ЧИСТАЯ ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Основополагающим объектом изучения экологии является взаимодействие пяти уровней организации материи: живые организмы, популяции, сообщества, экосистемы и биосфера.

Живой организм - это любая форма жизнедеятельности. Каждый живой организм или популяция (группа организмов одного вида) имеет свое местообитание: местность или тип местности, где они проживают. Когда несколько популяций различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют друг с другом, они создают так называемое биологическое сообщество ( биоценоз). Примерами являются все растения, животные и деструкторы, произрастающие и проживающие в лесу, пруду, пустыне или в аквариуме.

Экосистема - это совокупность закономерно-связанных неживых (косных) и живых компонентов природы посредством обмена энергией. Веществом и информацией

Это вечно меняющаяся (динамичная) сеть биологических, химических и физических взаимодействий, которые поддерживают жизнеспособность сообществ и помогают им приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды..

Выделяют экосистемы различного ранга: от микроэкосистем (труп животного, разлагающийся пень, лужица, аквариум); мезоэкосистемы (лес, пруд, река и т.п.); макроэкосистемы или биомы (океан, континент, природные зоны) и глобальная экосистема – биосфера в целом. Таким образом, биосфера является системой систем более низкого ранга.

Чистая первичная продуктивность обычно рассчитывается как количество энергии, созданной растениями на единице площади за единицу времени. Мы можем использовать эту величину для оценки потенциала создания растительного материала, необходимого в качестве пищи для животных и человека. Экологами было подсчитано значение среднегодовой чистой первичной продуктивности для основных наземных и водных экосистем.

Таблица 1.3 Оценка среднегодовой чистой продуктивности растений

Название экосистемы	Среднегодовая чистая первичная продуктивность, (Дж/м²/год)∙ 10^-6
Эстуарии, болота, тропический лес	37, 2
Лес умеренного климата	24, 2
Тайга	14, 2
Саванна	12, 5
Сельскохозяйственные угодья	11, 3
Леса и кустарники	10, 9
Травы, озера и реки	8, 80
Континентальный шельф	6, 27
Тундра	2, 30
Открытый океан	1, 88
Кустарниковая пустыня	0, 25
Пустыни	0, 10

Вывод о том, что нужно вырубить тропические леса и выращивать на их месте урожаи, а также использовать под сельскохозяйственные культуры эстуарии и болота, чтобы прокормить растущее население, ошибочный. Растения (в основном травы), произрастающие в эстуариях и на болотах, хотя и не пригодны в качестве пищи для человека, однако крайне важны как источники корма и места размножения для рыб, креветок и других водных животных, снабжающих нас белком. Поэтому мы должны не уничтожать, а охранять такие растения.

Факторы, определяющие динамику и развитие экосистем и биосферы: цикличность процессов, протекающих в экосистемах; эволюция; сукцессия; круговорот веществ в природе.

КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

Круговорот веществ в природе – это повторяющиеся процессы перемещения и превращения веществ в природе, имеющие выраженный циклический характер. Существует три вида круговоротов веществ: большой (геологический), малый (биогеохимический) и техногенный (антропогенный или социальный).

Любыеэлементы или их соединения, необходимые для жизнедеятельности организмов, их роста и размножения, называются питательными веществами. Они включают как органические вещества, (жиры белки, углеводы), так и неорганические (углекислый газ, кислород, ионы нитратов, фосфатов, железа, меди и других микроэлементов). Около 40 элементов и их соединений являются наиболее важными для живых организмов. Эти элементы, необходимые в больших количествах, называются питательными макроэлементами. К ним относятся углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера, кальций, магний, калий. Они составляют 97% массы человеческого тела и более 95% массы всех живых организмов. Около 30 других элементов, необходимых дляжизни в небольших или незначительных количествах, называют микроэлементами.Это железо, медь, цинк, йод и прочие

Большинство элементов на Земле находится в состоянии, не пригодном для прямого использования живыми организмами. К счастью, элементы и их соединения. Большинство элементов на Земле находится в состоянии, не пригодном для прямого использования живыми организмами. К счастью, элементы и их соединения, необходимые в качестве питательных веществ для поддержания жизни, пребывают в постоянном круговороте в биосфере и способны преобразовываться в необходимые для поглощения формы в результате целого комплекса биологических, геологических и химических процессов. Такой переход питательных элементов от неживой природы (из запасов атмосферы, гидросферы и земной коры) к живым организмам и обратно в неживую среду происходит в биогеохимических круговоротах (био означает " жизнь", гео - " земля", а слово химический подразумевает переход материи из одной формы в другую).

