование  атомной энергии, перемещение в  поездах и самолётах, влияние  шума и вибрации

химические: использование  минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта

биологические: продукты питания; организмы, для которых человек  может быть средой обитания или источником питания

социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе

По  расходованию

Ресурсы — элементы среды, которые организм потребляет, уменьшая их запас в среде (вода, CO2, O2, свет)

Условия — не расходуемые  организмом элементы среды (температура, движение воздуха, кислотность почвы)

По  направленности

Векторизованные — направленно  изменяющиеся факторы: заболачивание, засоление почвы

Многолетне-циклические — с чередованием многолетних периодов усиления и ослабления фактора, например изменение климата в связи с 11-летним солнечным циклом

Осцилляторные (импульсные, флуктуационные) — колебания в обе стороны от некоего среднего значения (суточные колебания температуры воздуха, изменение среднемесячной суммы осадков в течение года)

3. Гелиобиология. Солнечная активность

ГЕЛИОБИОЛОГИЯ - раздел биологии, изучающий связи солнечной активности с различными явлениями в биосфере Земли.

Комплекс явлений, вызванных  генерацией сильных магнитных полей  на Солнце, называют солнечной активностью. Эти поля проявляются в фотосфере как солнечные пятна и вызывают такие явления, как солнечные вспышки, генерацию потоков ускоренных частиц, изменения в уровнях электромагнитного излучения Солнца в различных диапазонах.

С солнечной активностью  связаны также вариации геомагнитной активности, которые являются следствием достигающих Земли возмущений межпланетной среды, вызванных, в свою очередь, активными явлениями на Солнце.

           Одним из наиболее распространённых показателей уровня солнечной активности является число Вольфа, связанное с количеством солнечных пятен на видимой полусфере Солнца. Общий уровень солнечной активности меняется с характерным периодом, примерно равным 11 годам (так называемый «цикл солнечной активности» или «одиннадцатилетний цикл»).

          Существуют также вариации солнечной активности большей длительности. Так, во второй половине XVII века солнечная активность и, в частности, её одиннадцатилетний цикл были сильно ослаблены (минимум Маундера). В эту же эпоху в Европе отмечалось снижение среднегодовых температур, что, возможно, вызвано воздействием солнечной активности на климат Земли.

4.Концепция «максимального  постоянного уровня добычи».

 

 

5.Закон биогенной  миграции атомов (В.И.Вернадский)

          Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция) или протекает в среде, геохимические особенности которой (О2, С02, Н2 и т.д.) обусловлены живым веществом – как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое было на Земле в течение всей геологической истории.

         Согласно этому Закону, имеющему важное теоретическое и практическое значение, понимание общих химических процессов, протекавших и протекающих на поверхности суши, в атмосфере и в заселенных организмами глубинах литосферы и вод, а также геологических слоях, сложенных прошлой деятельностью организмов, невозможно без учета биотических и биогенных факторов, в том числе эволюционных. Поскольку люди воздействуют прежде всего на биосферу и ее живое население, они тем самым изменяют условия биогенной миграции атомов, создавая предпосылки для еще более глубоких химических перемен в исторической перспективе. Таким образом, процесс может стать саморазвивающимся, не зависящим от желания человека и практически, при глобальном размахе, неуправляемым. Отсюда одна из самых насущных потребностей – сохранение живого покрова Земли в относительно неизменном состоянии. Тот же Закон определяет и необходимость учета воздействий на био- при любых проектах преобразования природы. В этих случаях происходят региональные и локальные изменения в химических процессах, ведущие при любых крупных ошибках к деградации среды – опустыниванию.

6.Модель биосферы  «Гея». Виды прогнозных сценариев,  выполненных на ее базе.

        Модель биосферы "Гея" состоит из двух взаимосвязанных систем. Первая описывает процессы, происходящие в атмосфере и океане. Вторая-кругооборот веществ в природе (прежде всего углерода). В основу математической модели положены такие локальные модели, как испарение с поверхности океана и конденсация воды в атмосфере, поглощение углекислоты морской водой, перенос энергии атмосферой, реакция фотосинтеза, отмирание растений, распределение биомассы на поверхности Земли и т.д.

        На базе модели "Гея" был выполнен расчет различных сценариев изменения климата на планете под воздействием ядерного взрыва, крупного пожара и извержения вулкана, создания крупного локального топливно-энергетического комплекса, изменения горного ландшафта.

7.Понятие "экологические  ресурсы".

       Экологические ресурсы - это свойства естественного баланса компонентов природной среды (животных, растительности, почв, климата, рельефа и т.д.), который формировался без активного влияния человеческой деятельности. Главной ценностью экологических ресурсов является природная естественность. Иногда к ресурсам относят и пространство, если обладание этим пространством необходимо для жизни организмов. Ресурс живых существ — это в основном вещества, идущие на построение их тел, и энергия, необходимая для их жизнедеятельности.

