Понятие о популяции. Типы популяций

1. Понятие  о популяции. Типы популяций

Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца, популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

 

 Статические и динамические показатели популяции. При описании структур и функционирования популяции используют две группы показателей. Если мы даем характеристику состояния популяции на конкретное данное время t, то мы используем статические показатели – количество особей в популяции, площадь ареала (пространства, где обитает данная популяция), плотность особей (средняя и в разных частях ареала), характер пространственного распределения особей,

С другой стороны, эколога всегда интересуют изменения, которые происходят в популяции не только в пространстве, но и во времени. Именно такие наблюдения лежат в основе моделирования характера и степени устойчивости экосистем, зависимости поведения экосистем в условиях экологических кризисов, в том числе и антропогенных. Экологу очень важно знать, какие изменения произошли с популяцией за время от первого до второго наблюдения t1-t0 = Dt. Иными словами, эколог должен определить, с какой интенсивностью происходят все возможно наблюдаемые изменения в популяции.

Следовательно, динамические (временные) характеристики популяций связаны с понятием скорости, т.е., с какой скоростью происходят все изменения в популяции. К динамическим характеристикам относятся рождаемость, смертность, мгновенная скорость роста популяции,

Основными статическими показателями структуры популяций являются численность и распределение организмов в пространстве, а также соотношение разнокачественных особей. В популяции выделяют половые и возрастные группы и соответственно различают половую и возрастную структуру популяций. Обе эти характеристики иногда объединяют, говоря обобщенно о демографической структуре популяции. Кроме того, популяцию характеризует пространственная и этологическая (т.е. связанная с поведением) структура. Знание структуры популяции позволяет оценивать не только состояние популяции в данный момент, но и представить направление ее дальнейшего развития.

 

Различают периодические и непериодические колебания численности популяций. Первые совершаются в течение сезона или нескольких лет (4 года – периодический цикл плодоношения кедра, подъема численности лемминга, песца, полярной совы; через год плодоносят яблони на садовых участках), вторые – это вспышки массового размножения некоторых вредителей полезных растений, при нарушениях условий среды обитания (засухи, необычно холодные или теплые зимы, слишком дождливые сезоны вегетации), непредвиденные миграции в новые местообитания. Периодические и непериодические колебания численности популяций под влиянием биотических и абиотических факторов среды, свойственные всем популяциям, именуются популяционными волнами.

Любая популяция обладает строго определенной структурой: генетической, половозрастной, пространственной и др., но она не может состоять из меньшего числа особей, чем необходимо для стабильного развития и устойчивости популяции к факторам внешней среды. В этом заключается принцип минимального размера популяций. Нежелательны любые отклонения параметров популяций от оптимальных, но если чрезмерно высокие значения их не представляют прямой опасности для существования вида, то снижение до минимального уровня, особенно численности популяции, представляют угрозу для вида.

 

Однако наряду с принципом минимального размера популяций есть и принцип, или правило, популяционного максимума. Оно заключается в том, что популяция не может увеличиваться бесконечно. Лишь теоретически она способна к неограниченному росту численности.

 

26. Горизонтальная и вертикальная структура экологических экосистем

Экосистема - сообщество организмов биоценоза и окружающей их неживой природы, образующее устойчивую и динамическую систему. Другими словами, совокупность биоценоза и биотопа.

Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими циклами. Движущей силой этих круговоротов служит энергия Солнца.. Таким образом, все живые организмы - это преобразователи энергии, и каждый раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла. Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистем. Кроме того, различают видовую, пространственную и трофическую структуры экоситем.

Трофическая структура. Виды, входящие в состав экосистемы, связаны между собой пищевыми связями, так как служат объектами питания друг для друга.

Последовательность питающихся друг другом организмов называют пищевой, или трофической, цепью. Отдельные звенья трофической цепи называют трофическими уровнями. Пищевые цепи состоят, как правило, из трех - пяти звеньев.

Различают два типа трофических (пищевых) цепей. Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных животных к другим потребителям, называют пастбищными или цепями выедания. Пищевые цепи другого типа начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Эти цепи называют детритными, или цепями разложения.

Линейные пищевые цепи - большая редкость в природе. Как правило, пищевые цепи в экосистеме тесно переплетаются. Совокупность пищевых связей в экосистеме образует пищевые сети, в которых многие консументы служат пищей нескольким членам экосистемы. В то же время некоторые животные могут принадлежать сразу к нескольким трофическим уровням, так как питаются и растительной, и животной пищей, то есть являются всеядными (например, медведь).

