Контрольная работа по «Основы экологии и охраны природы»

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Новосибирский  государственный медицинский университет»

Министерства  здравоохранения и социального  развития Российской Федерации

(ГБОУ  ВПО НГМУ Минздравсоцразвития России)

Кафедра фармацевтической технологии и биотехнологии

Контрольная работа №1

Вариант 5

по  дисциплине «Основы экологии и охраны природы»

фармацевтический  факультет

заочная форма обучения

Выполнила студентка 5 группы

Михалева  Ульяна Александровна

Проверил  преподаватель:

Кощаева Лариса Николаевна

Новосибирск, 2013г.

1. Наземные экосистемы (пустыни, травянистые, лесные).  Водные экосистемы. Экосистемы континентальных стоячих водоемов и водотоков. Экосистемы Мирового океана

Наземные  экосистемы

При классификации наземных экосистем  принято использовать признаки растительных сообществ и климатические признаки, например, лес хвойный, лес тропический, холодная пустыня и т. п.

Пустыни

Пустыня — это территория, где  испарение превышает количество осадков, причем их уровень составляет менее 250 мм/г. В таких условиях произрастает скудная, разреженная и обычно низкорослая растительность. Преобладание ясной погоды и разреженная растительность способствуют быстрой потере теплоты ночью, накопленной почвой днем. Для пустынь характерно значительное различие между дневной и ночной температурами. Пустынные экосистемы занимают около 16% поверхности суши и расположены практически во всех широтах Земли.

Тропические пустыни. Это такие пустыни, как Южная Сахара, которые составляют около 20% общей площади пустынь. Температура там круглый год высокая, а количество осадков минимальное.

Пустыни умеренных широт. Такие пустыни, как пустыня Мохаве в Южной Калифорнии, отличаются высокими дневными температурами летом и низкими — зимой. Холодные пустыни. Для них характерна очень низкая температура зимой и средняя — летом. Растения и животные всех пустынь приспособлены улавливать и сохранять дефицитную влагу.

Травянистые экосистемы

Тропические травянистые экосистемы или саванны. Такие экосистемы характерны для районов с высокими средними температурами, двумя продолжительными сухими сезонами и обильными осадками в остальное время года. Они  образуют широкие полосы по обе стороны  экватора. Некоторые из этих биомов (например, равнина Серенгети в  Африке) представляют собой открытое пространство, покрытое только травянистой  растительностью.

 Травянистые экосистемы умеренных широт. Они встречаются во внутренних районах материков, главным образом Северной и Южной Америки, Европы и Азии. Основные типы травянистых сообществ умеренного пояса: высокотравные и низкотравные прерии США и Канады, пампы Южной Америки, вельды Южной Африки и степи от Центральной Европы до Сибири. В этих экосистемах (биомах) почти постоянно дуют, способствуя испарению влаги. Густая сеть корней травянистых растений обеспечивает стабильность почвы до тех пор, пока не начинается ее распашка. Из-за высокого плодородия почв высокотравных прерий большая их часть была распахана и занята посевами зерновых и бобовых.

Полярные травянистые  экосистемы или арктические тундры. Они расположены в районах, прилегающих к арктическим ледяным пустыням. Большую часть года тундры находятся под воздействием штормовых холодных ветров и покрыты снегом и льдом. Зимы здесь очень холодные и темные. Осадков немного, и выпадают они в основном в виде снега.

Лесные  экосистемы

Влажные тропические леса. Эти леса располагаются в ряде приэкваториальных районов. Они характеризуются умеренно высокими среднегодовыми температурами, которые мало изменяются в течение суток и по сезонам, а также значительной влажностью и почти ежедневно выпадающими осадками. В таких биомах доминируют вечнозеленые деревья, сохраняющие большую часть листьев или хвои круглый год, что обеспечивает непрерывное круглогодичное протекание процессов фотосинтеза. Так как климатические условия во влажных тропических лесах практически неизменны, влага и теплота не имеют лимитирующего значения, как в других экосистемах. Основным лимитирующим фактором становится содержание биогенов в часто бедных органическим веществом почвах. Зрелый влажный лес имеет максимальное (из всех наземных экосистем) удельное разнообразие видов растений и животных на единицу площади. Большая часть питательных веществ в этой экосистеме сосредоточена в растительном покрове, а не в верхнем горизонте почв, как в большинстве других биомов. Кроме того, при уничтожении растительности маломощные почвы легко сносятся ливневыми дождями. Таким образом, восстановление первичного тропического леса на обширных вырубках практически невозможно.

Листопадные леса умеренных широт. Они произрастают в районах с невысокими средними температурами, значительно меняющимися по сезонам. Зимы здесь не очень суровы, летний период продолжителен, осадки выпадают равномерно в течение всего года.

