Экологическая система и ее компоненты

Экологический индикатор (ecological indicator – индикатор реагирования) – это те же компоненты, элементы ландшафта и природно-территориального комплекса (ПТК), позволяющие оценивать экологические режимы земель.Для выявления экологической оценки и классификации ПТК разработан метод ландшафтных и экологических индикаторов. Индикаторами, по Кирееву Д.М., являются не только растения и растительные группировки, но и все компоненты и элементы ландшафта: тектонические структуры, геологическое строение, литологический состав горных пород и отложений, формы рельефа, почвы, поверхностные воды, снеговой и ледовый покровы. Важнейшим индикатором ПТК является морфологическая структура ландшафтных единиц, если она отчетливо читается на дистанционных и картографических источниках информации. Крупные виды являются лучшими индикаторами, чем мелкие, потому что при том же энергетическом потоке может поддерживаться большая биомасса. Скорость оборота органического вещества у мелких организмов бывает так велика, что отдельный вид, зарегистрированный в момент исследования, может и не быть особенно полезным экологическим индикатором. Любая почва формируется под влиянием сочетания экологических режимов. Экологические режимы читаются по сочетанию морфологических признаков почвы непосредственно на почвенном разрезе. При этом мощность почвы индицирует глубину и интенсивность почвообразовательного процесса и сама является экологическим индикатором.Программа ООН по окружающей среде ЮНЕП определяет термин «экологический индикатор» (environmental indicator) как статистические данные или параметр, которые, будучи рассмотрены во времени, обеспечивают информацией о тренде условий какого-либо явления. Таким образом, как видно из определений, неотъемлемым свойством индикатора является временной вектор, а каждое местоположение характеризуется своим экологическим режимом земель, который затем уточняется по ландшафтным и экологическим индикаторам. [4]Экологический индикатор может быть:природоохранным – сохранение целостности экосистем (разнообразия, его местопребывания и т.п.);антропоэкологическим – воздействие на человека, его популяции;ресурсно-хозяйственным – воздействие на всю систему «общество – природа»;социоэкономическим – результирующая оценка благополучия экономической системы и качества жизни.Характерно очень высокое удельное значение индикаторов-показателей состояния природных и природно-антропогенных систем.Экологические индикаторы служат дополнением для оценки устойчивости. Реально оценить является ли данное развитие устойчивым непосредственно на данный конкретный момент не представляется возможным – это можно выяснить только на основании исторических данных. Логика исследования устойчивости подсказывает другой подход – возможно оценить ситуации, которые являются неустойчивыми, и на этой основе предпринять действия, направленные на выправление сложившихся ситуаций.Различные международные организации (ООН, ОЭСР, Всемирный Банк) инициировали разработку экологических индикаторов. Системы показателей находятся в стадии развития. Одно из предложений, заслуживающих изучения – система показателей, разработанная ОЭСР. Индикаторы разбиты на типовые блоки, представленные в Таблице 1.Таблица 1 – Типовые блоки экологических индикаторовПоказателиХарактеристикаВоздействия (давления) на окружающую средуОписывают уровень антропогенного воздействия на окружающую среду. Примерами могут служить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу или сбросы в водоемы. Объем твердых отходов также относится к этой группе показателей;Состояния окружающей средыХарактеризуют качество и количество природных ресурсов. К этим индикаторам относятся показатели концентрации вредных веществ в окружающей среде. Наличие тяжелых металлов в организмах животных, выборка людей, подверженных химическому или радиационному загрязнению - все это индикаторы состояния окружающей среды;РеакцииХарактеризуют степень ответа общества на экологические угрозы. Общественная реакция проявляется в форме индивидуальных и/или коллективных действий, направленных на снижение отрицательной нагрузки на окружающую среду, компенсацию экологического ущерба. Показатели обустройства новых заповедных территорий, установка конверторов на автомобили – все это показатели реакции общества.Все перечисленные показатели в дальнейшем группируются вокруг определенной проблемы, типа загрязнения, эрозии почвы, утраты биоразнообразия и т.