Загрязнение наземных экосистем
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАЛИНИНГРАДСКИЙ
(ФГОУ ВПО «КГТУ»)
КАФЕДРА АКВАКУЛЬТУРЫ
Курсовая работа
допущена к защите
Руководитель
В. А. Шкицкий
ЗАГРЯЗНЕНИЕ НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Курсовая работа по дисциплине
"Биологические основы рыбоводства"
Пояснительная записка
КР 12.110900.62.725
2013
Содержание.
Содержание. 2
Введение. 3
1. Наземные экосистемы. 5
2. 1. Пустыни. 6
2.2 Травянистые экосистемы. 8
2.3 Лесные экосистемы. 11
3.Загрязнение наземных экосистем. 14
Заключение. 15
Список использованных источников. 16
Введение.
|
|
Экологическая система (экосистема) – пространственно определенная совокупность живых организмов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями.
Различают водные и наземные природные экосистемы.
Водные экосистемы – это реки, озера, пруды, болота – пресноводные экосистемы, а также моря и океаны – водоемы с соленой водой.
Наземные экосистемы – это тундровая, таежная, лесная, лесостепная, степная, полупустынная, пустынная, горная экосистемы.
В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз ( биотоп+биоценоз). Биогеоценоз - элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем.
В каждую экосистему входят группы организмов разных видов, различимые по способу питания:
- автотрофы (“самопитающиеся”);
- гетеротрофы (“питающиеся другими”);
-
консументы – потребители
-
дитритофаги, или сапрофаги,
-
редуценты – бактерии и низшие
грибы – завершают
Все названные группы организмов в любой
экосистеме тесно взаимодействуют
между собой, согласуя потоки вещества
и энергии.
Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:
1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов.
2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие.
3) экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.
Примерами природных экосистем являются: упавшее дерево, труп животного, маленький водоем, озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.
Как видно из примеров, более простые экосистемы входят в более сложно организованные. При этом реализуется иерархия организации систем, в данном случае экологических. Поэтому экосистемы делятся по пространственному масштабу на микроэкосистемы, мезоэкосистемы и макроэкосистемы.
Таким образом, устройство природы следует рассматривать как системное целое, состоящее из вложенных одна в другую экосистем, высшей из которых является уникальная глобальная экосистема - биосфера. В ее рамках происходит обмен энергией и веществом между всеми живыми и неживыми составляющими в масштабах планеты.
Целью данной курсовой работы является дать определение наземной экосистеме и узнать антропогенное воздействие на неё.
1. Наземные экосистемы.
Наземные экосистемы - это место обитания человека. В экосистемах суши сосредоточено более 99% биомассы Земли. Большая часть биомассы суши находится в растениях (99,2%).
Основными
продуцентами наземных экосистем являются
высшие растения (деревья, кустарники,
травы), определяющие характерные особенности
этих экосистем. Растения поедаются
консументами первого порядка, растительноядными
животными. Для наземных экосистем
характерны крупные растительноядные
млекопитающие- олени, антилопы, бизоны,
домашний скот. Многие из них относятся
к жвачным, обладающим микроэкосистемой
- рубцом, где анаэробные микроорганизмы
разрушают и обогащают
Отличительной особенностью наземных экосистем является небольшое число трофических уровней (2-3) и наличие мутуалистических систем между корнями растений и микоризой, азотофиксаторами и другими микроорганизмами, а также наличие детритных пищевых цепей, которые характеризуются наличием грибов и почвенных животных – редуцентов.
Обязательным компонентом экосистем суши является почва, которая является не только фактором среды, окружающей организмы, но и продуктом их жизнедеятельности.
