Определение понятий экологическая система , биогеоценоз , их основное различие

Контрольные вопросы

1.
Определение понятий «экологическая система», «биогеоценоз», их основное различие. Экологическая ниша, популяция.

Понятие "экосистема" введено английским ботаником А. Тенсли (1935), который обозначил этим термином любую совокупность совместно обитающих организмов и окружающую их среду.

По современным представлениям, экосистема как основная структурная единица биосферы - это взаимосвязанная единая функциональная совокупность живых организмов и среды их обитания, или уравновешенное сообщество живых организмов и окружающей неживой среды. В этом определении подчеркнуто наличие взаимоотношений, взаимозависимости, причинно-следственных связей между биологическим сообществом и абиотической средой, объединение их в функциональное целое. Биологи считают, что экосистема - совокупность всех популяций разных видов, проживающих на общей территории, вместе с окружающей их неживой средой.

В.Н. Сукачевым (1972) в качестве структурной единицы биосферы предложен биогеоценоз. Биогеоценозы - природные образования с четкими границами, состоящие из совокупности живых существ (биоценозов), занимающих определенное место. Для водных организмов - это вода, для организмов суши - почва и атмосфера.

Понятия "биогеоценоз" и "экосистема" до некоторой степени однозначны, но они не всегда совпадают по объему. Экосистема - широкое понятие, экосистема не связана с ограниченным участком земной поверхности. Это понятие применимо ко всем стабильным системам живых и неживых компонентов, где происходит внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Так, к экосистемам относятся капля воды с микроорганизмами, аквариум, горшок с цветами, аэротанк, биофильтр, космический корабль. Биогеоценозами же они не могут быть. Экосистема может включать и несколько биогеоценозов (например, биогеоценозы округа, провинции, зоны, почвенно-климатической области, пояса, материка, океана и биосферы в целом). Таким образом, не каждую экосистему можно считать биогеоценозом, тогда как всякий биогеоценоз является экологической системой.

Одно из центральных понятий экологии — «экологическая ниша». Это понятие сводит к общему показателю все, в чем нуждаются организмы, то есть все необходимые условия и потребные ресурсы, а также то, какую роль выполняет данный вид в биотическом сообществе. Экологическая ниша показывает, как организмы приспособлены к условиям среды, как реагируют на них.

Даже если условия и ресурсы данного участка среды вполне благоприятны для организмов данного вида, его длительному существованию могут препятствовать особи других видов, например хищники, паразиты или конкуренты. Поэтому биотические взаимодействия также входят в понятие ниши.

Важно сознавать, что экологическая ниша не есть нечто такое, что можно увидеть. Экологическая ниша — отвлеченное понятие, сводящее к общему показателю все, в чем нуждаются организмы, то есть все необходимые условия и потребные ресурсы в необходимых количествах.

Одно и то же местообитание может порождать множество ниш. Лесной массив, например, может предоставить экологические ниши мелким птицам, дубам, паукам, огромному множеству других растений и животных. Ниши видов, представленных в одном и том же местообитании, чаще всего различаются, причем иногда весьма заметно.

Популяцией называют группу особей одного вида, обладающих способностью свободно скрещиваться и неограниченно долго поддерживать свое существование в данном местообитании.

Устойчивое существование различных видов животных и растений требует наличия определенных экологических условий и подходящих ресурсов. При перемещении организма из одной местности в другую условия и ресурсы могут меняться, причем несогласованно. Некоторые факторы могут меняться плавно (например, температура при продвижении с юга на север), вовсе не меняться (например, содержание диоксида углерода в воздухе) или меняться вдруг, скачкообразно (как это, например, происходит с изменениями состава и структуры почв).

Все это приводит к тому, что подходящие для видов местообитания формируются в пространстве как бы в виде отдельных островков. Виды «заселяют» эти островки своими популяциями. Следовательно, биологические виды существуют в форме популяций.

