Занятие 1 Тема урока Понятие, задачи, структура экологии, уровни организации жизни

• Название: Занятие 1 Тема урока Понятие, задачи, структура экологии, уровни организации жизни
• Дата: 22.09.2020
• Размер: 164.82 Kb.
• Имя файла: kurs_lektsiy_po_ekologicheskim_osnovam_prirodopolzovaniya.docx
• Тип: Занятие; #139113
• страница: 2 из 7

Тема урока: «Почва как среда обитания. Организм как среда обитания»

Почва обеспечивает биогеохимическую сре-ду для человека, животных и растений. В ней идет накопление атмосферных осадков, концентрируются элементы питания растений, она является фильтром и обеспечивает чистоту подземных вод. В.В. Докучаев, родоначальник научного почвоведения, внес значительный вклад в изучение почв и процессов почвообразования, создал классификацию русских почв и дал описание русского чернозема. Представленная В.В. Докучаевым во Франции первая почвенная коллекция имела огромный успех. Он, являясь также автором картографии русских почв, дал окончательное определение понятию «почва» и назвал ее образующие факторы. В.В. Докучаев писал, что почва - это верхний слой земной коры, обладающий плодородием и образовавшийся под действием физических, химических и биологических факторов.

Толщина почвы колеблется от нескольких сантиметров до 2,5 м. Несмотря на незначительную толщину, эта оболочка Земли играет важнейшую роль в распространении различных форм жизни. Почва состоит из твердых частиц, окруженных смесью газов и водными растворами. Химический состав мине-ральной части почвы определяется ее происхождением. В песчаных почвах преобладают соединения кремния (SiO₂) в известковых - соединения кальция (СаО), в глинистых - соединения алюминия (А1₂О₃).

В почве сглажены температурные колебания. Осадки задерживаются почвой, благодаря чему поддерживается особый режим влажности. В почве скон-центрированы запасы органических и минеральных веществ, поставляемые от-мирающими растениями и животными.

Обитатели почвы. Здесь создаются условия, благоприятные для жизни макро- и микроорганизмов. Во-первых, здесь сосредоточены корневые системы наземных растений. Во-вторых, в 1м³ почвенного слоя находится 100 млрд. клеток простейших, коловраток, миллионы нематод, сотни тысяч клещей, тысячи членистоногих, десятки дождевых червей, моллюсков и прочих беспозвоночных; Таким образом, почва чрезвычайно насыщена жизнью. Распределена она неодинаково в вертикальном направлении, поскольку имеет выраженное слоистое строение.

Различают несколько почвенных слоев, или горизонтов, из которых можно выделить три основных: гумусовый горизонт, горизонт вымывания, материнская порода.

Влажность - важный и часто меняющийся показатель почвы. Он очень важен для земледелия. Вода в почве бывает парообразная и жидкая. Последняя делится на связанную и свободную (капиллярная, гравитационная)

• 
  почве содержится много воздуха. Состав почвенного воздуха изменчив.
  
• 
  глубиной в нем сильно падает содержание кислорода и возрастает концен-трация СО₂. В связи с присутствием органических остатков в почвенном воздухе может быть высокая концентрация таких токсичных газов, как аммиак, серо-водород, метан и др. Для сельского хозяйства, кроме влажности и наличия в почве воздуха, необходимо знать и другие показатели почвы: кислотность, количество и видовой состав микроорганизмов (почвенная биота), структурный состав, а в последнее время и такой показатель, как токсичность (генотоксичность, фитотоксичность) почв. Итак, в почве взаимодействуют следующие компоненты: 1) минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух; 2) детрит - отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных; 3) множество живых организмов.
  

Гумус - питательный компонент почвы,образуется при разложении рас-тительных и животных организмов. Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов все эти элементы вновь возвращаются в почву. Там почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки до минеральных компонентов, пре-вращая их в доступную для всасывания корнями растений форму.

Таким образом, происходит постоянный круговорот веществ в почве. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, на-ходятся в равновесии.

Загрязнение почвы и эрозия. Эрозия - это разрушение и смыв плодородного ветром и водой из-за уничтожения лесов, многократной распашки без соблюдения правил агротехники и т.д.

• 
  результате производственной деятельности человека происходит за-грязнение почв излишними удобрениями и ядохимикатами,тяжелыми металлами (свинцом, ртутью) особенно вдоль автострад.
  

Много радиоактивных элементов в почвах районов АЭС, а также вблизи научно-исследовательских учреждений, где изучают и используют атомную энергию. Одним из глобальных загрязнителей почвы являются кислотные дожди. В атмосфере, загрязненной диоксидами серы (SO₂) и азота, при взаимодействии с кислородом и влагой образуются аномально высокие концентрации серной и азотной кислот.