         Тело зеленого растения создается из молекул неорганических веществ. Эти вещества представляют собой пищевой ресурс зеленого растения. Сами зеленые растения являются пищевыми ресурсами для травоядных животных, которые, в свою очередь, служат пищевыми ресурсами для хищников, паразитов, а после смерти — для микроорганизмов, использующих запасенную в трупах энергию и вещество. Важным видом пищевых ресурсов для растений являются элементы минерального питания, которые извлекаются из почвы (если растение наземное) или из воды (если водное). К ним относятся азот, фосфор, сера, кальций, магний, железо и др. Перечисленные элементы, разумеется, необходимы и животным, но они чаще всего получают их в составе разнообразной органической пищи — растительной или животной.

8.Качество природных  ресурсов.

 

 

 

 

 

9.Вырубка лесов:  масштаб, последствия.

       Процесс  уничтожения, в первую очередь,  вырубка леса является актуальной проблемой во многих частях земного шара, поскольку влияет на их экологические, климатические и социально-экономические характеристики. Обезлесение приводит к снижению биоразнообразия, запасов древесины для промышленного использования и качества жизни, а также к усилению парникового эффекта из-за снижения объёмов фотосинтеза.

Сейчас вырубка лесов  обеспечивает одну четвертую всех мировых  выбросов парниковых газов. Люди вырубают леса в основном для расширения земель, используемых под пашни. Масштаб обезлесения можно наблюдать на спутниковых снимках Земли. Определить реальную скорость обезлесения довольно сложно, поскольку занимающаяся учётом этих данных организация (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН, FAO) в основном опирается на официальные данные соответствующих министерств отдельных стран. По оценкам этой организации суммарные потери в мире за первые 5 лет XXI века составили 7,3 млн га леса ежегодно. По оценкам Всемирного банка в Перу и Боливии нелегальными являются 80 % лесозаготовок, в Колумбии — 42 %. Процесс исчезновения лесов Амазонии в Бразилии также происходят гораздо быстрее, чем полагали учёные.

        Масштабная вырубка деревьев способствует глобальному потеплению и часто называется одним из главных причин усиления парникового эффекта. Уничтожение тропических лесов отвечает примерно за 20 % парниковых газов. В ходе своей жизни деревья и другие растения изымают углекислый газ из атмосферы Земли в процессе фотосинтеза. И если вырубка лесов не прекратится, то ситуация будет только ухудшаться…

10.Две особенности  проявления результатов воздействия  человека на природную среду.

     Две особенности проявления результатов воздействия человека на природную среду.

       Первая касается влияния во времени. Результаты производственно-хозяйственной деятельности, загрязнение окружающей среды, разрушение ее экологических связей проявляются не только в настоящем, при жизни данного поколения, но и в будущем, при жизни других поколений, где человек не может быть свидетелем пагубных последствий его господства над природой.

       Вторая особенность относится к проявлению последствий хозяйственной деятельности в пространстве. Воздействие, оказываемое хозяйствованием на природу в определенном месте, в определенной точке, благодаря действующим законам единства и взаимосвязи природной среды оказывает свое влияние на другие регионы, отдаленные от точки воздействия человека на окружающую среду. Подобное своеобразие способно создавать ложное представление о якобы безвредной той или иной хозяйственной деятельности, об отсутствии непосредственно вредных, точнее, отрицательных симптомов экономической деятельности.

           Именно через свой печальный опыт хозяйствования в природе человечество познает пагубные последствия своей деятельности. Человечество узнает, что уничтожение лесов ведет к исчезновению почвенного покрова, лишает его необходимых для сельского хозяйства почвенных угодий, к обмелению, а в последующем и к исчезновению рек, водоемов, к уменьшению кислородного запаса планеты и лишению окружающей среды других средозащитных функций, которые выполняют леса; что массовое загрязнение окружающей среды порождает болезни, ведет к деградации человеческой личности, вредно отражается на здоровье будущих поколений.

11.Биологическое  загрязнение окружающей среды.

           Биологическим загрязнением называют привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов, а также естественное или искусственное проникновение в используемые человеком экосистемы и технологические устройства организмов, чуждых данным экосистемам. Биологическое загрязнение окружающей среды, есть не что иное, как загрязнение организмами и веществами, негативно воздействующими на здоровье человека. Вредные вещества находятся в воде, почве, воздухе, в организме человека, да и в любой среднестатистической квартире найдётся множество биологических загрязнителей. Под страшным термином «биологическое загрязнение» обычно подразумевают вирусы, бактерии, плесневые грибки, шерсть животных, растительные аллергены, частички земли из цветочных горшков, продукты жизнедеятельности наших «соседей» - тараканов, мышей, клещей. Высокая концентрация биологических загрязнителей в воздухе может вызывать аллергические реакции вплоть до бронхиальной астмы; возбудители некоторых инфекционных болезней (грипп, корь, паротит, туберкулез) также переносятся воздушным путем.