Скачать контрольную по экологии

1 Краткая история и предмет экология.

Экология — это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окру-жающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.
Экология как наука сформировалась лишь в середине прошлого столетия, после то-го, как были накоплены сведения о многообразии живых организмов на Земле, об особен-ностях их образа жизни. Возникло понимание, что не только строение и развитие организ-мов, но и взаимоотношения их со средой обитания подчинены определенным закономер-ностям, которые заслуживают специального и тщательного изучения.
Термин «экология» ввел известный немецкий зоолог Э. Геккель, который в своих трудах «Всеобщая морфология организмов» (1866) и «Естественная история миротворе-ния» (1868) впервые попытался дать определение сущности новой науки. Слово «эколо-гия» происходит от греческого oikos, что означает «жилище», «местопребывание», «убе-жище». Э.Геккель определял экологию как «общую науку об отношениях организмов к окружающей среде, куда мы относим в широком смысле все условия существования. Они частично органической, частично неорганической природы; но как те, так и другие име-ют весьма большое значение для форм организмов, так как они принуждают приспосаб-ливаться к себе».
Накопление сведений об образе жизни, зависимости от внешних условий, характере распределения животных и растений началось очень давно. Первые попытки обобщения этих сведений мы встречаем в трудах античных философов. Аристотель (384-322 до н. э.) описал свыше 500 видов известных ему животных и рассказал об их поведении, например о миграциях и зимней спячке рыб, перелетах птиц, строительной деятельности животных, паразитизме кукушки, способе самозащиты у каракатицы и т. д. Ученик Аристотеля, «отец ботаники» Теофраст Эрезийский (371-280 до н. э.) привел сведения о своеобразии расте-ний в разных условиях, зависимости их формы и особенностей роста от почвы и климата.
В ХУII-ХУIII вв. экологические сведения составляли нередко значительную часть в работах, посвященных отдельным группам живых организмов, например в трудах А.Реомюра о насекомых (1734), Л. Трамбле о гидрах и мшанках (1744), или в описаниях путешествий, предпринимаемых натуралистами.
Много путешествий по неизведанным краям России было организовано в XVIII в. В трудах С.Л. Крашенинникова, И.И. Лепехина, П.С. Палласа и других русских географов, и натуралистов указывалось на взаимосвязанные изменения климата, растительности и жи-вотного мира в различных частях нашей обширной страны. П.С. Паллас в своем капиталь-ном труде «Зоография» подробно описал образ жизни 151 вида млекопитающих и 425 ви-дов птиц и такие биологические явления, как миграции, спячка, взаимоотношения родст-венных видов и т. п.
2 Общие закономерности их действие на живые организмы.

