Основы экологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Экология, ее содержание, структура и задачи

2. Характеристика наземно-воздушной среды жизни

3. Структура популяций. Внутривидовые биологические факторы

4. Биологический и геологический круговороты веществ

5. Эвтрофикация водоемов

6. Экологические аспекты интенсификации земледелия

7. Закон РФ "Об охране окружающей среды"

Список использованной литературы

Приложение А - Структура общей (биологической) экологии

Приложение Б - Большой круговорот веществ

Приложение В - Малый круговорот веществ в природе

1. Экология, ее содержание, структура и задачи

Наиболее распространенным определением экологии, как научной дисциплины, является следующее: экология это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимоотношения между организмами и средой обитания. Термин "экология" (от греческого oikos-дом, жилище, место обитания - вся наша планета Земля и logos- наука) был введен в научный оборот немецким ученым Э. Геккелем в 1866 году. Биолог Э. Геккель рассматривал в качестве предмета экологии взаимоотношения организмов с окружающей средой. Первоначально, экология развивалась как биологическая наука в тесной связи с естественными науками - химией, физикой, геологией, географией, почвоведением, математикой.

Предметом экологии является совокупность связей между организмами и средой. Ключевым объектом изучения экологии является - биосфера. Создателем современного учения о биосфере, является выдающийся русский ученый В.И.Вернандский. Биосфера - это оболочка земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту ее часть, в которой непрерывно происходят процессы обмена с этими организмами.

Главный объект изучения экологии - экосистемы, т.е. единые природные комплексы, образованные организмами и средой обитания. Единой общепринятой классификации направлений экологии не существует.

Стратегической задачей экологии считается, развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество, как неотъемлемую часть биосферы. Задачи экологии весьма многообразны:

-разработка общей теории устойчивости экологических систем;

-изучение экологических механизмов адаптации к среде;

-исследование регуляции численности популяций;

-изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

-исследование процессов, протекающих в биосфере с целью поддержание ее устойчивости;

Базовой является общая экология (биоэкология), которая изучает основные закономерности взаимоотношений организмов и условий среды.

Прикладная экология является отдельной отраслью, изучающая механизмы разрушения биосферы человеком и способы предотвращения этого процесса. Прикладная экология базируется на системе законов, правил и принципов общей экологии. Подразделяется на: биосферную, сельскохозяйственную, промышленную экологию, медицинскую, экономическую, математическую экологию, технологическую, химическую, промысловую, строительную экологию, юридическую экологию и др.

Прикладные аспекты экологической науки служат основой для развития технической инженерной дисциплины - охраны окружающей среды. Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время:

-прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;

- улучшение качества окружающей среды;

-оптимизицация организационно-правовых, социальных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития в экологически наиболее угрожаемых районах. Структура общей (биологической) экологии представлена в приложении (Приложении А).

2. Характеристика наземно-воздушной среды жизни

Под "средой" подразумевается все то, что окружает организм и так или иначе на него влияет. Иными словами, среда жизни характеризуется определенным набором экологических факторов. Среда - среда жизни - водная среда - наземно-воздушная среда - почвенная среда - организм как среда жизни - ключевые понятия.

Общепризнанным определением среды является определение Николая Павловича Наумова: "Среда - все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение". На Земле различают четыре качественно различные среды жизни, обладающие набором специфических экологических факторов: -наземно-водушная (суша); - водная; - почва; - другие организмы.

Наземно-воздушная среда характеризуется огромным разнообразием условий существования, экологических ниш и заселяющих их организмов. Организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной среды жизни, и прежде всего - газового состава атмосферы. Практически весь кислород земной атмосферы имеет биогенное происхождение. Основными особенностями наземно-воздушной среды является

-большие изменения экологических факторов,

-неоднородность среды,

-действие сил земного тяготения,

-низкая плотность воздуха.

Комплекс физико-географических и климатических факторов, относящихся к определенной природной зоне, приводит к адаптации организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни. Высокое содержание кислорода в атмосфере (около 21%) определяет возможность формирования высокого (энергетического) уровня обмена веществ. Атмосферный воздух отличается низкой и изменчивой влажностью. Это обстоятельство во многом ограничивало возможности освоения наземно-воздушной среды.

Атмосфера (от греческого atmos - пар и sphaira - шар), газообразная оболочка земли. Точной верхней границы земной атмосферы указать нельзя. Атмосфера имеет выраженное слоистое строение. Основные слои атмосферы:

1)Тропосфера - высота 8 - 17 км. в ней сосредоточен весь водяной пар и 4/5 массы атмосферы и развиваются все явления погоды.

