السير الذاتية صفات تحليل

ما هي أنواع الأهرامات البيئية التي يمكن عكسها. الأهرامات البيئية - هايبر ماركت المعرفة

نتيجة العلاقات الغذائية المعقدة بين الكائنات الحية المختلفة ، روابط غذائية (غذائية) أو سلاسل غذائية.تتكون السلسلة الغذائية عادة من عدة روابط:

المنتجين - المستهلكين - المحللات.

الهرم البيئي- كمية المادة النباتية التي تستخدم كأساس للتغذية أكبر بعدة مرات من الكتلة الكلية للحيوانات العاشبة ، وكتلة كل من الروابط اللاحقة السلسلة الغذائيةأقل من السابق (الشكل 54).

الهرم البيئي هو تمثيل بياني للعلاقة بين المنتجين والمستهلكين والمحللين في نظام بيئي.

أرز. 54. رسم تخطيطي مبسط للهرم الايكولوجي

أو أهرامات الأرقام (حسب كوروبكين ، 2006)

تم تطوير النموذج الرسومي للهرم في عام 1927 من قبل عالم الحيوان الأمريكي تشارلز إلتون. قاعدة الهرم هي المستوى الغذائي الأول - مستوى المنتجين ، وتتكون الطوابق التالية من الهرم بمستويات لاحقة - مستهلكين بأوامر مختلفة. ارتفاع جميع الكتل هو نفسه ، والطول يتناسب مع العدد أو الكتلة الحيوية أو الطاقة في المستوى المقابل. هناك ثلاث طرق لبناء الأهرامات البيئية.

1. هرم الأعداد (أرقام) تعكس عدد الكائنات الحية الفردية في كل مستوى (انظر الشكل 55). على سبيل المثال ، لإطعام ذئب واحد ، تحتاج على الأقل إلى عدد قليل من الأرانب التي يمكنه اصطيادها ؛ لإطعام هذه الأرانب ، تحتاج إلى عدد كبير من النباتات المختلفة. في بعض الأحيان يمكن عكس أهرامات الأرقام أو عكسها. وهذا ينطبق على سلاسل الغذاء في الغابات ، عندما تعمل الأشجار كمنتجين ، والحشرات كمستهلكين أساسيين. في هذه الحالة ، يكون مستوى المستهلكين الأساسيين أكثر ثراءً عدديًا من مستوى المنتجين (يتغذى عدد كبير من الحشرات على شجرة واحدة).

2. هرم الكتلة الحيويةنسبة كتل الكائنات الحية المختلفة المستويات الغذائية. عادة في biocenoses الأرضية الوزن الكليهناك منتجين أكثر من كل رابط لاحق. في المقابل ، تكون الكتلة الإجمالية للمستهلكين من الدرجة الأولى أكبر من مستهلكي الدرجة الثانية ، وهكذا. إذا كانت الكائنات الحية لا تختلف كثيرًا في الحجم ، فعادةً ما يُظهر الرسم البياني هرمًا متدرجًا بقمة متدرجة. لذلك ، لتكوين 1 كجم من لحم البقر ، هناك حاجة إلى 70-90 كجم من العشب الطازج.

في النظم البيئية المائية ، من الممكن أيضًا الحصول على هرم الكتلة الحيوية المقلوب أو المقلوب ، عندما تكون الكتلة الحيوية للمنتجين أقل من الكتلة الحيوية للمستهلكين ، وأحيانًا المُحلِّلات. على سبيل المثال ، في المحيط ، مع إنتاجية عالية نسبيًا من العوالق النباتية ، قد تكون كتلتها الإجمالية في لحظة معينة أقل من تلك الخاصة بالمستهلكين (الحيتان ، سمكة كبيرةوالمحار) (الشكل 55).



أرز. 55. أهرامات الكتلة الحيوية لبعض التكوينات الحيوية (حسب كوروبكين ، 2004):

ف - المنتجون RK - المستهلكون العاشبون ؛ الكمبيوتر الشخصي - المستهلكون آكلة اللحوم ؛

F ، العوالق النباتية ؛ 3 - العوالق الحيوانية (هرم الكتلة الحيوية في أقصى اليمين له منظر مقلوب)

تعكس أهرامات الأرقام والكتلة الحيوية ثابتةالأنظمة ، أي تحديد عدد أو الكتلة الحيوية للكائنات في فترة زمنية معينة. لا يعطون معلومات كاملةحول البنية الغذائية للنظام البيئي ، على الرغم من أنها تسمح بحل عدد من المشكلات العملية ، خاصة تلك المتعلقة بالحفاظ على استقرار النظم البيئية. هرم الأرقام يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، حساب القيمة المسموح بها لصيد الأسماك أو اصطياد الحيوانات خلال فترة الصيد دون عواقب على تكاثرها الطبيعي.

3. هرم الطاقة يعكس كمية تدفق الطاقة ، معدل مرور كتلة من الغذاء عبر السلسلة الغذائية. يتأثر هيكل التكاثر الحيوي إلى حد كبير ليس بكمية الطاقة الثابتة ، ولكن بمعدل إنتاج الغذاء (الشكل 56).

لقد ثبت أن الحد الأقصى لمقدار الطاقة المنقولة إلى المستوى الغذائي التالي يمكن أن يكون في بعض الحالات 30٪ من المستوى السابق ، وهذا في أفضل حالة. في العديد من السلاسل الغذائية الحيوية ، يمكن أن تكون قيمة الطاقة المنقولة 1٪ فقط.

أرز. 56. هرم الطاقة (قانون 10٪ أو 10: 1) ،

(حسب تسفيتكوفا ، 1999)

في عام 1942 ، صاغ عالم البيئة الأمريكي ر. ليندمان قانون هرم الطاقات (قانون 10 بالمائة) ، وفقًا لذلك ، في المتوسط ​​، ينتقل حوالي 10 ٪ من الطاقة المتلقاة من المستوى السابق للهرم البيئي من مستوى غذائي واحد عبر سلاسل الغذاء إلى مستوى غذائي آخر. يتم فقد بقية الطاقة مثل الإشعاع الحراري، الحركة ، إلخ. نتيجة لعمليات التمثيل الغذائي ، تفقد الكائنات الحية حوالي 90٪ من كل الطاقة التي تنفق على الحفاظ على نشاط حياتها في كل حلقة من حلقات السلسلة الغذائية.

إذا أكلت الأرنب 10 كجم كتلة النبات، ثم يمكن زيادة كتلته بمقدار 1 كجم. يزيد الثعلب أو الذئب ، الذي يأكل 1 كغم من الأرنب ، من كتلته بمقدار 100 غرام فقط ، وتكون هذه النسبة أقل بكثير في النباتات الخشبية بسبب ضعف امتصاص الكائنات للخشب. بالنسبة للأعشاب والطحالب ، تكون هذه القيمة أعلى من ذلك بكثير ، لأنها لا تحتوي على أنسجة يصعب هضمها. لكن النمط العامتظل عملية نقل الطاقة: طاقة أقل بكثير تمر عبر المستويات الغذائية العليا مقارنة بالمستويات السفلية.

هذا هو السبب في أنه لا يمكن أن تحتوي سلاسل الغذاء عادةً على أكثر من 3-5 (نادرًا 6) روابط ، ولا يمكن أن تتكون الأهرامات البيئية من عدد كبير من الطوابق. إلى الرابط الأخير من السلسلة الغذائية ، وكذلك إلى الطابق العلوي من الهرم البيئي ، سيكون هناك القليل من الطاقة بحيث لن تكون كافية إذا زاد عدد الكائنات الحية.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

عمل جيدإلى الموقع ">

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://allbest.ru

وزارة التربية والعلومالشباب والرياضة في أوكرانيا

NTU "KhPI"

قسم العمل والبيئة

مقال

حول موضوع: "الأهرامات البيئية"

انتهى الفن. غرام. MT-30b

مازانوفا داريا

فحصه البروفيسور. دريفال أ.

مدينة هاركوف

مقدمة

1. أهرامات الأعداد

2. أهرامات الكتلة الحيوية

3. أهرامات الطاقة

خاتمة

فهرس

مقدمة

الهرم البيئي هو تمثيل بياني للعلاقة بين المنتجين والمستهلكين من جميع المستويات (الحيوانات العاشبة والحيوانات المفترسة والأنواع التي تتغذى على الحيوانات المفترسة الأخرى) في النظام البيئي. تأثير الهرم في الشكل نماذج الرسوم البيانيةتم تطويره في عام 1927 بواسطة C. Elton.

قاعدة الهرم البيئي هي أن كمية المادة النباتية التي تعمل كأساس للسلسلة الغذائية أكبر بحوالي 10 مرات من كتلة الحيوانات العاشبة ، ولكل مستوى غذائي لاحق كتلة أقل بعشر مرات. تُعرف هذه القاعدة بقاعدة ليندمان أو قاعدة 10٪.

سلسلة من الأنواع المترابطة تستخرج تباعا المواد العضويةوالطاقة من المادة الغذائية الأصلية. كل رابط سابق في السلسلة الغذائية هو غذاء للرابط التالي.

فيما يلي مثال بسيط لهرم بيئي:

دع شخصًا واحدًا خلال العام يمكن إطعامه بـ 300 تراوت. للحصول على طعامهم ، هناك حاجة إلى 90 ألف الضفادع الصغيرة. لإطعام هذه الضفادع الصغيرة ، هناك حاجة إلى 27.000.000 حشرة تستهلك 1000 طن من العشب سنويًا. إذا كان الشخص يأكل الأطعمة النباتية ، فيمكن عندئذٍ التخلص من جميع الخطوات الوسيطة للهرم ، ومن ثم يمكن لـ1000 طن من الكتلة الحيوية النباتية إطعام 1000 مرة أكثر من الناس.

1. الأهراماتأعداد

لدراسة العلاقات بين الكائنات الحية في النظام البيئي و التمثيل البيانيبالنسبة لهذه العلاقات ، من الأنسب عدم استخدام مخططات الشبكة الغذائية ، ولكن استخدام الأهرامات البيئية. في هذه الحالة ، يتم حساب عدد الكائنات الحية المختلفة في منطقة معينة أولاً ، وتجميعها وفقًا لمستويات التغذية.

بعد هذه الحسابات ، يصبح من الواضح أن عدد الحيوانات يتناقص تدريجياً أثناء الانتقال من المستوى الغذائي الثاني إلى المستوى التالي. غالبًا ما يتجاوز عدد نباتات المستوى الغذائي الأول عدد الحيوانات التي تشكل المستوى الثاني. يمكن عرض هذا كهرم من الأرقام.

للراحة ، يمكن تمثيل عدد الكائنات الحية على مستوى غذائي معين كمستطيل ، يتناسب طوله (أو مساحته) مع عدد الكائنات الحية التي تعيش في منطقة معينة (أو في حجم معينإذا كان نظامًا بيئيًا مائيًا

2. الأهراماتالكتلة الحيوية

يمكن تجنب الإزعاج المرتبط باستخدام الأهرامات السكانية من خلال بناء أهرامات الكتلة الحيوية ، والتي تأخذ في الاعتبار الكتلة الإجمالية للكائنات الحية (الكتلة الحيوية) لكل مستوى غذائي.

