ЭКОЛОГИЯ Блинов Л. Н. Экология: основные понятия, термины, законы, схемы. Учебное пособие. СПб. : Изд-во СПб. ГПУ, 2004. 90 с. Яковлев Вячеслав Владимирович Экологическая безопасность, оценка риска. Монография. – СПб. 2006 (главы 4 и 5 – простые аналитические и логистические модели популяционной динамики) Бродский А. К. Краткий курс общей экологии. СПб, 1996 Общая экология. М. , 2006 Нинбург Е. А. Введение в общую экологию. М. , 2005 Чижевский Александр Леонидович Земное эхо солнечных бурь Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М. : Айрис-пресс, 2003. 575 с.
ЭКОЛОГИЯ ( «биоэкология» ): Наука, изучающая взаимоотношения систем (групп) живых организмов со средой, в которой они обитают (Э. Макфердьен, 1965) Следовательно, область экологии – надорганизменный уровень, надорганизменные живые системы, их организация и функционирование • (…органелла – клетка – организм – система организмов …) Уровни организации живых систем: Популяции Сообщества (биоценозы) – многовидовые системы Экосистемы (биогеоценозы) Биосфера Всеобщая или «глобальная» экология: в основе лежит примат окружающей среды (environment) (двоякое значение) «environmentology»
А. Естественное состояние живых систем Б. Вредное воздействие антропогенных и, в частности, техногенных факторов Дуализм подходов в биоэкологии: Формализация (математические модели) Реальные процессы в живой природе Методические уровни (с ограничениями в каждом из них): А. Полевые исследования (прямые наблюдения) Б. Модели систем (в частности, описание динамики популяций) В. Эксперимент
ЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИЙ Неравномерность расселения вида животных или растений по ареалу (неравномерность распределения подходящих для вида условий) отсюда: образование изолированных в значительной степени групп особей Группа особей, скрещивание особей внутри которой более вероятно, чем скрещивание с особями, относящимися к другим похожим группам ( «панмиксия» – свободное скрещивание любых особей внутри группы) при генетическом разнообразии генотипов особей в группе – единый для группы генофонд, отличный от генофонда другой группы простая популяция: все особи одинаковы и равнозначны сложная популяция: учитывается возрастное разнообразие особей и соотношение полов Изучение стабильной простой популяции: границы обитания показатели обилия распределение особей в пространстве
Определение границ обитания популяции (абсолютно четкие границы определяются редко) а) по внешним, фенотипическим признакам (птицы, улитки, рыбы, …) б) по различию генофондов (дрозофила, лягушки, …) в) по разделению в пространстве из-за неблагоприятных для проживания условий Показатели обилия популяции Выбор показателей зависит от особенностей объекта и от целей исследования унитарные организмы (отдельные особи) модулярные организмы (повторяющиеся блоки, колонии, клоны) – это колониальные животные (губки, полипы), пятна растений с единым корневищем и т. д. Показатели: численность особей или вес биомассы абсолютные (для всей популяции в целом) или относительные (на единицу площади или объёма)
А. Полный учет численности Б. Косвенный учет численности (следы жизнедеятельности, число отловленных особей за определенное время или на определенном участке, …) Данные относительны, но позволяют сопоставлять количество особей в близкие моменты времени на разных участках или на одном участке в разные моменты времени Идентичность методики (!) Подсчет численности популяции с использованием модели (мечение особей с повторным ловом) а) условия: популяция должна оставаться стабильной между отловами б) поимка и мечение не должны отражаться на поведении особи в) выборки должны быть большими Выборочный учет (на пробных площадках или на стандартных маршрутах) показатель обилия – встречаемость Сложнее – с модулярными организмами «проективное покрытие» : процент площади, занятой растениями данного вида
Характер распределения особей в пространстве: а) случайное б) равномерное в) агрегированное по встречаемости в природе: а) агрегированное (в той или иной степени) б) случайное в) равномерное Групповое распределение: кладка яиц насекомых неравномерность пригодных условий взаимопомощь