2)Стратосфера - слой над тропосферой до 40 км. Характеризуется почти полной неизменностью температуры по высоте. В верхней части стратосферы наблюдается максимальная концентрация озона, поглощающего большое число ультрафиолетовой радиации Солнца.

3) Мезосфера - слой между 40 и 80 км; в нижней его половине температура растет от +20 до +30 градусов, в верхней - падает почти до -100 градусов.

4) Термосфера (ионосфера) - слой между 80 - 1000км, обладающий повышенной ионизацией молекул газа (под воздействием беспрепятственно проникающей космической радиации).

5) Экзосфера (сфера рассеяния) - слой выше 800 - 1000км, из которого молекулы газов рассеиваются в космическое пространство. Атмосфера пропускает 3/4 солнечного излучения, увеличивая тем самым общее количество тепла, идущего на развитие природных процессов Земле.

Водная среда жизни. Гидросфера (от гидро... и сфера), прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и твердой земной корой (литосферой). Представляет совокупность океанов, морей, озер, рек, болот, а также подземных вод. Гидросфера покрывает около 71% земной поверхности. Химический состав гидросферы приближается к среднему составу морской воды.

Количество пресной воды составляет 2,5 % всей воды на планете; 85 % - морская вода. Запасы пресной воды распределены крайне неравномерно: 72,2 % - льды; 22,4 % - грунтовые воды; 0,35 % - атмосфера; 5, 05 % - устойчивый сток рек и вода озер. На долю воды, которую мы можем использовать, приходиться всего 10-12% всей пресной воды на Земле.

Первичной средой жизни была именно водная среда. Прежде всего, большинство организмов не способны к активной жизнедеятельности без поступления воды в организм или, без сохранения определенного содержания жидкости внутри организма. Главной особенностью водной среды, является: суточные и сезонные колебания температуры. Огромное экологическое значение, имеют высокая плотность и вязкость воды. Удельная масса воды соизмерима с таковой тела живых организмов. Плотность воды примерно в 1000 раз выше плотности воздуха. Поэтому водные организмы (особенно, активно движущиеся), сталкиваются с большей силой гидродинамического сопротивления. Высокая плотность воды является причиной того, что механические колебания (вибрации) хорошо распространяются в водной среде. Это очень важно для органов чувств, ориентации в пространстве и между водными обитателями. Скорость звука в водной среде имеет более высокую частоту эхолокационных сигналов. Большая, чем в воздухе, в четыре раза. Поэтому есть целая группа водных организмов (как растений, так и животных), существующих без обязательной связи с дном или другим субстратом, "парящих" в водной толще.

Организм как среда обитания. Живой организм может также служить средой обитания - для паразитов и симбионтов. Например, человеческий организм является средой обитания для огромного числа различных симбионтов, а не редко - и паразитов (разнообразных плоских и круглых червей, простейших). Организм, как правило, обеспечивает паразитов и симбионтов питательными веществами, находящимися в доступной форме и не требующими дальнейшего пищеварения и переработки. Поэтому у большинства паразитов наблюдается упрощение строения органов пищеварения. Задача их выживания, направлена на оставление, как можно большего числа потомков.

3. Структура популяций. Внутривидовые биологические факторы

Популяцией в экологии называют, совокупность особей одного вида, способной к воспроизводству, находящихся во взаимодействии между собой, населяющих общую территорию и, изолированную в пространстве и времени от других совокупностей того же вида. Популяция обеспечивает выживание вида, она дает начало новым популяциям. В популяциях проявляются все формы биотических отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические и конкурентные. Мутуализм - крайняя степень ассоциации между особями, при которой каждый извлекает выгоду из связи с другим организмом. Внутривидовые связи - это отношения, направленные на воспроизводство: между особями разных полов и между родительскими и дочерними поколениями.

Биологическое значение популяции - в полном и рациональном использовании энергетических ресурсов, позволяющем обеспечить оставление потомства. При половом размножении обмен генами превращает популяцию в целостную генетическую систему. Если размножение происходит вегетативным путем (побегами, почками и т.д.) или другими способами, то популяция представляет собой систему клонов, или чистых линий. В современной биологии популяция рассматривается как элементарная единица в процессе эволюции, способная реагировать на изменения среды перестройкой своего генофонда. Знание структуры популяции позволяет оценивать не только состояние популяции, но и представить направление ее дальнейшего развития.

Статические и динамические показатели популяции. Если мы даем характеристику состояния популяции на конкретное данное время t, то мы используем статические показатели. Подсчитываем количество особей в популяции, площадь ареала (пространства, где обитает данная популяция), плотность особей (средняя и в разных частях ареала), численность разных возрастных групп, численность особей разных полов, численность особей по разным размерам, численность здоровых и больных особей. Экологу очень важно знать, какие изменения произошли с популяцией за время от первого до второго наблюдения t₁-t₀=t. Эколог должен определить, с какой интенсивностью происходят все возможно наблюдаемые изменения в популяции.

