Экология 1.. Экология. Задание 1
 Скачать 100.59 Kb.
|
      Экология.Задание 1. На какие группы условно подразделяются факторы окружающей среды. По какому признаку эти факторы объединены в группы. Представить группы, дать определение каждой, привести примеры. Экологические факторы – это факторы среды, которые вызывают у отдельных особей, популяций или сообществ приспособительные реакции (или адаптации). Экологические факторы: 1.Абиотические факторы (факторы неорганической или неживой природы) – Физические факторы – тяготение, спектр электромагнитного изучения, газовый состав атмосферы, освещённость и многое другое. Климатические факторы – температура, влажность, скорость ветра, состав и давление атмосферы и так далее. Эдафические факторы (от греч. эдафон – почва) – структура почвы, содержание в ней минеральных солей и микроэлементов, определяющих её плодородие, солёность рН и прочее. Гидрологические факторы (от греч. Гидро – вода) – прозрачность, скорость течения, концентрация газов и растворённых веществ, электропроводность, солёность рН и многое другое. 2.Биотические факторы (разнообразные формы влияния жизнедеятельности одних организмов на другие). Их многочисленные формы с достаточной долей условности можно разделить на ряд групп – Нейтрализм, Конкуренция, Аменсализм, Паразитизм, Хищничество, Комменсализм, Протокооперация, Мутуализм. 3.Антропогенные факторы (вызваны человеческой деятельностью). Их можно разделить на три группы: 1)Изменение природных ландшафтов. 2)Загрязнение окружающей среды. 3)Уменьшение численности отдельных видов. Изменения природных ландшафтов могут быть выражены в разной степени – от незначительных, например, когда луг эпизодически используется для выпаса домашнего скота, до кардинальных – когда на месте осушенного болота создается пашня, или на месте вырубленного лесного массива – населенный пункт. Крайний случай результат этого процесса – т. наз. бедленд (от англ. badland – «плохая земля» ) – территория, полностью лишенная естественного растительного покрова. Примеры бедленда – открытые разработки полезных ископаемых, терриконы пустой породы, открытые свалки промышленных и бытовых отходов. Задание 2. Если бы вы сделали разрезы почв в широколиственном и хвойном лесу, то увидели бы разные по цвету и структуре почвы. Разное в них содержание гумуса. В каком лесу почвы более плодородны? Почему? В состав почвы входят органические и неорганические вещества. Неорганические (песок, глина…) – составляют основу почвы (более 80%), но не являются плодородными. Органические (остатки живых организмов) – являются основой плодородия, но лишь (меньше 20%), а часто даже 5-10% и меньше. Плодородие почвы определяется количеством и качеством содержащегося в ней гумуса. Гумус – это непереработанные организмами остатки почвы (бактерии, черви, жуки), органические остатки (листья, ветки, кора, шерсть, экскременты и труры животных…), неусваиваемые растениями. Мягкий гумус – переработанные органические остатки (перегной), легко усваеваемые растениями и определяющие плодородие почвы. Мягкий гумус чёрного цвета, что позволяет легко определить визуально плодородие почвы – чем темнее, тем плодороднее. Таким образом, плодородие почвы зависит не только и не столько от количества гумуса, сколько от его качества. Самые плодородные почвы (чернозёмы) содержат гумуса часто не более 10 % (самые плодородные - до 20 %, но это крайне редко). Практически весь он - мягкий. В то же время самые малоплодородные тундрово-глеевые почвы также содержат до 10 - 20 % гумуса, но природно-климатические условия этой природной зоны не позволяют ему переработаться, поэтому мягкий гумус в этих почвах зачастую составляет 1 % и <. Очень мало гумуса содержат серозёмы пустынь и полупустынь (1 - 2 %), но зато грубого гумуса в них совсем немного. В лесах органические остатки даже не успевают проникать в почву, образуя слой лесной подстилки, достигающий 30 см и более. В результате подзолистые почвы тайги содержат гумуса лишь 2-4 %. Значительно больше содержат гумуса желтозёмы (2-7 %) и краснозёмы (6- 9%) влажных субтропических лесов. Наиболее плодородными являются бурые лесные почвы широколиственных и смешанных лесов (до 10% гумуса), где природно-климатические условия благоприятствуют почвообразованию. В целом же 75 % всех земель малопродуктивны. Задание 3. Попробуйте предсказать, какие изменения произойдут на дачном участке, в сквере, на окраине города, на стройке, на пустыре, если полностью прекратить обработку земли? Как называются такие изменения? В каком направлении они будут идти далее? При прекращении обработки земли будет происходить восстановление природного биоценоза. Такое явление называется вторичная (восстановительная) сукцессия. В процессе сукцессии видовые популяции организмов и типы функциональных связей между ними закономерно, периодически и обратимо сменяют друг друга. Смена фаз сукцессии идёт в соответствии с определёнными правилами. Каждая предыдущая фаза готовит среду для возникновения последующей, постепенно нарастают видовое многообразие и ярусность. Вслед за растениями в сукцессию вовлекаются представители животного мира, а развивающийся биоценоз становится более богатыми видами; цепи питания в нём усложняются, развиваются и