Создание агроэкосистем и их отличие от природных

Содержание:

1. Создание агроэкосистем и их отличие от природных    3

2. Исторический путь развития науки экологии      6

3. Основные методы контроля  и устранения загрязнения атмосферы         11

Список использованной литературы.              13

1. Создание агроэкосистем и их отличие от природных.

Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая – чистой продукции автотрофов, сюда же относятся специально культивируемые человеком виды, являющиеся объектами сельскохозяйственного производства: рыбоводства, звероводства, специального выращивания лесных культур, а также виды, используемые для промышленных технологий.

Экосистемы, создаваемые человеком, отличаются рядом особенностей:

1. Для повышения выхода продукции в них поддерживается низкое видовое разнообразие (уничтожаются сорняки, вредители, конкурирующие виды).

2. Энергия (биомасса), выносимая с продукцией из сообщества, должна возмещаться внесением удобрений, обработкой почвы с затратами энергии ископаемого топлива, орошением и т.д.

3. Культивируемые сорта растений и породы животных созданы в результате селекции для получения максимальной продуктивности и не способны к самостоятельному существованию в живой природе.

4. Все это приводит к тому, что агроэкосистемы неустойчивы, при отсутствии обработки замещаются естественными экосистемами, характерными для данной местности.

Деятельность человека в природных экосистемах обычно нарушает веками сложившееся равновесие и приводит к уменьшению видового разнообразия и устойчивости экосистемы. Такая деятельность должна строиться с учетом возможностей возобновления ресурсов, либо включать специальные мероприятия (посадку леса на вырубках). Задача сохранения биоразнообразия считается приоритетным направлением в охране природы.

Для сохранения экосистем организуются охраняемые природные территории: заповедники, национальные парки. Важно уменьшить негативное воздействие на окружающую среду за счет внедрения безотходных технологий, перевода производства на биотехнологию.

Главная цель создания агроэкосистемы — рациональное использование тех биологических ресурсов агроэкосистемы, которые непосредственно вовлекаются в сферу деятельности человека — источники пищевых продуктов, технологического сырья, лекарственных препаратов. Сюда же относятся специально культивируемые человеком виды, являющиеся объектами сельскохозяйственного производства: рыбоводства, звероводства, специального выращивания лесных культур, а также виды, используемые для промышленных технологий. Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая — чистой продукции автотрофов. Обобщая все уже сказанное выше об агроэкосистемах, подчеркнем следующие их основные отличия от природных [1;256].

Первое отличие состоит в разном направлении отбора. В природных экосистемах существует естественный отбор, отвергающий неконкурентоспособные виды и формы организмов и их сообществ в экосистеме и тем самым обеспечивающий ее основное свойство — устойчивость. В агроценозах действует преимущественно искусственный отбор, направленный человеком, прежде всего на максимальное повышение урожайности сельскохозяйственных культур. По этой причине экологическая устойчивость агроценозов невелика. Они не способны к саморегуляции и самовозобновлению, подвержены угрозе гибели при массовом размножении вредителей или возбудителей болезней. Поэтому без участия человека, его неустанного внимания и активного вмешательства в их жизнь агроценозы зерновых и овощных культур существуют не более года, многолетних трав — 3—4 года, плодовых культур — 20—30 лет. Затем они распадаются или отмирают.

Второе отличие — в источнике используемой энергии. Для естественного биогеоценоза единственным источником энергии является Солнце. В то же время агроценозы, помимо солнечной энергии, получают дополнительную энергию, которую затратил человек на производство удобрений, химических средств против сорняков, вредителей и болезней, на орошение или осушение земель и т. д. Без такой дополнительной затраты энергии длительное существование агроценозов практически невозможно.

