Строительная экология учебное пособие передельский л в. Экология. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Лимитирующие экологические факторы
Лев Дмитриевич Передельский - видный деятель в области краеведения.
Л.Д. Передельский родился 27 октября 1922 года в г. Карачеве. В 1940 году закончил Карачевское педагогические училище и был назначен директором сельской школы. В том же году призван в ряды Красной Армии. Прошел всю войну в войсках ПВО, был участником битвы за Москву, награжден боевым орденом и медалями. После войны закончил Московский педагогический институт по курсу «История». Работал инспектором Карачевского РОНО, директором сельских школ, а с 1959 года - директором средней школы им. М.А. Горького в г. Карачеве. «Отличник народного образования», «Заслуженный учитель РСФСР».
Активно занимался краеведческой работой. Собрал и систематизировал богатый материал, характеризующий славный путь древнего города, героизм и самопожертвование карачевцев на всех этапах его более чем 850-летней истории.
Книга «Карачев» выдержала два издания (1969,1995). Лев Дмитриевич является почетным гражданином г. Карачева.
Лекции 8-9. БИОГЕОЦЕНОЗЫ и его компоненты. ПОНЯТИЕ, структура. методЫ изучения фитоценозов.
Литература
Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Ростов на Дону: феникс, 2005. 576 с. (Высшее образование)
Степановских А.С. Биологическая экология. Теория и практика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экологическим специальностям. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. 791 с.
Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ, 2001. 510 с.
Лекция 8
1. Понятие о биогеоценозе
2. Компонентный состав БГЦ
3. Фитоценозы – главный компонент биогеоценоза
4. Определение понятия "фитоценоз"
5. Структура фитоценоза
5.1. Видовая структура
Количественные показатели видовой структуры
Как правильно описать флористический состав фитоценоза?
Жизненность вида
5.2. Пространственная, или морфологическая структура биоценоза
Вертикальная неоднородность
Горизонтальная неоднородность
Лекция 9
6. Полевые методы изучения биогеоценозов
Методика закладки пробных площадей
Методика описания ярусов
Методика выявления флористического состава
7. Диагностические признаки фитоценозов для отнесения к определенной ассоциации
ВВЕДЕНИЕ
В одной из первых лекций была рассмотрена концепция уровней организации жизни (биологический спектр). Главные уровни организации жизни: ген, клетка, орган, организм, популяция, сообщество (биоценоз). Или соответственно (по Ю. Одуму, 1975):
1) Генный, или молекулярный
2) Клеточный и тканевый уровни
3) Органный
4) Организменный
5) Популяционно-видовой промежуточный между "организменным" и "надорганизменным" уровнями.
6) Экосистемный, биогеоценотический изучаются взаимоотношения в надорганизменных системах в пределах биогеоценоза, экосистемы (между популяциями, группировоками, организмами внутри БГЦ).
7) Биосферный самый высокий, рассматривается взаимоотношения между собой макроэкосистем, биогеоценозов (лес-степь, лес-болото, лес-тундра и др.), изучаются закон круговорота веществ, энергии в глобальном аспекте.
Общая экология изучает последние три уровня биологической организации от организма до экосистем.
Почему начиная с организменного? Потому, что он первый, который может существовать самостоятельно! Вне организмов жизнь не проявляется.
- главным предметом исследования при экосистемном подходе в экологии становятся процессы трансформации вещества и энергии между биотой и физической средой, т. е. процессы материально-энергетического обмена в экосистеме в целом. Он же – взаимоотношения живых организмов (особей) между собой и со средой обитания на популяционно-биоценотическом уровне и уровнях биологических систем еще более высокого ранга (биогеоценозов и биосферы).
- основным объектом изучения является экосистема.
Экосистема ранга биогеоценоза в общей экологии считается наиважнейшей единицей, а организм или вид – наименьшей единицей, но тоже относится к важным объектам.
Почему же столь важно и так необходимо изучение природы на уровне экосистем, и в первую очередь биогеоценозов? Потому, что, зная законы формирования и функционирования экосистем, можно предвидеть и предупредить их разрушение в результате воздействия на них негативных факторов, предусмотреть охранные мероприятия и в итоге сохранить среду обитания человека, как вида.
1. Понятие о биогеоценозе
Термин «биогеоценоз» был предложен академиком В. Н. Сукачевым в конце 30-х гг. применительно к лесным экосистемам.
