Концепція продуктивності екосистем

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Концепція продуктивності екосистем

Концепція продуктивності екосистем: поняття продуктивність екосистем, її види. Класифікація екосистем по продуктивності
У процесі життєдіяльності біоценозу створюється і витрачається органічна речовина, тобто відповідна екосистема володіє певною продуктивністю біомаси. Біомасу вимірюють в одиницях маси або висловлюють кількістю енергії, укладеної в тканинах.
Поняття «продукція» і «продуктивність» хоча і виражені однокорінними словами, але в екології (як і в біології) мають різний зміст. Продуктивність - це швидкість виробництва біомаси в одиницю часу, яку не можна зважити, а можна тільки розрахувати в одиницях енергії або накопичення органічних речовин. Як синонім терміна «продуктивність» Ю. Одум запропонував використовувати термін «швидкість продукування».
Продуктивність екосистеми говорить про її «багатство». У багатому або продуктивному співтоваристві більше організмів, ніж у менш продуктивному, хоча іноді буває і навпаки, коли організми в продуктивному співтоваристві швидше вилучаються або «обертаються». Так, врожаю трави на корені багатого пасовища, виїдає худобою, може бути набагато менше, ніж на менш продуктивному пасовище, на яке не виганяли худобу.
Розрізняють також продуктивність поточну і загальну. Наприклад, в деяких конкретних умов I га соснового лісу здатний за період свого існування і зростання утворити 200 м 3 деревної маси - це його загальна продуктивність. Однак за один рік цей ліс створює всього лише близько 2 м 3 деревини, що є поточною продуктивністю або річним приростом.
Первинна продуктивність екосистеми, спільноти або будь-якої їх частини визначається як швидкість, з якою енергія Сонця засвоюється організмами-продуцентами (в основному зеленими рослинами) в ході фотосинтезу або хімічного синтезу (хемопродуцентамі). Ця енергія матеріалізується у вигляді органічних речовин тканин продуцентів.
Прийнято виділяти чотири послідовні ступені (або стадії) процесу виробництва органічної речовини:
валова первинна продуктивність - загальна швидкість накопичення органічних речовин продуцентами (швидкість фотосинтезу), включаючи ті, що були витрачені на дихання і секреторні функції. Рослини на процес життєдіяльності витрачають приблизно 20% виробленої хімічної енергії;
чиста первинна продуктивність - швидкість накопичення органічних речовин за вирахуванням тих, що були витрачені при диханні і секреції за досліджуваний період. Ця енергія може бути використана організмами наступних трофічних рівнів;
чиста продуктивність спільноти - швидкість загального накопичення органічних речовин, що залишилися після споживання гетеротрофами-консументами (чиста первинна продукція мінус споживання гетеротрофами). Вона зазвичай вимірюється за якийсь період, наприклад, вегетаційний період росту та розвитку рослин або за рік в цілому;
вторинна продуктивність - швидкість накопичення енергії консументами. Її не ділять на «валовий» і «чистий», так як консументи споживають лише раніше створені (готові) живильні речовини, витрачаючи їх на дихання і секреторні потреби, а решту перетворюючи на власні тканини.
Первинна продукція, доступна гетеротрофам, а людина відноситься саме до них, становить максимум 4% від загальної енергії Сонця, що надходить до поверхні Землі. Оскільки на кожному трофічному рівні енергія втрачається, для всеїдних організмів (у тому числі і для людини) найбільш ефективний спосіб добування енергії - споживання рослинної їжі (вегетаріанство). Однак необхідно враховувати також наступне:
- Тваринний білок містить більше незамінних амінокислот і лише деякі бобові (наприклад, соя) наближаються до нього по своїй цінності;
- Рослинний білок перетравлюється важче, ніж тваринний, через необхідність попередньо зруйнувати жорсткі клітинні стінки;
- У ряді екосистем тварини добувають їжу на великій території, де не вигідно вирощувати культурні рослини (це неродючі землі, на яких пасуться вівці або північні олені).
