Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Природные ресурсы - это компоненты природы, которые на данном уровне
развития производительных сил используется или могут быть использованы в
качестве средств производства (предметов и средств труда) и предметов
потребления. Это земля и недра, растительный и животный мир, лесные и
водные ресурсы, воздушный бассейн и климат. Наличие и разнообразие природных ресурсов во многом определяет возможности хозяйственного механизма - природные ресурсы являются одним из экономических ресурсов.
Классификация
по происхождению:
Ресурсы природных компонентов (минерально-сырьевые, климатические, водные, растительные, земельные, почвенные, животного мира, биологические)
Ресурсы природно-территориальных комплексов (горно-промышленные, водохозяйственные, селитебные, лесохозяйственные)
по видам хозяйственного использования
Ресурсы промышленного производства
Энергетические ресурсы (Горючие полезные ископаемые, гидроэнергоресурсы, биоэнергия, ядерное сырье)
Неэнергетические ресурсы (минеральные, водные, земельные, лесные, рыбные ресурсы)
Ресурсы сельскохозяйственного производства (агроклиматические, земельно-почвенные, растительные ресуры кормовая база, воды орошения, водопоя и содержания)
по исчерпаемости
исчерпаемые, в том числе
возобновимые (биологические, земельные, водные) и невозобновимые
(минеральные) природные ресурсы;
неисчерпаемые природные ресурсы
(климатические, энергия текущей воды и др.)
В начале ХХ века во взаимодействии природы и общества наступила новая эра. Воздействие общества на географическую среду, антропогенное воздействие, резко возросло. Воздействие – непосредственное влияние хозяйственной деятельности
человека на окружающую природную среду. Все виды воздействия можно
объединить в 4 тип: преднамеренное, непреднамеренное, прямое и косвенное
(опосредованное).
Преднамеренное воздействие происходит в процессе материального
производства с целью удовлетворения определенных потребностей общества. К
ним относятся: добыча полезных ископаемых, строительство гидротехнических
сооружений (водохранилищ, оросительных каналов, ГЭС), вырубка лесов для
расширения земледельческих площадей и для получения древесины и др.
Непреднамеренное воздействие возникает побочно с первым типом
воздействия, в частности, добыча полезных ископаемых открытым способом
приводит к понижению уровня грунтовых вод, к загрязнению воздушного
бассейна, к образованию техногенных форм рельефа (карьеры, терриконы,
хвостохранилища). Строительство ГЭС сопряжено с образованием искусственных
водохранилищ, которые воздействуют на среду: вызывают повышение уровня
грунтовых вод, меняют гидрологический режим рек и т.д. При получении
энергии из традиционных источников (уголь, нефть, газ) происходит
загрязнение атмосферы, поверхностных водотоков, подземных вод и пр.
Как преднамеренные, так и непреднамеренные воздействия могут быть
прямыми и косвенными.
Прямые воздействия имеют место в случае непосредственного влияния
хозяйственной деятельности человека на среду, в частности ирригация
(орошение) непосредственно воздействует на почву и изменяет все процессы,
связанные с ней.
Косвенные воздействия происходят опосредованно – через цепочки
взаимосвязанных влияний. Так, преднамеренные косвенные воздействия – это
применение удобрений и непосредственно влияние на урожайность культур, а
непреднамеренные – влияние аэрозолей на количество солнечной радиации и т.д.
Воздействие на земную поверхность.
Наибольшее воздействие на земную поверхность и недра оказывает
горное производство, особенно при открытом способе добычи полезных
ископаемых, при этом способе изымаются значительные площади земельных угодий, происходит загрязнение окружающей среды различными токсикантами (особенно тяжелыми металлами). Антропогенные изменения земной поверхности также связаны со строительством крупных гидротехнических сооружений.
Воздействие на климат.
Ежегодно в результате хозяйственной деятельности человека во всем мире загрязняющих веществ в атмосферу Поступает: диоксида серы –190 млн. т, оксидов азота – 65 млн. т, оксидов углерода – 25,5 млн т и т.д. Ежегодно при сжигании топлива выбрасывается более 700 млн. тонн пылеватых и газообразных соединений. Это приводит к увеличению концентрации в атмосферном воздухе
антропогенных загрязнителей: моноксида и диоксида углерода, метана, оксидов
азота, диоксида серы, озона, фреонов и др. Они оказывают существенное
воздействие на глобальный климат, вызывая негативные последствия:
"парниковый эффект", истощение "озонного слоя", кислотные дожди, фотохимический смог и др. Загрязнение ближайшего космического пространства и его замусоривание.
