Контрольная работа по "Экологии"

Сообщества. Биоценозы (сообщества), их таксономический состав и функциональная структура. Типы взаимоотношения между организмами. Понятие симбиоза. Нейтрализм, аменсализм,мутуализм, комменсализм, конкуренция, биотрофия (хищничество в широком смысле слова). Межвидовая конкуренция. Эксплуатация и интерференция. Принцип конкурентного исключения Гаузе. Условия сосуществования конкурирующих видов. Конкуренция и распространение видов в природе. Отношения "хищник-жертва". Сопряженные колебания численности хищника и жертвы. Сопряженная эволюция. Видовая структура сообществ и способы ее выявления. Видовое разнообразие как специфическая характеристика сообщества. Динамика сообществ во времени. Сукцессия. Сериальные и климаксовые сообщества. 

Экосистемы. Определение понятия "экосистема". Экосистемы как хорологические единицы биосферы. Составные компоненты экосистем; основные факторы, обеспечивающие их существование. Развитие экосистем: сукцессия. Основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Первичная продукция - продукция автотрофных организмов. Значение фото- и хемосинтеза. Чистая и валовая продукция. Траты на дыхание. Основные методы оценки первичной продукции. Деструкция органического вещества в экосистеме. Биотрофы и сапротрофы. Пищевые цепи "выедания" (пастбищные) и пищевые цепи "разложения" (детритные). Потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой. Экологическая эффективность. "Пирамида продукций" и "пирамида биомасс". Микро- и макроредуценты (консумен-ты). Климатическая зональность и основные типы наземных экосистем. Особенности сукцессии наземных экосистем. Водные экосистемы и их основные особенности. Отличия водных элементов экосистем от наземных. Разнообразие видов как основной фактор устойчивости экосистем. 

Биосфера. Строение Земли, ее оболочки, их структура, взаимосвязь, динамика. Природные ландшафты. Биосфера. Роль В.И. Вернадского в формировании современного понятия о биосфере. Живое и биокосное вещество, их взаимопроникновение и перерождение в круговоротах вещества и энергии. Функциональная целостность биосферы. Энергетический баланс биосферы. Круговорот важнейших химических элементов в биосфере. Преобразующее влияние живого на среду обитания. Эффект самоочищения. Обменные процессы в организмах как ключевой этап биопродуктивности. Биогеохимические функции разных групп организмов. Биоразнообразие как ресурс биосферы. Первичная продукция суши и океана. Потенциальная продуктивность Земли. Распределение солнечной радиации на поверхности Земли. Роль атмосферы в удержании тепла. Основные этапы эволюции биосферы. Ноосфера. 

Человек в биосфере. Человек как биологический вид. Его экологическая ниша. Экология и здоровье человека. Популяционные характеристики человека. Экология человечества: проблемы демографии, развития технологической цивилизации, ресурсы биосферы. Преднамеренное и непреднамеренное, прямое и косвенное воздействие человека на природу. Экологический кризис. Ограниченность ресурсов и загрязнение среды как фактор, лимитирующий развитие человечества. Нелинейное моделирование и синергетические подходы к прогнозу биосферных процессов и будущего человечества. 

Заключение. Экономические, эстетические и этические причины, побуждающие охранять природу. "Благоговение перед жизнью" (Швейцер) как возможная этическая основа взаимодействия человека с биосферой. Переход от антропоцентризма к биоцентризму. 

5

Законы экологии. Ихприминение

По-гречески «экос» -- «дом», «логос» -- «наука». Экология -- наука о доме, о месте жительства. Наука о доме -- для мыши и журавля, для червя и бабочки, для сосны и ландыша. Дом этот очень большой: вся Земля является домом для существ, на ней живущих.

Экология возникла как раздел биологии. Именно биологи были первыми, кто стал изучать взаимосвязи между существами, их сообществами и той средой, где они живут. Да и само слово «экология» придумал один из великих натуралистов XIX в. -- немецкий биолог Эрнст Геккель.

Шли годы, всё больше и больше учёных занимались изучением живых существ в их взаимосвязях между собой и с окружающим миром. Удалось открыть, а потом и чётко сформулировать многие экологические принципы, закономерности. Это исключительно важно, потому что, зная правила и законы природы, можно их использовать на благо человека. Можно, развивая промышленность, обеспечивая людей всем необходимым, вместе с тем сохранять природу, помогать ей нести тяжёлую ношу, имя которой -- человечество.