Так, у людини близько 8% білків щоденно виводиться з організму (з сечею) і знову синтезується. Для повноцінного харчування необхідно збалансоване надходження амінокислот, подібних тим, що містяться в тканинах тварин.
При відсутності будь-якої важливої ​​для організму людина амінокислоти (наприклад, в злаках) при метаболізмі засвоюється менша частка білків. Поєднання в раціоні харчув. бобових і зернових забезпечує краще використання білка, ніж при споживанні кожного з цих видів їжі окремо.
Принцип континууму
Видова структура - це кількість видів, що утворюють біоценоз і співвідношення їх численностей. Точні відомості про кількість видів, що входять в той чи інший біоценоз, отримати надзвичайно важко через мікроорганізмів, практично не піддаються обліку.
Видовий склад і насиченість біоценозу залежать від умов середовища. На Землі існують як різко збіднені спільноти полярних пустель, так і найбагатші спільноти тропічних лісів, коралових рифів і т. п. Найбагатшими за видовим розмаїттям є біоценози вологих тропічних лісів, в яких одних рослин фітоценозу налічуються сотні видів.
Види, що переважають за чисельністю, масі та розвитку, називають домінантними (від лат. Dominantis - панівний). Однак серед них виділяють едифікатори (від лат. Edifikator-будівельник) - види, які своєю життєдіяльністю найбільшою мірою формують середовище проживання, зумовлюючи існування інших організмів. Саме вони породжують спектр різноманітності в біоценозі. Так, у ялиновому лісі домінує ялина, в змішаному - ялина, береза ​​й осика, в степу - ковила і типчак. При цьому ялина в ялиновому лісі поряд з домінантністю володіє сильними едифікаторними властивостями, що виражаються в здатності затінювати грунт, створювати кисле середовище своїм корінням і утворювати специфічні підзолисті грунти. Внаслідок цього під пологом їли можуть жити тільки тіньолюбні рослини. Одночасно з цим в нижньому ярусі ялинового лісу домінантою може бути, наприклад, чорниця, але едифікатори вона не є.
Випереджаючи обговорення видової структури біоценозу, слід звернути увагу на принцип Л.Г. Раменського (1924) - Г.А. Глізона (1926) або принцип континууму: широке перекриття екологічних амплітуд і рассредоточенность центрів розподілу популяцій уздовж градієнта середовища призводять до плавного переходу однієї спільноти в інше, тому, як правило, не утворюють строго фіксовані спільноти.
Принципу континууму Н.Ф. Реймерс протиставляє принцип біоценотіческій переривчастості: види формують екологічно певні системні сукупності - співтовариства і біоценози, що відрізняються від сусідніх, хоча і порівняно поступово в них перехідні.
Втрати врожаю від шкідників, хвороб і бур'янів. Заходи, спрямовані на зниження і запобігання втрат врожаю сільськогосподарських культур.
У різних посівах і на парових полях, у городах і в плодових і деревних насадженнях, на пасовищах і сіножатях поряд з оброблюваної культури звичайно виростають і шкідливі рослини. Такі рослини, що засмічують сільськогосподарські угіддя і завдають шкоди сільськогосподарським культурам, називають бур'янами.
Крім того, посіви одних культур нерідко засмічуються іншими видами культурних рослин - засорітелямі, що знижують якість врожаю. Наприклад, в посівах озимої пшениці можна зустріти жито чи ячмінь, в посівах ярої пшениці - овес. Ярові зернові культури часто засмічені соняшником і т. д. При виробництві сортового насіння до засорітелям відносяться всі рослини того ж виду, які не належать до даного сорту.
Система заходів по боротьбі з бур'янами
У систему входять всі заходи з попередження засмічення сільськогосподарських угідь і всі види заходів або їх частина зі знищення насіннєвих зачатків і вегетативних органів розмноження в грунті та вегетуючих бур'янів у посівах. У практиці часто поєднують механічні та фитоценотические заходи.