Определение биогеоценоза по В.Н.Сукачеву (1964: 23) считается классическим - «... это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществ и энергией: между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутреннее противоречивое единство, находящееся в постоянном движении и развитии …".
В переводе на простой язык "Биогеоценоз это вся совокупность видов и вся совокупность факторов среды, определяющих существование данной экосистемы с учетом неизбежного антропогенного воздействия". Последнее добавление с учетом неизбежного антропогенного воздействия дань современности. Во времена В.Н. Сукачева не было необходимости относить антропогенный фактор к основным средообразующим, каковым он является сейчас. Но и тогда было понятно, что компоненты биогеоценоза не просто существуют рядом, а активно взаимодействуют между собой (рис. 1).
2. Компонентный состав БГЦ
Биоценоз, или биологическое сообществосовокупность совместно обитающих трех компонентов: растительности, животных и микроорганизмов.
В природе не существует одновидовых группировок и поселений, и в биоценозах мы обычно имеем дело с группировками, состоящими из многих видов. Биоценозы, как форма организации живого вещества, складывается на протяжении достаточно длительного времени и потому характеризуется достаточно устоявшейся структурной организацией входящих в него организмов стабильностью.
Главными свойствами биоценозов является способность продуцировать живое вещество, обладать саморегуляцией и самовоспроизводимостью .
Размеры биоценоза зависят от величины территории с однородными абиотическими свойствами, т. е. биотопа .
Биотоп этонекое "географическое" пространство место жизни биоценоза, которое более привычно называть экотопом .
Экотоп образуют почва с характерной подпочвой, с лесной подстилкой, а также с тем или иным количеством перегноя (гумуса), и атмосфера с определенной величиной солнечной радиации, с тем или иным количеством свободной влаги, с характерным содержанием в воздухе углекислоты, различных примесей, аэрозолей и т.п., в водных биогеоценозах вместо амтосферы – вода .
Из всех компонентов биотопа ближе всего к биогенной составляющей части биогеоценоза стоит почва, поскольку ее происхождение напрямую связано с живым веществом. Органическое вещество в почве – это продукт жизнедеятельности биоценоза на разных стадиях трансформации.
Сообщество организмов ограничено биотопом (в случае с устрицами границами отмели) с самого начала существования. Биоценоз и биотоп функционируют в непрерывном единстве.
Наука о биогеоценозах – биогеоценология. Она занимается проблемами взаимодействия живых организмов между собой и с окружающей их абиотической, т.е. неживой, средой.
Биогеоценология это одно из направлений общей экологии, соответствующееэкосистемному, или биогеоценотическому, уровню организации жизни (биологическому спектру).
3. Фитоценозы – главный компонент биогеоценоза
Каждый компонент биоценоза, как и биогеоценоза, может быть объектом внимания с экологической точки зрения, ему можно посвятить не только специальный курс лекций, но и всю свою творческую жизнь.
Главная, узловая подсистема биогеоценозов – фитоценозы.
Фитоценозы являются:
1) главными приемниками и трансформаторами солнечной энергии,
2) главными поставщиками продукции в биогеоценозе,
3) в их структуре объективно отражаются процессы образования и преобразования основы жизни на планете – органического вещества, и вообще все процессы, протекающие в биогеоценозе.
4) при этом они легко доступны для изучения непосредственно в природе,
5) для них на протяжении нескольких десятков лет разработаны и разрабатываются эффективные полевые методы исследований и методы камеральной обработки фактических материалов.
Именно основное внимание нами будет уделено фитоценозу и методам его изучения. Тем более, что многие закономерности, свойственные фитоценозу, распространяются и на зооценоз и микроорганизмы.
Лауреат конкурса Министерства образования Российской Федерации по созданию учебников нового поколения по общим естественнонаучным дисциплинам (Москва, 1999). Первый российский учебник по дисциплине «Экология» для студентов ВУЗов, обучающихся техническим наукам.
Учебник написан в соответствии с требованиями действующего государственного образовательного стандарта и программой, рекомендованной Министерством образования России. Он состоит из двух частей - теоретической и прикладной. В пяти его разделах рассмотрены основные положения общей экологии, учения о биосфере, экологии человека; антропогенные воздействия на биосферу, проблемы экологической защиты и охраны окружающей среды. В целом, учебник формирует у студентов новое экологическое, ноосферное мировоззрение.