لا يشمل تحديد الكتلة الحيوية حساب العدد فحسب ، بل يشمل أيضًا وزن الأفراد ، لذا فهذه عملية أكثر شاقة ، وتتطلب المزيد من الوقت والمعدات الخاصة.

وهكذا ، فإن المستطيلات في أهرامات الكتلة الحيوية تمثل كتلة الكائنات الحية لكل مستوى غذائي لكل وحدة مساحة أو حجم.

في أخذ العينات ، بعبارة أخرى ، يتم تحديد الكتلة الحيوية المزعومة ، أو المحصول الدائم ، دائمًا في نقطة زمنية معينة. من المهم أن نفهم أن هذه القيمة لا تحتوي على أي معلومات حول معدل تكوين الكتلة الحيوية (الإنتاجية) أو استهلاكها ؛ وإلا فقد تحدث أخطاء لسببين:

1. إذا كان معدل استهلاك الكتلة الحيوية (الخسارة بسبب الأكل) يتوافق تقريبًا مع معدل تكوينها ، فإن المحصول الدائم لا يشير بالضرورة إلى الإنتاجية ، أي كمية الطاقة والمواد التي تنتقل من مستوى غذائي إلى آخر في فترة معينةالوقت ، مثل عام.

لذلك ، في المراعي الخصبة والمستخدمة بكثافة ، قد يكون غلة الحشائش في الكرمة أقل ، وتكون الإنتاجية أعلى منها في المراعي الأقل خصوبة ، ولكنها قليلة الاستخدام للرعي.

2. يتميز المنتج الصغير ، مثل الطحالب ، بمعدل مرتفع من التجدد ، أي معدل مرتفع للنمو والتكاثر ، يوازنه الاستهلاك المكثف من قبل الكائنات الحية الأخرى والموت الطبيعي.

وبالتالي ، على الرغم من أن الكتلة الحيوية الدائمة قد تكون صغيرة مقارنة بالمنتجين الكبار (مثل الأشجار) ، إلا أن الإنتاجية قد لا تقل لأن الأشجار تتراكم الكتلة الحيوية على مدى فترة طويلة من الزمن.

بعبارة أخرى ، فإن العوالق النباتية التي لها نفس إنتاجية الشجرة سيكون لها كتلة حيوية أقل بكثير ، على الرغم من أنها يمكن أن تدعم نفس الكتلة من الحيوانات.

بشكل عام ، تتمتع مجموعات النباتات والحيوانات الكبيرة وطويلة العمر بمعدل تجديد أبطأ مقارنة بالنباتات والحيوانات الصغيرة وقصيرة العمر ، وتتراكم المادة والطاقة لفترة أطول.

تحتوي العوالق الحيوانية على كتلة حيوية أعلى من العوالق النباتية التي تتغذى عليها. هذا هو الحال بالنسبة لمجتمعات العوالق في البحيرات والبحار في أوقات معينة من السنة ؛ تتجاوز الكتلة الحيوية للعوالق النباتية الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية خلال "الإزهار" الربيعي ، ولكن في فترات أخرى تكون النسبة العكسية ممكنة. يمكن تجنب مثل هذه الحالات الشاذة الظاهرة باستخدام أهرامات الطاقة.

3. الأهراماتطاقة

الكتلة الحيوية لسكان النظام البيئي

ترتبط الكائنات الحية في النظام البيئي بقواسم مشتركة بين الطاقة والمغذيات. يمكن تشبيه النظام البيئي بأكمله بآلية واحدة تستهلك الطاقة والمغذيات للقيام بالعمل. تأتي المغذيات في البداية من المكون اللاأحيائي للنظام ، والتي تعود في النهاية إما كمخلفات أو بعد موت الكائنات الحية وتدميرها. وبالتالي ، يحدث تدوير المغذيات في النظام البيئي ، حيث تشارك المكونات الحية وغير الحية. القوة الدافعة وراء هذه الدورات هي في النهاية طاقة الشمس. تستخدم كائنات التمثيل الضوئي طاقة ضوء الشمس مباشرة ثم تنقلها إلى ممثلين آخرين للمكون الحيوي.

والنتيجة هي تدفق الطاقة والمغذيات عبر النظام البيئي. يمكن أن توجد الطاقة في أشكال مختلفة قابلة للتحويل مثل الميكانيكية والكيميائية والحرارية و الطاقة الكهربائية. يسمى الانتقال من شكل إلى آخر تحويل الطاقة. على عكس تدفق المادة في نظام بيئي دوري ، فإن تدفق الطاقة يشبه طريقًا باتجاه واحد. تستقبل النظم البيئية الطاقة من الشمس ، وتتغير تدريجياً من شكل إلى آخر ، وتتبدد في شكل حرارة ، وتضيع في الفضاء الخارجي اللامتناهي.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن العوامل المناخيةالمكونات اللاأحيائية ، مثل درجة الحرارة وحركة الغلاف الجوي والتبخر والتهطال ، يتم تنظيمها أيضًا من خلال العرض طاقة شمسية. وبالتالي ، فإن جميع الكائنات الحية عبارة عن محولات للطاقة ، وفي كل مرة يتم فيها تحويل الطاقة ، يُفقد جزء منها على شكل حرارة. في النهاية ، يتم تبديد كل الطاقة التي تدخل المكون الحيوي للنظام البيئي على شكل حرارة. في عام 1942 ، صاغ R.Lindemann قانون هرم الطاقات ، أو قانون (قاعدة) 10٪ ، والذي بموجبه ينتقل من مستوى تغذوي من الهرم الإيكولوجي إلى مستوى آخر ، مستواه الأعلى (على طول "السلم": المُحلل المستهلك المُنتِج) في المتوسط ​​حوالي 10٪ من الطاقة المتلقاة عند المستوى السابق للهرم البيئي.

التدفق العكسي المرتبط باستهلاك المواد والطاقة التي ينتجها المستوى الأعلى من الهرم البيئي إلى مستوياته الدنيا ، على سبيل المثال ، من الحيوانات إلى النباتات ، أضعف بكثير من 0.5٪ (حتى 0.25٪) من التدفق الكلي ، وبالتالي يمكننا التحدث عن دورة لا توجد طاقة في التكاثر الحيوي. إذا فقدت الطاقة عشرة أضعاف أثناء الانتقال إلى مستوى أعلى من الهرم البيئي ، فإن تراكم عدد من المواد ، بما في ذلك المواد السامة والمشعة ، يزداد بنفس النسبة تقريبًا.

هذه الحقيقة ثابتة في قاعدة التضخيم البيولوجي. هذا صحيح لجميع cenoses. مع تدفق مستمر للطاقة في الشبكة الغذائيةأو سلاسل من الكائنات الأرضية الأصغر ذات التمثيل الغذائي النوعي العالي تنتج كتلة حيوية أقل نسبيًا من تلك الأكبر.

لذلك ، بسبب اضطراب الطبيعة البشري المنشأ ، يتم سحق الفرد "المتوسط" الذي يعيش على الأرض ، ويتم إبادة الحيوانات والطيور الكبيرة ، بشكل عام ، أصبح جميع الممثلين الكبار للمملكة النباتية والحيوانية أكثر ندرة. يجب أن يؤدي هذا حتمًا إلى انخفاض عام في الإنتاجية النسبية للكائنات الأرضية والخلاف الديناميكي الحراري في النظم الحيوية ، بما في ذلك المجتمعات والتكاثر الحيوي.

يؤدي اختفاء الأنواع المكونة من أفراد كبيرة إلى تغيير بنية الطاقة المادية للسينوز. نظرًا لأن تدفق الطاقة الذي يمر عبر التكاثر الحيوي والنظام البيئي ككل لا يتغير عمليًا (وإلا سيكون هناك تغيير في نوع التكاثر) ، يتم تشغيل آليات التكاثر الحيوي أو البيئي: الكائنات الحية من نفس التغذية المجموعة ومستوى الهرم البيئي يحلان محل بعضهما البعض بشكل طبيعي. علاوة على ذلك ، تحل الأنواع الصغيرة محل الأنواع الكبيرة ، بينما يحل النوع الأقل تنظيمًا من الناحية التطورية مكانًا أكثر تنظيماً ، بينما يحل النوع الأكثر قابلية للتنقل وراثيًا محل النوع الأقل تنوعًا وراثيًا. لذلك ، عندما يتم إبادة ذوات الحوافر في السهوب ، يتم استبدالها بالقوارض ، وفي بعض الحالات بالحشرات العاشبة.

وبعبارة أخرى ، هو في الخلل البشري لتوازن الطاقة الطبيعي النظم البيئية في السهوبيجب البحث عن أحد أسباب زيادة غزو الجراد. في غياب الحيوانات المفترسة على مستجمعات المياه في جنوب سخالين ، في غابات الخيزران ، يلعب الجرذ الرمادي دورها.

ولعل هذه هي نفس الآلية لظهور الجديد أمراض معديةشخص. في بعض الحالات ، يكون ملف مكانة بيئية، وفي حالات أخرى ، تحرر مكافحة الأمراض وتدمير مسبباتها مثل هذه المكانة في البشر. حتى قبل 13 عامًا من اكتشاف فيروس نقص المناعة البشرية ، كان من المتوقع حدوث "مرض شبيه بالإنفلونزا شديد الخطورة".

خاتمة

من الواضح أن الأنظمة التي تتعارض مع المبادئ والقوانين الطبيعية غير مستقرة. أصبحت محاولات الحفاظ عليها مكلفة ومعقدة بشكل متزايد ، ومحكوم عليها بالفشل على أي حال.

بدراسة قوانين عمل النظم البيئية ، نتعامل مع تدفق الطاقة التي تمر عبر نظام بيئي معين. يعد معدل تراكم الطاقة في شكل مادة عضوية يمكن استخدامها كغذاء معلمة مهمة ، حيث إنها تحدد إجمالي تدفق الطاقة من خلال المكون الحيوي للنظام البيئي ، وبالتالي عدد (الكتلة الحيوية) للكائنات الحية التي يمكنها موجودة في النظام البيئي.

يعني "الحصاد" إزالة تلك الكائنات الحية أو أجزاء منها المستخدمة في الغذاء (أو لأغراض أخرى) من النظام البيئي. في الوقت نفسه ، من المستحسن أن ينتج النظام البيئي منتجات مناسبة للغذاء بأكثر الطرق فعالية. إدارة الطبيعة العقلانيةالسبيل الوحيد للخروج.

الهدف العام لإدارة الموارد الطبيعية هو اختيار أفضل أو أفضل الطرق لاستغلال النظم البيئية الطبيعية والاصطناعية (على سبيل المثال ، في الزراعة). علاوة على ذلك ، لا يعني الاستغلال الحصاد فحسب ، بل يعني أيضًا تأثير أنواع معينة من النشاط الاقتصاديعلى شروط وجود التكاثر الحيوي الطبيعي. لذلك ، الاستخدام الرشيد الموارد الطبيعيةينطوي على خلق إنتاج زراعي متوازن لا يستنفد التربة وموارد المياه ولا يلوث الأرض والغذاء ؛ المحافظة على المناظر الطبيعية وضمان نظافتها بيئة، والحفاظ على الأداء الطبيعي للنظم الإيكولوجية ومجمعاتها ، والحفاظ على التنوع البيولوجي للمجتمعات الطبيعية على هذا الكوكب.

