Материал: GOSy_otvety

Рисунок 5- Модели роста популяции Коллапс популяции возникает, когда численность размножающейся популяции превысит емкость экосистемы или когда изменения условий окружающей среды внезапно понижают емкость экосистемы. Тогда огромное число особей, неспособных мигрировать в другие места, погибает. J- и S-образные кривые - это идеальные модели роста популяции. При их рассмотрении и описании предполагается, что все организмы сходны между собой, имеют равную способность к размножению и равную вероятность погибнуть, так что скорость роста в экспоненциальной фазе зависит только от ее численности и не ограничена условиями среды, которые остаются постоянными. Однако в отношении природных популяций эти предположения часто неверны.

75. Особо охраняемые природные территории (оопт). Заповедники и заказники. Памятники природы. Национальные парки. История и перспективы их развития в России.

ООПТ: природные государственные биосферные заповедники. На территории РФ 16 биосферных заповедников, которые отличаются от обычных – биосферное ядро – запрещена любая деятельность, кроме фонового мониторинга, охранная зона – не менее площади самого заповедника, смягчает антропогенное воздействие на ядро, станция комплексного фонового мониторинга. Отечественные заповедники — это эталонные участки природы, сохраняющиеся в естественном, неизмененном виде, для сохранения природных экосистем, для изучения природных процессов в не нарушенных человеком условиях, кроме заповедного ядра, составляющего основу резервата, в него входит еще несколько зон, где ограничена, но не запрещена полностью хозяйственная деятельность. Обязательным условием для заповедников является ведение в них научно-исследовательской работы, важнейшим участком которой стала «Летопись природы» — постоянное круглогодичное наблюдение за основными природными объектами. Ведение «Летописи природы» в заповедниках было начато более 40 лет назад по инициативе известного эколога и натуралиста профессора А. Н. Формозова. В простой, но глубокой идее «Летописи природы» были заложены теоретические и практические основы широко внедряющегося теперь в мировую науку биосферного мониторинга — службы контроля за состоянием биосферы. У истоков развития теории заповедания в России стояли В. В. Докучаев, И. К. Пачоский, Г. А. Кожевников, В. И. Талиев, П. П. Семенов-Тян-Шанский, В. Н. Сукачев и другие, были научно определены место заповедников в системе рационального природопользования и их основные задачи, Народнохозяйственные и научно-исследовательские задачи сохранения многообразия организмов, государственный резерват генетического материала, эталон естественного хода природных процессов и объектов научных исследований. Рекреационная функция отделялась от заповедников, в связи с чем предусматривалась организация как заповедников с их специфическими функциями, так и национальных парков, призванных решать вопросы рекреации. Заповедники были определены как научно-исследовательские учреждения. Организации заповедников устанавливалась бессрочно, ибо только при этом условии они могут дать требуемые результаты, а также изъятие заповедников из хозяйственного использования (с целью получения товарной продукции, коммерческой выгоды), в том числе и рекреационного. Более того, отечественное понимание сущности заповедника уже давно предвосхитило разумную идею биосферного заповедника, которая теперь пропагандируется за рубежом (в основном в США) и успешно воспринимается в нашей стране. Российские государственные заповедники — это региональные научно-исследовательские учреждения по охране природы. Заповедники образуются с целью: эталонирования естественного течения процессов в природных экосистемах; сохранения генетического фонда живых организмов, свойственных тому или иному ландшафтному подразделению; ведения научных исследований. Для выполнения этих задач им предоставляются в бессрочное и обособленное пользование земли и воды. Всем известна роль заповедников в восстановлении численности таких ценнейших промысловых животных, как бобр, соболь, лось и многие другие. При необходимости из природного генетического банка могут быть взяты семена или саженцы, а также племенные животные для расселения, одомашнивания и введения в культуру или для скрещивания. В нашей стране, например, выведены две новые высокопродуктивные породы овец путем скрещивания культурных пород с дикими горными баранами. Сеть заповедников страны должна представлять все основные формы ее ландшафтов. Это требование проистекает из основных задач, возложенных на заповедники. Необходимо сохранить возможно большее разнообразие генетически отличающихся форм живых организмов, обладающих разнообразными полезными качествами. Кроме того, важно получить данные об особенностях структуры и функционирования наибольшего числа вариантов экосистем, что позволит разработать ряд пригодных вариантов управления экосистемами разного состава и в разных ситуациях. Вместе с тем, опыт наших заповедников показал, что при строгом соблюдении заповедного режима можно добиться восстановления специфических для региона экосистем и особенностей их функционирования, а также затухания очагов размножения насекомых — вредителей леса и заболевания лесообразующих пород. Например, после прекращения санитарных рубок в Воронежском заповеднике значительно сократилось распространение рака сосны, а в Хопёрском — дубовой листовертки, объедавшей до этого 100% первой листвы. Экосистема, как и всякая другая сложная система, сохраняет устойчивость благодаря взаимосвязанному и взаимообусловленному функционированию составляющих ее подсистем, микросистем. Изъятие из нее хотя бы одного вида ведет к нарушению функционирования и к снижению устойчивости экосистемы в целом. Большое влияние на живую природу оказывает загрязнение окружающей среды выбросами производства, синтетическими, не свойственными природе материалами, что ведет к заметному расстройству экосистем, к утрате ими устойчивости. Все природные экосистемы обладают значительной способностью противостоять неблагоприятным воздействиям, восстанавливать свою функциональную структуру. Однако эти их буферные свойства имеют предел. В качестве примера можно привести гибель многих видов растений и животных, свойственных лесным биоценозам, при вырубке деревьев или гибель живых организмов в водоемах при загрязнении их сточными водами или ядохимикатами и химическими удобрениями. Применение ядохимикатов для борьбы с вредителями лесов может привести к результату обратному тому, который желали получить, т. е. к новым последовательным вспышкам размножения вредителей. Объясняется это тем, что в результате обработки ядохимикатами коренным образом изменяется структура зооценозов на обработанных площадях. При обработке ядохимикат оказывает большее влияние на насекомоядных птиц и насекомых-энтомофагов, т. е. на «полезных» с точки зрения человека животных, чем на вредителей. Перед человечеством встала необходимость научиться сохранять условия собственного существования, т. е. основные параметры среды обитания, приспособительно к которым происходила биологическая эволюция. К ним относятся температурный режим нашей планеты, газовый состав атмосферы, система обращения веществ и энергии в природе, без которой вообще невозможна жизнь. Природный государственный заповедник – заповедное ядро, охранная зона может и не быть. Рекреационный парк – заповедное ядро и рекреационная зона. Заповедник региональный – территория, объявленная заповедной по решению администрации региона. Заказники – существуют временные рамки, в течение которых эта территория не должна подвергаться антропогенному воздействию.

76. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни. Экологические пирамиды. Био- и агробиоэнергетика.

Биоэнергетика - это новая отрасль народного хозяйства, которая связывает решение проблем получения топлива из биомассы и охраны окружающей среды. Это и научная дисциплина с фундаментальным и прикладным направлениями, изучающими и разрабатывающими пути биологической конверсии солнечной энергии в биомассу, а также биологическую и термохимическую трансформации биомассы в топливо и энергию. Внедрение биотопливных технологий в агропромышленных комплексах развивается. Сегодня строятся котельные на лузге подсолнечника, производятся гранулы из этого вида топлива. Разрабатываются проекты совместного осуществления в рамках Киотского протокола. Гранулы В России сегодня действует порядка 5 крупных производителей гранул из лузги подсолнечника. Объемы установленных мощностей этих компаний превышают 300 тыс т гранул в год. На экспорт отгружается около 150 тыс т гранул в год. Вместе с тем потенциал России по данному виду топлива намного больше.

Продукционный процесс и системный анализ лимитирующих факторов биопродуктивности наземных экосистем и агроэкосистем. Пределы биопродуктивности.

Урожай зависит, прежде всего, от интенсивности фотосинтеза, величины рабочей поверхности за учетный период. Повышение урожайности с/х культур путем управления главными факторами продукционного процесса – индекс поверхности листьев, фотосинтетический потенциал агрофитоценоза, интенсивность и чистая продуктивность фотосинтеза, коэффициент эффективности фотосинтеза, коэффициент хозяйственный эффективности. Теория продуктивности включает анализ архитектоники агрофитоценоза как оптической системы, поступления и распределения ФАР, обеспечения водой и элементами минерального питания. Посев культурных растений это динамическая оптико-биологическая система, продуктивность которой зависит от количества поглощаемой ею энергии солнечного света и от коэффициента использования ее на фотосинтез. Комплекс всех агротехнических приемов (сорта, густота, сроки и способы посева, снабжение водой и элементами питания) служат средством создания посевов с наилучшей структурной организацией, обеспечивающей наиболее полное использование энергии солнечной радиации и формирования урожая. При этом обеспеченность посевов водой и элементами питания должна соответствовать количеству приходящей энергии солнечной радиации. Поэтому в каждой конкретной зоне возделывания любой культуры можно найти такое сочетание условий среды (влага, элементы воздушного и минерального питания, световой фактор), которое определяет оптимальное проявление элементов фотосинтетической деятельности и формирование наибольшей продуктивности культурных растений в зависимости от их генотипических особенностей. При формировании урожая учитываются приходы ФАР в сочетании с режимами температуры, влажности, количества углекислоты, почвенного плодородия, физиологически и экологических особенностей растений, выявляются сорта растений способные создавать наиболее совершенные по структуре и результатам фотосинтетической деятельности агрофитоценозы.