Билет10.

1.Значение экологии для современного общества.

В центре внимания современного человечества стоят проблемы взаимодействия человека с окружающей природной средой, экологической устойчивости планеты. Экология – наука, исследующая функционирование систем и структур надорганизменного уровня (экосистем, или биогеоценозов) в их взаимодействии друг с другом и со средой обитания. Отсюда вытекают и задачи экологии - выявить возможные взаимосвязи различных технологий, и в первую очередь химических, биохимических, агрохимических, энергетических, разрушающих или вредно воздействующих на природную сферу, для создания общей экологической безопасности окружающей среды, в том числе и химической, биохимической, радиационной. Говоря об экологии, мы подразумеваем как локальные, местные проблемы, с которыми сталкиваемся дома, в городе, на заводе, в поле, районе, государстве, так и глобальные. Экология как наука включает в себя весь комплекс взаимодействия факторов - как природных и технологических, так и социальных, моральных, нравственных. Более того, социальные факторы в настоящее время становятся определяющими, ведущими, представляют собой сознательную деятельность людей, активно отстаивающих свои цели, интересы, часто далеки от интересов общества и человечества в целом, идущие иногда в разрез с этими интересами. Еще несколько лет назад шли споры относительно самого факта антропогенного - вызванного человеком изменения климата. За последнее столетие средняя температура поверхности Земли повысилась не менее чем на 0,5–5° С. Как и было предсказано моделям, так называемого парникового эффекта, зимняя температура повысилась более значительно, чем летняя. Парниковый эффект возникает потому, что углекислый газ, метан, попадая в атмосферу, действуют как стекло в теплице, затрудняя отдачу тепла с поверхности планеты. Длительными наблюдениями установлено, что количество метана увеличивается ежегодно на 1 %, углекислого газа – на 0,4 %. Углекислый газ "ответственен" примерно за половину парникового эффекта. Реальной экологической угрозой становится истощение озонового экрана в стратосфере. Говоря об этом, обычно отмечают знаменитую "озоновую дыру" над Антарктикой. Однако сокращение количества озона в стратосфере происходит и над нашей страной, где оно достигло уже в среднем около 3 %. Доказано, что сокращение озона только на 1 % ведет к увеличению заболеваний раком кожи на 5–7 %. Это означает, что 6-9 тыс. человек на европейской территории нашей страны ежегодно заболевает раком кожи только по этой причине. Коротко о проблемах пресной воды. Чистой воды у нас не хватает. Причина заключается в бесхозном, варварском отношении к воде, как к бесплатному, ничейному природному ресурсу. Ее можно забрать в каком угодно количестве, ее можно без особого наказания загрязнить. Антиэкономичность в водохозяйственном строительстве оборачивается постоянной трагедией для крупных и мелких регионов. Еще несколько штрихов современного экологического положения. Одной из крупных проблем у нас стало загрязнение подземных вод. Неумеренное применение пестицидов и минеральных удобрений привело к тому, что они в большом количестве оказались в грунтовых водах. Особой экологической проблемой для нашей страны стали кислотные осадки - увеличение кислотности дождей, снега, туманов в результате выброса в атмосферу окислов серы и азота при сгорании топлива. Кислые осадки снижают урожай, губят естественную растительность, разрушают здания, уничтожают жизнь в пресных водоемах. Когда среди глобальных экологических проблем называются сокращение видового (генетического) разнообразия живой природы, обычно подразумевают, что эта проблема связана в основном с гибелью влажных тропических лесов - мест, где сосредоточено максимальное разнообразие видов животных и растений. Проблема сокращения биологического разнообразия - это одна их самых странных проблем для будущего человечества, поскольку исчезнувший вид восстановить невозможно. Сегодня решение экологических проблем стало одним из глобальных критериев гуманности общества, уровня его технических и научных разработок. Современная экология относится к тому типу наук, которые возникли на стыке многих научных направлений. Она отражает как глобальность современных задач, стоящих перед человечеством, так и различные формы интеграции методов направлений и научного поиска. Превращение экологии из сугубо биологической дисциплины в отрасль знания, включившую также общественные и технические науки, в сферу деятельности, основанную на решении ряда сложнейших политических, идеологических, экономических, этических и других вопросов, обусловило ей значительное место в современной жизни, сделало ее своеобразным узлом, в котором объединяются различные направления науки и человеческой практики. Экология, на мой взгляд, все больше становится одной из наук о человеке и в определенном смысле интересует многие научные направления. И хотя этот процесс еще весьма далек от завершения, его основные тенденции уже достаточно отчетливо просматриваются в наше время. Именно в экологии (хотя и не только в ней) намечается вполне реальные точки соприкосновения между фундаментальными и прикладными научными областями, между теоретическими разработками и практическим их применением. начение экологии в современных условиях неизмеримо возросло. Она привлекает к себе внимание ученых, политиков, предпринимателей и широкой общественности. Сложившаяся в мире экологическая ситуация вызывает обоснованную тревогу и опасения всех людей планеты. Произошло переосмысление экологических ценностей в совокупной системе общественных ценностей. Экологические  ценности, включающие природные ресурсы – чистый воздух, незагрязненную, богатую живыми обитателями водную среду, плодородную почву, обширные лесные пространства, многообразный животный мир тесно переплетаются с хозяйственной жизнью, экономическими, биологическими, эстетическими, и другими потребностями человечества. Сохранение природных богатств становится сложнейшей задачей.