Жан Батист Ламарк (1744-1829), автор первого эволюционного учения, считал, что влияние «внешних обстоятельств» — одна из самых важных причин приспособительных изменений организмов, эволюции животных и растений. Дальнейшему развитию экологи-ческого мышления способствовало появление в начале XIX столетия биогеографии. Тру-ды Александра Гумбольдта (1807) определили новое экологическое направление в геогра-фии растений. А. Гумбольдт ввел в науку представление о том, что «физиономия» ланд-шафта определяется внешним обликом растительности. В сходных зональных и верти-кально-поясных географических условиях у растений разных таксономических групп вы-рабатываются сходные «физиономические» формы, т. е. одинаковый внешний облик; по распределению и соотношению этих форм можно судить о специфике физико-географической среды. Появились первые специальные работы, посвященные влиянию климатических факторов на распространение и биологию животных, например книга не-мецкого зоолога К. Глогера об изменениях птиц под влиянием климата (1833) и датчанина Т. Фабера об особенностях биологии северных птиц (1826), К. Бергмана о географических закономерностях в изменении размеров теплокровных животных (1848). А. Декандоль в «Географии растений» (1855) подробно описан влияние отдельных факторов среды (тем-пературы, влажности, света, типа почвы, экспозиции склона) на растения и обратил вни-мание на повышенную экологическую пластичность растений но сравнению с животными.
Профессор Московского университета, К.Ф. Рулье (1814- 1858) разработал широ-кую систему экологического исследования животных, «зообиологии», в его понимании, и оставил ряд трудов типично экологического содержания, например типизацию общих осо-бенностей водных, наземных и роющих позвоночных и т. д.
В 1859 г. появилась книга Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Ч. Дарвин пока-зал, что «борьба за существование» в природе, под которой он понимал все формы проти-воречивых связок вида со средой, приводит к естественному отбору, т. е. является движу-щим фактором эволюции. Стало ясно, что взаимоотношения живых существ и связи их с неорганическими компонентами среды («борьба за существование») — большая самостоя-тельная область исследований.
Термин «экология» прижился не сразу и получил всеобщее признание лишь к концу XIX в. Во второй половине XIX столетия содержанием экологии было в основном изуче-ние образа жизни животных и растений и их адаптации к климатическим условиям: темпе-ратуре и световому режиму, влажности и т. д. В этой области был сделан ряд важных обобщений. Продолжая «физиономическое» направление А. Гумбольдта, датский ботаник Е. Варминг в книге «Ойкологическая география растений» (1895) обосновал понятие о жизненной форме растения. А.Н. Бекетов (1825-1902) выявил связь особенностей анато-мического и морфологического строения растений с их географическим распространением и указал на значение физиологических исследований в экологии. А. Ф. Миддендорф, изу-чая общие черты строения и жизни арктических животных, положил начало применению учения Гумбольдта к зоологическим объектам. Д. Аллен (1877) нашел ряд общих законо-мерностей в изменении пропорций тела и его выступающих частей и в окраске североаме-риканских млекопитающих и птиц в связи с географическими изменениями климата.
В начале XX столетия оформились экологические школы гидробиологов, фитоце-нологов, ботаников и зоологов, в каждой из которых развивались определенные стороны экологической науки. На III ботаническом конгрессе в Брюсселе в 1910 г. экология расте-ний официально разделилась на экологию особей (аутэкологию) и экологию сообществ (синэкологию). Это деление распространилось также на экологию животных, равно как и на общую экологию. Появились первые экологические сводки — руководства к изучению экологии животных Ч. Адамса (1913), книги В. Шелфорда о сообществах наземных жи-вотных (1913), С.А. Зернова по гидробиологии (1913). В 1913-1920 гг. были организованы экологические научные общества, основаны журналы, экологию начали преподавать в университетах.
К 30-м годам, после разносторонних исследований и дискуссий, выкристаллизова-лись основные теоретические представления в области биоценологии: о границах и струк-туре биоценозов, степени устойчивости, возможности саморегуляции этих систем. Углуб-лялись исследования типов взаимосвязей организмов, лежащих в основе существования биоценозов. Разрабатывалась соответствующая терминология.
В разработку физиологических основ экологии растений, продолжая традиции К.А. Тимирязева, много ценного внес Н.А. Максимов.
В 30-х годах оформилась новая область экологической науки — популяционная эко-логия. Основоположником ее следует считать английского ученого Ч. Элтона.
Представления о популяциях стали особенно энергично развиваться в экологии по-сле того, как оформилась популяционная генетика, а в систематике стали рассматривать вид как сложную систему. Развитию популяционных исследований сильно способствовали также запросы практики — острая необходимость разработки основ борьбы с вредителями и конкурентами в сельском и лесном хозяйстве, истощение запасов ряда ценных промысло-вых животных, открытие роли некоторых диких животных в распространении паразитов и возбудителей болезней человека и домашнего скота.
В развитие популяционной экологии в нашей стране большой вклад внесли С.А. Северцов, С.С. Шварц, Н.П. Наумов, Г.А. Викторов, работы которых во многом определя-ют современное состояние этой области науки.
Начало исследований популяций у растений было положено трудами Е.Н. Синской (1948), много сделавшей по выяснению экологического и географического полиморфизма видов.
Параллельно развиваются и другие области экологии, тесно связывающие эту науку с традиционными областями биологии. В развитие морфологической и эволюционной эко-логии животных большой вклад внес М.С. Гиляров, выдвинувший предположение, что почва послужила переходной средой в завоевании членистоногими суши (1949). Пробле-мы эволюционной экологии позвоночных животных нашли отражение в трудах С.С. Шварца.
И.С. Серебряковым была создана новая, более глубокая классификация жизненных форм цветковых растений. Возникла палеоэкология, задача которой — восстановление кар-тины образа жизни вымерших форм.
С начала 40-х годов в экологии возник принципиально новый подход к исследова-нию природных экосистем. В 1935 г. английский ученый А. Тенсли выдвинул понятие экосистемы, а в 1942г. В. Н. Сукачев обосновал представление о биогеоценозе. В этих по-нятиях нашла отражение идея о единстве совокупности организмов с абиотическим окру-жением, о закономерностях, которые лежат в основе связи всего сообщества и окружаю-щей неорганической среды, о круговороте вещества и превращениях энергии.
Экология – это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых её проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учётом изменений, вносимых в среду деятельностью человека.
Следовательно, основным содержанием современной экологии становится исследова-ние взаимоотношений организмов друг с другом и со средой на популяционно-биоценотическом уровне и изучение жизни биологических макросистем более высокого ранга: биогеоценозов (экосистем) и биосферы, их продуктивности и энергетики.
Отсюда очевидно, что предметом исследования экологии являются биологические макросистемы (популяции, биоценозы, экосистемы) и их динамика во времени и про-странстве.
Из содержания и предмета исследований экологии вытекают и её основные задачи, которые могут быть сведены к изучению динамики популяций, к учению о биогеоценозах и их системах. Структура биоценозов, на уровне формирования которых, как было отме-чено, происходит освоение среды, способствует наиболее экономичному и полному ис-пользованию жизненных ресурсов. Поэтому главная теоретическая и практическая задача экологии заключается в том, чтобы вскрыть законы этих процессов и научиться управлять ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты.

2.1 Принципы лимитирующих факторов. Закон толерантности.

