Контрольная работа по "Экологии"

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Кубанский государственный  технологический университет (КубГТУ)

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа по дисциплине:

«Экология»

Вариант № 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент факультета ЗиДО

Специальность 270105

«Городское строительство и  хозяйство»

Шифр зачетной книжки № 09ЗС055

Кузнецова М. А.

 

 

 

 

Краснодар 2011 г.

Содержание:

 

1. Системы организмов и биота Земли.(стр. 3-6)

2. Экологическая сецессия. Первичная и вторичная сецессия.

Эвтотрофирование. (стр. 7-10)

3. Биоразнообразие биосферы как результат ее эволюции. (стр. 11-12)

4. Влияние факторов внешней среды на здоровье человека. (стр. 13-16)

5. Глобальная проблема опустынивания земель, факторы и причины,

её вызывающие. (стр. 17-19)

6. Методы переработки твердых бытовых отходов. (стр. 20-21)

   Список использованной  литературы. (стр. 22)

 

 

1. Системы организмов и биота Земли.

В настоящее время на Земле  насчитывается более 2,2 млн. видов организмов. Систематика их все более усложняется, хотя основной ее «скелет» остается почти неизменным со времени ее создания выдающимся шведским ученым Карлом Линнеем в середине XVIII в. Известно, что издавна органический мир делился на два царства — животных и растений. Однако в наше время его уже следует делить на две империи — доклеточных (вирусы и фаги) и клеточных (все остальные организмы). Империя доклеточных состоит из единственного царства — вирусов (фаги тоже вирусы-паразиты). Империя клеточных включает уже два над-царства, четыре царства, и еще семь подцарств (табл. 1).

Таблица 1- Высшие таксоны систематики империи клеточных организмов

Надцарства	Царства		Подцарства
1. Доядерные организмы  (Procaryota)	Дробянок (Mychota)		1 . Бактерии (Bacteriobionta)   2. Цианеи , или сине - зеленые  водоросли (Cyanobionta)
2. Ядерные организмы (Eycaryota)		I. Животные (Animalia)         II. Грибы ( Mycetalia или Mycota )       III. Растения (Vegetabilia или Plantae)	1 Одноклеточные животные (простейшие) (Protozoa) 2. Многоклеточные животные (Metazoa)   1 . Низшие грибы ( Myxobionta) 2. Высшие грибы ( Mycobionta)   1 . Багрянки (Rhodobionta) 2. Настоящие водоросли  (Phycobionta) 3. Высшие растения (Embryobionta)

 

 

Оказалось, что на Земле  существуют две большие группы организмов, различия между которыми намного  более глубоки, чем между высшими  растениями и высшими животными, и, следовательно, по праву среди  клеточных были выделены два надцарства: прокариотов — низкоорганизованных  доядерных и эукаритов — высокоорганизованных ядерных. Прокариоты ( Procaryota) представлены царством, так называемых дробянок, к которым относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, в клетках которых нет ядра, и ДНК в них не отделяется от цитоплазмы никакой мембраной. Эукариоты (Eucaryota) представлены тремя царствами: животных, грибов и растений, клетки которых содержат ядро и ДНК отделена от цитоплазмы ядерной мембраной, поскольку находится в самом ядре. Грибы выделены в отдельное царство, так как оказалось, что они не только не относятся к растениям, но, вероятно, происходят от амебовидных двужгутиковых простейших, т. е. имеют более тесную связь с животным миром.

Однако такое деление  живых организмов на четыре царства  еще не легло в основу справочной и учебной литературы, поэтому  при дальнейшем изложении материала  мы придерживаемся традиционных классификаций, по которым бактерии, сине-зеленые  водоросли и грибы являются отделами низших растений.

Всю совокупность растительных организмов данной территории планеты  любой детальности (региона, района и т.д.) называют флорой, а совокупность животных организмов — фауной.

Флора и фауна данной территории в совокупности составляют биоту. Но эти термины имеют и гораздо  более широкое применение. Например, говорят: флора цветковых растений, флора микроорганизмов (микрофлора), микрофлора почв и т. п. Аналогично используется термин «фауна»: фауна млекопитающих, фауна птиц (орнитофауна), микрофауна и т. п. Термин «биота» используют, когда хотят оценить взаимодействие всех живых организмов и среды  или, скажем, влияние «почвенной биоты» на процессы почвообразования и др.

Прокариоты

Прокариоты являются древнейшими  организмами в истории Земли, следы их жизнедеятельности выявлены в отложениях протерозоя, образовавшихся около миллиарда лет назад. В  настоящее время их известно около 5000 видов.

