
- •Основы экологии и природопользования
- •Содержание:
- •Часть I. Общая экология
- •Глава 1. Вид как основной таксон и существеннейший этап филогенеза 62
- •Глава 2. Учение о популяции 77
- •Глава 3. Организм и факторы среды 116
- •Глава 4. Экосистемы. Функционирование, история возникновения и
- •Глава 5. Учение о биосфере 248
- •6.2. Сохранение генофонда планеты.
- •Экологический кризис и роль науки в его преодолении
- •9.2. Экологическая этика и экологический гуманизм 316
- •Часть III экологические основы рационального природопользования
- •Глава 10. Пути и принципы рационального использования
- •10.4. Экологические основы рационального
- •10.5. Общие принципы экологоориентированного регулирования
- •10.6. Экономическое регулирование использования природных ресурсов
- •Глава 11. Формирование нового экологического мировоззрения человека в целях обеспечения рационального использования природных ресурсов 354
- •11.1. Основные составляющие экологического
- •11.2. Роль экологического образования и воспитания в
- •Глава 12. Особенности устойчивого развития горных территорий.
- •12.1. Состояние природной среды и тенденции
- •12.2. Формирование энерго–экологических механизмов управления в
- •12.6. Особенности решения социально–экологических проблем в горных территориях с малочисленными народами (локальные сценарии) 399
- •Человечество уже вышло за пределы самоподдерживания земли. Каковы наши стартовые позиции?
- •Распределение субъектов Федерации по изменению ожидаемой
- •Распределение регионов по разности коэффициентов
- •Распределение регионов по изменению уровня безработицы,
- •Численность школьников по Северо–Кавказскому федеральному округу
- •Денежные доходы населения по Северо–Кавказскому Федеральному Округу
- •Величина прожиточного минимума, установленная
- •Индексы производства по отдельным видам экономической деятельности
- •Индексы физического объема инвестиций в основной капитал по Северо–Кавказскому Федеральному Округу Российской Федерации
- •Распределение численности занятых по видам экономической деятельности
- •Численности занятых в экономике России, %
- •Число преступлений, сопряженных с насильственными действиями в отношении потерпевших по Северо–Кавказскому федеральному округу
- •Экологическое состояние и здоровье населения северо-кавказского федерального округа
- •Заболеваемость населения по субъектам Российской Федерации (зарегистрировано заболеваний у больных с диагнозом, установленным
- •Состояние здоровья населения Республики Ингушетия за 2000–2005 гг.
- •Среднемноголетние интенсивные и стандартизованные показатели
- •Содержание тяжелых металлов в источниках питьевого водоснабжения районов рд с высоким уровнем онкозаболеваемости
- •Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах исследованных населенных пунктов районов рд с высоким уровнем онкозаболеваемости, мг/кг
- •Содержание тяжелых металлов в пастбищной растительности населенных пунктов районов рд
- •Введение Что такое экология, наука она или мировоззрение?
- •Краткая история экологического знания
- •Структура экологической области знания
- •Часть I. Общая экология
- •Глава 1. Вид как основной таксон и
- •Существеннейший этап филогенеза
- •Ареал. Общие сведения об ареале
- •Картирование ареалов
- •Типология ареалов
- •Глава 2. Учение о популяции
- •2.1. Популяция: понятие, определения
- •2.1.1. Плотность популяций и методы ее определения
- •2.1.2. Рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция.
