1) определить цели управления;
2) создать механизмы реализации поставленных задач;
3) разработать программу их достижения;
Энергетическим источником накопления биомассы первичной продукции (зелёных растений) на Земле является солнечное излучение. Для земледелия же пригодны лишь только около 10% поверхности суши, которые при современных условиях позволяют снять ограниченный урожай. Эффективность преобразования энергии существенно снижается при переходе от растений к животным, т.е. с повышением трофического уровня: чем дальше от первичного источника энергии (или первичного продуцента) находится данный вид, тем больше потери и тем меньше первичной энергии используется на продуцирование биологического вещества. В этом смысле одноклеточные водоросли представляют собой гораздо более эффективный преобразователь энергии, чем животные, отстоящие от первичного источника на много ступеней. Для полноценного питания человеку требуются не только растительные, но и животные белки. Человечество уже приближается к пределу тех возможностей, которые могут быть обеспечены продукционными свойствами биосферы. Естественные ограничения затрагивают не только пищевые, но и иные природные ресурсы, удовлетворяющие потребности людей в тепле, жилище, одежде и т.д. Таким образом, рациональное природопользование – единственный выход из ситуации. Общая задача рационального управления состоит в нахождении наилучших (по определённым критериям) или оптимальных способов эксплуатации естественных и искусственных (например, сельскохозяйственных) экосистем. Решение задачи по созданию оптимальной системы управления природными ресурсами существенно осложняется наличием не одного, а множества критериев оптимизации. К ним относятся: получение максимального урожая, сокращение производственных затрат, сохранение природных ландшафтов, поддержание видового разнообразия сообществ, обеспечение чистоты окружающей среды, сохранение нормального функционирования экосистем и их комплексов и многое другое.
Разумный подход к использованию биологических ресурсов состоит:
1) в поддержании продуктивности популяции на максимально высоком уровне;
2) сборе урожая, величина которого максимально близка к производимой популяцией продукции;
Такое регулирование предполагает глубокое знание экологии эксплуатируемой популяции, выработку и соблюдение норм и правил её использования. Поддерживая благоприятные условия и подавляя отрицательные воздействия, человек может регулировать продуцирование биомассы, добиваясь его максимальной скорости.
Оптимальный урожай – это максимальный урожай, который можно изъять из популяции без нарушения её способности компенсировать путём размножения потерянную при сборе урожая биомассу. У большинства видов оптимальная величина урожая меняется в зависимости от погоды, местных факторов, болезней. Это порождает трудности и требует внимательного изучения и хорошего знания экологии популяции. Также требует применения методов системного анализа, позволяющего на моделях, без риска нарушения воспроизводства апробировать различные подходы к управлению промыслов.
2.Подходы к управлению сельскохозяйственными экосистемами.
Несмотря на то, что сельское хозяйство ориентируется на использование культурных растений и домашних животных, управление этим видом деятельности (в частности применение удобрений, средств защиты растений, организация выпаса и откорма скота) и другие вопросы не так просты, как могут показаться. В борьбе с сельскохозяйственными вредителями применяют наряду со специальными приёмами агротехники самые различные средства: химические препараты, убивающие вредителей, биологические средства (паразитов и хищников для вредителей), биологические препараты направленного действия (блокирующие системы размножения вредителей). Рациональная стратегия борьбы с вредителями, как правило, построена на использовании всех трёх способов. Задача эколога состоит в выборе их оптимального соотношения, а также наилучшего времени и места применения каждого из способов. Критериями оптимального управления является не только достижение максимального урожая, но и предотвращение загрязнения внешней среды, поддержание нормального функционирования естественных сообществ. Хороший эффект в борьбе с сельскохозяйственными вредителями могут дать агротехнические приёмы. Например, густые посевы пшеницы неблагоприятны для расселения саранчи, которая в то же время почти полностью уничтожает редкие посевы. В густых посевах создаётся свой микроклимат: на поверхности почвы резко падают освещённость и температура, увеличивается влажность. Это препятствует размножению вредителя. Технология внесения удобрений для получения максимального урожая и длительного поддержания плодородия почвы также сложна и требует определённой экологической культуры. Оптимальное соотношение между органическими и минеральными удобрениями, их дозировка, сроки внесения, способ и место внесения, использование полива и рыхления почвы, учёт погодных условий – вот неполный перечень факторов, влияющих на эффективность применения удобрений. Множество примеров нерационального обращения с удобрениями говорит о необходимости тщательного и серьёзного выполнения всех работ в этой отрасли сельского хозяйства. Общая стратегия аграрного производства связана с интенсивным ведением земледелия и животноводства, использованием оптимальных приёмов агротехники, поддержания плодородия почв, борьбы с вредителями. А также создание новой сельскохозяйственной технологии и процессов, происходящих в них.
ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА.
1. Химические загрязнения среды и здоровье человека.
В настоящее время хозяйственная деятельность человека всё чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во всё больших количествах попадают газообразные, жидкие и твёрдые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов, в организм человека. На земном шаре невозможно найти место, где бы не присутствовали в той или иной концентрации загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никаких промышленных производств, а люди живут только на небольших научных станциях, учёные обнаружили различные токсичные (ядовитые) вещества современных производств. Они заносятся сюда потоками атмосферы с других континентов. Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу. Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей человека: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди. При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление. Признаками хронического отравления являются нарушение нормального поведения, привычек, а также нейропсихические отклонения: быстрое утомление или чувство постоянной усталости, сонливость, или, наоборот бессонница, апатия, ослабление внимания, рассеянность, забывчивость, сильные колебания настроения. При хроническом отравлении одни и те же вещества у разных людей могут вызвать различные поражения почек, кроветворных органов, нервной системы, печени. Медики устанавливают прямую связь между ростом числа людей, болеющих аллергией, бронхиальной астмой, раком, и ухудшением экологической обстановки в данном регионе. Достоверно установлено, что такие отходы производства, как хром, никель, бериллий, бензопирин, асбест, многие ядохимикаты, являются канцерогенами, то есть вызывают раковые заболевания. Ещё в прошлом веке рак у детей был почти неизвестен, а сейчас он встречается среди них всё чаще и чаще. В результате загрязнения появляются новые, неизвестные ранее болезни. Причины их бывает очень трудно установить.
2. Биологические загрязнения и болезни человека.
Кроме химических загрязнителей, в природной среде встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Они могут находиться в атмосфере, воде, почве, в теле других живых организмов, в том числе и в самом человеке. Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют разную устойчивость в окружающей среде от нескольких часов до нескольких лет. Часто источником инфекции является почва, в которой постоянно обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых грибковых заболеваний. В организм человека они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены. Болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в грунтовые воды и стать причиной инфекционных болезней человека. Поэтому воду из артезианских скважин, колодцев, родников необходимо перед питьём кипятить. Особенно загрязнёнными бывают открытые источники воды: реки, озёра, пруды. Известны многочисленные случаи, когда загрязнённые источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии. В жарких странах широко распространены такие болезни, как амебиаз, дистоматоз, эхинококкоз и другие, которые вызываются различными паразитами, попадающими в организм человека с водой. Человек, вторгаясь в природу, нередко нарушает естественные условия существования болезнетворных организмов и становится сам жертвой природно-очаговых болезней. Люди или домашние животные могут заражаться природно-очаговыми болезнями, попадая на территорию природного очага. К таким болезням относят чуму, туляремию, сыпной тиф, клещевой энцефалит, малярию, сонную болезнь. Особенностью природно-очаговых заболеваний является то, что их возбудители существуют в природе в пределах определенной территории вне связи с людьми или домашними животными. Они паразитируют в организме диких животных-хозяев. Передача возбудителей от животного к животному и от животного человеку происходит преимущественно через переносчиков, чаще всего насекомых и клещей. Возможны и другие пути заражения. Так, в некоторых жарких странах, а также в ряде районов нашей страны встречается инфекционное заболевание лептоспироз, или водяная лихорадка. Возбудитель этой болезни обитает в организмах полёвок обыкновенных (мышей), широко распространённых в лугах около рек. Заболевание носит сезонный характер, чаще встречается в период сильных дождей и в жаркие месяцы (июль-август). Человек может заразиться при попадании в его организм воды, загрязнённой выделениями грызунов. Поэтому, находясь в районах природных очагов заболеваний, необходимо соблюдать специальные меры предосторожности.