قائمةالأدب

1. Reimers N. F. علم البيئة. م ، 1994.

2. Reimers N. F. القاموس البيولوجي الشعبي.

3. Nebel B. العلوم البيئية: كيف يعمل العالم. في مجلدين م: مير ، 1993.

4. إم دي جولدفين ، إن في كوزيفنيكوف ، وآخرون ، مشاكل الحياة في البيئة.

5. Revvel P. ، Revvel Ch. بيئة بيئتنا. م ، 1994.

استضافت على Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

    خصائص التركيب العمري للسكان. دراسة التغيرات في خصائصها البيولوجية الرئيسية (الوفرة ، الكتلة الحيوية ، التركيبة السكانية). أنواع التفاعلات البيئية بين الكائنات الحية. دور المنافسة في تقسيم الموائل.

    الملخص ، تمت الإضافة 07/08/2010

    مفهوم وتصنيف العامل البيئي. العلاقة بين المنتجين والمستهلكين على جميع المستويات في النظام البيئي. التلوث البيولوجي للبيئة. أنواع المسؤولية القانونية للمسؤولين عن المخالفات البيئية.

    العمل الرقابي ، تمت إضافة 02/12/2015

    مراعاة نسبة المراعي وسلاسل الفتات. بناء أهرامات السكان والكتلة الحيوية والطاقة. مقارنة السمات الرئيسية للأنظمة البيئية المائية والبرية. أنواع الدورات البيوجيوكيميائية في الطبيعة. مفهوم طبقة الأوزون في الستراتوسفير.

    العرض التقديمي ، تمت إضافة 10/19/2014

    الاختبار ، تمت إضافة 09/28/2010

    دور الطبيعة في حياة الإنسان والمجتمع. الميول الخاطئة في إدارة الطبيعة. العوامل البشرية من تغير الطبيعة. قوانين البيئة ب. كومونر. نماذج - توقعات عالمية لتطور الطبيعة والمجتمع. مفهوم الحتمية البيئية.

    الملخص ، تمت الإضافة 19/05/2010

    الخصائص الديناميكية والثابتة للمجموعات السكانية. دورة المادة وتدفق الطاقة في النظام البيئي. الأحكام الرئيسية لعقيدة المحيط الحيوي والنووسفير. إستراتيجية تنمية مستدامةالحضارة. العوامل البشرية لظهور عدم الاستقرار في المحيط الحيوي.

    دورة محاضرات أضيفت بتاريخ 10/16/2012

    التعرف على سمات المستويات الغذائية في النظام البيئي. النظر في أساسيات نقل المادة والطاقة على طول السلسلة الغذائية ، والتآكل والتحلل. تحليل قاعدة هرم المنتج البيولوجي - أنماط تكوين الكتلة الحيوية في السلاسل الغذائية.

    عرض تقديمي ، تمت الإضافة 01/21/2015

    مفهوم العناصر الحيوية. الدورة الطبيعية للكبريت. أنواع الأهرامات البيئية. أهرامات الكتلة الحيوية والوفرة والطاقة. "أجندة القرن الحادي والعشرين" ، مبادئ التنمية المستدامة. برنامج دعم بيلاروسيا للحكومة الألمانية.

    اختبار ، تمت إضافة 05/05/2012

    تعد Baikal epishura من أنواع العوالق الحيوانية السائدة في النظام البيئي لعمود مياه بايكال ، وديناميكيات سكانها كعامل محدد في العلاقات الغذائية في أعماق البحيرة. العلاقة بين الديناميات الموسمية للبنية العمرية والجنس والوفرة.

    المقالة ، تمت إضافتها في 06/02/2015

    الموطن ، التصنيف العوامل البيئية. تتدفق الطاقة في النظام البيئي ، الأهرامات البيئية. تدابير لمنع تلوث التربة بالنفايات والانبعاثات غير العضوية والقضاء عليه. الترخيص والاتفاق والقيود على استخدام الطبيعة.

الهرم البيئي- صور بيانية للعلاقة بين المنتجين والمستهلكين من جميع المستويات (العواشب والحيوانات المفترسة والأنواع التي تتغذى على الحيوانات المفترسة الأخرى) في النظام البيئي.

اقترح عالم الحيوان الأمريكي تشارلز إلتون في عام 1927 تصوير هذه العلاقات بشكل تخطيطي.

في التمثيل التخطيطي ، يظهر كل مستوى على شكل مستطيل ، طول أو مساحة تتوافق مع القيم العددية لرابط السلسلة الغذائية (هرم إلتون) ، أو كتلتها أو طاقتها. تُنشئ المستطيلات المرتبة في تسلسل معين أهرامًا بأشكال مختلفة.

قاعدة الهرم هي المستوى الغذائي الأول - مستوى المنتجين ، تتشكل الطوابق اللاحقة للهرم من خلال المستويات التالية من السلسلة الغذائية - مستهلكون لمختلف الطلبات. ارتفاع جميع الكتل في الهرم هو نفسه ، والطول يتناسب مع العدد أو الكتلة الحيوية أو الطاقة في المستوى المقابل.

تتميز الأهرامات البيئية اعتمادًا على المؤشرات التي تم على أساسها بناء الهرم. في الوقت نفسه ، بالنسبة لجميع الأهرامات ، يتم وضع القاعدة الرئيسية ، والتي بموجبها في أي نظام بيئي المزيد من النباتاتمن الحيوانات ، الحيوانات العاشبة أكثر من الحيوانات آكلة اللحوم ، الحشرات من الطيور.

بناءً على قاعدة الهرم البيئي ، من الممكن تحديد أو حساب النسب الكمية أنواع مختلفةنباتات وحيوانات طبيعية ومصطنعة النظم البيئيةأوه. على سبيل المثال ، يحتاج 1 كجم من كتلة حيوان البحر (الفقمة ، الدلفين) إلى 10 كجم من الأسماك التي يتم تناولها ، وتحتاج هذه الـ 10 كجم بالفعل إلى 100 كجم من طعامها - اللافقاريات المائية ، والتي بدورها تحتاج إلى تناول 1000 كجم من الطحالب والبكتيريا لتشكيل مثل هذه الكتلة. في هذه القضيةسيكون الهرم البيئي مستدامًا.

ومع ذلك ، كما تعلم ، هناك استثناءات لكل قاعدة ، والتي سيتم أخذها في الاعتبار في كل نوع من أنواع الأهرامات البيئية.

أنواع الأهرامات البيئية

  1. أهرامات الأعداد- في كل مستوى ، يتم تأجيل عدد الكائنات الحية الفردية

يعكس هرم الأرقام نمطاً واضحاً اكتشفه إلتون: عدد الأفراد الذين يشكلون سلسلة متسلسلة من الروابط من المنتجين إلى المستهلكين يتناقص باطراد (الشكل 3).

على سبيل المثال ، لإطعام ذئب واحد ، تحتاج على الأقل إلى عدد قليل من الأرانب التي يمكنه اصطيادها ؛ لإطعام هذه الأرانب ، تحتاج إلى عدد كبير من النباتات المختلفة. في هذه الحالة ، سيبدو الهرم كمثلث بقاعدة عريضة تتناقص لأعلى.

ومع ذلك ، فإن هذا الشكل من هرم الأعداد ليس نموذجيًا لجميع النظم البيئية. في بعض الأحيان يمكن عكسها أو عكسها. وهذا ينطبق على سلاسل الغذاء في الغابات ، عندما تعمل الأشجار كمنتجين ، والحشرات كمستهلكين أساسيين. في هذه الحالة ، يكون مستوى المستهلكين الأساسيين أكثر ثراءً عدديًا من مستوى المنتجين (يتغذى عدد كبير من الحشرات على شجرة واحدة) ، وبالتالي فإن أهرامات الأرقام هي الأقل إفادة والأقل دلالة ، أي يعتمد عدد الكائنات الحية من نفس المستوى الغذائي إلى حد كبير على حجمها.

  1. أهرامات الكتلة الحيوية- يميز الكتلة الجافة أو الرطبة الكلية للكائنات عند مستوى غذائي معين ، على سبيل المثال ، بوحدات الكتلة لكل وحدة مساحة - جم / م 2 ، كجم / هكتار ، طن / كم 2 أو لكل حجم - جم / م 3 (الشكل .4)

عادة ، في biocenoses الأرضية ، يكون إجمالي كتلة المنتجين أكبر من كل رابط لاحق. في المقابل ، تكون الكتلة الإجمالية للمستهلكين من الدرجة الأولى أكبر من مستهلكي الدرجة الثانية ، وهكذا.

في هذه الحالة (إذا كانت الكائنات الحية لا تختلف كثيرًا في الحجم) ، سيبدو الهرم أيضًا كمثلث بقاعدة عريضة تتناقص لأعلى. ومع ذلك ، هناك استثناءات كبيرة لهذه القاعدة. على سبيل المثال ، في البحار ، تكون الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية العاشبة أكبر بكثير (أحيانًا 2-3 مرات) من الكتلة الحيوية للعوالق النباتية ، والتي يتم تمثيلها بشكل أساسي بواسطة الطحالب أحادية الخلية. ويفسر ذلك حقيقة أن الطحالب تأكلها العوالق الحيوانية بسرعة كبيرة ، لكن معدل انقسام خلاياها المرتفع جدًا يحميها من الأكل الكامل.

بشكل عام ، تتميز التكاثر الحيوي الأرضي ، حيث يكون المنتجون كبيرًا ويعيشون طويلًا نسبيًا ، بأهرامات مستقرة نسبيًا ذات قاعدة عريضة. في النظم الإيكولوجية المائية ، حيث يكون المنتجون صغار الحجم ودورات حياة قصيرة ، يمكن عكس هرم الكتلة الحيوية أو قلبه (يشير إلى الأسفل). لذلك ، في البحيرات والبحار ، تتجاوز كتلة النباتات كتلة المستهلكين إلا خلال فترة الإزهار (الربيع) ، وفي بقية العام قد ينعكس الوضع.

تعكس أهرامات الأرقام والكتلة الحيوية إحصائيات النظام ، أي أنها تميز عدد أو الكتلة الحيوية للكائنات في فترة زمنية معينة. فهي لا توفر معلومات كاملة حول الهيكل الغذائي للنظام البيئي ، على الرغم من أنها تسمح بحل عدد من المشكلات العملية ، خاصة تلك المتعلقة بالحفاظ على استقرار النظم البيئية.

هرم الأرقام يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، حساب القيمة المسموح بها لصيد الأسماك أو اصطياد الحيوانات خلال فترة الصيد دون عواقب على تكاثرها الطبيعي.

  1. أهرامات الطاقة- يوضح حجم تدفق الطاقة أو الإنتاجية عند المستويات المتتالية (الشكل 5).

على عكس أهرامات الأرقام والكتلة الحيوية ، والتي تعكس إحصائيات النظام (عدد الكائنات الحية في لحظة معينة) ، فإن هرم الطاقة يعكس صورة سرعة مرور كتلة من الغذاء (كمية الطاقة) ) من خلال كل مستوى غذائي من السلسلة الغذائية ، يعطي الصورة الأكثر اكتمالا للتنظيم الوظيفي للمجتمعات.

لا يتأثر شكل هذا الهرم بالتغيرات في حجم وكثافة التمثيل الغذائي للأفراد ، وإذا تم أخذ جميع مصادر الطاقة في الاعتبار ، فسيكون للهرم دائمًا مظهر نموذجي بقاعدة عريضة وقمة مستدقة. عند بناء هرم من الطاقة ، غالبًا ما يتم إضافة مستطيل إلى قاعدته ، مما يدل على تدفق الطاقة الشمسية.