С
точки зрения цепей питания, а
также круговорота вещества и
энергии наземную экосистему можно
разделить на две части: автотрофную
и гетеротрофную. Организмы, участвующие
в различных процессах
Птицы,
млекопитающие, рептилии и многие насекомые
свободно передвигаются между
Экосистемы суши, впрочем, как и любые экосистемы, можно классифицировать по их функциональным или структурным признакам. Широко используется классификация по типу растительности. Крупные региональные или субконтинентальные биосистемы, связанные с определенным типом растительной формации, ландшафта и географическим положением называют биомом. Понятие «биом» практически соответствует понятию природная зона. Ключевая характеристика, позволяющая разграничивать и узнавать наземные биомы, - жизненная форма (травы, кустарники, листопадные деревья и т. д.) растительности климатического климакса. Так, климаксная растительность степного биома – злаки, хотя в разных частях биома и на разных континентах могут произрастать разные виды злаков. Однако биом включает в себя и эдафические климаксы, и стадии развития, в которых во многих случаях доминируют иные жизненные формы. Например, степные сообщества представляют собой стадии развития лесного биома, а прибрежные леса – составляют часть степного биома. Названия биомов определяются названием преобладающего типа растительности.
Крупнейшим биомом на суше является пустыня, на втором месте биом тропических саванн и степей. Значительная часть суши (10%) вообще не покрыто растительностью - ледяная пустыня. Примерно такие же доли приходятся на сельскохозяйственные поля, степи умеренной зоны и бореальные леса. Чуть большую часть суши занимают тропические леса (12%). Наименьшую площадь занимает биом средиземноморских степей.
2. 1. 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 пустыней характерно значительное различие между дневной и ночной температурами. Обычно эти территтрии с низкой плотностью населения, а иногда вообще ненаселенные. Этот термин относится также к районам, неблагоприятным для жизни вследствие холодного климата (т.н. холодные пустыни). Пустынные экосистемы занимают около 16% поверхности суши и расположены практически во всех широтах Земли.
Существует три жизненных формы растений, адаптированных к пустыням: 1) однолетники, избегающие засухи тем, что они растут только при достаточной влажности; 2)суккуленты, такие, как кактусы; 3) пустынные кустарники, у которых многочисленные отходящие от короткого основного ствола ветви несут мелкие толстые листья.
На
основе температурного режима удобно
различать два типа пустынь: жаркие
и холодные. Доминирующий вид жаркой
пустыне на юго-западе Северной Америки
представлен креозотовым
Животные
пустыни, как и растения, по –
разному адаптированы к недостатку
воды. Пресмыкающиеся и некоторые
насекомые обладают непроницаемыми
покровами и выделяют сухие экскреты.
Пустынные насекомые защищены от
испарения особыми
Тропические, или пассатные, пустыни - пустыни Аравии, Сирии, Ирака, Афганистана и Пакистана; исключительно своеобразная пустыня Атакама в Чили; пустыня Тар на северо-западе Индии; огромные пустыни Австралии; Калахари в Южной Африке; и наконец, величайшая пустыня мира – Сахара в Северной Африке (рис. З). Они составляют около 20% общей площади пустынь. Температура там круглый год высокая, а количество осадков минимальное.
Пустыни умеренных широт обычно расположены в глубине материков, вдали от океанов. Самую большую площадь они занимают в Азии, крупнейшей части света; на втором месте стоит Северная Америка. Во многих случаях такие пустыни окружены горами или плоскогорьями, преграждающими доступ влажному морскому воздуху. Там, где высокие горные хребты находятся вблизи океана и параллельны береговой линии, как на западе Северной Америки, пустыни подходят довольно близко к берегу. Однако, за исключением пустынных областей Патагонии, расположенных в дождевой тени Анд на юге Южной Америки, и пустыни Сонора в Мексике, ни одна пустыня умеренного пояса не выходит непосредственно к морю.
Эти
пустыни имеют большую
Очень низкая температура зимой и средняя - летом характерна для холодных пустынь.
Медленный рост растений и малое видовое разнообразие делают пустыни весьма уязвимыми. Уничтожение растительности в результате выпаса или езды ведет к тому, что восстановление утраченного требуются десятилетия.
2.2 Травянистые экосистемы.
Тропические саванны (степи с редкими деревьями или группами деревьев) расположены в теплых областях, где в год выпадает большое количество осадков, но имеется один или два продолжительных сухих сезона. Самая обширная область этого типа находится в Центральной и Восточной Африке, но довольно значительные области тропических саванн встречаются также в Южной Америке и Австралии (рис. 4). Растительность состоит из небольшого числа видов. В покрове доминируют злаки, принадлежащие к таким родам, как Panicum, Pennisetum, Andropogon, Imperata.