 Северные хвойные  леса. Эти леса, называемые также бореальными, или тайгой, распространены в районах субарктического климата. Зимы здесь продолжительны и засушливы, с коротким световым днем и небольшими снегопадами. Температурные условия меняются от прохладных до исключительно холодных.

Водные экологические  системы

Тип и количество организмов в водных экосистемах определяются соленостью, глубиной проникновения солнечных  лучей, концентрацией растворенного  кислорода, доступностью биогенов и температурой. Интенсивность потока солнечного света, необходимого для фотосинтеза, зависит от глубины водоема, следовательно, обилие растительных организмов также меняется с глубиной. В отличие от наземных экосистем в водных экосистемах организмы, нуждающиеся в кислороде, обитают преимущественно вблизи поверхности воды.

Экосистемы  Мирового океана

Океаны играют важную климатообразующую  роль, перераспределяя солнечную  энергию за счет испарения воды и  перемещения нагретой воды с океаническими  течениями. Они участвуют в других глобальных биогеохимических круговоротах в природе и являются гигантскими  «резервуарами» диоксида углерода. Океан - яркий пример биогеоценоза.                                           К основным характеристикам экосистем  Мирового океана относят:

• глобальность размеров и огромные глубины, освоенные жизнью;
• непрерывность - все океаны связаны между собой;
• постоянную циркуляцию среды под действием сильных ветров, дующих в течение года в одном и том же направлении, а также наличие глубинных течений;
• господство различных волн и приливов, вызванных притяжением Луны и Солнца;
• соленость и устойчивая во времени однородность основного солевого состава;
• наличие растворенных биогенных элементов.

Прибрежная зона океана. Это - относительно теплые, богатые биогенами мелководья, протянувшиеся от линии прилива на суше до края подводного продолжения континента - континентального шельфа.

В прибрежной зоне, занимающей менее 10%общей площади океана, сосредоточено 90%биомассы океанических растений и  животных; здесь находится большинство  районов промышленного рыболовства. Прибрежную зону подразделяют на несколько  местообитаний.

Эстуарии - это часть прибрежной зоны, где пресные воды рек, ручьев и поверхностного стока смешиваются с солеными морскими водами. В эстуариях так же, как и во влажных тропических лесах и во внутренних болотных экосистемах, ежегодная удельная продукция биомассы максимальна в сравнении с любыми другими экосистемами планеты.   

Коралловые рифы распространены в прибрежных зонах океана в тропических и субтропических широтах, где температура воды превышает 20°С. Они в основном состоят из нерастворимых соединений кальция, выделяемых животными - кораллами, а также красными и зелеными водорослями при фотосинтезе. Разнообразие и сложное строение коралловых рифов привели к тому, что в них обитает более трети всех видов морских рыб и многочисленные другие морские организмы.    

Открытый океан. Он отделяется от прибрежной зоны областью резкого увеличения глубин у края континентального шельфа. На его долю приходится только 10%биомассы океанических растений и животных, и безбрежные просторы глубоководья можно считать полупустынными. Однако благодаря огромной протяженности открытый океан это основной поставщик чистой первичной биологической продукции на Земле.

Экосистемы  континентальных стоячих водоемов

Континентальные стоячие (непроточные) водоемы включают в себя экосистемы озер, водохранилищ, прудов, луж, а также болот. Жизнь стоячих вод или лентической среды (от лат. - спокойный) зависит от площади поверхности и глубины водоема, региональных климатических условий и химического состава воды.

Озера. На дне озер различают последовательную смену концентрических зон, а также две группы жизненных форм растений: бентосную и фитопланктонную. Бентосные растения. Они развиваются, прикрепившись или укоренившись на дне. Эту группу также называют погруженной водной растительностью. Они выживают в бедной биогенами воде, так как получают необходимые элементы из донных отложений, однако нуждаются в проникновении сквозь толщу воды достаточного для фотосинтеза количества солнечного света. Фитопланктон (планктон) состоит из множества видов водорослей и представляет собой отдельные клетки, их скопления или «нити», которые держатся вблизи поверхности воды или прямо на ней. Очевидно, что мутная вода мало на них влияет, их большое количество является важнейшей причиной помутнения. Фитопланктон не связан с дном, поэтому должен получать биогены из воды. При недостатке в воде биогенов его развитие замедляется.                                                                                  