Динамика численности простой популяции Изменение численности популяции N за промежуток времени t: N = I – E + B – D I – иммиграция (immigration) E – эмиграция (emigration) B – рождаемость (birth) D – смертность (death) Вводят удельные величины (на одну особь): i = N(i)/N t; e = N(e)/N t b = N(b)/N t; d = N(d)/N t; при t 0 получим: d. N/Ndt = i – e + b – d (основное уравнение динамики численности популяции) если i = e или i = 0 и e = 0, тогда d. N/Ndt = b – d Коэффициент удельной скорости роста популяции: тогда d. N/dt = r. N, и варианты: r>0 при r > 0 получим модель неограниченного роста r=b–d r=0 r<0
Модель ограниченного роста численности популяции «Давление среды» (совместное действие внешних и внутрипопуляционых факторов) делает невозможным неограниченный рост численности популяции Поэтому добавляют выражение (K – N)/K, отражающее давление среды где К – максимально возможная при данных условиях численность популяции
С учетом давления среды получается уравнение логистической кривой:
Реальное изменение численности популяции: чередование экспоненциального ( «неограниченного» ) роста, ограниченного роста и затухания
Взаимоотношения между популяциями Система двух популяций 1. В основном взаимодействия популяций разных видов 2. Эффект взаимодействия популяций – не просто арифметическая сумма взаимодействий между отдельными организмами 3. Взаимодействие популяций – динамический процесс 4. Связи между популяциями разных видов часто оказываются опосредованными Многообразие и уникальность взаимодействий Своеобразие терминологии (например, в зоологии различаются плотоядные и травоядные животные; в экологии те и другие – потребители живых организмов, консументы) (to consume – потреблять, поедать) Три традиционных пути изучения: модели, эксперименты, наблюдения Два подхода: изучение механизма и изучение результата
Классификация взаимоотношений популяций по результатам: Воздействие вида А на вид Б Воздействие вида Б на вид А Тип взаимоотношений 0 0 нейтрализм 0 + комменсализм 0 – аменсализм + + мутуализм, протокооперация + – хищничество, паразитизм – – конкуренция
комменсализм (отличие от паразитизма) – нет отрицательного (и вообще никакого) влияния на организм (и в целом вид) хозяина численность популяции вида-комменсала возрастает с увеличением численности популяции вида-хозяина, но обратной связи нет аменсализм – отрицательное воздействие одной популяции на другую без ответа мутуализм (симбиоз ? ) – обязательное совместное существование с обоюдной пользой синхронное изменение численности обеих популяций (с обоюдным влиянием) протокооперация – факультативное совместное существование (пример: муравьи и тли) (иногда переход протокооперации в мутуализм) хищник-жертва и паразит-хозяин общее: популяция хищника (паразита) получает энергию, питаясь за счет популяции жертвы (хозяина) в обеих системах наносится вред популяции жертвы или хозяина, но: 1) хищник – жертва 2) паразит – хозяин хищник уничтожает жертву и может существовать без жертвы паразит существует, только если существует хозяин среда 1 -го порядка: сам хозяин среда 2 -го порядка: среда существования хозяина
«СИМБИОТИЧЕСКАЯ ТРИАДА» : ТЕРМИТЫ (особый отряд, отличный от муравьёв, принадлежащих к перепончатокрылым, куда входят осы и пчёлы) это насекомые с неполным превращением, нет стадии куколки поедают древесину (клетчатку), измельчают её до мелкодисперсного состояния, не способны её переварить ЖГУТИКОНОСЦЫ (простейшие) обитают в кишечнике термитов поглощают мелкодисперсную целлюлозу, но не переваривают её БАКТЕРИИ ( «эндосимбионты» , живут в клетках жгутиконосцев) а) вырабатывают целлюлазу (в геноме есть структурные гены), расщепляют целлюлозу до олиго- и моносахаров б) связывают атмосферный азот, необходимый для всех трёх участников (ферменты системы азотфиксации также кодированы в геноме)
РАК-ОТШЕЛЬНИК С ДВУМЯ АКТИНИЯМИ
Модели численности популяций в системе хищник-жертва
Наблюдение конкуренции в эксперименте (опыты Г. Ф. Гаузе) Принцип (закон) конкурентного исключения (принцип Гаузе): Длительное сосуществование двух полных конкурентов (занимающих одну и ту же экологическую нишу) невозможно, один вид всегда вытеснит другой. Следствие: Если близкие виды длительно сосуществуют в одном и том же месте, их экологические ниши всегда различаются.
