Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы

В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны. Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны состоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев сосны в 15-20-летнем возрасте отбирают 200-300 пар хвоинок второго и третьего года жизни.

Анализ хвои проводят в лаборатории. Вся хвоя делится на три части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания) и подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в рабочую таблицу 1 с указанием даты отбора проб на каждом ключевом участке.

(5)Биоиндикация — оценка качества природной среды. Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов.

Применение в экологии

Биоиндикация - оценка качества среды обитания и ее отдельных характеристик по состоянию биоты в природных условиях. Для учета изменения среды под действием антропогенного фактора составляются списки индикаторных организмов - биоиндикаторов. Биоиндикаторы - виды, группы видов или сообщества, по наличию, степени развития, изменению морфологических, структурно-функциональных, генетических характеристик которых судят о качестве воды и состоянии экосистем. В качестве биоиндикаторов часто выступают лишайники, в водных объектах - сообщества бактерио-, фито-, зоопланктона, зообентоса, перефитона.

[править]

Применение в геологических исследованиях

Ряд растений-индикаторов определённым видимым образом реагирует на повышенные или пониженные концентрации микро- и макроэлементов в почве. Это явление используется для предварительной оценки почв, определения возможных мест поиска полезных ископаемых.

(6)

БИОСФЕРА, оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (15–20 км), верхнюю часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2–3 км на суше и на 1–2 км ниже дна океана. Термин «биосфера» ввел австрийский геолог Э.Зюсс в 1875, тогда как основы учения о биосфере, которые актуальны и в современной науке, были разработаны В.И.Вернадским.

Биосфера состоит из живого, или биотического, и неживого, или абиотического, компонентов. Биотический компонент – это вся совокупность живых организмов (по Вернадскому – «живое вещество»). Абиотический компонент – сочетание энергии, воды, определенных химических элементов и других неорганических условий, в которых существуют живые организмы.

Биоценоз (от греческих слов bios — жизпь и koinos — общий) — совокупность растений, животных, грибов, микроорганизмов, населяющих определенный участок суши или водоема — биотоп. Все они связаны как между собой, так и с абиотическими факторами среды обитания.
В любой биоценоз входят продуценты (производители) — организмы-аатогрофы, способные создавать органическое вещество из неорганического за счет солнечной энергии или некоторых химических реакций; консументы (потребители) — оргаяизмы-гетеротрофы, питающиеся другими организмами (см. Пищевые цепи); и редуценты (восстановители) — животные, питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги), и непара-зитирующие гетеротрофные микроорганизмы. Редуценты способствуют минерализации органического вещества, его переходу в состояние, усвояемое продуцентами.
Термин «биоценоз» впервые предложил немецкий биолог К. Мёбиус в 1877 г.
Биоценоз и биотоп вместе составляют биогеоценоз (см. Экосистема и биогеоценоз).
Биоценоз животных и растений смешанного леса средней полосы включает несколько сотен видов растений и животных, сообщества некоторых тропических- лесов — несколько тысяч видов. Есть сообщества, состоящие почти полностью из животных, например коралловый риф. Одно сообщество обычно без резкой границы переходит в другое. Опушка леса, берег реки с обитающими здесь как полуводными, так и луговыми растениями — примеры таких переходных зон (экотонов). Иногда именно в экотонах наблюдается наибольшее разнообразие живых организмов. Так, например, на опушках видов птиц чаще заметно больше, чем в глубине леса.
В составе биоценоза обычно легко выделить «центры притяжения» — вид или группу видов, наиболее многочисленные и определяющие продуктивность всего сообщества: в дубраве это дуб, на мидиевой банке — мидии. Иногда внутри сообщества можно выделить более мелкие территориальные объединения организмов, например в той же дубраве это сообщество гниющего пня, включающее грибы, муравьев, жуков, многоножек, моллюсков и множество простейших.

(7)

Биото́п (от греч. βίος — жизнь и τόπος — место) — относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или водоёма, заселённый живыми организмами (занятое одним биоценозом). Биотоп совместно с биоценозом составляет единый биогеоценоз. Термин происходит от немецкого «Biotop», который, в свою очередь, образован сложением греческих слов bios='жизнь' или 'организм' и topos='место'. Биотоп характеризуется местоположением в геопространстве и определенным сочетанием абиотических факторов среды. Совокупность геологических условий образует литотоп, совокупность почвенных условий — педотоп, климатических — климатоп и т. д.

