Реферат на тему: Екосистеми - Екологія - Реферати - Каталог статей

Реферат на тему: Екосистеми. ЗМІСТ ВСТУП Жива природа - це складне сполучення організмів, популяцій і співтовариств, що існують у різноманітному і безперестанно мінливому світі. Екологія як наука пройшла певний шлях розвитку. В методологічних дослідженнях цього процесу розрізняють тривалий період передісторії науки і власне історію екології. На першому етапі головною прикметою є наявність екологічного знання, не завжди осмисленого теоретично; на другому - теоретично-концептуальне, термінологічне й соціальне утвердження науки. Крім того, екологічне знання в його історії існувало як у контексті різних наук (ботаніки, зоології, географії тощо), так і набувало різних форм втілення у предметно-діяльнісній, етнокультурній та духовно-практичній сферах. Тому для відтворення історії екології як науки потрібна експлікація екологічного знання з відповідного тла і оцінка його з точки зору загальних закономірностей розвитку науки. Знання про довкілля було притаманне людині з найперших кроків антропогенезу. В той час воно було необхідною умовою виживання наших предків. Ці знання використовувалися під час облаштування житла, полювання, рибальства тощо. З часом, коли постали міфологія та релігія, знання про довкілля органічно увійшли у найдавніші світоглядні системи. Але лише в наш час екологічне знання набуває важливого значення. Через розгляд концепцій екології розглянемо основні елементи екосистем та її складові частини, види основних забруднень довкілля та наслідків впливу діяльності людини на довкілля. Наводяться структура та зміст природоохоронного законодавства, розкриваються основи взаємодії промислових підприємств з навколишнім середовищем, методи і засоби охорони та раціонального використання землі, водних ресурсів, атмосферного повітря, методи контролю та стимулювання природоохоронної діяльності. 1. ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ ЕКОСИСТЕМИ Предметом екології є сукупність складних проблем, що стосуються як буття природи, так і існування людини. З точки зору природничників, екологія як наука повинна мати визначені закони, які вона розкриває. Будь-який закон, як відомо, є таким узагальненням, яке відображає необхідне, істотне, стійке, повторюване, загальне в окреслених межах відношення між явищами об'єктивної дійсності. Наявність специфічних законів, властивих якійсь галузі знань, - суть необхідна умова інституалізації її як науки. Фундаментальним теоретичним узагальненням, на якому грунтується вся сучасна екологія, є теорія природного добору. Неможливо уявити сутність взаємин між живими організмами та довкіллям, якщо не залучати до пояснення природний добір. І якщо еволюція здійснюється через посередництво природного добору, то самі екологічні взаємини, тобто стосунки, у які вступають організми між собою та неорганічною природою, якраз і є його безпосередньою даністю. Природний добір є реальним фактом існування живого. Суттю його є порівняння можливостей одних істот (видів) з іншими. Вперше термін "екосистема" зафіксував Артур Дж.Тенслі в 1935 р. Пізніше, в 1942 р. Реймонд Ліндеман визначив концептуальні і методологічні основи вивчення екосистем як складних систем, що окреслені в просторі і часі і охоплюють як організми, так і умови довкілля. Якщо врахувати багатоманітність організмів, що створюють біом і об"єднані трофічними і хорологічними зв"язками, то вже зрозуміла величезна складність цієї сукупності. Але ця складність значно зростає, якщо біом розглядається разом з довкіллям. Це відбувається дійсно так, бо екологія вивчає, яким чином і якою мірою кожна жива істота залежить від абіотичних факторів середовища, довкілля. Екосистема складається з абіотичної складової (середовище перебування, мінеральні з'єднання, H2O, N2, CO2, O2) і біотичної (організми). Всі елементи екосистеми взаємозалежні. Надлишок ксенобіотиків (N2, пестициди, важкі метали) руйнує