Границы между популяциями могут быть четкими у видов, заселяющих острова или водоемы, либо размытыми у видов, имеющих широкое географическое распространение и обитающих в наземно-воздушной среде.

Важнейшее свойство популяций — самовоспроизводство. Даже несмотря на пространственную разобщенность, популяции способны неограниченно долго поддерживать свое существование в данном местообитании. Они являются устойчивыми во времени и пространстве группировками особей одного вида.

Популяции, обитающие на различных участках видового ареала (общей области распространения вида), не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними биотические сообщества — целостные системы еще более высокого уровня организации. В каждом сообществе какая-либо популяция играет отведенную ей роль, занимая определенную экологическую нишу и совместно с популяциями других видов обеспечивая его устойчивое функционирование.

Популяции обладают не только биологическими свойствами составляющих их организмов, но и собственными, которые присущи только группе особей в целом.

Составляющие популяцию организмы связаны друг с другом различными взаимоотношениями: они совместно участвуют в размножении, могут конкурировать друг с другом за те или иные виды ресурсов, поедать друг друга или вместе обороняться от хищников. Внутренние взаимоотношения в популяциях очень сложны. Поэтому реакции отдельных особей на изменения тех или иных экологических факторов и по-пуляционные реакции часто не совпадают. Гибель отдельных организмов (например, от хищников) может улучшить качественный состав популяции, повысить ее способность к самоподдержанию численности.

Такие популяционные характеристики, как обилие, рождаемость, смертность, возрастной состав, называются демографическими показателями. Их знание очень важно для понимания законов, управляющих жизнью популяций, и предугадывания происходящих в них постоянных изменений. Изучение демографических показателей имеет большое практическое значение.

2.
В чём суть затратного метода определения денежной оценки природных ресурсов. Основной его недостаток.

В настоящее время, когда необходимость и возможность денежных (экономических) оценок природных ресурсов стали общепризнанными, сложились две принципиально отличающиеся методологические концепции их определения: затратная и рентная. Возникновение различных концепций обусловлено двойственным характером природных ресурсов: с одной стороны, они выступают естественной базой производства, фактором роста производительности труда, с другой (в том случае, когда в них овеществлён труд) – природные ресурсы являются его продуктом, носителем стоимости, элементом национального богатства.

В основе определения экономической оценки природных ресурсов как продуктов труда лежит так называемая затратная концепция академика С. Г. Струмилина, который выступил с критикой отношения к естественным ресурсам как к «даровым» благам природы. Согласно данной концепции оценкой ресурсов могут служить затраты труда на их освоение и вовлечение в хозяйственный оборот: чем выше прямые затраты общества, необходимые для использования того или иного ресурса, тем он «дороже». Что же касается качества природных благ, то, согласно затратной концепции, оно выступает дополнительным фактором меры ценности. Например, качество сельскохозяйственных земель выражается в плодородии и уровне затрат на единицу продукции, поэтому при оценке конкретного участка земли предлагается учитывать урожайность и текущие затраты.

По методике Струмилина экономическая оценка земель может быть определена по формуле

где О – экономическая оценка 1 га угодий; К – стоимость освоения 1 га земель; - и отношение урожайности к текущим затратам на производство земледельческого продукта на оцениваемом участке в среднем по стране.

Затратная концепция легла в основу также многих методических разработок по оценке воды, стоимостной оценке лесных и минерально-сырьевых ресурсов и др. Однако в последние годы всё больше внимания в ресурсооценочных работах уделяется развитию рентной концепции.

Сторонники этого подхода видели основной недостаток затратной концепции в том, что при оценивании ресурсов по затратам на освоение наиболее высокие оценки получают самые неблагоприятные для использования, наименее ценные по качеству природные ресурсы. Другой недостаток заключается в отсутствии строгого учёта качественных особенностей природных ресурсов. которые должны быть предметом экономической оценки.

3.
Экономический механизм рационального природопользования, его определение. Поощрительные, принудительные и компенсационные меры ценового регулирования природоохранной деятельности в Республике Беларусь.

