Контрольная работа по "Экологии". 167
Вятская государственная
Агрономический факультет
Личное дело №___
Регистрационный номер в деканате_____
Работа поступила в деканат «___»_____________2012г.
Оценка__________
Зачтено/ незачтено
Контрольная работа № 1
По (предмет)
На тему(№ варианта)
Специальность
Студента – заочника
Дата отправки_________________
Регистрационный номер на кафедре__________
Работа
поступила в деканат «___»_____
Контрольная работа № 1
Вариант 2
- Наука «Экология». Этапы становления. Цель и задачи экологии.
Экология (от греч. οικος — дом, обиталище и λόγος — учение) — совокупность понятий и явлений, связанных со взаимоотношениями между человеком и окружающей средой, а также наука, занимающаяся этой сферой. Термин предложил в 1866 г. немецкий биолог Эрнст Геккель. (wikia.com)
Экология, как направление биологии, возникла в середине 10 столетия, а как самостоятельная наука – на стыке 19 и 20 столетий. Она развивалась непрерывно, но неравномерно на протяжении всей своей истории.
Период наивной экологии – до середины 19 в. (1-5 этапы)
Первый этап – примитивные
знания, накопление фактического материала.
О том, что разные виды животных связаны
с определенными условиями, что
их численность зависит от урожая
семян и плодов, которыми они питаются,
наверняка знали древние
Второй этап – продолжение накопления фактического материала античными учеными, средневековый застой. Древняя Греция: Гераклит – 530-470 лет до н.э., Гиппократ – 460-370 лет до н.э. Аристотель (384-322 лет до н.э.) создал Ликей (школу) и при нем сад. В «Истории животных» он описал более 500 видов животных, классифицируя их по образу жизни.
Древнегреческие философы во многом отождествляли растения и животных, считали, что растения могут радоваться и печалиться, органы животных отождествляли с органами растений: корни - рот и голова, стебли – ноги и живот, и т.д. Мечтали вырастить в колбе живое существо (гомункулус).
Но Теофраст был
не только отцом ботаники. Большое
внимание в своих трудах он
уделял влиянию внешней среды
на живые организмы, и именно
он впервые разделил
Древний Рим: Плиний старший (23-79 лет н.э.) в своей многотомной "Философии природы" многие явления природы рассматривал с подлинно экологических позиций. Древние ученые задумывались о многом, о чем задумываемся и мы с вами.
В средние века в
Европе произошел откат
Карл Линней - великий шведский ученый, создатель системы живых организмов, принципами которой мы пользуемся и сегодня
Третий этап – описание и систематизация колоссального фактического материала после средневекового застоя – начался с великими географическими открытиями XIV и XVI веков и колонизацией новых стран – с эпохой Возрождения. Новая географическая и биологическая информация, полученная в экспедициях, заставила переосмыслить многие религиозные догматы. Она не умещалась в той системе мира, которую проповедовала христианская религия. Путешественники из дальних стран привозили неведомых животных и семена неведомых растений. Чтобы разобраться во всем многообразии форм живых существ, необходимо было создать таксономическую систему и, таким образом, осмыслить это разнообразие. И такое осмысле-ние произошло. В первой половине XVIII века Карл Линней создал таксономическую систему животных и растений,
Известный английский химик Р. Бойль (1627-1691) поставил первый экологический эксперимент по влиянию низкого атмосферного давления на развитие животных, а Ф. Реди экспериментально доказал, что самозарождених сложных животных невозможно. Антони ван Левенгук, изобретший микроскоп, был первым в изучении трофических цепей и регуляции численности организмов.
Великий русский естествоиспытатель Михайло Ломоносов. В своих теоретических построениях на 100-200 лет опередил современнико
Большой вклад в развитие экологических представлений в это время внесли и российские ученые такие, как М.В. Ломоносов (1711-1765), его сподвижник С.П. Крашенинников (1711-1755), П.С. Паллас (1741-1811), И.И. Лепехин (1740-1802). И это не случайно, так как Россия в XVII веке сильно расширила свои границы, выйдя своими восточными рубежами на побережье Тихого океана.