екосистему, тому що організми не розщеплюють їх. Розрізняють: штучні екосистеми (клумби), окремі екосистеми людини (екзо- і ендосистеми), пасовищні (найбільш вивчені), водяні, наземні, детритні, паразитні. Усередині екосистеми речовини багаті енергією синтезуються автотрофами і є їжею для гетеротрофів. Кожна екосистема не ізольована від інших, границі є умовними. Харчовим ланцюгом в екосистемі називається послідовність, коли наступний вид використовує попередній для одержання сировини і їжі. У такій послідовності кожен організм займає свій трофічний рівень. На першому трофічному рівні на землі найчастіше розташовуються зелені рослини, рідше - прокаріоти (фотосинтезуючі і хемосинтезуючі бактерії, синьозелені водорості). У воді перший трофічний рівень займають фотосинтезуючі мікроорганізми, що знаходяться на поверхні води й утворюють фітопланктон. Організми першого трофічного рівня називаються продуцентами. На другому трофічному рівні знаходяться травоїдні тварини, комахи, птахи, рептилії, паразити рослин. Зі ссавців переважають гризуни і копитні. У воді другий трофічний рівень займають рачки і молюски, що, відфільтровуючи воду, поглинають фітопланктон, тим самим утворити зоопланктон. Організми другого трофічного рівня називаються первинними консументами. Третій і четвертий трофічні рівні займають м'ясоїдні тварини (хижаки), що називаються вторинними і третинними консументами. Таким чином, у харчових ланцюгах хижаків кожен наступний вид більше попереднього, а в харчових ланцюгах паразитів - навпаки. Приклади харчових ланцюгів: Пасовищна: Рослина (наприклад, ожина - Rubus sp.) руда полівка (Clethrinomys glareolus) звичайна неясить (Strix aluco). Детритна: Листова підстилка дощовий хробак(Lumbricus sp.) чорний дрізд(Turdus merula) яструб-перепелятник(Accipiter nisus) У реальності кожен організм може харчуватися не тільки одним видом, а використовувати види з інших харчових ланцюгів, тоді утворяться харчові ланцюги. Живі істоти мають такі атрибутивні ознаки, як мінливість та спадковість. Тобто, постійні відхилення (флуктуації) в будові організмів, з одного боку, і наявність яскравої спадкоємності у розвитку, з іншого. Існування цих явищ зумовлює єдність та розмаїття форм життя, створює вихідний матеріал для еволюції. Головна функція добору - визначення шляхів закріплення спадковості та меж мінливості, а боротьби за існування - контроль результатів еволюції, тобто забезпечення коеволюції видів та середовища їх проживання. Субстанційними засадами існування живих істот постійна взаємодія організмів з довкіллям, яке сприймається поєднанням абіотичних, біотичних та антропогенних чинників; доцільне пристосування організмів до конкретних умов проживання; унікальність кожної біосистеми і будь-якої особини, що створює безмежні можливості для системної їх диференціації та порівняння; здатність організмів до потенційно швидкого (в ідеалі - на рівні геометричної прогресії) зростання чисельності; обмежена кількість засобів існування та природних ресурсів загалом - лімітуючих чинників біосфери; збереження чисельності організмів на сталому рівні у послідовному ряду біологічних поколінь (з незначними флуктуаціями) і стабільності біомаси живої речовини загалом. Означені феномени мають, безперечно, екологічний характер. Вони здобувають логічне і обгрунтоване пояснення саме у рамках теорії природного добору та боротьби за існування. Так, обмеженість ресурсів і тенденція до швидкого розмноженая спричиняє конкуренцію за джерело їжі та боротьбу за існування. Як свідчить закон конкурентних взаємин Г. Ф. Гаузе, два види, що претендують на одну й ту саму екологічну нішу, не можуть нескінченно довго перебувати у стані стійкої рівноваги. Тобто витіснення одного з них неминуче. Теорія природного добору пояснює і можливість переходу організмів до іншої екологічної ніші. Саме боротьба за існування та її наслідки і спадкова (тобто, невизначена) мінливость створюють передумови