|
Шпаргалки по Прикладной Экологии. шпоры экология. Исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы
1.Предмет экологии – совокупность или структура связей между организмами и средой (1961)
Основные задачи экологии:
- исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы;
- создание научной основы рациональной эксплуатации биологических
ресурсов;
- прогнозирование изменений природы под влиянием деятельности человека;
- сохранение среды обитания человека.
|
2 Экология (от греч. «οικος» – дом, и «λογος» – слово) – наука о взаимоотно-
шениях живых организмов между собой и с окружающей средой. (Э. Геккель,
1866 г.).
Экология – наука о структуре и функциях природы (Ю. Одум, 1986).
Законы Коммонера. Вначале экология была равной среди прочих биол.наук, такой же,
но со 2-й половины ХХ в., когда отношения человека и природы стали опасными, теор. исследования структуры и ф-ии ЭС отошли на второй план под натиском разработок в области прикладной
экологии – проблем РП и охраны природы. Этот вариант экологии называется инвайронменталистикой (environment
(англ.) –ОС). Примером инвайронментального подхода являются
4 «закона Коммонера»:
Все связано со всем
Ничто не дается даром
Все надо куда-то девать
Природа знает лучше
|
|
4. Основной, традиционной частью экологии является общая экология,
изучающая общие закономерности взаимоотношений любых живых организмов и среды (включая человека как биол. существо).В ее структуру входят:
- факториальная экология, исследует общие закономерности действия на живые организмы абиот. и биотических факторов среды;
-аутэкология- индивидуальные связи отдельного организма с ОС;- популяционная экология (демоэкология)-структуру и динамику популяций отдельных видов;- синэкология - взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем с ОС;
- биосферология -влияние жив. орг.на глобальные процессы в биосфере
(формирование атм., почвы, климата, состава природных вод и т.д.).
|
5. Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы
человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы
РП прир. ресурсов. Ее отрасли могут различаться по изучаемому объекту и по методу изучения.
Биосферная прикладная экология - глобальные изменения на планете, происходящие в результате хоз. деят-и человека и прир. явлений (парниковый эффект, изменение солнечной
активности, разрушение озонового слоя и т.д.). Городская экология. Промышленная экология. Лесная экология. Сельскохоз. экология (агроэкология).Медицинская экология. Математическая экология. Химическая экология
|
6.Социальная экология изучает взаимодействие общества и природы.
Экологическая экономика разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования:
принципы экологически ориентированной инвестиционной политики государства, системы оценки стоимости
ресурсов (воды, древесины, нефти) и размеры штрафов за экологический ущерб.
Экологическое право разрабатывает законы, которые направлены на защиту природы. Юристы-экологи
выступают «адвокатами природы» в судебных процессах по поводу экологических преступлений или нарушений
правил рационального природопользования.
Экологическая этика – наука о нравственных основах отношений человека и природы.
|
7. В современной экологии сталкиваются два подхода к проблеме взаимоотношений человека и природы:
1. Антропоцентрический или технологический подход: в центре
экологических проблем - человек. Законы природы не могут и не должны мешать научно-технич.прогрессу. Переэксплуатация прир.ресурсов, загрязнение среды рассматриваются лишь с точки зрения их отрицательного влияния на здоровье человека. Возникшие проблемы представляются только следствием неправильного ведения хозяйства. Считается, что они могут быть устранены путем технологической
реорганизации и модернизации.
2. Биоцентрический или экоцентрический подход: человек – лишь одна из форм жизни, и, как биологический вид, в значительной мере остается под
контролем главных экологических законов.
|
8. Экология тесно в/з с др. науками: биологическими
(морфологией, физиологией, генетикой и др.), географическими (геологией, географией,почвоведением, гидрологией) и др.естественными и точными науками (химией, физикой, математикой). Экология также неотделима от морали, права, экономики. Методы исследований в классической экологии: полевые, экспериментальные и методы моделирования.