Третье отличие сводится к тому, что в агроэкосистемах резко снижено видовое разнообразие живых организмов. На полях обычно культивируют один или несколько видов (сортов) растений, что приводит к значительному обеднению видового состава животных, грибов, бактерий. Кроме того, биологическое однообразие сортов культурных растений, занимающих большие площади (иногда десятки тысяч гектаров), часто является основной причиной их массового уничтожения специализированными насекомыми (например, колорадским жуком) или поражения возбудителями болезней (мучнис-торосяными, ржавчинными, головневыми грибами, фитофторой и др.).

Четвертое отличие состоит в разном балансе питательных элементов. В естественном биогеоценозе первичная продукция растений (урожай) потребляется в многочисленных цепях (сетях) питания и вновь возвращается в систему биологического круговорота в виде углекислого газа, воды и элементов минерального питания.

Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем.

Таблица 1

2. Исторический путь развития  науки экологии.

В истории развития экологии можно выделить три основных этапа.

Первый этап - зарождение и становление экологии как науки (до 60-х гг. XIX в.). На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения. В XVII-XVIII вв. экологические сведения составляли значительную долю во многих биологических описаниях (А. Реомюр, 1734; А. Трамбле, 1744, и др.). Элементы экологического подхода содержались в исследованиях русских ученых И.И. Лепехина, А. Ф. Миддендорфа, С.П. Крашенинникова, французского учёного Ж. Бюффона, шведского естествоиспытателя К. Линнея, немецкого ученого Г. Йегера и др. В этот же период Ж - Б. Ламарк (1744-1829) и Т. Мальтус (1766-1834) впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.

Второй этап - оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 60 -х гг. XIX в.). Начало этапа ознаменовалось выходом работ русских ученых К. Ф. Рулье (1814- 1858), Н. А. Северцова (1827-1885), В. В. Докучаева (1846- 1903), впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии, которые не утратили своего значения и до настоящего времени. В. В. Докучаев считается одним из основоположников экологии. В конце 70-х гг. XIX в. немецкий гидробиолог К. Мёбиус (1877) вводит важнейшее понятие о биоценозе как о закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды.

Неоценимый вклад в развитие основ экологии внес Ч. Дарвин (1809-1882), вскрывший основные факторы эволюции органического мира. То, что Ч. Дарвин называл «борьбой за существование», с эволюционных позиций можно трактовать как взаимоотношения живых существ с внешней абиотической средой и между собой, т.е. с биотической средой.

Немецкий биолог-эволюционист Э. Геккель (1834-1919) первый понял, что это самостоятельная и очень важная область биологии, и назвал ее экологией (1866). В своем капитальном труде «Всеобщая морфология организмов» он писал: «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего - его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология - это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал «условиями, порождающими борьбу за существование».

Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале XX столетия. В этот период американский ученый Ч. Адаме (1913) создает первую сводку по экологии, публикуются другие важные обобщения и сводки. Крупнейший русский ученый XX в. В.И. Вернадский создает фундаментальное учение о биосфере. В 30-е и 40-е гг. экология поднялась на более высокую ступень в результате нового подхода к изучению природных систем. Сначала А.Тенсли (1935) выдвинул понятие об экосистеме, а несколько позже В. Н.Сукачев (1940) обосновал близкое этому представление о биогеоценозе. Следует отметить, что уровень отечественной экологии в 20-40-х гг. был одним из самых высоких в мире, особенно в области фундаментальных разработок.

Во второй половине XX в. в связи с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воздействия человека на природу экология приобретает особое значение. Начинается третий этап - (50-е гг. XX в. - до настоящего времени) - превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды. Из строгой биологической науки экология превращается в «значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры, экономики...» (Реймерс).

