- Экологические последствия влияния животноводства на окружающую среду. Значительная концентрация животных на относительно ограниченном пространстве способствует активному загрязнению окружающей среды.
Основными источниками загрязнения являются навоз, моча, техническая вода и дезинфицирующие средства, используемые во время ветеринарно-санитарных мероприятий, а также скотомогильники. С экологической точки зрения особую опасность создают жидкие навозные стоки, которые представляют собой смесь экскрементов и остатков корма, сильно разбавленную водой. Вследствие значительного содержания воды, наличия аммиака и хлоридов развитие термофильных микроорганизмов в стоках подавляется, соответственно тормозятся биотермические процессы, что препятствует естественному обеззараживанию.
Содержащиеся в органических удобрениях биогенные элементы, в первую очередь фосфор и азот, попадая в водоемы, обусловливают их интенсивную эвтрофикацию.
Органические удобрения содержат в своем составе также ряд тяжелых металлов, в том числе Mn, Zn, Си, Ni, Со, Pb, Cd, Hg и др. Попадая в организм человека и животных, тяжелые металлы отрицательно сказываются на их жизнедеятельности.
- Половой состав популяции. Генетический механизм определения пола обеспечивает расщепление потомства по полу в отношении 1:1, так называемое соотношение полов. Но из этого не следует, что такое же соотношение характерно для популяции в целом. у человека вторичное соотношение полов составляет 100 девочек на 106 мальчиков, к 16—18 годам это соотношение из-за повышенной мужской смертности выравнивается и к 50 годам составляет 85 мужчин на 100 женщин, а к 80 годам — 50 мужчин на 100 женщин
- Экологические последствия влияния растениеводства на окружающую среду. Сельское хозяйство производит большее воздействие на природную среду, чем любая другая отрасль народного хозяйства. Причина этого в том, что сельское хозяйство требует огромных площадей. В результате меняютсяландшафтыцелых континентов. Сельскохозяйственные ландшафты оказались неустойчивы, что привело к ряду локальных и региональных экологических катастроф. Так неправильная мелиорация стала причиной засоления почв и потери большей части возделываемых земель.
Сильнее всего на природную среду воздействует земледелие. Его факторы воздействия таковы:
сведение природной растительности на сельхозугодьях, распашке земель;
обработка (рыхление) почвы, особенно с применением отвального плуга;
применение минеральных удобрений и ядохимикатов;
мелиорация земель.
И сильнее всего воздействие на сами почвы:
разрушение почвенных экосистем;
потеря гумуса;
разрушение структуры и уплотнение почвы;
водная и ветровая эрозия почв;
- Влияние автотранспорта на окружающую среду. Автомобильные выхлопные газы— смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды—не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т. е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Монооксид углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. Оксид углерода соединяется с гемоглобином крови и мешает ему нести кислород в ткани организма. На солнцепеке из выхлопных газов автомобилей выделяются вещества, которые вызывают раздражение слизистой оболочки глаз. Перед полуднем образуется фотохимический туман. Вскоре после полудня под действием усиливающегося нагрева инверсия ослабляется, смог поднимается вверх. Влияние отработанных газов на окружающую среду и здоровье населения. Загрязненный отработавшими газами воздух угнетает и уничтожает растительность. Загрязнение воздуха выхлопными газами автотранспорта непрерывно увеличивается.
- Защита атмосферного воздуха. Разумное использованиеприродных ресурсови охрана природы, создание государственных заповедников и национальных парков, увеличение количества зеленых насаждений, сокращение промышленных выбросов вредных химических веществ в атмосферу и развитие безотходной химической технологии — вот основные пути решения экологических проблем, целью которых в конечном итоге является благо всего человечества.
1 Экология как наука
Экология-это наука о взаимоотношениях живых организмов и окр. Среды о структуре надорганизменных систем и их функционировании в их окр. Среде
Термин экология ввел в 1866г Немецкий ученый Э. Генкель В настоящее время экология находится на стыке между Гуманитарными и Биологическими науками
Основные направления по предмету исследования :
Экология растения, Экология животных, экология микроорганизмов
По размерам изучаемых объектов:
1 Аутэкология-изучает взаимоотношение отдельной особи с окр. Средой
2Демэкология(Демос-народ, семья)изучает взаимоотношения популяций с окружающей средой
3Синэкология-изучает взаимоотношения биоценозов с их средой обитания
4Глобальная экология изучает закономерности функционирования биосфер
Среда обитания меняется организм тоже меняется приспосабливается — это называется адаптацией
2 Свет и основные адаптации
Источником света является солнце — без света нет жизни Свет нагревает — участвует в фотосинтезе имеет волновую природу
Баланс солнечной энергии в дневное время:
42%-всей падающей радиации отражаются атмосферой мирового пространства
15%-поглащается толщей атмосферы и идет на нагревание
43%-достигает земли (суммарная радиация) которые делятся на 27% прямая радиация-это прямые параллельные лучи достигшие поверхности земли ,а 16%-рассеяная радиация (пыль,капли воды снег и т д)
Среди солнечной энергиипроникают на Землю 50%-видимый свет,49%-инфрокрасные лучи,1%-ультрофиолетовые лучи
1видимые лучи-состоят из лучей разной окраски их длина составляет 400-700нм.