Полевые методы-наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания. Экспериментальные методы -- варьирование различных факторов, влияющих на
организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных или естественных условиях. Методы
моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем м/у собой и с ОС. В экологии широко используются методы смежных
дисциплин (математики, физики, химии, медицины и т.д.).
|
9. Экологические факторы (ЭФ) – это компоненты среды, воздействующие
(оказывающие влияние) на живые организмы. По отношению к данной экосистеме могут быть:
- прямыми (температура, ветер, наличие пищи и воды) и косвенными (высота
над уровнем моря, удаленность от океана, механический состав почвы и др.);
- экзогенными (внешними, связанными с окружающей средой) и эндогенными
(внутренними, связанными с компонентами экосистемы);
- постоянными (высота над уровнем моря, географическая широта),
периодическими (приливы и отливы, сезоны дождей и засухи, муссоны, пассаты
и др.) и непериодическими (ураган, засуха, цунами, пожар и др.).
|
10. Среди ЭФ различают условия, которые не потребляются, но необходимы для жизнедеятельности (температура, атмосферное давление, гравитация, ветер,
рН и соленость воды, течение и др.) и ресурсы, которые потребляются
организмами и/или являются предметом конкуренции (вода, свет, минеральное питание, фито- или зоомасса). Жизненное пространство также может рассматриваться как ресурс.
|
12 Абиотич.факторы – факторы неживой прир., играющие определяющую роль в ЭС. Климат – многолетний режим погодных условий. Осн.показатели- свет, тепло и обеспеченность влагой. Различают климат влажный и засушливый. К климатическим примыкают атм. факторы (ветры, давление, состав атм. газов). Рельеф – совокупность форм земной поверхности, играет большую роль в формировании ЭС Существуют антропогенные формы рельефа (отвалы, карьеры и т.п.). Гидрологические факторы оказывают основное влияние на обитателей водных ЭС (течение, соленость, содержание кислорода, прозрачность и т.п.) Экстремальные(катастрофические) факторы – пожары,наводнения, цунами и т.п. Эдафические факторы (почвенно-грунтовые) – механический и хим. состав почвы, ее водный и
температурный режим, определяющие плодородие почвы.
|
13. Биотические факторы – влияние жизнедеятельности одних организмов на
жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. Биотические
факторы тесно связаны с взаимоотношениями организмов.
Так, к межвидовым факторам относятся эксплуатационные (отношения в
пищевых цепях: растение-фитофаг, хищник-жертва, хозяин-паразит), а также
межвидовая конкуренция, нейтрализм (независимое существование) и различные
виды симбиотических связей. К внутривидовым факторам относятся групповой эффект (объединение
особей), массовый эффект (перенаселенность), внутривидовая конкуренция и
взаимопомощь.
|
14.К антропогенным факторам можно отнести:
- загрязнение воды, атмосферы, почвы; - разрушение естественных экосистем (рубка леса, осушение болот, распашка земель, запечатывание асфальтом, строениями и др.);
- обеднение видового состава экосистем (истребление отдельных видов, охота, выпас скота, вытаптывание, рекреационные нагрузки и др.);
- интродукция- введение чуждых видов и т.п.
|
15. Экологическая ниша – это весь диапазон факторов среды (ресурсов,
условий, пространства), необходимых для существования вида (1927). Явление расхождения организмов по экологическим нишам называется
экологической диверсификацией, которая может осуществляться в пространстве,
по пищевому рациону, по времени активности. Различают фундаментальную (потенциальную) нишу (которую вид занимал
бы в природе в отсутствии конкуренции) и реализованную (которую виду удается
отстоять в конкурентной борьбе).
|
17. Синэкология изучает связь сообществ живых организмов и экосистем с
окружающей средой. Совокупность взаимодействующих популяций организмов всех видов, проживающих совместно на одной территории и связанных в процессе жизнедеятельности, называют биоценозом.
Территорию, на которой обитает биоценоз, называют биотопом (греч. topos
– место). Биотоп – однородное по абиотическим и биотическим экологическим
факторам местообитание, занятое одним и тем же сообществом. Экотоп – совокупность абиотических экологических факторов биотопа. Биоценоз + экотоп = биогеоценоз – совокупность растений, животных,
микроорганизмов, почвы и атмосферы на однородном участке суши. Биогеоценоз
(от греч. «жизнь»+«земля»+«общий») – один из вариантов наземной ЭС и вместе с тем часть более крупной ЭС.
|
18. Экосистема – это совокупность взаимодействующих живых организмов и
условий среды, связанных потоками вещества и энергии. Основные функции экосистемы, осуществляемые с участием биоты:
- синтез органического вещества;
- деструкция органического вещества;
- осуществление круговоротов веществ;
- движение потока энергии.
