Классификация факторов окружающей среды. Классификация факторов окружающей среды
 Скачать 65.62 Kb.
|
|
Одна из общих классификаций местообитаний предложена Саутвудом по характеру изменения факторов во времени: неизменные — условия среды остаются благоприятными бесконечно долго; предсказуемо сезонные — наблюдается регулярная смена благоприятных и неблагоприятных периодов; непредсказуемые — благоприятные и неблагоприятные периоды имеют различную длительность; эфемерные — с коротким благоприятным периодом. Фауна и флора. Виды. Примеры Флора - исторически сложившаяся совокупность видов растений, которые распространены на определенной территории или на территории, где есть определенные условия на данный момент или в прошедшую геологическую эпоху. Виды: 1. Альгофлора – флора водорослей; 2. Бриофлора – флора мхов; 3. Арборифлора или дендрофлора – флора древесных растений; 4. Лихенофлора – флора лишайников; 5. Микофлора – флора грибов; 6. Миксофлора – флора миксомицетов. С точки зрения характера рассматриваемых территорий различают: 1. Флору Земли в целом; 2. Флору континентов и их частей; 3. Флору отдельных естественных образований; 4. Флору стран, областей, штатов и других административных образований. По критерию внешних условий рассматриваемых территорий различают: 1.Флору чернозёма и других типов почв; 2.Флору болот и других особых участков земной поверхности; 3.Флору рек, озёр и других пресных водоёмов; 4.Флору морей и океанов. Фауна - исторически сложившаяся совокупность видов животных, обитающих на определённой территории. Фауна любой территории складывается из разных фаунистических комплексов, которые объединяют виды, имеющие сходные ареалы. Весь животный мир на земном шаре можно разделить на две огромные группы: 1. Морская фауна; 2.Наземная фауна. По физико-географической точке зрения фауна бывает: 1. Пресноводной (озерной, речной, болотной); 2. Соленоводной (солёные озера); 3. Сухопутной (лесной, степной, пустынной и т.д.). Географические элементы разделяют фауну на следующие виды: 1. Средиземноморскую; 2. Циркумбореальную; 3. Европейско-сибирскую; 4. Центральноазиатскую; 5. Циркумполярную и др. Важное направление фаунистических исследований – изучение путей попадания определенного вида в состав фауны. По данному признаку виды могут быть: 1. Автохтонными (фаунистические элементы, которые возникают на изучаемой территории); 2. Аллохтонными (элементы, оказавшиеся на данной территории после расселения из других регионов). В составе фауны не значатся домашние питомцы, животные в зоопарках и пр. Популяция организмов Популяция — совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп. Именно на уровне популяции происходят элементарные эволюционные процессы, которыми так активно занимался советский генетик-эволюционист С.С. Четвериков. Он выдвинул предположение о накоплении мутаций в пределах популяции и подчеркнул особое значение естественного отбора, изоляции в появлении новых видов. Характеристика популяции заключается в качествах, которые не наблюдаются у других особей или групп. Основная общность единого генотипа выражается в следующих признаках: Численности. Плотности. Рождаемости и смертности. В относительном и абсолютном приросте. Общие черты вида объединяют их в популяцию. Среда обитания, ареалы, ниши Среда обитания — совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид. Из среды организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. В мире выделяют пять основных биомов: 1. Водный биом (моря, океаны, озера, реки, лагуны и болота); 2. Пустынный; 3. Лесной (умеренный, тропический, туманный, хвойный и бореальный); 4. Луговой; 5. Тундровый; 6. Измененная (в связи с извержениями вулканов, землетрясениями, цунами, лесными пожарами и т.д. или изменения в результате деятельности человека). Ареал - естественная среда обитания каждого вида животных - определенная акватория или территория. Ареал вида представляет собой сочетание видовых требований с определённой суммой экологических условий на обширной территории или акватории. Однако эта эколого-географическая сопряжённость видов осложняется изменениями физико-географических условий в прошлом — климата, растительного покрова, формы земной поверхности и пр. Поэтому ареал вида является суммированным эффектом современных и предшествовавших условий. В результате, в географическом распределении видов и их комплексов — флор для растений и фаун для животных — наблюдается ряд неравномерностей и свои закономерности. Экологическая ниша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды. Она включает три основных характеристики: 1. Поведенческая характеристика - характер добычи пищи, приемы защиты от врагов, методы борьбы с неблагоприятными абиотическими факторами. Она включает в себя требования к количественному и качественному составу пищи, а также наличие естественных врагов и конкурентов. 2. Пространственная характеристика - местообитание видов. Включает характеристику видов, необходимых непосредственно для проживания или обеспечения строительным материалом, симбионтов и комменсалов. 3. Временная характеристика - суточная, годовая и сезонная активность вида. Учение В.И.