Шпаргалка: Агроэкосистема

Шпаргалка: Агроэкосистема

1.Охарактеризуйте автотрофное, гетеротрофное, редуцентное звенья ЭС. Можно ли говорить об этих звеньях в с/х?  С точки зрения трофической структуры, ЭС можно разделить на два яруса: верхний автотрофный (продуценты) (самостоятельно питающийся: фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений) и нижний гетеротрофный (консументы) (питаемый другими: органическая пища). Автотрофы: фототрофы + хемотрофы. Гетеротрофы: сапрофаги + биофаги.  В ЭС пищевые и энергетические связи между звеньями идут в направлении: автотрофы ® консументы ® редуценты.

2.Экологические функции почвенного покрова. Их определения. Почва – это экологический узел связи биосферы, в котором наиболее интенсивно протекают взаимодействия живой и неживой, синтез и разрушение органических веществ, круговорот элементов и детоксикация различных загрязнителей. Функции почв:

Основа ЭС

Жизненное пространство

Механическая опора для растений

Хранитель семян

Аккумулятор воды и питательных веществ

Депо ферментов

Регулятор гидротермического режима

Санитарная

Информационная

Геохимический барьер

Аккумулятор биогенной энергии в виде гумуса

4.Понятие о фоновом, региональном и локальном загрязнении природных сред. ПДК, ВДК, ПДВ, ВДВ, ВДС, ПДУ, ОБУВ загрязняющих веществ для воздуха, воды, почвы, биологических объектов. Методы установления (#ПДК и ПДВ).

ПДК (предельно допустимая концентрация) - количество вредных веществ в среде, практически не влияющее на здоровье человека и благополучие его потомства.

При отсутствии ПДК для расчета показателей относительной опасности применяется ориентировочный безопасный уровень  воздействия (ОБУВ).

ПДВ (предельно допустимый выброс) - максимальное количество загрязнителей, попадающих в среду в единицу времени.

Эти два значения лежат в основе санитарно-гигенического нормирования, которое учитывает 4 показателя:

транслокационный (переход загрязняющих веществ из почвы в растение через корневую систему);

миграционно-воздушный (переход загрязняющих веществ в воздух);

миграционно-водный (переход загрязняющих веществ в воду);

общесанитарный (влияние загрязняющих веществ на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность).

ПДУ – предельно допустимы уровень, устанавливается, как правило, для шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий

ПДС – предельно допустимый сброс.

6.Понятие об АЭС. Их отличие от естественных ЭС.

Агроэкосистема (АЭС) – совокупность биогенных и абиогенных компонентов участков суши преобразованных человеком, используемых для производства сельхозпродукции. Естественные ЭС - совокупность организмов и неживых веществ, связанных между собой потоками вещества и энергии. Процесс формирования ЕЭС происходит под воздействием солнечной энергии. Формирование АЭС требует использования дополнительной антропогенной энергии (энергии, высвобождаемой при освобождении участка от растительности). Основа существования у ЕЭС и АЭС - первичный процесс - автотрофность. Основа АЭС – почва, с/х угодия.

Типы АЭС:

Пропашное земледелие

Многолетнее земледелие

Многоурожайное земледелие

МезоАЭС (крупномасштабная)

МикроАЭС (грядка)

3.Экономический механизм охраны окружающей природной среды.

(ЗАКОН ОБ ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ, Раздел III)

Статья 15. Задачи экономического механизма охраны окружающей природной среды.

Экономический механизм охраны окружающей природной среды имеет своими задачами:

планирование и финансирование природоохранительных мероприятий;

установление лимитов использования природных ресурсов, выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещение отходов;

установление нормативов платы и размеров платежей за использование природных ресурсов, выбросы и сбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду, размещение отходов и другие виды вредного воздействия;

предоставление предприятиям, учреждениям и организациям, а также гражданам налоговых, кредитных и иных льгот при внедрении ими малоотходных и ресурсосберегающих технологий и нетрадиционных  видов энергии,  осуществлении других эффективных мер по охране окружающей природной среды;

возмещение в установленном порядке вреда, причиненного окружающей природной среде и здоровью человека.

Статья 17. Планирование, финансирование и материально-техническое обеспечение экологических программ и мероприятий по охране окружающей природной среды.