Понятие экологической ниши Под экологической нишей вида подразумевается его роль в экосистеме (включает расположение особей вида в пространстве, его трофические связи, взаимоотношения с хищниками, конкурентами, паразитами и т. д. ) (по Ю. Одуму – некоторая аналогия с профессиями человека) Иногда понятие сужается (например, «трофическая ниша» ) Достаточно строгое формализованное определение (D. Hutchinson, 1965): Ниша рассматривается как некий объём внутри многомерного пространства всех воздействующих на популяцию факторов – как биотических, так и абиотических. Возможность количественного математического описания нищи, ограниченная числом известных и изученных факторов. Понятие ниши неотделимо от занимающей её популяции Рапана в Чёрном море (с 1948 г. ) – появление нового вида вместе со своей нишей
ЭКОЛОГИЯ СООБЩЕСТВ Некоторые определения Биоценоз (или сообщество): Совокупность растений, животных и микроорганизмов, совместно проживающих в одних и тех же условиях среды. По К. Мёбиусу: «Объединение живых организмов, соответствующее по своему составу, числу видов и особей некоторым средним условиям среды. В этом объединении организмы связаны взаимной зависимостью и сохраняются благодаря размножению в определённых местах» Биоценоз изменяется при отклонении одного или нескольких из условий от обычной средней величины, при изменении числа особей какого-либо вида, при полном исчезновении вида из сообщества или появлении в нём нового вида. Биоценоз прямо связан с конкретными условиями окружающей среды. Биоценоз – система, достаточно устойчивая во времени. Виды в составе биоценоза взаимозависимы. (Часто под сообществом подразумевается любая многовидовая система независимо от её ранга, т. е. биосистема, биоценоз, ассоциат биоценозов, биосфера)
Распределение видов по обилию
Биотоп: Место существования биоценоза, т. е. комплекс физических, химических, геологических условий существования в конкретном местообитании биоценоза. Биотоп – совокупность атмосферы, гидросферы и литосферы. Экосистема (иногда – биогеоценоз): Единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания. Экосистема = биотоп + биоценоз Экосистемы делятся на естественные (не зависят от человека, устойчивы во времени) и искусственные (созданы человеком, зависят от него и неустойчивы во времени) Все естественные экосистемы способны к саморегуляции. Биоценоз и биотоп обмениваются между собой и с окружающей средой (не биотопом) веществом, энергией и информацией
Схема переноса энергии и вещества в идеальной (замкнутой) экосистеме
Все живые организмы в экосистеме связаны пищевыми (трофическими) связями Разделение организмов по трофическим связям: 1. Продуценты (производящие) 2. Консументы (потребляющие) 3. Редуценты (возвращающие) производят первичные органические вещества из неорганических (минеральных) (существуют консументы разных уровней или порядков) разлагают органические вещества до более простых и неорганических (иногда их называют микроконсументами) Перенос энергии через ряд живых организмов – пищевая цепь Пищевые цепи состоят из трофических уровней В природе пищевые цепи многократно пересекаются Консументы потребляют энергию, питаясь организмами предыдущего трофического уровня, используют кислород, а выделяют углекислый газ и органические продукты обмена веществ
Два типа пищевых цепей: 1. Пастбищные (растительная масса потребляется непосредственно консументами 1 -го порядка) 2. Детритные (основная часть растительной массы разлагается (консументами? ) и превращается в органическое вещество (детрит), которое уже используется консументами (пример – перегнившие листья в лесу или перегнившая биомасса водорослей на морском побережье) Многократные пересечения (например, деревья – и продуценты, и консументы) растительноядные и др. животные
Важнейшие связи в пищевых сетях американских прерий (из А. К. Бродского)
