Жизнедеят.
min 1 2 3 max
фактор
Пределы толерантности
2 - зона нормальной жизнедеятельности
1,3 - зона угнетения
Закон минимума выдвинут в 1840 г. основоположником агрохимии Ю. Либихом. Этот закон справедлив для различных экологических факторов и для различных организмов. Жизненные возможности организма лимитирует тот экологических фактор, количество которого близко к необходимому организму минимуму и дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма. (Пр.: нехватка витаминов, микроэлементов и т. д.) Закон минимума дополняется законом максимума американского ученого Шелфорда: увеличение интенсивности экологических факторов не может увеличить продуктивность организмов сверх существующих пределов, а избыток какого-либо фактора может привести к тяжелым отклонениям. (Пр.: избыток влаги (задыхание корней, гниение, закисание почвы), солнечного излучения; избыток витамина) Итак, среди всех экологических факторов сильнее действуют те, которые близки к максимально или минимально возможному значениям. Факторы, присутствующие как в избытке, так и в недостатке и ограничивающие жизнедеятельность организма, называются лимитирующими. Законы о лимитирующих факторах упрощают изучение сложных экологических систем. При этом главное внимание уделяется только тем из множества экологических факторов, которые близки к необходимым организму максимуму или минимуму.
Шелфорду принадлежит и формулировка закона толерантности, как бы суммирующего законы максимума и минимума: лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между допустимыми минимумом и максимумом определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.
Таким образом толерантность - это способность организмов выносить отклонения экологических факторов от оптимальных для этих организмов значений.
Закон толерантности дополняют следующие положения:
организмы могут иметь широкий диапазон в отношении одного экологического фактора и узкий в отношении другого;( Пр.: растение по разному реаг. на колеб воды в почве и температуры). N организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех факторов обычно наиболее распространены;(Пр. : воробей - журавль). если условия по одному фактору не оптимальны, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении других факторов. (Пр.: холод - требуется насыщенное питатель веществами пища); Адаптации. Жизненные формы.Для каждого вида организмов существуют свои оптимальные параметры экологических факторов (свой диапазон толерантности). При постоянном воздействии какого-либо экологического фактора сверх лимитируемых пределов организм должен либо адаптироваться к новым параметрам, либо погибнуть. У различных видов организмов - различные способности к адаптации. Адаптациями называют эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность при колебании уровней экологических факторов.
Таким образом, организм не может изменить параметры экологических факторов и должен менять свою структуру или поведение. Различают следующие виды адаптаций:
морфологические - изменение строения тела
физиологические - изменение строения внутренних органов (Пр.: организм верблюда способен синтезировать воду при помощи окисления накопленного жира); поведенческие - изменение поведения ( Например, перелеты птиц - стремятся избежать экстремальных условий.Иногда адаптации различных видов в сходных условиях приводят к одинаковым структурам (природа выбирает одно, наиболее перспективное направление). Пр.: пустынные растения - кактусы, молочаи - имеют одинаковые приспособления для выживания в пустыне Группа видов, имеющая сходные приспособительные структуры для обитания в одинаковых условиях, называется жизненной формой. Внешне жизненные формы характеризуются схожестью строения тела и поведенческих признаков.
24. Экологическая валентность (пластичность). Организмы различаются своей способностью к адаптации: одни адапт. легко и быстро, другие медленно и с трудом. Способность вида адаптироваться к экологическим факторам называется экологической валентностью или пластичностью вида. Чем выше пластичность, тем легче происходит адаптация. Примеры узкого приспособления к своим биотопам - кактусы (приспособление к нехватке воды), кувшинки (к жизни в воде), и т. д. Существуют виды, способные жить в очень разных условиях, например, одуванчик. Пластичность тесно связана с диапазонами толерантности: чем выше пластичн., тем шире пределы толерантности (Пр.: воробей более пластичный вид, чем журавль).
Растения и животные могут обитать только там, где условия подходят для них. Каждый организм имеет свое местообитания - место, где он живет или где его обычно можно найти. В экологии существует более емкое понятие - экологическая ниша, включающее в себя не только физическое место, занимаемое организмом, но и его роль в сообществе, а также степень его адаптации к внешним факторам, т. е. положение относительно абиотических условий существования (температуры, давления, и т. п.). Совокупность параметров всех факторов среды, при которых возможно существование данного вида, называется экологической нишей.
Для каждого вида существует свой набор оптимальных параметров экологических факторов, а значит, и своя экологическая ниша. Кроме того, различают фундаментальную и реализованную ниши. Фундаментальная - та, которую вид мог бы занимать в отсутствии врагов, реализованная - имеющая место в действительности, всегда меньше фундаментальной.
3 лекция.