1.Планирование мероприятий по охране окружающей природной среды и природопользованию осуществляется в составе программ, прогнозов социально-экономического  развития  на  основе государственной экологической программы, с учетом природоресурсного потенциала отдельных регионов.

2.Финансирование экологических программ и мероприятий по охране окружающей природной среды производится за счет:

республиканского бюджета Российской Федерации, бюджетов республик в составе Российской Федерации,  бюджетов автономной области,

автономных округов, областей, краев и местных Советов народных депутатов;

средств предприятий, учреждений и организаций;

федерального, республиканских, краевых, областных, местных экологических фондов;

фондов экологического страхования;

кредитов банков;

добровольных взносов населения,  иностранных юридических лиц и граждан, а также других источников.

3.Финансирование экологических программ и мероприятий по охране окружающей  природной  среды  в федеральном,  республиканских и других бюджетах выделяется отдельной строкой и обеспечивается материально-техническими ресурсами.

Статья 20. Платность использования природных ресурсов.

1.Платность природопользования включает плату за природные ресурсы,  за загрязнение окружающей природной среды и за другие виды воздействия.

2.Плата за природные ресурсы (земля,  недра,  вода, лес и иная растительность, животный  мир,  рекреационные  и  другие природные ресурсы) взимается:

за право  пользования  природными ресурсами в пределах установленных лимитов;

за сверхлимитное  и  нерациональное использование природных ресурсов;

на воспроизводство и охрану природных ресурсов.

3.Плата за загрязнение окружающей природной среды и другие виды воздействия взимается за:

выбросы, сбросы  загрязняющих  веществ,  размещение  отходов  и другие виды загрязнения в пределах установленных лимитов;

за выбросы,  сбросы загрязняющих веществ,  размещение отходов и другие виды загрязнения сверх установленных лимитов.

4.Плата  за  нормативные  и  сверхнормативные выбросы и сбросы вредных веществ,  размещение  отходов перечисляется предприятиями, учреждениями, организациями в бесспорном порядке:  90 процентов  - на специальные  счета  внебюджетных  государственных экологических фондов, 10 процентов - в доход республиканского бюджета Российской

Федерации для  финансирования деятельности территориальных органов государственного управления в области охраны окружающей  природной среды.

5.Порядок исчисления и применения нормативов платы за  использование природных  ресурсов определяется Правительством Российской Федерации.

6.Внесение платы за использование природных ресурсов не  освобождает природопользователя  от  выполнения  мероприятий по охране окружающей природной среды и возмещение вреда, причиненного экологическим правонарушением.

5.Экологические аспекты использования вермикультуры и биогумуса. Вермикультура – разведение червей в неволе с целью получения биомассы и биогумуса – продукта переработки червем навоза и других органических отходов. Влияние биогумуса на растения:

Повышение урожайности

Увеличение содержания витаминов

Повышение общей стрессоустойчивости растения

Улучшение вкусовых качеств, товарного вида и лежкости продукции

Ускорение сроков созревания

7.Понятие биотехносферы и ноосферы как трансформируемой человеком косной и живой среды. Сущность принципиального различия между биосферой и биотехносферой. Антропосфера -сфера деятельности человека, развивается стихийно. В ходе развития производительных сил антропосфера превратилась в биотехносферу - в общество с индустрией, языком, религией и другими атрибутами. Ноосфера – сфера взаимодействия природы и общества, в которой разумная деятельность людей становится главнейшим определяющим фактором развития. Ноосфера – сфера разума. Основные характеристики перехода биосферы в биотехносферу и ноосферу:

Возрастающее количество извлекаемого материала из литосферы.

Массовое употребление продуктов фотосинтеза прошлых геоэпох.

Процессы ноосферы приводят к рассеиванию энергии земли, а не к ее накоплению.

Создание в массовом количестве веществ, которые раннее в биосфере отсутствовали (металлизация биосферы).

Появление новых трансурановых химических элементов, развитие ядерной техники и энергетики.

Выход за пределы планеты, развитие космонавтики.

8. С/х ЭС в условиях техногенеза.

