40. Механизмы саморегуляции численности популяции.

Под саморегуляцией систем понимают способность поддерживать на относительно постоянном уровне те или иные биологические показатели (внутренние свойства, структуру). Отклонение какого-либо показателя от определенного, характерного для данной системы, уровня является сигналом к включению механизмов, восстанавливающих этот уровень.

Рассмотрим механизмы саморегуляции популяции как биологической системы на основных биологических показателях (свойствах) популяции - численности и плотности.

Численность популяции - общее число особей на выделяемой территории. Благодаря этой характеристике судят о том, насколько благоприятны условия существования вида на данной части ареала.

Численность популяций разных видов, обитающих на Земле, различна. Так, популяции некоторых видов насекомых (например, непарного шелкопряда, божьих коровок) могут насчитывать миллионы особей. В то же время известны виды, состоящие всего из одной популяции, в которую входит несколько сот особей (например, уссурийский тигр). Численность популяций постоянно колеблется, что зависит от множества факторов: обилия или отсутствия пищевых ресурсов, недостатка или избытка площади для обитания и размножения; болезней, числа хищников и др.

Колебания численности особей в популяциях (ее динамика) могут достигать десятков, сотен, а в некоторых случаях и тысяч раз. Известны случаи, когда саранча размножается так обильно, что производит страшные опустошения растительности. Стаи насекомых проносятся по небу как огромные тучи, а шум от их крыльев напоминает завывание сильного ветра. Колебания численности характерны не только для животных и растений, но и для микроорганизмов (бактерий, вирусов). В конце Первой Мировой войны была отмечена вспышка гриппа, которая охватила практически весь мир, в том числе и Гренландию. По некоторым подсчетам эта пандемия (эпидемия огромных масштабов) унесла жизни около 100 млн. человек.

Человек анализирует данные о колебаниях численности популяций охотничьих зверей и птиц, предугадывает эти колебания. На основе этого делаются прогнозы, согласовываются сроки и нормы добычи охотничьих животных.

Точные данные о численности популяций видов собрать нелегко. Поэтому обычно используют такое свойство популяции, как плотность.

Плотность популяции - это среднее число особей, приходящееся на единицу площади или объема (на 1$м^{2}$ или 1$км^{2}$ площади, в 1 л или 1$м^{3}$ воды). Например, можно подсчитать число гнезд птицы олуши на 1$км^{2}$ или число мелких ракообразных дафний в 1 л воды, взятой из какого-либо водоема. С помощью вычисления плотности можно количественно сравнивать разные популяции независимо от того, какую площадь они занимают.

При возрастании плотности популяции между ее особями усиливается конкуренция за пищу, место обитания и размножения - внутривидовая конкуренция.

Плотность популяций крупных организмов более стабильна, чем у мелких растений и животных. Например, в популяциях дуба по мере роста деревьев происходит их самоизреживание, а у мари белой (лебеды) из семян развиваются практически все растения, то есть чем больше плотность популяции, тем меньшую величину будут иметь организмы (рис. 5).

Рис. 5. Различия при формировании популяций дуба и мари белой: 1 - самоизреживание дубов в процессе роста; 2 - популяция мари белой с большой плотностью; 3 - популяция мари с малой плотностью.

Выращивая культурные растения, человек ослабляет внутривидовую конкуренцию, прореживая посевы моркови, свеклы, а также определяя нормы посадки картофеля, капусты с учетом возможности удовлетворения каждым растением потребностей в минеральном питании.

У животных уменьшение величины тела в связи с высокой плотностью популяции могут наблюдать, например, аквариумисты, если у них в небольшом аквариуме живет многочисленная популяция рыбок. Чаще всего увеличение плотности популяций животных и, как следствие, усиление внутривидовой конкуренции приводят к тому, что ее особи становятся физически слабее.

Это снижает их сопротивляемость к заболеваниям и делает более доступными для хищников.