في عام 1942 ، صاغ عالم البيئة الأمريكي ر. المستوى الغذائي من خلال سلاسل الغذاء إلى مستوى غذائي آخر. يتم فقدان باقي الطاقة على شكل إشعاع حراري ، وحركة ، وما إلى ذلك. تفقد الكائنات الحية ، نتيجة لعمليات التمثيل الغذائي ، حوالي 90٪ من كل الطاقة التي يتم إنفاقها للحفاظ على نشاطها الحيوي في كل حلقة من حلقات السلسلة الغذائية.

إذا أكلت أرنبة 10 كجم من المادة النباتية ، فقد يزيد وزنها بمقدار 1 كجم. يزيد الثعلب أو الذئب ، الذي يأكل 1 كغم من الأرنب ، من كتلته بمقدار 100 غرام فقط ، وتكون هذه النسبة أقل بكثير في النباتات الخشبية بسبب ضعف امتصاص الكائنات للخشب. بالنسبة للأعشاب والطحالب ، تكون هذه القيمة أعلى من ذلك بكثير ، لأنها لا تحتوي على أنسجة يصعب هضمها. ومع ذلك ، فإن الانتظام العام لعملية نقل الطاقة لا يزال قائما: تمر طاقة أقل بكثير عبر المستويات الغذائية العليا مقارنة بالمستويات السفلية.

ضع في اعتبارك تحويل الطاقة في نظام بيئي باستخدام مثال سلسلة غذائية بسيطة للمراعي ، حيث لا يوجد سوى ثلاثة مستويات غذائية.

  1. المستوى - النباتات العشبية ،
  2. المستوى - الثدييات العاشبة ، على سبيل المثال ، الأرانب البرية
  3. المستوى - الثدييات المفترسة ، على سبيل المثال ، الثعالب

يتم إنشاء العناصر الغذائية أثناء عملية التمثيل الضوئي بواسطة النباتات مواد غير عضوية(ماء، ثاني أكسيد الكربون، والأملاح المعدنية ، وما إلى ذلك) باستخدام طاقة ضوء الشمس من المواد العضوية والأكسجين ، وكذلك ATP. جزء من الطاقة الكهرومغناطيسية اشعاع شمسيبينما تتحول إلى طاقة روابط كيميائيةالمواد العضوية المركبة.

تسمى جميع المواد العضوية التي تم إنشاؤها أثناء عملية التمثيل الضوئي بالإنتاج الأولي الإجمالي (GPP). يتم إنفاق جزء من طاقة الإنتاج الأولي الإجمالي على التنفس ، مما يؤدي إلى تكوين صافي الإنتاج الأولي (NPP) ، وهو نفس المادة التي تدخل المستوى الغذائي الثاني وتستخدمها الأرانب البرية.

دع المدرج يحتوي على 200 وحدة تقليدية من الطاقة ، وتكاليف محطات التنفس (R) تكون 50٪ ، أي 100 وحدة تقليدية للطاقة. ثم سيساوي صافي الإنتاج الأولي: NPP = WPP - R (100 = 200-100) ، أي في المستوى الغذائي الثاني ، ستتلقى الأرانب 100 وحدة تقليدية من الطاقة.

ومع ذلك ، بسبب أسباب مختلفةالأرانب البرية قادرة على استهلاك نسبة معينة فقط من NPP (وإلا ستختفي موارد تطوير المادة الحية) ، ولكن جزءًا كبيرًا منها ، في شكل مخلفات عضوية ميتة (أجزاء نباتية تحت الأرض ، وخشب صلب من السيقان ، الفروع ، وما إلى ذلك) لا يمكن أن تأكله الأرانب البرية. يدخل في سلاسل الغذاء المخلفات و (أو) يتحلل بواسطة المُحلِّلات (F). يذهب الجزء الآخر لبناء خلايا جديدة (حجم السكان ، نمو الأرانب - P) وضمان استقلاب الطاقة أو التنفس (R).

في هذه الحالة ، وفقًا لنهج التوازن ، ستبدو معادلة التوازن لاستهلاك الطاقة (C) كما يلي: C = P + R + F ، أي سيتم إنفاق الطاقة المستلمة في المستوى الغذائي الثاني ، وفقًا لقانون ليندمان ، من أجل النمو السكاني - P - 10 ٪ ، وسيتم إنفاق 90 ٪ المتبقية على التنفس وإزالة الطعام غير المهضوم.

وهكذا ، في النظم البيئية مع زيادة في المستوى الغذائي ، هناك انخفاض سريع في الطاقة المتراكمة في أجسام الكائنات الحية. من هذا يتضح لماذا سيكون كل مستوى لاحق دائمًا أقل من المستوى السابق ولماذا لا يمكن أن تحتوي السلاسل الغذائية عادةً على أكثر من 3-5 (نادرًا 6) روابط ، ولا يمكن أن تتكون الأهرامات البيئية من عدد كبير من الطوابق: حتى النهاية سيتلقى رابط السلسلة الغذائية بنفس الطريقة التي يحصل بها الطابق العلوي من الهرم البيئي القليل من الطاقة بحيث لن يكون كافياً في حالة زيادة عدد الكائنات الحية.

مثل هذا التسلسل والتبعية لمجموعات الكائنات الحية المرتبطة في شكل مستويات غذائية هو تدفق المادة والطاقة في التكاثر الحيوي ، وهو أساس تنظيمه الوظيفي.

في أي سلسلة غذائية ، لا يتم استخدام جميع الأطعمة لنمو الفرد ، أي لتراكم كتلتها الحيوية. يتم إنفاق جزء منه لتغطية تكاليف طاقة الجسم (التنفس ، الحركة ، التكاثر ، الحفاظ على درجة حرارة الجسم).

في الوقت نفسه ، لا يمكن معالجة الكتلة الحيوية لوصلة واحدة بشكل كامل بالوصلة التالية ، وفي كل رابط لاحق من السلسلة الغذائية ، يحدث انخفاض في الكتلة الحيوية.

في المتوسط ​​، يُعتقد أن حوالي 10 ٪ فقط من الكتلة الحيوية والطاقة المرتبطة بها تمر من كل مستوى غذائي إلى المستوى التالي ، أي دائمًا ما يكون إنتاج الكائنات الحية لكل مستوى تغذوي لاحق أقل في المتوسط ​​بمقدار 10 أضعاف إنتاج المستوى السابق.

لذلك ، على سبيل المثال ، في المتوسط ​​، يتكون 100 كجم من الكتلة الحيوية للحيوانات العاشبة (المستهلكون من الدرجة الأولى) من 1000 كجم من النباتات. يمكن للحيوانات آكلة اللحوم (المستهلكون من الدرجة الثانية) ، التي تأكل العواشب ، أن تصنع 10 كجم من كتلتها الحيوية من هذه الكمية ، والحيوانات المفترسة (المستهلكون) الترتيب الثالث) التي تتغذى على الحيوانات آكلة اللحوم تصنع 1 كجم فقط من كتلتها الحيوية.

هكذا , إجمالي الكتلة الحيوية ، والطاقة الموجودة فيها ، وكذلك عدد الأفراد يتناقص تدريجياً كلما صعد المرء إلى المستويات الغذائية.

تم تسمية هذا النمط قواعد الهرم البيئي.

تمت دراسة هذه الظاهرة لأول مرة بواسطة C. Elton (1927) وأطلق عليها اسمه هرم الأعداد أو هرم إلتون.

الهرم البيئي - هذا تمثيل بياني للعلاقة بين المنتجين والمستهلكين للطلبات المختلفة ، معبراً عنها بوحدات الكتلة الحيوية (هرم الكتلة الحيوية) ، عدد الأفراد (الهرم السكاني) أو الطاقة الموجودة في كتلة المادة الحية (هرم الطاقة) (الشكل 6).

الشكل 6. رسم تخطيطي للهرم البيئي.

يعبر الهرم البيئي عن الهيكل الغذائي للنظم البيئية في شكل هندسي.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الأهرامات البيئية: هرم الأرقام (الأرقام) ، هرم الكتلة الحيوية وهرم الطاقة.

1) أهرامات الأعداد، بناءً على عدد الكائنات الحية لكل مستوى غذائي ؛ 2) أهرامات الكتلة الحيوية، والتي تستخدم الكتلة الكلية (الجافة عادة) للكائنات الحية في كل مستوى غذائي ؛ 3) أهرامات الطاقة، مع الأخذ في الاعتبار كثافة الطاقة للكائنات الحية لكل مستوى غذائي.

أهرامات الطاقةتعتبر الأهم ، لأنها تشير مباشرة إلى أساس العلاقات الغذائية - تدفق الطاقة اللازمة لحياة أي كائن حي.

هرم الأعداد (أرقام)

يعكس هرم الأرقام (الأرقام) أو هرم إلتون عدد الكائنات الحية الفردية في كل مستوى غذائي.

الهرم السكاني هو أبسط تقريب لدراسة التركيب الغذائي لنظام بيئي.

في الوقت نفسه ، يتم حساب عدد الكائنات الحية في منطقة معينة أولاً ، وتجميعها حسب المستويات الغذائية وتقديمها كمستطيل ، يتناسب طولها (أو مساحتها) مع عدد الكائنات الحية التي تعيش في منطقة معينة ( أو في حجم معين ، إذا كان نظامًا بيئيًا مائيًا).

يمكن أن يكون للهرم السكاني شكل منتظم ، أي مستدق للأعلى (صحيح أو مستقيم) ، ويمكن أن يكون أعلى مقلوب لأسفل (مقلوب أو معكوس) شكل 7.

يمين (مستقيم) مقلوب (مقلوب)

(بركة ، بحيرة ، مرج ، سهوب ، مرعى ، إلخ.) (غابة معتدلة في الصيف ، إلخ.)

الشكل 7. هرم الأعداد (1 - صحيح ؛ 2 - معكوس)

الهرم السكاني له شكل منتظم ، أي يضيق عند الانتقال من مستوى المنتجين إلى المستويات الغذائية الأعلى ، للنظم الإيكولوجية المائية (البركة ، البحيرة ، إلخ) والنظم الإيكولوجية الأرضية (المروج ، السهوب ، المراعي ، إلخ).

على سبيل المثال:

    1000 عوالق نباتية في بركة صغيرة يمكنها إطعام 100 من القشريات الصغيرة - مستهلكون من الدرجة الأولى ، والتي بدورها ستطعم 10 أسماك - مستهلكين من الدرجة الثانية ، وهو ما يكفي لإطعام سمكة واحدة - مستهلكين من الدرجة الثالثة.

ينقلب هرم الوفرة لبعض النظم البيئية ، مثل الغابات المعتدلة.

على سبيل المثال:

    في غابة المنطقة المعتدلة في الصيف ، هناك عدد صغير من الأشجار الكبيرة - يقوم المنتجون بتزويد الطعام لعدد كبير من الحشرات والطيور الصغيرة الحجم - مستهلكين من الدرجة الأولى.

ومع ذلك ، في علم البيئة ، نادرًا ما يتم استخدام الهرم السكاني ، نظرًا للعدد الكبير من الأفراد في كل مستوى غذائي ، فمن الصعب جدًا عرض بنية التكاثر الحيوي على نفس النطاق.

