И. В. Касаткина Экология. Шпаргалка
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
Свойства окружающей среды постоянно меняются, и любой организм для того, чтобы выжить, вынужден приспосабливаться к этим условиям. Адаптация влияет на строение и функции организмов и их органов и развивается под действием трех основных факторов – изменчивости, наследственности, естественного и искусственного отбора. Основные виды адаптации организмов к факторам внешней среды обусловлены наследственно, так как он и формировались в процессе эволюции и изменялись вместе с экологическими факторами. Выделяют следующие основные среды обитания, освоенные живыми организмами: 1) водную; 2) наземно-воздушную; 3) почвенную; 4) собственно живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами. Определенные условия среды, оказывающие специфическое воздействие на организм, – экологические факторы среды. Эти факторы подразделяют на абиотические, биотические и антропогенные. Абиотические факторы – совокупность факторов неорганической среды, оказывающие влияние на жизнь и распространение растений и животных. Абиотические факторы включают физические, химические (например, соленость воды) и эдафические факторы. Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания (Ю. П. Хрусталев, 1996 г.). Организмы, образуя сообщества, вынуждены бороться за пищевые ресурсы и территорию. Различают внутривидовую и межвидовую конкуренцию. Внутривидовая конкуренция характеризуется в основном борьбой за территорию, а межвидовая более разнообразна. Типы взаимодействий: 1 ) конкуренция – виды оказывают друг на друга негативное воздействие; 2) мутуализм – облигатный симбиоз (виды не могут существовать друг без друга); 3) протокооперация – факультативный симбиоз (виды могут существовать отдельно, но совместное существование приносит им обоим пользу, например, актинии и крабы); 4) комменсализм – один вид извлекает пользу от сожительства, другой вид– нет, например, обитатели нор; 5) нейтрализм – виды не оказывают друг на друга никакого влияния; 6) аменсализм – один вид угнетает рост и размножение другого, например, сосуществование крупных и мелких растений; 7) хищничество – поедание одного вида (жертва) другим видом (хищник); 8) паразитизм – паразит тормозит рост и развитие хозяина. Антропогенные факторы – факторы, возникающие в результате деятельности человека, например, уничтожение лесов, загрязнение и т. п. 33. Основные лимитирующие факторы. Экологическая валентность Температура является важнейшим лимитирующим (ограничивающим) фактором. Для любого вида пределами толерантности служат максимальная и минимальная летальные температуры, за их пределами вид погибает от холода или жары. Живые организмы могут жить при температуре от 0 до 50 °C за некоторым исключением. При оптимальных значениях температуры (оптимальный интервал) организмы чувствуют себя комфортно, размножаются, наблюдается рост численности популяции. В участках температурного предела жизни (пониженной жизнедеятельности) организмы угнетены. При возрастании жары в пределах верхней границы стойкости и похолодании в пределах нижней границы стойкости организмы попадают в зону смерти и погибают. Данный пример иллюстрирует общий закон биологической стойкости, который применим к важным лимитирующим факторам. Оптимальный интервал характеризует стойкость организмов (толерантность к этому фактору) или экологическую валентность. В процессе адаптации по отношению к температуре появились пойкилотермные (температура тела меняется при изменении температуры окружающей среды, например, пресмыкающиеся, насекомые и др.) и гомойотермные (постоянная температура тела, независящая от температуры окружающей среды) животные. Важными лимитирующими факторами, помимо температуры, являются свет и вода. Большое значение для организмов имеет интенсивность освещения, в зависимости от нее все растения подразделяются на: 1) светолюбивые, или гелиофиты; 2) тенелюбивые, или сциофиты; 3) теневыносливые. Вода – лимитирующий фактор для организмов, живущих в наземных и водных местообитаниях. Этот фактор в наземно-воздушной среде характеризуется величиной количества осадков, влажности, иссушающим действием воздуха, доступностью запаса воды. Экологические группы растений в зависимости от влажности подразделяются на: 1) гигрофиты – наземные растения, живут на очень влажных почвах и условиях повышенной влажности; 2) мезофиты – могут переносить незначительную засуху; 3) ксерофиты – растения степей и пустынь, накапливающие влагу в мясистых листьях и стеблях – суккуленты (например, кактусы); 4) склерофиты – растения, обладающие высокой всасывающей силой корней. Экологические группы животных по отношению к воде: 1) гигрофилы или влаголюбивые; 2) мезофилы – промежуточная группа между влаго– и сухолюбивыми; 3) ксерофилы или сухолюбивые. Водный баланс животные регулируют поведенческими, морфологическими и физиологическими способами. 