Важное следствие иерархической организации состоит в том, что по мере объеди-нения компонентов, или подмножеств, в более «крупные функциональные единицы, у этих новых единиц возникают новые свойства, отсутствовавшие на предыдущем уровне. Такие качественно новые, эмерджентные, свойства экологического уровня или экологической единицы нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Иными словами, свойства целого невозможно свести к сумме свойств его частей. Хотя данные, полученные при изучении какого-либо уровня, помогают при изуче-нии следующего, с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происхо-дящие на этом следующем уровне; он должен быть изучен непосредственно.
Для иллюстрации принципа толерантности приведем два примера, один из химии, другой из экологии. Водород и кислород, соединяясь в определенном соотношении, обра-зуют воду, жидкость, совершенно непохожую по своим свойствам на исходные газы. А определенные водоросли и кишечнополостные животные, эволюционируя совместно, об-разуют систему кораллового рифа, возникает эффективный механизм круговорота элемен-тов питания, позволяющий такой комбинированной системе поддерживать высокую про-дуктивность в водах с очень низким содержанием этих элементов. Следовательно, фанта-стическая продуктивность и разнообразие коралловых рифов — эмерджентные свойства, характерные только для уровня рифового сообщества.
При каждом объединении подмножеств в новое множество возникает по меньшей мере одно новое свойство; предлагается различать эмерджентные свойства, определение которых дано выше, и совокупные свойства, представляющие собой сумму свойств ком-понентов. И те и другие — свойства целого, но совокупные свойства не включают новых или уникальных особенностей, возникающих при функционировании системы как целого. Рождаемость — пример совокупного свойства, поскольку она представляет собой лишь сумму индивидуальных рождений за определенный период, выраженную в виде доли или процента общего числа особей в популяции. Эмерджентные свойства возникают в резуль-тате взаимодействия компонентов, а не в результате изменения природы этих компонен-тов. Части не «сплавляются», а интегрируются, обусловливая появление уникальных но-вых свойств.
Некоторые признаки, естественно, становятся более сложными и изменчивыми, ко-гда по иерархии уровней организации (рис. 1.) продвигаешься слева направо, другие же, напротив, часто становятся менее сложными и менее изменчивыми. Поскольку на всех уровнях функционируют гомеостатические механизмы, а именно корректирующие и урав-новешивающие процессы, действующие и противодействующие силы, амплитуда колеба-ний имеет тенденцию уменьшаться, когда мы переходим к рассмотрению более мелких единиц, функционирующих внутри крупных. Статистически разброс значений целого меньше суммы разброса частей. Например, интенсивность фотосинтеза лесного сообщест-ва менее изменчива, чем интенсивность фотосинтеза у отдельных листьев или деревьев внутри сообщества; объясняется это тем, что если в одной части интенсивность фотосин-теза снижается, то в другой возможно его компенсаторное усиление. Если учесть эмерд-жентные свойства и усиление гомеостаза на каждом уровне, то станет ясно, что для изуче-ния целого не обязательно знать все его компоненты. Это важный момент, поскольку не-которые исследователи считают, что не имеет смысла пытаться изучать сложные популя-ции и сообщества, не изучив досконально составляющие его более мелкие единицы. На-против, изучение можно начать с любой точки спектра при условии, что учитывается не только изучаемый, но и соседние уровни, поскольку, как уже было сказано, некоторые свойства целого можно предсказать, исходя из свойств его частей (совокупные свойства), другие же нельзя (эмерджентные свойства). Идеальное изучение какого-либо уровня сис-темы включает изучение трехчленной иерархии: системы, подсистемы (соседний низший уровень) и надсистемы (следующий верхний уровень).
В соответствии со сказанным мы будем обсуждать принципы экологии на уровне экосистемы, уделяя достаточно внимания таким под системам , как популяция и сообще-ство, и такой надсистеме, как биосфера.

3 Биотическая структура и основные компоненты экосистемы.

Распространение и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами других видов. Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду, а фак-торы этой среды называются биотическими. Представители каждого вида способны су-ществовать в таком окружении, где связи с другими организмами обеспечивают им нор-мальные условия жизни.
Выделяют различные формы биотических отношений. Если обозначить положитель-ные результаты отношений для организма знаком “+”, отрицательные результаты знаком “-”, а отсутствие результатов через “0”, то встречающиеся в природе типы взаимоотноше-ний между живыми организмами можно представить в виде таблицы 7.