Биогеохимический круговорот можно представить в виде блочной модели:

Три активных блока составляют обменный фонд элементов. Два добавочных блока составляют резервный фонд элементов. Между активными блоками обмен происходит с высокой скоростью. Обмен между добавочными блоками и остальной частью биосферы замедлен. По В.И.Вернадскому биогенные элементы в биосфере совершают биогеохимические циклы, взаимосвязанные между собой и формирующие в совокупности устойчивую структуру биосферы.

Систематизирующим стержнем всей промышленности является химическая и сопряженные с ней отрасли (черная и цветная металлургия, алюминиевая, нефтехимическая промышленность и т.д.), связанные с использованием химических процессов. К сожалению, промышленность вносит и основной вклад в истощение природных ресурсов, загрязнение и накопление вредных отходов и т.д. Например, в химической промышленности России ежегодно образуется около 20 млн. т твердых отходов, из которых утилизируется менее одной трети. Особо опасные хлорорганические отходы составляют более 80 тыс. т в год. В 1991 г. химическими предприятиями России выброшено в атмосферу 530 тыс. т вредных веществ и сброшено в открытые водоемы 1, 4 млрд. м³ загрязненных сточных вод. Это ведет к деградации окружающей среды, заключающейся в превышении способности природы к растворению и разложению загрязнений и ведет, согласно первому закону экологии к

непредсказуемым последствиям. Примером могут служить наводнения в Западной Европе вследствие изменения климатических условий, появление озоновых дыр, мутантов, сокращение средней продолжительности жизни и т.д.

Человечество осознало необходимость перехода к новой модели развития - модели устойчивого развития, которая бы должным образом учитывала баланс экономических и экологических интересов и была основана, в частности, на основополагающем законе экологии: любое производимое нами вещество не должно нарушать ни один природный биогеохимический цикл.

Техногенный (антропогенный или социальный) круговорот обусловлен хозяйственной деятельностью человека. В нем можно выделить две составляющие:

- биологическую, связанную с функционированием человека как живого организма;

- техногенную, связанную с хозяйственной деятельностью человека.

Антропогенный характер присущ миграционным циклам металлов.

КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА

Углерод является основным " строительным материалом" молекул углеводов, жиров, белков, нуклеиновых белков и других важных для жизни органических соединений. Большинство наземных растений получают необходимый им углерод, поглощая через поры в своих листьях углекислый газ из атмосферы, концентрация которого там составляет 0, 04%. Фитопланктон получает углерод из атмосферного углекислого газа, растворенного в воде. Зеленая масса планеты за год использует для фотосинтеза 69 млрд. т углерода их углекислого газа. В океане находится в растворенном виде 24 млрд. т углерода. За 350-400 лет весь углерод атмосферы и гидросферы совершает полный оборот.

В соответствии с распоряжением Правительства Росийской Федерации от 12 июня 2003 г. № 344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления» (с изменениями от 1 июля 2005 г.)установлены нормативы платежей за выбросы (сбросы, размещение) загрязняющих веществ, порядок их применения и установлена для всех природопользователей плата за загрязнение окружающей среды. Плата рассчитывается по установленным нормативам платежей с учетом соответствующего коэффициента экологической ситуации (или экологической значимости состояния окружающей среды)..

Таблица 2.1 Коэффициенты экологической ситуации (экологической значимости состояния окружающей среды) на территории Краснодарского края

Экономический район, бассейны морей и рек	Коэффициент экологической ситуации и экологической значимостисостояния окружающей среды
атмосферного воздуха	почвы	водного объекта
Северо-Кавказский экономический район Бассейн р. Кубань Бассейн Черного моря Бассейн Азовского моря	1, 6	1, 9	2, 0 1, 2 2, 2

Расчет ущерба, нанесенного окружающей среде от выбросов загрязняющих веществ, производится по формуле:

У = к • m • С,

где У - величина платежей за нанесенный ущерб окружающей среде, р.;

к - коэффициент, учитывающий аварийные и залповые выбросы по вине природопользователей; устанавливается десятикратный тариф к нормативным платежам за допустимые загрязнения; при использовании для обезвреживания отработавших газов двигателя передвижных источников нейтрализаторов к нормативам платежей применяется коэффициент 0, 75;

m - масса сгоревшего топлива, т;

С - платежи за выброс, образующийся при сжигании 1т топлива.

Штраф предприятия равен экологическому ущербу, умноженному на коэффициент зоологической ситуации и экологической значимости состояния окружающей среды (табл. 2.1).

В связи с изменением уровня цен на природоохранное строительство и по другим направлениям природоохранной деятельности к нормативам платы за загрязнение окружающей среды применяются коэффициенты индексации платы.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