Воздействие на морские экосистемы.
Проявляется в ежегодном поступлении на акватории водоемов огромного количества загрязняющих веществ (нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, сульфаты, хлориды, тяжелые металлы, радионуклиды и др.). Захоронение ядовитых и радиоактивных веществ, насыщение его вод углекислым газом из атмосферы, сложноорганическими соединениями, разрыв нормальной экологической связи между океаном и водами суши из-за строительства плотин и других гидросооружений. Все это вызывает деградацию морских экосистем: эвтрофирование, снижение видового разнообразия, замена целых классов донной фауны на устойчивые к
загрязнению, мутагенность донных осадков и пр. Истощение и загрязнение поверхностных вод суши и подземных вод, нарушение баланса между поверхностными и подземными водами.
Загрязнение вод.
Существует три вида загрязнения водной среды: физическое (прежде всего тепловое), химическое и биологическое.
С/х.
Эрозия - естественный геологический процесс, усугубляется неосмотрительной хоз. Д. Более 54% сельскохозяйственных угодий и 68% пашни в настоящее время эродировано или эрозионно опасно. Оврагами разрушено 6,6 млн. га земель. С их ростом площадь пашни ежегодно сокращается на десятки тысяч гектаров, а площадь смытых земель увеличивается на сотни тысяч. По мере усугубления экологического кризиса на сельскохозяйственных землях учащаются вспышки вредителей и болезней растений. Заиливаются, усыхают и исчезают реки и водоемы. Применение пестицидов - загрязнения. Отходы животных в животноводстве - проблема загрязнения воды и почвы.
Природопользование – воздействие людей на природную среду в процессе хозяйственного использования. Дисциплина, изучающая использование челом природной среды для удовлетворения своих потребностей.
Виды природопользования.
С правовой точки зрения.
1) Общее.
2) Специальное – на него нужно разрешение.
3) Рациональное – процессы по рациональному использованию природных ресурсов, воспроизводству отд. природных ресурсов, по охране окр. среды.
4) Нерациональное. Детериорация – ухудшение, порча.
В экономике механизмом выбора более эффективной деятельности выступает сопоставление затрат и выгод (результатов) в денежном выражении, или определения экономической эффективности проекта или программы. Данный подход получил название анализ «затраты – выгоды». Таким образом, экономическую эффективность необходимо считать для наилучшего использования ограниченных ресурсов.
Экономическую эффективность определяют часто как соотношение затрат и эффекта, которая отражает стоимостной прирост выгод в результате реализации проекта.
Природопользование
Нерациональное Рациональное
Охрана природы Воспроизводство Рациональное использование
природных ресурсов
Задачи п/п.
- исследование средств, методов и форм рационального п/п, достижение благоприятных условий ж/д.
- разработка и обоснование мероприятий, направленных на комплексное использование ресурсов.
- обоснование экологизации экономики и т.д.
Задачи в области рационализации п/п связаны с выделением финансовых средств, определением эффективности мероприятий. Это и вызвало необходимость развития новой экономической дисциплины – экономики п/п.
Экономика п/п – относительно молодая, но быстро развивающаяся наука. Она начинается с физиократов, считавших, что богатства общества создаются в земледелии.
Большое внимание этой проблеме уделяли Рикальдо и Мальтуз. Глубокие теоретические исследования в области экономики п/п связаны с экономикой благосостояния и теорией внешних объектов.
Экономика благосостояния – экономический оптимум. В 60-х, 70-х гг. - ухудшение экологической обстановки во многих странах. С этого периода начинает формироваться environmental economics, ведётся анализ взаимосвязи окружающей природной среды и экономического роста. На этой основе ведётся прогнозирование, разработка сценариев развития человечества в будущем, исследование возможностей рыночного механизма в области охраны природы.
Экономика п/п связана с п/п, с экономической теорией, с функциональными и отраслевыми экономическими дисциплинами (финансы, статистика), с соц-экономической географией, с естественными науками (экология).
Экономика п/п – наука, изучающая экономическими методами процессы и результаты взаимодействия общества и природной среды, рассматривающая комплекс взаимосвязанных проблем рационального п/п.
Предмет – исследование отношений людей в процессе использования, охраны, воспроизводства ресурсов природы с целью удовлетворения потребностей, а также механизма действия и использования эколого-экономических закономерностей.
Объект – окружающая природная среда и ресурсы.
Методы.
- экономико-математический
- системный
- моделирование
Принципы.