Экосистема или экологическая система (от греч. óikos  — жилище, местопребывание и система), природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной — почва, водоём и т. п.), связанными между собой обменом веществ и энергииЭкологическая система (экосистема) — совокупность популяций различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих между собой и окружающей их средой таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределённо долгое время. Примеры экологических систем : луг, лес, озеро, океан. Экосистемы существуют везде — в воде и на земле, в сухих и влажных районах, в холодных и жарких местностях. Они по-разному выглядят, включают различные виды растений и животных. Однако в «поведении» всех экосистем имеются и общие аспекты, связанные с принципиальным сходством энергетических процессов, протекающих в них.

(8)БИОЭКОЛОГИЯ

дисциплина, изучающая отношение организмов (особей, популяций, биоценозов) между собой и окружающей средой.

Биоэкология - это экология в первоначальном понимании термина,

то есть часть биологии, изучающая отношения организмов (особей,

популяций, биоценозов и т.п.) между собой и окружающей средой. Вместе

с тем - это биологическая основа (базис) современной экологии.

В структуре современной экологии, предложенной Н.Ф. Реймерсом

(1994) [5], биоэкология выглядит следующим образом:

Биоэкология включает в себя системную экологию, экологию систематических

групп, эволюционную экологию и палеоэкологию.

(9)

Эволюция — процесс развития, состоящий из постепенных изменений, без резких скачков (в противовес революции). Чаще всего, говоря об эволюции, имеют ввиду биологическую эволюцию.

Биологическая эволюция — необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом. Биологическая эволюция изучается эволюционной биологией.

Существует несколько эволюционных теорий, общим для которых является утверждение, что ныне живущие формы жизни являются потомками других форм жизни, существовавших ранее. Эволюционные теории отличаются объяснением механизмов эволюции. В данный момент наиболее распространённой является т.н. синтетическая теория эволюции, являющаяся развитием теории Дарвина.

Гены, которые передаются потомству, в результате выражения образуют сумму признаков организма (фенотип). При воспроизведении организмов у их потомков появляются новые или изменённые признаки, которые возникают в результате мутации или при переносе генов между популяциями или даже видами. У видов, которые размножаются половым путём, новые комбинации генов возникают при генетической рекомбинации. Эволюция происходит, когда наследственные различия становятся более частыми или редкими в популяции.

Эволюционная биология изучает эволюционные процессы и выдвигает теории для объяснения их причин. Изучение окаменелостей и разнообразия видов живых организмов к середине XIX века убедило большинство учёных, что виды изменяются с течением времени [1][2]. Однако механизм этих изменений оставался неясен до публикации в 1859 году книги Происхождение видов английского учёного Чарльза Дарвина о естественном отборе как движущей силе эволюции [3]. Теория Дарвина и Уоллеса, в конечном итоге, была принята научным сообществом[4][5]. В 30-х годах прошлого века идея дарвиновского естественного отбора была объединена с законами Менделя, которые сформировали основу синтетической теории эволюции (СТЭ). СТЭ позволила объяснить связь субстрата эволюции (гены) и механизма эволюции (естественный отбор).

(10)

Экономика природопользования – сравнительно молодая наука. Причиной ее зарождения на рубеже 60-70-х г.г. прошлого века послужило осознание учеными и практиками факта ограниченности природных ресурсов, опасности сохранения «техногенного», природоемкого типа развития производительных сил, необходимости проведения природовосстановительных работ в больших масштабах.

Т.о., экономика природопользования призвана более детально изучать воздействие экономики на природу и показывать пути рационального природопользования.

Под природопользованием понимают всю совокупность взаимоотношений человеческого общества с окружающей средой.

В более узком значении понятие «природопользование» трактуют как совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению.

Природопользование рассматривают также как научную дисциплину, исследующую общие принципы рационального использования природных ресурсов.

Экономика природопользования – это наука, изучающая экономическими методами процессы и результаты взаимодействия общества и природной среды, рассматривающая комплекс проблем рационального природопользования.