هرم الكتلة الحيوية

يعكس هرم الكتلة الحيوية بشكل أكمل العلاقات الغذائية في النظام البيئي ، لأنه يأخذ في الاعتبار الكتلة الإجمالية للكائنات الحية (الكتلة الحيوية) لكل مستوى غذائي.

المستطيلات في أهرامات الكتلة الحيوية عرض كتلة الكائنات الحية لكل مستوى غذائي ، لكل وحدة مساحة أو حجم.

لا يمكن أن تكون أهرامات الكتلة الحيوية ، وكذلك أهرامات الوفرة ، منتظمة الشكل فحسب ، بل يمكن أيضًا أن تكون مقلوبة (معكوسة) الشكل 8.

مستهلكو الترتيب الثالث

المستهلكين من الدرجة الثانية

المستهلكين من الدرجة الأولى

منتجين

يمين (مستقيم) مقلوب (مقلوب)

(النظم البيئية الأرضية: (النظم البيئية المائية: البحيرة ،

المروج والحقول وما إلى ذلك) البرك وخاصة البحرية

النظم البيئية)

الشكل 7. هرم الكتلة الحيوية (1 - صحيح ؛ 2 - مقلوب)

بالنسبة لمعظم النظم الإيكولوجية الأرضية (المروج ، الحقل ، إلخ) ، تنخفض الكتلة الحيوية الكلية لكل مستوى غذائي لاحق من السلسلة الغذائية.

يؤدي هذا إلى إنشاء هرم الكتلة الحيوية ، حيث يسيطر المنتجون بشكل كبير ، ويتناقص تدريجياً المستويات الغذائية للمستهلكين فوقهم ، أي هرم الكتلة الحيوية له شكل منتظم.

على سبيل المثال:

    في المتوسط ​​، من بين 1000 كجم من النباتات ، يتم تكوين 100 كجم من جسم الحيوانات العاشبة - مستهلكين من الدرجة الأولى (نباتات نباتية). الحيوانات آكلة اللحوم - يمكن للمستهلكين من الدرجة الثانية ، الذين يأكلون الحيوانات العاشبة ، تصنيع 10 كجم من كتلتهم الحيوية من هذه الكمية. والحيوانات المفترسة - المستهلكون من الدرجة الثالثة ، الذين يأكلون آكلات اللحوم ، يصنعون 1 كجم فقط من كتلتهم الحيوية.

في النظم الإيكولوجية المائية (بحيرة ، بركة ، إلخ) ، يمكن عكس هرم الكتلة الحيوية ، حيث تسود الكتلة الحيوية للمستهلكين على الكتلة الحيوية للمنتجين.

ويفسر ذلك حقيقة أن المنتج في النظم الإيكولوجية المائية هو العوالق النباتية المجهرية ، التي تنمو وتتكاثر بسرعة) ، والتي توفر باستمرار الغذاء الحي بكميات كافية للمستهلكين الذين ينمون ويتكاثرون ببطء أكبر. العوالق الحيوانية (أو الحيوانات الأخرى التي تتغذى على العوالق النباتية) تتراكم الكتلة الحيوية على مدى سنوات وعقود ، في حين أن العوالق النباتية لها عمر قصير للغاية (عدة أيام أو ساعات).

وزارة التربية والتعليم والعلوم في الاتحاد الروسي

الوطنية للبحوث

جامعة إيركوتسك التقنية الحكومية

مراسلات - مسائية أعضاء هيئة التدريس

قسم التخصصات التربوية العامة


امتحانفي علم البيئة


أكمله: Yakovlev V.Ya

رقم دفتر السجل: 13150837

المجموعة: EPbz-13-2


إيركوتسك 2015


1. أعط مفهوم العامل البيئي. تصنيف العوامل البيئية

2. الأهرامات البيئية وخصائصها

3. ما يسمى التلوث البيولوجي للبيئة؟

4. ما هي أنواع مسؤولية المسؤولين عن الانتهاكات البيئية؟

فهرس


1. أعط مفهوم العامل البيئي. تصنيف العوامل البيئية


الموطن هو ذلك الجزء من الطبيعة الذي يحيط بالكائن الحي والذي يتفاعل معه بشكل مباشر. مكونات وخصائص البيئة متنوعة وقابلة للتغيير. يعيش أي كائن حي في عالم متغير معقد ، يتكيف معه باستمرار وينظم نشاط حياته وفقًا لتغيراته.

تسمى الخصائص المنفصلة أو أجزاء من البيئة التي تؤثر على الكائنات بالعوامل البيئية. العوامل البيئية متنوعة. قد تكون ضرورية أو ، على العكس من ذلك ، ضارة بالكائنات الحية ، أو تعزز أو تعوق بقائها وتكاثرها. العوامل البيئية لها طبيعة مختلفة وخصوصية العمل.

العوامل غير الحيوية- درجة الحرارة ، والضوء ، والإشعاع المشع ، والضغط ، ورطوبة الهواء ، وتركيب المياه المالحة ، والرياح ، والتيارات ، والتضاريس - هذه كلها خصائص للطبيعة غير الحية التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية. من بينها تتميز:

العوامل الفيزيائية - مثل هذه العوامل ، مصدرها حالة أو ظاهرة فيزيائية (على سبيل المثال ، درجة الحرارة ، الضغط ، الرطوبة ، حركة الهواء ، إلخ).

العوامل الكيميائية- العوامل التي ترجع إلى التركيب الكيميائي للبيئة (ملوحة الماء ، محتوى الأكسجين في الهواء ، إلخ).

العوامل المؤثرة (التربة) - مجموعة من الخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للتربة و الصخورالتي تؤثر على الكائنات الحية التي هي موطنها ونظام جذر النباتات (الرطوبة ، بنية التربة ، محتوى المغذيات ، إلخ).

العوامل الحيوية هي جميع أشكال تأثير الكائنات الحية على بعضها البعض. كل كائن حي يواجه باستمرار بشكل مباشر أو تأثير غير مباشرالبعض الآخر ، يتعامل مع ممثلي الأنواع الخاصة به والأنواع الأخرى - النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة - يعتمد عليهم وهو بحد ذاته له تأثير عليهم. محيط ب عالم عضوي- جزء لا يتجزأ من بيئة كل كائن حي.

العوامل البشرية هي جميع أشكال النشاط مجتمع انساني، والتي تؤدي إلى تغيير في الطبيعة ، باعتبارها موطنًا لأنواع أخرى ، أو تؤثر بشكل مباشر على حياتها. في مجرى تاريخ البشرية ، تطور الصيد الأول ، ثم زراعةوالصناعة والنقل قد غيرت طبيعة كوكبنا بشكل كبير. تستمر أهمية التأثيرات البشرية على العالم الحي للأرض في النمو بسرعة.

المجموعات التالية مميزة العوامل البشرية:

تغيير الهيكل سطح الأرض;

التغييرات في تكوين المحيط الحيوي ، وتداول وتوازن المواد المكونة له ؛

التغييرات في توازن الطاقة والحرارة للأقسام والمناطق الفردية ؛

التغييرات التي تم إجراؤها على الكائنات الحية.

شروط الوجود هي مجموعة من عناصر البيئة الضرورية للكائن الحي ، والتي معها في وحدة لا تنفصم والتي بدونها لا يمكن أن توجد. تسمى عناصر البيئة الضرورية للجسم أو التي تؤثر سلبًا عليها بالعوامل البيئية. في الطبيعة ، لا تعمل هذه العوامل بمعزل عن بعضها البعض ، ولكن في شكل مجمع معقد. إن مجموعة العوامل البيئية ، التي بدونها لا يمكن أن يوجد الكائن الحي ، هي شروط وجود هذا الكائن الحي.

جميع تكيفات الكائنات الحية للوجود في ظروف مختلفةتم تطويره تاريخيًا. نتيجة لذلك ، محددة لكل المنطقة الجغرافيةتجمعات من النباتات والحيوانات.

العوامل البيئية:

الابتدائية - الضوء والحرارة والرطوبة والغذاء وما إلى ذلك ؛

معقد؛

أنثروبوجين.

يتميز تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية بأنماط كمية ونوعية معينة. وجد عالم الكيمياء الزراعية الألماني J. Liebig ، الذي لاحظ تأثير الأسمدة الكيماوية على النباتات ، أن الحد من جرعة أي منها يؤدي إلى تأخر النمو. سمحت هذه الملاحظات للعالم بصياغة قاعدة تسمى قانون الحد الأدنى (1840).


2. الأهرامات البيئية وخصائصها


الهرم البيئي هو تمثيل بياني للعلاقة بين المنتجين والمستهلكين من جميع المستويات (الحيوانات العاشبة والحيوانات المفترسة والأنواع التي تتغذى على الحيوانات المفترسة الأخرى) في النظام البيئي.

اقترح عالم الحيوان الأمريكي تشارلز إلتون في عام 1927 تصوير هذه العلاقات بشكل تخطيطي.

في التمثيل التخطيطي ، يظهر كل مستوى على شكل مستطيل ، طول أو مساحة تتوافق مع القيم العددية لرابط السلسلة الغذائية (هرم إلتون) ، أو كتلتها أو طاقتها. تُنشئ المستطيلات المرتبة في تسلسل معين أهرامًا بأشكال مختلفة.

قاعدة الهرم هي المستوى الغذائي الأول - مستوى المنتجين ، تتشكل الطوابق اللاحقة للهرم من خلال المستويات التالية من السلسلة الغذائية - مستهلكون لمختلف الطلبات. ارتفاع جميع الكتل في الهرم هو نفسه ، والطول يتناسب مع العدد أو الكتلة الحيوية أو الطاقة في المستوى المقابل.

تتميز الأهرامات البيئية اعتمادًا على المؤشرات التي تم على أساسها بناء الهرم. في الوقت نفسه ، بالنسبة لجميع الأهرامات ، يتم وضع القاعدة الأساسية ، والتي بموجبها يوجد في أي نظام بيئي نباتات أكثر من الحيوانات ، والحيوانات العاشبة أكثر من الحيوانات آكلة اللحوم ، والحشرات أكثر من الطيور.

استنادًا إلى قاعدة الهرم البيئي ، من الممكن تحديد أو حساب النسب الكمية لمختلف الأنواع النباتية والحيوانية في النظم البيئية الطبيعية والمصطنعة. على سبيل المثال ، يحتاج 1 كجم من كتلة حيوان البحر (الفقمة ، الدلفين) إلى 10 كجم من الأسماك التي يتم تناولها ، وتحتاج هذه الـ 10 كجم بالفعل إلى 100 كجم من طعامها - اللافقاريات المائية ، والتي بدورها تحتاج إلى تناول 1000 كجم من الطحالب والبكتيريا لتشكيل مثل هذه الكتلة. في هذه الحالة ، سيكون الهرم البيئي مستقرًا.

ومع ذلك ، كما تعلم ، هناك استثناءات لكل قاعدة ، والتي سيتم أخذها في الاعتبار في كل نوع من أنواع الأهرامات البيئية.


أنواع الأهرامات البيئية

أهرامات الأرقام - في كل مستوى ، يتم تأجيل عدد الكائنات الفردية

يعكس هرم الأرقام نمطاً واضحاً اكتشفه إلتون: عدد الأفراد الذين يشكلون سلسلة متسلسلة من الروابط من المنتجين إلى المستهلكين يتناقص باطراد (الشكل 3).