Самая крупная ЭС – биосфера, вкл. все ЭС Земли, связанные через атмосферу и мировой океан.
|
19. в состав экосистемы входят три осн. функциональные группы организмов – продуценты, консументы и редуценты, составляющие биоту –
живое вещество ЭС, а также факторы абиотической среды (ресурсы и
условия) и детрит – мертвое органическое вещество, временно исключенное из биол.круговорота.
|
20.Экосистемы разделяются на автотрофные, использующие энергию солнца и неорганический углерод, и гетеротрофные, использующие энергию,
фиксированную в орг.веществе. По другой классификации ЭС делятся на естественные (природные) и антропогенные (созданные человеком).
|
23. Трофической структурой экосистемы называют закономерности переноса
энергии и распределение биомассы и числа организмов по трофическим уровням. Наглядно трофическая структура экосистемы изображается с помощью экологических пирамид.
Экол. Пирамиды - поставленные друг на друга прямоугольники, соотв-ие разным трофич.уровням. Длина прямоугольников пропорциональна величине отображаемых показателей на
данном уровне. Чем больше энергии поступает на высшие трофические уровни, тем эффективнее
работает ЭС. Эколог-е пирамиды могут быть 3 видов: пирамиды чисел,
биомассы и энергии
|
24. Биопродукция (БП) – количество орг.вещества, вырабатываемого организмами за определенный промежуток времени (за сутки, год, сезон) на единице площади (или объема). Ед. измерения: кг/м2.день, кг/м2.год.. Различают первичную БП (создаваемую растениями и другими
автотрофами) и вторичную (создаваемую гетеротрофами). Первичная БП может
быть валовой (общая продукция фотосинтеза) и чистой (валовая БП за вычетом затрат на дыхание и корневые выделения).Соотнош. чистой и валовой БП зависит от прир. условий: в неблагопр.условиях большая часть энергии тратится на выживание (пустыня, тундра) БПч = 0,2-0,3БПвал, в благопр.условиях: БПч = 0,7-0,8БПвал.
|
21. Основные принципы «работы» экосистем: однократное использование
энергии,постоянно поступающей от Солнца или в результате хим.
реакций и круговорот веществ. Зеленые растения (продуценты) поглощают СО2 из атмосферы и элементы минер. питания из почвы и продуцируют орг. вещество, которое дальше по пищевым цепям передается консументам и
возвращается редуцентами в атмосферу и почву
Трофические уровни – это звенья пищевой цепи, получающие энергию через одинаковое число посредников (I – продуценты, количество посредников -0; II – фитофаги, 1 посредник –растения; III – зоофаги 1 порядка, 2 посредника – растения и фитофаги, IV – зоофаги 2 порядка, 3 посредника…).
|
25. Биомасса (БМ) – суммарная масса всех организмов (биоты) ЭС в
расчете на единицу площади (или объема). В состав биомассы входят фитомасса (масса живых растений), зоомасса (животных) и микробная масса. Ед.измерения БМ: кг/м2, кг/м3. Соотношение БМ и БП для разных ЭС также
различно. Запас БМ в лесах в 50 раз больше БП, в степях и лугах – в 3-5 раз больше. В однолетних посевах БМ и БП примерно равны, а в водных ЭС БП может превышать БМ в несколько раз из-за быстроты выедания нижних трофич. уровней – фито- и зоопланктона
|
26. Различают:
- ЭС высокой биол.продуктивности (БП = 1-3,5 кг/м2∙год): вечнозеленые троп. леса, листопадные широколиственные леса, субтроп. вечнозеленые леса, , посевы кукурузы;- ЭС умеренной биол.продуктивности (БП = 0,25–1
кг/м2∙год): тайга, березовые и осиновые леса, луга и степи; - ЭС низкой продуктивности (БП < 0,25 кг/м2∙год): горные степи, вытоптанные пастбища, лесотундра;
-ЭС минимальной биологической продуктивности (БП < 0,1
кг/м2∙год): жаркие и арктические пустыни.
