по Экологии 5 (стр. 2 из 4)
Длительное напряжение физиологических функций, стресс приводит к истощению ресурсов организма и может иметь отрицательные последствия, поэтому при стойком отклонении условий среды от биологического оптимума происходят такие изменения физиологической регуляции, которые повышают ее эффективность и вместе с этим уменьшают общее функциональное напряжение организма. Подобные изменения носят название акклимации, или физиологической адаптации. В природных условиях значение физиологической адаптации связано с естественными изменениями условий существования, в основном – с сезонными перепадами температуры, влажности, кормности местообитаний и т.п. Хорошо известно осеннее увеличение теплоизоляции организма у многих млекопитающих и птиц за счет линьки, «утепления» покровов (пуха, пера, меха) и накопления подкожного жира. Изменяется режим и качество питания. В тканях происходят различные биохимические изменения, направленные на экономное расходование энергии. Сезонные миграции птиц и рыб, а также такие явления, как спячка, подготавливаются комплексом физиологических и морфологических сдвигов, изменениями поведения.
Большое экологическое значение имеет взаимодействие факторов. За счет него может быть расширен диапазон выживания. Так, снижение температуры повышает выносливость рыб по отношению к недостатку пищи и кислорода; недостаточная освещенность для растений может быть частично компенсирована повышенной концентрацией углекислого газа и т.п. Диаграмма выживания для одного фактора всегда изменяется под влиянием другого фактора. Совместные действия нескольких факторов бывает синергическим, когда различные воздействия как бы усиливают друг друга и производят больший эффект, чем сумма раздельных влияний. Сочетание может быть и негативным, когда наблюдается взаимное ослабление эффектов.
Вопрос №22
Сукцессия: определение, виды, общие закономерности.
Экологическая сукцессия (от лат. successio – преемственность, наследование), сукцессионное замещение или биологическое развитие – развитие, при котором в пределах одной и той же территории (биотопа) происходит последовательная смена одного биоценоза (сложно организованных комплексов разных организмов) другим в направлении повышения устойчивости экосистемы;
Сукцессионный ряд – цепь сменяющихся друг друга биоценозов. Процессы сукцессии занимают определенные промежутки времени.
Сукцессия завершается формированием сообщества, наиболее адаптированного по отношению к комплексу сложившихся климатических условий. Такое сообщество было названо Ф. Клементсом климакс-формацией или просто климаксом (от греч. klimax– лестница), хотя в современной литературе по экологии иногда встречается и другой термин-синоним – зрелое сообщество. Концепция «климакса» подразумевает, что в пределах региона с более или менее однородным климатом фитоценозы, завершившие сукцессионный процесс, образуют климаксные сообщества независимо от того, с какого типа начиналась сукцессия.
Причиной начала процесса сукцессия в ряде случаев являются изменения фундаментальных свойств среды обитания, возникающие под влиянием комплекса факторов. Такие факторы бывают естественными – отступление ледников, наводнение, землетрясение, извержение вулканов, пожары, а также антропогенными – расчистка лесных угодий, распашка участков степи, открытая добыча полезных ископаемых, создание прудов и водохранилищ, пожары, загрязнение экологических систем.
В зависимости от обстоятельств, предшествовавших началу процесса, сукцессии подразделяют на следующие:
антропогенные, вызванные хозяйственной деятельностью человека, в том числе лаборогенные, связанные с трудовой деятельностью человека;
катастрофические, связанные с какими-либо катастрофическими для экосистемы природными или антропогенными факторами;
пирогенные, связанные пожаром независимо от его причин;
зоогенные (фитогенные), вызванные необычно сильным воздействием животных (растительности), как правило, в результате их массового размножения (завоза чуждых видов человеком).
По общему виду сукцессии делятся на первичные и вторичные.
Общие закономерности сукцессии. По мере прохождения фаз сукцессии все большая доля доступных питательных веществ накапливается в биомассе сообщества и соответственно уменьшается их содержание в абиотической части экосистемы (биотопе). По мере возрастания количества образующегося детрита он становится основным источником питания. В результате роль пастбищных цепей становится менее существенной, а детритных – усиливается.
Когда экосистема приближается к состоянию климакса, в ней, как и в любых равновесных системах, происходит замедление всех процессов развития.