على سبيل المثال ، لإطعام ذئب واحد ، تحتاج على الأقل إلى عدد قليل من الأرانب التي يمكنه اصطيادها ؛ لإطعام هذه الأرانب ، تحتاج إلى عدد كبير من النباتات المختلفة. في هذه الحالة ، سيبدو الهرم كمثلث بقاعدة عريضة تتناقص لأعلى.

ومع ذلك ، فإن هذا الشكل من هرم الأعداد ليس نموذجيًا لجميع النظم البيئية. في بعض الأحيان يمكن عكسها أو عكسها. وهذا ينطبق على سلاسل الغذاء في الغابات ، عندما تعمل الأشجار كمنتجين ، والحشرات كمستهلكين أساسيين. في هذه الحالة ، يكون مستوى المستهلكين الأساسيين أكثر ثراءً عدديًا من مستوى المنتجين (يتغذى عدد كبير من الحشرات على شجرة واحدة) ، وبالتالي فإن أهرامات الأرقام هي الأقل إفادة والأقل دلالة ، أي يعتمد عدد الكائنات الحية من نفس المستوى الغذائي إلى حد كبير على حجمها.


أهرامات الكتلة الحيوية - يميز إجمالي الكتلة الجافة أو الرطبة للكائنات عند مستوى غذائي معين ، على سبيل المثال ، بوحدات الكتلة لكل وحدة مساحة - جم / م 2 ، كجم / هكتار ، طن / كم 2 أو لكل حجم - جم / م 3 (الشكل. 4)

عادة ، في biocenoses الأرضية ، يكون إجمالي كتلة المنتجين أكبر من كل رابط لاحق. في المقابل ، تكون الكتلة الإجمالية للمستهلكين من الدرجة الأولى أكبر من مستهلكي الدرجة الثانية ، وهكذا.

في هذه الحالة (إذا كانت الكائنات الحية لا تختلف كثيرًا في الحجم) ، سيبدو الهرم أيضًا كمثلث بقاعدة عريضة تتناقص لأعلى. ومع ذلك ، هناك استثناءات كبيرة لهذه القاعدة. على سبيل المثال ، في البحار ، تكون الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية العاشبة أكبر بكثير (أحيانًا 2-3 مرات) من الكتلة الحيوية للعوالق النباتية ، والتي يتم تمثيلها بشكل أساسي بواسطة الطحالب أحادية الخلية. ويفسر ذلك حقيقة أن الطحالب تأكلها العوالق الحيوانية بسرعة كبيرة ، لكن معدل انقسام خلاياها المرتفع جدًا يحميها من الأكل الكامل.

بشكل عام ، تتميز التكاثر الحيوي الأرضي ، حيث يكون المنتجون كبيرًا ويعيشون طويلًا نسبيًا ، بأهرامات مستقرة نسبيًا ذات قاعدة عريضة. في النظم الإيكولوجية المائية ، حيث يكون المنتجون صغار الحجم ودورات حياة قصيرة ، يمكن عكس هرم الكتلة الحيوية أو قلبه (يشير إلى الأسفل). لذلك ، في البحيرات والبحار ، تتجاوز كتلة النباتات كتلة المستهلكين إلا خلال فترة الإزهار (الربيع) ، وفي بقية العام قد ينعكس الوضع.

تعكس أهرامات الأرقام والكتلة الحيوية إحصائيات النظام ، أي أنها تميز عدد أو الكتلة الحيوية للكائنات في فترة زمنية معينة. فهي لا توفر معلومات كاملة حول الهيكل الغذائي للنظام البيئي ، على الرغم من أنها تسمح بحل عدد من المشكلات العملية ، خاصة تلك المتعلقة بالحفاظ على استقرار النظم البيئية.

هرم الأرقام يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، حساب القيمة المسموح بها لصيد الأسماك أو اصطياد الحيوانات خلال فترة الصيد دون عواقب على تكاثرها الطبيعي.


أهرامات الطاقة - يوضح مقدار تدفق الطاقة أو الإنتاجية عند المستويات المتتالية (الشكل 5).

على عكس أهرامات الأرقام والكتلة الحيوية ، والتي تعكس إحصائيات النظام (عدد الكائنات الحية في لحظة معينة) ، فإن هرم الطاقة يعكس صورة سرعة مرور كتلة من الغذاء (كمية الطاقة) ) من خلال كل مستوى غذائي من السلسلة الغذائية ، يعطي الصورة الأكثر اكتمالا للتنظيم الوظيفي للمجتمعات.

لا يتأثر شكل هذا الهرم بالتغيرات في حجم وكثافة التمثيل الغذائي للأفراد ، وإذا تم أخذ جميع مصادر الطاقة في الاعتبار ، فسيكون للهرم دائمًا مظهر نموذجي بقاعدة عريضة وقمة مستدقة. عند بناء هرم من الطاقة ، غالبًا ما يتم إضافة مستطيل إلى قاعدته ، مما يدل على تدفق الطاقة الشمسية.

في عام 1942 ، صاغ عالم البيئة الأمريكي ر. المستوى الغذائي من خلال سلاسل الغذاء إلى مستوى غذائي آخر. يتم فقدان باقي الطاقة على شكل إشعاع حراري ، وحركة ، وما إلى ذلك. تفقد الكائنات الحية ، نتيجة لعمليات التمثيل الغذائي ، حوالي 90٪ من كل الطاقة التي يتم إنفاقها للحفاظ على نشاطها الحيوي في كل حلقة من حلقات السلسلة الغذائية.

إذا أكلت أرنبة 10 كجم من المادة النباتية ، فقد يزيد وزنها بمقدار 1 كجم. يزيد الثعلب أو الذئب ، الذي يأكل 1 كغم من الأرنب ، من كتلته بمقدار 100 غرام فقط ، وتكون هذه النسبة أقل بكثير في النباتات الخشبية بسبب ضعف امتصاص الكائنات للخشب. بالنسبة للأعشاب والطحالب ، تكون هذه القيمة أعلى من ذلك بكثير ، لأنها لا تحتوي على أنسجة يصعب هضمها. ومع ذلك ، فإن الانتظام العام لعملية نقل الطاقة لا يزال قائما: تمر طاقة أقل بكثير عبر المستويات الغذائية العليا مقارنة بالمستويات السفلية.

ضع في اعتبارك تحويل الطاقة في نظام بيئي باستخدام مثال سلسلة غذائية بسيطة للمراعي ، حيث لا يوجد سوى ثلاثة مستويات غذائية.

المستوى - النباتات العشبية ،

المستوى - الثدييات العاشبة ، على سبيل المثال ، الأرانب البرية

المستوى - الثدييات المفترسة ، على سبيل المثال ، الثعالب

يتم إنشاء العناصر الغذائية في عملية التمثيل الضوئي بواسطة النباتات ، والتي تتكون من مواد غير عضوية (الماء ، وثاني أكسيد الكربون ، والأملاح المعدنية ، وما إلى ذلك) باستخدام طاقة ضوء الشمس من المواد العضوية والأكسجين ، وكذلك ATP. ثم يتم تحويل جزء من الطاقة الكهرومغناطيسية للإشعاع الشمسي إلى طاقة الروابط الكيميائية للمواد العضوية المركبة.

تسمى جميع المواد العضوية التي تم إنشاؤها أثناء عملية التمثيل الضوئي بالإنتاج الأولي الإجمالي (GPP). يتم إنفاق جزء من طاقة الإنتاج الأولي الإجمالي على التنفس ، مما يؤدي إلى تكوين صافي الإنتاج الأولي (NPP) ، وهو نفس المادة التي تدخل المستوى الغذائي الثاني وتستخدمها الأرانب البرية.

دع المدرج يحتوي على 200 وحدة تقليدية من الطاقة ، وتكاليف محطات التنفس (R) تكون 50٪ ، أي 100 وحدة تقليدية للطاقة. ثم سيساوي صافي الإنتاج الأولي: NPP = WPP - R (100 = 200-100) ، أي في المستوى الغذائي الثاني ، ستتلقى الأرانب 100 وحدة تقليدية من الطاقة.

ومع ذلك ، لأسباب مختلفة ، يمكن للأرانب أن تستهلك نسبة معينة فقط من NPP (وإلا ستختفي موارد تطوير المادة الحية) ، ولكن جزءًا كبيرًا منها ، في شكل مخلفات عضوية ميتة (أجزاء نباتية تحت الأرض) والخشب الصلب من السيقان والفروع وما إلى ذلك) لا يمكن أن تأكله الأرانب البرية. يدخل في سلاسل الغذاء المخلفات و (أو) يتحلل بواسطة المُحلِّلات (F). يذهب الجزء الآخر لبناء خلايا جديدة (حجم السكان ، نمو الأرانب - P) وضمان استقلاب الطاقة أو التنفس (R).

في هذه الحالة ، وفقًا لنهج التوازن ، ستبدو معادلة التوازن لاستهلاك الطاقة (C) كما يلي: C = P + R + F ، أي سيتم إنفاق الطاقة المستلمة في المستوى الغذائي الثاني ، وفقًا لقانون ليندمان ، من أجل النمو السكاني - P - 10 ٪ ، وسيتم إنفاق 90 ٪ المتبقية على التنفس وإزالة الطعام غير المهضوم.

وهكذا ، في النظم البيئية مع زيادة في المستوى الغذائي ، هناك انخفاض سريع في الطاقة المتراكمة في أجسام الكائنات الحية. من هذا يتضح لماذا سيكون كل مستوى لاحق دائمًا أقل من المستوى السابق ولماذا لا يمكن أن تحتوي السلاسل الغذائية عادةً على أكثر من 3-5 (نادرًا 6) روابط ، ولا يمكن أن تتكون الأهرامات البيئية من عدد كبير من الطوابق: حتى النهاية سيتلقى رابط السلسلة الغذائية بنفس الطريقة التي يحصل بها الطابق العلوي من الهرم البيئي القليل من الطاقة بحيث لن يكون كافياً في حالة زيادة عدد الكائنات الحية.

مثل هذا التسلسل والتبعية لمجموعات الكائنات الحية المرتبطة في شكل مستويات غذائية هو تدفق المادة والطاقة في التكاثر الحيوي ، وهو أساس تنظيمه الوظيفي.


3. ما يسمى التلوث البيولوجي للبيئة؟


علم البيئة اساس نظرىالإدارة البيئية ، فهي تلعب دورًا رائدًا في تطوير استراتيجية للعلاقة بين الطبيعة والمجتمع البشري. تعتبر البيئة الصناعية انتهاكًا التوازن الطبيعينتيجة النشاط الاقتصادي. في الوقت نفسه ، يعتبر التلوث البيئي هو الأهم في عواقبه. يُفهم مصطلح "البيئة" بشكل عام على أنه كل ما يؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على حياة الإنسان وأنشطته.

