Контрольная работа по "Экологии". 91

Содержание

Вопрос 1 (№6)

Бентос: понятие, классификация, продуктивность

Бентос – совокупность организмов, обитающих на грунте и  в грунте дна морских и материковых  водоемов.

Бентос делится на животный (зообентос) и растительный (фитобентос). По способу обитания выделяется эпибентос, организмы которые обитают на поверхностном слое донных осадков, и эндофауна (инфауна), организмы которые обитают непосредственно внутри донного осадка. Эпибентос бывает неподвижным (сессильным), либо двигающимся (вагильным). По способу добывания пищи выделяются следующие типы бентосных организмов: хищники; пожиратели взвеси; грунтоеды; соскребатели; фильтраторы.

Бентос по размеру классифицируется на:

• макробентос > 1 мм;
• мезобентос < 1 мм и > 32 мкм;
• микробентос < 32 мкм.

В морях зообентос представлен  главным образом фораминиферами, губками, кишечнополостными, немертинами, многощетинковыми червями, сипункулидами, мшанками, плеченогими, моллюсками, ракообразными, иглокожими, асцидиями и рыбами. Основная масса зообентоса приурочена к мелководным районам. На литорали и в верхнем горизонте сублиторали масса животных организмов на площади в 1 м² может достигать многих десятков килограммов (главным образом это моллюски). На глубинах до 100—150 м биомасса бентоса составляет сотни и десятки граммов; на глубине 500—1000м биомасса бентоса исчисляется граммами, глубже — долями грамма, на больших глубинах — миллиграммами. Также в распределение бентоса наблюдается вертикальная зональность: в верхних горизонтах преобладают моллюски и ракообразные, в средних – моллюски, полихеты и иглокожие, в более глубоких – полихеты, ракообразные и иглокожие.

Из растительных организмов основную массу бентоса в морях составляют бактерии и водоросли (диатомовые, зелёные, бурые и красные). У побережий обычны и некоторые цветковые растения: зостера, филлоспадикс, руппия и др. Наиболее богат и разнообразен фитобентос на скалистых и каменистых участках дна, которые служат прочным субстратом для прикрепления водорослей. У Мурманского, Беломорского и Дальневосточного побережий водоросли из ламинариевых и фукусовых (из бурых) дают нередко массу 15—30 кг на 1 м² дна в литорали и верхнем горизонте сублиторали. Заросли красной водоросли филлофоры известны в северо-западной части Чёрного моря на глубине 20—60 м, где масса её составляет в среднем 1,7 кг на 1 м² дна, а в целом — миллионы тонн.

Вертикальное распределение  водорослей зависит от состава солнечного спектра, доходящего до различной глубины в связи с неодинаковой поглощаемостью лучей с разной длиной волны; в верхнем горизонте обычно сосредоточены зелёные водоросли, ниже — бурые, а ещё ниже — преимущественно красные.

В пресных водоёмах количество зообентоса значительно меньше, чем  в морских, и состав его однообразнее; в него входят простейшие, губки, ресничные и малощетинковые черви, пиявки, мшанки, моллюски и личинки насекомых. Иногда он состоит в основном из личинок хирономид и олигохет, дающих на 1 м² массу в несколько десятков граммов и представляющих очень большую кормовую ценность для рыб. В состав растительного бентоса пресных водоёмов входят бактерии, диатомовые и зелёные (харовые и нитчатки) водоросли, а также многочисленные прибрежные растения, располагающиеся в направлении от берега ясно выраженными поясами. Первый пояс состоит из полупогружённых растений (тростника, камыша, рогоза, осок и др.); второй – из погруженных растений с плавающими на поверхности воды листьями (кувшинки, кубышки и др.); третий пояс – из погруженных растений, у которых обычно только цветки поднимаются над водой (большей частью рдестов, элодеи и др.).

Вопрос 2 (№12)

Вода: ее роль в природе, водная эрозия, водные животные и растения

Вода – одно из самых  распространенных веществ на Земле. Ее мировые запасы составляют жидкая (соленая и пресная), твердая (пресная) и газообразная (пресная) вода. Все воды Земли образуют гидросферу, площадь которой занимает 70 % всей поверхности Земли. В состав гидросферы входят: Мировой океан, подземные воды, ледники, озера, почвенная влага, пары атмосферы, речные воды.