Связи в пищевых цепях экосистемы северных морей для сельди (из А. К. Бродского)
Закон трофической пирамиды
Изменения в экосистемах Состояние равновесия (климакса) Стабильный баланс энергии и продукции экосистемы Стабильность видового состава и видовой структуры При этом: экосистемы динамичны, типичны колебательные процессы внутри экосистем (пример: сезонные изменения сообществ умеренного географического пояса) Системы с регулярными катастрофами! (пожары, штормовые выбросы, …) Катастрофические факторы – внешние и внутренние (эндогенные) Т. е. более общим следует считать не статическое, а колебательное состояние экосистемы
Процесс направленного изменения экосистемы – сукцессия Последовательная серия стадий, сменяющих друга с определённой закономерностью и имеющих определённый срок существования Варианты (типы) сукцессий: 1) 0 X первичная сукцессия возникновение экосистемы «на пустом месте» (аквариум? ) зарастание скал и каменных построек, новые острова, коралловый риф, затонувший корабль 2) X Y вторичная сукцессия замена одной экосистемы на другую исходные причины – нарушение энергетического баланса, изменения климата или географической обстановки (пример – эволюция речных стариц) 3) X 0 гибель экосистемы Антропогенная сукцессия (примеры первичной сукцессии? ) (пример вторичной антропогенной сукцессии – результат вырубки тропических лесов; пример гибели экосистемы – некоторые барханные пустыни на месте степей)
Понятие экологического фактора «Внешние условия» , «условия внешней среды» , «ресурс» Слишком общие понятия, не поддающиеся количественному описанию, Невозможно измерить степень их благоприятности или неблагоприятности. Экологический фактор – такое внешнее воздействие, которое поддаётся измерению и может быть выражено тем или иным числом (Е. А. Нинбург) Обычно это любое элементарное (нерасчленимое на составляющие) воздействие на популяцию, вид, экосистему). Элементарные и интегральные (совместное воздействие) экологические факторы Факторы, действующие непосредственно и опосредованно По происхождению факторы: абиотические, антропогенные
Не являются экологическими факторами: климат глубина моря
Пример невозможности разделить элементарные воздействия: два экологических фактора (температура воды и количество растворённого в ней кислорода) неразрывно связаны и не могут действовать по отдельности
Каждый экологический фактор имеет свой диапазон действия Для популяции это выражается зависимостью показателя благополучия популяции от значения экологического фактора
Эксперимент и влияние адаптации:
Механизм воздействия экологических факторов на популяцию Два основных механизма: 1) воздействие непосредственно на организмы 2) воздействие на популяционном уровне (сумма индивидуальных воздействий при гетерогенности индивидуальных воздействий) Генетическая гетерогенность (!) более широкие пределы адаптации популяции в целом по сравнению с отдельной особью Разные виды могут иметь широкие или узкие пределы выносливости (эврибионтные и стенобионтные виды)
Популяция может содержать различные экотипы с различным действием на них одних и тех же значений экологического фактора – для разных частей ареала, у разных возрастных групп и т. д.
Взаимодействие экологических факторов Метод экологических ареалов (двух- или трехмерные диаграммы благополучия)
Закон ограничивающего фактора ( «Закон минимума» - Ю. Либих, 1840 г. ) Либих: возрастание урожая пропорционально увеличению количества минорного удобрения Более широко (из симметрии графика зависимости благополучия вида от значения экологического фактора): Значения фактора, близкие к минимально допустимым и к максимально допустимым (к экстремальным), действуют на благополучие популяции одинаково. Благополучие популяции (вида, экосистемы) пропорционально значению ограничивающего фактора Пример: расселение моллюсков в Балтийском и Белом морях.