دور الخميرة في النظم البيئية الطبيعيةأوه. على سبيل المثال ، تعتبر العديد من الخمائر المشبعة التي تزرع بكثرة الأجزاء الخضراء من النباتات "بريئة" إذا اعتبرنا أنها لا تمثل سوى مرحلة فردية في دورة حياة الكائنات الحية المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالفطريات المسببة للأمراض النباتية أو الصدأ. . على العكس من ذلك ، فإن الخميرة الممرضة للإنسان ، والتي تسبب أمراضًا خطيرة ومستعصية - داء المبيضات والمكورات الخبيثة - في الطبيعة لها مرحلة رمية ويمكن عزلها بسهولة عن الركائز العضوية الميتة. هذه الأمثلة تبين ذلك من أجل الفهم وظائف بيئيةتتطلب الخميرة دراسة دورات الحياة الكاملة لكل نوع. خمائر التربة الأصلية مع وظائف خاصةمهم لتكوين بنية التربة. لا ينضب في تنوع الخميرة واتصالها بالحيوانات ، خاصة مع اللافقاريات.

يمكن أن تترافق مع تلوث الهواء العمليات الطبيعية: ثورات بركانية، عواصف ترابية، حرائق غابات.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الغلاف الجوي ملوث نتيجة أنشطة الإنتاج البشري.

مصادر تلوث الهواء هي انبعاثات الدخان المؤسسات الصناعية. الانبعاثات منظمة وغير منظمة. يتم توجيه وتنظيم الانبعاثات الصادرة من أنابيب المؤسسات الصناعية بشكل خاص. قبل دخول الأنبوب ، يمرون عبر مرافق المعالجة ، حيث يتم امتصاص بعض المواد الضارة. من النوافذ والأبواب وفتحات التهوية للمباني الصناعية ، تدخل الانبعاثات المتسربة إلى الغلاف الجوي. الملوثات الرئيسية في الانبعاثات هي الجسيمات (الغبار والسخام) و المواد الغازية(أول أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد الكبريت ، أكاسيد النيتروجين).

اختيار وتحديد الكائنات الحية الدقيقة ذات الخصائص المفيدة لإنتاج معين أمر وثيق الصلة بـ نقطة بيئيةالعمل ، لأن استخدامها يمكن أن يكثف العملية أو يستخدم بشكل كامل مكونات الركيزة.

يتمثل جوهر طرق المعالجة الحيوية والمعالجة البيولوجية والمعالجة الحيوية والتعديل الحيوي في استخدام عوامل بيولوجية مختلفة في البيئة ، وخاصة الكائنات الحية الدقيقة. في هذه الحالة ، يمكن استخدامه ككائنات دقيقة يتم الحصول عليها الطرق التقليديةالتحديدات ، وكذلك تلك التي تم إنشاؤها بمساعدة الهندسة الوراثية ، وكذلك النباتات المعدلة وراثيًا التي يمكن أن تؤثر على التوازن البيولوجي للنظم البيئية الطبيعية.

قد تحتوي البيئة على سلالات صناعية للعديد من الكائنات الحية الدقيقة - منتجي التخليق الحيوي لمواد معينة ، وكذلك منتجات التمثيل الغذائي الخاصة بهم ، والتي تعمل كعامل تلوث بيولوجي. قد يكون عملها هو تغيير هيكل التكاثر الحيوي. التأثيرات غير المباشرةيتجلى التلوث البيولوجي ، على سبيل المثال ، من خلال استخدام المضادات الحيوية وغيرها الأدويةفي الطب ، عندما تظهر سلالات من الكائنات الحية الدقيقة مقاومة لعملها وخطيرة على البيئة الداخلية للإنسان ؛ في شكل مضاعفات عند استخدام اللقاحات والأمصال التي تحتوي على شوائب من مواد ذات أصل بيولوجي ؛ كأثر مسبب للحساسية والوراثة للكائنات الحية الدقيقة ومنتجاتها الأيضية.

تعتبر عمليات الإنتاج واسعة النطاق للتكنولوجيا الحيوية مصدرًا لانبعاث الهباء الحيوي الذي لا يحتوي على خلايا الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراضومنتجاتها الأيضية. المصادر الرئيسية للهباء الحيوي التي تحتوي على الخلايا الحية للكائنات الحية الدقيقة هي مراحل التخمير والانفصال ، والخلايا المعطلة - مرحلة التجفيف. مع الإطلاق الهائل ، الكتلة الحيوية الميكروبية ، الدخول إلى التربة أو الجسم المائي ، يغير توزيع الطاقة وتدفق المادة في سلاسل الأغذية الغذائية ويؤثر على بنية ووظيفة التكوينات الحيوية ، ويقلل من نشاط التنقية الذاتية ، وبالتالي ، يؤثر على الوظيفة العالمية للكائنات الحية. من الممكن أن تستفز تطوير نشطبعض الكائنات الحية ، بما في ذلك الكائنات الحية الدقيقة من المجموعات الإرشادية الصحية.

تعتمد ديناميكيات المجموعات المدخلة ومؤشرات إمكاناتها التكنولوجية الحيوية على نوع الكائن الدقيق ، وحالة النظام الميكروبي في التربة في وقت الإدخال ، ومرحلة التعاقب الميكروبي ، وجرعة السكان المدخلين. في الوقت نفسه ، يمكن أن تكون عواقب إدخال الكائنات الحية الدقيقة الجديدة في التكاثر الحيوي للتربة غامضة. بسبب التنقية الذاتية ، لا يتم القضاء على كل الكائنات الميكروبية التي تدخل التربة. تعتمد طبيعة الديناميكيات السكانية للكائنات الحية الدقيقة المدخلة على درجة تكيفها مع الظروف الجديدة. تموت مجموعات سكانية غير متكيفة ، ويعيش الأشخاص المتكيفون.

يمكن تعريف العامل البيولوجي للتلوث على أنه مجموعة من المكونات البيولوجية ، يرتبط تأثيرها على الإنسان والبيئة بقدرتها على التكاثر في ظروف طبيعية أو اصطناعية ، وإنتاج مواد نشطة بيولوجيًا ، وإذا كانت هي أو منتجاتها الأيضية دخول البيئة لديك الآثار السلبيةعلى البيئة والناس والحيوانات والنباتات.

يمكن تصنيف عوامل التلوث البيولوجي (الميكروبية في أغلب الأحيان) على النحو التالي: الكائنات الحية الدقيقة ذات الجينوم الطبيعي الذي لا يحتوي على سمية ، والنباتات الرخامية ، والكائنات الحية الدقيقة ذات الجينوم الطبيعي التي لها نشاط معدي ، ومسببات الأمراض الانتهازية التي تنتج السموم ، والكائنات الحية الدقيقة التي يتم الحصول عليها بالطرق الجينية الهندسة (الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا التي تحتوي على جينات أجنبية أو مجموعات جديدة من الجينات - الكائنات المعدلة وراثيًا) ، الفيروسات المعدية وغيرها ، السموم من أصل بيولوجي ، الخلايا المعطلة للكائنات الحية الدقيقة (اللقاحات ، غبار الكتلة الحيوية المعطلة حرارياً للكائنات الدقيقة لأغراض الأعلاف والأغذية ) ، والمنتجات الأيضية للكائنات الحية الدقيقة والعضيات ومركبات الخلايا العضوية هي نتاج تجزئتها.

كان الغرض من عملنا هو عزل وتحديد كائنات الخميرة الدقيقة في مختبر التكنولوجيا الحيوية التابع لجامعة Gorsky State Agrarian ، التي تنتمي إلى المجموعة الأولى من الكائنات الحية المذكورة أعلاه. نظرًا لأن هذه كائنات دقيقة لها جينوم طبيعي وليس لها سمية ، فإن تأثيرها على البيئة عضوي جدًا وليس مهمًا.

مصادر الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك الانتهازية والممرضة ، هي مياه الصرف الصحي (البراز المنزلي ، والمصارف الصناعية ، ومصارف العواصف الحضرية). في المناطق الريفيةيأتي التلوث البرازي مع مياه الصرف الصحي مناطق مأهولة بالسكانمن المراعي وحظائر الماشية والطيور والحيوانات البرية. في عملية العلاج مياه الصرفيتم تقليل عدد الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض فيها. حجم تأثيرها على البيئة ضئيل ، ومع ذلك ، نظرًا لوجود مصدر انبعاث الخلايا الميكروبية ، يجب أخذه في الاعتبار كعامل في التلوث البيئي.

يمكن معالجة المياه المستخدمة في سياق عملنا لإعداد الوسائط ، والشطفات ، والتدفئة بالأوتوكلاف ، والثرموستات في المدينة مرافق معالجةمع مياه الصرف الصحي البلدية بطريقة هوائية أو لا هوائية.

تختلف الملوثات البيولوجية من حيث الخصائص البيئية اختلافًا كبيرًا عن الملوثات الكيميائية. بواسطة التركيب الكيميائيالتلوث البيولوجي التكنولوجي متطابق مكونات طبيعية، يتم تضمينها في الدورة الطبيعية للمواد وسلاسل الغذاء الغذائية دون تراكم في البيئة.

يجب أن تكون جميع المختبرات الميكروبيولوجية والفيروسية مجهزة بمستقبل مياه الصرف الصحي ، حيث يجب تحييد النفايات السائلة المجمعة عن طريق المواد الكيميائية أو الفيزيائية أو الطريقة البيولوجيةأو بطريقة مشتركة.


4. ما هي أنواع مسؤولية المسؤولين عن الانتهاكات البيئية؟


المسؤولية البيئية والقانونية هي نوع من المسؤولية القانونية العامة ، ولكنها في نفس الوقت تختلف عن الأنواع الأخرى من المسؤولية القانونية.

يتم النظر في المسؤولية البيئية والقانونية في ثلاثة جوانب مترابطة:

كإكراه من الدولة للوفاء بالمتطلبات المنصوص عليها في القانون ؛

كعلاقة قانونية بين الدولة (ممثلة بأجهزتها) والجناة (الذين يخضعون للعقوبات) ؛

كمؤسسة قانونية ، أي مجموعة من القواعد القانونية ، مختلف فروع القانون (الأرض ، التعدين ، المياه ، الغابات ، البيئة ، إلخ). يُعاقب على الجرائم البيئية وفقًا لمتطلبات تشريعات الاتحاد الروسي. الهدف النهائي للتشريعات البيئية وكل مادة من موادها الفردية هو الحماية من التلوث ، لضمان الاستخدام القانوني للبيئة وعناصرها المحمية بموجب القانون. نطاق التشريع البيئي هو البيئة وعناصرها الفردية. الهدف من الجريمة هو عنصر من عناصر البيئة. تتطلب متطلبات القانون إقامة علاقة سببية واضحة بين الانتهاك وتدهور البيئة.

موضوع الجرائم البيئية هو الشخص الذي بلغ سن 16 عامًا ، والذي يتم تعيين المهام الرسمية ذات الصلة له بموجب قوانين قانونية تنظيمية (الامتثال لقواعد حماية البيئة ، ومراقبة الامتثال للقواعد) ، أو أي شخص لديه بلغ سن السادسة عشرة بعد أن خالف متطلبات التشريعات البيئية.

تتميز الجريمة البيئية بوجود ثلاثة عناصر:

سلوك غير مشروع

التسبب في ضرر بيئي (أو تهديد حقيقي) أو انتهاك الحقوق والمصالح القانونية الأخرى لموضوع القانون البيئي ؛

علاقة سببية بين السلوك غير القانوني والضرر البيئي أو التهديد الحقيقي بالتسبب في مثل هذا الضرر أو انتهاك الحقوق والمصالح القانونية الأخرى لموضوعات القانون البيئي.