Опасность современного экологического кризиса состоит в том, что он ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. Дальнейшая деградация природных систем ведет к утрате ее целостности и способности поддерживать качества окружающей среды, необходимые для жизни. Устойчивое развитие требует расширенного воспроизводства возобновляемых природных ресурсов для сохранения равенства условий и использования минерального сырья ныне живущих и будущих поколений. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы, исключающих разрушение и деградацию окружающей среды.

Для пресечения, исправления и контроля сложившейся ситуации и существует экономический механизм по защите окружающей природной среды. Необходимо решить проблему повышения его эффективности, т.е. улучшение механизма применения и использования эколого-правовых норм. Под понятием экономического механизма охраны окружающей природной среды понимается правовой институт, включающий в себя совокупность правовых норм, регулирующих условия и порядок аккумулирования денежных средств, поступающих в качестве платы за загрязнение окружающей среды и иные вредные на неё воздействия, финансирование природоохранных мер и экономического стимулирования хозяйствующих субъектов путём применения налоговых и иных льгот.

Экономический механизм охраны окружающей природной среды призван создать условия для развития как у производителей, так и граждан бережного отношения к природе. Необходимо выработать у субъектов права отношение, при котором вред окружающей среде равносилен вреду самому себе. Всё это включает в себя комплекс мер по экономическому стимулированию охраны окружающей среды, нормированию хозяйственного воздействия на окружающую среду, экологическую экспертизу, экологические требования при размещении, проектировании, эксплуатации производственно-хозяйственных объектов, экологический контроль, ответственность и возмещение убытков.

Формирование нового экономического механизма природопользования и финансирования природоохранных мер при переходе к рыночным отношениям должно стать органической составной системой управления и регулирования экономики.

Задачами экономического механизма охраны окружающей природной среды являются:

- 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.

На переходном этапе развития экономики в хозяйственном механизме природопользования все большую значимость при­обретает его экономический блок, или собственно экономичес­кий механизм, который охватывает все виды экономического стимулирования рационального природопользования методами позитивной и негативной мотивации, инвестирование приро­доохранных мероприятий, ценообразование в природоохранной деятельности, финансовое и налоговое регулирование, подразумевается совокупность экономических мето­дов управления, создающих материальную заинтересован­ность природопользователей в оптимизации их взаимодей­ствия с природной средой.

В отличие от централизованной экономики, где основополагающими в управлении природопользованием были админис­тративные методы, в экономике переходного периода приори­тетными становятся экономические регуляторы. Трудность введения реального режима платности природо­пользования была обусловлена искаженной системой ценообра­зования в народном хозяйстве в целом. Помимо платежей за природные ресурсы, в условиях центра­лизованной экономики практиковались штрафные санкции за нарушение экологического законодательства. Но и они были ма­лоощутимым средством воздействия на природоохранную дея­тельность предприятия: во-первых, потому, что применялись в основном по отношению к руководящим работникам, а не к ви­новникам нарушения; во-вторых, суммы их были слишком ма­лы.

Новые отношения собствен­ности в экономике, конечно, должны повлиять на усиление дей­ственности этой меры ответственности. Приведенные выше меры по экономическому регулированию природопользования (платежи, штрафные санкции, возмещение ущерба) могут быть отнесены к методам негативной мотивации (мерам ответственности), которые призваны как бы противодей­ствовать нарушениям установленных законодательных актов и нормативов. Но экономическое стимулирование осуществляется и методами позитивной мотивации, или мерами заинтересо­ванности, которые нацелены на поощрение природопользователей, осуществляющих мероприятия по сохранению природной среды.

В условиях административно-командной системы среди мер материального поощрения практиковались налоговые льго­ты (освобождение от платежей в бюджет за производственные фонды природоохранного назначения), льготное кредитование капитального строительства природоохранных сооружений, пре­мирование по результатам экологической деятельности, оставле­ние в распоряжении предприятий и зачисление в фонды эконо­мического стимулирования части прибыли от реализации про­дукции, изготовленной из отходов производства.