- •Пример расчета демографических показателей в гипотетической стабильной популяции с дискретными возрастными классами (по Пианке, 1981)
- •Значения врожденной скорости популяционного роста (rmax, cyт–1) и времени генерации (т, сут) для отдельных видов некоторых крупных систематических групп (по Пианке, 1981)
- •2.1.3. Модели роста численности популяций. Факторная обусловленность динамики популяций
- •1 Экспонента; 2– логистическая, или s–образная, кривая роста
- •2.1.4. Внутривидовая конкуренция как механизм саморегуляции плотности популяции
- •2.2. Структура и динамика природных популяций
- •2.2.1. Половая и возрастная структура популяций
- •Основные типы хромосомного определения пола (по Яблокову, 1987)
- •Размах колебаний (Lint) третичного соотношения полов (% половозрелых самцов) в популяциях некоторых видов животных (по Яблокову, 1987)
- •Продолжительность созревания полевок Microtus в Южном Зауралье в зависимости от времени рождения (по Шварцу, 1959)
- •2.2.2. Изменчивость плотности популяций во времени
- •Сравнение числа находящихся на нерестилище взрослых леопардовых лягушек Rana pipiens и числа оставленных ими кладок (Merrell, 1968)
- •Глава 3. Организм и факторы среды
- •3.1. Температура
- •3.1.1. Влияние температуры на жизненные процессы
- •3.1.2. Пойкилотермные организмы
- •Сезонные изменения содержания воды в теле и устойчивости к охлаждению у личинок жука Synchroa punctata, живущих в древесине дуба (по n. Payne, 1926).
- •3.1.3. Гомойотермные организмы
- •Теплопродукция различных органов человека в покое
- •Кратность снижения уровня метаболизма во время спячки (Мс) по сравнению с активным состоянием (Ма) у грызунов (по Ch.Kayser, 1965)
- •3.1.4. Стратегии теплообмена
- •3.2. Вода и минеральные соли
- •3.2.1. Водно–солевой обмен у водных организмов
- •Показатели осморегуляции у угря Anguilla anguilla в реке и море (по н.С. Строганову, 1962)
- •Концентрация натрия, калия и мочевины в плазме крови водных позвоночных животных, ммоль/л (по к. Шмидт–Ниельсен, 1982)
- •3.2.2. Водный и солевой обмен на суше. Влажные местообитания
- •Устойчивое к дегидратация у разных видов бесхвостых амфибий
- •Экскреция аммиака в онтогенезе наземной жабы Bufo bufo и водной шпорцевой лягушки Xenopus laevis, % от общего азота (по a. Munro, 1953)
- •3.2.3. Водный и солевой обмен на суше. Сухие биотопы и аридные зоны
- •Потери воды с поверхности тела при комнатной (23–250c) температуре
- •Соотношение основных форм экскреции азота у разных видов черепах, % от общего азота (no V. Moyle, 1949)
- •Концентрация ионов Cl– в моче некоторых видов птиц при искусственной солевой нагрузке (по м. Smyth, g. Bartholomew, 1966)
- •3.3. Кислород
- •3.3.1. Газообмен в водной среде
- •Количество кислорода, растворяющегося в воде при разной температуре, мл/л (по a. Krogh, 1941)
- •Относительная поверхность жабр у личинок эфемерид с разной экологией, см2/г (по д.Н. Кашкарову, 1945)
- •Распространенные дыхательные пигменты и примеры животных, у которых они имеются (к. Шмидт–Ниельсен, 1982)
- •Зарядное (р95) и разрядное (p50) напряжение кислорода у экологически отличающихся видов рыб, кПа (но н.С. Строганову, 1962)
- •Динамика числа эритроцитов в норме при гипоксии у двух видов бычков рода Cottus (
- •3.3.2. Газообмен в воздушной среде
- •Динамика параметров красной крови человека при подъеме в горы (по на. Россолевскому, 1951)
- •Динамика параметров красной крови при акклиматизации человека в горах (по н.А. Россолевскому, 1951)
- •3.3.3. Газообмен у ныряющих животных
- •Кислородные запасы в органами ныряющих животных и человека, см3
- •3.4. Свет
- •3.4.1. Биологическое действие различных участков спектра солнечного излучения
- •3.4.2. Свет и биологические ритмы
- •3.4.3. Физиологическая регуляция сезонных явлений
- •3.5. Общие принципы адаптации на уровне организма
- •3.5.1. Правило оптимума
- •3.5.2. Комплексное воздействие факторов. Правило минимума.