превращаются в сети питания. Активизируется деятельность редуцентов, возвращающих органическое вещество из почвы в состав биомассы, её объём неуклонно растёт. Процесс практически прекращается, когда добавление или исключение видов не приводит к изменению среды развивающейся экосистемы. В ходе сукцессии формируется почва, которая обогащается органическим веществом и азотом, а смена видов растений идёт в направлении повышения их высоты и длительной жизни, что соответствует модели благоприятствования. Однако при этом возрастает уровень конкуренции за свет и почвенные ресурсы (особенно на стадии ели), ухудшаются условия для приживания всходов, повышается вероятность гибели семян, что соответствует модели толерантности. Смена моделей происходит на четвёртой стадии. Кульминацией сукцессии является возникновение стабилизированной экосистемы, в которой на единицу потока энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество межвидовых взаимодействий. Дачный (приусадебный) участок, сквер, окраина города, стройка, пустырь зарастут сначала сорной травой (крапивой и так далее) и затем деревьями, обычными для данной местности – например, берёзами и клёнами (средняя полоса). На месте березняка может вырасти дальше сосновый лес или дубрава. Зависит от климата. В зависимости от обстоятельств, предшествовавших началу процесса, сукцессии подразделяют на следующие виды: - антропогенные, вызванные хозяйственной деятельностью человека, в том числе лаборогенные, связанные с трудовой деятельностью; - катастрофические, связанные с какими-либо катастрофическими для экосистемы природными или антропогенными факторами; - пирогенные, вызванные пожаром независимо от его причин; - зоогенные (фитогенные), вызванные необычно сильным воздействием животных (растительности), как правило, в результате их массового размножения (завоза чуждых видов человеком). Задание 4. Заполните таблицу. В зависимости от способа питания подберите трофическую группу* организмов. Приведите примеры.
Задание 5. Рассмотрите изображенную на рисунке 2 экологическую (трофическую) пирамиду. Почему экологическая пирамида имеет конфигурацию в виде треугольника? Возможно ли её построение в виде прямоугольника? Ответ поясните. В природе связано посредством пищевых цепей (или пищевой сети, т.к. одним и тем же веществом или организмом питаются сотни, тысячи. Продуценты, первичные, вторичные и третичные консументы, детритофаги и редуценты находятся на разных уровнях этой общей схемы, называемой трофическими (пищевыми) уровнями. Обычно бывает 3-4 трофических уровня. На каждом трофическом уровне биомасса на 90-99 % меньше, чем на предыдущем (правило трофической пирамиды). К примеру, если биомасса продуцентов составляет 10 т, то фитофагов около 100 кг, а плотоядных около 10 кг (рис.2). Таким образом, очевидно, что без непрерывного образования органического вещества, экосистема быстро бы «съела сама себя» и прекратила существование. Задание 6. Заполните ячейки в схеме. Продуценты Зелёные растения Водоросли Консументы Фитофаги Зоофаги Некрофаги Детритофаги Редуценты Задание 7. Согласны ли вы с утверждением, что продуктивность морей значительно ниже продуктивности суши? Ответ обоснуйте. Примерно четверть суши покрыта зелёными листьями, усваивающими солнечную энергию. Моря и океаны в этом отношении неудобны. Вода всё время движется и перемешивается. Поэтому её поверхность покрыта "зеленью" лишь на какой-то процент. А значит, биологическая продуктивность квадратного метра океана во много раз меньше квадратного метра суши. Если смотреть по таблицам, то продуктивность всех морей и океанов равна продуктивности джунглей. Которые составляют малую, хотя и самую продуктивную, часть земной суши. А в целом, если верить той же таблице, продуктивность морей и океанов примерно в 3 раза меньше продуктивности земной суши.  Задание 8. Между океаном и сушей происходит обмен влагой. Почему с развитием цивилизации равновесие обмена влагой нарушилось? Человек потребляет огромное количество воды, практически безвозвратно, то есть отдачи воды обратно почти не происходи, в результаты происходит нарушение круговорота веществ, загрязнение источников воды, химическими и бытовыми отходами. Задание 9. Строительство очистных сооружений приводит к снижению загрязнения окружающей среды. Почему же специалисты считают, что проблема загрязнений может быть решена только при разработке и внедрении замкнуты, безотходных технологий? Как в естественных экосистемах регулируется процесс. Потребление - производство – отходы. Специалисты правы так как чтобы сохранить природу необходимо либо отказаться полностью от промышленности (что невозможно в наше время) , либо внедрять новые технологии, основанные на замкнутых циклах, уменьшении выброса вредных веществ в окружающую среду. В Естественных экосистемах существует замкнутый круговорот веществ (малый биологический и большой геологический) продуценты производят органику, консументы потребляют, редуценты раскладывают "мусор" на минеральные соединения которые снова могут использовать продуценты (тем самым замыкая круг). Задание 10. Какие абиотические факторы влияют на организмы, живущие на суше, в воде и в почве? Впишите в таблицу названия важнейших для каждой среды абиотических факторов.