В среднем БП = 0,3 кг/м2∙год, т.к. на планете преобладают низкопродуктивные экосистемы пустынь и океанов.
|
22. Пищевая (трофическая) цепь – ряд взаимоотношений между группами организмов, при которых происходит перенос вещества и энергии путём поедания
одних особей другими. Различают два вида пищевых цепей: автотрофные пастбищные- в качестве первого звена-растения, и гетеротрофные детритные. Количество звеньев пищевой цепи может варьироваться от 2 до 4 в наземных и 5-6– в водных ЭС. В реальной ЭС пищевые цепи превращаются в
пищевые сети
|
27. Видовое разнообразие (ВР) ЭС – отношение числа населяющих ее видов к общему числу особей. Высокое ВР обеспечивает полное и эффективное усвоение ресурсов среды, повышает устойчивость
ЭС к стрессовым факторам. Эволюция идет в направлении нарастания числа видов и увеличения потока энергии.
|
28. ЭС постоянно изменяются и развиваются под влиянием различных ЭФ. Процесс направленного постепенного изменения состава, структуры и функций ЭС-экологическая сукцессия. Различают сукцессии,
происходящие под влиянием внутр.экол.факторов (автогенные
сукцессии) и внеш.факторов (аллогенные сукцессии). Сукцессии, связанные
с деят-ю человека–антропогенные.
|
29. Автогенные сукцессии м/б первич. и вторичными. При первичных ЭС формируется в условиях, где до этого отсутствовали живые организмы (на субстрате, лишенном жизни). (смена растений, животных, микроорганизмов и формирование почвы, зарастание голых скал, отложений и т.д.). Человек может ускорять эти сукцессии, покрывая отвалы слоем почвы/торфа и высевая семена многолетних трав. Это делается возле предприятий горнодобывающей промышленности. При вторичных сукцессиях, протекающих при «растекании жизни» и заселении новых субстратов, происходит восстановление нарушенных ЭС. (зарастание вырубки или пожарища лесом, зацелинивание залежи, зарастание рудеральными растениями пустырей, восстановление степи или луга после
снижения пастбищной нагрузки).
|
30.Автогенные сукцессии – постепенные изменения ЭС под влиянием жизнедеятельности ее биоты, при которых меняются состав видов и функциональные параметры ЭС в направлении формирования равновесного с климатом устойчивого состояния.
Аллогенные сукцессии – изменения ЭС под влиянием внешнего по отношению к ним фактора. В ЭС внедряются виды, устойчивые к
действию фактора, вызвавшего сукцессию.
|
31. Автогенные сукцессии обычно состоят из трех стадий: I стадия – пионерная. Поселяются виды-пионеры–бактерии, мхи и лишайники (однолетники, крапива, иван-чай, сорняки). Их стратегия – быстрый рост, большое количество семян (r-стратегия). II стадия – производная.
Производные сообщества состоят из видов – «основателей», активно преобразующих ОС, создавая почву (гумус) и микроклимат, т.е. условия для завершающей стадии.
III стадия – климаксная -состоят из видов, характерных для данных прир. условий, имеющих
высокую продолжит. жизни, крупные семена, жизнеспособное потомство. Они отличаются большим видовым разнообразием, сложностью пищевых цепей. Очень стабильны и совершенны, эффективно используют ресурсы среды, устойчивы к воздействиям и могут сохраняться при отсутствии влияния человека на протяжении длительного
времени.
|
32. При антропогенных аллогенных сукцессиях человек вторгается в «природный конвейер», и результатом развития становится не та экосистема, которая тысячелетиями соответствовала данным условиям (дубрава, ковыльная степь), а та, которая более устойчива к антропогенному воздействию.
|
33. Экологическое равновесие (ЭР) – это состояние ЭС, при котором
сохр-ся постоянными биол.разнообразие (состав биоты), биол.продукция и круговороты элементов питания. Природа постоянно стремится к поддержанию или восстановлению экол. равновесия в ЭС.
4 осн. подхода:
- сохранение ЭР за счет минимизации вмешательства в ЭС (особо
охраняемые природные территории – ООПТ);
- поддержание ЭР при РП в ЕЭС, когда воздействие человека не достигает уровня, разрушающего ЭС;
- конструирование ЭР – создание такой структуры искусственной ЭС, при
которой вынос из нее элементов питания компенсируется антропогенными
субсидиями (пример: агроэкосистемы – АгрЭС);
- защита ЭР ЕЭС и АгрЭС от влияния заведомо неравновесных ЭС (ЭС промышл.предприятий и городов– УрбоЭС).
|
16. Популяция (от лат. население) – любая способная к самовоспроизведению совокупность особей одного вида, более или менее изолированная в пространстве и времени от других аналогичных совокупностей
того же вида. Популяция – первый надорганизменный уровень организации живой материи. Реагирует на изменения в среде как единое целое –
направленным изменением своего генофонда с целью наилучш.приспособления к этой среде, поэтому популяция является элементарной
единицей эволюции.
|
11. 
| |
|
|
Скачать 241.01 Kb.