Эта схематичная классификация дает общее представление о разнообразии биотиче-ских отношений. Рассмотрим характерные особенности отношений различных типов.
Конкуренция является в природе наиболее всеохватывающим типом отношений, при ко-тором две популяции или две особи в борьбе за необходимые для жизни условия воздейст-вуют друг на друга отрицательно.
Хищничество и паразитизм. Поскольку в структуре экосистемы преобладают пи-щевые взаимодействия, наиболее характерной формой взаимодействия видов в трофиче-ских цепях является хищничество, при котором особь одного вида, называемая хищником, питается организмами (или частями организмов) другого вида, называемого жертвой, при-чем хищник живет отдельно от жертвы. В таких случаях говорят, что два вида вовлечены в отношения \»хищник — жертва\».
Еще один тип взаимодействия видов — паразитизм. Паразиты питаются за счет другого организма, называемого хозяином, однако в отличие от хищников они живут на хозяине или внутри его организма на протяжении значительной части их жизненного цикла. Пара-зит использует для своей жизнедеятельности питательные вещества хозяина, тем самым постоянно ослабляя, а нередко убивая его.
От паразитизма отличается аменсализм, при котором один вид причиняет вред другому, не извлекая при этом для себя никакой пользы. Чаще всего это те случаи, когда причиняе-мый вред заключается в изменении среды. Так поступает человек, разрушая и загрязняя окружающую среду.
Симбиоз — это длительное, неразделимое и взаимовыгодное отношение двух или бо-лее видов организмов. Например, жвачные животные ( коровы, олени) переваривают клет-чатку с помощью бактерий. Стоит только удалить этих симбионтов, и животные погибнут от голода.
Другим вариантом положительных отношений между двумя видами является ком-менсализм. Извлекая из хозяина значительную пользу (пища, убежище), виды — коммен-салы не приносят ему никакой выгоды или заметного вреда. Например, многочисленные виды насекомых встречаются исключительно в муравейниках, норах грызунов, гнездах птиц, используя их как местообитание с более благоприятным микроклиматом.
Нейтрализм — это такой тип отношений. при котором ни одна из популяций не ока-зывает на другую никакого влияния: никак не сказывается на росте его популяций, нахо-дящихся в равновесии, и на их плотности. В действительности бывает, однако, довольно трудно при помощи наблюдений и экспериментов в природных условиях убедиться, что два вида абсолютно независимы один от другого.
Обобщая рассмотрение форм биотических отношений, можно сделать следующие выводы:
— отношения между живыми организмами являются одним из основных регуляторов чис-ленности и пространственного распределения организмов в природе;
— негативные взаимодействия между организмами проявляются на начальных стадиях раз-вития сообщества или в нарушенных природных условиях; в недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодейст-вий больше, чем в старых ассоциациях;
— в процессе эволюции и развития экосистем обнаруживается тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.
Иногда животных, например, многих насекомых, поедающих растения, а также пара-зитов, хищников рассматривают в качестве естественных врагов тех организмов, за счет которых они существуют. Такой подход в принципе неверен. Паразиты и хищники, зоофа-ги и фитофаги являются факторами среды по отношению к своим хозяевам, жертвам и т.п. Следовательно, с общеэкологических позиций все они необходимы друг другу. В естест-венных условиях ни один вид не стремится и не может привести к уничтожению другого. Более того, исчезновение какого-либо естественного “врага” из экологической системы может привести к вымиранию того вида, на котором развивается этот “враг”.
Все эти обстоятельства человек должен учитывать при проведении мероприятий по управлению экологическими системами и отдельными популяциями с целью использова-ния их в своих интересах, а также учитывать косвенные последствия, которые могут при этом иметь место.

4 Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни, энергия в экологических сис-темах.

Рассматривая общий поток энергии, характеризующий среду экосистемы, выделим часть которая, проходит через живые компоненты экосистемы.
Перенос энергии пищи от ее источника — автотрофов (растений) через ряд организ-мов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой це-пью. Пищевые цепи можно разделить на два типа: пастбищная цепь, которая начинается с зеленого растения и идет далее к пасущимся растительноядным животным (т.е. к организ-мам, поедающим живые растительные клетки или ткани) и к хищникам (организмам, по-едающим животных); и детритная цепь, которая от мертвого органического вещества идет к микроорганизмам, а затем к детритофагам и к их хищникам. Пищевые цепи не изолиро-ваны одна от другой, а тесно переплетаются друг с другом, образуя, так называемые, пи-щевые сети.
В сложных природных сообществах организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней, считаются принадлежащими к одному трофиче-скому уровню. Первый трофический уровень представлен первичными продуцентами или автотрофами; к ним относятся зеленые растения, которые способны использовать солнеч-ный свет для образования химических соединений, богатых энергией. Второй трофиче-ский уровень образуют растительноядные животные, называемые первичными консумен-тами. Плотоядных, которые питаются растительно-травоядными называют вторичными консументами или первичными хищниками; они занимают третий трофический уровень. Хищники, питающиеся первичными хищниками, в свою очередь, образуют четвертый трофический уровень и называются третичными консументами или вторичными хищни-ками. Точно также животные, потребляющие вторичных хищников называются четвер-тичными консументами или третичными хищниками, они находятся на пятом трофиче-ском уровне и т.д.
Эта трофическая классификация относится к функциям, а не к видам как таковым. Поскольку многие животные всеядны и питаются как растениями, так и животными, т.е. одновременно получают энергию с нескольких разных трофических уровней, их невоз-можно отнести к определенному уровню. Принято считать, что такие организмы представ-ляют сразу несколько трофических уровней, а их участие в каждом уровне пропорцио-нально составу их диеты.
В исследованиях структуры сообществ понятие трофического уровня оказалось чрезвычайно полезной абстракцией. Оно облегчает изучение потока вещества и энергии через сообщество и подчеркивает различия между взаимодействиями, которые протекают внутри трофических уровней и между ними.
Принцип организации пищевых цепей и действия двух законов термодинамики можно уяснить, рассмотрев схему переноса энергии на рис. 3. На этой схеме четырех-угольники изображают трофические уровни, \»трубы\» — потоки энергии от каждого уровня или к нему. Как требует первый закон термодинамики, приток энергии уравновешивается ее оттоком, и каждый перенос энергии сопровождается ее рассеянием в форме недоступ-ной для использования тепловой энергии (при дыхании), как того требует второй закон.