При увеличении плотности популяций у активно двигающихся животных наблюдается усиленное переселение - миграция. Таковы миграции белок, массовые миграции тундровых грызунов - леммингов. Перелеты огромных стай саранчи, о которых уже упоминалось, - тоже пример популяционных миграций за пределы мест размножения. Таким образом, численность, плотность особей в популяции саморегулируется, то есть популяцию можно рассматривать как сложную, саморегулирующуюся систему.

41. Международное сотрудничество по обеспечению устойчивого развития.

Международное сотрудничество немыслимо без международного правовой охраны окружающей среды.Основной правовые принципы были выработаны совм. Усилиями членов м/у сообщества, они изложены во многих документах основными из которых являются решение генеральной ассамблеи ООН. Решение стокгольмской конференции ООН всемирная Хартия природы.Основные обьекты м/у сотрудничества те,по поводу которых разные страны ступают в экологическое отношение. 1)возд. Бассеин космос,мировой океан антрактика мегрирующей виды животных 2)обьекты входящие в юридисческие государства м/у реки моря озера обьекты мирового природного населения, занесенные в международную красную книгуи редкие виды животных и растений.

42. Международные и национальные объекты охраны окружающей среды.

Объекты охраны окружающей среды подразделяются на национальные (внутригосударственные) и международные (общемировые).

К национальным (внутригосударственным) объектам относятся земля, воды, недра, дикие животные и другие элементы природной среды, которые находятся на территории государства. Национальными объектами государства распоряжаются свободно, охраняют и управляют ими на основании собственных законов в интересах своих народов.

Международные объекты охраны окружающей среды - это объекты, которые находятся в пределах международных пространств: Космос, атмосферный воздух, Мировой океан и Антарктида либо перемещаются по территории различных стран (мигрирующие виды животных). Эти объекты не входят в юрисдикцию государств и не являются чьим-либо национальным достоянием. Они осваиваются и охраняются на основании различных Договоров, Конвенций, протоколов, отражающих совместные усилия международного сообщества.

Существует еще одна категория международных объектов природной среды, которая охраняется и управляется государствами, но взята на международный учет.

Во-первых, природные объекты, представляющие уникальную ценность и принятые на международный контроль (заповедники, национальные парки, резерваты, памятники природы).

Во-вторых, исчезающие и редкие животные и растения, занесенные в Международную Красную книгу.

В-третьих, разделяемые природные ресурсы, постоянно или значительную часть года, находящиеся в пользовании двух или более государств (реки Дунай, Балтийское море и др.).

Одним из важнейших объектов международной охраны является Космос. Ни одна страна в мире не имеет каких-либо прав на космическое пространство. Космос - достояние всего человечества. Этот и другие принципы отражены в международных Договорах по использованию космического пространства.

43. Экологические проблемы Казахстана.

В Казахстане очень уязвимая природная среда. Территорию республики в основном составляют степи, полупустыни и пустыни. Существуют уникальные внутриконтинентальные моря и озера, такие, как Каспий, Арал, Балхаш, Зайсан, Алаколь.

В результате антропогенных нагрузок практически на всей территории Казахстана нарушена естественная способность природной среды обеспечивать будущее экономическое и социальное развитие страны.

Экстенсивное развитие сельскохозяйственного производства оставило след в виде деградации земель и оскудения ландшафтов, более 60% территории страны подвержено жесточайшему опустыниванию, что приводит к уменьшению плодородия почв и, как следствие, к сокращению продуктивности животноводства и растениеводства. За 40 лет эксплуатации целинных и залежных земель в результате ветровой и водной эрозии утрачено 1,2 млрд. тонн гумуса. Интенсивное и нерациональное развитие орошаемого земледелия, а также зарегулирование стока в условиях аридного климата привело к дефициту воды в бассейнах малых и крупных рек южного региона, таких как Или, Сырдарья и др. На глазах одного поколения почти в два раза сократилась площадь Аральского моря. Аналогичная судьба ожидает озеро Балхаш. При потребности республики в воде в 100 км3 в год существующая обеспеченность составляет 34,6 км3. По водообеспеченности на душу населения Казахстан занимает последнее место среди стран CНГ.

