Контрольная работа по "Экологии"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра «Безопасность  жизнедеятельности

и экология»

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

по дисциплине  «Экология»

 

Вариант №3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор работы    

Специальность

Обозначение контрольной  работы    КР   группа  ______

Работу проверил _________________________

Работа защищена _______________ оценка ________________

Преподаватель _________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тверь 2013

3. Исходные теоретические концепции экологии.

 

Наибольшее значение для экологии имела биологическая  наука и особенно

эволюционная теория Ч.Дарвина.  Положения о наследственности и изменчивости, естественном и искусственном отборах и  борьбе  за  существование  как движущей силе эволюции позволили по-новому взглянуть на многообразие и единство  форм жизни и лучше понять приспособительное значение различных направлений и видов эволюции:

 

1) ароморфоз, заключающийся  в появлении таких  морфофизиологических

изменений,  которые  ведут к общему подъему организации  биологических

объектов,  выходу  их на новые уровни эволюции

    

 

2) идиоадаптация, обеспечивающая частные приспособления на этом новом уровне или рубеже.

Примером ароморфоза  может  служить  выход  водных животных на сушу

(превращение рыб в земноводные),  а примером  идиоадаптации   создание различных видов, семейств и отрядов амфибий.

Эволюция закрепила 2 вида отбора:

- К-отбор, при котором выживание  обеспечивается за  счет  усложнения

организма и совершенствования  его функций

- R-отбор, при котором те же  задачи решаются резким увеличением  потомства (некоторые рыбы мечут до нескольких миллионов икринок за один нерест).

Окончательное оформление экологии  в самостоятельную дисциплину совпало сразвитием кибернетики и системного  подхода. Биологические и  особенно экологические объекты для кибернетиков стали наиболее совершенными образцами реализации  принципа обратной связи.

     Системный подход, повсеместно  применяющийся в наше время,  базируется на понятии системы,  как множества закономерно связанных друг  с другом элементов,  составлявших собой единство, определенное целостное образование.

Важнейшим свойством система является эмерджентность, т.е. появление новых, не сводящихся к сумме старых,  качеств.  Любой уровень анализа в экологии (начиная от  единичной простейшей  особи до биосферы в целом) требует системного подхода, ибо самая простая форма жизни уже представляет собой сложнейшую систему,  превосходящую по сложности самые грандиозные  технические устройства

Из новейших глобальных теоретических  обобщений для экологии наибольшее значение имеет концепция диссипативных структур И.В. Пригожина. которым доказана возможность самоорганизации и усложнения макроскопических структур в неравновесных состояниях. Концепция диссипативных структур исключает случайность возникновения жизни на планете и дает новое более глубокое объяснение ее зарождению и эволюции.

 

13.Лимитирующие факторы жизни.

 

Разные экологические факторы  имеют для живых организмов неодинаковую значимость.  
 
Для жизни организмов необходимо определенное сочетание условий. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма.  
 
Лимитирующие (ограничивающие) факторы – это

 
1)любые факторы, тормозящие рост  популяции в экосистеме; 2)факторы  среды, значение которых сильно  отклоняется от оптимума. 
 
При наличии оптимальных сочетаний множества факторов один лимитирующий фактор может привести к угнетению и гибели организмов. Например, теплолюбивые растения погибают при отрицательной температуре воздуха, несмотря на оптимальное содержание элементов питания в почве, оптимальную влажность, освещенность и так далее. Лимитирующие факторы являются незаменимыми в том случае, если они не взаимодействуют с другими факторами. Например, недостаток минерального азота в почве нельзя скомпенсировать избытком калия или фосфора. 
 
Лимитирующие факторы для наземных экосистем: 
- температура; 
- вода; 
- свет; 
- питательные вещества в почве. 
Лимитирующие факторы для водных экосистем: 
- температура; 
- солнечный свет; 
- содержание растворенного кислорода; 
- соленость. 
 
Обычно эти факторы взаимодействуют таким образом, что один процесс ограничен одновременно несколькими факторами, и изменение любого из них приводит к новому равновесию. Например, увеличение доступности пищи, и уменьшение давления хищников могут привести к возрастанию численности популяции. 
 
Примерами ограничивающих факторов являются: выходы неразмываемых пород, базис эрозии, борта долины и др. 
 
Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура  и т. д. 
 
Представление о лимитирующих факторах основывается на двух законах экологии: законе минимума и законе толерантности.  
В середине 19 века немецкий ученый химик-органик Либих, изучая влияние различных микроэлементов на рост растений, первый установилследующее: рост растений ограничивается элементом, концентрация и значение которого лежит в минимуме, т. е присутствует в минимальном количестве. Образно закон минимума помогает представить так называемая «бочка Либиха». 

Это бочка, деревянные рейки у которой  разной высоты, как показано на рисунке. Понятно, что какой бы высоты ни были остальные рейки, налить воды в бочку можно ровно столько, какова высота самой короткой рейки. Так и лимитирующий фактор ограничивает жизнедеятельность организмов, несмотря на уровень (дозу) остальных факторов. Например, если дрожжи  
поместить в холодную воду, низкая температура станет лимитирующим фактором их размножения. Это знает каждая хозяйка, а потому оставляет дрожжи «набухать» (а на самом деле размножаться) в теплой воде с достаточным количеством сахара. Остается только "подменить" некоторые термины: высота налитой воды пусть будет какой-либо биологической или экологической функцией (например, урожайностью), а высота реек будет указывать на степень отклонения дозы того или иного фактора от оптимума.

В настоящее время закон минимума Либиха трактуется более широко. Лимитирующим фактором может быть фактор, находящийся не только в недостатке, но и в избытке.