Рис.3. Упрощенная схема потока энергии, показывающая три трофическиих уровня (I, II и III ) в линейной пищевой цепи ( E.Odum, 1963.)
I — общее поступление энергии; LA — свет, поглощаемый растительным покровом; PG — валовая первичная продуктивность ; А — общая ассимиляция; PN — чистая первичная про-дукция; P2-3 — вторичная продукция (консументов); NU- неиспользуемая (накапливаемая или экспортируемая энергия); NA- неассимилированная консументами (выделенная с экс-крементами) энергия; R — дыхание.
Представленная схема потоков энергии на трех трофических уровнях сильно упро-щена. Но она позволяет ввести принятые в литературе обозначения разных потоков и ясно показывает, что на каждом последующем уровне поток энергии сильно уменьшается неза-висимо от того, рассматривается ли общий поток (I — общий поток энергии и А — общая ас-симиляция) или компоненты Р (продуктивность биомассы)и Р (дыхание). Показано, что на первом трофическом уровне поглощается около 50 % падающего света, а превращается в энергию пищи всего 1 % поглощенной энергии, а также \»двойной метаболизм\» продуцен-тов (т.е. валовая и чистая продукция). Вторичная продуктивность ( Р ) на каждом после-дующем трофическом уровне консументов составляет около 10 % предыдущей , хотя на уровне хищников эффективность может быть выше, скажем 20 %. Если питательная цен-ность источника энергии велика (например, продукт фотосинтеза, извлекаемый или выде-ляемой прямо из растительных тканей), то эффективность переноса энергии может быть гораздо выше. Но поскольку и растения, и животные производят, много трудноперевари-ваемого вещества (целлюлоза, лигнин, хитин), а также химические ингибиторы, препятст-вующие поеданию различными консументами, средняя эффективность переноса энергии между трофическими уровнями в целом составляет 20 % и менее.

5.Эволюция биосферы земли.

Универсальный эволюционизм позволяет рассматривать развитие мирового эволю-ционного процесса в контексте непрерывного разрушения старых организационных форм существования материи, которые дают материал для возникновения новых, в том числе и более сложных. Вместе с появлением новых форм организации, то есть новых систем, воз-никают и новые принципы отбора, которые не зачеркивают тех, которые определяли ранее развитие мира.
При развитии биосферы непрерывно росли разнообразие и сложность организаци-онных структур живого мира (как единой системы-биосферы, так и ее компонентов).
Но сохранялась и иерархия: примитивные формы жизни не исчезают, а продолжают играть важнейшую роль в функционировании биосферы как единой системы. «Все дер-жится на прокариотах» и «примитивные форма жизни — основа элитарных» -эти два ут-верждения сохраняют свое значение относительно всех миллиардов лет эволюции биосфе-ры, обеспечивая ее стабильность. Эти утверждения не теряют своего смысла и истории общества. Элитарные структуры открывают новые горизонты развития, а примитивные обеспечивают стабильность организации живого вещества.
Возникновение жизни, поставившие себе на службу с помощью фотосинтеза энер-гию Солнца, резко ускорило все процессы земной оболочки. Она становится частью новой системы биосферы , которая начинает развиваться в совершенна ином темпе и по иным законам.
За относительно короткое по экологическим масштабам время биосфера представ-ляет множество перестроек. Одна из них – появление эукариотов и кислородного дыхания – ёщё раз многократно ускорила эволюцию биосферы. Переход от прокариотов ( самые древние организмы характеризующие отсутствием в клетках постоянного ядра ) к эука-риотов ( высшие организмы ) по своим масштабам и последствиям сопоставим с появле-нием жизни : прокариоты не знали смерти – их можно было уничтожить , но смерть не бы-ла закодирована в их генетическом аппарате. Если жизнь была «открытием » прокариотов и их предшественников, то смерть пришла вместе с эукариотами . Возможность смены по-колений была ещё одной причиной, многократно ускорившей эволюционные процессы .
Создавая сложнейшие технически управляемые системы, человек обеспечивает их стабильность, обеспечивает их стабильность. В природных системах всё ни так : отдель-ный биоценоз, а тем более биосфера в целом , сохраняет свою стабильность за счёт неус-тойчивости, гибели отдельных ёё элементов . Совершенствование природных систем про-исходит за счет замены её компонентов всё более совершенными . То же самое имеет ме-сто в общественных социальных системах , и в экономике в частности.
В истории информационной эволюции биосферы особую роль играет становление разума. В самом деле, нейроны, сами по себе, практически одни и те же у всех живых су-ществ, обладающим мозгом. Однако ( и это экспериментальный факт ) существовал неко-торый порог сложности связей между нейронами и возможностью увеличения их количе-ства, после которого мы уже можем говорить об интеллекте, о разуме, о мышлении.
Мышление как природные явление рассматривается подобно феномену жизни, в качестве некоторого системного свойства. Его особенности не выводимы из свойств от-дельных нейронов и отдельных связей между ними, играющих, по – видимому, лишь роль каналов для передачи информации. И у нас пока нет никакого намёка на понимание такого алгоритма развития, который наделил совокупность нейронов совокупностью выделять собственное « Я », фантазировать, строить картины мира, одним словом ,способностью к мышлению.
Антропогенные воздействия на окружающую среду оказались деструктивными. Они « заменили » биогенную эволюцию, разрушив естественные системы природы. Эво-люция вынуждена идти экстенсивно, под воздействием внешних факторов, с темпом, дик-туемым человеком , а не ходом естественных явлений.
Доминирует преобразующая человеческая деятельность. В этом свете вслед за пря-мым уничтожением видов следует ожидать самодеструкцию живого. Фактически этот процесс и идет в виде массового размножения отдельных организмов, разрушающих сло-жившие экосистемы

6 Количественное изучение биохимических процессов.