вивільнення організмів від конкретних лімітуючих чинників, отже - перехід до нової екологічної ніші. Наслідком екологічних взаємин живих істот та добору репродуктивно успішних видів чи організмів є вибіркове виживання одних та вимирання інших. Тобто - реальний процес функціонування та розвитку біосистем. Отже, взаємодія у системі "організм - довкілля" призводять до боротьби за існування. Репродуктивні наслідки та вибіркове переживания породжують природний добір як головну творчу силу еволюції та усталення структури екосистеми і біосфери. Тому, очевидно, що екологія існує в тісних інтеграційних стосунках з теорією еволюції. Сукупність всіх організмів, що створюють біом, а також різноманітних відносин, які пов"язують їх один з одним, і всіх їх взаємодій з довкіллям і є екосистема. Вона містить в собі: 1.біом - фітоценози, зооценози, мікробіоценози, мікоценози і всі харчові і хорологічні зв”язки, які їх об"єднують. 2.фактори довкілля - екотоп (клімат, енергія, світло). Стійкість природних екосистем - здатність зберігатися в умовах могутніх антропогенних впливів - визначається запасами рослинної маси і її щорічним відтворенням природним рослинним покривом. Усе життя людини залежить від різноманітності і мінливості генів, видів, популяцій і екосистем. Велика частина біологічної розмаїтості Землі міститься в природних екосистемах лісів, саван, випасів і пасовищ, пустель, тундр, рік, озер і морів. Зменшення біологічної розмаїтості, що спостерігається в, дійсний час є в значній мірі результатом діяльності людини і являє серйозну загрозу для розвитку людства. Екосистеми можна уявити у вигляді екологічних пірамід. За допомогою екологічних пірамід можна вивчати зміни, що відбуваються в екосистемах, а також взаємини видів. В екологічній піраміді кожен рівень означає визначений трофічний рівень. Екологічні піраміди бувають трьох типів: 1) Піраміди чисельності - показують кількість представників одного виду на кожному рівні. Такі піраміди зручні тим, що для їхнього створення потрібно тільки підрахунок представників одного виду. Але незручність цих пірамід у тім, що можуть виникати перевернуті піраміди в ланцюгах паразитів. 2) Піраміди біомаси - показують загальну масу представників виду на кожному рівні на даний період. Такі піраміди складати складніше, і вони теж можуть бути перевернутими, тому що однакова кількість біомаси різних видів може синтезувати різну кількість енергії. 3) Піраміди енергії - відображають швидкість синтезу енергії на кожному трофічному рівні. Вони є фундаментальними пірамідами, тому що не бувають переверненими, але для їхнього складання потрібно багато даних. 2. ВИДИ ОСНОВНИХ ЗАБРУДНЕНЬ ДОВКІЛЛЯ Аналізуючи структуру та функції екосистеми, можна вивчати ті параметри стійкості та чутливості, що характеризують основні риси її поведінки. При цьому необхідно отримати відповідь на запитання: чи є новий стан системи стійким і чи спроможна екосистема зберегти свою структуру та функціональні властивості за впливу на неї зовнішніх і внутрішніх чинників? Саме оцінивши, наскільки стійкою є екосистема до впливу забруднень та антропогенних чинників, можна прийняти наукове рішення щодо проблеми екологічного нормування та збереження природи. При цьому цікавою є не лише стаціонарна поведінка при заданих початкових і граничних умовах, але і напрямок змін найважливіших параметрів стану. Перевищення допустимих антропогенних навантажень на природне середовище, перевищення гранично допустимої кількості шкідливих хімічних та інших сполук знижує рівень екологічної безпеки. Оскільки екологічна безпека не є теоретично визначеною величиною, а екосистеми мають резерв міцності і здатні до опору антропогенному впливові, то порушення екобезпеки при забрудненні навколишнього природного середовища визначають як його небезпечний стан, що завдає шкоди екосистемі загалом і людині зокрема. Забруднення навколишнього середовища - це небажана зміна її властивостей, що