Гигиеническое значение почвы. Почву издавна используют для обезза-раживания и утилизации отбросов, образуемых человеком в процессе жизне-деятельности. Но загрязненная почва может стать источником инфекционных, инвазионных и других заболеваний. Для развития большинства патогенных бактерий почвенная среда неблагоприятна, там они сравнительно быстро погибают.

Поступление воздуха в почву имеет огромное гигиеническое значение, так как все окислительные процессы с участием аэробных бактерий, живущих в почве, требуют достаточного количества кислорода. Процессы распада могут происходить и в анаэробных (без участия кислорода) условиях.
Разложение органических остатков и самоочищение почвы происходит в два этапа - через минерализацию и нитрификацию.
Минерализация осуществляется под действием ферментов, выделяемых микробами и грибами. В анаэробных условиях процессы гниения и брожения идут с выделением зловонных газов: аммиака, сероводорода, метана. В процессе минерализации гибнут возбудители инфекционных заболеваний, а яйца глистов становятся нежизнеспособными.

Нитрификация осуществляется аэробными нитрифицирующими бактериями. Конечные продукты минерализации и нитрификации переходят в химические соединения, которые используют для питания растения.
В заключение нужно сказать, что по ряду экологических особенностей почва является промежуточной между водной и воздушной средой. Общим с водной средой является температурный режим, пониженное содержание кислорода в почвенном воздухе, а с воздушной - наличие почвенного воздуха.

Организм как среда обитания. Организм тоже может быть средой оби-тания для других живых организмов, как симбионтов, так и паразитов. Паразиты живут в условиях ограниченного запаса пищи. Организм хозяина служит также и комфортным жилищем, так как им не грозит высыхание, нет резких перепадов температур. Наиболее слабое звено в жизни паразитов - это перенос от одного хозяина к другому в случае гибели последнего. Высокая плодовитость паразитов и использование промежуточных хозяев компенсируют это. Человек использует личные методы для прямого уничтожения паразитов, а также для ограничения их численности. Симбионты, в отличие от паразитов, не только получают полезные вещества от хозяина, но и отдают ему витамины, некоторые питательные компоненты.
На планете организмы освоили четыре среды обитания, которые сильно отличаются по специфике условий. Водная среда была первой средой, в которой зародилась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, затем создали и заселили почву. Четвертой средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых представляет целый мир для населяющих его паразитов и симбионтов. Среды обитания могут быть разнообразными, и соответственно у обитателей в ходе эволюции вырабатываются различные приспособления - адаптации.

Тестовые задания по разделу 1:

1. Экологические факторы это:

1. 
   все элементы среды, воздействующие на организм;
   

2. 
   только температурный фактор;
   

3. 
   только пищевой фактор.
   

2. Что представляют собой абиотические факторы?

1. 
   факторы живой природы ;
   

2. 
   факторы не живой природы;
   
3. 
   особые химические факторы;
   

4. 
   радиационные факторы.
   

3. Антропогенные факторы это:

1. 
   факторы климатической природы;
   

2. 
   факторы биологической природы;
   

3. 
   факторы, вызванные деятельностью человека.
   

4. Оптимальные условия для организма достигаются при:
1) интенсивности экологического фактора наиболее благоприятной для жизне-деятельности;
2) интенсивности экологического фактора наиболее благоприятной для размно-жения;
3) интенсивности экологического фактора наиболее благоприятной для роста организма.
5. Какой из ниже перечисленных законов говорит о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических по-требностей?

1. законом минимума (Либиха) ;

2. законом оптимума (толерантности, Шелфорда) ;
3. законом Гаузе (правилом конкурентного исключения) ;

4. законом максимума.

6. 
   «Даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма и в пределе к его гибели» - это формулировка закона:
   

1) минимума Либиха;
2) незаменимости фундаментальных факторов Вильямса;
3) лимитирующего фактора Шелфорда.

6. 
   Какой фактор является лимитирующим для живых организмов в наземно-воздушной среде?
   

1. 
   ограниченное количество кислорода;
   

2. 
   значительные колебания температуры;
   
3. 
   состав органического вещества;
   

4. 
   возможность потерять хозяина.
   

8. Какой фактор является лимитирующим для живых организмов в водной среде?

1. 
   количество кислорода;
   

2. 
   значительные колебания температуры;
   
3. 
   состав органического вещества;
   

4. 
   возможность потерять хозяина.
   

9. Какой фактор является лимитирующим для живых организмов в почве?

1. 
   ограниченное количество кислорода;
   

2. 
   значительные колебания температуры;
   

3. 
   влажность;
   

4. 
   возможность потерять хозяина.
   