- объективность
- научность
- историчность
Задачи.
Главная задача экономики п/п – объединение отраслей экономики с целью формирования эколого-экономического мышления.
Основные задачи эколого-экономического микроанализа:
- экономическое обоснование выбора альтернативных вариантов, использование окружающей среды как общественного блага и отдельных видов природных ресурсов в условиях их ограниченности
- экономическая оценка природных ресурсов окружающей среды
- экономическое обоснование критериев и показателей эффективности природоохранной деятельности
- анализ внешних эффектов п/п, их интернализация
- разработка методов оценки эколого-экономического ущерба
Основные задачи эколого-экономического макроанализа.
На международном и глобальном уровне задачи экономического п/п.
В условиях огромной природоемкости экономики, существования значительных потерь различных видов ресурсов, сырья, продукции важнейшим принципом современной политики инвестиций в экономику должен стать принцип «инвестирования в максимальной близости от стадии потребления». Затраты на начальных природных стадиях неизбежно влекут за собой необходимость соответствующих инвестиций на всех последующих этапах природно-продуктовой вертикали. Так, вложения в добычу нефти требуют затрат в строительство (или увеличение пропускной способности) нефтепроводов и пр. Дополнительное вовлечение земель в сельское хозяйство и их обработка предполагают строительство новых дорог и т.д. Этого можно избежать при инвестициях, например, в энергосбережение в коммунальном хозяйстве или в строительство хранилищ для сельскохозяйственной продукции в местах ее потребления.
Вложение средств на стадиях, близких к потреблению, фактически «отсекает» или минимизирует затраты на начальных этапах. Необходимо как можно меньше «влезать» в природную сферу и стараться получить эффект на стадиях обработки, пере работки природного вещества, его движения к потребителю. Этого можно достичь за счет комплексного и эффективного использо вания первичного природного сырья. Тем самым достигается и минимизация показателя природоемкости, когда на основе ис пользования определенного количества природного ресурса по лучается максимум конечной продукции.
Экономическая оценка осуществляется с помощью основных методов:
- прямая рыночная оценка;
- косвенная (готовность платить или получить компенсацию за ухудшение состояния ОС);
- прямая нерыночная оценка (через экономическую оценку ущерба осуществляется достижение определенного стандарта качества ОС).
Экологический ущерб – это изменение полезности окружающей среды вследствие её загрязнения. Ущерб определяют по детализированным вариантам (отдельно конкретное предприятие и по каждому загрязняющему компоненту) и укрупнено - с учётом влияния различных предприятий в сумме, по сферам воздействия: атмосфера, водный объект, почва.
Под загрязнением окружающей природной среды понимаетcя поступление в эту среду любых твердых, жидкий, газообразных веществ, микроорганизмов и энергии, оказывающих отрицательное воздействие на здоровье человека, флору, фауну и экологические сисмемы в целом. Денежная оценка всех этих натуральных ущербов называется экономическим ущербом от загрязнения окружающей природной среды.
Ущерб, причиняемый материальным обьектам (в производственном и потребительском секторе) выражается в преждевременном износе оборудования и зданий в результате коррозии и соответствующих затратах, которые надо дополнительно нести по замене кровли, покраске фасадов, уборке производственных территорий и жилых кварталов и т.п.
Ущерб здоровью и жизни людей (от повышения заболеваемости населения, от потери трудоспособности, от повышенной смертности), обусловленный воздействием загрязненной природной среды на уровень заболеваемости и смертности населения, на сокращение продолжительности их активной жизнедеятельности и снижение производительности их труда.
Ущерб здоровью и жизни людей (от повышения заболеваемости населения, от потери трудоспособности, от повышенной смертности), а также отраслям, использующим природные ресурсы в качестве основных факторов производства в результате снижения проуктивности сельскохозяйственных и лесных угодий, рыбохозяйственной продуктивности водоёмов и т.п. (Ущерб, причиняемый земельным ресурсам и сельскому хозяйству, лесным ресурсам и лесному хозяйству, рыбным ресурсам и рыбному хозяйству, ущерб особо охраняемым, рекреационным территориям, ресурсам биоразнообразия.).
При оценке экономического ущерба от загрязнения используется два основных методоло-гических подхода: прямой счет и косвенная оценка.
Оценка ущерба прямым счетом, требует сбора и обработки огромного объема информации, вследствие большой трудоемкости неудоб-ны для широкого использования в экономических расчетах, и, как правило, служат лишь инст-рументом для создания информационной базы при разработке косвенных методов определе-ния ущерба.