Динамические (временные) характеристики популяций связаны со скоростью, с которой происходят все изменения в популяции. К динамическим характеристикам относятся: рождаемость, смертность, мгновенная скорость роста популяции, продолжительность жизни. Динамические характеристики всегда строятся по конкретным изменениям. В популяции выделяют половые и возрастные группы и соответственно различают половую и возрастную структуру популяций.

Кроме того, популяцию характеризует пространственная и этологическая структура. Популяции можно также классифицировать и по их пространственной и возрастной структуре, по постоянству или смене сред обитания и другим экологическим критериям.

Половая структура популяции. Половой состав, и особенно доля размножающихся самок в популяции, имеет большое значение для дальнейшего роста ее численности. Соотношение полов зависит, прежде всего, от биологии вида и сильно различается у моногамных (самец за сезон спаривается с одной самкой) и полигамных животных. Для первых (журавли, лебеди) нормой является соотношение полов 1:1. Для вторых (морские котики, павианы) типично преобладание самок. Среди моногамных животных почти постоянно имеются "резервные" самцы. Они представляют собой репродуктивный резерв популяции. В молодом возрасте самки и самцы различаются поведением. Самцы обычно более подвижны, и менее привязаны к убежищам. При неблагоприятных условиях, когда популяция находится в депрессии, выживаемость самок резко возрастает и процент женских особей превышает норму. Это явление имеет важное адаптивное значение, поскольку именно от самок зависит восстановление подорванной популяции. Экологические и поведенческие различия между особями мужского и женского пола могут быть сильно выражены. Так, например, самцы комаров питаются нектаром растений и слизывают росу, а самки являются кровососущими.

Возрастная структура популяций. Возрастная структура у многих видов отличается большой сложностью. В каждом возрасте требование особей к среде и устойчивость к отдельным факторам заметно различаются. Особи на ранних стадиях, более чувствительны к любым неблагоприятным факторам, а в зрелом возрасте они обычно выносливее. На разных стадиях жизненного цикла, могут происходить смены сред обитания, характера передвижения, общей активности. Часто возрастные экологические различия в пределах вида выражены значительно сильнее, чем различия между видами. В популяциях растений выделяют четыре возрастные фазы:

- латентный период - фаза первичного покоя. В эту группу входят семена, плоды и другие зачатки растений;

-виргинильный (девственный или юношеский) период, охватывающий группу растений в период от прорастания зачатков до образования генеративных органов;

-генеративный период - фаза размножения семенами или другими разносимыми зачатками, т.е. время полового размножения;

-сенильный, или старческий, период.

Особи растений, в каждый возрастной период различаются питанием, строением и размерами вегетативного тела, протекании биохимических процессов и т.д. Среди животных различают следующие возрастные группы:

-новорожденные (до момента прозревания);

- молодые - подрастающие особи, не достигшие половой зрелости;

- полувзрослые - особи, близкие к половой зрелости;

-взрослые - половозрелые животные, которые уже размножаются или физиологически способны к этому;

-старые - переставшие размножаться особи, они часто играют заметную роль в жизни популяций, охраняя, воспитывая молодняк.

Пространственная структура популяций. Занимаемое популяцией пространство предоставляет ей средство к жизни. Каждая территория или акватория может прокормить лишь определенное число особей. Полнота использования ресурсов зависит не только, от общей численности особей популяции, но и от размещения в пространстве. Видно на примере растений, "жизненная территория" - площадь питания, которых не может быть меньше, некоторой предельной величины (злаки:25-30см²).

Животные делятся на две основные группы - оседлых и кочевых. При оседлом существовании животные в течение всей или большей части жизни используют довольно ограниченный участок среды. У оседлых видов структура популяции может быть диффузной, мозаичной, пульсирующей или циклической. В популяциях диффузного типа животные в пространстве распределены дисперсно, не образуя обособленных поселений. Мозаичный тип размещения возникает тогда, когда пригодные для заселения места распределены в пространстве резко неравномерно (колонии кротов встречаются на луговинах и опушках леса). Пульсирующий тип характерен для популяций с резким колебанием численности. Циклический тип пространственной структуры характерен для оседлых животных. Наиболее заметно кочевничество у - овец, слонов, медведей, копытных и т.д.

Биотические факторы - все формы влияния на организм со стороны окружающих живых существ (микроорганизмов, влияние животных на растения и наоборот, влияние человека на окружающую среду). Группа биотических факторов разделяется на внутривидовые и межвидовые.