Тема. Прикладные аспекты экологии. Охрана окружающей природной среды
26. Природные ресурсы и их классификация.
Природные ресурсы - это запасы природных богатств, используемых человеком, т. е. средства существования людей, которые не созданы их трудом, но находятся в природе.
Ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые. Исчерпаемые ресурсы бывают возобновимыми, относительно возобновимыми и невозобновимыми.
ресурсы
неисчерпаемые исчерпаемые
Неисчерпаемыми являются космические, климатические, водные и воздушные ресурсы (но качественно - изменяются). Космические ресурсы - солнечная радиация, энергия приливов и отливов; климатические - атмосферный воздух, энергия ветра, атмосферные осадки; водные - запасы воды на Земле.
Исчерпаемые ресурсы делятся на классы, в зависимости от возможности их восстановления и от скорости восстановления. Восстанавливаются ресурсы с разной скоростью: животные - несколько лет, леса - 60-80 лет, почва - тысячелетия. Возобновимые ресурсы - растительный, животный мир, некоторые минеральные ресурсы (например, соли). Но: темпы расходов должны соответствовать темпам их возобновления, иначе - становятся невозобновимыми. Относительно возобновимые - почва (рыхлый поверхностный слой суши, способный давать урожай - создается очень медленно при участии климата и живых организмов). (сантиметровый слой образуется неск. столетий, а разрушается за неск. лет или даже дней. Невозобновимые - совершенно не восстанавливаются, или восстанавливаются значительно медленнее, чем потребляются (полезные ископаемые).
Кроме того, ресурсы можно классифицировать на заменимые (уголь, дрова для отопления) и незаменимые (кислород для дыхания).
Охрана природных ресурсов состоит в бережном рациональном использовании, меньшем потреблении, поиске заменителей.
27. Принципы рационального природопользования. Безотходные технологии.
При переходе от биосферы к ноосфере важным этапом является разработка и внедрение в жизнь принципов рационального природопользования. Человеку необходимо научиться так регулировать свою хозяйственную деятельность, чтобы удовлетворение его потребностей не шло вразрез с интересами окружающей среды. Следует рационально организовать систему управления природопользованием.
Существуют две основные задачи, стоящих перед современными производителями, а именно: 1) сократить добычу и вовлечение в производство новых ресурсов; ввести строгий учет ресурсов + создание ресурсо - и энергосберегающих технологий); 2) с максимальной выгодой сократить количество отходов (создание безотходных технологий).
Первая задача состоит в уменьшении потребления природных ресурсов. На решение первой задачи направлена разработанная в нашей стране система кадастров, являющаяся основной формой учета управления природопользованием. Кадастр - это совокупность данных о качественном и количественном состоянии природных ресурсов с их эколого-социально-экономической оценкой. Т. е. в кадастре сведены все данные о количестве и местонахождении природных ресурсов, их качестве, дана оценка экологического состояния объектов и определены параметры потребления. В настоящее время действуют следующие основные кадастры: земельный, лесной, водный, запасов полезных ископаемых, и др. Система кадастров предназначена для согласования показателей учета и потребления различных природных ресурсов. Система кадастров позволит разумно регулировать потребление ресурсов, с учетом их строгой экономии. С целью экономии природных ресурсов в промышленные процессы внедряются ресурсо - и энергосберегающие технологии. Ресурсосберегающие технологии - это технологии с минимальным расходом материалов и энергии на всех этапах производства. Кроме экономии вещества необходимо экономить энергоресурсы. Для этого в производстве необходимо выбирать наименее энергоемкие технологические схемы, в быту - применять технику с низкой энергоемкостью, а также повышать теплоизоляцию зданий, что позволит сократить затраты энергии на обогрев жилья. Вторая задача - уменьшение кол-ва отходов. В настоящее время лишь 2-5 % сырьевых материалов переходит в продукцию, а 95-98 превращается в отходы. Человечество в основном работает на производство отходов, при этом происходит интенсивное загрязнение окружающей среды. Полное использование отходов возможно путем создания безотходных технологий - замкнутых технологических процессов. Основой безотх. пр-в является цикличность вещественно-энергетических потоков. Все сырье вовлечено в следующий цикл: сырьевые ресурсы → производство → потребление → вторичные ресурсы. Такая схема напоминает малый круговорот веществ.Безотходные производства должны быть организованы таким образом, чтобы отходы не образовывались. Для этого следует разделить технологические процессы на две части: производящую основную продукцию и преобразующую отходы, причем м/у этими частями необходимо устойчивое равновесие. При этом образующиеся неперерабатываемые остатки должны расщепляться на элементы, которые могут быть возвращены в окружающую среду без нарушения биогеохимических круговоротов.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
