1. Эк-кие факторы среды и их классификация. Закономерности действия эк-ких ф-ов.
Среда обитания– это часть природы, к-ая окружает живой орг-м и с к-ой он непосредственно взаимодействует.
Условия существования – совокупность необходимых для орг-ма элементов среды, с которыми он находится в непосредственном единстве и без к-ых существовать не может. На нашей планете живые орг-мы освоили 4 осн-ые среды обитания. Водная среда была первой в к-ой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые орг-мы овладели наземно-воздушной средой, создали и заселили почву. Четвёртой специфической средой жизни стали сами живые орг-мы.
Эк-кие факторы– это отдельные св-ва или элементы среды, воздействующие на орг-мы. Они делятся на:
Абиотические - это все свойства неживой природы, к-ые прямо или косвенно влияют на живые орг-мы (t, свет, давление, влажность, рельеф и т. д.).
Биотические – это формы воздействия живых существ друг на друга.
Антропогенные – это формы деятельности чел-го общ-ва, к-ые приводят к изменению природы как среды обитания других видов и непосредственно сказываются на их жизни.
В зависимости от объекта воздействия пестициды подразделяются: гербициды предназначаются для уничтожения сорной раст-сти и других нежелательных сорных р-ий; инсектициды применяют для уничтожения вредных насекомых; зооциды используют для борьбы с грызунами (крысами, мышами, сусликами и др.); фунгициды предназначаются для борьбы с возбудителями грибковых заболеваний; бактерициды - для борьбы с возбудителями бактериальных болезней растений; лимациды – в-ва, применяемые против различного рода моллюсков, в том числе слизней; дефолианты предназначены для удаления листьев, десиканты – для высушивания листьев на корню, дефлоранты – для удаления излишних цветков и завязей; ретарданты – регуляторы роста и развития растений; реппеленты применяют для отпугивания насекомых, грызунов и других ж-ых, аттрактанты – для привлечения насекомых с последующим их уничтожением.
По способу проникновения и хар-ру воздействия пестициды делятся: Контактные (вызывают гибель или подавление вредных организмов при контакте с ними); Системные (способны проникать в растения, перемещаться в них, вызывая гибель вредных орг-ов); Кишечные (вызывают отравление вредителей при поступлении в организм с пищей); Фумиганты (вызывают травление при поступлении через органы дыхания).
С хим-ой точки зрения пестициды обычно подразделяют на 5 классов: хлорпроизводные углеводородов; ФОС; производные карбаматов; производные хлорфеноксикислот; пестициды пиретроидной природы.
Положительный эффект использования пестицидов проявляется обычно непосредственно, а отрицательный накапливается постепенно, незаметно, действуя через сложную цепь биоценотических взаимоотношений.98 % инсектицидов и фунгицидов, 60 – 95 % гербицидов не достигают объектов подавления, а попадают в воздух и воду, а зооциды создают в почве безжизненную среду. Пестициды содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран и т. д.) отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биол-ой акт-тью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи, т. е. некоторых случаях пестициды не только накапливаются в кол-ве, большем, чем в самой окружающей среде, но их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биол-го усиления. ДДТ служит примером биол-ки усиливающегося пестицида. ДДТ растворим и концентрируется в жировых тканях. Из них он выводится очень медленно. Орг-мы, находящиеся на вершинах пищевых цепей поедают пищу, в которой ДДТ содержится в значительно меньших концентрациях, чем во внешней среде. Одним из последствий накопления ДДТ в орг-ме птиц является то, что они откладывают яйца со значительно более тонкой скорлупой. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему орг-ма, повышая, т.о., его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси вызывают мутагенное и канцерогенное действие на орг-зм ч-ка. В мире ежегодно от отравления пестицидами погибает 14 тыс. человек, и безграничное использование пестицидов отрицательно сказывается на здоровье более чем 700 тыс. ч-к. Мировой ассортимент пестицидных препаратов насчитывает в настоящее время более 100 тыс. наименований, а для их производства используется около 900 хим-их соединений, большая часть из к-ых обладает вредным воздействием на человека на ген-ом уровне.