Внутривидовые биотические факторы, это факторы, действующие внутри вида, на уровне популяций. В первую очередь это численность популяции и плотность. К биотическим факторам относятся: продолжительность жизни организмов, плодовитость, соотношение полов, особенности поведения многих животных (этологические факторы).

Конкуренция как форма биотической связи организмов. При росте популяции, когда ее численность приближается к максимуму, вступают в действие внутренние физиологические механизмы регуляции численности данной популяции: возрастает смертность особей, снижается плодовитость, возникают стрессовые ситуации, драки и т. п. Пространство и пища становятся предметом конкуренции. Конкуренция - форма взаимоотношений организмов, складывающаяся в борьбе за одни и те же условия среды.

Межвидовые биотические факторы и взаимодействия, оказываемые одним видом на другой, обычно осуществляется через прямой контакт между особями, которому предшествуют изменения среды обитания. Взаимодействие популяций двух или нескольких видов имеет разнообразные формы проявления, как на положительной, так и на отрицательной основе.

Отрицательные межвидовые взаимодействия: межвидовая конкуренция, хищничество, паразитизм.

4. Биологический и геологический круговороты веществ

В природе существует два основных круговорота веществ: большой (геологический) и малый (биогеохимический).

Геологический - большой круговорот веществ (Приложение А), обусловлен, взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляет перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли. Осадочные горные породы, образованные за счет выветривания магматических пород, в подвижных зонах земной коры вновь погружаются в зону высоких температур и давлений. Там они переплавляются и образуют магму - источник новых магматических пород. После поднятия этих пород на земную поверхность, и действия процессов выветривания вновь происходит трансформация их в новые осадочные породы. Символом круговорота веществ является спираль, а не круг. Это означает, что новый цикл круговорота не повторяет в точности старый, а вносит что-то новое, что со временем приводит к весьма значительным изменениям.

Большой круговорот - это и круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу. Влага, испарившаяся с поверхности Мирового океана, переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, которые вновь возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока.

Круговорот воды происходит и по более простой схеме: испарение влаги с поверхности океана -- конденсация водяного пара -- выпадение осадков на эту же водную поверхность океана.

Подсчитано, что в круговороте воды на Земле ежегодно участвует более 500 тыс. км3 воды. Круговорот воды в целом играет основную роль в формировании природных условий на нашей планете. С учетом транспирации воды растениями, и поглощения ее в биогеохимическом цикле, весь запас воды на Земле распадается и восстанавливается за 2 миллиона лет.

Малый круговорот веществ в биосфере (биогеохимический) (Приложение Б). В отличие от большого круговорота, совершается лишь в пределах биосферы. Сущность его в образовании живого вещества из неорганических соединений в процессе фотосинтеза и в превращении органического вещества при разложении вновь в неорганические соединения. Этот круговорот для жизни биосферы -- главный, и он сам является порождением жизни. Изменяясь, рождаясь и умирая, живое вещество поддерживает жизнь на нашей планете, обеспечивая биогеохимический круговорот веществ. Главным источником энергии круговорота является солнечная радиация, которая порождает фотосинтез. Эта энергия довольно неравномерно распределяется по поверхности земного шара. Например, на экваторе количество тепла, приходящееся на единицу площади, в три раза больше, чем на архипелаге Шпицберген (80°с.ш). Кроме того, она теряется путем отражения, поглощается почвой, расходуется на транспирацию воды. Как мы уже отмечали, на фотосинтез тратится не более 5% от всей энергии, но чаще всего 2--3 %.

В ряде экосистем перенос вещества и энергии осуществляется преимущественно посредством трофических цепей.

Такой круговорот обычно называют биологическим. Он предполагает замкнутый цикл веществ, многократно используемый трофической цепью. Он имеется в водных экосистемах, особенно в планктоне с его интенсивным метаболизмом, но не в наземных экосистемах, за исключением дождевых тропических лесов, где может быть обеспечена передача питательных веществ "от растения к растению", корни которых на поверхности почвы.

Однако в масштабах всей биосферы такой круговорот невозможен. Здесь действует биогеохимический круговорот, представляющий собой обмен макро- и микроэлементов и простых неорганических веществ с веществом атмосферы, гидросферы и литосферы.