Задание 11. Какой экологический фактор или ресурс может ограничить нормальное развитие и жизнь организма, вплоть до полного вымирания? Покажите на примере. Фактор среды, выходящий за пределы выносливости вида называют лимитирующим или ограничивающий. Классический пример: бочка Либиха, например растение получает много различных минеральных веществ из почвы, необходимых для нормального развития, но если хотя бы одно будет в недостатке (правило Либиха) то, растение будет увядать, или вовсе погибнет. Задание 3. Проанализируйте негативные последствия деятельности человека в биосфере и выявите их причины. Заполните таблицу 2.2. Деятельность человека в биосфере
Задание 4. Оцените экологическую ситуацию в приведённых примерах, сделайте прогноз возможных изменений в природе (т.е. проследите "цепные реакции"). а) Применение больших доз удобрений может иметь пагубное влияние на почву, а также на человека: нарушается экологическое равновесие в биоценозах почв… Удобрения, особенно при неправильном применении, могут служить фактором экологической напряженности не только там, где они применяются, негативное их действие может проявляться более широко. За счет вымывания из почвы потери удобрений могут достигать 40% и более. Негативно действуют минеральные удобрения на объекты окружающей природной средыОстатки удобрений попадают в грунтовые воды, загрязняя их нитратами. Открытые водоемы после попадания биогенов из удобрений подвергаются эвтрофикации, что ведет к бурному развитию в водоемах растительности. В наибольшей степени этому способствует присутствие азота и фосфора. При соотношении данных биогенов 2:1 начинается развитие сине-зеленых водорослей. Попадая в растения, при определенных условиях (высокий агрохимический фон, затененность плантаций, пасмурная погода) остатки азотных удобрений - нитраты - могут накапливаться в растениеводческой продукции. Накопление нитратов в продукции при несоблюдении норм внесения азотных удобрений бывает значительным, что может привести к отравлению людей и сельскохозяйственных животных (известны случаи отравления людей арбузами, дынями, животных - кормовой свеклой). б) Нефть отличается высокой температурой замерзания и вязкостью. Чтобы нефть текла по трубопроводам с необходимой скоростью, ее подогревают, что ведёт к протаиванию верхнего слоя вечномерзлых грунтов. Изменение состояния вечной мерзлоты приводит к … При разработке нефтяных месторождений, особенно в условиях вечной мерзлоты, происходят негативные процессы, которые еще не всегда находят отражение в существующей статистике. В то же время последними исследованиями установлено, что это негативное воздействие нефтедобычи при некоторых условиях можно смягчить. Химико-физические свойства нефти по-разному (и не только негативно) воздействуют на экологию. Дело в том, что нефть отличается высокой температурой замерзания и вязкостью. Чтобы нефть текла по трубопроводам с необходимой скоростью, ее подогревают. Для этого трубы изолируют, так как в противном случае из-за больших тепловых потерь придется слишком часто строить пункты подогрева. Кроме того, высокая теплоотдача приводит к протаиванию верхнего слоя вечномерзлых грунтов, что ведет к увеличению вегетационного периода у растений и благоприятно сказывается на численности животных (особенно в годы с экстремальными условиями). адание 1. Заполните таблицу:
Задание 2. Заполните таблицу:
|