Из почвы вместе с урожаем ч-к изымает определённое кол-во хим-их эл-ов, необходимых для питания р-ий: азот, фосфор, калий, серу и др. Нехватка Эл-ов компенсируется внесением их в почву в виде удобрений. Удобрения – это основа повышения кол-ва и качества с/х продукции. Большинство из них накапливаются в почве (обычно в слое толщиной 10-12см) и могут находиться там в течение многих десятилетий. Аккумулируясь в почве, токсические в-ва передаются по пищевым цепям БГЦЗа, оказывая губительное действие на все живое. Реальная опасность для окр. среды возникает в определённых регионах интенсивного ведения с/х производства, где явно выраженный положительный баланс азота приводит к накоплению нитратов в грунтовых и почвенных водах. Хорошо растворимые в воде, они поступают с ней в р-ия. В случае избытка азота р-ия не справляются с переработкой нитратов, накапливая их. По данным медицинских исследований основная причина токсичности нитратов и, особенно, нитритов связана с образованием из них нитрозаминов, к-ые являются токсичными и канцерогенными в-ми. Повышенное содержание нитратов в воде и пищевых продуктах особенно опасно для детей и взрослых людей с пониженной кислотностью желудочного сока. Высокие концентрации нитратов вызывают заболевание метгемоглобилию (метгемоглобин – форма гемоглобина, не способная переносить кислород). Нитраты накапливающиеся в кормовых травах, при достижении определённого уровня, оказывает сходное токсическое действие на животных.
Хим-ий метод высокоэффективен быстродействием, прост в применении, но м-т иметь губительные последствия. Биометоды защиты безвредны для ч-ка и с/х ж-ых так как явл-ся ест-ми врагами вредителей.
Биометоды:
1.Использование энтомофагов.
Энтомофаги откладывают яйца в яйца, личинки и взрослых насекомых. Отрадившиеся паразиты питаются внутренними тканями хозяина, вызывая гибель. Наиболее распространенные энтомофаги – трихограмма, теленомус. На усиление деятельности энтомофагов м-т оказать влияние переселение их из старых очагов вредителей во вновь образующиеся.
Основные способы использования энтомофауны: 1) Ввоз и акклиматизация иноземных. 2) Сезонная колонизация. 3) Разовая колонизация. 4) Содействие ест-му размножению энтомофагов.
М-д эффективен так как вредители не м-т приобрести устойчивость к ест-ым врагам.
2. Использование энтомопатогенных м/о (бактериальные и грибные препараты).
Используют: 1) Биопрепараты (энтобактерин, дендробациллин, инсектин, иманин).
2) Антибиотики (стрептомицин, фитобактериомицин). 3)Микробно-инсектицидные средства.
Инсектицид ослабляет насекомых физиол-ки для успешного развития микроба. Эффект достигается быстрее, чем в первых двух случаях. 4) Вирусы и простейшие (полиэдрозы и гранулезы, паразитические нематоды).
3. Применение физиологически активных веществ (аттрактанты, гормоны).
Высокоспецифично для вредителей, нетоксично, эффективно в малых концентрациях. Используют метод ловушек и замешательства.
4. Генетический метод (индуцирование бездиапаузности, выпуск стерильных особей).
Вредители способны развить устойчивость к этому методу. Живые орг-мы м-т иметь хим-ие и физ-ие барьеры по отношению к вредителям (пр-р, выделение фитонцидов, морф-кие особенности, такие как крючковатые волоски и т.д.)
Биометоды борьбы обеспечивают защиту с/х культур без нарушения остальной э/с.
37. Пути сохранения разнообразия живого. Принципы организации сети охраняемых территорий. Формы ООПТ и их хар-ка.Красные книги.
Для сохр-ия разнообразия раст-ого и жив-ого мира исп-ют следующие меры: создание сети ООПТ, составление Кр. кн., зоопарки и бот. сады создание ген-ие банков данных и др. Сущ-ет 2 глоб-ые стратегии сохранение на месте, т.е. охрана в-в в местах их обитания, реализуется в ООПТ и вне места, коллекции, бот. сады, питомники, зоопарки; исп-ют метод интродукции + банки семян, генет. банки, такое сохранение более дорогое и не слишком перспективно.
В основу построения сети ООПТ положены два принципа: иерархичность и системность.
ООПТ – это участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются прир. комплексы и объекты, к-ые имеют особое природоохранное научное, культурное, эстетическое, рекреационное, оздоровитое знач-е, изъятые решениями органов гос. власти полностью или частично из хоз. исп-вания и для к-ых установлен режим особой охраны.
В РФ законодат-ым актом, регулирующим отношения в этой области явл-ся Фед-ый з-н «Об ООПТ». Выделяют виды ООПТ: гос-ые прир-ые зап-ки, в т.ч. и биосф-е, нац-ые парки, гос-ые прир-ые заказники, пам-ки природы, прир. парки, дендролог-ие парки и бот-ие сады, лечебно-оздоровительные местности и курорты.