Круговорот отдельных веществ - В.И. Вернадский назвал биогеохимическими циклами. Главное в том, что химические элементы, поглощенные организмом, впоследствии его покидают, уходя в абиотическую среду, затем, через какое-то время, снова попадают в живой организм. Такие элементы называют биофилъными. Этими циклами и круговоротом в целом обеспечиваются важнейшие функции живого вещества в биосфере. В. И. Вернадский выделяет пять таких функций:

- первая функция - газовая - основные газы атмосферы Земли, азот и кислород, биогенного происхождения, как и все подземные газы - продукт разложения отмершей органики;

- вторая функция - концентрационная - организмы накапливают в своих телах многие химические элементы, среди которых на первом месте стоит углерод, среди металлов - первый кальций, концентраторами кремния являются диатомовые водоросли, йода - водоросли (ламинария), фосфора - скелеты позвоночных животных;

- третья функция - окислительно-восстановительная - организмы, обитающие в водоемах, регулируют кислородный режим и создают условия для растворения или же осаждения ряда металлов (V, Mn, Fe) и неметаллов (S) с переменной валентностью;

- четвертая функция - биохимическая -размножение, рост и перемещение в пространстве ("расползание") живого вещества;

- пятая функция - биогеохимическая деятельность человека - охватывает все разрастающееся количество веществ земной коры.

Следовательно, следует отметить лишь один-единственный на Земле процесс, который не тратит, а, наоборот, связывает солнечную энергию и даже накапливает ее -- это создание органического вещества в результате фотосинтеза. В связывании и запасании солнечной энергии и заключается основная планетарная функция круговорота веществ на Земле.

5. Эвтрофикация водоемов

экология популяция эвтрофикация водоем

Эвтрофикация - это изменение физических, химических и биологических свойств озера при долговременном поступлении питательных веществ с прилегающих территорий за счет процессов естественной эрозии и стока. Эвтрофикация может быть следствием естественного старения водоема, внесения удобрений или загрязнения сточными водами. По уровню эвтрофикации водоемы делятся на:

-олиготрофные (слабо эвтрофицированные);

-мезотрофные (средне эвтрофицированные);

-эвтрофные (сильно эвтрофицированные).

Иногда, также в отдельную категорию выделяют гиперэвтрофные (сверх эвтрофицированные) водоемы - такие, где эвтрофикация вызывает массовое отмирание биоты и резкое изменение параметров экосистемы.

Эвтрофные водоемы богаты разнообразием литоральной и сублиторальной растительностью, обилием планктона. Эвтрофикация может приводить к взрывному развитию одноклеточных водорослей ("цветение воды"), дефициту кислорода и, гибели высшей растительности, рыб и других животных. Механизм воздействия гиперэвтрофикации на экосистемы водоемов является следующим:

1.Повышение содержания биогенных элементов в верхних горизонтах воды вызывает бурное развитие растений в этой зоне и увеличение численности зоопланктона, питающегося фитопланктоном. Прозрачность воды снижается, глубина проникновения солнечных лучей уменьшается, а это приводит к гибели донных растений. После гибели донных растений происходит гибель организмов, чей жизненный цикл был с ними связан.

2.Водоросли и бактерии, сильно размножившиеся в верхних горизонтах водоема, имеют большую поверхность тела и биомассу, чем растительный комплекс при постоянном уровне эвтрофикации водоема. При этом в ночные часы фотосинтез в этих растениях не проходит, а процесс дыхания продолжается, что требует затрат кислорода. В результате в предрассветные часы, кислород в верхних горизонтах воды оказывается почти исчерпанным. Наблюдается гибель организмов, обитающих в приповерхностных водах, от недостатка кислорода (так называемый "летний замор").

3. Большое количество отмерших организмов из верхних слоев водоема опускаются на дно, где проходит их разложение. Донная растительность гибнет на ранних стадиях эвтрофикации, и производство кислорода здесь почти не происходит. Биопродуктивность благодаря эвтрофикации увеличивается, но между производством и потреблением кислорода в придонных горизонтах, наблюдается дисбаланс. Кислород здесь стремительно уходит, и это приводит к гибели бентосных организмов. Аналогичное явление, наблюдаемое во второй половине зимы в замкнутых мелководных водоемах, известное как "зимние заморы".

4.В донном грунте, лишенном кислорода, проходит разложение отмерших организмов с образованием сильных ядов: фенол и сероводород, вызывающих отравление организмов водоема. Это вызывает еще более массовое отмирание, и влечет дополнительное потребления кислорода. Из-за несбалансированной эвтрофикации большая часть флоры и фауны водоема может быть уничтожена, а экосистема водоема резко изменена.