تعد المسؤولية عن الجرائم البيئية إحدى الوسائل الرئيسية لضمان الامتثال لمتطلبات التشريعات المتعلقة بحماية البيئة واستخدام الموارد الطبيعية. كفاءة العمل هذه الأداةيعتمد إلى حد كبير ، أولاً وقبل كل شيء ، على هيئات الدولة المخولة بتطبيق تدابير المسؤولية القانونية على منتهكي التشريعات البيئية. وفقًا للتشريعات الروسية في مجال حماية البيئة ، يتحمل المسؤولون والمواطنون المسئولون عن الجرائم البيئية المسئولية التأديبية والإدارية والجنائية والمدنية والمادية والشركات - المسئولية الإدارية والمدنية.

تأتي المسؤولية التأديبية لعدم تنفيذ خطط وتدابير حماية الطبيعة و استخدام عقلانيالموارد الطبيعية ، لمخالفة المعايير البيئية والمتطلبات الأخرى للتشريعات البيئية الناشئة عن وظيفة العمل أو الوظيفة الرسمية. يتحمل المسؤولون والموظفون المذنبون الآخرون في المؤسسات والمنظمات المسؤولية التأديبية وفقًا للوائح والمواثيق واللوائح الداخلية وغيرها أنظمة(المادة 82 من قانون "حماية البيئة"). وفقًا لقانون العمل (بصيغته المعدلة والمكملة في 25 سبتمبر 1992) ، يمكن تطبيق العقوبات التأديبية التالية على المخالفين: التوبيخ ، التوبيخ ، التوبيخ الشديد ، الفصل من العمل ، العقوبات الأخرى (المادة 135).

ينظم قانون العمل في الاتحاد الروسي المسؤولية أيضًا (المواد 118-126). يتحمل المسؤولون والموظفون الآخرون في المؤسسة هذه المسؤولية ، الذين تكبدت المؤسسة من خلال خطأهم تكاليف التعويض عن الضرر الناجم عن مخالفة بيئية.

ينظم تطبيق المسؤولية الإدارية كل من التشريعات البيئية وقانون جمهورية روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية المخالفات الإدارية 1984 (بالتغييرات والإضافات). وسّع قانون "حماية البيئة" قائمة عناصر الجرائم البيئية ، التي ارتكب فيها المسؤولون المذنبون ، الكيانات القانونيةتتحمل المسؤولية الإدارية. تنشأ هذه المسؤولية عن تجاوز الحد الأقصى المسموح به لانبعاثات وتصريفات المواد الضارة في البيئة ، وعدم الوفاء بالتزامات إجراء مراجعة بيئية للدولة والمتطلبات الواردة في ختام المراجعة البيئية ، وتقديم استنتاجات غير صحيحة وغير معقولة عن علم ، وتوفير غير مناسب المعلومات وتقديم المعلومات المشوهة ، ورفض تقديم معلومات في الوقت المناسب وكاملة وموثوقة حول حالة البيئة الطبيعية وحالة الإشعاع ، إلخ.

يتم تحديد المبلغ المحدد للغرامة من قبل الهيئة التي تفرض الغرامة ، اعتمادًا على طبيعة الجريمة ونوعها ، ودرجة ذنب الجاني والضرر الذي تسبب فيه. يتم فرض غرامات إدارية من قبل المأذون به الهيئات الحكوميةفي مجال حماية البيئة والمراقبة الصحية والوبائية في الاتحاد الروسي. في هذه الحالة ، يمكن استئناف قرار فرض الغرامة أمام محكمة أو محكمة تحكيم. إن فرض الغرامة لا يعفي الجناة من واجب التعويض عن الضرر الناجم (المادة 84 من قانون "حماية البيئة").

في القانون الجنائي الجديد للاتحاد الروسي ، تم تحديد الجرائم البيئية فصل منفصل(الفصل 26). ينص على المسؤولية الجنائية لانتهاك القواعد سلامة البيئةأثناء العمل ، انتهاك قواعد التخزين ، والتخلص من المواد والنفايات الخطرة بيئيًا ، وانتهاك قواعد السلامة عند التعامل مع العوامل الميكروبيولوجية أو العوامل البيولوجية أو السموم الأخرى ، وتلوث المياه والغلاف الجوي والبحر ، وانتهاك التشريعات المتعلقة الجرف القاري، الأضرار التي تلحق بالأرض ، والحصاد غير القانوني للحيوانات والنباتات المائية ، وانتهاك قواعد حماية الثروة السمكية ، والصيد غير القانوني ، والقطع غير القانوني للأشجار والشجيرات ، وتدمير الغابات أو إتلافها.

إن تطبيق الإجراءات التأديبية أو الإدارية أو الجنائية على المخالفات البيئية لا يعفي مرتكبيها من الالتزام بالتعويض عن الضرر الناجم عن المخالفات البيئية. يتخذ قانون "حماية البيئة" موقفًا مفاده أن الشركات والمنظمات والمواطنين التي تلحق الضرر بالبيئة أو الصحة أو ممتلكات المواطنين ، أو الاقتصاد الوطني بسبب التلوث البيئي ، أو الضرر ، أو التدمير ، أو الإضرار ، استخدام غير عقلانيالموارد الطبيعية وتدمير النظم البيئية الطبيعية والجرائم البيئية الأخرى ، ملزمة بتعويضها بالكامل وفقًا للقانون المعمول به (المادة 86).

تتمثل المسؤولية المدنية في مجال التفاعل بين المجتمع والطبيعة بشكل أساسي في إلزام الجاني بتعويض الطرف المتضرر عن الممتلكات أو الضرر المعنوي نتيجة انتهاك المتطلبات البيئية القانونية.

تؤدي المسؤولية عن الجرائم البيئية عددًا من الوظائف الرئيسية:

تشجيع الامتثال لقانون البيئة ؛

تعويضية ، تهدف إلى تعويض الخسائر في بيئة طبيعيةالتعويض عن الأضرار التي تلحق بصحة الإنسان ؛

وقائي ، والذي يتمثل في معاقبة الشخص المذنب بارتكاب جريمة بيئية.

ينص التشريع البيئي على ثلاثة مستويات من العقوبة: الانتهاك ؛ الانتهاك الذي تسبب في أضرار جسيمة ؛ انتهاك أدى إلى وفاة شخص (عواقب وخيمة). يعتبر القانون وفاة شخص نتيجة لجريمة بيئية بمثابة إهمال (يرتكب عن طريق الإهمال أو العبث). يمكن أن تكون أنواع العقوبات المفروضة على الانتهاكات البيئية هي الغرامة ، والحرمان من الحق في شغل مناصب معينة ، والحرمان من الحق في المشاركة في أنشطة معينة ، والعمل الإصلاحي ، وتقييد الحرية ، والسجن.

إن إحدى أخطر الجرائم البيئية هي الإبادة البيئية - التدمير الشامل للنباتات (مجتمعات النباتات في أرض روسيا أو مناطقها الفردية) أو الحياة البرية (مجموع الكائنات الحية لجميع أنواع الحيوانات البرية التي تعيش في أراضي روسيا أو منطقة معينة منه) ، تسمم الغلاف الجوي و موارد المياه(السطح و المياه الجوفيةالتي يتم استخدامها أو يمكن استخدامها) ، وكذلك تنفيذ إجراءات أخرى يمكن أن تسبب كارثة بيئية. يتمثل الخطر الاجتماعي للإبادة البيئية في التهديد أو التسبب في ضرر كبير للبيئة الطبيعية ، والحفاظ على تجمع الجينات للناس والنباتات والحيوانات.

كارثة بيئيةيتجلى في انتهاك خطير للتوازن البيئي في الطبيعة ، وتدمير تركيبة الأنواع المستقرة للكائنات الحية ، والانخفاض الكامل أو الكبير في أعدادها ، في انتهاك للدورات التغيرات الموسميةتداول المواد الحيوية و العمليات البيولوجية. قد يكون الدافع وراء الإبادة البيئية هو إساءة فهم المصالح العسكرية أو مصالح الدولة ، أو ارتكاب أفعال بقصد مباشر أو غير مباشر.

يتحقق النجاح في إرساء القانون والنظام البيئي من خلال الزيادة التدريجية في تأثير الجمهور والدولة على المجرمين الدائمين ، من خلال مزيج مثالي من التدابير التعليمية والاقتصادية والقانونية.

جريمة التلوث البيئي


فهرس


1. Akimova T.V. علم البيئة. Man-Economy-Biota-Environment: كتاب مدرسي لطلاب الجامعة / T.A. Akimova، V.V. Khaskin؛ الطبعة الثانية ، المنقحة. وإضافية - م: UNITI ، 2009. - 556 ص.

Akimova T.V. علم البيئة. Nature-Man-Technology: كتاب مدرسي لطلاب التكنولوجيا. اتجاه والمواصفات. الجامعات / T.A. أكيموفا ، أ. كوزمين ، في. هاسكين ..- أقل من المجموع. إد. A.P. كوزمينا. م: UNITI-DANA ، 2011. - 343 ص.

برودسكي أ. البيئة العامة: كتاب مدرسي لطلبة الجامعة. م: إد. مركز "الاكاديمية" 2011. - 256 ص.

فورونكوف ن. علم البيئة: عام ، اجتماعي ، تطبيقي. كتاب مدرسي لطلبة الجامعة. م: أجار ، 2011. - 424 ص.

كوروبكين ف. علم البيئة: كتاب مدرسي لطلاب الجامعة / ف. كوروبكين ، إل. Peredelsky. -الطبعة السادسة ، إضافة. ونقح. - روستون ن / دي: فينيكس ، 2012. - 575 ثانية.

نيكولايكين ني ، نيكولايكينا إن إي ، ميليخوفا أو بي. علم البيئة. الطبعة الثانية. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية. م: بوستارد ، 2008. - 624 ص.

Stadnitsky G.V. ، روديونوف A.I. علم البيئة: Uch. بدل شارع. الكيميائية التكنولوجية والتكنولوجيا. CN. الجامعات. / إد. V.A. سولوفيفا ، يو. Krotova. - الطبعة الرابعة ، مصححة. - سانت بطرسبرغ: الكيمياء ، 2012. -238 ثانية.

Odum Yu. Ecology vol. 1.2 العالم ، 2011.

تشيرنوفا ن. علم البيئة العامة: كتاب مدرسي للطلاب الجامعات التربوية/ ن. تشيرنوفا ، أ.م. بيلوف. - م: بوستارد ، 2008. - 416 ص.

علم البيئة: كتاب مدرسي لطلاب التعليم العالي. ومتوسط كتاب مدرسي المؤسسات التعليمية حسب التقنية. متخصص. واتجاهات / L.I. تسفيتكوفا ، م. أليكسييف ، ف. كارامزينوف وآخرون ؛ تحت المجموع إد. L.I. تسفيتكوفا. موسكو: ASBV ؛ سانت بطرسبرغ: حميزدات ، 2012. - 550 ص.

علم البيئة. إد. الأستاذ. في. دينيسوف. Rostov-on-D: ICC "Mart" ، 2011. - 768 ص.


دروس خصوصية

بحاجة الى مساعدة في تعلم موضوع؟

سيقوم خبراؤنا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
قم بتقديم طلبمع الإشارة إلى الموضوع الآن لمعرفة إمكانية الحصول على استشارة.