
- •1. Предмет и объекты изучения экологии.
- •2. Общие понятия сис-много анализа.
- •3. Моделирование реальных сис-м.
- •4. Класс-ция мат моделей в экологии.
- •5. Гис (основные понятия).
- •7. Геокодирование. Представление пространственной I в компе, осн понятия. Общая схема организации данных (id-ция объектов, слои, базы атрибутивных данных)
- •10. Основные задачи,классификации сис-м и подс-м экологического мониторинга (эм).
- •14.Влажность как экологический ф-р.
- •16.Рельеф как экологический ф-р. Его роль в формировании комплекса прямодейст-вующих ф-ров. Абиотические ф-ры в водных экосис-мах.
- •18.Жизненные формы Класс-ция жизненных форм растений по Раункиеру, Серебрякову.
- •20.Спорофитная линия эволюции растений. Их приспособления к наземной среде обитания.
- •21.Определение понятия популяции. Основные признаки популяции. Особенности жизненного цикла, тактика выживания.
- •Демографич эффект
- •23. Модель буферной популяции р.Уиттекера. Популяционные стратегии жизни. Клас-ция типов стратегии жизни пианки, уиттекера, раменского-грайма.
- •24.Экологическая ниша.
- •25.Симбиотические отношения.
- •27. Межвидовая конкуренция. Ур-е лотки-вольтерра. Принцип конк искл-я гаузе. Конк-я и сосуществование видов
- •28. Коцепция экосис-мы, комп-ты, определение. Соотношение понятий экосис-ма, биогеоценоз, биоценоз. Подходы и методы изучения экосис-м.
- •29 Структура экосис-м. Видовое разн-е.
- •30. Биоразнообразие.
- •31.Особо охраняемые природные территории.
- •32. Пространственная структура популяции, изоляция и образование агрегаций.
- •33. Пространственная структура экосис-м, изменение под возд-ем чел-ка.
- •34. Функциональная структура экосистемы, изменение под воздействием человека. Виды детерминанты и их консорты.
- •36. Потоки энергии в экосистемах. Классификация экосистем по продуктивности Продуктивность экосистем суши и моря.
- •2. Локальные (катастрофические):
- •3. Антропогенные сукцессии:
- •40.Классификация сообществ
- •41. Концепция биосферы. Планетарные характеристики биосферы.
- •42. Основы атомистического подхода Вернадского к жив. Вещ.
- •43. Биогеохимическ циклы и основные круг-ты в-в в бс.
- •44. Энергетические процессы в биосфере.
- •45. Основные закономерности эволюции биосферы.
- •46.Биогеохимические принципы эволюции биосферы Вернадского
- •48. Основы учения в.И. Вернадского о ноосфере.
- •56. Механизмы разрушения биосферы человеком и глобальные экологические проблемы. О влиянии со2 на глоб.Температуру земли.
- •63. Природопользование и концепция устойчивого развития.
- •65. Природные ресурсы: классификацтя, оценка, учет, основные свойства. Пр - элементы природы, являющиеся средствами существования общества и используемые в хозяйстве. Классификация пр:
- •69. Понятие погоды, климата. Основные климатообразующие факторы.
- •70.Гидросфера. Понятие гидросферы и ее стр-ра.
- •74. Химический состав природных вод.
- •75. Педосфера. Минералогический состав и органическое вещество почв.
- •76. Поглотительная способность почв. Ппк.
- •77. Кислотно-основное равновесие в природных средах.
- •79. Озоновый слой планеты.
- •82. Поведение долгоживущих искусственных радионуклидов в организме животных, растений и грибов. Биоиндикация радиоактивных загрязнений.
- •83. Техногенные системы: определение и классификация.
- •85. Экономика природопользования.
- •86. Виды органов государственного управления природопользованием и охраной окружающей среды.
- •88. Понятие об экологической экспертизе. Термины и определения. Понятие об оценке воздействия на окружающую среду (овос), термины и определения.
- •89. Система органов экологического управления в рф.
- •90. Методы управления качеством ос.
- •91. Биогеохимические функции живого вещества.