Жизнь на Земле, с момента возникновения, сопровождалась явлениями эвтрофикации. Но для современной геологической эпохи это явление не характерно. Огромным, по масштабам эвтрофикационным явлениям, мы обязаны наличием залежей угля, нефти, природного газа - полезным ископаемым биогенного происхождения (вплоть до железных руд). К биогенных элементам, которые и вызывают эвтрофикацию, относятся: азот, фосфор и кремний в различных соединениях. Фосфор и азот, являются обязательными элементами тканей любого живого организма. Концентрация биогенных элементов, их режим, зависят от интенсивности биологических и биохимических процессов в водоеме. Концентрации азота и фосфора характеризуют трофность водоема. Считается, что чрезмерная эвтрофикация водоемов начинается при содержании в воде азота в концентрации 0,2-0,3 мг/л, фосфора - 0,01-0,02 мг/л. При переходе от олиготрофных водоемов к мезотрофным и эвтрофным существенно растет доля аммонийного азота в его общей численности.

6. Экологические аспекты интенсификации земледелия

Продуктивность сельскохозяйственных культур зависит от многих факторов. Температурный режим, солнечная радиация, не регулируются человеком в открытом поле, но учитываются в практике путем выбора сроков сева, густоты стояния растений, направления рядков и т.д. Лишь деятельностью человека обеспечиваются: наличие влаги в почве; обеспеченность растений элементами питания; сорт; качество семян; защита посевов от вредителей, болезней и сорняков; регулирование роста; уборка урожая. Наивысшая продуктивность достигается при совокупности оптимальных условий роста и развития растений. Выпадение, даже частичное, только одного из этих факторов приводит к значительному недобору продукции.

При интенсификации земледелия, на 70% прирост урожайности зерновых культур обеспечен повышением общей культуры земледелия и на 30% -внедрением новых сортов.

Сущность интенсификации земледелия, интенсивных технологий состоит в:

-размещении посевов по лучшим предшественникам в системе севооборотов;

-возделывании высокоурожайных сортов интенсивного типа с хорошим качеством зерна;

-в высоком обеспечении растений элементами минерального питания, с учетом их содержания в почве;

-дробном применении азотных удобрений в период вегетации по данным почвенной и растительной диагностики;

-системе защиты растений от вредителей, болезней и сорняков; регулировании роста ретардантами;

-своевременном и качественном выполнении всех технологических приемов, направленных на защиту почв от эрозии, накопление влаги, создание благоприятных физических условий развития сельскохозяйственных культур.

Система севооборотов. Соблюдение севооборотов -- чередования культур в пространстве и времени в конкретных условиях того или иного хозяйства - обеспечивает получение наиболее высокой продуктивности возделываемых культур. Так, яровую пшеницу лучше размещать по парам, многолетним травам, пропашным культурам, ячмень -- после кукурузы, пшеницы и зернобобовых культур. Не допускать соседства яровых и озимых культур, чтобы исключить условия для быстрого распространения инфекции болезней (ржавчина, мучнистая роса и др.) и вредителей (шведская муха, зеленоглазка и т. д.).

Значительный прирост урожайности зерновых культур происходит с введением в производство сорта пшеницы: Безостая-1, и сортов, созданных на ее основе: Одесская -51, Эритроспермум- 127, Прибой. Выведены новые сорта твердой пшеницы - Парус, Коралл, отличающейся высокими хлебопекарными свойствами. Урожайность их достигает - 90 ц/ с гектара. Созданы гибриды кукурузы: Код-215, Коллективный-100 ТВ, Коллективный-111 ТВ - устойчивые к полеганию, засухе и отличаются большей семенной продуктивностью. Высококачественные семена важный резерв снижения потерь от вредных организмов, повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Селекция и семеноводство взаимосвязаны между собой. Применение приемов семеноводства, направленных на поддержание устойчивости, продлевает жизнь нового сорта. В СибНИИСХозе (г. Омск), разработана и предложена система семеноводства новых перспективных сортов зерновых культур. За пять-шесть лет до официального районирования, в институте начинается размножение семян лучших сортов зерновых культур, а к моменту районирования хозяйства области (региона) имеют возможность получить значительное количество семян для производственных посевов и организации семеноводства.

Система обработки почвы. Обработка почвы должна во всех зонах быть почвозащитной, обеспечивать расширенное воспроизводство ее плодородия. В связи с этим одно из направлений совершенствования обработки - ее минимализация. Обработка почвы должна обеспечивать растения: водой, воздухом, элементами пищи, рациональному использованию плодородия почвы. Любой прием, должен быть строго целенаправлен, а комплекс агротехнических работ- обеспечить качественное изменение почвы. Обязательно учитываются физико-механические свойства почвы: их механический состав, удельное сопротивление при вспашке и рыхлении, физическая спелость, глубина пахотного горизонта.

Применение удобрений. Чем больше мы берем с гектара продукции, тем выше вынос питательных веществ. Урожай 1 т зерновых в среднем выносит 65 кг основных действующих веществ NPK. Значение химизации сельского хозяйства очень важно: оно позволяет повышать плодородие почв, улучшать кислотность и снижать засоленность почвы, сохранять и повышать питательную ценность кормов и т. д.