По существу, наша книга посвящена одной теме: как законы экологии работают внутри живой природы и во взаимоотношениях человека с природой. Что можно и нужно, а что

нельзя и опасно делать в нашем большом доме под названием Земля.

С одной стороны, экология -- наука очень простая по замыслу и методам, с другой -- безумно сложная, поскольку старается понять взаимоотношения между бесчисленными, находящимися в постоянном движении и развитии существами. Я с уважением и даже некоторой робостью отношусь к тем учёным-экологам, которые умеют «алгеброй поверить гармонию» -- с помощью формул и колонок цифр описать какие-то взаимосвязи, предложить модели того, «что будет, если...». Но все эти сложнейшие расчёты основаны на четырёх фундаментальных законах экологии. В афористической форме их изложил знаменитый американский эколог Барри Коммонер в 1966 г. Вот они:

-- всё связано со всем;

-- всё должно куда-то деваться;

-- ничто не даётся даром;

-- природа знает лучше.

Современная экология давно перестала быть только биологической дисциплиной В недрах биологии удалось сформулировать законы гораздо более общие, относящиеся не только к живой природе, но и к связям биологических, физических, химических объектов и процессов с человеком и обществом. Именно эту их всеобщность увидели государственные деятели, а не только учёные. В 1970 г., когда состоялась первая экологическая конференция ООН в Стокгольме, экология приобрела ещё и политическое значение, стала частью мировой политики.

Экология включает в себя много самостоятельных разделов, направлений, часто принадлежащих к разным научным дисциплинам. Она динамично развивается. Например,

два-три десятилетия назад никто не слышал об экологии культуры, об этноэкологии, видеоэкологии и т. д.

Сила любого закона -- в том, что никто не может безнаказанно его нарушать. Нельзя нарушать и законы экологии. Сто лет компании, выгг> гка-ющие автомобили, продавали их и считали своё дело успешно сделанным. А теперь во многих странах либо разрабатываются, либо уже приняты законы, обязывающие автомобилестроителей (впрочем, как и многих других товаропроизводителей) нести ответственность за свою продукцию и после того, как её перестали использовать. Автомобильные компании теперь вынуждены налаживать сбор и захоронение отработавших свой срок автомашин. Сейчас в промышленной экологии разработана даже концепция так называемого жизненного цикла вещей: давая согласие на выпуск какого-то продукта, общество должно ясно представлять, что будет с ним в дальнейшим, где закончится его существование и что придётся делать с его «останками». Ответ всегда один и тот же надо наладить производство таким образом, чтобы отходы и конечные результаты (любая вещь в конце своего жизненного цикла) одного промышленного производства стали сырьём для другого.

Если бы о законах экологии помнили строители советских атомных подводных лодок, то на побережье Баренцева и Белого морей (на Севере) и на Камчатке не скопилось бы более 150 отслуживших свой срок проржавевших громадин, уничтожение и переработка которых сегодня превратились для России в одну из общенациональных экологических проблем.

Если бы атомщики 40 лет назад были хоть чуточку более экологически ответственными, не упирались бы десятилетиями в небо мрачные мёртвые корпуса выведенных из строя старых атомных блоков под Екатеринбургом и Воронежем. Да и вообще, вся атомная промышленность развивалась бы по-другому, не допуская насыщения биосферы экологически опасными антропогенными (т. е. сделанными человеком) радионуклидами. От некоторых из них (таких, как криптон-85 или радиоактивный углерод) нельзя уберечься сегодня даже на уединённом тихоокеанском атолле. И невозможно предугадать, как проявятся в биосфере через тысячи и миллионы лет практически вечные радионуклиды, созданные в чреве атомных реакторов, такие, как иод-129, плутоний-239 и -240, америт'ий-241. Последствия их распространения для природы и человека пока никто не может предсказать. Именно игнорирование законов экологии атомной индустрией -- ещё недавно самой гордой и мощной отраслью промышленности -- заставляет сегодня страну за страной отказываться от её услуг.

Настаёт время расплаты за экологическое невежество и авантюризм и для космической промышленности. До сих пор мы достаточно беззаботно запускаем многотысячетонные аппараты в атмосферу, дальний и ближний космос и не думаем всерьёз об экологических последствиях этого сверхмощного вмешательства в деликатнейшие химико-физические процессы. Человечеству может аукнуться загрязнение околоземного пространства -- жаль, что тогда уже не будет в живых людей, бездумно создавших эти проблемы, и решать их придётся тем, кто только сегодня входит в жизнь.