Возникает понимание роли экологических знаний и экологического образования в поддержании равновесия биосферы, которое нарушается под воздействием непродуманной деятельности людей, ведущей к общепланетарному экологическому кризису. Экологическое воспитание и образование в комплексе должны быть направлены на формирование мировоззрения человека, живущего в единстве с природой. Они должны способствовать выработке активной жизненной позиции, воспитанию экологической грамотности и гражданской ответственности за состояние природы, получению знаний, умений и навыков рационального управления природопользованием, оценке эффективности проведения природоохранных мероприятий с позиций природы, общества и хозяйственных объектов. Экологизация образования включает три аспекта:

-формирование экологического мировоззрения, которое носит универсальный характер;

-соединение экологических и профессиональных знаний, имеющих практическую направленность на принятие рациональных решений с учетом экологических факторов;

-согласование всей деятельности человека с законами природы, при этом экологическое мышление должно стать непременной составной частью образа мыслей людей.

Изучение экологии в высших учебных заведениях должно включать все эти аспекты, сочетая вопросы общей и прикладной экологии. Общая экология является базой для изучения прикладных экологических дисциплин. Без знания основ общей экологии нельзя постичь глубинные механизмы воздействия живой и неживой природы и оценить последствия вмешательства в природу хозяйственной деятельности человечества.

2. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ БИОЦИНЕЗОВ И СПОСОБЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ.

Продуктивность биоценозов. Лучистая энергия солнца, усваиваемая зелеными автотрофными растениями, превращается в энергию химических связей синтезируемого вещества. Скорость фиксации солнечной энергии определяет продукцию биоценозов. Основной показатель продукции — биомасса организмов (растительных и животных), составляющих биоценоз. Биомасса — выраженное в единицах массы или энергии количество живого вещества организмов, приходящееся на единицу площади или объема (например, г/м 2, г/м 3, кг/га, т/км 2 и др.). Используют массу либо сырого, либо, чаще всего, сухого вещества. Различают растительную биомассу — фитомассу, животную — зоомассу, бактериомассу, биомассу каких-либо конкретных групп или организмов отдельных видов. Величина биомассы меняется в зависимости от сезона года, миграций животных, степени ее потребления консументами разных порядков. Например, в условиях Республики Беларусь самая низкая величина биомассы травянистых многолетних растений бывает поздней осенью, зимой и ранней весной. В период с мая по октябрь ее величина значительно увеличивается за счет роста надземных частей растений. Продукция. Биологической продукцией называется биомасса, производимая биоценозом на единице площади за единицу времени. Она выражается в тех же величинах, что и биомасса, но с указанием времени, за которое она создана (например, кг/га за месяц). Различают два вида продукции — первичную и вторичную. Биомасса, произведенная автотрофными организмами (зелеными растениями) на единице площади за единицу времени, называется первичной продукцией. Ее величина определяет продуктивность всех звеньев гетеротрофных организмов экосистемы. Суммарная продукция фотосинтеза называется первичной валовой продукцией. Это вся химическая энергия в форме произведенного органического вещества. При этом часть энергии может идти на поддержание жизнедеятельности (дыхание) самих производителей продукции — растений. Если мы изымем ту часть энергии, которая тратится растениями на дыхание, то получим чистую первичную продукцию. Ее можно легко учесть. Достаточно собрать, высушить и взвесить растительную массу, например, при уборке урожая. В природных биоценозах дыхание уменьшает продуктивность более, чем наполовину. По мере старения растения доля потребляемой на дыхание энергии растет. Несмотря на то, что растения активно поглощают солнечный свет, КПД этих маленьких зеленых фабрик невелик. К примеру, вся продукция хлебного поля в пересчете на сухое вещество составляет 8—10 т/га. В широколиственном лесу выход продукции еще меньше — 4—5 т/га.