Азот оказывает влияние на фотосинтез растений. Он необходим для образования зеленых пигментов в растении (хлорофилла) и для синтеза белков, ферментов, ответственных за различные реакции фотосинтеза. Азот стимулирует рост вегетативной массы растений, определяет уровень урожайности и качества продукции.

Действие фосфора (фосфорные удобрения) на фотосинтез растений огромно. Фосфор оказывает стимулирующее влияние на развитие корневой системы, формирование репродуктивных органов, ускоряет созревание. У озимых культур фосфорные удобрения повышают зимостойкость, на 15--20% снижают расход воды на единицу урожая. Калий способствует накоплению растениями сахаров, что предохраняет озимые культуры от вымерзания, повышает прочность соломины и устойчивость к поражению корневыми гнилями и ржавчиной.

Растениям, для полноценного роста и развития, в малых количествах требуются - микроэлементы: бор, молибден, медь, марганец, цинк, железо, кобальт, никель и др. Главное действие микроэлементов: либо входят в состав биологических катализаторов - ферментов, либо являются активаторами их работы. Микроэлементы применяют путем внесения в почву или опрыскиванием растений в виде растворов: борной кислоты, молибдата аммония, молибдата натрия, сульфата меди, сульфата цинка, железа.

Распространяется промышленное производство простых удобрений с микроэлементами: простой и двойной суперфосфат с бором, марганцем или молибденом, карбамид с медью, сложные удобрения.

В результате интенсивного использования удобрений в природной среде рассеивается ряд химических элементов, что приводит к нарушению круговорота веществ. Рассеивание азотных удобрений по поверхности почвы, вносит серьезные изменения в его биогеохимический круговорот. Увеличение количества азота в природных средах, за счет деятельности человека, опасное явление. Ежегодно избыток нитратов достигает более 9 млн. т. Они аккумулируются в гидросфере, растениях, а в дальнейшем в пищевых продуктах, вызывают тяжелое отравление. В отличие от азота фосфор характеризуется малой подвижностью, он почти полностью закрепляется в почве. Вместе с тем, фосфорные удобрения могут вызывать отрицательные явления, в виде накопления фтора, токсичного для человека и животных. Подобные явления наблюдаются и при использовании калийных удобрений. Большинство калийных удобрений содержат огромное количества хлора, который накапливается в почве и отрицательно влияет на ее агрофизические свойства.

Известкование, внесение в дерново-подзолистые почвы органических удобрений важное условие снижения почвенной кислотности. А это в свою очередь, повышает плодородие почвы, улучшает физико-химические свойства и обеспечивает более полное использование растениями питательных веществ, содержащихся в ней.

Мелиорация земель. Мелиорация неотъемлемое условие и мощное средство повышения устойчивости и продуктивности земледелия. Это система технических, агрономических и организационных мероприятий, направленных на преобразование неблагоприятных для сельскохозяйственного производства условий.

Применение средств защиты растений. Потери урожая сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков, по подсчетам ученых составляют от 25 до 48%. Пестициды играют важную роль в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками сельскохозяйственных культур.

Многие пестициды обладают длительным сохранением в почве - от нескольких месяцев до 2-3 лет и более. Стабильность пестицидов опасна различными последствиями. Они могут - уничтожить вредителей и возбудителей болезней сельскохозяйственных культур, сорные растения или изменить процессы роста и развития растений в желательном для человека направлении, а затем минерализоваться в течение разного периода времени;

Использование пестицидов в сельском хозяйстве стало соизмеримым с масштабами применения минеральных удобрений. Заслуживает пристального внимания изучение путей миграции пестицидов. Они легко попадают в коллекторно-дренажные воды и разносятся ими на большие расстояния.

7. Закон РФ "Об охране окружающей среды"

Важным государственным инструментом, используемым в интересах сохранения и рационального использования окружающей среды, является экологическое право, регулирующее общественные отношения в сфере взаимодействия общества и природы. Источниками экологического права являются: - Конституция, - Законы и кодексы; - Указы и распоряжения Президента, правительственные природоохранные акты; нормативные акты министерств и ведомств; нормативные решения органов самоуправления.

Охрана окружающей среды направлена на: сохранение и восстановление природной среды, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, предотвращение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию ее последствий.