Ежегодно в поверхностные водоемы республики сбрасывается более 200 млн. м3 загрязненных сточных вод. Выявлено более 3 тыс. очагов загрязнения подземных вод, площади которых составляют от нескольких до сотен квадратных километров.

Большинство предприятий перерабатывающего и энергетического комплексов имеет несовершенную технологию, морально и физически изношенные основные производственные фонды, что способствует увеличению количества вредных выбросов. В атмосферу в начале 90-х годов ежегодно поступало около 6 млн. т загрязнений (50%- теплоэнергетика, 20%-черная металлургия, 13% - цветная металлургия, 4% - химия и нефтехимия). Большинство зон высокого загрязнения атмосферного воздуха совпадает с местами концентрированного расселения людей. В Карагандинской и Павлодарской областях на каждого жителя в 1993 г. приходилось соответственно 10,5 и 7,7 т вредных выбросов.

44. Обеспечение устойчивого развития Республики Казахстан.

Существуют два основных направления природоохранной деятельности предприятий. Первое — очистка вредных выбросов. Этот путь «в чистом виде» малоэффективен, так как с его помощью далеко не всегда удается полностью прекратить поступление вредных веществ в биосферу. К тому же сокращение уровня загрязнения одного компонента окружающей среды ведет к усилению загрязнения другого. И Например, установка влажных фильтров при газоочистке позволяет сократить загрязнение воздуха, но ведет к еще большему загрязнению воды. Уловленные из отходящих газов и сливных вод вещества часто отравляют значительные земельные площади. Использование очистных сооружений, даже самых эффективных, резко сокращает уровень загрязнения окружающей среды, однако не решает этой проблемы полностью, поскольку в процессе функционирования этих установок тоже вырабатываются отходы, хотя и в меньшем объеме, но, как правило, с повышенной концентрацией вредных веществ. Наконец, работа большей части очистных сооружений требует значительных энергетических затрат, что, в свою очередь, тоже небезопасно для окружающей среды. Кроме того, загрязнители, на обезвреживание которых идут огромные средства, представляют собой вещества, на которые уже затрачен труд и которые за редким исключением можно было бы использовать в народном хозяйстве. Для достижения высоких эколого-экономических результатов необходимо процесс очистки вредных выбросов совместить с процессом утилизации уловленных веществ, что сделает возможным объединение первого направления со вторым. Второе направление — устранение самих причин загрязнения, что требует разработки малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сырье и утилизировать максимум вредных для биосферы веществ. Однако далеко не для всех производств найдены приемлемые технико-экономические решения по резкому сокращению количества образующихся отходов и их утилизации, поэтому в настоящее время приходится работать по обоим указанным направлениям. Заботясь о совершенствовании инженерной охраны окружающей природной среды, надо помнить, что никакие очистные сооружения и безотходные технологии не смогут восстановить устойчивость биосферы, если будут превышены допустимые (пороговые) значения сокращения естественных, не преобразованных человеком природных систем, в чем проявляется действие закона незаменимости биосферы. Таким порогом может оказаться использование более 1% энергетики биосферы и глубокое преобразование более 10% природных территорий (правила одного и десяти процентов). Поэтому технические достижения не снимают необходимости решения проблем изменения приоритетов общественного развития, стабилизации народонаселения, создания достаточного числа заповедных территорий и других, рассмотренных ранее.

45. Классификация природных ресурсов.