Результаты действия экологических факторов: Изменение показателей обилия популяции Изменение заселённой территории появление адаптационных форм (морфологических, физиологических, …) Это может приводить к перераспределению популяций в сложных экосистемах Подавляющее число естественных экосистем – многовидовые Видовое разнообразие (!) Индексы разнообразия – осмысленны только для определённого таксоцена, т. е. для группы таксономически и экологически близких видов, входящей в состав экосистемы
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ По происхождению: абиотические, антропогенные или – естественные и искусственные Абиотические: все компоненты неживой природы – свет (освещённость), температура, давление, влажность, сила ветра, состав воздуха, воды и почвы, долгота дня … Биотические: все факторы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов (конкуренты, хищники, паразиты, симбионты …) Разделение в достаточной мере условно: следует различать факторы, действующие: а) непосредственно (бóльшая часть физико-химических факторов среды и некоторые биотические факторы); б) опосредованно (значительная часть биотических факторов и некоторые абиотические факторы) Антропогенные: факторы, связанные с деятельностью человека может быть, можно разделить их на факторы, связанные с биологической жизнью человека (но с применением орудий) и с технической сферой ? По-видимому, только антропогенные факторы способны нарушить равновесие в экосистемах и биосфере в целом
Разные способы классификации экологических факторов: По степени воздействия: стимулирующие беспокоящие лимитирующие экстремальные летальные и т. д. (роль недостатка и избытка фактора) По механизму действия: мутагенные, канцерогенные, тератогенные, Кроме того: Первичные и вторичные Периодические и непериодические Водные, воздушные, литосферные (почвенные) Химические, физические, механические, биологические (? ) и т. д. Общего действия и избирательные Локальные и глобальные Кратковременные и длительно (в т. ч. эпохально) действующие
Действие «стимулирующего» (необходимого) фактора:
Действие летального фактора (радиация)
Химические факторы
Химические факторы
Химические факторы
Химические факторы
Химические факторы
Загрязнение и загрязнители Загрязнение – превышение в окружающей среде многолетнего среднего уровня физических, химических, биологических агентов или привнесение в окружающую среду (или возникновение в ней) новых, не характерных для неё, указанных агентов. Загрязняющие вещества – существовавшие химические вещества, присутствующие в окружающей среде в количествах, превышающих их естественное содержание, или новые химические вещества и соединения, ранее не встречавшиеся в природе. Норма загрязнения – предельное допустимое количество какого-либо вещества, содержащегося в окружающей среде или поступающего в неё. Предельно допустимая концентрация (ПДК) – концентрация химического вещества или соединения, которая при длительном (непрерывном или дискретном) воздействии на организм не вызывает в нём заболеваний или патологических изменений. Предельно допустимая доза (ПДД) – количество получаемого организмом однократно химического вещества или соединения или доза радиации, не вызывающее (вызывающая) при таком однократном воздействии заболевания или патологического изменения.