34. Глобальные экологические проблемы Неблагоприятная экологическая обстановка складывается не только во всех странах, но и достигает глобальных масштабов, так как, помимо отдельных территорий, наблюдается ухудшение состояния окружающей среды планеты в целом. Основные глобальные экологические проблемы: 1) глобальное потепление климата (чаще обозначаемое термином «парниковый эффект») выражающееся в постепенном повышении среднегодовой температуры начиная с конца прошлого века, и обусловленное накоплением в атмосфере «парниковых газов» (диоксида углерода, метана, озона и др.). Данные газы препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности планеты. Так, в результате сжигания большого количества ископаемого топлива (нефти, угля и др.) концентрация диоксида углерода в атмосфере постоянно возрастает. Согласно расчетам ученых к 2100 г. температура на Земле повысится на 2–4 °C, что приведет к катастрофе, так как в результате таяния полярных льдов произойдет затопление морских равнин более чем в 30 странах, заболачивание огромных территорий и др.; 2) разрушение озонового слоя Земли – явление впервые было замечено в 1975 г., затем в 1985 г. над Антарктидой обнаружили пространство с пониженным содержанием озона, которое назвали озоновой дырой. Ежегодные результаты измерений показывают уменьшение озонового слоя практически на всей планете (например, в России за последнее десятилетие концентрация озонового слоя снизилась приблизительно на 6 % зимой и на 3 % летом), а это значит, что происходит ослабление защитной функции атмосферы, ведь именно она предохраняет все живые организмы планеты от губительного ультрафиолетового излучения. В настоящее время в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги и наблюдается рост числа людей, заболевших раком кожи, а также возможно развитие заболеваний глаз, подавление иммунитета и другие тяжелые последствия. По мнению многих экологов, если сохранятся сегодняшние темпы истощения озонового слоя в России, то к 2030 г. могут заболеть раком кожи 6 млн россиян. Следует обратить внимание и на то, что растения под влиянием интенсивного ультрафиолетового излучения постепенно теряют способность к фотосинтезу; 3) сокращение площади лесного покрова планеты, выполняющего атмосфероохранные, водозащитные и климаторегулирующие функции; 4) опустынивание обширных территорий в результате массовых лесных вырубок и потепления климата (общая площадь пустынь составляет 120 млн га); 5) сокращение и обеднение генофонда Земли, а также уменьшение биоразнообразия, обусловленные в основном сельскохозяйственной деятельностью человека. 35. Экология и здоровье человека На здоровье человека оказывают влияние природно-экологические и социально-экологические факторы. К природно-экологическим факторам относят прежде всего патогенные воздействия природного характера. Особое место среди них занимают инфекционные болезни, отличающиеся природной очаговостью. Природная очаговость – существование возбудителей заболеваний, их переносчиков и животных-хранителей в определенных природных условиях независимо от проживания человека. Человек может заразиться от диких животных (грызунов, насекомых, птиц и др.), проживая в данной местности постоянно или попав случайно. Природные очаговые болезни связаны с конкретной территорией, типом ландшафта, климата. Поэтому, для борьбы с заболеваниями необходимо учитывать особенности местности. Так, при высокой заболеваемости малярией осушают близкорасположенные заболоченные территории, являющиеся оптимальным местообитанием малярийных комаров и т. п. Впервые понятие природного очага в 1938 г. предложил Е. П. Павловский, который к природно-очаговым заболеваниям относил туляремию, клещевой энцефалит и др. Для борьбы с естественными факторами регуляции экосистем человек использовал природные ресурсы и создал искусственную среду для выживания, в которой также возникают различные заболевания, но связанные с другими факторами (гиподинамией). Социальная среда сложно интегрируется с любой окружающей человека средой, и все факторы каждой из сред тесно взаимосвязаны между собой и испытывают объективные и субъективные стороны «качества среды жизни» (Н. Ф. Реймерс, 1994 г.). Городская среда влияет на состояние здоровья современного человека. С медико-биологической точки зрения следствием влияния экологических факторов городской среды являются: акселерация (причина – достаточное, полноценное питание), нарушение биоритмов (продление светового дня за счет электроосвещения; профессии, связанные с бодрствованием в ночное время и т. п.), аллергизация (нарушение иммунной системы, связанное с появлением новых веществ – загрязнителей, с которыми она никогда ранее не сталкивалась в процессе эволюции), рост онкологических заболеваний (радиоактивное заражение, содержание канцерогенов в атмосферном воздухе), ожирение (переедание, гиподинамия), абиологические тенденции образа жизни (наркомания) и др. Экология рассматривает здоровье как состояние биосистемы и его тесную связь с окружающей средой, где патологии являются приспособительными реакциями к условиям среды. Таким образом, здоровый или больной организм – результат взаимодействий внутренних биосистем организма и внешних факторов окружающей среды. Изучением данных взаимодействий занимается профилактическая медицина. 36. Особые виды антропогенного воздействия на биосферу Особые виды антропогенного воздействия на биосферу – загрязнение окружающей среды вредными отходами, шум, биологическое загрязнение, электромагнитные поля и излучения и некоторые другие. Отходы подразделяют на бытовые (пластмасса, стекло, бумага, сточные воды) и промышленные (остатки сырья и материалов, производственные сточные воды, отработанные органические растворители и др.). Опасные отходы – отходы, содержащие вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, инфекционностью, взрывчатостью ит. д.) в опасных для здоровья людей и окружающей среды дозах. Большую угрозу для всех животных и растительных организмов представляют опасные отходы, содержащие химические вещества I и II класса токсичности – радиоактивные изотопы, пестициды и некоторые другие. Радиоактивные отходы представляют собой жидкие, твердые и газообразные продукты ядерной энергетики, военной и других отраслей промышленности, содержащие радиоактивные изотопы в концентрациях, превышающих нормы. Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании городского и промышленного мусора, в химической и электротехнической промышленности, при производстве хлора и пестицидов. Шумовое загрязнение окружающей среды образуется в результате превышения естественного уровня звуковых колебаний. Во всех городах мира от действия шума страдает огромное количество людей. Основными источниками антропогенного шума являются транспорт (автомобильный, рельсовый, воздушный) и промышленные предприятия. Отрицательно шумовое воздействие и для животных. Так, шум приводит к снижению удоев у коров, потере ориентации у пчел и гибели их личинок, преждевременным родам у диких животных и т. п. Биологическое загрязнение – внесение в природные экосистемы, не характерных для них видов организмов (бактерий и др.), негативно влияющих на существование естественных биотических сообществ или здоровье человека. Источники биологического воздействия– сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, бытовые свалки, канализация, кладбища и др. Из них патогенные микробы попадают в почву и грунтовые воды. Человек вносит значительные изменения в естественное магнитное поле Земли. Основные источники электромагнитных полей – линии электропередач, радиотелевизионные и радиолокационные станции. Электромагнитные поля негативно воздействует на человека и на компоненты экосистем прямо пропорционально мощности поля и времени облучения. В результате данного воздействия у человека отмечаются нарушения со стороны эндокринной системы, обмена веществ, центральной нервной системы и др. 37. Природные ресурсы и их классификация по происхождению и по видам хозяйственного использования Природные ресурсы могут использоваться как непосредственные предметы потребления (вода для питья и др.), средства труда для общественного производства (земельные ресурсы и др.). предметы труда для производства изделий (минералы и др.), источники энергии (энергия ветра и др.), природные условия для восстановления здоровья человека и др. Существуют две категории природно-ресурсных запасов по экономической и технической доступности: 1) доступные (или реальные) – объем природного сырья, обнаруженного современными методами определения, экономически выгодные и доступные технически; 2) потенциальные (или общие) – природные элементы, полезные для человека, высчитанные теоретическим путем, а также запасы, освоение которых невозможно в настоящее время по экономическим и техническим причинам (например, ледники Антарктиды являются потенциальным источником пресной воды в будущем и т. п.). Природные ресурсы по происхождению делятся на ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов. По принадлежности к компонентам природной среды выделяют следующие ресурсы: 1) климатические; 2) земельные; 3) минеральные; 4) водные; 5) почвенные; 6) животного мира. Природно-территориальные комплексы по виду хозяйственного освоения делятся на сельскохозяйственные, горнопромышленные, водохозяйственные, лесохозяйственные, рекреационные и др. Природные ресурсы по видам хозяйственной деятельности разделяются на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства. Первые, в свою очередь, делятся на неэнергетические и энергетические ресурсы. Неэнергетические ресурсы – воды для промышленного водоснабжения, полезные ископаемые, леса – сырье для лесохимии и строительства, земли для размещения промышленных объектов и др. Энергетические ресурсы – гидроэнергоресурсы (энергия морских приливов и др.), горючие полезные ископаемые (нефть, уран, газ и др.), энергия ветра, источники биоконверсионной энергии (например, использование древесины в качестве топлива и др.), ядерное сырье и др. Ресурсы сельскохозяйственного производства представлены элементами природы, участвующими в создании сельхозпродукции. К ним относят: 1) почвенно-земельные (почва – природный ресурс и средство производства в растениеводстве); 2) водные (для содержания скота и орошения в растениеводстве); 3) растительно-кормовые (биоценозы, являющиеся кормом для скота); 4) агроклиматические (ресурсы влаги и тепла для роста и развития сельскохозяйственных растительных культур и выпаса скота). 38. Классификация природных ресурсов по признаку исчерпаемости Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые. Для образования исчерпаемых ресурсов в земной коре необходим длительный временной промежуток, поэтому объемы данных ресурсов значительно превышают объемы и скорость их естественного восполнения. По интенсивности и скорости естественного образования исчерпаемые ресурсы подразделяют на невозобновляемые, относительно возобновляемые и полностью возобновляемые. К невозобновляемым ресурсам относят практически все виды минеральных ресурсов и частично земельные ресурсы. Несмотря на то что процессы образования полезных ископаемых в недрах земной коры протекают постоянно, этот период формирования длится, как правило, десятки и даже сотни миллионов лет, поэтому минеральные ресурсы принято считать невозобновляемыми. В природе земельные ресурсы являются материальной основой жизнедеятельности человеческого общества. |