65. Природные ресурсы: классификацтя, оценка, учет, основные свойства. Пр - элементы природы, являющиеся средствами существования общества и используемые в хозяйстве. Классификация пр:
1. исчерпаемые и неисчерпаемые, но по современным понятиям ничего неисчерпаемого в природе нет, поэтому ПР можно разделить по скорости исчерпания на быстро исчерпаемые и медленно исчерпаемые (что относительно).
2. по возможности самовосстановления и культивирования ПР делятся на возобновимые (почва, растительность, вода, животный мир) и невозобновимые (полез.ископ.). Охрана возобновимых ресурсов вкл. меры, направленные на обеспечение их воспроизводства (поддержание плодородия почв, продуктивности лесных и луговых угодий, регулирование численности популяции); охрана невозобновимых – экономическое расходование, замена более дефицитных видов менее дефицитными и/или возобновимыми (замена моторного топлива на основе нефти спиртом, получаемым из растительного сырья)
2.1.восполнимые (за счет новых источников и технологий) и невосполнимые,
2.2.заменимые (металл заменяется на пластмассу, натуральные волокна- искусственные) и незаменимые (атмосферный воздух).
3. реальные (актуальные) – те, которые могут быть использованы при существующих технико-экономических условиях; и потенциальные - те, которые пока не могут быть вовлечены в использование по техническим причинам или вследствие экономической нецелесообразности, отсутствия экологически приемлемых технологий (ресурсы дейтерия и трития в Мировом океане, полезные ископаемые со сложными горно-геологическими условиями или залегающие в пределах ООПТ и курортных зон). Четкой черты между реальными и потенциальными ПР нет, постепенно потенциальные становятся реальными.
4. по характеру использования (экономический подход): ресурсы материального производства (рес. промышленности, с/х, транспорта) и непроизводственной сферы (рес прямого потребления- используются населением, косвенного потребления- для удовлетворения физич., моральных потребностей)
5. по принадлежности к тому или иному компоненту географической оболочки (географический подход: рес недр, атмосферные, водные, земельные, растит и жив. мира)
Учет - основополагающее условие их охраны и рационального использования. Учет ПР ведется на основе кадастров (земельный, полезных ископ., водный, лесной и т. д.), составляемых гос. органами систематизированных сводов данных, включающих количественную и качественную опись объектов и явлений ресурсного характера с их экономической и социальной оценкой.
Оценка ПР (экономическая и внеэкономическая) предшествует их использованию. Эконом. оценка - определение их общественной полезности, т.е. вклада данного ресурса (его единицы) в повышении уровня удовлетворения чел. потребностей. В узком эконом смысле эконом оценка- определение в денежном выражении мах народнохозяйственного эффекта от использования определенных ПР при возможных вариантах их использования. В более широком смысле эконом оценка ПР вкл и учет эконом ограничений, связанных с воздействием возможных вариантов использования одних ПР на другие, сопряженные с ним ресурсы и на здоровье человека. Внеэкономическая оценка вкл определение экологической, гигиенической, соц-психологической, культурной и др. ценности ПР или объекта, в экономических показателях обычно не выражется (уникальный ланд-т, истор. памятники), но может быть условно исчислена как сумма, которой общество может и готово пожертвовать для сохранения данного ПР (объекта).
Использование. При благоприятных условиях восполнимые ПР сами восстанавливаются, воспроизводятся, т.к. обладают способностью компенсировать нанесенный им ущерб. Поэтому главная задача в организации рациональной добычи этих ресурсов состоит в обеспечении возможностей их самовосстановления, самовоспроизводства за счет нормирования их эксплуатации. Нормы допустимых размеров использования должны быть установлены для каждого вида ПР в соответствии с его биологическими особенностями применительно к конкретному географическому региону. Одна из важнейших задач рац. использования ПР заключается в организации возможно более полного их исчерпания и комплексного использования.
66. Понятие о географической оболочке. Географическая оболочка (ГО) – сложное образование, состоящее из взаимодействующих главных земных сфер или их элементов (литосфера, атмосфера, биосфера).