- •3.5.3. Правило двух уровней адаптации
- •Глава 4. Экосистемы. Функционирование, история возникновения и классификация природных экосистем
- •4.1. Функционирование экосистем
- •4.1.1.Энергия в экосистемах. Жизнь как термодинамический процесс
- •4.1.2. Энергия и продуктивность экосистем
- •4.1.3. Строительная роль пищи
- •4.1.4. Круговорот элементов в экосистеме
- •Годовой водный баланс Земли (по м.И. Львовичу)
- •Активность водообмена (по м.И. Львовичу)
- •4.1.5. Равновесие и устойчивость экосистем
- •4.1.6. История и происхождение природных экосистем
- •Принципы классификации природных экосистем
- •Глава 5. Учение о биосфере
- •5.1. Понятие «биосфера»
- •5.2. Строение биосферы
- •5.3. Вещество биосферы
- •5.4. Живое вещество: видовой состав и масса
- •5.5. Состав живых организмов
- •5.6. Основные свойства и функции живого вещества
- •5.7. Круговорот веществ в биосфере
- •5.7.1. Круговорот углерода
- •5.7.2. Круговорот азота
- •5.7.3. Круговорот кислорода
- •5.7.4. Круговорот серы
- •5.7.5. Круговорот фосфора
- •5.8. Эволюция биосферы
- •5.9. Энергетический баланс биосферы
- •5.10. Биосфера как целостная система
- •5.11. Человек и биосфера
- •5.12. Ноосфера как ступень развития биосферы
- •5.13. Эксперимент «Биосфера-2»
- •Глава 6. Биологическое разнообразие как основное условие устойчивости популяций, сообществ и экосистем
- •6.1. Сохранение биологического разнообразия
- •6.2. Сохранение генофонда планеты. Изменение видового и популяционного состава флоры и фауны
- •6.3. Особо охраняемые природные территории
- •6.4. Принципы охраны природы
- •Часть II экологический кризис и роль науки в его преодолении
- •Глава 7. История взаимоотношений человека и природы
- •7.1. Сходства и различия человека и животных
- •7.2. Становление человека
- •7.3. Эволюция общества в его отношении к природе
- •7.4. Непосредственное единство человека с природой
- •7.5. Охотничье–собирательное общество
- •7.6. Земледельческо–скотоводческое общество
- •7.7. Индустриальное общество
- •Глава 8. Современный экологический кризис и научно–техническая революция
- •8.1. Современные экологические катастрофы
- •8.2. Реальные экологически негативные последствия
- •Природа и происхождение основных веществ, загрязняющих атмосферу
- •8.3. Потенциальные экологические опасности
- •8.4. Комплексный характер экологической проблемы
- •Глава 9. Религиозные и классово–экономические причины экологического кризиса
- •9.1.1. Религиозные причины экологического кризиса
- •9.1.2. Культурные причины экологического кризиса
- •9.1.3. Классово–социальные причины экологического кризиса
- •9.1.4. Социальные аспекты экологического кризиса в ссср
- •9.2. Экологическая этика и экологический гуманизм
- •9.2.1. Агрессивно–потребительский и любовно–творческий типы личности
- •9.2.2. Экологическая и глобальная этика
- •9.2.3. Эволюция гуманизма
- •9.2.4. Принципы экологического гуманизма
- •Часть III
- •Глава 10. Пути и принципы рационального
- •10.2. Итоги международных конференций по устойчивому развитию
- •10.3. Идея устойчивого развития и мысли в.И. Вернадского
- •10.4. Экологические основы рационального использования природных ресурсов
- •10.5. Общие принципы экологоориентированного регулирования использования природных ресурсов
- •10.5.1. Социально–демографическое регулирование природопользования
- •10.5.2. Органы государственного управления природопользованием
- •10.5.3. Экологический менеджмент на предприятии
- •Принципы экологического менеджмента на предприятии
- •10.6. Экономическое регулирование использования природных ресурсов
- •10.6.1. Основные принципы, мероприятия и методы экономического регулирования использования природных ресурсов
- •10.6.2. Экономическое стимулирование рационального природопользования
- •10.6.3. Основные механизмы экономического регулирования использования природных ресурсов
- •10.6.4. Концепция правового регулирования использования природных ресурсов
- •10.6.5. Юридическая ответственность за экологические правонарушения
- •Глава 11. Формирование нового экологического
- •Экологическая этика и экологическая эстетика