Доступная пресная вода, необходимая для растительного  и животного мира, физиологических  потребностей и хозяйственной деятельности людей, составляет лишь 2 % гидросферы, при этом распределена она по континентам крайне неравномерно – ее много в ледниках и мало в засушливых районах Африки и Азии.

Вода – это специфическая среда обитания для большой группы живых организмов. Жизнь возникла в воде, вода входит в состав живых тел и является той средой, где в любом организме протекают все биохимические реакции. Вода составляет основную часть цитоплазмы клеток, растительных соков, жидких тканей животных. Концентрация солей в воде определяет осмотическое давление тканей, через водную среду происходят контроль и регуляция содержания макро– и микроэлементов в цитоплазме.

Недостаток или избыток  микроэлементов в воде может вызывать различные эндемические заболевания. Кроме всего прочего, вода – единственный источник кислорода, образующегося в процессе фотосинтеза: он образуется при фотохимическом разложении воды, в котором используется энергия солнечного света. Серьезные нарушения в организме может вызвать обезвоживание. Для большинства же растений и животных потеря значительного количества влаги губительна.

Многие животные и растения постоянно живут в воде. Вода накладывает отпечаток на внешний облик и внутреннюю структуру растений. Среди растений различают гигрофиты и гидрофиты. Гигрофиты – растения, живущие в условиях повышенной влажности, произрастающие на болотах или в мангровых лесах и требующие для нормальной жизнедеятельности большого количества воды (осока, камыш, рогоз, сфагнум, растения влажных джунглей и т. д.). Гидрофиты – водные растения, живущие либо полностью погруженными в воду (водоросли), либо на ее поверхности находятся листовые пластинки, а остальная часть находится в воде (кувшинки, элодея, ряска, водоросли, сальвиния – водяной папоротник и т. д.). Растения, обитающие в толще воды, используют в процессе фотосинтеза наиболее глубоко проникающие в воду голубые, синие и сине-фиолетовые лучи. Соответственно и цвет водорослей меняется с глубиной от зеленого к бурому и красному.

Животные, постоянно обитающие  в воде, адаптируются к преодолению  высокой плотности воды. Для них  характерна продолговатая форма  тела, хорошо развитая мускулатура, наличие слизи и чешуи для уменьшения трения. Для ориентации в условиях недостатка света организмы используют звук. Для обнаружения различных препятствий и пищи многие организмы используют отраженный звук по типу эхолокации. К водным животным относят рыб, водных млекопитающих (киты, дельфины), водных членистоногих (крабы, омары), моллюсков (кальмары, осьминоги, жемчужницы) и т. д.

Водная эрозия ( разрушение почв поверхностными водными потоками) подразделяется на поверхностную и линейную.

Под поверхностной эрозией  понимают равномерный смыв материала  со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Вопрос 3 (№28)

Радиоактивность, радиоактивный  фон, радиочувствительность и радиопротекторы

Радиоактивность — это  испускание ядрами некоторых элементов  различных частиц, сопровождающееся переходом ядра в другое состояние и изменением его параметров или другими словами это явление спонтанного превращения атомного ядра в другое ядро или ядра. Она подразделяется на естественную и искусственную. Естественная радиоактивность – самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе. Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

Радиационный фон – радиоактивное излучение, присутствующее на Земле (от естественных и техногенных источников), в условиях которого постоянно находится человек. Избежать радиоактивного облучения невозможно. Жизнь на Земле возникла и развивается в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из следующих компонентов:

• космическое излучение;
• излучение от находящихся в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов;
• излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов.

В результате деятельности человека в непосредственно окружающей его среде появились дополнительные источники радиации, в том числе  естественные радионуклиды, извлекаемые в больших количествах из недр Земли вместе с углём, газом, нефтью, минеральными удобрениями.

Радиочувствительность – это восприимчивость клеток, тканей, органов или организмов к воздействию радиоактивного излучения Мерой радиочувствительности служит доза излучения, вызывающая определённый уровень гибели облучаемых объектов. При общем облучении животных отмечается ступенчатый характер их гибели в определенных диапазонах доз, вследствие выхода из строя определенных критических органов или систем, ответственных за выживание в этих дозовых диапазонах, что проявляется в виде трех основных радиационных синдромов — костномозгового, кишечного и церебрального.