Биогеохимические круговороты любых экосистем замкнуты не полностью, однако степень незамкнутости варьируется в очень больших пределах Ф.Борман и Г. Патэн в 1979 г. установили, что примерно за 10 лет с момента начала восстановления растительного покрова разомкнутость круговоротов уменьшается со 100% до 10%, а далее снижается еще более, достигая минимума в климаксе. В этом заключается правило увеличения замкнутости биогеохимического круговорота веществ в ходе сукцессии. Антропогенная трансформация растительности и экосистем в целом нарушает сформулированное правило, что ведет к многочисленной череде аномалий и природной среде.
Снижение разнообразия видов в климаксе на первый взгляд противоречит рассмотренному стремлению к биоразнообразию в природе. Однако именно разнообразие видов формирует сукцессию и ее направление, обеспечивает заполнение реального пространства жизнью.
Там, где разнообразие видов недостаточно для нормального естественного хода сукцессионного процесса, а среда обитания резко нарушена – сукцессия не достигается фазы климакса. Важное практическое значение имеет правило сукцессионного мониторинга (индикации состояния среды):
чем глубже нарушенность среды какого-нибудь пространства, тем на более ранних фазах оканчивается сукцессия.
Вопрос №37
Виды загрязнения среды обитания. Загрязнения природной среды объектами ГА.
Загрязнение среды – привнесение в природу или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для нее агентов. В наиболее общем смысле это все то, что выводит природные системы из состояния равновесия. При изучении или описании современных процессов в экосистемах и в биосфере в целом принято выделять загрязнение:
| Виды загрязнений |
 |
 |
 |
Механическое загрязнение характеризуется наличием твердых веществ, оказывающих лишь механическое загрязнение без физико-химических последствий.Физическое (или параметрическое) загрязнение – это изменение физических параметров среды. В зависимости от этого оно подразделяется на тепловое, шумовое, вибрационное, электромагнитное, ионизирующее (радиационное).
Физическое загрязнение связано с отклонением за пределы нормального диапазона колебаний параметров (уровня) физических абиотических факторов среды обитания. А именно таких как температура, уровня звука и вибрации, интенсивность различных электромагнитных излучений, включая ионизирующее и световое.
Тепловое загрязнение является результатом рассеивания в окружающей природной среде теплоты, выделяющейся в многообразных тепловых процессах, прежде всего связанных с сжиганием топлива. Тепловое загрязнение меняет температурный режим воздушной среды, а также динамику происходящих там процессов. Помимо влияния на общебиосферный процесс глобального потепления тепловое загрязнение локально воздействует на водные экосистемы.
Шумовое загрязнение возникает в результате отклонения интенсивности и повторяемости звуковых колебаний за пределы природного диапазона. Шумом называют любые звуки, мешающие жизнедеятельности организмов. Для человека шум – общебиологический раздражитель, который в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма (включая нервную систему, зрение, вестибулярный аппарат, пищеварение, обмен веществ и т.п.). Наиболее распространенный и мощный источник городского ума – транспорт, обычно создающий 60 – 80% шума. Авиационный транспорт – источник антропогенного шума практически самого высоко уровня. Больший шум создается при старте космических ракет, при выстрелах и взрывах.
Вибрационное загрязнение является близким к шумовому, основное различие заключается в том, что вибрация распространяется только в твердых телах, в звук – в любых средах. Поэтому на живые организмы вибрация воздействует только при поверхностном контакте через опорные поверхности. У человека под действием вибрации развивается особая вибрационная болезнь.
Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменения свойств среды и значительного превышения интенсивности излучения антропогенных источников относительно природного фонового излучения. Особенно важное значение оно приобретает в связи с интенсивным развитием электронных систем управления, работа которых может быть серьезно дезорганизована. Мощные антропогенные источники электромагнитного излучения – современные линии электропередач (ЛЭП) с открытыми распределительными устройствами, телерадиоцентры и ретрансляторы, радиолокаторы, радиотехническое и радиотрансляционное оборудование систем управления воздушным движением, навигацией и посадкой в авиации, объекты систем противовоздушной обороны, а также другие гражданские и военные устройства и объекты.