Поєднання механічних та фітоценотичних заходів успішно застосовують у боротьбі з будяка польовим. Сутність цього поєднання - систематична підрізка з'являються пагонів бур'яну у паровому полі з наступним пригніченням залишилися життєздатних рослин стеблостою озимих колосових культур. Поєднання механічного видалення бур'янів з наступним біологічним пригніченням широко застосовують при обробленні просапних культур. Результативність такого методу в посівах соняшнику наближається до дії чистого пара.
Широко використовують у виробництві поєднання механічних і хімічних заходів знищення бур'янів. Особливо підвищується ефект при мінімальній обробці грунту. Засміченість посівів ячменю при цьому знижується в 2,5 рази і кількість насіння бур'янів у грунті зменшується у порівнянні з однією обробкою.
Особливо це корисно у степових районах, де часті механічні обробки посилюють вітрову ерозію. Застосування гербіцидів у парових полях дозволяє запобігти негативні явища.
Поєднання механічних, хімічних і фітоценотичних заходів в технології оброблюваних культур забезпечує більш повне знищення бур'янів, так як їх вплив на бур'яни триває кілька років або навіть весь період чергування культур у сівозміні
Також втрати врожаю відбуваються за рахунок шкідників.
Всі методи боротьби з шкідниками, що включаються в комплексні системи заходів, за характером їх здійснення прийнято об'єднувати в такі основні групи: 1) агротехнічний метод боротьби; 2) біологічний метод; 3) хімічний метод; 4) фізичний метод; 5) механічний метод, 6 ) карантин рослин.
Терміни їх застосування, норми препаратів, а також методика і техніка проведення в тому чи іншому окремому випадку висвітлюються при викладі способів боротьби з окремими видами або близькими групами видів комах.
Зернові культури - основне джерело виробництва найбільш важливих продуктів харчування для людей, концентрованих і грубих кормів для тварин. У багатьох випадках зерно використовують як сировину для промисловості. Тому не дивно, що проблемі збільшення виробництва зерна приділяється першорядне значення.
У підвищенні врожайності зернових культур важливе місце належить боротьбі з їхніми хворобами, які нерідко призводять до значного зниження збору зерна і погіршення його якості, а іноді до загибелі окремих площ посіву.
У різних районах нашої країни не всі хвороби однаково шкідливі. В одних еколого-географічних зонах велику шкодочинність виявляють одні хвороби, в інших - інші.
Заходи по боротьбі з хворобами
У боротьбі з хворобами особливе місце відводять правильному сівозміні та розміщення культур у ньому, а також здійснення цілого комплексу агроприйомів, що сприяють підвищенню стійкості рослин до хвороб і розвитку їх.
Найбільш надійним способом боротьби з хворобами завжди слід вважати виведення та впровадження у виробництво стійких до хвороб сортів.
Система захисних заходів передбачає також охорону від проникнення небезпечних, раніше не зустрічалися в нашій країні хвороби рослин.
Екологічна стандартизація
Екологічна стандартизація - активно розвивається напрямок нормативно-правового регулювання охорони навколишнього середовища та природокористування.
Екологічні стандарти - це перш за все нормативно-технічні документи, в яких визначаються окремі екологічні вимоги. Крім того, в екологічному праві тим же терміном позначають ГДК забруднюючих речовин у навколишньому середовищі (повітрі, воді, грунті) і ПДУ шкідливих фізичних впливів на ОС.
Екологічні стандарти відносяться до підзаконним правовим актам.
Крім спеціальних стандартів, що стосуються питань охорони ОС і природокористування, ст. 7 Закону від 10.06.93 № 5154-1 «Про стандартизацію» передбачається, що якщо продукція, роботи або послуги, на які розробляються державні стандарти, стосуються питань охорони навколишнього середовища, то такі стандарти повинні містити вимоги щодо їх безпеки для навколишнього середовища, життя і здоров'я людей.