Предназначается для студентов высших учебных заведений. Учебник рекомендуется также для учителей и учащихся средних школ, лицеев и колледжей. Он необходим и для широкого круга инженерно-технических работников, занимающихся вопросами рационального природопользования и охраны окружающей среды.
Перед вами один из учебников нового поколения по дисциплине «Экология» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим направлениям и специальностям профессионального образования, написанный известными специалистами в области природоохранных наук и прошедший сложный и длительный путь конкурсного отбора.
Данный учебник является одним из трех победителей по дисциплине «Экология» Всероссийского конкурса учебников нового поколения по общим фундаментальным естественнонаучным дисциплинам. Этот конкурс впервые в истории высшей школы России в связи с реформированием структуры и содержания программ высшего образования был инициирован Госкомвузом России (в дальнейшем - Минобразование России) и проведен в течение 1995-1998 гг. на базе Российского университета дружбы народов.
СОДЕРЖАНИЕ
Уважаемый читатель! 10
Предисловие 11
Введение. ЭКОЛОГИЯ. КРАТКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ 13
§ 1. Предмет и задачи экологии 13
§ 2. История развития экологии 17
§ 3. Значение экологического образования 21
Часть I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ
Раздел первый. ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ 26
Глава 1. Организм как живая целостная система 26
§ 1. Уровни биологической организации и экология 26
§ 2. Развитие организма как живой целостной системы 32
§ 3. Системы организмов и биота Земли?6
Глава 2. Взаимодействие организма и среды 43
§ 1. Понятие о среде обитания и экологических факторах 43
§ 2. Основные представления об адаптациях организмов 47
§ 3. Лимитирующие факторы 49
§ 4. Значение физических и химических факторов среды в жизни организмов 52
§ 5. Эдафические факторы и их роль в жизни растений и почвенной биоты 70
§ 6. Ресурсы живых существ как экологические факторы 77
Глава 3. Популяции 86
§ 1. Статические показатели популяций 86
§ 2. Динамические показатели популяций 88
§ 3. Продолжительность жизни 90
§ 4. Динамика роста численности популяции 94
§ 5. Экологические стратегии выживания 99
§ 6. Регуляция плотности популяции 100
Глава 4. Биотические сообщества 105
§ 1. Видовая структура биоценоза 106
§ 2. Пространственная структура биоценоза 110
§ 3. Экологическая ниша. Взаимоотношения организмов в биоценозе 111
Глава 5. Экологические системы 122
§ 1. Концепция экосистемы 122
§ 2. Продуцирование и разложение в природе 126
§ 3. Гомеостаз экосистемы 128
§ 4. Энергия экосистемы 130
§ 5. Биологическая продуктивность экосистем 134
§ 6. Динамика экосистемы 139
§ 7. Системный подход и моделирование вэкологии 147
Раздел второй. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ 155
Глава 6. Биосфера - глобальная экосистема земли 155
§ 1. Биосфера как одна из оболочек Земли 155
§ 2. Состав и границы биосферы 161
§ 3. Круговорот веществ в природе 168
§ 4. Биогеохимические циклы наиболее жизненно важных биогенных веществ 172
Глава 7. Природные экосистемы земли как хорологические единицы биосферы 181
§ 1. Классификация природных экосистем биосферы на ландшафтной основе 181
§ 2. Наземные биомы (экосистемы) 190
§ 3. Пресноводные экосистемы 198
§ 4. Морские экосистемы 207
§ 5. Целостность биосферы как глобальной экосистемы 213
Глава 8. Основные направления эволюции биосферы 217
§ 1. Учение В. И. Вернадского о биосфере 217
§ 2. Биоразнообразие биосферы как результат ее эволюции 223
§ 3. 0 регулирующем воздействии биоты на окружающую среду 226
§ 4. Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы 230
Раздел третий. ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА 234
Глава 9. Биосоциальная природа человека и экология 234
§ 1. Человек как биологический вид 235
§ 2. Популяционная характеристика человека 243
§ 3. Природные ресурсы Земли как лимитирующий фактор выживания человека 250
Глава 10. Антропогенные экосистемы 258
§ 1. Человек и экосистемы 258
§ 2. Сельскохозяйственные экосистемы (агроэкосистемы) 263
§ 3. Индустриально-городские экосистемы 266
Глава 11. Экология и здоровье человека 271
§ 1. Влияние природно-экологических факторов на здоровье человека 271
§ 2. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека 274
§ 3. Гигиена и здоровье человека 282
Часть II. ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ
Раздел четвертый. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОСФЕРУ 286
Глава 12. Основные виды антропогенных воздействий на биосферу 286
Глава 13. Антропогенные воздействия на атмосферу 295
§ 1. Загрязнение атмосферного воздуха 296
§ 2. Основные источники загрязнения атмосферы 299
§ 3. Экологические последствия загрязнения атмосферы 302
§ 4. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы 307