На Руси первые природоохранные акты известны с IX в. (например, свод законов Ярослава Мудрого «Русская Правда», в которых были установлены правила охраны охотничьих и бортничьих угодий). В XIV-XVII вв. на южных границах Русского государства существовали «засечные леса», своеобразные охраняемые территории, на которых были запрещены хозяйственные рубки. История сохранила более 60 природоохранных указов Петра I. При нем же началось изучение богатейших природных ресурсов России. В 1805 г. в Москве было основано общество испытателей природы. В конце XIX - начале XX в. возникло движение за охрану редких объектов природы. Начало природоохранной деятельности Советского государства совпало с рядом первых декретов, начиная с «Декрета о земле» от 26 октября 1917 г., который заложил основы природопользования в стране. Именно в этот период зарождается и получает законодательное выражение основной вид природоохранной деятельности - охрана природы. В период 30-40-х гг., в связи с эксплуатацией природных богатств, вызванной главным образом ростом масштабов индустриализации в СССР, охрана природы стала рассматриваться как «единая система мероприятий, направленная на защиту, развитие, качественное обогащение и рациональное использование природных фондов страны» (из резолюции Первого Всероссийского съезда по охране природы, 1929 г.).

Однако эффективная реализация методологии системного подхода к изучению экосистем стала возможной лишь в начале 70-х годов XX столетия, когда в распоряжение экологов поступили мощные ЭВМ и были разработаны методы моделирования динамических систем, которые в совокупности с экспериментами и наблюдениями получили название системного анализа. Развитие целостного взгляда на экосистемы привело к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере В. И. Вернадского, который в своих идеях опередил современную ему науку. Биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой определяются фундаментальными экологическими законами баланса вещества и энергии.

Во второй половине XX века начал осуществляться переход к пониманию необходимости сохранения естественной природы и стабильной окружающей среды. Осознание важности этой проблемы произошло, прежде всего в тех странах, которые являлись крупными потребителями энергии и других природных ресурсов, а поэтому были основными загрязнителями окружающей среды.

В высшей школе роль и значение экологического образования существенно возрастает, так как выпускники вузов в своей профессионально деятельности участвуют либо в экологическом воспитании и образовании новых поколений, либо в развитии новых технологий, процессов в сфере производства и услуг. Позитивные изменения в структуре экономики обеспечат устойчивое развитие общества и создадут для населения Земли лучшие условия жизни при рациональном использовании ресурсов без нанесения ущерба окружающей среде, сохраняя ее будущим поколениям.

Устойчивое развитие экосистем Земли вызывает:

1) Необходимость широкой пропаганды новых этических принципов потребления, отвечающих разумной жизни человечества «по средствам»

2) Необходимость сохранения окружающей среды при одновременном развитии человеческого общества.

Деятельность людей в этих направлениях связана с формированием нового мировоззрения, сущность которого может быть определена созидательным отношением человека к природе: человек - не покоритель, а защитник природы. Этот тезис должен стать жизненным принципом каждого жителя Земли. Осознанное его использование предполагает глубокое понимание результатов воздействия антропогенной деятельности на окружающую среду. Понимание взаимодействия человека и природы, анализ последствий его деятельности и путей их либерализации, планирование стратегии, основанной на заботе о природе и человечестве, постигается через системы экологического обучения и воспитания образа жизни.

Деятельность людей в этих направлениях связана с формированием нового мировоззрения, сущность которого может быть определена созидательным отношением человека к природе: человек- не покоритель, а защитник природы. Этот тезис должен стать жизненным принципом каждого жителя Земли. Осознанное его использование предполагает глубокое понимание результатов воздействия антропогенной деятельности на окружающую среду. Понимание взаимодействия человека и природы, анализ последствий его деятельности и путей их либерализации, планирование стратегии, основанной на заботе о природе и человечестве, постигается через системы экологического обучения и воспитания образа жизни. В принятом 10 января 2002 г. Федеральном законе России «Об охране окружающей среды» усилены многие положения предыдущего закона (1991г.), связанные с управлением в области охраны окружающей среды, правами и обязанностями граждан, общественных и иных некоммерческих объединений, с требованиями в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, а также с правами особо охраняемых территорий, экологической экспертизы, мониторинга и контроля.