Ведущую роль в отборе играли верхние уровни биосферы, и они же фактически на-правляли эволюцию. Антропогенные изменения биосферы, идущие с большой скоростью, в любой момент могут дать толчок для нового ускорения эволюционных перестроек. Это будет означать капитальную перестройку экологических условий на планете. Едва ли к ней готово человечество. Нужны какие-то количественные данные для выяснения, что опасно, а что еще не опасно в ходе ускоренной эволюции среды и жизни на планете. Таки-ми критическими маркерами видимо могут быть «точки Пастера» и правила одного и де-сяти процентов.
Основной «точкой Пастера» служит момент, когда уровень содержания кислорода в атмосфере Земли эволюционно достиг примерно 1% современного. С этого времени ста-ло возможна аэробная жизнь. Предполагается, что накопление кислорода шло взрывооб-разно и заняло в эволюции не больше 20 тысяч лет. Вторая «точка Пастера» — достижение содержания кислорода в атмосфере планеты около 10% от современного. Это привело к возникновению предпосылок формирования озоносферы. Жизнь стала возможной на мел-ководьях, а затем и на суше.
«Точки Пастера», как и закон пирамиды энергии Линдемана, дали повод для фор-мулировки правил одного и десяти процентов. Конечно, 1 и 10- числа приближенные: око-ло 1 и примерно 10. «Магическое число» 10 % возникает из соотношения возможностей потребления энергии и «мощностей», необходимых для стабилизации среды. Для биосфе-ры доля возможного потребления энергии и «мощностей», необходимых для стабилиза-ции среды. Для биосферы доля возможного потребления общей первичной продукции не превышает 1%. Как только человечество на грани прошлого и настоящего веков стало ис-пользовать большее количество продукции биосферы (сейчас не менее 10 % ) , перестал удовлетворяться принцип Ле Шателье – Брауна : растительность не давала прироста био-массы в соответствии с увеличением концентрации СО2. Эмпирическая порог потребления 5-10 % от суммы вещества,приводящей с переходом че-рез негативно заметным изменениям системы природы, достаточно признан. Ориентиро-вочно можно разделить начинающиеся переходы, с одной стороны ,для природных систем с организменным типом управления, с другой для популяционных систем. Для первых ин-тересующие для нас величин таковы : порог выхода из стационарного состояния — до 1 % от потока энергии ( «норма » потребления ) и порог саморазрушения – около 10% от этой « нормы ». Для популяционных систем превышение в среднем 10% объёма изъятия приво-дит к выходу этих систем из стационарного состояния .

7 Кислотные дожди

Термином \»кислотные дожди\» называют все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, — рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды равняется 5.6). Выделяющиеся в процессе человеческой деятельности двуокись серы (SO2) и окислы азота (NОx) трансформируются в атмосфере земли в кислотообразующие частицы. (\»ХХ век: последние 10 лет.\» с. 91) Эти частицы вступают в реакцию с водой атмосферы, превращая ее в растворы кислот, кото-рые и понижают рН дождевой воды. Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом. Его внимание привлек виктори-анский смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются од-ной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме- того кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в не-годность автомобили, понижают плодородие почв и могут приводить к просачиванию ток-сичных металлов в водоносные слои почвы.
Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происхо-дит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как двуокись углерода (СО2), вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кисло-та (CO2 + H2O —> H2CO3). .
Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загряз-няющими веществами, как оксид серы (SO2) и различными оксидами азота (NOх). Эти ве-щества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельно-сти металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древе-сины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот — сер-ной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.
Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне. Он также уничто-жает растительность на суше. Ученые считают, что хотя до сегодняшнего дня механизм до конца еще не изучен, \»сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы… в совокупности приводят к деградации лесов
Экономические потери от кислотных дождей в США, по оценкам одного исследо-вания, составляют ежегодно на восточном побережье 13 миллионов долларов и к концу века убытки достигнут 1.750 миллиардов долларов от потери лесов; 8.300 миллиардов долларов от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо) и только в штате Минессота 40 миллионов долларов на медицинские расходы. Единственный способ изменить ситуа-цию к лучшему, по мнению многих специалистов,- это уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

8 Концепция взаимодействия общества и природы.