Различают три метода выявления составляющих ущерба: контрольных районов (базирую-щийся на сравнении показателей загрязненного и условно чистого районов), аналитических за-висимостей, основанных на получении математических зависимостей (например, при помощи многофакторного анализа) между показателями состояния соответствующей экономической системы и уровнем загрязнения окружающей среды, и комбинированный.
Идеальным контрольным районом можно считать тот, который является одной и той же географической точкой с загрязненным, т. е. один район, рассматриваемый в различные перио-ды времени при условии существенного изменения уровня загрязнения. большие трудности при оценке экономического ущерба связаны со сбором пер-вичной информации
Метод аналитических зависимостей основан на статистической обработке фактических данных о влиянии различных факторов на изучаемый показатель состояния реципиента.
Метод аналитических зависимостей связан с необходимостью сбора и обработки большого массива исходной информации. На ос-нове машинных имитаций по одному району, закладывая разные объемы загрязнения, можно статистически вывести зависимость ущерба от основных характеристик региона (валового вы-пуска продукции, численности населения и др.).
Комбинированный метод основан на сочетании методов контрольных районов и аналити-ческих зависимостей и используется в случаях, когда ни один из двух методов не может быть реализован четко и полностью для всех составляющих экономического ущерба.
Косвенный подход к оценке экономического ущерба основан на принципе перенесения на конкретный исследуемый объект общих закономерностей и предполагает использование сис-темы нормативных показателей, фиксирующих зависимость негативных последствий от основ-ных ущербообразующих факторов. В связи с этим метод более применим к негативным процес-сам, имеющим массовый характер.
1. Экономический ущерб дифференцируется по средам попадания загрязняющих веществ — в атмосферу, водные объекты, земляные ресурсы, подземные воды и т. д.
2. Основным этапом расчета экономического ущерба является определение показателя ус-ловной нагрузки на реципиентов, создаваемой каждым источником загрязнения или так назы-ваемой приведенной массы. Коэффициенты опасности рассчитыва-ются в зависимости от ПДК и ПДС загрязняющих веществ.
3. Показатель приведенной массы корректируется с учетом внешних условий воздействия источников загрязнения на среду, подвергаемой данному загрязнению. Такими условиями яв-ляются фоновая загрязненность среды, концентрация как источников загрязнения, так и реци-пиентов.
4. Величина нагрузки, скоррелированная с помощью поправочных коэффициентов дится в денежную оценку с помощью показателей удельного ущерба.
приводимые расчеты по определе-нию ущерба трудоемки, требуют большого количества информации, так как расчеты ведутся по всем ингредиентам и по каждому источнику загрязнения, а их на любом предприятии очень много.
Подводя итог анализу существующих методов оценки, можно сделать вывод, что совре-менный экономический аппарат не позволяет точно оценить величину экономического ущерба
Уст. лесопользование – управление использованием лесистой местности таким образом и с такой эффективностью, чтобы сохранность биоразнообразия, продуктивность, регуляционная способность, жизнеспособность и возм-ть выполнять функции на локальном, региональном и местном уровнях сейчас и в будущем. Расширенное лесопользование, поддержание, охрана и ↑ био. вариативности местных экосистем.
Состояние эксплуатационного фонда мира и РФ.
121 млрд. куб. м – запас древесины в мире, 27% - Россия (2 место), Южная Америка – 1 место, Северная Америка и Азия – по 13%, Европа – 5%. По вырубке 1 место – США, 2 – Китай, Индия, Бразилия, РФ. 89% всей древесины идет на топливо. Прирост – 5,5 млрд. куб. м, чел использует 2 млрд. К 2050 г. будет использовать 7 млрд. → заболачивание, сорная растительность, изменение мк/климата.
Лесовосстановление – в Европе (75% лесов Германии и Скандинавии – искусственные).
В РФ восстановление лесного фонда определяется законодательством РФ. Прирост – 270 млн. куб. м – расширенное воспроизводство. Использование мелколиственной древесины. На ДВ ↓ широколиственных лесов.