Классификация органов по радиочувствительности.

• самые радиочувствительные (лимфоидные органы, красный костный мозг, гонады, тонкий кишечник)
• средняя степень радиочувствительности (кожа, эндокринные железы)
• радиорезистентные (печень, почки, головной мозг)

Радиопротектор – это  вещество, способное защитить организм от действия ионизирующей радиации или смягчить ее эффект. Все радиопротекторы разделены на две основные группы: кратковременного и пролонгированного действия.

К кратковременным радиопротекторам относятся препараты, защитное действие которых проявляется на протяжении 0.5-4 часа после введения. Они наиболее эффективны при облучении организма  максимально переносимыми дозами. В  качестве средств индивидуальной защиты эти препараты могут быть использованы при защите от поражения ядерным  оружием, перед радиотерапевтическим облучением в медицине, в космонавтике при долговременных полетах для защиты от солнечных вспышек.

К средствам длительной защиты относят  препараты, обладающие защитой от одних суток до нескольких недель. При импульсном воздействие ионизирующего излучения они обычно проявляют меньший эффект чем средства кратковременной защиты. Практическое применение этих протекторов возможно у профессионалов, работающих с ионизирующим излучением, у космонавтов при длительных полетах, а также при долговременной радиотерапии.

Вопрос 4 (№37)

Представление о генотипе и фенотипе

Генотипом называют наследственную конституцию, т. е. совокупность всех генов, локализованных в хромосомах, которые организм получает от родителей. Другими словами генотип – это совокупность всех наследственных факторов организма. Генотип формируется как закономерное следствие генетического развития, обусловленного совершенствованием адаптационных механизмов к относительно постоянным и меняющимся условиям внешней среды.

Под термином фенотип понимают сумму всех свойств организма на определенной стадии развития. Эти свойства крайне разнообразны: они включают в себя различные структурные признаки, биохимические и физиологические особенности, а также биологические особенности. Формирование фенотипических свойств представляет собой сложный процесс, протекающий в результате взаимодействия между генотипом и воздействующими на него в онтогенезе изменчивыми факторами внешней среды. Между генами и сложными признаками, сформировавшимися у взрослого организма, стоит целая цепь признаков, связывающая между собой эти два крайних звена.

Большинство генов проявляются  в фенотипе организма, но фенотип и генотип различны по следующим показателям:

1. По источнику информации (генотип определяется при изучении ДНК особи, фенотип регистрируется при наблюдении внешнего вида организма).
2. Генотип не всегда соответствует одному и тому же фенотипу. Некоторые гены проявляются в фенотипе только в определённых условиях. С другой стороны, некоторые фенотипы, например окраска шерсти животных, являются результатом взаимодействия нескольких генов.

Поэтому принадлежность к виду Homo sapiens совсем не означает, что все его представители генотипически идентичны. В этом отношении все люди отличаются рядом гено- и фенотипических особенностей:

• адаптивного характера, детерминированного климатогеографическими факторами; поэтому адаптация эскимоса к условиям Центральной Африки (как и эфиопа – к условиям тундры) окажется довольно неадекватной;
• историко-эволюционного характера в виде этноса, отличающегося своими специфическими религиозными, национальными, культурологическими и т.д. особенностями, поэтому, например, скандинавский этнос отличается от монголоидного;
• социального характера, ведущего к различиям в образе жизни, культуре, социальных притязаниях и др., между интеллигентом и крестьянином, горожанином и жителем деревни;
• экономического характера, обусловленного принадлежностью к той или иной социально-экономической группировке (банкир и рабочий, бизнесмен и клерк).

Таким образом, характер жизнедеятельности  организма предполагает ее детерминированность  генотипической программой и условиями  жизни. Это означает, что развитие особи в каждый данный момент и  в перспективе есть единый процесс  жизни, отнюдь не предопределенный полностью  его генотипом, а детерминированный ее внутренней программой, в которую генетическая компонента включается лишь в качестве исходного базиса, который корректируется по ходу жизни.