Ландшафт африканских саванн усеян колючими акациями и другими деревьями и кустарниками, относящимися к семейству бобовых, баобабами, древовидными молочаями и пальмами. Часто на больших пространствах доминирует один вид деревьев и злаков.
Африканские
саванны не имеют себе равных по
численности и разнообразию популяции
копытных: многочисленные виды антилоп,
зебры и жирафы. Разнообразны птицы,
среди которых есть крупные хищники
и падальщики (грифы), а также самая
крупная из птиц – африканский
страус. Среди насекомых много
кровососущих, например знаменитая муха
цеце. В Южной Африке обитают насекомые,
переносящие возбудителей тяжелых
болезней, поражающих центральную нервную
систему человека и животных, и
других опасных «тропических»
Саванны в Африке занимают 40% континента. На севере Южной Америки саванны называют льяносами, на Бразильском плато - кампосами, в каменистой северо-восточной ее части - каатингой, а в Австралии вечнозеленые кустарники — скрэбами. Значительные площади саванн распаханы, здесь выращивают зерновые, хлопчатник, арахис, сизаль, джут, сахарный тростник и другие культуры. В более засушливых местах развито животноводство. Антропогенное воздействие на саванны часто приводит к их опустыниванию.
Степи умеренной зоны расположены там, где выпадает промежуточное между пустынями и лесами количество осадков. Обширные степные пространства занимают внутренние части Евразийского и Североамериканского континентов, юг Южной Америки и Австралию.
Основные
типы травянистых сообществ
1)Высокотравные и низкотравные прерии
— степные равнины Северной Америки, в
прошлом покрытые высокотравной растительностью
с преобладанием злаков: ковыль, бородач,
бизонова трава, пырей, тонконог на черноземовидных
почвах. Прерии во многом напоминают степи,
но протягиваются не в широтном, а в долготном
направлении вследствие континентального
климата во внутренних частях Канады и
США, между Скалистыми горами на западе
и смешанными и широколиственными лесами
приатлантической части материка на востоке.
В девственных прериях до захвата Северной
Америки европейцами паслись миллионные
стада бизонов, ныне выбитых, а сами прерии
распаханы под пшеницу, кукурузу, а на
орошаемых землях юга — хлопчатник;
2)Пампы Южной Америки - представляет собой
травянистую злаковую растительность
на плодородных красновато-черных почвах,
формирующихся на вулканических породах.
Она состоит из южноамериканских видов тех родов злаков, которые широко распространены в Европе в степях умеренного пояса (ковыля, бородача, овсяницы). С лесами Бразильского нагорья пампа связана переходным типом растительности, близким к лесостепи, где травы сочетаются с зарослями вечнозеленых кустарников. Растительность пампы подверглась наиболее сильному истреблению и в настоящее время почти полностью замещена посевами пшеницы и других культурных растений.
Пампа становится всё более засушливой по мере удаления от Атлантического океана.
Климат
пампы умеренный. На востоке перепады
температуры между летом и
зимой менее значительны, на западе
климат имеет более континентальный
характер;
3)Вельды Южной Африки - равнинные луга,
расположенные на довольно высоких нагорьях.
Вельды простираются до скалистых Драконовых
гор.
4)Степи - равнины, поросшие травянистой
растительностью, в умеренных и субтропических
зонах северного и южного полушария. Характерной
особенностью степей является практически
полное отсутствие деревьев (не считая
искусственных насаждений и лесополос
вдоль водоёмов).
Климат степных регионов, как правило, находится в диапазоне от умеренно-континентального до континентального и характеризуется очень жарким летом и холодной зимой. Значительная часть степных территорий распахана.
Как по видовому составу, так и по некоторым экологическим особенностям животный мир степи имеет много общего с животным миром пустыни. Из копытных типичны виды, отличающиеся острым зрением и способностями к быстрому и длительному бегу (например, антилопы); из грызунов — строящие сложные норы (суслики, сурки, слепыши) и прыгающие виды (тушканчики, кенгуровые крысы). Большая часть птиц на зиму улетает. Обычны: степной орел, дрофа, степной лунь, степная пустельга, жаворонки. Многочисленны пресмыкающиеся и насекомые.