Вернадского и биосфера Согласно Вернадскому биосфера – это пространство, область, место, которое состоит из живых организмов и среды их обитания. Кроме того, ученый считал биосферу производным. Он утверждал, что она является планетарным явлением, имеющим космический характер. Особенностью данного пространства является «живое вещество», которое населяет пространство, а также придает уникальный облик нашей планете. Под живым веществом ученый понимал все живые организмы планеты Земля. Вернадский считал, что на границы и развитие биосферы влияют различные факторы: 1. живое вещество; 2. кислород; 3. углекислый газ; 4. вода в жидком состоянии. Изначально Вернадский считал, что биосфера состоит из семи разных веществ, связанных между собой геологически. К ним относятся: 1. живое вещество – данный элемент состоит из огромной биохимической энергии, которая создается в результате непрерывного рождения и умирания живых организмов; 2. биокосное вещество – создается и перерабатывается благодаря живым организмам (почва, горючие, ископаемые и др.); 3. косное вещество – относится к неживой природе; 4. биогенное вещество – совокупность живых организмов; 5. космическое вещество – элементы космической пыли и метеориты; 6. рассеянные атомы. Вернадский тщательно изучал свойства биосферы и пришел к выводу, что основой функционирования системы является бесконечный круговорот веществ и энергии. Данные процессы возможны только в результате деятельности живого организма. Живые существа создают необходимые химические элементы в процессе своего существования. Так, с помощью автотрофов происходит преобразование энергии солнечного света в химические соединения. Гетеротрофы потребляют созданную энергию и приводят к разрушению органических веществ до минеральных соединений. Последние являются фундаментом для создания новых органических веществ автотрофами. Ученый обозначил границы биосферы, включив в нее всю гидросферу вместе с океаническими глубинами, земную поверхность и часть атмосферы до уровня тропосферы. Биосфера является целостной системой. Если один из ее элементов погибнет, то биосферная оболочка разрушится. Характеризируя биосферу, Вернадский утверждал следующие положения: 1. биосфера является организованной системой; 2. живые организмы являются доминирующим фактором на планете; 3. на земную жизнь оказывает влияние космическая энергия. Классификация биосферы и население ее биосистемами Экологические проблемы Экологическая проблема - это изменение природной среды в результате деятельности человека, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы. Экологические проблемы могут быть локальными (затрагивается определенная местность), региональными (конкретный регион) и глобальными (воздействие оказывается на всю биосферу планеты). Выделяется несколько экологических проблем, которые требуют внимание: 1. Уничтожение видов растений и животных.Своей деятельностью человек может провоцировать гибель животных и растений, по этой причине ухудшается общая экологическая ситуация. 2. Сокращение полезных ископаемых. Перерабатывая в больших масштабах такие полезные ископаемые, как нефть, уголь, сланцы, торф, предприниматели наносят вред окружающей среде. 3. Проблемы Мирового океана. Загрязнение нефтью и продуктами ее переработки, вредными органическими соединениями, тяжелыми металлами, неразлагающимися синтетическими материалами, отходами военной промышленности. Сильный урон наносят испытания ядерного оружия, захоронения отходов. 4. Загрязнение почвы. Неправильное хранение ядовитых отходов, несанкционированные свалки губят почву, загрязняют землю различными твердыми и жидкими промышленными отходами, химикатами и бытовым мусором. 5. Загрязнение атмосферы. В воздух постоянно попадают газы и частички опасных для жизни и здоровья веществ. 6. Кислотные дожди. Взвеси токсичных металлов выпадают в виде осадков. 7. Разрушение озонового слоя. Разрушение озонового слоя вызывают выбросы галогенных соединений и углеводородов. Также озон сжигается двигателями ракет, самолетов, спутников и космических кораблей. Такая проблема приводит к повышению ультрафиолетового излучения. Круговорот веществ Круговорот веществ — многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли. Круговорот веществ осуществляется при непрерывном потоке солнечной энергии. Выделяют три круговорота: геологический, биогеохимический. Геологический или большой круговорот веществ функционирует благодаря внешним и внутренним геологическим процессам. Эндогенные (глубинные) процессы происходят под воздействием внутренней энергии планеты. Ее источником служит радиоактивность, а также ряд биохимических реакций при формировании минералов и др. (перемещение земной коры, землетрясения, возникновение магматических расплавов). Экзогенные процессы вызваны влиянием солнечной энергии. Основные из них: разрушение и изменение минеральных и органических пород, перенос этих остатков на другие участки земли, формирование осадочных пород. По сути, деятельность эндогенных и экзогенных факторов направлена друг на друга. Эндогенные отвечают за создание крупных форм рельефа, а экзогенные сглаживают их. Биогеохимический или малый круговорот осуществляется благодаря взаимодействию всего живого. Благодаря солнечной энергии здесь идет важный процесс — фотосинтез. При этом органические вещества продуцируются автотрофами, путем