приводить чи може привести до шкідливого впливу на людину чи природні комплекси. Воно зменшує здатність природи до самовідновлення своїх властивостей. Звідси виникають екологічні проблеми, тобто проблеми взаємин суспільства і природи, збереження навколишнього середовища. Особливо різко зросло навантаження на природу в другій половині XX століття. Можна перерахувати основні види забруднень довкілля: 1) хімічне (надходження в навколишнє середовище шкідливих речовин і з'єднань); 2) радіоактивне; 3) теплове (неконтрольований викид тепла в навколишнє середовище); 4) шумове. Здебільшого забруднення навколишнього середовища пов'язане з діяльністю людини, однак мають місце і викиди в результаті природних явищ. Земля являє собою єдиний природний комплекс, тому забрудненню піддаються всі оболонки планети (літосфера, біосфера, гідросфера, атмосфера). У літосфері (а також ґрунтовому покриві): відбувається утворення мільйонів гектарів порушених земель, що виникають в процесі будівництва і гірських розробок. Наприклад: так звані бедленди (“дурні землі”), що цілком або майже цілком втратили своя продуктивність, займають 1 % поверхні суші. Ще одна з причин забруднення - промислові і сільськогосподарські відходи (метали і їхні з'єднання, радіоактивні речовини), побутове сміття і т.д. Для інформації: вже в 1970 році маса відходів склала 40 млрд. тонн, а до кінця XX століття - до 100 млрд. тонн. Особливо небезпечне надходження в природу невідомих їй речовин і з'єднань, створюваних хімічною промисловістю. У гідросфері: забруднення відбувається насамперед у результаті скидання в ріки, озера і моря промислових, сільськогосподарських і побутових стічних вод. До речі до початку 1990-х рр. загальний світовий обсяг стічних вод перевищив 1 тис. кубометрів на рік, чи 5 % від “водних запасів” Землі. Але оскільки для розведення цих вод до припустимих концентрацій потрібно в середньому ще в 10 разів більший обсяг чистої води, то фактично вони забруднюють 10 тис. кубометрів стокових вод. Відповідно до розрахунків учених, на початку XXI століття для розведення стічних вод може знадобитися 20-25 тис. кубометрів прісної води чи практично всі реально доступні ресурси такого стоку! Одними із самих забруднених рік є: Рейн, Дунай, Сена, Тибр, Міссісіпі, Огайо, Волга, Дніпро, Дон, Дністер, Ніл, Ганг і ін. Відповідно росте і забруднення Світового океану. Для інформації: щорічно у Світовий океан попадає до 100 млн. тонн різних речовин. Найбільш забруднені: Середземне, Північне, Ірландське, Балтійське, Чорне, Азовське, Японське, Карибське моря, а також наступні затоки: Біскайська, Перська, Мексиканська і Гвінейська. До уваги: у результаті витоку нафти при її видобутку, транспортуванні і переробці у Світовий океан щорічно попадає до 16 млн. тонн нафти і нафтопродуктів; близько 1/3 поверхні Океану покрито маслянистою плівкою, що знижує випар, гнітить розвиток планктону і т.п. В атмосфері: забруднення відбувається в результаті роботи промисловості, транспорту, опалювальних підприємств. Основні забруднювачі повітря: окис вуглецю (СО2), сірчистий газ (SO4), оксиди сірки, азоту, фосфору, свинець, ртуть, алюміній і т.п. Для інформації: у результаті випадання кислотних дощів тільки в США і Західній Європі знищено більш 30 млн. лісів, у ФРН уражена половина лісової рослинності. через порушення балансу СО2 у природі виникла погроза, так званого, парникового ефекту (потепління клімату, танення льодовиків, підвищення рівня Світового океану). руйнування озонового шару, як наслідок різкого зростання виробництва і використання фреонів (фторхлорвуглеродів) у холодильних установках, у видгляді аерозолей і т.