Предметом экономики природопользования являются социально-экономические отношения, возникающие по поводу добычи, переработки, потребления и использования природных ресурсов в производственной и непроизводственной деятельности человека.

В теоретическом плане экономика природопользования направлена на создание научных основ концепции устойчивого эколого-экономического развития, а ее практическое значение заключается в выработке научно обоснованных рекомендаций по рациональному использованию природных ресурсов и сохранению среды жизнедеятельности человеческого общества.

Глобальная цель экономики природопользования – разработка методов, приемов и способов рационального использования природных ресурсов в хозяйственной деятельности человека для обеспечения экологической безопасности.

(11)

(12)Гетеротипические реакции

гетеротипические реакции - это взаимоотношения между особями разных видов. Влияние, которое оказывают друг на друга два вида, живущих совместно, может быть нейтральным, подходящим или неблагоприятным. Отсюда типы взаимоотношений могут быть последующими:
Нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого воздействия.Конкуренция - каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное действие. Виды конкурируют в поисках еды, укрытия, мест кладки яиц и т. п. Оба вида называют конкурирующими.
Мутуализм - симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают обоюдную пользу.Сотрудничество - оба вида образуют сообщество. Оно не является неотклонимым, так как каждый вид может существовать отдельно, изолированно, но жизнь в сообществе им обоим приносит пользу.
Комменсализм (дословно - "питание вместе за одним столом") - взаимоотношения видов, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося вред другому.Амменсализм - тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде обитания один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия.
Паразитизм - это форма взаимоотношений меж видами, при которой организмы одного вида (паразита, пользователя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (владельца) в течение определённого времени. Хозяевами, как и паразитами, могут быть и животные, и растения.
Хищничество - таковой тип отношений, при котором представители 1-го вида поедают (уничтожают) представителей другого, т. е. организмы 1-го вида служат пищей для другого.Протокооперация (практически: первичное сотрудничество) - простой тип симбиотических связей. При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не непременно для них, т.е. не является непременным условием выживания видов (популяций).

(13)Гетеротрофы (от греческих слов heteros — иной, другой и trophe — пища) — живые организмы, существующие за счет потребления готовых органических веществ, создаваемых автотрофами. К гетеротрофам относятся все животные и человек, грибы, а также растения и микроорганизмы, не обладающие способностью к фотосинтезу или хемосинтезу.
Все необходимые органические вещества гетеротрофы-животные получают в конечном счете из автотрофных организмов. При переваривании органические вещества автотрофов превращаются в низкомолекулярные соединения и в таком виде усваиваются гетеротрофами. Все такие животные обладают голозойным (животным) типом питания (от греческих слов holos — весь, целый и zoon — животное). Го-лозойные животные делятся на травоядных (точнее — растительноядных) и плотоядных в широком смысле этого слова. Есть, впрочем, и всеядные животные, которые могут питаться и растительными и животными организмами, например медведь, свинья. К всеядным гетеротрофам относится и человек.
У других гетеротрофов тип питания сапрофитный. Он характерен для грибов и бактерий. Эти организмы не заглатывают пищу, а получают органические вещества в растворенном виде через клеточные стенки. Примером сапрофитов могут служить дрожжи (из органических веществ им необходим сахар). Без сапрофитов был бы невозможен круговорот веществ в природе, поскольку они осуществляют разложение и минерализацию органических веществ.
Особую группу гетеротрофов составляют организмы-паразиты (см. Паразитизм).
Граница между гетеротрофами и автотрофами не всегда точна, так как известно, что некоторые бактерии и грибы способны усваивать углекислый газ.

Метки:Бактерии, Вещества, Виды, Грибы, Микроогранизмы, Организмы

(14)Гомеостаз экосистемы

Устойчивость и сбалансированность процессов, протекающих в экосистемах, позволяет констатировать, что им в целом свойственно состояние гомеостаза, подобно входящим в их состав популяциям и каждому живому организму. Нестабильность среды обитания в экосистемах компенсируется биоценотическими адаптивными механизмами.