Самыми распространенными  среди дробянок являются бактерии и  в настоящее время это самые  распространенные в биосфере микроорганизмы. Их размеры составляют от десятых  долей до двух-трех микрометров.

Некоторые из бактерий являются автотрофами, например, серобактерии, которые образуют органическое вещество за счет хемосинтеза на основе серы. Большинство же бактерий — гетеротрофы, среди которых преобладают сапротрофы, редуценты. Но есть формы, паразитирующие на других организмах, вызывающие болезни у животных, растений, человека.

Бактерии распространены повсеместно, но больше всего их в  почвах — сотни миллионов на один грамм почвы, а в черноземах - более  двух миллиардов.

Микрофлора почв весьма разнообразна. Здесь бактерии выполняют различные  функции и подразделяются на следующие  физиологические группы: бактерии гниения, нитрофицируюшие, азотофиксирующие, серобактерии и др. Среди них есть аэробные и анаэробные формы.

В результате эрозии почв бактерии попадают в водоемы. В прибрежной части их до 300 тыс. в 1 мл, с удалением  от берега и с глубиной их количество снижается до 100—200 особей на 1 мл.

В атмосфере воздуха бактерий значительно меньше.

Широко распространены бактерии в литосфере ниже почвенного горизонта. Под почвенным слоем их всего  на порядок меньше, чем в почве. Бактерии распространяются на сотни  метров в глубину земной коры и  даже встречаются на глубине двух и более тысяч метров.

Сине-зеленые водоросли  сходны по строению с бактериальными клетками, являются фотосинтезирующими автотро-фами. Обитают преимущественно  в поверхностном слое пресноводных водоемов, хотя есть и в морях. Продуктом  их метаболизма являются азотистые  соединения, способствующие развитию других планктонных водорослей, что  при определенных условиях может привести к «цветению» воды и к ее загрязнению, в том числе и в водопроводных системах.

Эукариоты

Эукариоты — это все  остальные организмы Земли. Самые  распространенные среди них —  растения, которых около 300 тыс. видов.

Растения — это практически  единственные организмы, которые создают  органическое вещество за счет физических (неживых) ресурсов — солнечной инсоляции  и химических элементов, извлекаемых  из почв (комплекс биогенных элементов). Все остальные питаются уже готовой  органической пищей. Поэтому растения как бы создают, продуцируют пищу для всего остального животного мира, т. е. являются продуцентами.

Все одноклеточные и многоклеточные формы растений имеют, как правило, автотрофное питание за счет процессов  фотосинтеза.

Водоросли — это большая  группа растений, живущих в воде, где они могут либо свободно плавать, либо прикрепляться к субстрату. Водоросли — это первые на Земле  фотосинтезирующие организмы, которым мы обязаны появлением кислорода в ее атмосфере. Кроме того, они способны усваивать азот, серу, фосфор, калий и другие компоненты непосредственно из воды, а не из почвы.

Остальные, более высокоорганизованные растения — обитатели суши. Они получают из почвы посредством корневой системы питательные элементы, которые транспортируются через стебель в листья, где берут начало процессы фотосинтеза. Лишайники, мхи, папоротникообразные и цветковые растения являются одним из важнейших элементов географического ландшафта, доминируют здесь цветковые, которых более 250 тыс. видов. Растительность суши — главный генератор кислорода, поступающего в атмосферу, и ее бездумное уничтожение оставит животных и человека не только без пищи, но и без кислорода.

Грибы — низшие организмы, не содержат хлорофилла, размеры от микроскопических до крупных, типа дождевиков, насчитывается их более 100 тыс. видов. Тело гриба состоит из нитчатых образований, которые формируют грибницу, или  мицелий. Все грибы — гетеротрофные  организмы, среди которых имеются  и сапрофиты, и паразиты. Около  трех четвертей всех грибов — сапрофиты, питающиеся гниющими растениями, некоторые грибы паразитируют на растениях и единичные — на животных. Большую пользу растениям приносят грибы-симбиотиты, которые органически связаны с растениями: они помогают усваивать труднодоступные вещества гумуса, содействуют своими ферментами обмену веществ, связывают свободный азот, и т. д.

Низшие почвенные грибы  играют основную роль в процессах  почвообразования.

Животные представлены большим  разнообразием форм и размеров, их более 1,7 млн. видов. Все царство животных — это гетеротрофные организмы, консументы.

Наибольшее количество видов  и наибольшая численность особей у членистоногих. Насекомых, например, столько, что на каждого человека их приходится более 200 млн. особей. На втором месте по количеству видов стоит класс моллюсков, но их численность значительно меньше, чем насекомых. Третье место по числу видов занимают позвоночные, среди которых млекопитающие составляют примерно десятую часть, а половина всех видов приходится на рыб.