10. С какой средой жизни связан паразитический и полупаразитический об-раз жизни?

1. 
   водной;
   

2. 
   наземно-воздушной;
   

3. 
   почвенной;
   

4. 
   живой организм.
   

11. Какая среда жизни является более однородной?

1. 
   водная;
   

2. 
   наземно-воздушная;
   
3. 
   почвенная ;
   

4. 
   живой организм.
   

12. Установите соответствие между отдельными видами животных и отноше-нием их к температурному фактору.

ПРЕДСТАВИТЕЛИ		КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИВОТНЫХ
1)	голубь	А. пойкилотермные (холоднокровные)
2)	акула	Б. гомойотермные (теплокровные)
3)	собака
4)	лягушка
5)	кит
6)	ящерица прыткая

13. Установите соответствие между растениями и животными организмами по отношению к освещенности.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЗМОВ	ОРГАНИЗМЫ
А. растения	1)	светолюбивые
Б. животные	2)	ночные
	3)	сумеречные
	4)	дневные
	5)	светолюбивые
	6)	тенелюбивые

14. Отсутствие скелета или уменьшение его доли в общей массе тела является приспособлением живых организмов к обитанию в:

1. 
   наземно-воздушной среде;
   

2. 
   почве;
   

3. 
   живом организме;
   

4. 
   водной среде.
   

15. Гомойотермность (теплокровность) животных и разнообразные формы те-ла характерны для обитателей:

1. 
   наземно-воздушной среды;
   

2. 
   почвы;
   

3. 
   живого организма;
   

4. 
   водной среды.
   

16. Редукция или полное отсутствие системы пищеварение является приспо-соблением живых организмов к обитанию в:

1. 
   наземно-воздушной среде;
   

2. 
   почве;
   

3. 
   живом организме;
   

4. 
   водной среде.
   

17. 
    Из списка экологических факторов выберите те, которые относятся к био-тическим:
    

1) вырубка лесных массивов;
2) конкуренция;
3) температура;

4) хищничество;
5) свет.

17. 
    Пределы устойчивости организма это:
    

1. 
   Рамки, ограничивающие пригодные для жизни условия;
   

2. 
   Минимально приемлемые для обитания условия существования;
   

3. 
   Оптимальные условия для существования.
   

19. 
    Наиболее вредное воздействие на живые организмы может оказать:
    

1. 
   инфракрасное излучение;
   

2. 
   излучение в синей части спектра;
   

3. 
   ультрафиолетовое излучение;
   
4. 
   излучение в красной части спектра.
   

20. 
    Вода как среда жизни обладает следующими свойствами:
    

1. 
   высокой плотностью;
   

2. 
   низкой плотностью;
   

3. 
   содержит много света;
   

4. 
   количество света уменьшается с глубиной;
   
5. 
   низкое количество кислорода;
   

6. 
   обилие воздуха.
   

21. Наземно-воздушная среда жизни обладает следующими признаками:

1. 
   высокой плотностью;
   

2. 
   низкой плотностью;
   

3. 
   много света;
   

4. 
   мало света;
   
5. 
   отсутствие кислорода;
   

6. 
   обилие воздуха.
   

22. Почва как среда жизни обладает следующими характеристиками:

1. 
   мало света;
   

2. 
   много света;
   

3. 
   недостаток кислорода;
   
4. 
   обилие углекислого газа;
   

5. 
   низкая плотность;
   

6. 
   обилие воздуха.
   

23. Адаптация это:

1. 
   приспособление организма к среде обитания;
   

2. 
   приспособления организма к температурному фактору ;
   

3. 
   пищевые приспособления организма.
   

24. Экологическая ниша организмов определяется:

1. 
   пищевой специализацией;
   

2. 
   ареалом;
   

3. 
   физическими параметрами среды;
   
4. 
   биологическим окружением;
   

5. 
   всей совокупностью условий существования.
   

25. В основе методов биоиндикации состояния окружающей среды лежит применение:

1. 
   организмов, чувствительных к изменениям условий среды;
   

2. 
   синантропных видов;
   
3. 
   видов, устойчивых к загрязнениям.
   

Ответы:

1).1;	2).2;	3).3;	4). 1;	5).1;	6).3;		7).2;	8).1; 9). 3;
10).4;	11).1;	12). Б, А, Б, А, Б, А;			13). А, Б, Б, Б, А, А; 14). 4;
15).1;	16).3;	17).2, 4;	18).1; 19). 3;			20).1, 4, 5;			21). 2, 3, 6;

22).1, 3, 4; 23).1; 24).5; 25). 1.


Занятие № 5