Осн. задачи правительства, лесхозов и частичного сектора в сохранении лесного фонда:
- ↑ посадки лесов
- ↓ нагрузки на старые леса
- введение более продуктивных и устойчивых к эко. нагрузкам пород
- защита от пожаров
- ↑ производительность от лесозаготовки до деревообработки
- ↑ затрат на восстановление лесов
- свести к минимуму древесные отходы и найти варианты использования мелколиственной древесины
- способствовать развитию частного сектора
- развивать городское озеленение
- поощрять виды лесопользования с минимизацией эко. ущерба
Россия обладает самыми большими в мире запасами леса и лесными площадями. На 1993 г. примерная площадь (данные земельного и лесного учетов расходятся) покрытых лесом земель составляла около 800 млн.га, а общий запас древесины - 80.7 млрд. куб.м., что составляет соответственно 21.7 и 25.9%% мировых запасов. На нашей территории находится более 26% неосвоенных лесных экосистем мира, благодаря которым в решающей степени обеспечивается устойчивость биосферы и климата планеты. Имеющиеся экономические оценки лесов базируются в лучшем случае на стоимости древесины. Вне поля зрения оказывается роль лесов в поддержании глобального баланса углерода, регулирования гидрологического режима, сохранения биоразнообразия, рекреационные свойства леса и их значение как жизненной среды многих народов
В настоящее время стоимостная оценка природных ресурсов занижена, внешние эффекты не учитываются при определении цен рыночного равновесия при производстве и потреблении материальных благ и услуг, что приводит к негативным эколого-
экономическим последствиям. лишь в условиях регулируемой экономики, особенно на современном этапе, человечество стало учитывать эколого-экономические интересы будущих поколений. Именно в регулируемом рыночном хозяйстве стали рассматриваться возможности интернализации внешних эффектов, реализации принципов платности природопользования, в частности «загрязнитель платит» в виде платежей и налогов, и т.п.
Экономическая оценка, учитывающая дисконтированную стои- мость, даёт объективное представление о хозяйственной ценности
природных ресурсов, позволяет обосновывать вложения в их воспроизводство и охрану, более аргументированно выбирать наиболее эффективный способ их эксплуатации и определять стратегию рационального использования природно-ресурсного потенциала территории в целом. В процессе деятельности отдельного человека, фирмы, государства всегда можно выделить внутренние и внешние процессы, факторы и эффекты. Они либо воздействуют на сам процесс, либо являются его промежуточным или конечным результатом.
В современной экономической теории большинство учёных определяют внешние эффекты (экстерналии) как издержки или выгоды, появляющиеся в результате производства или потребления блага и получаемые третьими лицами, не являющимися ни продавцами, ни покупателями этого блага, и не отражаемые в его цене.
Под интернализацией внешних эффектов понимают реализацию процесса перенесения внешних издержек на их источник, этот процесс приводит к уменьшению потерь эффективности, обусловленных наличием отрицательных эффектов. Процесс возмещения внешних выгод источнику положительных внешних эффектов называется экстернализацией.
Внешние издержки — это затраты, которые несут третьи лица, не участвующие в рыночных сделках, в результате совершения данных сделок. Эти издержки также называются отрицательными внешними эффектами. Классическими примерами являются негативное воздействие промышленного
покой окрестных жителей и т.д.
Внешние выгоды - это выгоды (полезности), получаемые третьими лицами, не участвующими в рыночных сделках, в результате совершения данных сделок. Такие выгоды носят название положительных внешних эффектов, и их можно представить как скры- тый ущерб производителя или потребителя блага, являющегося предметом сделки. Их примерами являются эстетическое удовольствие от ухоженного участка соседа, пользование дорогой, построенной другим агентом для собственных нужд, развитие системы образования. К положительным внешним эффектам следует также отнести и добровольную (без принуждения) охрану окружающей среды фирмами, которые при этом преследуют целью не получение материального эффекта, а обеспечение зелёного, экологического имиджа.
типы внешних эффектов.
Временные (между поколениями) экстерналии.
Здесь принципиальным экономическим моментом является возложение дополнительных, экстернальных затрат современным поколением на будущие при сложившемся техногенном развитии. Технологические прорывы, достижения научно-технической революции современников создают возможности по снижению затрат в будущем.
Глобальные (межстрановые) экстерналии.
Межсекторальные экстерналии. Развитие секторов экономики, особенно природоэксплуатирующих, наносит значительный экологический ущерб другим секторам.
Межрегиональные экстерналии.
Локальные экстерналии.
выделяются частные, индивидуальные издержки и социальные издержки, затраты всего общества. Оценка экстернальных, внешних издержек является одной из сложнейших экономических проблем. провалы рынка, и недооценка или вообще бесплатность природных благ и услуг, и сложность экономической оценки экологического ущерба, и многие другие факторы делают чрезвычайно сложным точный учет экстернальных издержек в конкретных экономических решениях, при разработке различного рода проектов и программ.