Источники загрязнения ЕСТЕСТВЕННЫЕ (не связаны с деятельностью человека) ИСКУССТВЕННЫЕ ( «антропогенные» , связанные с деятельностью человека) Вулканическая деятельность, землетрясения, ураганы, наводнения, природные токсины и т. д. Промышленность, транспорт, энергетика, сельское хозяйство, вооружения, медицина космические работы и т. д. Загрязнения: химические, физические (в т. ч. радиационные), энергетические … химические: изменяют естественный химический состав окружающей среды физические: изменяют физические параметры (тепло, свет, шум радиационный и электромагнитный фон и т. д. ) биологические: появление новых модификаций организмов
Токсичные химические вещества: Промышленные яды и опасные вещества (в том числе асбест, слюда, кварц) Химические вещества бытового назначения или происхождения: ядохимикаты краски, лаки, растворители лекарственные препараты, в особенности наркотики химические добавки к лекарственным препаратам и пищевым продуктам косметические средства токсины, образующиеся при порче пищевых продуктов биологически активные соединения растительного происхождения продукты питания – источник и необходимых, и загрязняющих веществ (!!!) Химические вещества специального назначения: БОВ As. H 3 – арсин «черемуха» и т. д. Токсичность – острая и хроническая Острая токсичность характеризуется величиной ЛД 50: от < 5 мг/кг до 5 -20 г/кг
Супертоксиканты: металлическая ртуть, соединения некоторых тяжелых металлов, диоксины
Химические загрязнения естественного происхождения:
Химические загрязнители искусственного происхождения: тяжелые металлы (в частности, соединения свинца), диоксины, пестициды, пластмассы, поверхностно активные вещества (ПАВ), химические соединения, аналогичные соединениям естественного происхождения) Примеры:
Вклад источников химических загрязнений в атмосферу большого города: Автотранспорт – до 80 -85% Отопление – 20% Промышленность – до 14 -15% Сжигание мусора – 5% (свалки мусора!) Кроме того: шум, вибрации, электромагнитные поля (в т. ч. высокочастотные)
Химические вещества пищи А. Природные компоненты пищевых продуктов Б. Пищевые добавки В. Загрязнители Пищевые добавки (и добавки к лекарственным препаратам): неорганические соединения, соединения смешанного типа, органические соединения Функциональные классы добавок: Красители, наполнители, эмульгаторы, уплотнители, консерванты, подслащивающие вещества и вкусовые добавки, ароматизаторы, пенообразователи, пеногасители, загустители, разрыхлители… Большинство добавок не имеют пищевого значения и инертны для организма, некоторые – оказываются биологически активными и небезразличными для организма Кодировка разработанных в Европе пищевых добавок: ЕХХХ (например: Е 173 – окись алюминия, Е 152 – активированный уголь) Даже полезное вещество при превышении концентрации может быть токсичным
Биосферная экология – общепланетарный подход Введение понятия биосферы: Вернадский В. И. «Живое вещество» . «Наука» , 1978 Биогеоценоз – совокупность биоценоза и биотопа, функционирует как единое целое за счёт обмена веществом, энергией и информацией Биосфера – совокупность множества биогеоценозов (Л. Н. Блинов) Биосфера – нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы со всей совокупностью обитающих в ней живых организмов Жизнь существует и развивается в условиях атмосферы, гидросферы и литосферы, но и участвует в формировании атмосферы, гидросферы и литосферы
Л. Н. Блинов – особенности биосферы Земли: 1. Биосфера – закономерный продукт эволюции планеты 2. Биосфера Земли – открытая система; вход – поток солнечной энергии выход – минералы и пр. вещества, образовавшиеся в результате жизнедеятельности организмов и выведенные из биогеохимического круговорота 3. Единая сложная организация, созданная сообществами дискретных организмов 4. Обладает свойством саморегулирования, обеспечиваемого живыми организмами 5. Устойчивая система вследствие огромного внутреннего разнообразия 6. Неравновесная система (особая открытая динамическая система) 7. Связана с наличием воды 8. Химические процессы в биосфере протекают: а) при непосредственном участии живых организмов б) в среде, физико-химические свойства которой определены в значительной мере длительной деятельностью живых организмов 9. Биосфера способна к эволюции Высшая стадия развития биосферы – ноосфера при особой роли человека, становящегося «крупнейшей геологической силой» (В. И. Вернадский)