Федеральный Закон "Об охране окружающей среды", принят 10 января 2002 года, и является комплексным нормативно-правовым актом в области охраны окружающей среды. Он регулирует основные общественные отношения в сфере природопользования и охраны окружающей среды. В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации. Закон регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду, в пределах территории Российской Федерации, а также на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне Российской Федерации. Закона является:

1.Закон является комплексным нормативным актом. Он формулирует основные положения, которые позволяют предупредить нанесение вреда окружающей среде. К ним относится: создание экономического механизма, регулирование государственной экологической экспертизы, ответственность за экологические правонарушения.

2.Закон является базовым нормативным актом.

3.Закон устанавливает приоритет охраны жизни и здоровья человека от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Основной целью является предотвращение вредного воздействия окружающей среды на организм человека.

4.Закон исходит из научно обоснованного сочетания экологических и экономических интересов общества. При ведении хозяйственной деятельности приоритет отдается экономическим интересам общества.

5.Закон закрепляет систему экономических стимулов деятельности по охране окружающей среды в сочетании с мерами административно-правового воздействия.

Структура и содержание закона.

Закон состоит из: преамбулы, 16 глав, 84 статей:

-общие положения (гл.I);

-основы управления в области охраны окружающей среды (гл. II);

-права и обязанности граждан, общественных и иных некоммерческих организаций (гл. III);

-экономическое регулирование (гл.IY);

-нормирование (гл.V);

-оценка воздействия на окружающую среду (гл.VI);

-требования в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной или иной деятельности (гл.VII);

-природные объекты, находящиеся по особым контролем (гл.IX);

-государственный мониторинг окружающей среды (гл.X);

-контроль в области окружающей среды (экологический контроль)(гл.XI);

-научные исследования (гл.XII);

-основы формирования экологической культуры (гл.XIII);

-ответственность за нарушения законодательства (гл.XIV);

-международное сотрудничество (гл. XV);

-заключительные положения (гл. XVI);

Действующий ныне Закон "Об охране окружающей среды", формирует экологические требования не к природным ресурсам (земля, вода, и т.д.), а непосредственно к предприятиям, организациям и гражданам, обязывая их принимать эффективные меры по охране природы. В отличие от ранее принятого природоохранного закона (1991 г.), данный закон значительно расширил полномочия государственной власти, субъектов РФ и органов местного самоуправления в сфере отношений по охране окружающей среды. Субъектам Федерации предоставлено право разрабатывать, издавать законы и иные нормативные акты в области охраны природы с учетом географических, природных, социально-экономических особенностей.

Список литературы

1. Арустамов Э.А., Левакова И.В., Баркалова Н.В. Экологические основы природопользования: Учебник.-5-е изд., перераб. и доп. М.: Издательский дом "Дашков и К", 2008.-318с.

2. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебн. пособие для вузов, средних школ и колледжей.- 3-е изд., испр. и доп.,/ Ю.В.Новиков. - М.: ФАИР-ПРЕСС,2005.-736с.

3. Передельский Л.В., Коробкин В.И., Приходченко О.Е.Экология: Учебник. / Л.В. Передельский., В.И. Коробкин., О.Е. Приходченк.- М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006.-512с.

4. Сельскохозяйственная экология: Учебн. Пособие / Под общ. Ред. А.В. Голубева, Н А. Моисеенко. - Саратов: Сарат. гос. с.-х акад., 1997.-418с.

5. Об охране окружающей среды: Закон Российской Федерации. - М.: Экзамен, 2002.-48с.

6. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. - М.: Колос,1996. -367 с.

7. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учебн. Пособие для хим., хим. -технол. и биол. спец.вузов. -М.: Высшая школа, 1998. 287 с.

8. Состояние окружающей природной среды Омской области в 2000 году. - Омск: ГУ "Природоохранный центр,2001."

9. http://bugabooks.com/book/301-yekologiya/120-187-yekologicheskie-aspekty-intensifikacii-zemledeliya.html

Приложение А

Структура общей (биологической) экологии

Разделы экологии	Их содержание
Факториальная экология	Учение о факторах среды и закономерностях их действия на организмы.
Экология организмов, или аутэкология	Взаимодействия между отдельными организмами и факторами среды или средами жизни.
Популяционная экология, или демэкология	Взаимоотношения между организмами одного вида (в пределах популяций) и средой обитания. Экологические закономерности существования популяций.
Учение об экосистемах (биогеоценозах), или синэкология	Взаимоотношения организмов разных видов (в пределах биоценозов) и среды их обитания как единого целого. Экологические закономерности функционирования экосистем.
Учение о биосфере (глобальная экосистема)	Роль живых организмов (живого вещества) и продуктов их жизнедеятельности в создании земной оболочки (атмосферы, гидросферы, литосферы), ее функционировании.

Приложение Б

Большой круговорот веществ

Приложение В

Малый круговорот веществ в биосфере (биогеохимический)

Размещено на Allbest.ru