- •11.2. Роль экологического образования и воспитания в формировании нового экологического мировоззрения человека Сущность экологического воспитания и образования
- •Этапы построения системы экологического образования и воспитания
- •Концепция «Образование в интересах устойчивого развития» Актуальность концепции «Образование в интересах устойчивого развития»
- •Проблемы практической реализации концепции «Образование в интересах устойчивого развития»
- •Условия создания системы образования в интересах устойчивого развития
- •Глава 12. Особенности устойчивого развития горных территорий. Конкурентноспособность отраслей и сценарии устойчивого развития северо–кавказского федерального округа
- •12.1. Состояние природной среды и тенденции развития горных территорий
- •Горные районы и горная политика. Европейский и мировой опыт
- •России нужна государственная политика развития горных регионов
- •Проблемы устойчивого развития горных территорий
- •12.2. Формирование энерго–экологических механизмов управления в социоприродном комплексе Северо–Кавказского Федерального Округа по критериям устойчивого развития
- •Краткий анализ отдельных видов энергии по критериям устойчивого развития
- •Гидроэнергетические ресурсы Республики Дагестан
- •Роль гидроэнергетики в социально–экономическом развитии Дагестана
- •Нетрадиционные источники энергии
- •Перспективы освоения геотермальных ресурсов Дагестана
- •Природные энергоносители. Нефть и газ
- •Твердые горючие полезные ископаемые. Торф, бурый уголь, горючие сланцы
- •Проблемы
- •12.3. Этнокультурные, экологические и экономические функции народного декоративно–прикладного искусства
- •Развитие традиционных народных художественных промыслов (на примере Дагестана)
- •Отчетные данные предприятий народных художественных промыслов по производству изделий за 2009 г.
- •12.4. Конкурентоспособность отраслей и сценарии развития Северо–Кавказского Федерального Округа
- •Условия реализации сценария устойчивого развития
- •12.5. Бассейно–ландшафтная концепция природопользования горных территорий с малочисленными народами и эколого–экономическое возрождение бассейна р. Терек
- •Сброс в бассейн реки Терека загрязняющих веществ в составе сточных вод
- •12.6. Особенности решения социально–экологических проблем в горных территориях с малочисленными народами (локальные сценарии)
- •Возможные, основные элементы типовой программы устойчивого развития горного района с малочисленным народом
- •IV. Охрана и воспроизводство природных ресурсов:
- •V. Источники экономического роста:
- •12.7. Эколого–экономический район (разработана для экологически кризисного и криминогенного района Республики Дагестан)
- •Заключение (Экологоприемлемый путь развития Северо–Кавказского Федерального Округа)
- •Календарь событий в области экологии (по г.О. Розенбергу, с изменениями и дополнениями)
- •Словарь экологических терминов
- •Полезные сайты:
- •Основы экологии и природопользования
Устойчивое к дегидратация у разных видов бесхвостых амфибий
(по Т. Thorsen, G. Svihla, 1943)
Виды |
Условия обитания |
Содержание воды в теле, % |
Переносимые потери воды |
|
к массе тела |
к общему количеству воды |
|||
Scaphiopus holdbrookii |
Наземно–роющие |
79,5 |
47,9 |
60,2 |
S. hammondii |
» |
80,0 |
47,6 |
59,5 |
Bufo boreas |
Наземные |
79,8 |
44,6 |
55,8 |
В. terrestris |
» |
78,8 |
43,3 |
54,9 |
Hyla regilla |
» |
79,4 |
40,0 |
50,3 |
H. cinerea |
Наземно–древесные |
80,1 |
39,3 |
49,0 |
Raw pipiens |
Наземно–полуводные |
78,9 |
35,5 |
44,9 . |
R. aurora |
Полуводные |
79,7 |
34,3 |
43,0 |
R.grilio |
Водные |
77,5 |
29,5 |
38,0 |
Имеются некоторые морфологические приспособления, ограничивающие кожные водопотери у земноводных. Слизь, покрывающая кожу, несколько замедляет испарение, особенно если она начинает подсыхать. Так, проницаемость для воды кожи зеленой жабы без слизи составляет 151 см3∙см2∙ч1 со слизью – 30,5, а при наличии корки подсохшей слизи – только 19,6 см3∙см2∙ч1. Водопроницаемость кожи обнаруживает эколого–географические отличия. Например, у озерной лягушки из влажной дельты р. Волга проницаемость кожи оценивается как 20,2 см3∙см2∙ч1, а из более сухих биотопов (район г. Астрахань) – всего 16,2 см3∙см2∙ч1.