Прир. Ресурсы-исчерпаемые( земные, лесные, водные, фаунистические и минеральные) и неисчерпаемые(климатич., солнечн, энергетич., геотермальные) Исчерпаемые прир. Ресурсы- возобновляемые(лесные, флора и фауна), относительно-возобновляемые(почв., воздух, водные, озоновый слой земли) и невозобновляемые(топлива ископаемые, минералы и металлы). Первым признаком класс. Пр. р.- вид. Согласно этому признаку делатся на прир. Явления, живот. Мир, раст. Мир, прир, вещ-ва, полезные ископаемые. Вторым – исчерпаемость. По этому признаку делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые. Неисчерпаемые прир. Р. – это пр. физ. Явления и тела, кол-во и кач-во которых не меняется или меняется неощутимо. Исчерпаемые прир.р. – этопр. Физ. Тела и явления, кол-во и кач-во которых существенно изменяется в процессе длит. Природопользования. Третьим признаком – возобновляемость. по этому признаку исчерп. Рес. Делятся на – возобновимые-способные к самовосполнению невозобновимые-образованные в недрах земли в течении миллионов лет относ. Возобн.-способные к восполнениюв темпах, относительных от темпов потребления.

46. Природные ресурсы, их значение.

Прир. Ресурсы- это естеств. Тел, веществ и явлений природы, которые использует человек для достижения целей, направленных на обеспечение своего существования. К ним относятся – воздух, солнце, ветер, вода, земля , лес и тд. И тп. С появлением на земле человека естественные процессы, протекающие в прир. Среде стали менятся. Природообразующая деятельность людейявившаяся новой дв. Силой развития природы, наз антропогенным фактором. Человек использует определенные компоненты окр. Среды для своих разнообразных целей. Таким образом эти компоненты стан ресурсами деятельности человека. Это наз. Природопользованием. Проявляется в 4 формах- -жизнеобеспечивающий -хозяйственно-эконом. -оздоровит. -культурный Наиболее важной явл. Жизнеобеспечивающая форма. Включ. Использование воздуха для дыхания, воды для питья, жив. И раст. Мир для питания. Формы природопользования осущ. В двух формах – Оющее и спец. Природопользования. Общее природопользование не требует спец. Разрешения(пользование водой, воздухом) Спец. Природопользование осущ. Физ. И юрид. Лицамина основе разрешения уполномоченных гос. Органов

47. Генетические ресурсы и процессы.

Генетические ресурсы – это генетический материал, представляющий фактическую или потенциальную ценность. В свою очередь, генетический материал определяется как любой материал растительного, животного, микробного или иного происхождения, содержащий функциональные единицы наследственности

Проблема охраны и передачи технологий на основе генетических ресурсов тесно связана с традиционными знаниями, под которыми (в широком смысле) понимаются имеющие интеллектуальное значение и находящиеся в коллективном пользовании знания о растениях и животных, природных лекарственных средствах и способах лечения, пищевых продуктах, косметических и парфюмерных средствах и т.д., имеющие традиционную связь с определенной общностью людей и территорией их проживания, передающиеся от поколения к поколению и постоянно развивающиеся с изменением окружающей среды.

В настоящее время генетика популяций — одна из наиболее стремительно развивающихся областей общей генетики.

Популяция в широком смысле слова — это совокупность особей одного биологического вида, характеризующаяся общностью местообитания и определенным уровнем свободного скрещивания особей между собой (панмиксии). Популяции присущ генофонд — система ее генов с определенной частотой встречаемости каждого гена.

Динамическое равновесие панмиктической популяции теоретически описывается законом Харди-Вайнберга, по которому чистота встречаемости любого аллеля в идеальной популяции есть величина постоянная. Уделите внимание изучению этого закона. Этот закон можно представить в виде формулы: p²АА + 2pqAa+q²aa=1. В этой формуле относительная частота доминантного аллеля А обозначена через р, а частота рецессивного аллеля а — через q и pА+qА=1.

Несмотря на то, что закономерности, установленные Харди и Вайнбергом, правильны только для идеальной, панмиктической популяции, этот закон очень важен и для анализа динамики генетических преобразований естественных популяций и для изучения эволюционных процессов.