Таким образом, к концу XVIII, по мере все большего накопления экологических знаний, у естествоиспытателей начал складываться особый подход к изучению явлений природы, учитывающий зависимость изменения организмов от окружающих условий. Но экологических идей как таковых еще нет. Есть только их предпосылка.
Александр Гумбольдт - великий немецкий ученый, заложивший основы биогеографии. Его заслуги перед экологией очень велики
Четвертый этап ознаменовал
начало в становлении экологии. Он
связан с крупными ботанико-географическими
иссле-дованиями, способствовавшими
дальнейшему развитию экологического
мышления. В начале XIX в. выделяются
в самостоятельные отрасли
Появились работы, в которых авторы понимают среду обитания, как совокупность действующих экологических факторов. В 1832 г. О. Декандоль обосновал необходимость выделения новой отрасли наук "Эпирреалогии". Он писал: "…Растения не выбирают условия среды, они их выдерживают или умирают. Каждый вид, живущий в определенной местности, при известных условиях представляет как бы физиологический опыт, демонстрирующий нам способ воздействия теплоты, света, влажности и столь разнообразных модификаций этих факторов…".
Пятый этап – становление эволюционной экологии. Профессор Московского университета Карл Францов Рулье (1814-1858) четко сформулировал мысль о том, что развитие органического мира обусловлено воздействием изменяющейся внешней среды: "…Ни одно органическое существо не живет само по себе; каждое вызывается к жизни и живет только постольку, поскольку находится во взаимодействии с относительно внешним для него миром. Это закон общения или двойственности жизненных начал, показывающий, что каждое существо получает возможность к жизни частию от себя, а частию из внешности…". Считается, что К.Ф. Рулье в своих трудах (160 работ) заложил основы экологии животных, поставил проблемы адаптации, миграции, изменчивости, ввел понятие "стация". Он ближе всех подошел к эволюционной теории Дарвина, но прожил всего 44 года... Его идеи развил ученик Н.А. Северцев (1827-1885), опубликовавший в 1855 г. работу «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гадов Воронежской губернии». Значимость этой магистерской диссертации Н.А. Северцева для науки можно оценить тем, что через 100 лет в 1950 г. эта работа была переиздана, и она не утратила своего значения и сегодня. Важнейшей вехой в развитии экологических представлений о природе явился выход знаменитой книги Ч. Дарвина (1809-1882) о происхождении видов путем естественного отбора, жесткой конкуренции.
Это великое открытие в биологии явилось мощным толчком для развития экологических идей. У Дарвина было много последователей. Один из них – немецкий зоолог Эрнст Геккель (1834-1919). "Я докажу! " – девиз Э. Геккеля. В 8 лет прочитал Робинзона Крузо, долго грезил дикарями, приключениями. Пробивной, мечтавший и добившийся мировой славы, он добился открытия филогенетического фак-та в Йенском университете, много лет успешно изучал радиолярии, прекрасно рисовал, но мог делать выводы, не подкрепленные фактами и потому ошибочные. Им было придумано много разных терминов для классификации отделов наук; много лет он искал одноклеточный организм, давший начало всему живому; искал общий закон, который бы объяснил все явления. Вскоре после выхода в свет учения Ч. Дарвина – в 1866 г. он предложил термин для новой науки – «экология», который впоследствии получил всеобщее признание. Именно 1866 г. следует считать годом рождения экологии. В конце XIX она представляла собой науку об адаптации организмов к климатическим условиям, но лишь через 100 лет превратилась в целое мировоззрение – общую экологию. В 1895 г. датский ученый Е. Варминг (1841-1924) ввел термин «экология» в ботанику для обозначения самостоятельной научной дисциплины – экологии растений.