Видовая структура экосистемы - это разнообразие видов, взаимосвязь и соотношение их численности. Различные сообщества, входящие в состав экосистемы, состоят из разного числа видов - видового разнообразия. Видовое разнообразие зависит от соотношения численности видов в экосистеме. Уменьшение видового разнообразия угрожает самому существованию вида в силу сокращения генетического разнообразия - запаса рецессивных аллелей, обеспечивающего приспособленность популяций к меняющимся условиям среды обитания.

В свою очередь, видовое разнообразие служит основой экологического разнообразия - разнообразия экосистем. Совокупность генетического, видового и экологического разнообразия составляет биологическое разнообразиепланеты.

Деятельность человека по влиянию на биологическое разнообразие планеты превосходит все известные в прошлом геологические катастрофы. Очень важно не допустить такого снижения биоразнообразия, которое привело бы к снижению устойчивости экосистем, перешло бы границы их самовосстановительных возможностей.

Пространственная структура экосистемы. Популяции разных видов в экосистеме распределены определенным образом - образуют пространственную структуру. Различают вертикальную и горизонтальную структуры экосистемы. Основу вертикальной структуры формирует растительность.

Растительное сообщество определяет, как правило, облик экосистемы. Растения в значительной мере влияют на условия существования остальных видов. В лесу это крупные деревья, на лугах и в степях - многолетние травы, а в тундрах господствуют мхи и

Животные тоже приспособлены к жизни в том или ином растительном ярусе.Вследствие неоднородности рельефа, свойств почвы, различных биологических особенностей растения и в горизонтальном направлении располагаются микрогруппами, различными по видовому составу. Это явление носит название мозаичности. Мозаичность растительности - это своего рода "орнамент", образованный скоплениями растений разных видов.Благодаря вертикальной и горизонтальной структурам обитающие в экосистеме организмы более эффективно используют минеральные вещества почвы, влагу, световой поток.

45.Оксиды серы  как загрязнители опс

В нормальных условиях диоксид серы – бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Растворимость газа в воде – достаточно велика.  
   Диоксид серы – реакционно-способен, из-за химических превращений время его жизни в атмосфере – невелико (порядка нескольких часов). В связи с этим возможности загрязнения и опасность воздействия непосредственно диоксида серы носят локальный, а в отдельных случаях – региональный характер.  
   Природные и антропогенные источники поступления в окружающую среду. К природным (естественным) источникам диоксида серы относят вулканы, лесные пожары, морская пена и микробиологические превращения серосодержащих соединений. Выделяющийся в атмосферу диоксид серы может связываться известью, в результате чего в воздухе поддерживается его постоянная концентрация около 1 млн-1. Диоксид серы антропогенного происхождения образуется при сгорании угля и нефти, в металлургических производствах, при переработке содержащих серу руд (сульфиды), при различных химических технологических процессах. Большая часть антропогенных выбросов диоксида серы (около 87%) связана с энергетикой и металлургической промышленностью. Общее количество антропогенного диоксида серы, выбрасываемое за год превышает его естественное образование в 20-30 раз. Ежегодное поступление сернистого газа в атмосферу только вследствие промышленных выбросов оценивается почти в 150 млн. т.  
   Поведение в атмосфере.  
   Время пребывания диоксида серы в атмосфере в среднем исчисляется двумя неделями. Этого времени мало для того, чтобы газ мог распространиться в глобальном масштабе. Поэтому, в соседних географических районах, где осуществляются как большие, так и умеренные выбросы диоксида серы, в атмосфере может наблюдаться большое различие концентраций диоксида серы. Легкорастворимый в воде, образующий кислоту газ, может разноситься мощными потоками воздуха на сотни километров (до 1500 км). При этом в облаках идет реакция образования кислот и возможно выпадение кислотных дождей. Во время переноса диоксида серы и другие кислотные выбросы лишь в очень малой степени теряют свою активность. Нейтрализация происходит только в том случае, если в воздухе одновременно с диоксидом серы находится пыль, содержащая гидроксиды щелочных и щелочноземельных элементов. Атмосфера очищается, главным образом, при вымывании кислых газов водой и снегом, а также при их «сухом» осаждении, т.е. в виде самого газа или адсорбированного на мельчайших частицах пыли. Кроме того, диоксид серы растворяется в мельчайших капельках тумана, которые после осаждения также относят к сухой части загрязнений.  
   Сухая часть загрязнений обычно выпадает либо в непосредственной близости от источника выбросов, либо на незначительном удалении от него. При длительном переносе воздухом в основном выпадает связанная водой часть выбросов.  
 