Биосфера –это оболочка земли состав,структура и энергетика которой определяется совокупной деятельностью живых организмов и неживой природы. Биосф обладает св-вом устойчивости, к. было заложено в начале формирования планеты, как считают ученые.
4 причины устойчивости.
- наличие магнитосферы Земли (скорость солнечного ветра = 500 км/с, электроны и протоны). Наличие постоянного магнитного поля Земного ядра + переменное из-за воздействия солнца)
- наличие озонового экрана
- высокое разнообразие организмов в биосфере
- наличие редуцентного звена в биосфере
Принцип Ле Шателье Браун – при вн. воздействии выводящем экосистему из состояния равновесия, оно смещается в том направлении, при к. эффект вн. Воздействия ослабевает.
Основные направления понимания устойчивости.
гомеостаз-это состояние динамич подвижного равновесия экосистемы, поддерживающееся сложными приспособительными реакциями, регулярным возобновленим ее структур, веществ энергетич состава и внутр свойств, а так же постоянного функционирования саморегуляци во всех ее звеньях.
Важн функция биосферы-устойчивое поддержание жизни, основывается на на круговроте вещ-в,свзаном с потоками энергии.
Функции живого в-ва: энергетич ф-я, средообразующее, биохимические (газовые,концнтрационные)
Понятие экосистемы (А. Тенсли) и биогеоценоза (В.Н. Сукачёв).
А. Тенсли в 1935 г. предложил термин экосистема – сложное природное образование, в состав к. входят совместно существующие организмы и среда их обитания. Целостность экосистемы поддерживается благодаря потокам Е и круговороту в-в. В зависимости от источника Е, экосистемы бывают автотрофные и гетеротрофные. В зависимости от источника и ежегодного уровня притока Е:
1) природные – движимые солнцем, не субсидируемые, т.е. др. источников в них нет (открытый океан);
2) природные, движимые солнцем, субсидируемые другими естественными источниками (воды континентального шельфа);
3) движимые солнцем, субсидируемые человеком (агроэкосистемы);
4) индустриально-городские, движимые топливом.
В.Н. Сукачёв в 1942 г. биогеоценоз – совокупность обитающих на однородной территории живых организмов и среды их обитания, связанных обменом в-в и Е, граница к. соответствует границам растительного сообщества.
-Климатоп, совокупность климатических факторов экотоп =
- Эдафотоп, почвенно-грунтовые условия неживая
- Фитоценоз часть
- Зооценоз биоценоз
- Микробоценоз
Основные элементы экосистем, обеспечивающие биологический круговорот.
Продуценты – создают органические вещества из неорганических.
- фотоавтотрофы (цианобактерии, сине-зелёные водоросли)
- хемоавтотрофы (серобактерии, железобактерии)
Консументы – преобразование органического вещества в новые формы.
- I порядка (фитофаги)
- II порядка (хищники и паразиты)
Редуценты – разлагают мёртвое органическое вещество до неорганического.
Трофические уровни. Пищевые цепи и сети.
Пищевая (трофическая) цепь - еренос энергии пищи от её источника к потребителям, происходящий при поедании одних организмов другими.
Пастбищные цепи (выедания) начинаются с живой биомассы зелёных растений.
Детритные цепи (разложения) начинаются с мёртвого органического вещества, к. потребляют детритофаги.
Детритные и пастбищные цепи свяны друг с другом. Пищевые цепи, переплетаясь, образуют пищевую сеть, благодаря к. ↑ устойчивость экосистем при выпадении из них отдельных видов. Число звеньев в цепях питания обычно ≤ 4-6, что связано с законами распределения Е между трофическими уровнями.
Поток энергии в экосистемах.
Энергия – способность системы совершать работу.
Законы термодинамики.
А. Линдеман (1942 г.) – правило 10%: с одного трофического уровня на другой переходит в среднем 10% Е. Причины потери Е: а) не вся биомасса предыдущего трофического уровня поедается представителями последующего, б) не вся Е усваивается в процессе пищеварения, в) потери при дыхании.
Существует показатель эффективности продуцирования – отношение Е данного трофического уровня, включённого в биомассу (Рn) к ассимилированной Е (An), т.е. доступной для потребления.
ЭП = Рn*100%/An
Беспозвоночные – ЭП ≤ 30-40%, позвоночные (холоднокровные) - ≈ 10% (при ↑ массы тела, ЭП ↓), теплокровные (гомойотермные) позвоночные – 1-2% (наоборот).