синтеза из неорганических. Далее они поглощаются гетеротрофами. После, отмершие тела животных и растений. Полученные неорганические вещества снова используются автотрофными организмами. Устойчивость экосистем Устойчивость экосистем – это способность экосистем сохранять структуру и нормальное функционирование при изменениях экологических факторов. Условия, влияющие на устойчивость экосистем: 1. Богатство видового состава. От этого зависит непрерывность круговорота веществ и потока энергии в нем. Бедные сообщества неустойчивы. Имеющиеся в них виды не образуют единого круговорота веществ, поддерживающего устойчивость экосистемы. Многоярусные биогеоценозы, состоящие из большого количества популяций многих видов растений, животных, грибов и бактерий, связанных между собой разнообразными пищевыми и пространственными отношениями наиболее устойчивы к неблагоприятным воздействиям. 2. Жизненное пространство вида. Среднюю площадь в пространстве экосистемы, приходящуюся на одну особь популяции рассматриваемого вида, называют его жизненным пространством. Оно имеет существенное значение для поддержания устойчивости экосистемы, так как в ее пределах организмы получают все необходимые средства к жизни: пищу, укрытие, возможность размножения. 3. Средообразующие свойства видов. Все многообразие видов в процессе своей жизнедеятельности оказывает значительное влияние на условия среды своего обитания — биотоп биогеоценоза. 4. Антропогенное воздействие также влияет на устойчивость экосистем, поскольку часто служит причиной изменений и нарушений биогеоценозов и их биотопов. Сукцессия Экологическая сукцессия – это постепенное изменение структуры и видового состава окружающей среды на определенном участке под действием постоянных природных и антропогенных факторов. Природные сообщества не бывают стабильными в течение времени. На них постоянно влияют различные биотические, абиотические и антропогенные факторы. Для таких изменений окружающей среды существует термин «сукцессия». Границы изменений четко определить нельзя. Экологическая сукцессия происходит с момента развития первого растительного организма на участке земли до сих пор... Сукцессии подчиняются одним и тем же правилам, но причина этих изменений может быть различная. В связи с этим, выделяют несколько видов сукцессий: По скорости развития изменений: быстрая, средняя, медленная, очень медленная сукцессия. По обратимости: обратимая или необратимая. По равномерности развития изменений: равномерная и неравномерная. По первоначальному уровню развития сообщества на данной территории: первичная и вторичная. По направлению развития сообщества: прогрессивная и регрессивная. По степени влияния человека на развитие изменений: антропогенная и природная. По преобладающим изменениям растительного или животного сообщества: автотрофные или гетеротрофные. Этапы сукцессионного процесса При развитии экологической сукцессии происходит последовательная смена определенных стадий (этапов) формирования природного сообщества: Возникновение безжизненной территории. Заселение участка микроорганизмами и лишайниками. Заселение мхов и листостебельных лишайников. Появление травянистых растений. Заселение на участок кустарников. Развитие лесного сообщества. Антропогенные воздействия Антропогенные воздействие – деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую изменения в окружающую природную среду. По характеру направленности результаты производственной деятельности человека можно подразделить на полезные, нежелательные, смешанные. Полезные – это природоохранные мероприятия (лесовосстановление, озеленение городов, рекультивация нарушенных земель и т.п.). Большинство видов хозяйственной деятельности относится к смешанным, с полезными и негативными последствиями. Негативное воздействия человека на природу включает: 1. изъятие вещества и энергии из природы (добыча полезных ископаемых, вырубка лесов); 2. привнесение вещества и энергии в природу (геохимическое загрязнение природных компонентов); 3. трансформацию вещества и энергии природы (формирование техногенных полей, активизация экзогенных теологических процессов); 4. возведение искусственных сооружений (транспортное и линейное строительство, формирование городов, гидротехническое строительство). Антропогенные воздействия подразделяются: по характеру распространения на мелко- и среднеплощадные (промышленность, энергетика), линейные (транспорт), площадные (населенные пункты), крупноплощадные (сельское хозяйство), локально-очаговые (рекреационные зоны); по продолжительности – постоянные, кроме сельского хозяйства и рекреации, сезонные, к которым относятся два последних, внезапные (залповые выбросы, аварии и т.п.). Влияние антропогенных воздействий на биосистемы Основные виды антропогенного воздействия на биосферу: Загрязнение окружающей среды – это внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии и информации с непременными последствиями в форме снижения продуктивности или разрушения данной экосистемы. Разнообразные виды вмешательства человека в естественные процессы в биосфере можно сгруппировать по следующим категориям загрязнений: 1. ингредиентное загрязнение (внесение химических веществ, которые количественно или качественно чужды естественным биогеоценозам); |