Болота. Это участки суши, покрытые в определенные периоды времени небольшим слоем воды и более или менее высыхающие в другое время. Согласно другому определению, болото - переувлажненный участок поверхности земли, характеризующийся накоплением в верхних горизонтах мертвых неразложившихся растительных остатков, превращающихся затем в торф. При слое влажного торфа более 0,3 м - болото, менее 0,3 м - заболоченные земли. Болота, расположенные вдоль русел рек и особенно в устьях, во время паводков принимают избыточную воду, обогащенную илом и биогенами. При движении воды по болотам ил и связанные с ним биогены оседают, а вода очищается по мере просачивания в грунтовые воды. Таким образом, важнейшей ролью болот является фильтрация воды перед тем, как она попадает в озера, заливы, эстуарии, грунтовые воды. Болота, обогащенные биогенами, представляют собой самые продуктивные экосистемы, в которых обитают стаи водной дичи и многие другие животные. Общая площадь болот и переувлажненных земель на планете составляет примерно 3 млн км².

Экосистемы  водотоков

Экосистемы проточных водоемов, а именно ручьев, быстро и медленно текущих рек и речек от их истоков  до устья значительно отличаются от экосистем стоячих вод, что  вызвано постоянным обновлением  воды и значительно большими контактами с наземными экосистемами. Скорость течения водотоков - определяющий фактор в жизни биоценозов вследствие воздействия на организмы физических и химических свойств воды. Скорость течения также влияет на характер дна. Температура проточных вод обычно одинакова по всей их толщине и подвергается изменениям по мере продвижения вод от истоков к устью. Насыщенность кислородом проточных вод (за счет атмосферной аэрации) даже при отсутствии зеленых растений бывает достаточной. Постоянное движение создает лучшие условия для дыхания организмов, однако органические вещества, поступающие в водотоки с бытовыми или промышленными стоками, вызывают уменьшение концентрации кислорода в воде из-за массового размножения бактерий.                       В противоположность озерам у рек соотношение размеров береговой полосы и водной массы благоприятствует образованию фауны береговых откосов. Пищевые цепи в проточных водах отличаются бедностью пищевой базы. Многие животные проточных вод являются всеядными и в зависимости от места или времени года поедают растения, животных или детрит. Таковы карпы, сомы, раки, личинки насекомых.

2. Многие животные (вороны, синицы, волки) летом живут парами, а зимой образуют стаи. С чем это связано?

Многие формы  поведения у птиц и млекопитающих  обусловлены инстинктами – сохраненными естественным отбором  комплексами  безусловных рефлексов. Весной  у  птиц начинает проявляться инстинкт размножения, поэтому они образуют пары. Зимой  образуют  стаи тоже на основе инстинкта, который помогает  легче находить пищу, защищаться от врагов и т д.

3. В тропических районах, где много тепла и света, жизнь очень бедна в океанах. Эти районы называют океаническими пустынями. Что ограничивает здесь развитие живых организмов?

Растворимости кислорода в воде повышается по мере уменьшения ее температуры. Поэтому в теплых водах тропических бассейнов пониженная концентрация растворенного кислорода ограничивает дыхание, затрудняет жизнедеятельность и соответственно снижает численность водных животных.

4. Объясните, почему в черте города заболеваемость деревьев выше, а продолжительность их жизни меньше, чем в близлежащей сельской местности.

Это связано с повышенным содержанием вредных соединений в атмосфере и почве города; сильной запыленностью, которая ухудшает фотосинтез; нарушением воздухо- и водообмена в почве при строительстве дорог и укладке асфальта; засоленностью почвы; механическими повреждениями растений; отсутствием в почве нужного количества элементов питания из-за нарушения круговорота элементов.

5. Выяснилось, что в прудах-охладителях при тепловых электростанциях экономически выгодно содержать растительноядных рыб. Объясните почему.

Эти пруды сильно зарастают  водной растительностью, в результате вода в них застаивается, что нарушает охлаждение отработанных вод. Рыбы съедают  всю растительность и хорошо растут.

6. Из приведенного списка факторов выберите те, которые способствуют росту численности популяции: обилие пищи, болезни, обилие паразитов, отсутствие хищников, обилие конкурентов, низкая плотность населения, высокая плотность населения, нехватка территории, неблагоприятные климатические условия, избыток территории, благоприятные условия жизни.

Благоприятные условия  жизни и избыток территории. Это возможно, но не для всех. Например, для высокоорганизованных организмов, как человек или млекопитающие: начинают размножаться после войны (или массовой гибели), чтобы восстановить популяционный состав и занять освобожденную территорию. И наоборот, микобактерии туберкулеза из очагов поражения разрастаются, когда образуется излишнее пространство, где можно жить.

Отсутствие хищников; отсутствие паразитов; низкая плотность населения;  (аналогично избытку территории - они связаны).

Обилие пищи.

7. Заполните таблицу. Приведите не менее трех примеров на каждый тип взаимодействия между видами.