Агроэкосистема (АЭС) – совокупность биогенных и абиогенных компонентов участков суши преобразованных человеком, используемых для производства сельхозпродукции. Основа АЭС – почва, с/х угодия. Типы АЭС:

Пропашное земледелие

Многолетнее земледелие

Многоурожайное земледелие

МезоАЭС (крупномасштабная)

МикроАЭС (грядка)

Суша занимает площадь 14,9 млрд. га, из которой 10% приходится на АЭС. Основная мысль экологии: замена крупномасштабных хозяйств на мелкомасштабные. Задачи функционирования АЭС: поддержание условий воспроизводства почвенных ресурсов и деградация АЭС в результате загрязненя почвенных ресурсов (имеются в виду загрязнения техногенного происхождения).

Техногенез – совокупность геохимических и геофизических процессов, связанных с деятельностью человека и включающих:

извлечение химических элементов из природных сред,

концентрацию химических элементов,

перегруппировку химических элементов,

рассеивание этих элементов в окружающей среде.

В условиях техногенеза биогенная миграция вещества и энергии заменяется техногенной. Проявление техногенеза в основном имеют аварийно-катасрофический, непреднамеренный и целенаправленный характер. Источниками техногенного загрязнения почв являются различные агротехнические приемы: применение пестицидов, органических и минеральных удобрений, орошение сточными водами и др. Техногенез характеризуются следующими показателями:

Технофильность (Т) - дает соотношение количества добываемого элемента к его содержанию в земной коре. Наиболее высокой технофильностью обладают C, Cl, Pb, Hg, Zn, Ni, Cu и т.д.

Биофильность - отношение среднего содержания элемента в живом веществе планеты к содержанию в земной коре.

Деструктивная активность - отношение массы элемента годовой добычи и выбросов в окружающую среду к массе элемента биологической продукции наземных растений в течении года (совмещает два предыдущих показателя). ДА для Hg=5×104;  Cd, F, As - 5×103;  Sb, Pb, U - 5×102;  Se, Be, Ba, Sn - 5×101; для всех остальных элементов - 5.

9.Циклические процессы в атмосфере и деятельность человека. Практическое применение природной цикличности. Многие процессы и явления в природе подвержены различным циклическим изменениям. В лесостепной части России шесть раз отмечались 29-летние периоды, причем цикличность была обусловлена периодами активности солнца. За эти циклы обнаружена тесная корреляция приростов древесных (по диаметру) по сравнению с вековым ходом солнечной активности. Кроме активности солнца на популяционную активность могут влиять другие циклы космической активности, приливные и отливные явления, эволюция движения земли. Таким образом, природная цикличность  - явление комплексное и характеризуется совмещенностью космических, климатических, биологических и других циклов, принадлежащих к различным причинно-следственным категориям и рангам. Общий природный цикл характерен для конкретного ландшафта и даже местности. Природный цикл - это самостоятельный экологический ранг, существующий в окружающей среде и представляющий собой систему взаимосвязанных синхронизированных колебаний в многолетней изменчивости биоценозов и их абиотических компонентов. Природный цикл является временный и территориальной единицей. Знание начала позволяют провести правильные хозяйственные мероприятия, организовать мероприятия по борьбе с вредителями и предусмотреть стадийность развития различных популяций. Определение начала циклов: опыт людей, летописи природы, микроприродные циклы(например, появление болотной растительности и некоторое увеличение зеркало вод).

Целенаправленная регуляция круговорота веществ в биосфере человеком:

Освоение новых видов энергий

Сокращение использования сырья

Совершенствование технологий

Налаживание переработки отходов

Установление природоохранных нормативов

Сохранение эталонных участков природных территорий

Запрет на уничтожение видов

В с/х – восстановление почвенного плодородия

10.Основные направления воздействия с/х производства на природные комплексы и их компоненты.

Результат деятельности с/х:

Переуплотнение почв и нарушение водно-воздушного режима.

Отсутствие научно обоснованных севооборотов и преобладание монокультуры.

Низкие нормы и нарушение технологий применения органических и минеральных удобрений ведет к потере плодородия почв.

Нарушение технологии применения пестицидов привело к избытку пестицидов в почвах, водах и т.д., что негативно влияет на все элементы ЭС.

Прогрессирующее увеличение почв с низким рН.

Отсутствие экологического обоснования с/х машин и орудий.

Отсутствие правовой ответственности специалистов с/х производства за экологические нарушения.

Резкое увеличение без должного экологического обоснования нагрузки отходов различных производств, осадков сточных вод и т.д.