При незначительных нарушениях условий в экосистеме на фоне неизменных средних характеристик среды принципиальная структура биоценоза сохраняется за счет функциональной адаптации. При более существенном нарушении состава биоценоза возникают неустойчивые, сменяющие друг друга сообщества. Этот процесс в идеальном случае ведет к восстановлению исходного типа экосистемы. Экологические сукцессии — одно из наиболее ярких выражений механизма поддержания гомеостаза на уровне экосистемы.

В естественной экосистеме постоянно поддерживается равновесие, исключающее необратимое уничтожение тех или иных звеньев трофической сети. Это является следствием длительного эволюционного процесса, названного Ч. Дарвиным естественным отбором. Любая экосистема всегда сбалансирована и устойчива (гомеостатична), причем системы тем стабильнее во времени и пространстве, чем они сложнее.

Человек постоянно вмешивается в процессы, происходящие в экосистемах, влияя на них в целом и на отдельные звенья, создавая антропогенные помехи. Он все сильнее нарушает природные механизмы контроля или пытается заменять естественные механизмы на искусственные.

(15)ГОМОТИПИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Под гомотипическими реакциями понимают взаимодействия между особями одного вида.

К гомотипическим реакциям кроме группового и массового эффектов относится еще одна форма взаимодействия между особями одного вида - внутривидовая конкуренция.

(16)

(17)Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффекты — термины, предложенные Д.Б.Грассе (1944), обозначают объединение животных одного вида в группы по две или более особей и эффект, вызванный перенаселением среды. В настоящее время чаще всего эти эффекты называются демографическими факторами. Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном уровне, в основе которой лежит внутривидовая конкуренция, которая в корне отличная от межвидовой. Она проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе. Таковы многие птицы и рыбы.

(19). Лихеноиндикация(27) – это метод биоиндикации, в котором биоиндикаторами являются лишайники.

Лишайники – широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.

Вспомните некоторые сведения об этих удивительных организмах.

. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные, листоватые и кустистые.Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения.Погрузившись в такой “сон”, лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.

Методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях:

1. Чем сильнее загрязнен воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (один - два).

Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.      

3. При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники, за ними листоватые, последними – накипные.

выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за “эталон биодиагностики”. Информативными по загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои.

В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические (участки, где разрушен хлорофилл) точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны

(20) Демографическая политика — целенаправленная деятельность государственных органов и иных социальных институтов в сфере регулирования процессов воспроизводства населения, призванная сохранить или изменить тенденции динамики его численности и структуру.

В широком смысле демографическая политика — это политика в области народонаселения. Объектом может выступать население страны, отдельных её районов, когорты населения, семьи определённых типов. Историческая цель демографической политики государства достижение демографического оптимума.  Демографический кризис — невысокие показатели рождаемости, смертности и соответственно естественного прироста. Под демографическим кризисом может пониматься как убыль населения, так и перенаселение.

В первом случае это ситуация, которая складывается в стране или регионе, когда рождаемость падает ниже уровня простого воспроизводства населения, а также ниже уровня смертности. Такая ситуация в данный момент складывается в России.[1][2]

В случае перенаселения, под демографическим кризисом понимают несоответствие численности населения территории её способности обеспечить жителей жизненно необходимыми ресурсами. [3](22)Агроэкосистемы — сознательно спланированные человеком территории, на которых сбалансировано получение сельскохозяйственной продукции и возврат её составляющих на поля для обеспечения круговорота минеральных и органических веществ. В правильно спланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища или луга и животноводческие комплексы.Агроэкосистемы — сознательно спланированные человеком территории, на которых сбалансировано получение сельскохозяйственной продукции и возврат её составляющих на поля для обеспечения круговорота минеральных и органических веществ. В правильно спланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища или луга и животноводческие комплексы.

(23)Закон Толерантности - (ЗАКОН ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОПТИМУМА В. ШЕЛФОРДА) лимитирующий фактор процветания организма может быть как минимумом, так и максимумом экологического фактора, диапазон между которыми определя6ет пределы толерантности организма к данному фактору. Организм может иметь широкие границы устойчивости в отношении одного фактора и узкие в отношении другого.