Свойства ГО: 1) распространены все химические элементы; 2) вещество находится во всех агрегатных состояниях; 3) происходит усвоение и преобразование энергии, поступающей как от Солнца, так и от внутренних частей планеты; 4) наличие всего спектра форм движения вещества и энергии; 5) в ней существует жизнь, живые организмы с их колоссальной энергией; 6) развитие и нарастание сложности структуры; 7) целостность – главное свойство ГО; 8) непрерывность и дискретность.
Границы ГО: григорьев считает, что верх. гр. нах. 20-25км (стратосф, чуть ниже озон. слоя).отмечает взаимод-е суши и океана. Нижн.гр. ниже гр. Мохоровичича (выше кот. породы в пластичном состоянии.на материках гр.Мохо на 30-40км,в гор.системах-70-80км,в океане на глубине 5-8км от дна).Т.о. мощность ГО 50-100км на суше,35-45км океан. Исаченко сужает границы. В состав вкл-т тропо, гидросф, орг.мир, верх.слой литосф(4-5км). верх.граница нах в тропосф(на экваторе 16-17км,на полюсах 8-10км). нижн.гр.связали с нижним пределом оболочки осадочных пород.
Форма Земли: В 5-6 вв до н.э. мысли о шарообразной Земле, о суточном и годовом вращении – Пифагор; 4 в до н.э – Аристотель; 2 в до н.э. – Эратосфен; Керенский впервые экспертным путем определил длину дуги 1 меридиана – 110, 6 км; сейчас определено более точно - 112,2 км; Снеллиус изобрел метод триангуляции, Пикар его использовал в 17 в получил новые данные о размерах нашей планеты; Ньютон предполагал, что Земля имеет форму шара и вращается и имеет силу тяжести и центробежную силу, в результате земной шар сплюснут. Это эллипсоид вращения. Сфероид – фигура Земли или эллипсоид вращения, движущийся относительно малой оси; это некая воображаемая поверхность Земли, где все неровности сглажены, а океаны заполнены на одинаковую глубину. Полярный радиус Земли на 21 км короче экваториального. Фигура Земли – истинная форма уровневой поверхности Земли, образованные в морях и океанах поверхностные воды, не возмущаемые ветрами, приливами и отливами, а на континентах уровнем воды в воображаемых каналах, пересекающих все материки и сообщающиеся с Мировым океаном – геоид. Отклонение геоида от поверхности сфероида, составляет только 50 м. Существует 3 основных приближения к форме планеты: шар (нет осевого вращения, покрыта водой, однородная по плотности), эллипсоид вращения, трехостный эллипсоид вращения, геоид.
Следствия формы Земли: ограничена прямая видимость, неравномерно распределяется по земной поверхности тепло, формируются тепловые полюса Земли, отклонение геоида от поверхности сфероида обуславливает развитие глобальных тектонических процессов, где геоид ниже сфероида – восходящие движения земной коры, и наоборот.
Движение Земли: существует до 11 видов движения. Основные: вокруг своей оси, вокруг Солнца, Земля-Луна, нутационные, прецессионные. Вокруг своей оси – против часовой стрелки (23 часа, 56 мин, 24 сек), в процессе движения обладает угловой и линейной скоростью. Угловая – угол, на который поворачивается каждая точка за какое-нибудь время (1ч= 15град.). Линейная – зависит от широты (на экваторе 464м/с, к полюсам уменьшается). Позволяет построить градусную сетку. Элементы градусной сетки (ось вращения, географические полюсы, экватор, географические параллели (широта) и географические меридианы (долгота)). Следствия вращения Земли вокруг своей оси: единица времени – сутки (это важно для биоты), происходит отклонение путей движения тел вправо в северном полушарии и влево в южном (сила Кориолиса). Годовое вращение Земли – 365 дней, 6 ч. 9 мин, 9 сек., Земля вращается по эллиптической орбите. Наклон земной оси к плоскости орбиты является основной причиной смены времен года. 21 марта, 23 сентября – равноденствие; 22 июня, 22 декабря – солнцестояние. Луна оказывает гравитационное возмущение на поверхность нашей планеты. Результат – приливы, измененные уровни Мирового океана, замедление скорости осевого вращения, происходит удлинение земных суток (1000 лет – 1 сек), изменение фигуры планеты, она стремиться к шару.