Экологический фактор играет роль ЛИМИТИРУЮЩЕГО  ФАКТОРА, если данный фактор находится  ниже критического уровня или превосходит  максимально выносимый уровень.

Лимитирующий фактор обуславливает  ареал распространения вида или (при менее суровых условиях) сказывается  на общем уровне обмена веществ. Например, содержание фосфатов в морской воде является лимитирующим фактором, определяющим развитие планктона и в целом продуктивность сообществ.

Понятие "лимитирующий фактор" применимо  не только к различным элементам, но и ко всем экологическим факторам. Не редко в качестве лимитирующего  фактора выступают конкурентные отношения.

У каждого организма в отношении  различных экологических факторов существуют пределы выносливости. В зависимости от того, насколько широки или узки эти пределы, различают эврибионтные и стенобионтные организмы. Эврибионты способны выносить широкую амплитуду интенсивности различных экологических факторов. Скажем, ареал обитания лисицы - от лесотундры до степей. Стенобионты, напротив, переносят лишь очень узкие колебания интенсивности экологического фактора. Например, практически все растения влажных тропических лесов - стенобионты.

Закон толерантности 
 
Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввел спустя 70 лет в 1913 г. после Либиха, американский зоолог В.Шелфорд. Он обратил внимание на то, что ограничивать развитие живых организмов могут не только те экологические факторы, значения которых минимальны, но и те, которые характеризуются экологическим максимумом, и сформулировал закон толерантности: «лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору)»

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума(нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называетсязоной угнетения или пессимума. Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. Предел толерантности описывает амплитуду колебаний факторов, которая обеспечивает наиболее полноценное существование популяции. Отдельные особи могут иметь несколько иные диапазоны толерантности.

 

 

23.Cреды жизни человека и формы его адаптации к ним.

 

Человек является единственным  биологическим видом,  распространенным по всей биосфере. Есть регионы с высокой плотностью населения,  есть места, где человек появляется только  эпизодически и сравнительно небольшими группами (например, в Антарктиде),  но нет таких мест, где бы не ощущалось действие антропогенных факторов или последствий экономической деятельности человека.

В зависимости  от  степени  антропогенных  преобразований различаются

естественные,  антропогенные  и  формируемые  среды обитания. К естественным относятся регионы, в которых остались практически в неизмененном виде сложившиеся  биоценозы  и  где регистрируются только общепланетарные антропогенные изменения. Антропогенная среда обитания  поддерживается систематическими усилиями человека  и  при его уходе она разрушается.

Формируемые  или искусственные  среды обитания представлены прежде всего городами и урбанизированными территориями, в которых даже  трава  может заменяться искусственными зелеными покрытиями (США).

По функциональному  назначению выделяют производственную, бытовую, селитебную и рекреационную среды.  Один из  вариантов последних - естественная природа с ее климатическими и бальнеологическими факторами.

Разброс значений характерен  для  факторов среды:  солнечного излучения,

скорости движения  ветра, стихийных явлений природы  и т.д. Однако  люди,

длительное время проживающие в экстремальных условиях (например,  в Тибете), как правило, хорошо приспособлены к этим  экстремальным условиям.

Процесс приспособления к изменившимся климатическим условиям называется

акклиматизацией и составляет недели  и  месяцы  при акклиматизации к жаркому климату и от 6 месяцев до 1,5...2 лет - к холодному. Длительность

акклиматизации к полярным условиям помимо холода связана также  с  изменениями фотопериодизма (полярная ночь и день) и значительными колебаниями геомагнитного поля. Адаптация человека, т.е. передаваемое по наследству приспособление строения,  функций и поведения к ОС,  соответствует общим законам биологической адаптации.  Однако   у человека  в этом важном и сложном процессе имеются свои особенности.  Первая из них заключается в применении целого ряда  небиологических средств для защиты от неблагоприятных факторов, а  именно:

1) применение одежды  и обуви для защиты от экстремальных   температур;

2) использование инженерных  средств защиты (зданий и  сооружений, систем

отопления, кондиционирования  и вентиляции, средств коллективной и

индивидуальной защиты);

3) изменение калорийности  и режима питания;

4) медицинская профилактика  предполагаемых нарушений:  повышение иммунитета;

применение актопротекторов, адаптогенов и т.д.

Второй особенностью адаптации человека является специфичность его

поведенческих характеристик.  У животных такие реакции могут  быть

представлены избеганием неблагоприятных, пассивным подчинением   и активной борьбой с воздействием  таких  условий за счет создания сложной системы приспособительных реакций.  В отличие от животных поведенческие реакции человека  осознаны:

доминирующая роль в  них принадлежит мотивам высокого духовного плана, тому нравственному императиву,  который по мнении  В.М. Эфроимсона и создал человека, позволил ему выделиться из общего ряда животных, населяющих Землю.

Третьей особенностью человека является то, что помимо его приспособления к природным и  временным  факторам  в  реакциях адаптации большое  место

занимают  социальные  условия  жизни (адаптация к стрессам,  рабочим

нагрузкам и т.д.).

 

33.Взаимодействие объектов экономики с ОПС, последствия.

 

Эффективными  средствами ООПС и рационального  ПП служат такие экономические рычаги как лицензия, договор и лимиты.

Лицензия (разрешение) на комплексное ПП — документ, удостоверяющий право его владельца на использовании в фиксированный период времени ПР, а так же размещение отходов, выбросов и сбросов.

В лицензию на комплексное  ПП включают:

·         Перечень используемых ПР, лимиты и нормативы расхода и изъятия

·         Нормативы платы на охрану и воспроизводство ПР;

·         Перечень, нормативы и лимиты выбросов(сбросов) загрязняющих веществ и размещение отходов;