Биогеохимические циклы: Постоянный круговорот веществ с обязательным наличием резервуаров-накопителей (локальных или глобальных) выведенных из кругооборота веществ Некоторые выведенные из кругооборота вещества уже не могут использоваться живыми организмами и могут быть использованы только человеком в его техническо-вооружённой деятельности Биогеохимические функции живого вещества: Поглощение и преобразование солнечной энергии Поглощение и выделение газов Накопление, концентрирование в ходе жизнедеятельности определённых видов веществ Разложение, минерализация органического вещества, возвращение веществ в биологический круговорот Преобразование физико-химических параметров среды
Оледенения и потепления (глобальные)
Колебания количества солнечного тепла (Миланкович)
«Малые ледниковые периоды»
«Глобальное потепление»
«Глобальная» экология Анализ и методы поддержания стабильности биосферы: • • • Анализ материального и энергетического взаимодействия «антропогенной» сферы и сферы «нетронутой природы» , количественное описание глобальной экологической ситуации (сохранение или нарушение баланса) Динамика численности народонаселения мира, прогноз развития старых и появления новых технических направлений, динамика расширения воздействия на природные экосистемы, прогноз эволюции природных экосистем, прогноз влияния технического прогресса на биологию человеческой популяции Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы; широкий обмен разработками в области экозащитной техники и технологий; международное сотрудничество в разработке новых технических (энергетических) принципов; международное сотрудничество в области охраны (и формирования) окружающей среды, международное правовое регулирование в области минимизации экологических рисков ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ (плюсы и минусы) Экологические и политические (экономические) аспекты
«Классическая экология» Наблюдения (единовременные и многоразовые, периодические): • определение локализации и границ экосистемы • биологическое разнообразие (типы и соотношение видов, популяций) • структура видов (популяций), в т. ч. соотношение фенотипов, полов и пр. • генетическая структура видов (популяций) • динамика численности популяций • взаимоотношения составляющих частей экосистемы, наличие и развитие конкуренции популяций • констатация эволюции экосистемы • сопоставление результатов наблюдений с наличием или появлением экологического фактора (природного или техногенного) • прогноз направленности эволюции экосистемы Экспериментальные исследования: • определение влияния экологического фактора на выборочную субпопуляцию в контролируемых лабораторных условиях, определение оптимальных и критических значений экологического фактора Выводы и рекомендации: • прогноз влияния имевшегося или появившегося (или прогнозируемого) экологического фактора на судьбу экосистемы ( «глобальное потепление» , дамба, эффекты «нормального» производства, аварии, катастрофы и т. д. )
«Техническая» экология Проектирование нового (типа) технического производства: • • Прогнозирование (связанного с нормальным функционированием) возможного (непременного) появления в окружающей среде нового (измененного) экологического фактора (выброс твердых частиц и аэрозолей, выброс агрессивных сред, сброс теплых вод, радиационный фон, изменение водного баланса, влияние захороненных отходов и т. п. ) Разработка технических способов мониторинга экологического фактора Разработка технических способов снижения уровня нового экологического фактора Оценка вероятности аварий, оценка последствий аварий Разработка технических методов минимизации вероятности аварий Разработка технических способов ликвидации последствий аварий Предполагаемый «рейтинг» экологической опасности результатов деятельности производства Анализ деятельности осуществленного производства (лучше всего независимое инспектирование): • • • Мониторинг связанных с данным производством экологических факторов с открытой информацией Экстренное оповещение о критических ситуациях Минимизация экологического риска
«Экология человека» • • • Динамика численности и технической вооруженности человеческой популяции Выявление опасных для человека экологических факторов Экологические аспекты медицины Проблемы (в значительной степени больше относятся к глобальной экологии): • • • Захоронение и переработка ядерных и химических отходов Ликвидация и переработка вооружений и боеприпасов Изменение человеком природной среды Последствия разработки и применения лекарственных препаратов Последствия вторжения в геном растений, животных и человека
Скачать презентацию ЭКОЛОГИЯ Блинов Л Н Экология основные понятия термины
Экология Тимковский.ppt