Основные понятия биоэкологии

Предмет экологии

Экология (от греч. «ойкос» - дом, жилище, местообитание и «логос» - учение, наука) – наука, изучающая условия существования живых организмов и… История развития экологии В истории развития экологии можно выделить три основных этапа.

Основные понятия биоэкологии

 

Живой организм – биологическая система, состоящая из взаимозависимых и соподчиненных элементов, взаимоотношения которых и особенности строения определены их функционированием как целого. Главные отличия живых организмов – способность к саморегуляции (сохранению строения, состава и свойств) и способность к самовоспроизведению (многократному повторению своих характеристик в поколениях).

Биогенные элементы - химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и необходимые им для жизнедеятельности.

Экологические категории организмов:

· продуценты (автотрофы или самопитающиеся): в зависимости от источника энергии могут быть фототрофами (использующими энергию Солнца, например, зеленые растения) или хемотрофами (использующими энергию химических связей, высвобождающуюся в процессе окисления минеральных веществ, например, нитрифицирующие бактерии, серобактерии);

· консументы:

- фитофаги – потребители живых растений;

- зоофаги – потребители живых животных;

- некрофаги – трупоядные;

- сапрофаги – питаются мертвыми растительными остатками.

· Детритофаги – питаются мертвыми остатками растений и животных (детритом).

· Деструкторы или редуценты – подвергают разложившееся органическое вещество минерализации и завершают биологические циклы веществ.

Вид – совокупность особей, способных к скрещиванию и образованию плодовитого потомства, населяющих определенный ареал (область географического распространения), обладающих рядом общих морфо-физиологических признаков и типов отношений с абиотической и биотической средой, отделенных от других таких же групп особей полным отсутствием гибридных форм.

Признак – любая особенность организма как в его внешнем облике, так и во внутреннем строении. Генотип – совокупность наследственных признаков организма.

Экология популяций – демоэкология.

Популяция - это минимальная самовоспроизводящаяся группа особей одного вида, на протяжении эволюционно длительного времени населяющая определенное пространство, образующая генетическую систему и формирующая собственную экологическую нишу.

Свойства популяции:

· панмиксия – свободное скрещивание любых особей внутри популяции (в большинстве случаев);

· величина по занимаемому пространству и по численности особей;

· структура возрастная, половая, пространственная и др.;

· динамика.

 

Основные законы

Американский ученый Б. Коммонер сформулировал 4 основных постулата: · «Все связано со всем». Например, в 70-х гг. 20-го века в Болгарии с целью… · «Ничто не дается даром». Жизнь может существовать только в процессе движения через живой организм потока веществ,…

Типы непищевых взаимоотношений организмов

Гетеротипические реакции, т.е. взаимоотношения между особями разных видов. Влияние, которое оказывают друг на друга два вида, живущих вместе, может… Комменсализм – взаимоотношения видов, при которых одни из партнеров получают… Нахлебничество – потребление остатков пищи хозяина, например взаимоотношения акул с рыбами-прилипалами.

Принципы функционирования экосистем. Стабильность экосистем

Экосистема – динамичная структура, состоящая из сотен тысяч видов продуцентов, консументов, детритофагов и редуцентов, которых связывают пищевые… Круговорот биологический (биотический) – явление непрерывного, циклического,… Часть биологического круговорота, состоящая из круговоротов углерода, воды, азота, фосфора, серы и других биогенных…

Получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов».

Экосистема существует за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно».

Происхождение солнечной энергии сопровождается радиоактивным загрязнением, но оно остается на расстоянии 150 млн. км от Земли, следовательно,… Ученые считают, что Солнце погаснет через несколько миллиардов лет.… Третий основной принцип функционирования экосистем:

Чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть занимаемый ею трофический уровень».

Стабильность экосистемы поддерживается общим принципом лимитирующих факторов. Лимитирующий фактор – любой фактор, тормозящий рост популяции видов в… Биотический потенциал – совокупность всех экологических факторов,… Сопротивление среды – сочетание факторов, ограничивающих рост (лимитирующих факторов).