Глава 14. Антропогенные воздействия на гидросферу 318
§ 1. Загрязнение гидросферы 318
§ 2. Экологические последствия загрязнения гидросферы 326
§ 3. Исгощение подземных и поверхностных вод 331
Глава 15. Антропогенные воздействия на литосферу 337
§ 1. Воздействия на почвы 338
§ 2. Воздействия на горные породы и их массивы 352
§ 3. Воздействия на недра 360
Глава 16. Антропогенные воздействия на биотические сообщества 365
§ 1. Значение леса в природе и жизни человека 365
§ 2. Антропогенные воздействия на леса и другие растительные сообщества 369
§ 3. Экологические последствия воздействия человека на растительный мир 372
§ 4. Значение животного мира в биосфере 377
§ 5. Воздействие человека на животных и причины их вымирания 379
Глава 17. Особые виды воздействия на биосферу 385
§ 1. Загрязнение среды отходами производства и потребления 385
§ 2. Шумовое воздействие 390
§ 3. Биологическое загрязнение 393
§ 4. Воздействие электромагнитных полей и излучений 395
Глава 18. Экстремальные воздействия на биосферу 399
§ 1. Воздействие оружия массового уничтожения 400
§ 2. Воздействие техногенных экологических катастроф 403
§ 3. Стихийные бедствия 408
Раздел пятый. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 429
Глава 19. Основные принципы охраны окружающей среды и рационального природопользования 429
Глава 20. Инженерная экологическая защита 437
§ 1. Принципиальные направления инженерной защиты окружающей среды 437
§ 2. Нормирование качества окружающей среды 443
§ 3. Защита атмосферы 451
§ 4. Защита гидросферы 458
§ 5. Защита литосферы 471
§ 6. Защита биотических сообществ 484
§ 7. Защита окружающей среды от особых видов воздействий 500
Глава 21. Основы экологического права 516
§ 1. Источники экологического права 516
§ 2. Государственные органы охраны окружающей среды 520
§ 3. Экологическая стандартизация и паспортизация 522
§ 4. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) 524
§ 5. Экологический менеджмент, аудит и сертификация 526
§ 6. Понятие об экологическом риске 528
§ 7. Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) 531
§ 8. Экологический контроль и общественные экологические движения 537
§ 9. Экологические права и обязанности граждан 540
§ 10. Юридическая ответственность за экологические правонарушения 543
Глава 22. Экология и экономика 547
§ 1. Эколого-экономический учет природных ресурсов и загрязнителей 549
§ 2. Лицензия, договор и лимиты на природопользование 550
§ 3. Новые механизмы финансирования охраны окружающей среды 552
§ 4. Понятие о концепции устойчивого развития 556
Глава 23. Экологизация общественного сознания 560
§ 1. Антропоцентризм и экоцентризм. Формирование нового экологического сознания 560
§ 2. Экологическое образование, воспитание и культура 567
Глава 24. Международное сотрудничество в области экологии 572
§ 1 Международные объекты охраны окружающей среды 573
§ 2. Основные принципы международного экологического сотрудничества 576
§ 3. Участие России в международном экологическом сотрудничестве 580
Экологический манифест (по Н. Ф. Реймерсу) (вместо заключения) 584
Основные понятия и определения в области экологии, охраны окружающей среды и природопользования 586
Предметный указатель 591
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 599
Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:
Можно искать по нескольким полям одновременно:
Логически операторы
По умолчанию используется оператор AND
.
Оператор AND
означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:
исследование разработка
Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:
исследование OR разработка
Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:
исследование NOT разработка
Тип поиска
При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":
$ исследование $ развития
Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:
исследование*
Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:
" исследование и разработка"
Поиск по синонимам
Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "#
" перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.
# исследование
Группировка
Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:
Приблизительный поиск слова
Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:
бром~
При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:
бром~1
По умолчанию допускается 2 правки.
Критерий близости
Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:
" исследование разработка"~2
Релевантность выражений
Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^
" в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":
исследование^4 разработка
По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.
Поиск в интервале
Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO
.
Будет произведена лексикографическая сортировка.
Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.