Если графически представить количество Е, запасённое на каждом трофическом уровне, то получиться пирамида Е (правильная).
Продуктивность – скорость накопления солнечной энергии в форме органических веществ организмами.
Продукция, её виды и способы их выражения.
1) Первичная продукция – скорость образования биомассы продуцентами в пересчете на единицу площади или объёма. Дж/м3 в сутки, ц/га в год. В её пределах – 2 величины:
- ВПП (валовая) = всей энергии, зафиксированной в ходе фотосинтеза. Часть её тратится на дыхание самих растений (Д), оставшаяся часть = чистой первичной продукции. (ЧПП).
ВПП = Д – ЧПП, ЧПП – доступна для потребления консументами.
2) Вторичная продукция – скорость образования органических веществ консументами на 1 площади или объёма. Не делят на ВВП и ЧВП, но рассчитывают для каждого трофического уровня.
Биомасса.
Биомасса – масса одного вида или всех существ, в накопленная к настоящему времени.
Отношение чистой первичной продукции к биомассе в разных типах экосистем.
Важный показатель – соотношение ЧПП к ьиомассе.
В лесах ≈ 2-5%, в степях ≈ 40-55%, в полупустынях ≈ 70-75%.
Правило экологических пирамид продукции, биомассы и численности.
Правило пирамиды продукции – на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за 1 времени больше, чем на последующем.
Правило пирамиды биомасс (наземные экосистемы) – суммарная масса растений больше, чем биомасса всех фитофагов, а масса тех превышает массу всех хищников.
Правило пирамиды чисел – общее число особей, участвующих в цепях питания, с каждым звеном ↓.
Чистая первичная продукция и её распределение по разным биомам планеты. Факторы, лимитирующие первичную продукцию в наземных и водных экосистемах. Международная биологическая программа.
Чистая первичная продукция и её распределение по разным биомам планеты.
ЧПП суши = 110-120 млрд. тонн сухого в-ва в год.
ЧПП океанов = 50-60 млрд. тонн сухого в-ва в год.
В среднем ЧПП на 1 м2 в год = 333 грамма, на суше = 773 грамма, в океане = 152 грамма.
Высокопродуктивные экосистемы, в среднем > 1000 гр/м2 в год (дождевые тропические леса, заросли водорослей, рифы, болота, эстуарии, вечнозеленые и листопадные леса умеренных широт).
Средняя продуктивность = 200-1000 гр/м2 в год (саванны, тайга, редколесья и скрабы, возделываемые земли, степи, зоны апвелинга, континентальныё шельф).
Низкая продуктивность (тундры, альпийские ковры, открытый океан, полупустыни и пустыни).
На суше ЧПП ↓ от экватора к полюсам, то же характерно для внутренних водоёмов (озёр).
Факторы, лимитирующие первичную продукцию в наземных и водных экосистемах.
- недостаток воды
- нехватка минеральных элементов
- низкие t°
- падение части лучей на голую поверхность земли
- концентрация биогенных элементов (N и Р) в воде
2) Освещённость
3) Интенсивность поедания продуцентов фитофагами.
Международная биологическая программа.
1964-1974 гг.
Цель – собрать данные о продуктивности различных частей земного шара, распределении ЧПП и выяснить факторы, ограничивающие её.
Циклические и однонаправленные изменения экосистем.
Циклическая изменчивость – сходное состояние повторяется через некоторое время.
При циклической изменчивости изменяется количественное отношение, компоненты сообщества, при этом тип сообщества остаётся прежним.
Необратимые изменения (сукцессии) – направленные, необратимые изменения, сопровождающиеся сменой состава и организации сообщества, а также его экотопа. В ходе сукцессии одни сообщества сменяются другими.
Классификация сукцессий.
По длительности (Раменский).
По причинам (В.Н. Сукачёв, А. Тенсли).
В.Н.Сукачёв А.Тенсли
- сингенез -
- эндоэкогенетические - автогенные
- экзоэкогенетические - аллогенные
Сингенез.
Сингенез – вид сукцессии, в настоящее время исторический. Процесс сживания видов, приспособлений их друг ко другу.
- формирование нового сообщества при заселении необжитых территорий;
- внедрение нового вида в уже существующее сообщество.
Этапы влияния нового вида на сообщество: а) формирование популяции вида, ↑ мощности особей и их числа; б) период мах участия, мах влияния на среду; в) период постепенного или резкого снижения участия; г) если произошло резкое выпадение видов, то наблюдается период последействия – перестройка сообщества, связанная с устранением вида и разложением остатков его особей.