  Организм с широкими границами по большинству экологических факторов обычно широко распространен (например, воробей). Если условия по одному фактору не оптимальны, то может снизиться предел устойчивости к другому экологическому фактору (например, при низком содержании азота в почве снижается засухоустойчивость злаков).

(25)Концепция «золотого миллиарда»

Золотой миллиард — выражение, означающее население развитых стран с достаточно высоким уровнем жизни в условиях ограниченности ресурсов. Численность данного населения в миллиард связана с численностью суммарного населения таких стран и регионов, как США, Канада, Австралия, Евросоюз, Новая Зеландия, Япония, Израиль к началу третьего тысячелетия. золотой миллиард потребляет львиную долю всех ресурсов на планете. Если хотя бы половина человечества начнёт потреблять ресурсы в таком же объёме, их очевидно не хватит

(27)лихеноиндикация в (19)

(28)

(29)

(30)население и популяция

популя́ция (от лат. populatio — население) — термин, используемый в различных разделах биологии, а также в генетике, демографии и медицине. Самый общий смысл заключается в дословном переводе. Популяция — это человеческое, животное или растительное население некоторой местности. В европейских языках это понятие прежде всего относится к человеку и уже во вторую очередь — к другим живым организмам. В русском языке популяция имеет более специальное значение как термин, преимущественно используемый в биологических и медицинских исследованиях.

Населе́ние — непрерывно возобновляющаяся в процессе воспроизводства совокупность людей, живущих на Земле в целом или в пределах какой-либо её части (стране, части страны, группе стран и т. п.).

(32)Особо охраняемые природные территории (ООПТ) — согласно Федеральному закону Российской Федерации «Об особо охраняемых природных территориях» от 14.03.1995 : «Особо охраняемые природные территории (ООПТ) — участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны. Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния».

Основу системы ООПТ России составляют государственные природные заповедники, национальные парки и государственные природные заказники. В соответствие с постановлением Правительства Российской Федерации от 29.05.2008 № 404 « О Министерстве природных ресурсов и экологии Российской Федерации» государственное управления особо охраняемыми природными территориями осуществляет указанное министерство. Всего в России по состоянию на 2009 год создано более 13 тысяч ООПТ федерального, регионального и местного значения. Из них федеральных ООПТ 266, к которым относятся 101 заповедник, 41 национальный парк и 69 государственных природных заказников федерального значения, а также памятники природы, курорты и др. категории ООПТ. Общая площадь ООПТ федерального значения около 580 тысяч квадратных километров в 84 из 87 субъектов Федерации (нет ООПТ федерального уровня только в городе Санкт-Петербург, Волгоградской и Тульской областях), что составляет приблизительно 3 % территории РФ.

Эта система природных резерватов уникальна и представляет исключительную ценность с точки зрения поддержания естественного функционирования экосистем и сохранения биоразнообразия, в том числе редких и исчезающих видов, а также экологического мониторинга, научных исследований и экологического просвещения не только в российском, но и в мировом масштабе.

[править]

Виды ООПТ и их назначение

Выделяют семь категорий ООПТ:

1. государственные природоохранные заповедники (в том числе биосферные)

2. национальные парки

3. природные парки

4. государственные природные заказники

5. памятники природы

6. дендрологические и ботанические сады

лечебно-оздоровительные местности и курорты

(33)

(34)

(35)Обострение противоречий между экономикой и экологией, экономическими интересами общества в потреблении и ис­пользовании природных объектов и экологическими требова­ниями обеспечения охраны окружающей природной среды на­зывается экологическим кризисом. 
Термин "экологический кризис был введен в середине 1970-х гг., ко­гда на Западе заговорили об обострении до предела противоречий между ростом производительных сил и охраной окружающей среды.
В структуре экологического кризиса выделяют естественную и социальную составляющие:
естественная составляющая свидетельствует о наступлении де­градации, то есть разрушении окружающей человека природ­ной среды;
социальная составляющая означает неспособность государст­венных и общественных структур остановить деградацию ок­ружающей среды, ликвидировать ее негативные последствия и принять меры к оздоровлению природной среды.

(36)см.вопрос 30!

(37)

Принцип Олли: У всех популяций существует определённая плотность, при которой рост численности популяции максимален

(40)

(41)

(42)