МОУ Карамас- Пельгинская СОШ

Экология

Экология (от греч. óikos - жилище, местопребывание и ...логия), биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто Э. определяют также как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Современная Э. интенсивно изучает также проблемы взаимодействия человека и биосферы.
Основные разделы экологии. Э. подразделяется на общую Э., исследующую основные принципы организации и функционирования различных надорганизменных систем, и частную Э., сфера которой ограничена изучением конкретных групп определённого таксономического ранга. Общая Э. классифицируется по уровням организации надорганизменных систем. Популяционная Э. (иногда называется демэкологией, или Э. населения) изучает популяции - совокупности особей одного вида, объединяемых общей территорией и генофондом.Э. сообществ (или биоценология) исследует структуру и динамику природных сообществ (или ценозов) -совокупностей совместно обитающих популяций разных видов. Биогеоценология- раздел общей Э., изучающий экосистемы (биогеоценозы). В СССР и в некоторых зарубежных европейских странах биогеоценологию иногда считают самостоятельной наукой, отличной от Э. В США, Великобритании и многих других зарубежных странах термин "экосистема" используется чаще, чем биогеоценоз, и биогеоценология как отдельная наука там не выделяется. Частная Э. состоит из Э. растений и Э. животных. Сравнительно недавно оформилась Э. бактерий и Э. грибов. Правомерно и более дробное деление частной Э. (например, Э. позвоночных, Э. млекопитающих, Э. зайца-беляка и т.п.). Относительно принципов деления Э. на общую и частную нет единства во взглядах учёных. По мнению некоторых исследователей, центральный объект Э. - экосистема, а предмет частной Э. отражает подразделение экосистем (например, на наземные и водные; водные подразделяются на морские и пресноводные экосистемы; пресноводные экосистемы, в свою очередь, - на экосистемы рек, озёр, водохранилищ и т.д.). Э. водных организмов и образуемых ими систем изучает гидробиология.

Применяется и деление Э. на аутоэкологию, исследующую взаимоотношения отдельных видов со средой (главным образом с абиотическими факторами), и синэкологию, изучающую сообщества и биогеоценозы; это деление предложено швейцарским ботаником К. Шрётером. Популяционная Э. связывает оба эти раздела.

В мировой экологической литературе не существует единого мнения относительно объёма понятия "Э. растений". В СССР и зарубежных европейских странах (за исключением Великобритании) её трактуют как аутоэкологию, считая сообщества растений объектом фитоценологии или геоботаники. В США и Великобритании под Э. растений понимают науку, исследующую как отдельные виды, так и сообщества.

Многие отрасли Э. имеют ярко выраженную практическую направленность. Такова сельскохозяйственная Э., предмет которой - создаваемые человеком сельскохозяйственные экосистемы (см. Агрофитоценозы).

Влияние природной среды на человеческое общество, особенности урбанизированных биогеоценозов изучает возникшая в середине 20 в. Э. человека. Возросшая опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды привела к возникновению радиоэкологии. Учение о биосфере, ещё не получившее отдельного названия, разрабатывается в особенно тесном контакте с биогеохимией. Отношения организмов к абиотической и биотической среде в прошлые геологической эпохи, проблемы реконструкции древних ценозов по ископаемым остаткам составляют предмет палеоэкологии.

Пресные и подземные воды. Состояние и использование

Доля подземных вод в общем водозаборе республики составляет 23%. Забор подземной воды в целом по территории неравномерный: максимальный - сосредо­точенный водоотбор (0,5-16,0 тыс. м / сутки) осуществляется на групповых водоза­борах, расположенных в районных центрах; минимальный - на территории неболь­ших сельских населенных пунктов. Сезонный водоотбор производится в основном из одиночных скважин, принадлежащих домам отдыха, детским оздоровительным лагерям, садоогородам, и составляет 14,5 % от всего водоотбора из подземных ис­точников.

Вода используется в основном на хозяйственно-питьевые - 135,2 тыс. м / сутки и производственные нужды (53,7 тыс. м³/ сутки), потери составляют 2%. Использо­вание пресных подземных пресных вод на производственные цели происходит по-прежнему в большом количестве (28,0 %).

Для водоотбора эксплуатируются, как правило, татарская и казанская карбо-натно-терригенные свиты посредством водозаборных скважин со средней глубиной 80-120 м. Общее количество водозаборных скважин в 2008 году - 4,1тыс. В северной части республики - в Глазовском, Балезинском, Кезском, Красногорском, Ярском, Юкаменском районах - широко используется каптаж родников. Их насчитывается около 100.