Держстандартом РФ в даний час розроблено і затверджено понад 50 вітчизняних екологічних стандартів. Центральним є ГОСТ 17.0.0.01-76 «Система стандартів у галузі охорони природи і поліпшення використання природних ресурсів», введений в дію ще в 1977 р.
У системі стандартів у галузі охорони природи (ССОП), що представляє комплекс взаємопов'язаних екологічних стандартів, використовується певна структура позначень. Так, цифровий код ГОСТ 17.2.3.02-78 («Охорона природи. Атмосфера. Правила встановлення допустимих викидів промисловими підприємствами») означає наступне:
«17» - система ССОП;
«2» - шифр підсистеми (2 - атмосфера);
«3» - шифр напрямки дії стандарту (3 - правила охорони природи і раціонального використання природних ресурсів);
«02» - порядковий номер стандарту у даному напрямку;
«78» - рік затвердження або перегляду стандарту.
Промислово розвинені країни першими відчули на собі екологічні проблеми XX ст., Виробили й реалізували певну стратегію управління ОС, тобто застосували екологічно орієнтовані методи управління. Великий практичний досвід, накопичений світовим співтовариством в області охорони ОС, став основою ряду міжнародних стандартів.
Міжнародна організація по стандартизації 1 (ІСО), продовжуючи традиційну для своєї діяльності розробку стандартів на методи контролю компонентів біосфери (повітря, вода, грунт), у 90-ті роки приступила до створення комплексу міжнародних стандартів на системи екологічного управління, а саме стандарти ISO серії 14000. Для цього в 1993 р. ІСО створила Технічний комітет ІСО «Екологічне управління» - ISO / TC 207.
Для використання міжнародного досвіду в нашій країні розробляються і постановами Держстандарту Росії вводяться в дію вітчизняні стандарти, що представляють собою автентичні тексти міжнародних стандартів ISO серії 14 000. У 1998-2001 рр.. в РФ були прийняті і введені в дію перші 14 стандартів, у тому числі:
- Три стандарти з управління ОС (екологічного менеджменту);
- Три стандарти з аудиту навколишнього середовища (див. розд. 10.4.8);
чотири стандарту за оцінки життєвого циклу продукції (системи послуг) та екологічної ефективності;
- Три стандарти - екологічні етикетки і декларації;
- Один стандарт - словник основних термінів з визначеннями.
Повне офіційне позначення і назва першого з цих стандартів: ГОСТ Р ІСО 1914 001-98 «Системи управління навколишнім середовищем. Вимоги та керівництво щодо застосування ».
Створення стандартів ІСО серії 14 000 є результат нагальною міжнародної необхідності. Їх створення ще практично тільки почалося. На першому етапі роботи (найближчим часом) передбачається підготувати 20-30 міжнародних екологічних стандартів такого типу.
Методологія оцінки життєвого циклу поки ще перебуває на стадії становлення і, як визнається в самому стандарті, сприйнятлива для включення до неї нових наукових результатів і удосконалення технологій.

Список літератури
1. Агроеколоргія. Під ред. В.А. Чернікова А.І. Черкесова. М.; Колос 2000р.
2. Екологія. Акімова Т.А., Хаскин В.В. Підручник для вузів - М.; ЮНИТИ 1998р.
3. Сільськогосподарська екологія. Іволін В.М. навчальний посібник. Новочеркесск 1991р.
4. Екологія. Ніколайкін Н.І. та ін М.; Дрофа 2003
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Контрольна робота
31.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Концепція системи планети Земля як концепція целокупності природних гео-та екосистем
Концепція біопродуктивності екосистем екологічний моніторинг та фінансування екологічних програм
Сутність продуктивності і продуктивності праці
Крихкість екосистем
Проблеми міських екосистем
Вивчення екосистем Наукові досягнення природознавства
Оцінка запасів екосистем та національного капіталу
Комп`ютерне моделювання погано структуровані екосистем
Види-макрофіти як індикатори забруднення водних екосистем
© Усі права захищені
написати до нас