67. Эволюция морфологии Земли. Сущ-т 2 типа геолог-х структур: платформа и геосинклиналь. Платформа это относительно устой-й уч-к земной коры, состоящий из кристаллического фундамента и слоя осадков, если без слоя осадков – щит, плита. Геосинклиналь – крупный прогиб земной коры, отличающийся повышенным фоном тектонических движений. Плиты составляют ядра континентов. Существует 3 группы гипотез по характеру движущих сил: 1.Гип изм-ия V Земли:(Ле Бомон) основана на представлении о горячем происхождении Земли. На опред-м этапе происходит остывание планеты и сокращение V Земли. В рез-те смятие и дробление литосферы. Эта гипотеза отдает предпочтение тангенциальным силам. В качестве док-ва Альпы (ширина сократилась). Недостаток: горячее происхождение Земли неверно. Достоинство: объясняет периодичность эпох складчатости. Гипотеза расширяющейся Земли. Земля была покрыта мощной корой аналогичной современной континентальной, в результате разогрева Земли произошло ее расширение, это привело к формированию многочисленных разрывов. Недостатки: получается что значительное увеличение объема Земли должно было привести к сокращение скорости осевого вращения, а этого не произошло. Достоинство: объясняет происхождение континентальной и океанической коры. Пульсационная гипотеза (Обручев, Усов). Это синтез 2х гипотез. Земля периодически испытывает расширения и сжатие с преобладанием сжатия. 2.Гипотеза гориз-го дрейфа континентов. Гипотеза Вегенера. 1) Суперконтинент Пангея; 2) 350 млн лет назад разрушился на континентальные глыбы, которые начали двигаться. При гориз-м движении – торможение передовых уч-в, смятие в складки с формированием гор (Кордильеры, Анды); Тибет, Гималаи – в результате столкновения 2 глыб. Доказательства: очертания континентов, сходство геологического строения конт-в. Возникают вопросы: 1) Зачем распался? 2) Как переместились? Объяснение: сила вращения Земли, силы Солнечного, Лунного притяжений, но этого не достаточно. Лавразия и Гондвана – первые континенты (по Дю Тойту). А. Холмс развивал идею Вегенера и предлагал механизмы подкорковых течений, «липкого конвейера». Основан на существовании в мантии так называемых конвективных потоков. Они развиваются локально в местах накопления тепла под континентами. Гипотеза тектоники литосферных плит. Преимущественно гориз-ое перемещение крупных блоков литосферы. Основное док-во – совпадают геол-ие данные о строении океанического дна. На Земле есть участки, где формируется молодая океаническая кора. В рифовых зонах, которые очень часто совпадают с системой срединно-океанических хребтов. Это связано с внедрением магмы из астеносферы (верхняя мантия). Эта гипотеза объясняет большую часть глобальных процессов: формирование континентов, материков и океанов, распределение морфоструктур на Земле. Недостатки: подвергается сомнению существование конвективных потоков, т.к. нужно чтобы вещество было однородным, плита должна погружаться на 600-700 км. что маловероятно.
3.Гипотезы внутренней дифференциации вещества Земли. Белоусов (1942г). Наличие разгоряченных участков земной коры. Под действием температуры легкоплавкие компоненты мантии приобретают подвижность и могут перемещаться под действием силы тяжести. В результате в локальных участках происходят локальные поднятия. Гипотеза изостатического равновесия. Каждый участок литосферы гидростатически уравновешен в верхней мантии.