д. Некоторые показатели носят сквозной характер, относящиеся к любой экологической проблеме, такие как объем экологических инвестиций. [5]Наделено и просто состояние окружающей среды можно контролировать по экологическим индикаторам, т. е. наблюдая за состоянием растительности и живых существ в воздухе и водоемах. Имеются опыты посадок по обочинам автомобильных шоссе кустарника и деревьев, остро и своеобразно реагирующих на вредные вещества, выбрасываемые через выхлопные трубы автомобилей, а также опыты по заселению водоемов животными организмами, в том числе выборочно реагирующими на находящиеся в воде те или иные вредные вещества.Общая политика финансовых институтов западных стран в обязательном порядке декларирует требования экологической безопасности экономической деятельности на основе концепции Программы развития Всемирного банка: «...экономическая активность является неотъемлемой частью окружающей среды... экологические индикаторы обязательная часть системы принятия решений...».В России преобладает бассейновый принцип на региональном уровне и административно-территориальный – на локальном. Среди экологических индикаторов в нашей стране абсолютно доминируют индикаторы воздействия на окружающую среду.В 60-х годах была разработана методика применения всех без исключения элементов ландшафта и опознаваемых ПТК в качестве ландшафтных и экологических индикаторов. Она позволяет активизировать использование в ландшафтных исследованиях лесов комплекс ландшафтных источников информации, который помимо аэрокосмических снимков включает широкий спектр общегеографических, топографических, тематических карт, фондовых и литературных материалов. Отсюда следует, что есть организмы, по которым можно определить тот тип физической среды, где они росли и развивались. Такие организмы называют индикаторами среды, или экологическими индикаторами. Галофиты, адаптируясь к засолению, приобретают определенные морфологические признаки, по которым можно определить, что данная почва засолена, и даже примерную степень засоления. Широко известно применение геоботанических методов для поисков полезных ископаемых по растениям-индикаторам, способным накапливать химические элементы полезного ископаемого, и т.п. [4]Экологическая система и ее компонентыТермин «экосистема» был предложен ботаником А. Тенсли в 1935 году. Он считал, что любая совокупность живых организмов, как органического компонента, и неживой природы, как неорганического компонента, формирует экосистему. Для А. Тенсли органика и неорганика в экосистеме равноценные части, которые нельзя исключать.Экологическая система (или биогеоценоз) – это открытая, саморегулирующаяся и самовоспроизводящаяся биологическая система, состоящая из взаимодействующих между собой организмов живой природы (биоценоз) и окружающей их неживой среды (биотоп). (Рисунок 1) Озеро, степь, лес, болото – типичные примеры природных экосистем.40842397820ЭкосистемаБиоценозБиотопЭкосистемаБиоценозБиотопЭкосистемаБиоценозБиотопЭкосистемаБиоценозБиотопРисунок 1 – Структура экологической системыПо происхождению все экосистемы делят на природные, антропогенные и социоприродные. (Таблица 2)Таблица 2 – Виды экосистем по происхождениюНаименование экосистемыОписаниеПримерПриродные (естественные)Круговорот веществ происходит без участия человека;Озеро Байкал, сибирский лес, сосновый бор;Антропогенные (искусственные)Созданные человеком и существующие при его поддержке;Агроэкосистема, которая не может существовать без непосредственного участия человека;Социоприродные (смешанные)Естественные экосистемы, измененные человеком;Водохранилище, парк.По источнику получаемой энергии экосистемы делятся на:автотрофные – способные сами обеспечивать себя энергией, получаемой от Солнца, благодаря деятельности собственных организмов: фотоавтотрофов или хемоавтотрофов. Многие природные и некоторые антропогенные экосистемы относятся именно к автотрофному типу;гетеротрофные – получают энергию в виде готовых органических соединений, синтезированных организмами, не входящими в структуру данных экосистем. Некоторые природные и антропогенные системы могут принадлежать к гетеротрофному типу (например, экосистемы глубин океанов используют органические остатки, которые падают сверху или города с их линиями электропередач).