ООПТ м-т иметь федер-ое, регион-ое или местное знач-ие. В РФ наиболее традиционными ООПТ, имеющими приоритетное знач. для сохранения природного наследия и биоразнообразия, явл-ся заповедники, нац-ые парки, заказники и памятники пр-ды.
Вокруг большинства охр-ых тер-рий расположенны охранные (буферные) зоны предназначенные для смягчения влияния на охраняемый объект антроп-ых ф-ров. Здесь ограничена эксплуатация ПР, строительство, регламентированы охота и рыбная ловля.
Заповедники. На их тер-рии полностью изымаются из хоз-ого исп-вания прир-ые комплексы и объекты, запрещены строит-во, разведка и добыча полезных ископаемых, рубка, сенокошение, сбор р-ий, выпас скота, охота, рыбная ловля, применение ядохимикатов, акклиматизация ж-ых и р-ий, все формы туризма и отдыха населения и т.п. Основное направление научных исследований в заповедниках – выявление динамики прир-ых сообществ в неизменных (или слабо измененных) условиях по сравнению с аналогичными процессами в антропогенной среде. Одновременно заповедники решают задачи по охране типичных или уникальных л-тов, сохранению и восстановлению редких в-в, р-ий и ж-ых. Основным критерием отнесения тер-рии в ранг заповедника является научная значимость. Биосферные заповедники предназначенны для пост-ого и всестороннего наблюдения за сост-ем и ходом разнообразных пр-ых процессов на неизменных или слабо измененных типичных участках биосфер Они создаются в рамках международной программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера» и будут использованы для исследований эволюции э/с. Они включают уникальные в глобальном аспекте э/с и ландшафты. В отличие от обыкнывенных зап-ков и нац-х парков, биосф-ые охватывают тер-рии с гармоническим сочетанием пр-ых и хоз-ых э/с, а также с очень измененными и деградированными э/с, пригодными для рекультивации. Главной задачей здесь явл-ся обеспечение многолетн. сравнительно-эк-их исследований пририродных и антроп-ых э/с, организация глоб-ой и гос-ой с-мы мониторинга окр-ей среды
Нац-ые парки –большие территории, где охрана природы сочетается с рекреацией. Тер-рии, сост-ие из одной или неск. э/с либо прир-ых л-тов высокой эстетич-ой ценности, мало или не измененных деят-тью ч-ка, где охраняются р-ия, ж-ые и л-фты. Главная задача – сохр-е и поддержание ест-ых эк-их и эстет-их ценностей тер-рии. По степени рекреационной нагрузки нац-ые парки м-о разделить на типы: 1)открытый - осуществляется общая охрана л-тов и сохраняются традиц-е для местн. нас. формы землепользования, вся тер. доступна для публики; 2)курортный - охрана л-тов и их климатообразующих комп-тов, доп-ся эксплуатация ПР, доступ публики открытый или частично ограниченный; 3)полузакрытый – (преобладают в б-ве стран: 1872 создан первый Иеллоустонский нац. парк) на большую часть тер. посетителей не допускают, охраняют л-фты, э/с, отдельные виды р-ий и ж-ых, открытая часть специально приспособлена для туристов; 4)заповедный – тер. почти полностью закрыта, посетители передвигаются по строго опред. маршрутам, осн-ая задача – сохранение пр-ды в интересах науки.
Заказники – тер-рии на к-ых допускаетсяся хоз-ое исп-ие части прир-ых объектов, только в опред-ные сезоны и в той мере, в какой это не наносит вреда охр-мым объектам. Осн. назнач. - установление ограничений прав землепользователей в интересах охраны пр-ды. Охранный режим поддерживается преимущественно с середины весны до середины лета.
Пам-ки природы – объекты пр-ды, предст-щие научный, ист-ий и культ-эстет-ий интерес. К их числу относят водопады, гейзеры, геол-ие отложения, пещеры, деревья и т.д. Термин впервые применен Гумбольдтом. Их охрана возлагается на землепользователей, а контроль за соблюдением режима охраны – на природоохр-ные орг-зации облсти, края, республики. Среди разнообразия пам-ов пр-ды необх-мо отдельно сказать о парках-памятниках, музеях-усадьбах и деревьях-памятниках. Парки-памятники и музеи-усадьбы-объекты, в к-ых природоохранные ф-ции сочетаются с ист-ими, культ-ыми, эстет-ими и ист-ки-архитектурными. Из деревьев-памятников известны дуб в Ясной поляне, гигантские секвойи в США (возраст > 3 тыс. лет). Деревья-памятники нужно огораживать (для предохранения п-вы под ними от вытаптывания), лечить, оберегать от поломок.