Экологические факторы и здоровье человека

По определению Всемирной организации здравоохранения здоровье - это объективное состояние и субъективное чувство полного физического, психического и… По мнению некоторых ученых, здоровье человека определяется группами факторов,… медико-генетические факторы - 20 %

Промышленная экология

Основные используемые понятия

Требования в области охраны окружающей среды (природоохранные требования) – предъявляемые к хозяйственной и иной деятельности обязательные условия,… Экологическое обоснование – совокупность научных доводов и прогнозов,… Воздействие на окружающую среду - это единовременный или периодический акт, или постоянный процесс привнесения или…

Нормирование загрязнения водных объектов. Техника защиты гидросферы

Основными источниками загрязнения природных вод являются: 1. Атмосферные осадки, несущие огромное количество вымываемых из атмосферного… 2. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки.

Параметрическое загрязнение среды

Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменения свойств среды и значительного превышения интенсивности излучения антропогенных… Результаты исследований показывают, что все живые организмы обнаруживают… К основным искусственным источникам ЭМП можно отнести: линии электропередач; электрические сети жилых домов и…

Экологический мониторинг

Основные задачи экологического мониторинга антропогенных воздействий: § наблюдение за источниками антропогенного воздействия; § наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

Рис. 5. Схема мониторинга

 

Объектами мониторинга являются атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы); криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

В основных структурных элементах окружающей среды ведутся постоянные наблюдения за присутствием следующих наиболее опасных для природных экосистем и человека загрязняющих веществ:

· в атмосферном воздухе – оксидов углерода, азота, серы, взвешенных веществ, углеводородов, радионуклидов, бенз(а)пирена;

· в поверхностных водах – нефтепродуктов, фенолов, соединений фосфора и азота, тяжелых металлов, пестицидов, минеральных солей, а также контролируется показатель рН;

· в биоте – тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов.

Также проводится мониторинг воздействия вредных физических факторов: радиации, шума, электромагнитных полей и излучений.

В развитых индустриальных странах быстро совершенствуется техника приборного контроля качества водной и воздушной среды. Разработаны и применяются коммутационные системы непрерывного автоматического слежения за концентрациями загрязнителей воздуха, техника автоматического экспресс-анализа стоков, телеметрические спектральные анализаторы эмиссии в устьях источников, а также разнообразные портативные индикаторные приборы. В последнее время в системе Интернет появились серверы, содержащие разнообразную и постоянно обновляющуюся информацию о данных экологического мониторинга в странах Западной Европы, США, Канады и Японии.

Среди мер по стабилизации экологической обстановки в России большое значение придается созданию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Ее главная задача - обеспечение органов государственного управления и природопользователей информацией об экологической обстановке в различных регионах страны, информационная поддержка процедур принятия решений в области природоохранной деятельности и экологической безопасности.

Особое место в структуре ЕГСЭМ принадлежит эколого-аналитическому контролю (ЭАК) - системе мероприятий по выявлению и оценке источников и уровня загрязненности природных объектов вредными веществами и другими техногенными загрязнителями со стороны разных природопользователей. В сферу ЭАК входят следующие объекты:

§ воздух (атмосферный, природных заповедников, городов и промышленных зон, рабочей зоны);

§ воды (поверхностные, подземные, морские, талые, сточные, атмосферные осадки);

§ почвы (в аспекте загрязнения);

§ биота (химическое и радиоактивное загрязнение растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ животных, птиц и насекомых, водных растений, рыб).

На территории Российской Федерации эколого-аналитический контроль осуществляют государственные контрольные органы, отраслевые (ведомственные) службы и лаборатории предприятий-природопользователей. Кроме них в ЭАК участвуют специализированные экологические и промышленно-санитарные лаборатории, выполняющие измерения и анализ на договорных основаниях.

Международно-правовые принципы охраны окружающей среды

· люди имеют право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой; · развитие на благо нынешнего поколения не должно осуществляться во вред… · государства имеют суверенное право разрабатывать свои собственные ресурсы, но без ущерба окружающей среде за…

Экологические правонарушения.

Противоправное деяние, нарушающее природоохранное законодательство и причиняющее вред окружающей природной среде, здоровью чело­века, называется… Экологическое правонарушение, как и любое другое правонарушение, включает в… Лицами, которые могут понести наказание за совершенное экологическое правонарушение, или субъектом экологических…