В экосистеме выделяют два основных компонента: биотический и абиотический. Биотический компонент подразделяется на автотрофный и гетеротрофный:автотрофный – это организмы, называемые продуцентами, которые сами производят органическое вещество из простых неорганических веществ с использованием энергии солнечного света (фотоавтотрофы) или энергии, выделяющейся при химических реакциях (хемоавтотрофы). К группе автотрофных организмов принадлежат все зеленые растения и некоторые представители бактерий, способные фотосинтезировать. Простыми неорганическими веществами для фотоавтотрофов служат углекислый газ и вода. В процессе жизнедеятельности они образуют на свету органические вещества – углеводы или сахара. Кислород выделяется как побочный продукт:CO2 + H2O = (CH2O)n + O2Хемоавтотрофы используют энергию химических связей. Типичными представителями являются нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммиак сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты:2NO3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O + Q1, 2HNO2 + O2 = 2HNO3 + Q2Выделившаяся при этих реакциях химическая энергия (Q) используется бактериями для образования органических веществ в процессе восстановления углекислого газа до углеводов. гетеротрофный – это организмы, получающие энергию из процессов окисления органического вещества. Сами они не могут производить органические соединения, поэтому получают их в готовом виде. К гетеротрофам принадлежат консументы и редуценты.Консументы – это гетеротрофные организмы, потребляющие готовое органическое вещество, созданное продуцентами, и использующие его как источник энергии и питательного материала. Все животные, некоторые микроорганизмы и паразитические растения являются консументами. Консументы делятся на фаготрофов, питающихся животными и растительными организмами, и сапротрофов, питающихся мертвыми остатками.Классификация консументов:консументы первого порядка, или фитофаги – это гетеротрофные организмы, для которых источником пищи служат фотосинтезирующие растения;консументы второго порядка – это животные, поедающие фитофагов;консументы третьего и четвертого порядков – это живые организмы, питающиеся соответственно консументами второго и третьего порядков.Редуценты, или деструкторы – это микроорганизмы (бактерии, грибы), которые разлагают все растительные и животные остатки до простых неорганических соединений.К абиотическим факторам относятся влияния неживой природы: свет, температура, влажность. [6]Использование минеральных ресурсов, охрана недрМинеральные ресурсы – это природные вещества минерального происхождения, используемые для получения энергии, сырья, материалов и служащие минерально-сырьевой базой хозяйства. Для минеральных ресурсов характерны: резкая неравномерность размещения, невозобновляемость конкретных месторождений, возможность восполнения путем разведки и освоения новых месторождений. В настоящее время используется более 200 видов минеральных ресурсов. Запасы отдельных видов не одинаковы. Постоянно растут размеры добычи и разрабатываются новые месторождения.Охрана недр заключается в целесообразности, оптимальной достаточности, комплексности и экологической безопасности их использования. Основными пользователями недр являются отрасли промышленности, добывающие минеральные ресурсы: горно-металлургическая, нефтегазовая, угольная и промышленность природных строительных материалов. В этих отраслях приоритетным направлением охраны недр служит рациональное использование минерально-сырьевых ресурсов. Указанное направление рассматривается в плане совершенствования системы управления минерально-сырьевым комплексом и государственным фондом недр России. [3]Основными требованиями по рациональному использованию и охране недр являются:1) соблюдение установленного законодательством порядка предоставления недр в пользование и недопущение самовольного пользования недрами;2) обеспечение полноты геологического изучения, комплексного использования и охраны недр;3) проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;4) проведение государственной экспертизы запасов полезных ископаемых и подземных вод, геологической информации о предоставляемых в пользование участках недр, государственный учет работ по геологическому изучению недр, участков недр, предоставленных в пользование, и лицензий на пользование недрами;5) обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;6) достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов при разработке месторождений полезных