Вопрос 5 (№43)

Экологические пирамиды и  их основные типы

Экологическая пирамида – графические изображения соотношения между продуцентами, консументами и редуцентами в экосистеме.

Организмы первого трофического уровня (звено пищевой цепи) называются первичными продуцентами. На суше большую часть продуцентов составляют растения лесов и лугов; в воде это, в основном, зелёные водоросли.

Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего трофического уровня – вторичными консументами и т. д. Первичные консументы – это травоядные животные (многие насекомые, птицы и звери на суше, моллюски и ракообразные в воде) и паразиты растений (например, паразитирующие грибы). Вторичные консументы – это плотоядные организмы: хищники либо паразиты. В типичных пищевых цепях хищники оказываются крупнее на каждом уровне, а паразиты – мельче.

Существует ещё одна группа организмов, называемых редуцентами. Это сапрофиты (обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и животных (детритом). Детритом могут также питаться животные – детритофаги, ускоряя процесс разложения остатков. Детритофагов, в свою очередь, могут поедать хищники. В отличие от пастбищных пищевых цепей, начинающихся с первичных продуцентов (то есть с живого органического вещества), детритные пищевые цепи начинаются с детрита (то есть с мёртвой органики).

Правило экологической пирамиды гласит, что количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень, также имеет массу в 10 раз меньшую.

Экологические пирамиды могут  быть трех видов:

1. Пирамида чисел – отражает количественное распределение отдельных организмов на трофических уровнях. Особенностью такой пирамиды является уменьшение численности организмов при движении от продуентов к консументам. Эта закономерность объясняется тем, что в любой экосистеме мелкие животные численно превосходят крупных и размножаются быстрее. Для любого хищника существует нижний и верхний предел размеров их жертв, каждому хищнику служат пищей жертвы определенного размера.
2. Пирамида биомассы – показывает соотношение общего количества живого вещества на трофических уровнях пищевой цепи. Может иметь две графические разновидности – правильная и обращенная. Наблюдаются следующие закономерности: пирамиды с широким основанием и узкой вершиной характерны для наземных и мелководных экосистем, в которых продуценты имеют крупные размеры и живут сравнительно долго. В молодых экосистемах вершина пирамиды более узкая, чем в зрелых; пирамида может быть обращенной в открытых и глубоких водах, где продуценты невелики по размеру и малодолговечны. Пирамида биомассы отличается промежуточным характером в озерах и прудах, так как здесь равноценны роли продуцентов, то есть крупных прикрепленных растений и микроскопических водорослей.
3. Пирамида энергии – величина потока энергии, проходящего через различные трофические уровни. В отличие от пирамиды чисел или биомассы, характеризующих статику экосистемы, пирамида энергии характеризует динамику прохождения массы пищи через пищевую цепь. На ее форму не влияют ни размеры особей, ни интенсивность их метаболизма. Кроме того, пирамида чисел преувеличивает роль мелких организмов, пирамида биомассы преувеличивает роль крупных. Поэтому пирамида энергии является наиболее универсальной характеристикой для сравнения потока энергии, проходящего через разные уровни, а также для сравнения одной экосистемы с другой.

Вопрос 6 (№52)

Шум, вибрации и защита от них

Шум – это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум – это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

Шум бывает промышленный, транспортный, уличного движения и бытовой.

По характеру спектра шум подразделяется на:

• широкополосный (с непрерывным спектром шириной более одной октавы);
• тональный (в спектре которого имеются выраженные дискретные тона).

По временным характеристикам  шум подразделяется на:

• постоянный (с изменением за рабочий день не более чем на 5дБА);
• непостоянный (уровень звука, которого изменяется во времени более чем на 5дБА).

Кроме того, непостоянный шум подразделяется на колеблющийся во времени:

• прерывистый, уровень звука, которого ступенчато изменяется на 5дБА и более. Длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1с и более;
• импульсивный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с, при этом уровни звука отличаются не менее чем на 7 дБ.

Вибрация – это колебания твердых тел. Она возникает в самых разнообразных технических устройствах вследствие несовершенства их конструкции, неправильной эксплуатации, внешних условий (например, рельеф дорожного полотна для автомобилей), а также специально генерируемая вибрация.

