Основные понятия и законы экологии

Таким образом, как правило, в любой экосистеме можно выделить три функциональные группы организмов: продуцентов, консументов  и редуцентов.

Структура экосистемы достаточно полно проявляется на примере биогеоценоза, все компоненты которого тесно связаны между собой единством территории, общим потоком энергии (от Солнца к автотрофам и от них к гетеротрофам), обменом биогенных химических элементов, сезонными колебаниями климатических условий, численностью и взаимной приспособленностью видов всех уровней организации.

Биоценозы, в  отличие от биогеоценоза, включат  только взаимосвязные между собой  живые организмы, обитающие в  данной местности. Биоценоз - это, по сути, система популяций, населяющих тот или иной экотоп (от греч. topos - место).

Биоценозы - группировки живых организмов, находящихся в стабильном равновесии, устойчивые во времени. Они характеризуются:

1) видовым разнообразием  - числом видов растений, животных и других организмов (микробов, грибов), образующих биоценоз;

2) плотностью популяций - числом особей каждого вида в данном биоценозе;

3) биомассой - общим количеством живого органического вещества, выраженного в единицах массы.

Из многих сходных по своей биологии видов одного биоценоза (или экосистемы) обычно лишь немногие (5-10%) составляют основную часть - как правило, 4/5 биомассы данной группы. Виды, количественно преобладающие в данном сообществе, называются видами-доминантами. Они имеют высокую плотность популяций, что свидетельствует об их оптимальной приспособленности к данному биоценозу. Кроме того, для вида как структурного элемента биоценоза решающее значение имеет не его систематическое положение, а так называемая жизненная форма, т. е. внешний облик организма, отражающий его приспособленность к условиям среды. Например, у растений жизненными формами являются деревья, кустарники, лианы, травы и т. д. Пространственная структура биоценоза проявляется в закономерном размещении разных видов относительно друг друга на занимаемой территории. Все виды в биоценозе расположены на различных ярусах. Соответственно расчлененность биоценоза на горизонты, слои и т. п. носит название ярусности.

Наиболее развита  пространственная структура в лесных биоценозах. Вертикальная структура типичного сообщества хвойного леса умеренной зоны включает несколько ярусов.

1. Древесный ярус. Здесь произрастают сосна и лиственные деревья - береза и осина. В этом ярусе обитает свыше 1000 видов насекомых, жизнедеятельность которых тесно связана с деревьями, многие виды птиц, а также млекопитающие.

2. Кустарниковый ярус представлен калиной обыкновенной, крушиной, боярышником, шиповником, некоторыми видами птиц и млекопитающих, многими видами насекомых.

3. Травянистый ярус. Здесь можно встретить травы, невысокие лесные растения, полукустарники, кустарники, подрост деревьев, папоротники, мхи и лишайники. В травянистом ярусе и приземном слое обитает множество беспозвоночных: пауки, мухи, жуки, бабочки, пчелы, осы, комары, муравьи и др. На земле устраивают свои гнезда глухарь, тетерев, вальдшнеп.

4. Подстилка. В данном ярусе расположены мертвые и разлагающиеся организмы. Здесь обитают редуценты: беспозвоночные животные, грибы и бактерии.

5. Почва. Ярус богат корнями растений. Они служат местом зимовки для многих беспозвоночных. Среди постоянных обитателей яруса можно выделить дождевых червей, гусениц, личинок насекомых, мокриц, ногохвосток, а из млекопитающих кротов. В этом слое находятся и норы таких млекопитающих, как лисицы, барсуки и др.

Следует обратить внимание на то, что некоторые животные могут перемещаться из одного яруса  в другой. Например, белка может  кормиться на земле, а спать и  выводить потомство на деревьях. Проявление ярусности встречается не только в наземных экосистемах, но и в водных. Ближе к поверхности воды обитает планктон (от греч. - блуждающий): фитопланктон - фотосинтезирующие свободно плавающие водоросли и зоопланктон - мелкие рыбы и ракообразные, личинки моллюсков и рыб, медузы. В толще вод морей и океанов нашел среду обитания нектон (от греч.- плавающий): рыбы, пресмыкающиеся (черепахи, морские змеи), млекопитающие (китообразные - дельфины и киты) и ластоногие (тюлени). Придонный слой освоили организмы, питающиеся разлагающимися остатками - бентос (от греч. - глубина): черви, моллюски, ракообразные и т. д.

Пищевые цепи и  сети. Питаясь друг другом, живые  организмы образуют цепи питания. Цепь питания - последовательность организмов, по которой передается энергия, заключенная  в пище, от ее первоначального источника. Каждое звено цепи называется трофическим уровнем. Первый трофический уровень - продуценты (автотрофные организмы преимущественно зеленые растения). Второй трофический уровень - консументы первого порядка (растительноядные животные и паразиты продуцентов). Третий трофический уровень - консументы второго порядка (первичные хищники, питающиеся растительноядными животными, и паразиты первичных консументов). Четвертый трофический уровень - консументы третьего порядка (вторичные хищники, питающимися плотоядными животными, и паразиты вторичных консументов). В пищевой цепи редко бывает больше 4-5 трофических уровней. Последний трофический уровень - редуценты (сапротрофные бактерии и грибы). Они осуществляют минерализацию - превращение органических остатков в неорганические вещества. Редуценты могут представлять собой трофический уровень, начиная со второго.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Экологическое воздействие транспортных систем

окружающий  среда экологический экосистема

Транспорт, энергия и окружающая среда

Транспорт — один из основных потребителей энергии и один из главных источников выбросов двуокиси углерода, парникового газа, усиливающего глобальное потепление. Причина этого — сжигание огромных объёмов ископаемых видов топлива (в основном нефтепродуктов, таких как бензин, керосин и дизельное топливо) в двигателях внутреннего сгорания наземных, воздушных и водных транспортных средств.