ископаемых;7) охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;8) предотвращение причинения вреда недрам при осуществлении пользования недрами;9) соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации горных выработок, буровых скважин и иных сооружений, связанных с пользованием недрами;10) предупреждение самовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых и соблюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;11) предотвращение размещения отходов производства и потребления на водосборных площадях подземных водных объектов и в местах залегания подземных вод, которые используются для целей питьевого водоснабжения или технического водоснабжения или резервирование которых осуществлено в качестве источников питьевого водоснабжения. [1]Большое негативное воздействие на характер изменения литосферы оказывает добыча полезных ископаемых. В результате деятельности горнодобывающих предприятий происходит перемещение больших объемов пород, изменение режимов поверхностных, грунтовых и подземных вод в пределах обширных территорий, нарушение структуры и продуктивности почв, активизация химических и геохимических процессов.Особенностью добычи полезных ископаемых является их временный характер: при истощении запасов полезного ископаемого горные работы на месторождении прекращаются. В связи с этим разработку месторождений целесообразно вести так, чтобы формируемые при этом новые ландшафты, выемки, отвалы, инженерные сооружения могли в последующем с максимальным эффектом использоваться для других народнохозяйственных целей. Это обеспечит снижение негативного воздействия горных работ на окружающую среду и уменьшит затраты на ее восстановление.Авария на Чернобыльской АЭС привела к радиоактивному загрязнению значительной части минерально-сырьевых ресурсов страны, оказавшихся в зоне ее негативного воздействия. В зоне радиоактивного загрязнения оказались 132 месторождения минерально-сырьевых ресурсов, в том числе 59 разрабатываемых. Это месторождения глины, песков и песчано-гравийных смесей, цементного и известкового сырья, строительного и облицовочного камня. В зону загрязнения попали также Припятский нефтегазоносный бассейн и Житковичское месторождение бурого угля и горючих сланцев. [2]
Заключение
Экологический индикатор – это признак, свойственный системе или процессу, на основании которого производится качественная или количественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация состояния экологических систем, процессов и явлений. Значение индикатора описывает процесс или явление, выходящее за рамки его собственных свойств. Экологический индикатор (критерий) может быть: природоохранным, антропоэкологическим, ресурсно-хозяйственным, социоэкономическим.Экологические системы – функциональные системы, включающие в себя сообщества живых организмов разных видов и их среду обитания. Связи между компонентами экосистемы возникают, прежде всего, на основе пищевых взаимоотношений и способов получения энергии. Компоненты экосистемы: продуценты, консументы, редуценты.Минеральные ресурсы – это природные вещества минерального происхождения, используемые для получения энергии, сырья, материалов и служащие минерально-сырьевой базой хозяйства. Охрана недр заключается в целесообразности, оптимальной достаточности, комплексности и экологической безопасности их использования.
Список использованных источников
Закон РФ от 21.02.1992 N 2395-1 (ред. от 11.06.2021) «О недрах» (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2022) Статья 23 Основные требования по рациональному использованию и охране недр.Шимова, О.С. Основы экологии и экономика природопользования / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. – Москва : МГЭУ, 2015. – 367 с.Охрана недр и рациональное использование минеральных ресурсов. Studmi.org [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://studme.org/301670/ekologiya/ohrana_nedr_ratsionalnoe_ispolzovanie_mineralnyh_resursov. – Дата доступа: 12.01.2022.Экологические индикаторы. Экология. Справочник [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru-ecology.info/term/19366/. – Дата доступа: 12.01.2022.Экологические индикаторы. Студопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://studopedia.info/10-38826.html. – Дата доступа: 12.01.2022.Экосистема (биогеоценоз), ее компоненты. Бингоскул Справочник. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://clck.ru/aimLd. – Дата доступа: 12.01.2022.