Таким образом, общим для периода наивной экологии, продолжавшегося с начала развития цивилизации до 1986 г., является накопление и описание колоссального фактического материала и отсутствие системного подхода в его анализе.
Период факториальной экологии – с середины 19 в. до середины 20 в. (6 этап)
Шестой этап. Теория Ч. Дарвина
дала большой толчок развитию аутэкологического
направления – изучение естественной
совокупности видов, непрерывно перестраивающихся
применительно к изменению
Одновременно стали
Особенно широко исследования
надорганизменного уровня
Леонтий Григорьевич Раменский
- великий русский геоботаник, сформулировавший
закон эеологической
В учебнике по экологии Ч. Элтона
впервые отчетливо выделено направление
популяционной экологии. Большой
вклад в эту область внесли
Е.Н. Синская (экологический и
В 1926 г. была опубликована книга В.И. Вернадского "Биосфера" в которой впервые показана планетарная роль биосферы, как совокупности всех видов живых организмов. В 30-40-е годы составлены новые по экологии животных (К. Фредерикс – 1930 г., Ф. Болденгеймер – 1938). В это же время вышло много монографий и учебных пособий по географии растений, экологии животных и растений.
Период синэкологических исследований – с 1936 г. до наших дней
Английский геоботаник Тенсли - один из создателей науки об экосистемах
Седьмой этап отражает новый
подход к исследованиям природных
систем – в основу его положено
изучение процессов материально-
Владимир Николаевич Сукачев один из создателей учения о биогеоценозах (экосистемах)
В общей экологии с этого времени четко выделились два направления – аутэкология и синэкология. В фитоценологии всеобщее признание получила парадигма дискретности растительного покрова, что объясняется стремлением к классификационным работам.
Почти одновременно с А.Тенсли, В.Н. Сукачев в 1942 г., следуя Г.Ф. Морозову, разработал систему понятий о лесном биогеоценозе, как о природной системе, однородной по всем параметрам (растительному покрову, миру животных и микроорганизмов, по поверхностной горной породе, гидрологическим, почвенным, микроклиматическим условиям, по типу взаимодействий, обмена веществом и энергией между его компонентами и между ними и другими явлениями природы).
Биогеоценоз В.Н. Сукачева –
практически полный аналог экосистемы
А. Тенсли. Главное в его понятии
– общая идея о единстве живой
и неживой природы, общности круговорота
веществ и превращениях энергии,
которые можно выразить через
объективные количественные характеристики.
В том же 1942 г. американским ученым
Р. Линдеманном были изложены основные
методы расчета энергетического
баланса экологических систем. С
этого времени экосистемные исследования
являются одними из основных направлений
в экологии, а количественные определения
функций экосистем и их компонентов
(запасы и фракционная структура
растительной массы, пулы углерода и
др. химических элементов, параметры
трофических цепей, и др.) являются
одним из основных методов, дающими
возможность прогнозировать и моделировать
биологические процессы. Последнее,
в свою очередь, вылилось в теоретическую,
или количественную, экологию, которая
становится все более востребованной
(изучение динамики экосистем, их продуктивности,
моделирование экологических
Восьмой этап. В современной биосфере одним из наиболее значимых факторов, определяющих ее состояние, стала деятельность человека. Возникающие в связи с этим проблемы выходят за рамки экологии как биологической науки, приобретают направленный социальный и политический характер (движения "зеленых", борьба за охрану природы, постановка экологических вопросов в повестки дня политических организаций, и пр.). Решение их должно включать все естественные науки вкупе с хозяйственно-экономическими, социальными, политическими аспектами, что входит в задачи социальной экологии, в которой особое положение занимает экология человека (медико-биологический и социальный подходы).
Крупный российский ученый-теоретик,
наш современник Н.Ф. Реймерс (1931-1993)
общую экологию представил, как вершину
естествознания – мегаэкологию, вокруг
которой концентрируются другие
научные дисциплины, связанные с
актуальными проблемами цивилизации
и угрозой экологического кризиса.