2Инфрокрасные лучи->700нм обладает тепловым эффектом воспринимаются всеми организмами
3Ультрофиолетовые лучи-самые короткие лучи от0,1-399нм.
Основные адаптации у растений в зависимоти от интенсивности освещения:
1Светолюбивые (гелеофиты)Растения верхних ярусов листья крупные,хлоропластов в листьях много но они мелкие
2Теневые растения-или сциофиты растения нижнего яруса леса (пряма противоположность гениофитам)
3теневыносливые растения-занимают промежуточное положение растут на опушках леса
Для растений имеют значения длина светового дня их делят на короткодневные-цветут и плодоносят при длине светового дня менее 12 часов
2Длиннодневные растения-умеренного климота и средних широт растут и плодоносятпри длине светового дня более 12 часов
3Нейтральные-никак не риагируют на измен. Свет. Дня (смородина, малина)
3 Температура и основные адаптации
Все биохимические реакции в организме происходят при определенной температуре, как к экологическому фактору все живые организмы по отношению к температуре делятся на
1Холодолюбивые(криофилы)-организмы приспособленные к температуре ниже 0 они впадают в состояние анабиоза и т. О. переносят действия низких температур к ним относятся грибы, микроорганизмы, некоторые черви, малюски, членистоногие
2Теплолюбивые(термофилы)-выносят высокие температуры:микро-мы, пыльца, семена некоторых растений, сине-зеленые водоросли горячих источников.
Растения делятся на:
1 холодостойкие-растения тропиков не выдерживают действия низких положительных температур до +5
2неморозостойкие- выдерживают небольшие кратковременные до -5—7 температуры(рожь, пшеница )
3морозоустойчивые растения-умеренного климота, многолетние кустарники и деревья
Адаптации растений к высоким температурам
Не жаростойкие, жаровыносливые, жароустойчивые
4 Влажность и основные адаптации
все биохимические процессы происходят в водной среде: различают 3 вида экологической группы растений:
1Гидрофиты-погружены в воду полностью или растения увлажненных местообитаний (рис, кувшинки)
Адаптации-корневая системаредуцирована до ризоидов, слаборазвитые проводящая и механическая ткани
2Мезофиты-растения умеренного увлажнения к ним относятся большинство культурных и луговых растений.
3Ксерофиты-засухоустойчивые растения подразделяютс на 1Суккуленты(кактусы, агавы, алоэ)
2Склерофиты(верблюжья колючка, полынь, злаки)
Адаптации к влажности у животных: Животные получают воду 3 основными путями
Питьем, из сочной пищи, образование метаболической воды(верблюд
Выделение воды:1при дыхании,2Мочевыделение3испарение.
Различают следующие адаптации животных
1поведеньческие адаптации
2морфологические адаптации
3физеологические адаптации
5 Динамика численности популяции.
Численность популяций-общее количество особей на данной территории или на данном объеме, зависит от плодовитости и смертности в период размножения популяция растет, смертность ее сокращает.
Выделяют 3 группы динамики численности популяции:
1относительно спокойный ход численности с относительным размахом в разные годы. Характерен для теплокровных крупных животных, они имеют большую продолжительность жизни и выносливую плодовитость. У растений-многолетние деревья и кустарники
2 Сезонный тип динамики численности популяции связан с сезонами года (харакерен для безпозвоночных, мигрирующих животных)
3 многолетний тип динамики численности популяций со вспышками массового размножения, характерен для организмов с коротким жизненным циклом и большой плодовитостью (саранчевые, сосновый шелкопряд)плотность популяции зависит от ее численности различают 3 типа распределения особей в пространстве
1 Равномерное: распределение особей в пространстве встречается редко связано с конкуренцией между особями
2 Случайная: имеет место только в однородной среде например-распределение каларадского жука на картофельном поле
3 групповая: встречается часто и может быть случайно при таком распределении обеспечивается устойчивость и неблагоприятными условиями
Рождаемость-это способность популяции и увеличению численности
3 типа смертности:
1 характерезуется одинаковой смертностью во всех возрастах.