Продуктивность биоценозов - количество произведенной ценопопуляцией или биоценозом биомассы за единицу времени (день, месяц, год). Особенно важны определения биологической продуктивности биоценозов на всех трофических уровнях (первичная продукция автотрофов, вторичная гетеротрофов и прирост биомассы микроорганизмов), а также полезная часть продукции. Может достигать значительных величин. Так, папирус (в тропиках) производит 72 т/га сухого в-ва, сосновый лес 20-30-летнего возраста (Англия) - 37,8 т/га в год. Вторичная продуктивность находится в полной зависимости от первичной. См. продукция биоценоза, запас продукции, эффективность биоценотического процесса. Продуктивность - это способность продуцентов накапливать энергию солнечного света в процессе фотосинтеза и хемосинтеза, образуя органическое вещество, которое затем может быть использовано в качестве пищи. Различают первичную и вторичную продуктивность. Скорость накопления энергии продуцентами в форме органического вещества, которое может быть использовано в пищу, называется первичной продукцией. Этим показателем определяется общий поток энергии через живую составляющую экосистемы, а значит, и количество (биомасса) живых организмов, которые могут существовать за ее счет в экосистеме. В первичной продуктивности различают валовую и чистую продуктивность. Валовая первичная продуктивность - это общая скорость фотосинтеза, включая ту органику, которая за время измерений была израсходована на дыхание. Эту величину называют также "валовым фотосинтез..

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ

согласно официальному определению Международного координационного комитета по терминологии и понятиям в области продукционных исследований, — это совокупность процессов созидания, трансформации, поглощения и прохождения энергии через эколого-биологической системы разных уровней — от отдельных организмов до биогеоценоза (экосистемы). Иными словами, свойство отдельных популяций или сообщества (биоценоза) в целом воспроизводить свою биомассу, т. е. образовывать органических вещество в форме тех или иных организмов. Следует отличать биологическую продуктивность от продукции биологической. Мерой биологической продуктивности служит величина продукции (биомассы), создаваемой за единицу времени на единицу пространства. Материально-энергетическую основу биологической продуктивности составляет продукция первичная. Изучение биологической продуктивности природных систем — необходимая основа рационального использования, охраны и обеспечения воспроизводства биологических ресурсов Земли.

3. Глобальная энергетическая проблема — это проблема обеспечения человечества топливом и энергией в настоящее время и в обозримом будущем.

Локальные энергетические кризисы возникали и в доиндустриальной экономике (например, в Англии XVIII в. в связи с исчерпанием лесных ресурсов и переходом на уголь). Но как глобальная проблеманехватка энергоресурсов проявилась в 70-х гг. XX в., когда разразился энергетический кризис, выразившийся в резком повышении цены на нефть (в 14,5 раза в 1972-1981 гг.), что создало серьезные трудности для мировой экономики. Хотя многие затруднения того времени были преодолены, глобальная проблема обеспечения топливом и энергией сохраняет свое значение и в наши дни.

Главной причиной возникновения глобальной энергетической проблемы следует считать быстрый рост потребления минерального топлива в XX в. Со стороны предложения он вызван открытием и эксплуатацией огромных нефтегазовых месторождений в Западной Сибири, на Аляске, на шельфе Северною моря, а со стороны спроса — увеличением автомобильного парка и ростом объема производства полимерных материалов.

Наращивание добычи топливно-энергетических ресурсов повлекло за собой серьезное ухудшение экологической ситуации (расширение открытой добычи полезных ископаемых, добыча на шельфе и др.). А рост спроса на эти ресурсы усилил конкуренцию как стран — экспортеров топливных ресурсов за лучшие условия продажи, так и между странами-импортерами за доступ к энергетическим ресурсам.