Другой российский ученый – Н.Н. Моисеев
(1917-2000), специалист в области системного
анализа, моделирования и
Особую и важнейшую
роль в становлении и развитии
экологии сыграл Владимир Иванович Вернадский
– создатель учения о биосфере,
намного опередивший свое время.
Открытие биосферы В.И. Вернадским в
начале ХХ столетия принадлежит к
величайшим научным открытиям
Экология как наука
основана на разных отраслях биологии
(физиология, генетика, биофизика), связана
с другими науками (физика, химия,
математика, география, геология), использует
их методы и термины. В связи с
этим появились в последние годы
понятия «географическая
Задачи экологии как учебной дисциплины гораздо уже. В процессе профессиональной деятельности будущий специалист неизбежно будет влиять на окружающую среду и живущие в ней живые организмы. Следовательно, от того, насколько он понимает и владеет законами природы и ее структурой, будет зависеть устранение негативных последствий производства, в котором он работает.
Таким образом, задачи экологии применительно к деятельности промышленного производства или проектно-конструкторского предприятия могут быть следующие:
Оптимизация технологических, и конструкторских решений, исходя из минимального ущерба окружающей среде.
Прогнозирование и оценка
возможных отрицательных
Своевременное выявление
и корректировка
Создание систем переработки отходов промышленности.
- Ресурсный цикл как антропогенный круговорот веществ. Его отличия от биотического круговорота.
Человек интенсивно трансформирует процессы круговорота всех химических элементов не только на локальном, но и биосферном уровне. Человечество - это часть биосферы (с его производством).
Принципиальных различий в утилизации природных ресурсов между человеком и другими организмами нет с точки зрения экологии: различия заключаются лишь в масштабах. Тот факт, что человек научился утилизировать природные ресурсы, создавая для этого специальные средства, сути дела не меняет. Сколь бы ни были масштабными процессы антропогенной трансформации вещества, они осуществляются в рамках глобальных биогеохимических циклов. Человек не в силах радикально изменить эти циклы. Самое большее, что он может, - это изменить баланс вещества на определенных этапах глобальных циклов или на определенных территориях.
Человек находит и добывает природные ресурсы, перевозит их к местам переработки, производит из них энергию, какую-либо продукцию и предметы, которые в итоге поступают в пользование в виде средств производства или изделий, сооружений и т.д., т.е. человек вовлекает природные ресурсы (вещества) в ресурсный цикл.
Под ресурсным циклом понимают совокупность превращений и перемещений определенного вещества или групп веществ на всех этапах использования его человеком (выявление, извлечение из природной среды, переработку, использование, возвращение в природу). Но если природные циклы веществ замкнутые, то ресурсный цикл как круговорот практически не замкнут, т.е. использованные вещества не возвращаются в места их изъятия.
На каждом этапе ресурсного цикла неизбежны потери. При добыче часть сырья остается в местах залегания, а в отвалы идет так называемая «пустая порода», на извлечение которой тратится энергия. Значительная доля добытого ископаемого теряется при транспортировке к заводам и фабрикам при перегрузке, переработке. Если ресурс используется как топливо, то при его сгорании образуются шлаки, идущие в отвалы, оксиды, летящие в атмосферу, и т.д.
Если же нефть, уголь перерабатываются промышленностью, то неизбежно образование побочных твердых, жидких, газообразных продуктов, как технологических отходов, формирующих так называемые хвостовые выбросы, которые наносят вред экосистемам, нарушают качество среды, отрицательно влияют на здоровье людей.
Таким образом, получается парадоксальная ситуация: загрязнение среды дают природные ресурсы! На их добычу, перевозку затрачиваются огромные средства, энергия, время, но они же в конечном счете ухудшают качество окружающей среды. В связи с данной ситуацией возник афоризм: загрязнение среды - это природные ресурсы, оказавшиеся не на своем месте.