д. У біосфері: забруднення відбувається в результаті знищення біологічних ресурсів Землі. Для прикладу: площа лісів у світі щорічно зменшується як мінімум на 25 млн. га чи на 0.6 %. Світова заготівля деревини до початку XXI століття повинна досягти 5 млрд. тонн. Це означає, що її щорічний річний приріст лісу буде фактично використаний цілком. У результаті зростаючого забруднення навколишнього середовища виникає багато екологічних проблем, як на локальному і регіональному рівнях, так і на глобальному. Для вирішення цілого ряду екологічних проблем, що виникли необхідно розвивати такі напрямки: 1-ий шлях: полягає в створенні різного роду очисних споруд, у застосуванні маломісткого сірчистого палива, у знищенні і переробці сміття, у будівництві димарів висотою 200-300 метрів і більше, у рекультивації порушених земель і ін. 2-ий шлях: полягає в розробці і застосуванні принципово нової природоохоронної (чистої) технології роботи підприємств, у переході до маловідходних і безвідхідних виробництв. 3-ій шлях: лежить в продуманому, раціональному розміщенні “брудних” виробництв (хімічної і нафтохімічної, чорної і кольорової металургії і т.д.). У наш час для проведення екологічної політики недостатньо дій окремих країн. Необхідні зусилля усього світового співтовариства, що координує ООН (у її системі існує спеціальний орган - Програма ООН по навколишньому середовищу (ЮНЕП)). 3. ОСНОВНІ СКЛАДОВІ ЧАСТИНИ ПРИРОДНОЇ ЕКОСИСТЕМИ За визначенням П.Дювіньо і М.Танга, екосистемою в екології позначають найбільш обширну функціональну єдність. Єдність тому, що колоооббіг є замкненим. А найбільш обширну тому, що вона включає і організм, і середовище. Причому кожен компонент впливає на інший, формуючи його особливості. І кожен є необхідним для підтримки відпрацьованого ходу життя. Складовими частинами екосистем є повітря, поверхневі і підземні води, надра (включаючи ґрунти, гірські породи), ґрунту, рослинний і тваринний світ Отже, ця функціональна система, яка включає в себе спільноту живих істот і їх довкілля, називається екологічною системою. Екосистема - це основне теоретичне поняття екології. Узагальнення суттєвих її характеристик здійснено в такому визначенні М.Реймерса: екосистема - цілісна система, що є термодинамічно відкритою сукупністю біотичних і абіотичних (речовин, енергії) компонентів і інформаційно саморозвивається. Єдність структури і функції цієї системи забезпечує перевагу внутрішніх переміщень речовин, енергії і інформації над зовнішнім обміном. На цій основі забезпечується саморегуляція і розвиток системи як цілого. Взаємозв’язок всіх екосистем планети призводить до уявлення про гігантську екосистему - біосферу. Біосфера - той простір на планеті, де існують живі організми і функціонують екосистеми. Це тонка поверхнева плівка, що включає океани і атмосферу. Саме в біосфері енергія сонячної радіації здійснює докорінні зміни фізичних і хімічних властивостей інертної речовини Землі. У екосистемі усі вхідні в неї компоненти (у тому числі абіотичні) взаємозалежні і функціонально відповідають один одному і взаємозалежні. Випадання однієї частини системи (наприклад, знищення виду) неминуче веде до виключення всіх тісно зв'язаних з ним видів і функціональній зміні екосистеми в цілому. У природних екосистемах діяльність вхідних у них видів, звичайно, спрямована на підтримку цих екосистем як середовища власного існування. В умовах багаторазового впливу циклічних змін на послідовні покоління організмів природний добір привів до виникнення ряду особливостей способу життя, що і самі по собі є циклічними. До числа таких особливостей відносяться діапауза комах, щорічне скидання листя листопадними деревами, добові рухи листів, припливно-відпливний ритм переміщень у літоральних крабів, річний цикл функціонування репродуктивних систем і се зонний цикл зміни густоти хутра в ссавців. ВИСНОВОК Масштаб антропогенних впливів на природу дозволяє з відомою умовністю намітити п'ять величезних періодів, кожний з який характеризувався своєю специфікою впливу суспільства на природу і природи на суспільство. Перший з них може бути названий епохою першої екологічної кризи, тобто початкового руйнування екологічної рівноваги між суспільством і природою. Ця криза