Как и любая другая отрасль права, международное экологическое право нуждается в определении основных направлений своей дея¬тельности в сфере общественных экологиче-ских отношений, кото¬рые составляют предмет данной отрасли права.
Впервые принципы международного экологического права были сформулированы в Декларации Стокгольмской конференции ООН 1972 г. по проблемам окружающей челове-ка среды.
Принцип первый (основной): государство вправе использо¬вать собственные ресурсы в соответствии со своей национальной по¬литикой в подходе к проблемам окружающей сре-ды. На них лежит ответственность за то, чтобы деятельность в пределах их юрисдик¬ции или контроля не причиняла ущерба окружающей среде других государств или районов, лежащих за пределами национальной юри¬сдикции.
Принцип второй заключается в том, что природные ресурсы Зем¬ли, включая воздух, воду, землю, флору, фауну и особенно репрезен¬тативные образцы естественных экоси-стем, должны быть сохранены на благо нынешнего и будущих поколений путем тщатель-ного пла¬нирования деятельности человека и управления ею по мере необхо¬димости.
Принцип третий: невозобновимые ресурсы должны разрабаты¬ваться таким образом, чтобы обеспечивалась их защита от истоще¬ния в будущем и чтобы выгоды от их разра-ботки в международных пространствах получало все человечество.
Формулирование принципов международного экологического права продолжила Всемирная хартия природы, которая была одоб¬рена Генеральной Ассамблеей ООН и про-возглашена в резолюции от 28 октября 1988 г. В ней определялся ряд принципов :
1) биологические ресурсы используются лишь в пределах их при¬родной способности к восстановлению;
2) производительность почв поддерживается или улучшается благодаря мерам по со-хранению их долгосрочного плодородия и процесса разложения органических веществ, по предотвращению эрозии и любых других форм саморазрушения;
3) ресурсы многократного пользования, включая воду, использу¬ются повторно или ре-циклируются;
4) невозобновляемые ресурсы однократного пользования эксплу¬атируются в меру, с учетом их запасов, рациональной возможности их переработки для потребления и совмес-тимости их эксплуатации с функционированием естественных систем;
5) должны приниматься особые меры с целью недопущения сбро¬са радиоактивных и токсичных отходов;
6) необходимо воздерживаться от деятельности, способной нане¬сти непоправимый ущерб природе,
7) районы, пришедшие в результате деятельности человека в упа¬док, подлежат восста-новлению в соответствии с их природным по¬тенциалом и требованием благосостояния проживающего в этом районе населения.
Антропогенный фактор всегда имел двоякое значение: нельзя не¬дооценивать нынеш-нюю роль человека в окружающей среде, но и вред, наносимый им природе, ни в коей ме-ре нельзя упускать из ви¬ду. В связи с научно-технической революцией риск причинения ущерба природе возрос, так как интенсифицировались методы воз¬действия на природные объекты, что в некоторой мере обусловило менее тщательный подход к сохранению их ценных свойств. Восста¬новление таких районов — задача как отдельного государства, так и мирового сообщества в целом.
На 45-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН мировое сообщест¬во одобрило резолю-цию 45/212 «Сохранение глобального климата для нынешнего и будущих поколений» , в которой рассматривалась разработка рамочной Конвенции об изменении климата. Было отме¬чено, что в своей деятельности по достижению цели Конвенции сто¬роны руково-дствуются следующими принципами:
1. Сторонам следует защищать климатическую систему на благо нынешнего и будуще-го поколений в соответствии с их общей, но дифференцированной ответственностью и имеющимися у них воз¬можностями. Соответственно, сторонам, являющимся развитыми странами, следует играть ведущую роль в борьбе с изменениями кли¬мата и его отрица-тельными последствиями.
2. Необходимо в полной мере учесть конкретные потребности и особые обстоятельства сторон, являющихся развивающимися стра¬нами, особенно тех, которые особо уязвимы по отношению к отрица¬тельным последствиям изменения климата. Этот принцип как нельзя лучше показывает дифференцированность в подходе к участию в данной Конвенции стран с различным состоянием экономики, индустрии и географическим расположени¬ем (бли-зость или удаленность от экватора, полюсов, наличие опреде¬ленных водных бассейнов и т д )
3. Сторонам следует принимать предупредительные меры с це¬лью прогнозирования, предотвращения или сведения к минимуму причин изменения климата и смягчения его отрицательных послед¬ствий. Нелишне здесь было бы заметить, что принятие эффектив-ных предупредительных мер в государствах с неразвитой экономикой возможно лишь при активном содействии развитых стран. Первый принцип данной Конвенции указывает на необходимость такого ро¬да взаимодействия
4. Стороны имеют право на устойчивое развитие и должны ему содействовать. Поли-тика и меры в области защиты климатической системы от антропогенных изменений должны соответствовать ус¬ловиям каждой стороны и быть интегрированными с нацио-нальны¬ми программами развития.
5. Сторонам следует сотрудничать в целях содействия установле¬нию благоприятной и открытой международной экономической си¬стемы, которая приводила бы к устойчивому росту и развитию всех сторон, особенно сторон, которые являются развивающимися стра¬нами, позволяя им таким образом лучше реагировать на проблемы изменения климата. Меры, принятые в целях борьбы с изменением климата, включая односторонние меры, не должны служить средством произвольной или необоснованной дискриминации или скры-то¬го ограничения международной торговли.
Данный принцип равно связан как с экономическими, так и с экологическими про-блемами. Если следовать ему, то возможно ожидать как оздоровления климата, так и оздо-ровления экономики в разви¬вающихся странах, а последняя часть этого принципа говорит о га¬рантиях в такого рода сотрудничестве.
Рамочная Конвенция ООН об изменении климата была подписа¬на в период работы конференции, состоявшейся в Рио-де-Жанейро с 3 по 14 июня 1992 г. Там же была приня-та Декларация по окружаю¬щей среде и развитию, которая подтверждает Декларацию Сток¬гольмской конференции, развивает ее положения и преследует цель установления но-вого, справедливого, глобального партнерства путем создания новых уровней сотрудниче-ства между государства¬ми, ключевыми секторами общества и людьми, заключения между¬народных соглашений, обеспечивающих уважение интересов всех народов и защиту цело-стности глобальной системы окружаю¬щей среды.