По способу передачи различают  следующие виды вибрации:

• общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
• локальную вибрацию, передающуюся через руки или ноги человека, а также через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

Высокий уровень шума, а  также вибрация и ее высокий фон  представляет опасность для здоровья человека.

Основными методами борьбы с разного  рода шумами и вибрацией являются:

• Уменьшение шума и вибрации в источнике их возникновения: совершенствование конструкции (расчёт фундамента, системы амортизаторов или виброизоляторов).
• Звукопоглощение и виброизоляция.
• Установка глушителей шума и вибрации, экранов, виброизоляторов.
• Рациональное размещение работающего оборудования и цехов.
• Применение средств индивидуальной защиты (для защиты от шума: беруши, наушники; для защиты от вибрации — виброгасящие рукавицы).
• Вынесение шумящих агрегатов и устройств от мест работы и проживания людей, зонирование.

Вопрос 7 (№82)

Понятие и актуальные проблемы экологического права и экологического воспитания

Экологическое право – совокупность норм, регулирующих общественные (экологические) отношения в сфере взаимодействия общества и природы в интересах сохранения и рационального использования окружающей природной среды для настоящих и будущих поколений людей.

Природная среда образует сложное  понятие, в рамках которого исторически получили развитие две формы взаимодействия общества и природы. Первая – потребление природы человеком, использование природы для удовлетворения человеком своих материальных и духовных потребностей. Это экономическая форма. Второй формой, получившей название экологической, стала охрана окружающей среды с целью сохранения человека как биологического и социального организма и его естественной среды обитания. Негативная деятельность человека по отношению к природной среде проявляется объективно в трех взаимосвязанных формах. Это:

1) загрязнение окружающей природной  среды; 

2) ее разрушение;

3) истощение природных ресурсов.

Загрязнение природной среды –  это физико-химическое изменение  состава природного вещества, которое угрожает состоянию здоровья человека. Так, существует антропогенное загрязнение, которое подразделяется на несколько видов: пылевое, газовое, химическое, ароматическое и тепловое.

В основном, большой урон природе  наносят транспорт и металлургические предприятия. Основным источником загрязнения атмосферы углекислым газом являются тепловые электростанции, металлургические заводы и транспорт. Большая концентрация данного вещества, в конце концов, может привести к возникновению парникового эффекта, одними из следствий которого могут стать опустынивание земель и разрушение озонового слоя. В результате неконтролируемого выброса в воды мирового океана различных отходов происходит уничтожение планктона, который обеспечивает атмосферу кислородом. Из-за нерационального использования земли миллионы гектаров плодородной почвы превратились в безжизненную пустыню. Все это происходит из-за недостатков организационно-правовой и экономической деятельности государства по охране окружающей среды, а также дефектов экологического воспитания и образования, в результате чего у людей вырабатывается потребительская психология по отношению к природе.

Огромную роль в охране окружающей среды играют международные природоохранные  организации. Их создание было вызвано  катастрофическими изменениями в природе, они были призваны защитить её от человека и, по существу, спасти самого человека от результатов собственной деятельности.

Для регулирования взаимодействия общества и природы были сформулированы следующие принципы:

• приоритет охраны жизни и здоровья;
• научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов;
• рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов;
• законность и неотвратимость наступления ответственности за экологические правонарушения;
• гласность в работе экологических организаций и некоторые другие.

Внедрение экологического образования  и воспитания школьников и учащихся среднетехнических, а так же высших учебных заведений, обязательно. Дело в том, что только лишь с детства научив людей воспринимать природу как величайший дар, можно добиться желаемых результатов. А именно того, что люди станут относиться более бережно ко всему, что дала нам природа. Необходимо не только уведомлять о том, какие существуют ныне проблемы, но и объяснять методы борьбы с ними, рассказывать о том, как именно можно предотвратить масштабную катастрофу.

Список используемой литературы

Биология: В 2-х кн.: учебник  для вузов / Под ред. В.Н. Ярыгина. Кн. 2. – М.: Высшая шк., 2008

Колесников С.И. Экология: учеб. пособ. для вузов. – М.: Академцентр, 2008

Экология: Методические указания по изучению дисциплины / Рос. гос. аграр. заоч. у-нт; Сост. Е.К. Еськов. М., 2009