В реальных естественных популяциях их генетическая структура из поколения в поколение изменяется под действием следующих факторов: отсутствие или ограничение свободы скрещивания — нарушение панмиксии, дрейфа генов; мутационного процесса; миграций; отбора, изоляции. Проанализируйте влияние каждого из этих факторов и уясните как под их действием преобразуется наследственность сортов растений и пород животных и целых видов.

48. Виды природопользования и их характеристика.

Природопользование основная форма взаимодействия общества и ПС, отражающая многосторонние связи между общественным производством, населением и ОС, т.е сознательно создаваемая система производственных отношений, раскрывающих существо взаимодействия экономики и ПС в процессе общественного воспроизводства для удовлетворения общественных, личных, индивидуальных потребностей. Материальное содержание этого процесса деятельность по выявлению, непосредственному использованию, воспроизводству и охране природных ресурсов в процессе общественного воспроизводства. Природопользование призвано комплексно воздействовать на среду в целях постоянного повышения эффективности общественного производства, удовлетворения потребностей населения. Основные задачи природопользования: удовлетворение растущих потребностей общества в естественных ресурсах, условиях; поддержание условий воспроизводства главной производительной силы; создание условий для расширенного воспроизводства естественных ресурсов, повышения продуктивности ПС; экономия общественного труда благодаря постоянному повышению эффективности использования ресурсов; рациональное использование невозобновимых ресурсов; целенаправленное преобразование ландшафтов. Классификация основных направлений и видов природопользования: 1. напр. Ресурсопотребление - вид : добыча ресурсов, (выявление, изучение, подготовка, непосредственное извлечение, изъятие); ресурсопользование (без непосредственного извлечения, изъятия из ПС); использование элементов ПС как поглотителей, вместилища отходов производства и потребления 2. напр. Конструктивное преобразование вид: комплексные программы преобразования ПС; улучшение отдельных свойств ресурсов (обогащение, мелиорация); защита от стихийных бедствий; ликвидация негативных последствий 3. напр. Воспроизводство природных ресурсов вид: непосредственное воспроизводство возобновимых ресурсов (создание искусственных биогеоценозов, опреснение морской воды, очистка стоков для повторного использования, разведение лесов); восстановление (рекультивация земель, очистка рек, озер, водохранилищ); создание условий для воспроизводства возобновимых ресурсов (почво-водозащитные лесопосадки, одернование береговых полос) 4. напр. Охрана среды обитания и ПС вид: предотвращение негативных последствий производства и потребления; сохранение генетического разнообразия биосферы; собственно охрана (консервация отдельных биогеоценозов) 5. напр. Управление и мониторинг вид: учет и контроль за природопользованием и потреблением природных ресурсов; регулирование состояния природных ресурсов, объектов; управление природопользованием Виды природопользования: ресурсные (землепользование, недропользование, водопользование, лесопользование и др.); функциональные (поиски, разведка, добыча, заготовка, переработка, производство, потребление, распределение, утилизация и др.).

49. Характеристика исчерпаемых природных ресурсов.

Исчерпаемые природные ресурсы делятся в свою очередь на возобновляемые и невозобновляемые, к возобновляемым ресурсам относятся растительный и животный мир, плодородие почв, к невозобновляемым ресурсам – полезные ископаемые.

В наше время человек в своей деятельности использует большую часть известных минеральных ресурсов, извлекая из недр планеты все больше различных руд, каменного угля, нефти и газа. Запасов нефти при нынешних темпах потребления хватит до 2050 г., природного газа – на 80 лет, а на них строится вся современная промышленность и энергетика. Таким образом, перед нашей индустриальной цивилизацией встает серьезная проблема, решать которую придется уже нашим детям и внукам.

Не очень хорошо обстоит дело и с возобновляемыми ресурсами. В современных условиях значительная часть поверхности Земли распахана или представляет собой полностью или частично окультуренные пастбища для домашних животных. Развитие промышленности и сельского хозяйства потребовало больших площадей для строительства городов, промышленных предприятий, разработки полезных ископаемых, сооружения коммуникаций. Таким образом, к настоящему времени человеком преобразовано около 20% суши.