Основные промышленные методы переработки и использования твердых промыш-ленных и бытовых отходов.
Удаление твердых бытовых отходов.
Отходы-опасные источники загрязнения поверстностных и подземных вод, почв и расте-ний. Полигоны-это природоохранные сооружения обеспечивающие защиту от загрязнений атмосферы, почв и поверхностно-грунтовых вод. Препядствует распространению болезне-творных организмов.
Методы переработки ТБО
1.Сжигание и пиролиз ТБО:
а) Слоевое сжигание неподготовленных исходных отходов
б) Слоевое или камерное сжигание специально подготовленных отходов.
в) Пиролиз отходов.
г) Пиролиз отходов прошедших подготовку
2. Компостирование- это технология переработки отходов основанное на их естественном биоразложении.
3.Брекетирование
4. Захоронение
Удаление промышленных отходов
Виды промышленных отходов:
1) твердые (металлы, дерево, пластмасс)
2) Лом — изношенные и вышедшие из употребления детали и изделия из металла и сплавов
3) Отходы металлов называют промышленные отходы всех стадий переделок, содер-жащие металлы или состоящие из них
Основные операции первичной переработки металлоотходов.
1).Сортировка заключается в разделении лома по видам металлов.
2) Разделение лома- удаление неметаллических включений
3) Механическая обработка- рубка, резка и т.д.

1) Механическая обработка – рубка, резка и т. д.

9 Экологические фонды.

Для обеспечения надежного финансирования различных видов природоохранной деятельности в Российской Федерации создается система экологических фондов, вклю-чающая Федеральный экологический фонд, соответствующие республиканские фон-ды(краевые, областные и местные) экологические фонды, страховые фонды окружающей среды, экологические фонды предприятий. Федеральный экологический фонд- внебюд-жетная государственная организация, осуществляющая свою деятельность под руково-дством Правления. Основной задачей фонда является финансирование всех видов приро-доохранной деятельности, имеющих общефедеральное и межрегиональное значение. Средства фонда формируются за счет отчислений республиканских, краевых и областных экологических фондов в размере 10% , собственной коммерческой деятельности, инвести-ционной, банковской, страховой, издательской и иной деятельности, не запрещенной зако-нодательством
Правление ежегодно отчитывается о расходовании средств перед собранием пред-ставителей республиканских, областных, краевых комитетов по экологии и природополь-зованию.
Учредителями этих фондов являются соответствующие комитеты по экологии и природопользованию. Экологические фонды являются юридическими лицами и действуют самостоятельно в пределах утвержденных смет, имеют самостоятельный баланс и могут иметь филиалы и отделения.
Эти экологические фонды являются неотъемлемой частью экономического меха-низмы регулирования природопользования, образуются за счет средств, поступающих от предприятий, учреждений, организаций, отдельных граждан, а также физических и юри-дических лиц.
Необходимо создать при Правительстве РФ и иметь региональные отделения для по-крытия непредвиденных расходов, возникающих в результате стихийных бедствий, круп-ных аварий и катастроф. Основным источником формирования должны стать страховые взносы предприятий, деятельность которых сопряжена с риском экологических опасных аварий и нарушений технологического режима.
Экологические фонды предприятий
Эти фонды в перспективе предлагается формировать за счет средств отчислений от при-были, а также других поступлений. Прибыль, направляемая в эти фонды, не подлежит на-логообложению. Средства данных фондов используются для осуществления в заданные сроки природоохранных мероприятий по достижению выбросов в соответствии с установ-ленными стандартами.

10 Список использованной литературы.

1. Ю.Одум . Экология. М.: Мир, 1986. Т. 1 и 2.
2. Ю.Одум . Основы экологии. М.: Мир, 1975.
1.М.Бигон, Дж. Харпер, К.Р. Таунсенд. Экология. Особи, популяции, сообщества. М.: Мир, 1990. Т. .
2. А.М.Гиляров. Популяционная экология. М.: МГУ, 1990.
3. Д.Ф.Оуэн. Что такое экология? М.: Лесн.пром-сть.1984.
4. Э.Пианка. Эволюционная экология. М.: Мир, 1981.
5. В.Д.Федоров, Т.Г.Гильманов. Экология. М.: МГУ, 1980.
6. Р.Риклефс. Основы общей экологии. М.: Мир, 1979.
7. В.Лархер. Экология растений. М.: Мир, 1978.
8. Э.Макфедьян. Экология животных. М.: Высш. школа, 1963.
9. Э.Макфедьян. Экология животных ( цели и методы). М.: Мир, 1966.
10. Ю.А.Израэль. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидроме-теоиздат, 1984.
11. Н.Н.Моисеев. Экология человечества глазами математика. М.: Молодая гвардия, 1988.
12. Е.И.Захаров, Н.М.Качурин, И.В. Панферова. Основы общей экологии. Тул.политтехн.ин-т. Тула, 1992.
13. Н.М.Чернова, А.М.Былова. Экология. М.: Просвещение, 1988.
14. Р.Дажо. Основы экологии. М.: Мир, 1975.
15. Г.А.Новиков. Основы общей экологии и охраны природы. Л., 1979.
16. В.И.Вернадский. Биосфера. М., 1967.
17. В.И.Вернадский. Живое вещество. М., 1978.
18. Н.Ф.Реймерс. Охраны природы и окружающей человека Среды: Слов.-справ.- М.: Просвещение, 1992.
19. Н.Грин, У.Стаут, Д.Тейлор. Биология. М.: Мир, 1990. Т. 1,2 и 3.
20. Б.Небел. Наука об окружающей среде: Как устроен мир.: В 2-х т. -М.: Мир, 1993.

Скачать можно по ссылке…