Автогенные и аллогенные сукцессии.
Автогенные сукцессии – обусловлены внутренними причинами (смена леса болотами).
Модель благоприятствования – растения каждой предыдущей стадии создают благоприятные условия для последующих, т.е. одни виды готовят почву, атму для выживания других).
Модель самоизживания – растения предыдущей стадии ухудшают условия для себя, что позволяет селиться другим видам.
Модель толерантности – условия для вселения растений последних стадий ухудшается, но приживаются наиболее мощные конкуренты, к. сущностно изменяют среду и готовят её для вселения новых видов.
Аллогенные сукцессии – обусловлены внешними причинами.
Возможные причины смены сообществ.
5 типов Работнова:
- связанные с изменением климата (климатогенные);
- связанные с изменением почв (эдафогенные), изменение русла рек;
- связаны с воздействием животных (зоогенные);
- связаны с действием фитопатогенных микроорганизмов;
- антропогенные (пожары, осушения, орошение. Внесение удобрений, выпас, рекреация).
Особенности протекания первичных сукцессий. Представления Ф.Клементса о моно- и поликлимаксе.
Особенности протекания первичных сукцессий.
Первичные – сообщество возникает на участках, ранее не занятых жизнью (формирование хвойных лесов на скалах). Этапы:
- возникновение не занятого жизнью участка
- миграция на него организмов или их зачатков
- приживание их
- конкуренция и вытеснение некоторых видов
- преобразование живыми организмами местообитания, стабилизация условий и отношений.
Представления Ф.Клементса о моно- и поликлимаксе.
Клементс считал, что в определённых климатических условиях через длительный промежуток времени будет формироваться единственный тип устойчивых сообществ – климакс (климаксовое сообщество).
Концепция моноклимакса.
Отдельные стадии сукцессии – сериальные сообщества, а их совокупность, приводящая к климаксовому состоянию – серия. Вывод, что в условиях однородного климата может существовать несколько устойчивых сообществ.
– субклимакс, к. формируется в особых эдафических условиях (сосновые боры на песчаных участках).
- дисклимакс, возникает в результате нарушений и постоянно поддерживается внешним воздействием (луга).
- преклимакс, экстразональные сообщества, проникшие из более южной природной зоны.
Учение Клементса подвергали критике за отождествление понятий сообщество и организм. Р.Уитеккер – концепция мозаичного климакса, т.е. в природе существует континуум устойчивых сообществ, к. плавно переходят друг в друга в соответствии с градиентами внешних условий.
Особенности процесса вторичных сукцессий. Демутации. Дигрессии. Общие закономерности протекания сукцессии. Проблема устойчивости и продуктивности экосистем в связи с антропогенным прессом.
Особенности процесса вторичных сукцессий.
Вторичные – на месте нарушенных сообществ.
Этапы:
- резкое изменение условий
- вселение на вырубку лиственных видов (берёза, осина и др.)
- в сообщество вселяется ель
- ель перегоняет лиственные, к. погибают.
Демутации. Дигрессии.
Демутация – формирование сообществ, близких к исходным в процессе вторичной сукцессии.
Дигрессия – сукцессия, к. сопровождается ↓ видового богатства и упрощением структуры сообщества.
Общие закономерности протекания сукцессии.
Ю. Одум.
1) Повышается биомасса и содержание детрита.
2) ↑ первичная продукция, вторичная изменяется мало.
3) ↓ чистая первичная продукция, ↑ дыхание.
4) ВПП/Д (дыхание) → 1
5) Соотношение биомассы к продукции ↑.
Круговорот биогенных элементов становится более замкнутым, ↑ время оборота и запас важнейших элементов. Видовая структура: ↑ гамма-разнообразие (видовое), r-стратегии замедляются К-стратегиями. Развивается взаимная приспособленность организмов. Стабильность, ↓ энтропия, ↑ устойчивость внешнего воздействия.
Проблема устойчивости и продуктивности экосистем в связи с антропогенным прессом.
Изымая избыток чистой продукции из биоценозов, мы задерживаем сукцессию, не подрывая основу существования сообщества. Вмешательство в стабильные, климаксовые системы вызывает нарушение равновесия. Пока нарушения не превышают самовосстановительной способности ценоза, демутации могут вернуть его в исходное состояние. В обратном случае сообщество деградирует, сменяясь малопроизводным с малой способностью к самовозобновлению.
Сообщество не может одновременно быть высокостабильным и давать большой запас чистой продукции.