Если хозяйственно-питьевое водоснабжение городов Ижевска, Воткинска, Са­рапула, Глазова, Камбарки и п. Балезино осуществляется в основном за счет поверх­ностных вод (60-96%), то в городе Можге, поселках Игра, Факел, Кама, Кез, Кизнер, Пычас, Ува, Яр - только за счет подземных вод. В сельских населенных пунктах для хозяйственно-питьевых нужд используются пресные подземные воды (97%).

Удельное водопотребление подземных вод на хозяйственно-питьевые нужды в городах Ижевске, Воткинске, Глазове, Сарапуле составляет в среднем 29 л/сутки, в Можге, Камбарке, поселках Новый, Игра, Факел, Кама, Кез, Кизнер, Ува, Яр, Пудем - 118 л/сутки, в сельских районах - 176 л/сутки.

Для Удмуртской Республики вопросы охраны и рационального использования пресных подземных вод очень актуальны, так как пригодные к использованию ре­сурсы очень ограничены. Особенно это касается перспективы водоснабжения наибо­лее крупных населенных пунктов - всех городов республики, а также поселков Кез, Балезино, Кизнер. Завершается работа по оценке эксплуатационных ресурсов под­земных вод на групповых водозаборах. По каждому водозабору будут определены возможности увеличения водоотбора, приведена качественная характеристика и да­ны рекомендации по их эксплуатации и ведению мониторинга.

В настоящее время проводятся поисково-оценочные работы для обеспечения пресными подземными водами п. Кизнер и объекта хранения химоружия. По имею­щимся участкам Кизнерского месторождения пресные подземные воды не удовле­творяют полностью зявленную потребность, качество воды не соответствует требо­ваниям ГОСТа.

Для питьевого водоснабжения на территории г. Ижевска пробурено 7 одиноч­ных поисково-оценочных скважин. Эксплуатационные запасы скважины по ул. Репина спрогнозированы на 25 лет. По качеству они полностью соответствуют нормативным требованиям.

Промышленное и транспортное загрязнение атмосферы

Загрязнение атмосферного воздуха является одной из наиболее важных эколо­гических проблем. Нагрузка на атмосферу остается достаточно высокой и определя­ется суммарными выбросами загрязняющих веществ от стационарных и передвиж­ных источников. За 2008 год общие выбросы составили 276,552 тыс.т. - ниже уровня 1999 го да на 12,955 тыс.т (4,5%). За пятилетний период они сократились на 65,852 тыс.т (19,2%), рис.2.1.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников предприятий и организаций сократились, по отношению к прошлому году, на 13,863 тыс.тонн (7,7%) и составили 165,289 тыс.тонн. На долю передвижных источ­ников приходится 40% общего загрязнения, или 111,263 тыс.тонн

Среди городов наибольшая доля в загрязнение воздушного бассейна республи­ки приходится на Ижевск и Глазов. Распределение валовых объемов выбросов по городам и районам.

Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха характерно для Ижевска, Гла­зова и Можги, где удельные показатели (массы выброшенных в 2008 г. загрязняю­щих веществ, приходящихся на единицу площади и на 1 человека) выше показателей других городов и превышают соответствующий средний показатель загрязнения по Удмуртии (таблица.).

Удельный выброс загрязняющих веществ

Основные задачи и проблемы экологии. Основная задача Э. на современном этапе - детальное изучение количественными методами основ структуры и функционирования природных и созданных человеком систем. Изучение популяций - естественных совокупностей особей одного вида, являющихся одновременно элементами системы вида и системы биогеоценоза, показало (советский учёный Н. П. Наумов) наличие у них сложной иерархической структуры. В задачи популяционной Э. входит изучение пространственного размещения особей, возрастной, половой и этологической (поведенческой) структуры популяции. Центральное место занимает проблема динамики численности популяции и механизмов её регуляции, рассматриваемая как регулируемый процесс, в котором участвуют внутрипопуляционный (например, конкуренция за пищу) и биоценотический (воздействие хищников, паразитов, возбудителей заболеваний и эпизоотий) механизмы. Крупный вклад в популяционную Э. внёс советский учёный С. С. Шварц. Советским энтомологом Г. А. Викторовым показана закономерная смена регулирования механизмов в зависимости от уровня численности популяции. При исследовании регуляции численности млекопитающих большое внимание уделяется анализу взаимосвязанных поведенческих, физиологических и гормональных механизмов. Наибольшее внимание уделяется динамике численности популяций практически важных видов: вредителей сельского и лесного хозяйства, носителей и переносчиков возбудителей заболеваний, объектов рыбного и охотничьего промысла. Многие проблемы популяционной Э. решаются на модельных лабораторных популяциях различных организмов. Для оценки скорости роста популяции используются методы демографии, а также математического моделирования. Взаимосвязь генетического состава популяции и её экологических характеристик - одна из проблем эволюционной Э. Важное место занимает исследование взаимодействий популяций разных видов: конкуренции и хищничества. При наблюдении конкуренции используется понятие экологической ниши, для которого разрабатываются методы количественной оценки.