почалася, схоже, із самих ранніх етапів історії людства і продовжувалася на всьому протязі розвитку мисливського господарства. Після нього людство перейшло до землеробства і скотарства, тобто зробило наступний крок в освоєнні природного середовища. Якщо реакція середовища на першу екологічну кризу мала своїм наслідком зникнення великих ссавців, то освоєння нових земель у зв'язку зі скотарством і землеробством привело до зневоднювання великих масивів земель і ерозії ґрунту, заміні степових травостоїв на напівпустельному і пустельні, настанню степу на ліс. Далі випливає новий етап — створення міських поселень і супровідної їхнього середовища, тобто концентрація виробництва у визначених районах у такому ступені, що це штучне середовище перетворював ландшафт, у корені змінювала його, а концентрація населення і визначених видів його діяльності створювала нові ландшафтні зони, що ніяк не нагадували попередні. Поступове виробництво розвивається до глобальних масштабів, і настає ера грандіозних міграцій речовини й енергії, що охопила весь чи майже всю земну кулю. Нарешті, у сучасну епоху ми маємо величезний ріст чисельності людства і масовану розробку нових технологій, що перетворять обличчя нашої планети в найрізноманітніших аспектах. Ці п'ять епох — п'ять періодів глобального розширення сфери дії людської цивілізації й освоєння планетарного і космічного простору, що одночасно змінюються як відносини людства до природи, так і впливу природи на людство. Вони і можуть розглядатися як основні віхи історичної періодизації системи «природа — суспільство».З XX століттям нерозривно зв'язується науково-технічна революція, і це справедливо. Але напевно ця революція важлива не стільки сама по собі, скільки як поштовх до створення і технічного використання нових технологій, з яких застосування атома є найголовнішим, але далеко не єдиним. Що це принесло людству — немає потреби зайвий раз повторювати: фантастичну технічну оснащеність, але і дивовижні техногенні катастрофи, усе більш і більш носящие глобальний характер. Паралельно XX століття дало людству різкий стрибок чисельності, демографічний бум, що поряд з військовими, національними конфліктами, порочною ідеологією, що програмує виробництво в тупикових напрямках, породжує голод у багатьох районах. Я називаю цей п'ятий етап етапом демографічного вибуху і нових технологій і хочу підкреслити, що він, очевидно, відіграє вирішальну роль у виборі подальшого шляху розвитку: убік загибелі людства і, напевно, усієї біосфери чи планети убік виживання і рішення драматичних проблем, що коштують перед нами. Роблячи загальний висновок зі сказаного, варто підкреслити, що взаємодія між природою і суспільством розвивалося аж ніяк не гармонійно, а породжуючи всі екологічні кризи, що підсилювалися. І хоча етапи в запропонованій вище періодизації називаються по-різному, у залежності від ведучого технологічного чи культурного фактора на тім чи іншому відрізку історії, в основі їхньої характеристики лежить саме це представлення — про зростаючу в ході історії конфликтности природи і суспільства. Хотілося б сподіватися, що ми, нарешті, усвідомивши цю конфликтность і зрозумівши небезпеку, що випливає з її, задумаємося всерйоз над тим, як їх запобігти. ЛІТЕРАТУРА Вернадский В.И.Философские мысли натуралиста. М.:1988. Северцов А.С. Введение в теорию эволюции.М.:1981. Дювиньо П., Танг М. Биосфера и место в ней человека. М.:1973. Гумилев Л. Энтогенез и биосфера Земли. Л.:1989. Реймерс Н. Экология. Теории, законы, принципы и гипотезы. М.:1994. Кисельов М.М.,Крисаченко В.С.,Гардашук Т.В. Методологія екологічного синтезу. К.:1995. Голубець М.А. Від біосфери до соціосфери. Львів:1997. Крисаченко В.С. Людина і біосфера. К.:1998. Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології. К.:2000.
1 2 3 4 5 Категория: Екологія \| Добавил: Aspirant (12.04.2014)
Просмотров: 2249 \| Комментарии: 1 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: