Определение характера и масштабов воздействий транспорта на окружающую среду;
Разработка стратегии охраны окружающей среды при функционировании транспорта;
Выделение перспективных направлений развития транспорта с учетом его экологизации;
Исследование вопросов управления экологической деятельностью на транспорте;
Снижение экологических рисков в транспортной деятельности.
Экологические системы
Живые организмы существуют в окружающей природной среде.
Окружающая среда — с экологических позиций это тела и явления, с которыми организм вступает в прямые или косвенные взаимоотношения.
Организмы совместно со средой их обитания составляют единые жизненные системы (экосистемы). Термин «экосистема» введен Тенсли в 1948 г.
Экосистема – безразмерная устойчивая система живых и неживых организмов, находящаяся в состоянии динамического равновесия за счет внешнего и внутреннего кругооборота веществ, энергии и информации.
В зависимости от масштаба выделяют следующие уровни экосистем
(рис. 1). Экосистемы более высокого уровня включают в себя экосистемы низшего уровня организации.
Рис. 1. Экосистемы разных уровней организации на Земле
Термин «биосфера» предложил австрийский геолог Э. Зюсс. Большой вклад в учение о биосфере внес академик В.И. Вернадский. Он понимал биосферу как сферу единства живых организмов и неживой природы.
Биосфера является экосистемой высшего (глобального) уровня.
Биосфера – тонкая оболочка Земли, состав и строение которой обусловлены деятельностью живых организмов.
Термин «биогеоценоз» предложил В.Н. Сукачев, который понимал его как совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений — атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительности, животного мира, мира микроорганизмов и почвы. Термин «биогеоценоз» употребляется как синоним экосистемы.
Биогеоценозы выделяют в составе биосферы как экосистемы макроуровня.
Биогеоценоз – однородный участок земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) компонентов и динамическим взаимодействием между ними (обмен веществом и энергией).
Распределение биогеоценозов на земном шаре зависит от условий их существования. Для этой совокупности характерны специфические взаимодействия компонентов, их особая структура и определенный тип обмена веществ и энергии (рис. 2).
Рис. 2. Схема взаимодействия компонентов в биогеоценозе
Одним из важнейших свойств биогеоценоза является взаимосвязь и взаимозависимость его составляющих. Компоненты неживой природы воздействуют друг на друга (испарение воды из почвы и с водных поверхностей увеличивает влажность атмосферы, выпадение осадков пополняет содержание влаги в почве и водных объектах, от состава почвы зависит ее отражательная способность, которая влияет на прогреваемость атмосферы и т.д.).Между компонентами живой и неживой природы также осуществляется постоянный обмен (почва представляет собой среду обитания животных, растений и микробов, атмосфера необходима для их дыхания, разлагающиеся остатки живых организмов минерализуются и т.д.). На уровне биогеоценоза происходят все процессы кругооборота веществ и потока энергии в биосфере.
Биоценозы входят в состав биогеоценозов.
биоценоз (сообщество) - сравнительно мелкие взаимодействующие между собой группы животных и растений разных видов.
Биотоп (экотоп) - среда обитания биоценозов.
Примерами биоценозов могут служить конкретные лес, луг, болото, пруд, поляна, заселенные сравнительно небольшим числом видов живых организмов.
Популяция - совокупность особей одного вида с общим генофондом, занимающая ограниченное пространство в течение длительного времени.
Взаимосвязи между особями внутри популяции носят приспособительный (адаптивный) характер и составляют сущность жизни популяции. Основными характеристиками популяции являются: плотность (число особей на единицу площади), рождаемость, смертность, возрастной состав, соотношение особей разного пола, характер распределения в пределах территории (равномерный, случайный, скученный) и тип роста (плавный, циклический, нерегулярный, резкий). Популяции занимают некоторые части пространства, обладающие необходимыми неорганическими условиями для их существования.
Стация — место обитания популяции, используемое либо в ограниченное время (сезонно), либо для определенных целей (питания, размножения, переживания неблагоприятных ситуаций).
Естественные экосистемы существуют в течение длительного времени и находятся в состоянии равновесия с климатическими, биогеохимическими условиями и окружающими их другими живыми организмами, т.е. для них характерна определенная стабильность во времени и пространстве. Стабильность обеспечивается за счет сбалансированности потоков вещества и энергии и процессов обмена веществ между организмами и окружающей средой. Абсолютной стабильности экосистем быть не может: в отдельные периоды наблюдаются отклонения в ту и в другую сторону, которые в целом не выводят систему из равновесия.
Способность системы возвращаться и поддерживать равновесное состояние называется гомеостазом.
С помощью механизма гомеостаза регулируется численность популяций: она может возрастать до некоторого уровня, затем ограниченность пищевых ресурсов приостанавливает рост, и численность начинает снижаться.