Но при добыче полезных ископаемых и переработке сырья образуется большое количество отходов. Академик Прянишников пишет, что количество отходов растет, как и добыча сырья, по экспоненциальному закону и человечество все больше и больше работает на отходы. Так, на каждую тонну производимого калийного удобрения образуется от трех до четырех тонн галитовых отходов, в основном содержащих хлорид натрия. Крупнотоннажным отходом производства фосфорных удобрений является фосфогипс, которого при переработке апатитового концентрата получается 4,25 тонн, а при переработке фосфоритов Каратау - 5,6 тонны на каждую тонну экстракционной фосфорной кислоты. Большое количество отходов образуется и при обогащении фосфатного сырья.
При обогащении медных руд
в отходы идет флотационный серный
колчедан. Он используется для производства
серной кислоты. Однако при обжиге серного
колчедана образуется колчеданный
огарок (» 0,73-0,75 т на 1 т пирита). Ежегодно
его скапливается более 5 млн. тонн.
Огарок используется далеко не полностью,
хотя содержит в основном железо, а
также цветные и драгоценные
металлы. Просачиваясь через отвалы,
поверхностные воды в результате
выщелачивания сульфидов
Высокая концентрация тяжелых металлов может оказаться токсичной для растений, подавляя их рост.
Тепловые элекростанции дают десятки миллионов тонн пылевидной золы и кусковых шлаков в год. Отвалы крупной тепловой электростанции занимают сотни гектаров ценных земель, но эти отходы представляют сырье для производства строительных материалов. Зола может быть сырьем для извлечения ряда металлов: железа, алюминия. Золу можно использовать в производстве наполнителей бетона, силикатного кирпича, шлакометаллов и др.
Мы убедились ранее, какие сложные закономерности сопровождают антропогенный круговорот вещества при использовании ресурсов геобиоцинозов (т.е. экологических систем).
Так, если вырубается древостой, то вся экосистема может прекратить свое существование просто потому, что изымается и отчуждается основная масса запасенной энергии и вещества, которая должна была передаваться на следующие трофические уровни. На месте уничтоженной экосистемы может возникнуть новая, но значительно менее продуктивная. Таким образом, рассеивание вещества и энергии резко опережает ее восстановление, и естественный круговорот прекращается. Чтобы не допустить этого, человек вынужден брать на себя восстановление экосистемы: высевание семян, внесение органо-минеральных удобрений, обеспечение растений водой и т.п. (www.xumuk.ru)
- Источники загрязнения внутренних водоемов. Загрязнение Мирового океана.
Под загрязнением водных ресурсов
понимают любые изменения физических,
химических и биологических свойств воды
в водоемах в связи со сбрасыванием в них
жидких, твердых и газообразных веществ,
которые причиняют или могут создать неудобства,
делая воду данных водоемов опасной для
использования, нанося ущерб народному
хозяйству, здоровью и безопасности населения.
(www.o8ode.ru/article/
Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающее качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов.
Загрязнение водных объектов возникает при сбросе вредных веществ в поверхностные водные объекты, который причиняет вред или создает угрозу причинения вреда здоровью населения, нормальному осуществлению хозяйственной и иной деятельности, состоянию окружающей природной среды, а также биологическому разнообразию. Меры предупреждения вредного воздействия на водные объекты определяются водным законодательством Российской Федерации.
На территории России практически все водоёмы подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в большинстве из них не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод выявили тенденцию к росту их загрязнённости. Увеличивается количество случаев высокого уровня загрязнения воды (более 10 ПДК) и случаев экстремально высокого загрязнения водных объектов (более 100 ПДК).
Особенно тяжёлое положение
с загрязнением поверхностных
водоисточников сложилось в
Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.
Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.

- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"
- Контрольная работа по "Экологии"