2 характеризуется повышенной гибелью особей на разных стадиях развития и характерен для большинства растений и животных
3 отличаются повышенной гибелью взрослых в первую очередь старых особей наблюдаются в том случае когда особи обитают в благоприятных условиях например: личинки в древесине , в почве
7.Понятие популяции в экологии
По определению С.С. Шварца (1980)-популяция-это элементарная группировка оранизмов определенного вида обладающие всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необходимо длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды.
Популяция выступает в первой надорганизменной биологической макросистеме.
У популяции приспособительные возможности значительно выше, чем у слогающих ее индивидов. Популяция-как биологическая ед-ца обладает определенной структурой и функцией.
Структура популяции-характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве.
Функции популяции-анологичны ф-ям любой биологической системы.
Популяции свойственно-рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях среды т. е. популяция обладает конкретными экологическими и генетическими хар-ми.
8.Структура популяции.
Пространство занимаемое популяцией может быть разным .В зависимости от размеров занимаемой территории Наумов (1963г)выделил 3 типа популяции.
1Элементарная (или микро)-это совокупность особей вида занимающих небольшой участок однородной территории их кол-во зависит от разнородности среды обитания, часто под воздействием условий внешней среды происходит обединение популяций особи входящие в такие популяции генетически однородные.
2Экологическая-формируется как совокупность элементарных популяций например: белки еловые, сосновые, пихтовые.
3Географическая популяция-охватывает группу особей насиляющих тер-ю с географическим однородными условиями существованиями(равнива, горы, лес, прибрежная зона)
Географические популяции занимают сравнительно большую тер-рию, давольно основательно разграничена(реюй,горы) при скрещивании особей между разными географическими популяциями потомство получается.
9.Видовая структура биоценоза
под видовой структурой биоценоза понимают-количественное и качественное соотношение видов в биоценозе.
По количеству видов биоценозы делят на богатые и бедные в богатых приоблодают благоприятные условия существования это тропический лес, низкие пойменные луга, прибрежные зоны океана. Бедные-имеют экстримальные условия существования : тундра, высокогорье, пустыня и открытый океан.
По кол-ву встречаемости видов делят на 3 группы:
1 Доминантные виды-преоблодают в биоценозе
2Субдоминантные виды-встречаются реже но влияют на биоценоз
3Моночисленные или редкие выды-встречаются редко и не влияют на биоценоз
Для оценки роли вида используют 3 показателя:
1Общие виды-это число особей
- Сукцессии экологических систем. Агроэкосистемы. Круговорот вещ – это многократное участие веществ в процессах происходящих на Земле. А агро-х норм циркуляция биогенов (хим-е эл-ы вход-е в состав живых организмов) нарушена в связи с ежегодным удалением из нее части биогенов вместе с урожаем.
Особенно сильно обедняют почву биогенами свёкла, картофель, масличные культуры. Для конпенсации потерь биогенов в почву вносят минеральные или органические удобрения.
Процесс смены одного сообщества другим называется сукцессией.
Сукцессии: первичная – нач на лишенных жизни местах (скалы, лава…)
1 – лишайники (плонеры раст-и, выделяют особ кислоты, которые дробят породы)
2 — мхи (фотосинтезирующие)
3 – однолетние травы
4 – многолетние травы
5 – кустарники
6 – деревья этот процесс занимает в среднем 500 лет
Вторичные с-и идут быстрее и представляют собой восстановление смены экосистем, нач-я в том случае, если в сложившихся сообществах нарушены взаимосвязи организмов, наз-я демутацией.
Конечной стадией с-и явл формирование устойчивой стадии климаксового сообщества. Человек может воздействовать на экосистему пока нарушения не превышают самовосстановительные способности экосистемы.
Агроценоз – это искусственно созданные человеком сообщества, состоящие из одного или двух видов растений, поддерживается на ранних стадиях развития экосистемы. Агроценозы обладают высокой продуктивностью, т.к человек применяет спец агротехнику, современные средства защиты, вносит мин и орг-е удобр-я, выращ высокопродуктивные сорта.
- Биосфера. В.И.Вернадский, и его учения о биосфере и роли живого вещества. Термин б-а был введен австрийским биологом Зюссом в 1875г.