Однако и эти рычаги были далеко не всегда эффективными. Бесплатные природоохранные фонды использовались чаще все­го нерационально, очистные сооружения были или перегруже­ны, или неисправны. На этапе перехода к рыночной модели хозяйствования глав­ным элементом экономического механизма природопользова­ния становится ценовое, или налоговое, регулирование. Все ин­струменты ценового регулирования,используемые у нас в хо­зяйственной практике, можно условно подразделить на поощ­рительные(льготное налогообложение, льготное кредито­вание и субсидирование природоохранных проектов, дотации на приобретение экологического оборудования, премирование по результатам природоохранной деятельности и т.п.), принудительные (ресурсные платежи, платежи за загрязнение, штрафы за превышение лимитов) и компенсационные,ме­ры (возмещение нанесенного ущерба, создание природоохран­ных фондов и др.).

По мере стабилизации экономики необходимо также посте­пенное освоение рыночных механизмов эколого-экономического регулирования путем создания рынка разрешений (лицензий) на загрязнение окружающей среды, что будет способство­вать привлечению средств производителей на решение природо­охранных задач, созданию рыночной инфраструктуры экологи­ческой сферы. Практическое внедрение этих рычагов сегодня в республике затруднено из-за необходимости разработки новых нормативов качества окружающей среды, адекватных совре­менной ситуации, обеспечения контроля за их выполнением, создания организационных структур по заключению сделок, введению экологического аудита. Однако о вы­сокой эффективности применяемых в Беларуси экономических методов говорить пока не приходится, поскольку на их реализа­ции сказывается общая кризисная социально-экономическая ситуация, осложненная инфляцией.

Все это ослабляет и дефор­мирует стимулы, действенные в условиях функционирования стабильной экономики. Кроме того, используемые у нас эконо­мические регуляторы недостаточно приспособлены к требовани­ям рыночных реформ. В период перехода к рынку очень важно оптимальное сочетание ценовой и налоговой политики. Цены на продукцию и сырье, например, в отраслях минерально-сырьево­го комплекса должны быть ориентированы на выгодность их по­лучения из отходов, что следует подкреплять налоговыми льго­тами на продукцию, производимую из отходов, и экономией на платежах за загрязнение, если максимально возможное их ко­личество улавливается и утилизируется.

Важно иметь в виду, что и в период становления рыночной экономики экономические рычаги управления тесно связаны с административными. Административные методы как бы очер­чивают область применения экономических механизмов, пос­кольку внедрение экологических платежей возможно лишь при жестко регламентируемой системе государственных стан­дартов, которая нуждается в совершенствовании.

4.
Рациональные системы отопления зданий и сооружений. Повышение эффективности систем отопления.

В хорошо изолированном доме низкого энергопотребления (ДНЭ) многие источники бесплатного тепла существенно снижают тепловую потребность по сравнению с плохо изолированным домом. Количество этой бесплатной энергии может сильно колебаться на протяжении дня. Поэтому отопительная система должна быстро и точно реагировать на эти колебания, чтобы эффективно использовать эту бесплатную энергию. Подача тепла должна и регулироваться и, при отсутствии потребности в тепле – прекращаться. В интересах динамичного регулирования общая масса отопительной системы должна быть как можно меньше по отношению к количеству отданного тепла.

Хорошо зарекомендовали себя плоские обогреватели с небольшим содержанием воды, конвекторы, или так называемые рамочные обогреватели.

Важное значение имеют специальные термовентили со встроенным приспособлением аналоговой регуляции.

Эффективны также системы воздушного отопления, комбинируемые с системами многократного использования воздушного тепла.

Не рекомендуется из-за инерции системы отопления полов, если они не связаны с использованием аккумулированной солнечной энергии. Отопительные системы должны быть хорошо продуманны на основании расчётов отопительной сети. С помощью предохранительных вентилей или дифференциального насоса нужно следить, чтобы регулирующие вентили не перегружались при малой потребности в тепле.