Эндогенные процессы. Обусловлены внутренней энергией Земли. Причины: изостатическое равновесие, осевое вращение Земли, перемещение литосферных плит, глубинная дифференциация вещества Земли. Весь комплекс перемещений и движений земной коры называется тектоническим. Классификация. 1) по Хайну: вертикальные и горизонтальные перемещения (по направлению перемещения), поверхностные, покровные и коровые движения (по области проявления). 2) по Белоусову: внутрикорковые - складчатые и разрывные, глубинные – колебательные и разрывные. Для вертикальных и горизонтальных движений характерны их повсвеместность и непрерывность. Есть современные, новейшие и древние движения. Нарушения в г.п. в результате тектонических движений – дислокация. Бывают связные (пликативные) – при них связность г.п. не нарушается, изменяется лишь фундамент их залегания, без разрыва сплошности, и разрывные. Существует 2 вида эндогенных процессов: магматические (эффузивные – вулканизация, интрузивные – метаморфизм) и сейсмические.
Экзогенные процессы. Это комплекс процессов, которые протекают за счет энергии Солнца. Они подчинены ландшафтной зональности, поэтому в одной ландшафтной зоне один набор процессов, а в другой – другой. Один повсеместный экзогенный процесс – выветривание(это совокупность процессов физич-го разрушения(под действием колебания температур) и хим-го разложения минералов и горных пород, обнажающихся на поверхности под действием атмосферных факторов). В ходе выветривания не образуются специальные формы рельефа, этот процесс лишь подготавливает г.п. к последующему их перемещению и транспортировке (денудации).Геол-ая деят-ть ветра- это разрушение г.п., транспортировка, аккумуляция продуктов разрушения. Породы разрушаются как за счет силы ветра, так и с помощью переносимых ветром песка и пыли.. Определяется его скоростью и характером подстилающей поверхности. Наиболее интенсивна в полупустынных и пустынных районах Земли. Примерно 20% площади планеты подвергается этому процессу.
Водотоки производят разрушительную работу (эрозию), перенос материалов (транспорт) и аккумуляцию. Эрозионная работа водотока осуществляется за счет живой силы потока.
68. Ландшафтная оболочка Земли, ее структура и вертикальные границы. Единство ландшафтной сферы и географической оболочки.
Географическая оболочка – земная оболочка, которая состоит из 4х сфер, проникающих друг в друга. (лито- +атмо- + гидро-+биосфера) Между ними и внутри происходит обмен веществом и энергией.
Мильков выделил 4 структурные части географического комплекса: 1) Верхний воздушный; 2) Средний ландшафтный; 3) Внутриландшафтный водный; 4) Нижний литосферный. 1,3 и 4 имеют мощность километры, из-за этого взаимный обмен веществом и энергией ослаблен. 2-ой имеет мощность от неск. 10-ов метров, до неск. 100-н метров. Он отличается высокой интенсивностью обмена веществом и энергией. Средний ландшафтный слой и называется Ландшафтной сферой или Ландшафтной оболочкой Земли.
Ландшафтная сфера – маломощная сфера, определяемая распространением растительного покрова или верхними горизонтами подземных вод.
Л сф – зона непосредственного контакта, прямого соприкосновения и актив. взаимодей-я лито, атмо, гидросф. В рез-те соприкосновения и активного взаимодействия образ-ся специфич. комплексы, которые нельзя отнести ни к одной из геосфер. Эти комплексы и есть ланшафты. В Л сф. солн-я эн-я трансформируется в др.эн-ю, созд.среда наиб.благоприятная для развития органич.жизни.
Внутри Л.с. выделяют биостром – живой покров, или сов-ть биогеоценозов. Основное внимание уделяется взаим-ю живой и неживой природы.
Различия ландшафтной сферы и биострома:
Л.с. имеет глобальное распространение, сущ-ет даже там, где нет биострома (вечные снега и льды, некоторые пустыни, молодые лавовые поля, сели, осыпи, пром. карьеры).
Неодинаковая мощность. Биостром обладает незначительной мощностью. Л.с. обладает большой мощностью.
Структура ландшафтной сферы Земли.
Л.с. – продукт взаим-я литосферы (Л), атмосферы (А) и гидросферы (Г), представленной в форме воды (Гв) и льда (Гл).Сущ-ет 5 комбинаций прямого соприкосновения контрастных сред, форм-щих Л.с. Земли:
1. (Л + А) – наземный вариант ланд.сф; 2. (Л + Гв + А) – земноводный; 3. (Гв + А) – водный; 4. (Гв + Л) – донный (подводный); 5. (Гл + А) – ледовый.