Биосфера – это современная оболочка Земли содержащая всю совокупность живых организмов и ту чусть вещ-ва планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Делится на 3 сферы: атмосфера, литосфера, гидросфера.
В.И.Вернадский – русский естествоиспытатель, первый президент академии Украины, один из первых ученых, который оценил негативное влияние радиации на эволюцию жизни нашей планеты. Вернадский впервые стал рассматривать земной шар как замкнутую биологическую структуру, состоящую из многих оболочек, которые он назвал геосферами.
Вернадский выделил
1 – живое вещ-во — это совокупность живых организмов на планете.
2 – косное вещ-во – это сов-ть тех вещ-в в биосфере в образовании которых живые организмы не участвуют (мат порода, вулканич лава)
3 – биокосное вещ-во создается в биосфере одновременно живыми орг-ми и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и др.(почва, вода, атмосфера)
Биосферу как место современного обитания живых организмов можно разделить на 3 подсферы:
1 – аэробиосфера – населенная аэробионтами, субстратом жизни которых служит влага атмосферы
2- гидробиосфера – водная оболочка земли, населенная гидробионтами
3 – геобиосфера – верхняя часть земной коры, нас геобионтами., в пределах геобиосферы выд-т педосферу – верхняя плодородная часть земной коры
Роль живого вещ-ва в биосфере
1 – распространено на планете неравномерно. В связи с этим в пределах биосферы выделяют биосферу – оболочку Земли, где сконцентрировано живое вещ-во (тропич леса, эстуарий) «места обитания с наиболее высокой концентрацией живого вещества – плёнка жизни»
2 – живое вещ-во самое активное вещ-во на планете, его биомасса составляет 0,01% биосферы, но оно практически перерабатывает 90% всех веществ биосферы.
3 – самое высокоорганизованное вещество на планете.
- Антропогенное влияние на состояние природной среды. Особенности:
1 – незамкнутый – на входе природные ресурсы, на выходе бытовые и проышленные отходы
2 – ускоренный – каменный уголь формировался много млн лет, а сжигается за несколько секунд
3 – коэффициент использования природных ресурсов очень низкий
- Воздействие человека на природу. Этапы антропогенной деятельности по Н.Ф.Реймерсу
1 – воздействие людей на биосферу как обычного биологического вида
2 — население возрастает, при этом происходит интенсивная охота без резкого изменения экосистемы
3 – развитие скотоводства и земледелия приводит к существенному изменению экосистемы
4 – происходит усиленное влияние на природу коренным преобразованием части экосистемы в результате распашки, вырубки лесов, строительства
5 – глобальные изменения всех экологических компонентов в связи с неограниченной деятельностью человека, биосфера достигла предела антропогенной нагрузки
Воздействие на окружающую среду — любое изменение в окруж среде которое полностью или частично может быть результатом намечаемой хоз-ой или иной деятельности. Отрицательное воздействие на окруж среду оказывают любые потоки вещ-ва, энергии и информации непосредственно образующихся или способные возникнуть в ней в результате антропогенной деятельности и приводящее к ее деградации в рез-те необратимых последствий изменений.
- Основные экологические проблемы современности. Появление человека на Земле предопределило дальнейшее развитие биосферы. Человек до тех пор пока был одним из биологических видов обитающих на Земле подчинялся тем же законам, что и др организмы. После возникновения первой общественно экономической формации, человек все больше высвобождался из под прямой зависимости от внешней среды. Усиливая воздействие на природу способствовал быстрому развитию производственной деятельности. В результате возник новый обмен веществ и энергии между природой и обществом, который называется антропогенным или социальным обменом.
- Демографическая емкость городской среды. Гор-я среда – это сочетание искусственно созданных человеком условий жизни (дома, дороги, предприятия и т.д) и элементов прир среды (парки, сады, скверы) которые в совокупности с социально экономическими факторами воздействуют на проживающее население.
Эколог-е равновесие наблюдается в том случае, если соблюдены предельно допустимые антропогенные нагрузки на окруж природ среду, которую устанавливают ч/з емкость территории.
Емкость территории – это количественно выраженная способность ландшафта, удовлетворять потребности населенных мест без нарушения экологич равновесия. К потребностям населенных мест относят необходимость в площадях для гражданского и промышленного строительства в воде, рекреационных ресурсов, в продуктав пригодного хоз-ва, что в целом составляет потребную демографическую емкость.
Демогр емкость или пороговая демогр-я емкость – максимальное кол-во жителей, которое может проживать в границах района, при условии обеспечения потреб ностей населения и сохранения экологич равновесия.