Полярные
травянистые экосистемы или арктические
тундры расположены в районах, прилегающих
к арктическим ледяным
В тундре отсутствуют деревья и преобладают мхи и лишайники. Кустарники в тундре многолетние зимнезеленые для более полного использования светлой части года, подушкообразной и стелющейся форм (кассиопея, брусника, вероника и др.) и таких же форм карликовые растения с опадающими листьями (черника, карликовая береза и т. п.).
Продуктивность наземных экосистем тундры значительно ниже ряда других систем, но вместе с океаном они способны прокормить перелетных птиц, насекомых, северных оленей, овцебыков, медведей, волков, песцов и др.
Повсеместно тундры подразделяется на три подзоны, хотя и с различными ландшафтами при удалении в долготном направлении.
Арктическая
тундра преимущественно травянистая,
осоко-пушицевая с
Средняя, или типичная тундра преимущественно моховая. Вокруг озер осоко-пушицевые с небольшой примесью разнотравья и злаков. Появляются ползучие полярные ивы и карликовые березки, скрытые мхами. Южная — кустарниковая тундра особенно резко различна в долготном направлении.
Горные
тундры (альпийские тундры) образуют высотную
зону в горах субарктического
и умеренного пояса. На каменистых и
щебенчатых почвах от высотных редколесий
они начинаются кустарниковым поясом,
как и в равнинной тундре. Выше
расположены мохово-
2.3 Лесные экосистемы.
Сезонные тропические леса , в том числе муссонные леса тропической Азии, произрастают в областях с влажным тропическим климатом, где выражен сухой сезон, во время которого некоторые или все деревья теряют листву. Ключевым фактором здесь являются строгие сезонные колебания в выпадении довольно обильных в течение года осадков. В сезонном лесу Панамы крупные, возвышающиеся над пологом деревья теряют листву во время сухого сезона, а пальмы и другие деревья из нижних ярусов сохраняют листья. По своему видовому богатству сезонные тропические леса занимают второе место после дождевых лесов.
Тропические
дождевые леса встречаются в трех
главных областях: 1) бассейны Амазонки
и Ориноко в Южной Америке
и Центральноамериканский перешеек;
2) бассейны Конго, Нигера и Замбези
в Центральной и Западной Африке
и Мадагаскар; 3) области Индо - Малайская
и Борнео – Новая Гвинея. Эти
области отличаются друг от друга
по видовому составу, но сходны по структуре
и экологии лесов. Различия в температуре
между зимой и летом выражены
не столь сильно, как между ночью
и днем. Сезонная периодичность размножения
и других жизненных функций растений
и животных в значительной степени
связана с колебаниями
В горных районах тропиков расположен горный дождевой лес. По мере продвижения в горы лес становится все более низкорослым, и эпифиты составляют все большую долю автотрофной биомассы; эта тенденция достигает кульминации в карликовом лесу горной гилеи. Еще одна разновидность дождевого леса встречается вдоль берегов затапливаемых речных долин; это так называемый галерейный лес, или прибрежный лес.
Свойством
дождевых лесов является эффективный
прямой возврат в круговороты
биогенных элементов, осуществляемый
мутуалистическими
Листопадные леса умеренных широт занимают области с большим количеством распределенных осадков и умеренной температурой, для которой характерны четкие сезонные колебания. Первоначально умеренные листопадные леса покрывали весь восток Северной Америки, всю Европу, часть Японии и Австралии. Травянистый и кустарниковый ярусы, а также почвенная биота хорошо развиты. Животное население первоначальных лесов Северной Америки представлено виргинским оленем, медведем, серой и черной белкой, серой лисицей, рыжей рысью и дикой индейкой. Развитие листопадных лесов умеренной зоны представляет собой длительную сукцессию.
Листопадные леса умеренной зоны представляют собой наиболее важные биотические области мира, так как именно в этих районах цивилизация достигла наибольшего развития. В результате этот биом сильно изменился под влиянием человеческой деятельности, его большая часть замещена культурными сообществами или сообществами лесных опушек.
Листопадные леса Западной Европы относительно бедны видами. Среди лесов умеренной зоны мира самые богатые видами леса на юге Аппалачей и леса Восточной Азии.