Отличаются др. от друга инт-ю и формой взаимного обмена в-вом и энергией.
S=843млн.км2. 510 из них – 1,2,3,5, остальное – донный вариант (4).
ПТК – это совокупность взаимосвязанных прир-х компонентов (литоген.основа, возд. массы, прир.воды, почвы, растит-ть и жив.мир), кот представляет собой новое, более сложное материальное образование, обладающее свойством целостности. Масштаб ПТК может сильно варьировать, макс размер ПТК – вся ланд.сф.
Геосистема – (по Сачаве) – это Земное постранство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи др.с.др и как определенная целостность взаим-ет с космической средой и человеческим обществом. Геостистема – открытая система. Геосистема – понятие более широкое, чем ПТК. Понятие геосистемы тождественно понятию экосистема, отличие в связях биотических и абиотических компонентов.
Н
а
рис: А –абиоген.составляющая, Б-биогенная.
В экосистеме в центр ставится Б, а в
геосистеме все связи равноправные.
Геосист охватывает больше связей и
отношений м/у компонентами. Иногда
геосист с экосист могут совпадать
территориально.
БИОГЕОЦЕНОЗ - однородный участок земной поверхности с определённым составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) компонентов, объединённых обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Понятие о биог-зе, введённое В. Н. Сукачёвым (1940).
Определение ландшафта: Ландшафт (по Солнцеву) – генетически однородный ПТК, имеющий один геологический фундамент, один тип рельефа, один тип климата, состоящий из свойственного данному лан-фту комплекса урочищ.
Ландшафт (по Исаченко) – генетически единая геосистема, однородная по зональным и азонал. признакам и состоящая из сопряженных локальных геосистем.
Л. – в геоэкологии – средообразующая и ресурсовоспроизводящая геосистема, служащая средой обитания и ареной для хоз.деятельности.
Осн.св-ва и признаки Л: 1.Л зан-т значит-ю тер-ю,измер-ся сотнями кв.км. 2.Л обособляется на участке земной коры, имеющем, в общем, одинаковое геологическое строение. 3.Л-генетически однородная тер-я(история д.б. одинакова). 4.кажд.Л-ту свойственен опред.набор форм рельефа. Подобные формы рельефа м. встречаться и в др. ланд., но набор или сочетание этих форм индивидуально. 5.Л обладает одинак-м климатом,кот.диф-ся на ряд местных микроклиматов, закономерно повторяющихся на его пространстве. 6.кажд.Л отлич-ся от других своим внешним видом. 7.тепло и влага, поступающие в ланд, перераспред-ся по эл-м его рельефа,что приводит к обр-ю опред-х местообит-й для растительных и животных сообществ. 8.Каждому Л свойственна опр. морфологическая структура.
Морфологическая структура ландшафта.
Морфо строение многообразно, число ступеней различно. Универсальное значение имеют 2 ступени: фация и урочище. Иногда выделяют ещё подурочище. Фация - элементарная единица ландшафта. Фация – элементарная. единица ланд-та, ячейка. Ввел Раменский (1938) заимствовал из геологии (пачка горных пород с одинаковой литологией). Фация (Раменский) – мельчайшая единица ландшафта, которая хар-ся однотипными условиями (Раменский). Фация (Солнцев) – ПТК, на всем протяжении которого сохраняется одинаковый рельеф и литологич. состав горн.пород, одинаковый хар-р увлажнения, 1микроклимат, 1почв. разность и 1биоценоз. Подурочища – введён Армандом – ПТК, состоящие из групп генетически и динамически связанных фаций, и в следствие их общего положения на одном из элементов мезорельефа одной из экспозиций. Урочища (Раменский) – ПТК, представляющие закономерно построенную систему динамически, генетически и территориально связанных фаций или их групп (холм, балка, овраг).
Местность – наиболее крупная часть ландшафта, представляющая собой особый вариант сочетания нескольких основных урочищ данного ландшафта.