Значит, большая часть  видов позвоночных формировалась  в водных условиях, а насекомые  — это сугубо животные суши.

Насекомые развивались на суше в тесной связи с цветковыми растениями, являясь их опылителями. Эти растения появились позже других видов, но более половины видов всех растений приходится на цветковые. Видообразование в этих двух классах организмов находилось и находится сейчас в тесной взаимосвязи.

Если сравнить количество видов сухопутных организмов и водных, то это соотношение будет примерно одинаково и для растений, и  для животных: количество видов на суше — 92—93%, в воде — 7—8%, значит, выход  организмов на сушу дал мощный толчок эволюционному процессу в направлении  увеличения видового разнообразия, что  ведет к повышению устойчивости природных сообществ организмов и экосистем в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Экологическая сецессия. Первичная и вторичная сецессия. Эвтотрофирование.

Восстановление экосистемой  нарушенного равновесия проходит через  четко определенные стадии.

Экосистему можно вывести  из состояния равновесия многими  способами. Обычно это бывает пожар, наводнение или засуха. После такого нарушения равновесия новая экосистема сама себя восстанавливает, и этот процесс  носит регулярный характер и повторяется  в самых разных ситуациях. Что  же происходит в нарушенной экосистеме? На месте нарушения определенные виды и вся экосистема развиваются  таким образом, что порядок появления  этих видов одинаков для схожих нарушений  и схожих ареалах. В этой последовательной смене одних видов другими  и заключается суть экологической  сукцессии.

Например, в большинстве  северо-восточных штатов США в XVIII веке земли, занятые лесами, были расчищены, и на этих территориях были построены  фермы, в XIX веке продолжалась обработка  этих земель, а в ХХ веке фермы  были заброшены и участки вновь  стали превращаться в леса. Растения, с течением времени заселившие поля, появлялись в определенной, уже известной  и строго повторяющейся последовательности. В первый год вырастали однолетние сорняки и одиночные сеянцы деревьев. В течение нескольких последующих  лет происходило заселение определенными  видами (это так называемые «пионерные виды», или, выражаясь более научно, ранние сукцессионные виды), которые  начинали преобладать. Типичный пионерный  вид — сосна Веймутова. Она  растет очень быстро, и ее семена распространяются на большую территорию. В течение нескольких десятилетий  пионерные виды образовывали густой лес.

Следующий этап — появление  деревьев, которые хорошо растут в  тени пионерных видов, — например, кленов. Через полвека пионерные  деревья становились зрелыми  и постепенно погибали. Их семена уже  не могли прорастать под покровом леса, и состав популяции деревьев сдвигался в сторону медленно растущих новичков — так называемых поздних сукцессионных видов. В  конце концов, весь лес стал состоять из этих видов деревьев, что и наблюдают каждый год осенью жители Новой Англии, когда листья деревьев меняют окраску и лес приобретает огненный цвет, характерный для кленов.

Такой пример быстрорастущих пионеров с последующим заселением медленно растущими видами наблюдается  во многих экосистемах. Например, на недавно  образованных прибрежных песчаных дюнах  первой появляется песчаный тростник. Эта трава помогает укрепить дюны так, чтобы в них смогли укорениться  виды-преемники (вначале кустарники, а затем и деревья).

Изучая сукцессию в  экосистемах, экологи выделили три  механизма ее действия:

содействие, сдерживание, сосуществование.

Содействие. Появившиеся в новой экосистеме пионерные виды облегчают другим видам последующее заселение. Например, после отступления ледника первыми появляются лишайники и некоторые растения с поверхностными корнями — то есть виды, способные выжить на бесплодной, бедной питательными веществами почве. По мере отмирания этих растений происходит нарастание слоя почвы, что дает возможность укорениться поздним сукцессионным видам. Аналогично ранние деревья дают тень и убежище для ростков поздних сукцессионных деревьев.

Сдерживание. Иногда пионерные  виды создают условия, усложняющие  или вообще делающие невозможным  появление поздних сукцессионных  растений. Когда около океана появляются новые поверхности (например, в результате строительства бетонных пирсов или  волнорезов), они быстро обрастают  пионерными видами водорослей, и другие виды растений просто вытесняются. Это  вытеснение происходит очень легко, поскольку пионерный вид воспроизводится  крайне быстро и вскоре покрывает  все доступные поверхности, не оставляя места для последующих видов. Пример активного сдерживания —  появление горчака, азиатского растения, распространившегося по американскому  Западу. Горчак в значительной мере защелачивает почву, в которой растет, что делает ее непригодной для  многих диких трав.