Нельзя также отказываться от общей центральной регуляции отопления, которая уменьшает или увеличивает приток тепла в зависимости от смены дня и ночи, а также отключает систему при отсутствии потребности в тепле.

Передача тепла. Критерием выбора для системы передачи тепла должно быть преимущественное потребление энергии и выброс вредных веществ на единицу произведённого необходимого тепла. Принимая во внимание малое теплопотребление односемейного ДНЭ, хорошим выбором с финансовой точки зрения является газ-комби-терм (отопление жилья с одновременным нагреванием воды). Газ-комби-терм является газовой колонкой с автоматическим регулированием мощности, которая греет воду в отопительной системе, поддерживающей заданную температуру в каждой комнате отдельно. Она же одновременно поддерживает горячей (60°С) воду в теплоизолированном баке для хозбытовых нужд. По желанию этот бак может быть соединён с солнечным коллектором, что окупается за несколько лет. Управляет работой всей системы блок автоматики.

Техника использования теплоты продуктов сгорания.

Принимая во внимание сохранение первичной энергии и общую энергетическую нагрузку на окружающую среду можно признать наилучшим решением механизм использования теплоты продуктов сгорания. Большие капитальные вложения этой системы окупаются благодаря лучшему использованию энергии (для газа около 10%) и долгим циклом работы.

При большом количестве потребляемой энергии или при соединении нескольких домашних хозяйств возможно использовать теплоэлектроцентрали (тепло от дизельной, угольной либо газовой теплоэлектростанции). Это является наилучшим выходом при условии коротких коммуникаций.

В связи с возможностью рекуперации тепла воздуха рекомендуется использование воздушных отопительных систем вместо систем с панельными радиаторами и горячей водой. При этом оббьем воздуха, принесённого системой обмена, нагревается в заданном режиме. Хотя такие отопительные системы оказываются очень дорогими в сравнении с обычным паровым отоплением, всё же они имеют ещё и такое преимущество, как интегрирование с системой вентиляции.

В одноквартирном доме коммуникации для горячей воды должны быть запланированы очень короткими, поскольку в таком случае можно реально сократить потери тепла. С помощью таймера необходимо также прекращать подачу тепла в периоды, когда потребности в тепле нет.

Получение горячей воды с помощью солнечной энергии.

Для частичного домашнего хозяйства это является самой эффективной возможностью использования обновляемой энергии. Солнечные батареи могут обеспечить около 50% годовой потребности в горячей воде. Причём с мая по сентябрь они могут полностью обеспечить эту потребность. При недостатке солнечного света данная система обеспечивает по крайней мере подогрев воды в верхней части теплообменника. Таким образом можно обеспечивать рациональное распределение энергии между системами. Все компоненты системы, такие, например, как коллекторные пластины, теплообменники, теплокоммуникации могут быть смонтированы в соответствии с потребностью и рационально соединены между собой. Установку можно произвести своими силами и таким образом уменьшить общую стоимость. Простейший солнечный коллектор, разработанный в Белорусском отделении Международной Академии экологии, предназначенный для установки на шиферные крыши, имеет себестоимость всего $ 10/м2
и по основным характеристикам соответствует западным образцам.

Не рекомендуются системы отопления с использованием электроэнергии. Рефлекторные отопительные системы (например, электроаккумуляторное отопление) не могут быть рекомендованы с экологической точки зрения, так как использование первичной энергии и выбросы более чем в два раза превышают аналогичные показатели систем на горючем топливе. Электрические теплонасосы с точки зрения использования первичной энергии и выброса вредных веществ приблизительно настолько же эффективны, как и газовые отопительные системы. К тому же, электрические теплонасосы значительно дороже газовых систем.

Контрольные задачи

1.
Рассчитать максимально допустимый уровень пестицидов в растительных продуктах, используя данные по собственному весу.