      Воздействие на живые организмы.  
   Класс опасности вещества – 3.  
   При повышенной концентрации пыли токсическое действие диоксида серы проявляется значительно сильнее, чем в воздухе, свободном от пыли. Комбинация диоксида серы с оксидами азота значительно увеличивает число заболеваний дыхательных путей. При среднесуточной концентрации сернистого газа 0,1-0,2 мг/м3 у населения наблюдается обострение заболеваний верхних дыхательных путей. Резкое увеличение числа случаев заболеваемости бронхитами у людей старше 55 лет отмечается на следующий день после повышения среднесуточной концентрации сернистого газа до 0,7 мг/м3. 

Предмет экологического права – это общественные отношения в области взаимодействия общества и природы.

Предмет экологического права отличается:

1) от природно—ресурсового права – более широким кругом общественных отношений, их иным качеством;

2) от гражданского права – отсутствием имущественного характера в использовании и охране природных объектов, отсутствием товарных отношений в сфере природопользования;

3) от аграрного права – отличием предмета права. Ведущим методом в экологическом праве является метод экологизации, который направлен на гармонизацию отношений общества и природы.

 

Нормы экологического права представляют собой требования в области охраны окружающей среды, а экологические правонарушения – несоблюдение данных требований, закрепленных законодательством, нормами, правилами и пр. К таким требованиям относятся требования, предъявляемые при:

1) размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, консервации и ликвидации зданий, строений, сооружений и иных объектов;

2) размещении зданий, строений, сооружений и иных объектов;

3) проектировании зданий, строений, сооружений и иных объектов;

4) строительстве и реконструкции зданий, строений, сооружений и иных объектов;

5) вводе в эксплуатацию зданий, строений, сооружений и иных объектов;

6) эксплуатации и выводе из эксплуатации зданий, строений, сооружений и иных объектов;

7) размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию и эксплуатации объектов энергетики;

8) размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию, эксплуатации и выводе из эксплуатации военных и оборонных объектов, вооружения и военной техники;

9) эксплуатации объектов сельскохозяйственного назначения;

10) мелиорации земель, размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию отдельно расположенных гидротехнических сооружений;

11) размещении, проектировании, строительстве, реконструкции городских и сельских поселений;

19) приватизации и национализации имущества;

20) охране окружающей среды от негативного биологического воздействия;

21) охране окружающей среды от негативного физического воздействия.

За нарушение природоохранных требований предусмотрены меры воздействия административного уголовного характера.

Субъекты экологического права – это лица, которые обладают правами и обязанностями, предусмотренными экологическим законодательством.

Конституцией РФ предусмотрено, что земля и другие природные ресурсы используются и охраняются как основа жизни и деятельности народов. Государство гарантирует защиту экологических прав человека и гражданина. Из этого следует, что государство как субъект в лице своего компетентного органа является участником экологических правоотношений. Государство является субъектом экологических правоотношений и в том случае, если природные ресурсы на законных основаниях переходят в собственность юридических или физических лиц или передаются им во владение, постоянное или временное пользование (аренду).

Юридическое или физическое лицо, которое воздействует на природную среду с целью ее использования, воспроизводства или охраны также выступает в качестве субъекта экологических отношений. К таким субъектам относятся также граждане, иностранные и хозяйствующие субъекты.

Хозяйствующие субъекты – предприятия, учреждения, организации, которые воздействуют на природную среду, в том числе граждане, которые занимаются предпринимательской деятельностью, а также граждане, которые осуществляют общее или специальное природопользование.

Носителями полномочий по управлению и контролю в области охраны окружающей природной среды являются государственные органы.

Объекты экологических правоотношений – природные объекты. В их качестве могут выступать как отдельные природные объекты, так и естественная среда обитания в целом.

Законом предусмотрено, что в определенных условиях объектами экологических правоотношений могут быть природные комплексы – заповедники, заказники, памятники природы, лечебно—оздоровительные районы и т. д.

.

 

95.основные принципы  эколого экономического развития

 

А) Принцип стоимости упущенных возможностей.

Этот принцип требует чтобы при использовании ограниченного ресурса учитывалась стоимость и неиспользованной альтернативы. Стоимость упущенных возможностей, состоит в разнице прибылей, которые мы получим при использовании окружающей среды как приемника и вместилища отходов и использования той же местности в качестве сельскохозяйственных угодий. Надо отметить, что принцип действует и в обратную сторону, то есть охрана окружающей среды имеет свою стоимость с точки зрения не использования среды в хозяйственных целях.

Б) Принцип “загрязнитель платит”.

В соответствии с рекомендацией ОЭСР (организация экономического сотрудничества и развития) 1972 г., принцип “загрязнитель платит” означает, что “загрязнитель должен нести расходы по проведению мер экологического оздоровления по решению властей”.