Бореальные хвойные леса (темнохвойная тайга) широким поясом вытянулись через всю Северную Америку и Евразию. Горные районы, занятые таким лесом, встречаются даже в тропиках. Доминирующая жизненная форма представлена здесь хвойными вечнозелеными деревьями, особенно елью, пихтой и сосной (Picea, Abies, Pinus). Кустарниковый и травяной ярусы обычно развиты слабо. Для этого биома характерен достаточно высокий уровень годовой продукции. Крупных животных мало, но в почве обитает многочисленное население мелких животных. Многие из крупных травоядных позвоночных, таких, как лось, заяц-беляк и тетере, зависят, по крайней мере частично, от развивающихся широколиственных сообществ. Семена хвойных служат источником существования многих животных. Как и в тундре, здесь сильно выражены сезонная периодичность и колебания численности многих популяций.
Другой тип хвойного леса (дождевой лес умеренной зоны) встречается вдоль западного побережья Северной Америки, от центральной Калифорнии до Аляски. Эти леса флористически совершенно отличаются от обычной северной тайги. Этот лес достигает наибольшего развития в районе Пьюджет - Саунда, где доминируют в основном четыре вида – западная тсуга (Tsuga heterophylla), западная туя (Thuja plicata), пихта великая (Abies grandis), и лжетсуга (Pseudotsuga douglasii). В отличии от более серных хвойных лесов в этом лесу хорошо развита растительность нижних ярусов, обильны мхи и другие влаголюбивые низшие растения.
На промежуточных высотах между степями и зоной елей в Колорадо, Юте, Нью-Мексико и Аризоне растут леса карликовой сосны и можжевельника (карликовые хвойные), и леса желтой сосны. Это в общем редколесья, в которых количество травянистых растений велико.
3.Загрязнение наземных экосистем.
Существует несколько видов загрязнения наземных экосистем. Мы рассмотрим биологическое и антропогенное.
Биологическим загрязнением называется «...проникновение (естественное или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства видов организмов, чуждых данным сообществам и устройствам и обычно там отсутствующих» (Реймерс, 1990, с. 131). Поэтому как биологическое загрязнение следует рассматривать «великое переселение» видов животных и особенно растений в новые районы, которое происходит благодаря человеку. Часть заносных видов (их называют адвентивными, а процесс их расселения — адвентивизацией) распространилась благодаря натурализации — одичанию инорайонных растений или животных, которые были интродуцированы с целью введения в культуру.
Широко известны
примеры натурализации растений
в Средней полосе европейской
части России. Клен американский и
робиния ложноакациевая в настоящее
время без участия человека заселяют
нарушенные местообитания. Натурализуются
просо, подсолнечник, конопля, портулак,
огуречная трава и многие другие
растения. Однако, как правило, натурализация
чаще происходит при нарушении естественных
экосистем, так как в этих условиях
легче найти свободную
Значительный экономический
ущерб нанесла странам
Но все же большую роль играет антропогенное загрязнение наземных экосистем. В связи с растущей глобализацией промышленности и экономики, антропогенное воздействие на окржующую среду увеличивается. Значительную угрозу создает загрязнение наземных экосистем тяжелыми металлами, т.е. металлами с большим атомным весом (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, никель и др.). Накапливаясь в трофических цепях организмов, тяжелые металлы способны оказывать губительное высокотоксичное действие как на человека, так и на растения и животных. С каждым годом негативная роль тяжелых металлов увеличивается, и пути их поступления в биосферу становятся все более разнообразными: сжигание минерального топлива, обжиг цементного сырья и т.д.

- Загрязнение окружающей среды
- Загрязнение окружающей среды
- Загрязнение окружающей среды
- Загрязнение окружающей среды
- Загрязнение окружающей среды
- Загрязнение окружающей среды (6)
- Загрязнение окружающей среды нефтепродуктами и их опасность для здоровья человека
- Загрязнение гидросферы. Методы её защиты
- Загрязнение городских земель химическими веществами
- Загрязнение земель жидкими углеводородами
- Загрязнение и очистка воздуха от тепловых электростанций
- Загрязнение мирового океана, его правовая защита
- Загрязнение Мирового океана как правовая проблема
- Загрязнение Мирового океана, пути поступления и распределения загрязненных веществ