Санитарно-курортные зоны – земли, предоставленные в пользование лечебно-курортным учреждениям. Сюда относят участки, имеющие лечеоен. зн-ие и благоприятные для орг-зации оздор-ых мероприятий.
Прир. парки – большие тер-ные комплексы где наряду с природоохранными ф-циями выпол-ся рекреационные и просветительные. Эта форма орг-ции частично охраняемых тер-рий возникла недавно в западных и восточно-евр-их странах.
Л-фтно-эстет-ие трассы–зоны вдоль дорог, пересекающие живописные или интересные в природоведческом отношении ла-фты. Обычно их выделяют в горных регионах или в р-нах, где сохранился ест-ый вид л-фтов. Трассы имеют эстет-ое, природопознавательное и рекреационное значение для путешественников. Эта новая форма заповедной территории, не имеет общего признания.
Парки-памятники садово-паркового искусства, опытные лесные культурные фитоценозы и пр. – заповедные э/с, созданные искусственно с научн., учебн., культурно-образоват. целью или по эстетич. соображениям. Н-р: дендрологические парки и бот-ие сады, в задачу к-ых входит создание коллекций деревьев и кустарников, с целью сохранения биоразнообразия и обогащения раст-го мира, а также в научных, учебных и культурно-просветительских целях. В дендрологических парках и бот-их садах ведутся работы по интродукции и акклиматизации новых для данного региона р-ий.
Красные книги.
Кр. кн. – офиц-ые док-ты, содержащие систематизированные свед-ия о ж-ых и р-ях мира или отдельных регионов, состояние к-ых вызывает опасения за их буд. Это так же своеобразные программы спасения и увеличения числ-ти видов ж-ых. и р-ий, к-ым угрожает опасность исчезновения. Кр. книги м.б. легитимными и нелегитимными.
МСОП с 1948 по 1954 сост-ило перечень наход-хся под угрозой исчезновения в-в диких ж-ых, а затем приступ. к работе над Кр. кн. Всего издано 5 томов. Основанием для включения к-л вида ж-ого или р-ия в Кр. кн. служат свед-я об угрожающем сокращении числ-ти и уменьтшения ареала. Виды, включенные в нее подразд. на след. категории:
Вымершие (0) – виды, для к-ых известно, что последняя особь умерла. Вид д.б. значит. время необнаружен (б/п, растения до 100 лет, позвоночн. – 50);
Вымирающие (1) – наход-ся в критической опасности.
Уязвимые (2) – сокращают свою числ-ть или ареал, их местообитания м.б. потенциально разрушены.
Редкие (3) – виды, известные из немногих местонахождений. Угрозы исчезновения нет, но есть риск уничтожения.
Неопределенные (4) – виды, для к-ых нет достоверных данных, их небольшое кол-во. В Кр. кн. размещают, чтобы привлечь к ним внимание.
В Кр. кн. Алт. кр. приняты те же категории, что и в Кр. кн. МСОП и категория 5: для р-ий – это ресурсные виды, для ж-ых–восстанавливающие числ-ть.
Примеры «краснокнижных» видов для АК: 1)Ж-ые – «0»-стрепет, «1»розовый пеликан, «2»остроухая ночница, «3»крупнозубая бурозубка, «4»сибирская белозубка, «5»овсянка Гадлевского; 2)Растения – «0»–, «1»соссюрея седая, «2»ясколка Бунге, «3»кандык сибирский, «4»ирис сибирский, «5»родиола розовая.
38. Вода как эк-ий ф-р. Эк-ие группы р-ий по отношению к воде. Приспособление р-ий к недостатку и избытку влаги.
Вода-необходимое условие в жизни р-ий. Для процессов обмена вода является растворителем и метаболитом. Она участвует в процессах фотосинтеза, а также является растворителем орг-их в-в. Вода входит в состав пасоки. Она сост-ет осн-ую часть р-ий. Р-ия сод-ат от 30 до 95% воды. Вода сост-ет ресурс для наземных растений и необходимое условие для водных.
Вода обуславливает тургорное давление и форму (габитус) самого растения.
Осн-ым источником воды являются атм-ые осадки и грунтовые воды. Обеспеченность р-ий влагой зависит от общеклиматической хар-ки местности (в области экватора до 10 тыс мм осадков, в области тропических пустынь до 100мм).
Вода в р-ях сод-ся в 2-х формах. Свободной и коллоидно-связанной. Свободной воды мало, а содержание коллоидно-связанной достаточно велико у аридных растений.