Подсохшая слизь вместе с отмершим эпителием входит у ряда видов в состав «кокона», защищающего организм от потери влаги во время оцепенения. Определенное ограничение потерь воды вносят и образующиеся у жаб и некоторых других амфибий грубые утолщения кожного эпителия – «бородавки». Но, в общем, значение кожи в уменьшении потерь воды у земноводных невелико.
Гораздо более существенна роль покровов в восполнении водного дефицита. Проницаемость кожи для потока воды внутрь организма не только велика, но нередко и усиливается специальными морфофизиологическими механизмами. У многих бесхвостых существует особый участок кожи в рентрально–тазовой области, отличающийся более тонким однослойным роговым эпителием и более обильной васкуляризацией. У некоторых видов это исполняется большим числом плоских бородавок, пронизанных протоками желез. У жаб на поверхности кожи брюшка есть особые трубчатые железы, действующие по принципу капилляров.
Описанные специализированные участки кожи обеспечивают проникновение в организм влаги с поверхности почвы и росы с растений. Показано, что у жабы Bufo punctatus 70 % проникающей через покровы воды поступает именно через вентрально–тазовый участок кожи, площадь которого составляет всего 10 % от всей поверхности. При этом абсорбция идет интенсивнее при контакте с влажной поверхностью, чем непосредственно из водной среды.
Приспособления такого типа характерны для наземных амфибий и выражены тем отчетливее, чем в более дефицитных по влаге условиях обитает данный вид. Уже упоминавшиеся лягушки рода Chiromantis и квакши рода Phyllomedusa, почти не испаряющие воду через кожу, очень интенсивно осуществляют гидратацию организма через покровы.
Эта закономерность прослеживается и в пределах одного вида: у жабы–лопатонога сеголетки кормятся в жаркое время, единственный источник влаги – сырая почва. У них хорошо выражен абсорбционный тазово–вентральный участок кожи, через который поглощается не менее 50% всей влаги. Взрослые животные активны в дождливый период; у них соответствующий участок кожи не выражен морфологически и не отличается от других по проведению влаги.
Наземный образ жизни связан с некоторыми особенностями адаптации азотистого метаболизма. У многих водных животных главный продукт азотистого обмена, выводимый из организма,– аммиак. Таких животных называют аммониотеличными. Высокая растворимость и малые размеры молекулы аммиака обеспечивают легкое выведение этого токсичного для организма вещества через любые контактирующие с водой поверхности. Большинство пресноводных амфибий аммониотеличны. Особенно это свойственно водным личинкам. Этим они сближаются со многими первичноводными животными. Преимущество аммониотелии в водной среде связано с высокой скоростью растворения аммиака, что позволяет выводить его из организма без затрат энергии. Установлено, что некоторые виды литоральных моллюсков вообще прекращают выделение азота во время отлива, восстанавливая этот процесс при определенном обводнении их местообитаний.
Для наземных животных более выгодно выведение мочевины: она менее токсична и может некоторое время накапливаться в организме в условиях дегидратации. Большинству наземных форм амфибий свойственна уреотелия, при которой в качестве конечного продукта азотистого обмена образуется мочевина.
Ряд видов земноводных демонстрируют смену аммонио– и уреотелического типов азотистого обмена в зависимости от экологических условий. Так, шпорцевая лягушка Xenopus laevis, ведущая водный образ жизни, 80 % азота экскретирует в виде аммиака. Однако вне воды у этого вида активируется синтез мочевины, и содержание ее в экскретах повышается до 50–90 %. Возврат в воду вызывает быстрое выведение мочевины и восстановление аммониотелии. Аналогично ведут себя многие другие виды амфибий. Смена аммонио– и уреотелии характерна для онтогенеза этих животных, личинки которых аммониотеличны и обитают в воде. При метаморфозе происходит переход к уреотелии, тем более выраженный, чем более наземный образ жизни ведут взрослые животные (табл. 46).
Таблица 46.