Ежегодно потеря веществ в результате смыва в 2-3 раза больше, чем применяем их с удобрениями.

Потеря гуиуса, питательных веществ, эвтрофикация водоемов.

При уборке, транспортировке и хранении потеря урожая до 30%.

Повсеместное ухудшение качества продукции.

11.Порядок расчета выноса биогенных веществ в водные объекты с с/х территорий.

На состояние какого-либо водоема (озера) оказывает влияние АЭС, коммунально-бытовое хозяйство (селитебная зона), животноводческий комплекс, промышленные предприятия и др. Допустим, население города 1 млн. чел., площадь 20000 га, и период берем 1 год.

БНокбх=Н × n × 365(суток)=1000000ч × 8(г/сутки с человека) × 365=2920 × 106 (г)=2920(т)

БНдкбх=S × h × c=20000га × 400 мм × 3,8мг/л=304т

БНожк=50000голов × 160г/сутки с головы × 365=2920т

БНопп=500000(м3) × 160мг/л=80т

БНо и БНд - организованная и дифузионно расредоточенная нагрузка

h - количество вымываемой воды.

12.Основные законы экологии. Их практическое значение. Закон лимитирующего фактора (Либих 1840) – если какой-то фактор находится в минимуме, его невозможно заменить другими факторами. Закон Шелхорда – любой живой организм имеет эволюционно унаследованные пределы устойчивости к любому экологическому фактору. Закон внутреннего динамического равновесия – вещество, энергия. Информация и динамические качества отдельных природных систем взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного показателя вызывает сопутствующие изменения других, но сохраняется общая сумма вещественных, энергетических, информационных и динамических качеств экосистемы. Следствия:

Любое изменение среды неизбежно приводит к возникновению цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации изменений или формирования новых природных экосистем.

Взаимодействие вещественно энергетических компонентов, информации и динамических качеств природных экосистем количественно не линейно, то есть слабое воздействие или изменение одного из показателей может вызывать сильное отклонение других показателей и наоборот.

Прошедшие в экосистемах отклонения относительно необратимы и проходят по иерархии снизу вверх от места воздействия до биосферы.

Естественно исторический закон проявляется в устойчивой внутренней связи явлений природы, устойчиво повторяющимися отношениями между явлениями в направленности или порядке следований событий. Закон максимизации энергии – в соперничестве с другими системами сохраняется та из них, которая наилучшим образом способствует поступлению энергии и максимально эффективному использованию этой энергии. Системно-генетический закон – многие природные системы в индивидуальном развитии повторяют в сокращенной форме эволюционный путь развития своей системной структуры. Закон развития природных систем за счет окружающей их среды – любая природная система может развиваться только за счет использования материально генетических и энергетических возможностей окружающей ее среды; обособленное развитие системы невозможно. Следствия:

Абсолютно безотходное производство невозможно.

Любая, более высокоорганизованная биосистема, видоизменяя среду жизни, представляет потенциальную угрозу для менее высокоорганизованных систем, благодаря этому в земной биосфере невозможно повторное возникновение жизни.

Закон периодичной географической зональности – со сменой физико-географических поясов, аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются. Закон эволюционно экологической необратимости – экосистема, потерявшая часть своих элементов или сменившаяся другой в результате дисбаланса компонентов, не может вернуться к первоначальному своему состоянию, так как в ходе преобразования произошли эволюционные изменения. Законы Коммонера:

Все связано со всем

Природа знает лучше

Все должно куда-то деваться

За все надо платить

26.Экологическое значение гумуса в почве в условиях повышенного загрязнения токсичными тяжелыми металлами.

Гумус обладает высокими сорбционными свойствами, поэтому в почвах с высоким его содержанием металлы могут образовывать сложные и комплексные соединения, менее доступные для поглощения растениями. Например, гуминовая кислота почвы, содержащей 4% гумуса, может связать, в расчете на 1 га : 17929 кг Fe,  913 кг Mn,  1517 кг Cu,  4500 кг Pb,  1015 кг Zn. поэтому почвы разного генетического типа характеризуются различной сорбционной способностью.

16.Биоиндикация экологического состояния почв в условиях антропогенного загрязнения.  Методы:

Страницы: 1, 2, 3, 4