Вскрывая связи между предметами и явлениями живой и неживой природы, между природой и человеком, экология позволяет обнаружить скрытые пружины, истинные причины происходящего. Например, уже к началу 70-х гг. XX в. выяснились очень неприятные последствия применения пестицидов -- химических средств борьбы с сорняками и вредителями в сельском хозяйстве. Посвященная этой проблеме знаменитая книга Рэчел Карсон «Молчаливая вес-

на» появилась в 1962 г. Но потребовалось ещё немало времени, чтобы шаг за шагом экологи пришли к убийственному выводу: распространение пестицидов приносит гораздо большую выгоду химическим компаниям-производителям, чем сельскому хозяйству!

Экология, экологический подход касается всего и вся. Действию законов экологии в окружающем нас мире и посвящена книга, которую вы держите в руках.

Сохраните её. Первые несколько лет -- как полезный справочник. Потом -- как знак времени. Вероятно, вы передадите её своим детям, когда они вырастут. И тогда можно будет сравнить, насколько далеко продвинулась экология и как наука, и как практика в обеспечении достойной жизни человека в нашем замечательном доме -- в биосфере планеты Земля.

Алексей Яблоков,

профессор, член-корреспондент

Российской академии наук 

6

природные ресурсы планеты Земля. Исчерпаемые и не исчерпаемые. Возобновимые и не возобновимые.,рациональное использование.

Природные ресурсы - природные компоненты, которые используются или могут быть использованы в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. 

XX век характеризуется небывалым ростом народонаселения и мирового общественного производства. Бурное развитие в последние годы НТП привело к особенно резкому усилению антропогенного воздействия на природную среду. Масштаб воздействия человека на природную среду стал планетарным. Он влияет на все компоненты природы: рельеф, климат, воды, почвы, органический мир и т. д. 

Потребности человека в сырье возрастают. Рациональное использование всех природных ресурсов - актуальная задача человечества. 

Все природные ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые. Исчерпаемые ресурсы - ресурсы недр и экосистемы, которые в процессе производства исчерпываюся. Они делятся на возобновимые и невозобновимые. 

Ресурсы возобновимые - способны к восстановлению (лесные, растительные, животные, земельные, водные и т. д.), т. е. они могут восстановиться самой природой, однако их природное восстановление (плодородие почв, древесной и травянистой массы, количество животных и т, д.) часто не совпадает с темпами использования. Расход возобновимых ресурсов начинает превышать размеры их природного восстановления. Для того, чтобы этого не произошло, необходимо: 

   1. Изменить технологию переработки исчерпаемых ресурсов.

   2. Ресурсы углеводородного сырья повысить за счет производства синтетического жидкого топлива.

   3. Расширить вовлечение в производство вторичного сырья. Так, в развитых странах получение меди на 30-40% основывается на утилизации вторичного сырья.

   4. Утилизировать ценные компоненты, которые выбрасываются промышленными предприятиями в атмосферу. Так, одна ТЭС, работающая на угле, мощностью 1 млн. кВт ежечасно выбрасывает в атмосферу до 15 тонн сернистых газов и до 6 тонн сернистой золы.

   5. Применять безотходные технологии.

   6. Экономно расходовать топливно-энергетические ресурсы: переход на дизельное топливо и нетрадиционные источники энергии.

   7. Повышать добычу нефти за счет широкого внедрения современных методов добычи. 

К неисчерпаемым природным ресурсам относятся те, которые в процессе производства нельзя исчерпать. Это -энергия Солнца, приливов и отливов, геотермальная, ветра, биологической массы, морских волн, синтетического топлива, атмосферных осадков и т. д. Использование неисчерпаемых природных ресурсов не приводит к общему уменьшению их запасов на Земле. 

Минеральные, биологические, водные, климатические ресурсы - сырье для различных отраслей хозяйства. Сырье, которое используется в производстве, превращается в экономические ресурсы общества. Существуют и другие виды экономических ресурсов - капитал, трудовые, интеллектуальные, возможности менеджмента. Использованные природные ресурсы после определенной технологической обработки становятся средствами труда и разнообразными материальными благами.