Много внимания уделяется изучению структуры и функционирования сообществ (биоценозов); установлению закономерных соотношений численностей видов в сообществе. Соотношение численности и биомасс разных видов также подчиняется определённым правилам. Видовая структура сообщества меняется в процессе его развития - сукцессии, а также под действием различных факторов, связанных с хозяйственной деятельностью человека. Важной задачей является изучение стабильности сообществ и их способности противостоять неблагоприятным воздействиям.

При исследовании экосистем открывается возможность количественного анализа круговорота вещества и изменений потока энергии при переходе с одного пищевого уровня на другой. Такой продукционно-энергетический подход на популяционном и биоценотическом уровнях позволяет сравнивать различные естественные и создаваемые человеком экосистемы.

Основные этапы круговорота вещества и потока энергии хорошо известны для пресноводных экосистем. Для некоторых водоёмов выяснено соотношение энергии, фиксированной зелёными растениями в самом водоёме и поступающей с органическим веществом из наземных экосистем. Подобные исследования позволяют подойти к ещё мало изученным проблемам обмена веществом и энергией между разными экосистемами. Большие задачи стоят перед Э. по количеств. оценке продукционных процессов в океане. Величину первичной продукции в водных экосистемах определяют по интенсивности выделения кислорода или включением радиоактивной метки при фотосинтезе. Несмотря на большую методическую сложность, достигнуты успехи в продукционно-энергетических исследованиях на суше. Изучен круговорот биогенных элементов и первичная продукция в основных типах наземных экосистем. Показано, что общий объём первичной продукции на суше примерно в два раза превышает суммарную величину продукции Мирового океана, причём особенно велика продуктивность тропических лесов. Для оценки запасов биомассы в наземных экосистемах применяют фотографирование поверхности Земли в видимой и инфракрасной частях спектра с космических кораблей. Изучение использования синтезированного автотрофами органического вещества показало, что на суше только малая его часть непосредственно потребляется растительноядными животными, а основная масса - в виде отмерших растительных тканей - сапрофагами и сапрофитами. Наряду с пищевыми связями в экосистемах существуют и другие межорганизменные связи, в частности - осуществляемые через продукты обмена веществ, выделяемые организмами во внешнюю среду. Исследование их интенсивно ведётся как в наземных, так и в водных экосистемах.

Особенно важно изучение биосферы в целом: определение первичной продукции и деструкции по всему земному шару, глобального круговорота биогенных элементов; эти задачи могут быть решены только объединёнными усилиями учёных разных стран.

Разнообразие явлений, изучаемых современной Э., объясняет её широкие связи со многими естественными и гуманитарными науками. Популяционная Э. связана с генетикой, физиологией, этологией, биогеографией, систематикой и демографией. Биогеоценология - с ландшафтоведением, биогеохимией, почвоведением, гидрологией, гидрохимией, климатологией и другими науками о среде. Под влиянием Э. во многих биологических науках формируются направления, рассматривающие те или иные стороны изучения живого с точки зрения Э. таковы: экологическая физиология, экологическая морфология, экологическая цитология, экологическая генетика и др.

Большое влияние на Э. оказали достижения математики, физики, химии, философии. В свою очередь Э. выдвигает новые задачи перед математикой (особенно в сфере статистики и моделирования). Весомый вклад внесла Э. в формирование представлений о системной организации живой материи. Значительно расширяются связи Э. с гуманитарными науками: социологией, политической экономией, юриспруденцией, этикой. При исследовании агроценозов Э. тесно взаимодействует со всем комплексом сельскохозяйственных наук. В тесном содружестве с биогеохимией Э. исследует процессы миграции в биосфере биогенных элементов, лимитирующих производство сельскохозяйственных продуктов.

Практическое значение экологии. На современном этапе развития человеческого общества, когда в результате научно-технической революции усилилось его воздействие на биосферу, практическое значение Э. необычайно возросло. Э. должна служить научной базой любых мероприятий по использованию и охране природных ресурсов, по сохранению среды в благоприятном для обитания человека состоянии Познание основных принципов трансформации вещества и энергии в природных экосистемах создаёт теоретическую основу для разработки практических мероприятий по увеличению количества и качества пищевых продуктов, производимых в биосфере.

Отправить сообщение для: K-Pelga2007@yandex.ru с вопросами и замечаниями об этом веб-узле.
Дата изменения: 20.04.2011