Среди других отрицательных  примеров влияния транспорта на окружающую среду можно назвать: загрязнение  воздуха выхлопными газами и мельчайшими твёрдыми частицами, загрязнение грунтовых вод токсичными стоками с автодорог, автомоек и стоянок автотранспорта, шумовое загрязнение, потеря городского жизненного пространства (до 50 % площади современных городов отводится на дороги, парковки, гаражи и заправочные станции) и разрастание пригородов, которые поглощают места обитания диких животных и сельскохозяйственные земли.

Общественный  транспорт и безмоторные виды транспорта (например, пеший ход  или велосипед) считаются более  «экологичными», так как их вклад в перечисленные проблемы значительно меньше либо вовсе нулевой. Транспортные средства с электрическим приводом (например, электропоезда или гибридные автомобили) считаются более «климатически нейтральными», чем их аналоги на ископаемом топливе.

К основным направлениям экологизации объектов транспорта следует отнести:

разработку  и применение технологических процессов  и производственного оборудования, оказывающих минимальное вредное  влияние на природу, сберегающих  природные ресурсы;

создание замкнутых систем водопользования, систем рекуперации воздуха, рациональных форм сбора, хранения и обезвреживания токсичных отходов;

оптимизация потребления  ресурсов путем создания безотходных  и малоотходных технологий и комплексного использования материальных ресурсов и энергии;

рациональное  использование земли, водных бассейнов, ландшафтов, сбережение растительного  и животного мира; рациональное использование  природных топливных ресурсов;

энергия солнца, ветра, термальных подземных вод; •  — создание на каждом производстве средств защиты окружающей среды (воды, воздуха, почв) от различных видов загрязнений;

вторичное использование  отходов для нужд производства, а  также их переработка для использования  населением в хозяйственно-бытовой  деятельности;

создание зон озеленения для нормализации атмосферного воздуха.

Взаимодействие  объектов железнодорожного транспорта с окружающей средой

Характер воздействия  транспорта на окружающую среду определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью воздействия на элементы природы. Техногенное воздействие может быть локальным от единичного фактора или комплексным от группы различных факторов, характеризующихся коэффициентами экологической весомости, которые зависят от вида (механическое, тепловое, биологическое, химическое, электромагнитное и др.) воздействия, их характера (кратковременное, долговременное), объекта воздействия (строительство, функционирование железных дорог). Для оценки уровня воздействия объектов транспорта на экологическое состояние природы используют следующие интегральные характеристики:

абсолютные  потери окружающей среды, выражаемые в  конкретных единицах измерения состояния  биоценозов (флоры, фауны, людей);

компенсационные возможности экосистем, характеризующие их восстанавливаемость в естественном или искусственном режиме, создаваемом принудительно;

опасность нарушения  природного баланса, возникновение  неожиданных потерь и локальных  экологических сдвигов, которые  могут вызвать экологический  риск и кризисные ситуации в окружающей природной среде;

Любое воздействие  объектов транспорта на природу вызывает ответную реакцию, которая проявляется  в следующих формах: адаптационной - с локальным или статическим  смещением равновесия; восстанавливающейся  или самовосстанавливающейся, характеризующейся полным возвратом экосистемы в исходное состояние; частично восстанавливающееся, когда экосистема восстанавливает только часть своих свойств и характеристик; невосстанавливаемой, когда в экосистеме образуются необратимые сдвиги от исходного ее состояния.

Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависят от состояния при родных комплексов и наличия природных  ресурсов, развития инфраструктуры искусственной  среды, социально-экономической среды  общества. При этом с каждым из элементов системы железнодорожного транспорта имеются прямые и обратные связи, а также определенные ограничения по использованию природных комплексов, природных, трудовых и финансовых ресурсов.

Каждый элемент  системы имеет прямые и обратные связи друг с другом. При развитии и функционировании объектов железнодорожного транспорта следует учитывать свойства природных комплексов — многосвязность, коммутативность (переместимость), аддитивность, инвариантность, устойчивость, многофакторную корреляцию.

 

 

Заключение

 

Вопрос о  том, как эволюционируют экосистемы, очень важен, поскольку его решение  — ключ к пониманию существующего  разнообразия сообществ живых организмов на нашей планете, смены флоры  и фауны в ходе ее геологической  истории. В основе эволюции живых организмов лежит естественный отбор, действующий на видовом или более низких уровнях. Его можно подразделить на взаимный отбор зависящих друг от друга автотрофов и гетеротрофов (коэволюция) и групповой отбор, который ведет к сохранению признаков, благоприятных для экосистемы в целом, даже если они неблагоприятны для конкретных носителей этих признаков. Животный мир является национальным достоянием России, неотъемлемым элементом природной среды и биологического разнообразия Земли, возобновляющимся природным ресурсом, важным регулирующим и стабилизирующим компонентом биосферы, всемерно охраняемым и рационально используемым для удовлетворения духовных и материальных потребностей народов России.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованной литературы

 

1. Горшков С.П. Экзодинамические процессы освоенных территорий. – М.: Недра, 1982.

2. Григорьев  А.А. Города и окружающая Среда.  Космические исследования. – М.: Мысль, 1982.

3. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая Среда  и человек. – М.: 1986.

4. Одум Ю.  Основы экологии. – М.: Мир, 1975.

5. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование  природы. – М.: Просвещение, 1986.