Кроме того, освоение литосферы идет не только вширь, но и вглубь. Полезные ископаемые добываются со все большей глубины. Растет число шахт и карьеров глубокого заложения, увеличивается глубина буровых скважин (до 12 км). Из-за недостатка площадей в городах человек все больше осваивает и использует подземное пространство – метро, переходы, тоннели, хранилища и т.д. Это действует как мощный геологический фактор. Результатом становится такое явление, как наведенная сейсмичность – техногенные землетрясения, чаще всего возникающие в связи с созданием крупных и глубинных водохранилищ.

Из числа восполняемых природных ресурсов большую роль в жизни человека играет лес. Он предотвращает эрозию почвы, задерживает поверхностные воды и способствует поддержанию уровня грунтовых вод. Кроме того, в лесах обитают животные – копытные, пушные звери, дичь, которые используются человеком. И наконец, леса вырабатывают кислород. Поэтому не менее грозным предупреждением становится сокращение площадей тропических лесов, которые наряду с северной тайгой являются «легкими» планеты – они вырабатывают основную массу кислорода, необходимого для жизни всего животного мира.

На протяжении последних 50 тысяч лет человек уничтожил 60% мировых лесов.

Несмотря на длительную историю земледелия и скотоводства, дикая природа продолжает служить человеку в качестве источника продуктов питания. В первую очередь речь идет о рыболовстве, так как рыба составляет от 17 до 83% белкового рациона человека. Основная доля рыбных богатств сосредоточена в морях. Также идет промысел морских млекопитающих – китов, ластоногих, которые являются источником мяса, жира, а их шкуры и мех используются для изготовления одежды.

Но, к сожалению, вместе с вырубленными лесами, территориями, отданными под застройку, промышленные предприятия и т.д., исчезают растения и животные. А массовое посещение оставшихся в зоне досягаемости лесов (эта зона увеличивается с каждым годом благодаря развитию техники) приводит к вытаптыванию, загрязнению и нарушению круговорота веществ в биоценозах. Помимо этого, человек прямо истребляет те виды растений и животных, которые представляют для него пищевую или иную материальную пользу.

Исчезновение каждого вида наносит непоправимый урон для биосферы. И дело тут не в хозяйственном значении этих видов – человек найдет им замену. Каждый вид занимает определенное место в биоценозе, в цепи питания. Поэтому его исчезновение ведет к уменьшению устойчивости биоценозов, что соответственно может привести к их гибели. Кроме того, каждый вид обладает уникальными, присущими только ему свойствами, отобранными в результате длительной эволюции. Поэтому его исчезновение лишает нас возможности в будущем воспользоваться ими для своих практических целей.

50. Природопользование и его формы.

Природопользование рациональное обеспечивает комплексное использование изъятых у природы ресурсов, безотходное и экологически чистое производство, воспроизводство и восстановление ресурсов, т.е. обеспечивает возможность удовлетворения потребностей не только настоящего, но и будущих поколений.

Природопользование нерациональное связано с высокой материалоемкостью производства, загрязнением, истощением и деградацией природных систем, нарушением экологического баланса, разрушением биоценозов, при этом происходит полная или частичная потеря функций природной среды, ее экономического и культурно-оздоровительного потенциала.

Общее природопользование не требует специального разрешения. Оно осуществляется гражданами на основе принадлежащих им естественных (гуманитарных) прав, существующих и возникающих как результат рождения и существования (пользование водой, воздухом и т.д.).

Специальное природопользование осуществляется физическими и юридическими лицами на основании разрешения уполномоченных государственных органов. Оно носит целевой характер (землепользование, пользование недрами, лесопользование и пр.).

Одним из главных вопросов природопользования является изучение изменений природной окружающей среды в процессе использования природных ресурсов, а также в результате природоохранной деятельности и их экологические, экономические и социальные посл