Контрольная работа по "Экологии"

-стратосфера – содержит  важный для жизни озоновый  слой, который сосредоточен на  высоте 20-30 км. Граница стратосферы  проходит на высоте около 50 км над поверхностью планеты.  Здесь температура выше, чем в верхней части тропосферы, поскольку озоновый слой задерживает значительную часть ультрафиолетовых лучей.

- мезосфера -  находится  над стратосферой. Граница находится  в пределах 50-95 км от поверхности  Земли. В пределах верхней границы  мезосферы имеется мезопауза – около  –90 градусов. Это самая холодная область во всей атмосфере. Здесь образуются облака изо льда, которые можно наблюдать только поздно вечером, когда заходящее солнце подсвечивает их снизу.

Мезосфера является преградой  на пути метеоритов, которые под влиянием земного притяжения входят в атмосферу Земли. Скорость их движения достигает до 64 км/с. В основном, по своим размерам они не превышают горошину. В мезосфере, несмотря на то, что воздух очень разрежен, метеориты сгорают в результате трения о воздух на высоте 60-70 км.

- термосфера – последний  основной слой атмосферы, отделяющий  Землю от космоса. Он начинается  приблизительно на высоте 100 км  и распространяется до высоты 500-800 км. В нём содержится лишь 0,001% всей массы атмосферы. Здесь температура повышается и на высоте 480 км может достигать 1200 градусов по Цельсию.

 Термосфера состоит  из ионосферы, магнитосферы и  экзосферы.

 В ионосфере (170-330 км от поверхности Земли) солнечная  радиация вызывает «ионизацию».  Здесь частицы получают электрический заряд. Когда они проносятся через атмосферу можно наблюдать находящееся на большой высоте полярное сияние. Ионосфера отражает радиоволны, обеспечивая возможность дальней радиосвязи.

Магнитосфера (340-480 км от поверхности Земли) представляет собой наружный край магнитного поля Земли. Магнитосфера действует как гигантский магнит и защищает Землю, улавливая частицы большой энергии.

Экзосфера – самый  верхний слой атмосферы (от 480 и до 700-800 км). Молекулы в этом слое настолько  далеко находятся друг от друга, что в конечном итоге атмосфера постепенно исчезает и сливается с космическим пространством.

4. Наземно-воздушная среда как среда жизни.

Наземно-воздушная среда  характеризуется огромным разнообразием  условий существования, экологических  ниш и заселяющих их организмов. Надо отметить, что организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной среды жизни, и прежде всего - газового состава атмосферы. Практически весь кислород земной атмосферы имеет биогенное происхождение.

Основными особенностями  наземно-воздушной среды является большая амплитуда изменения  экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Комплекс физико-географических и климатических  факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному становлению морфофизиологических адаптаций организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни.

Высокое содержание кислорода  в атмосфере (около 21%) определяет возможность  формирования высокого (энергетического) уровня обмена веществ.

Атмосферный воздух воздух отличается низкой и изменчивой влажностью. Это обстоятельство во многом лимитировало (ограничивало) возможности освоения наземно-воздушной среды, а также  направляло эволюцию водно-солевого обмена и структуры органов дыхания.

Общая характеристика. В  ходе эволюции наземно-воздушная среда  была освоена значительно позднее, чем водная. Жизнь на суше потребовала  таких приспособлений, которые стали  возможными только при сравнительно высоком уровне организации, как растений, так и животных. Особенностью наземно-воздушной среды жизни является то, что организмы, которые здесь обитают, окружены воздухом и газообразной средой, характеризующейся низкими влажностью, плотностью и давлением, высоким содержанием кислорода. Как правило, животные в этой среде передвигаются по почве (твердый субстрат), а растения укореняются в ней.

В наземно-воздушной среде  действующие экологические факторы  имеют ряд характерных особенностей: более высокая интенсивность  света в сравнении с другими средами, значительные колебания температуры, изменение влажности в зависимости от географического положения, сезона и времени суток.

Воздействие вышеуказанных  факторов неразрывно связано с движением  воздушных масс — ветра. В процессе эволюции у живых организмов наземно-воздушной среды выработались характерные анатомо-морфологичес-кие, физиологические, поведенческие и другие адаптации. Например, появились органы, которые обеспечивают непосредственное усвоение атмосферного кислорода в процессе дыхания (легкие и трахеи животных, устьица растений). Получили сильное развитие скелетные образования (скелет животных, механические и опорные ткани растений), которые поддерживают тело в условиях незначительной плотности среды. Выработались приспособления для защиты от неблагоприятных факторов, таких, как периодичность и ритмика жизненных циклов, сложное строение покровов, механизмы терморегуляции и др. Сформировалась тесная связь с почвой (конечности животных, корни растений), выработалась подвижность животных в поисках пищи, появились переносимые воздушными течениями семена, плоды и пыльца растений, летающие животные.

Рассмотрим особенности  воздействия основных экологических  факторов на растения и животных в  наземно-воздушной среде жизни.

5. Эволюция биосферы. Техносфера. Ноосфера.

С момента возникновения  жизнь оформилась в виде примитивной  биосферы, и с того времени ее эволюция тесно сопряжена с возникновением самых разнообразных видов микроорганизмов, грибов, растений, животных. Число вымерших видов, некогда обитавших на земном шаре, определяется разными авторами от одного до нескольких миллиардов (Дж. Симпсон). Сейчас выявлено более 1, 5 млн. видов. Многообразие видов, существовавших в прошлом и населяющих планету сейчас, есть результат исторического развития биосферы в целом.

Согласно выдвинутому В. И. Вернадским закону, названному им «вторым биогеохимическим принципом», эволюция видов и возникновение  устойчивых форм жизни шли в направлении  усиления биогенной миграции атомов в биосфере. Именно живому компоненту биосферы, а не физико-географическим или геологическим процессам принадлежит ведущая роль в преобразовании вещества и энергии на поверхности Земли. Взаимосвязь эволюции органического мира с основными биогеохимическими процессами в биосфере Вернадский усматривал прежде всего в биогенных миграциях химических элементов, т. е. в «прохождении» их через организмы. Определенные химические вещества (кальций, углерод) могут концентрироваться в организмах и при их отмирании скапливаться в минеральных и органических отложениях, в известняках, угле, торфе. Большая часть углекислого газа и азота в атмосфере - продукт жизнедеятельности организмов, насыщение ее кислородом было прямо связано с эволюцией фотосинтезирующих видов.

Основная структурная  единица биосферы - биогеоценоз. Свойства биосферы, как отмечал выдающийся советский эколог С. С. Шварц, в значительной мере определяются ее рабочими единицами - биогеоценозами. Входя в состав биосферы, биогеоценозы, естественно, связаны между собой. Эта связь выражается в обмене живыми компонентами при миграции особей, а также в постоянных потоках минеральных и органических веществ через поверхностные и грунтовые воды.

Исторические преобразования биосферы в целом складываются из эволюции биогеоценозов и в свою очередь оказывают влияние на нее. Совокупность геологических и космических факторов существенно изменяла условия жизни на Земле. Поэтому уже с момента зарождения живое приспосабливалось к этим изменениям, что сопровождалось увеличением многообразия органических форм. Постепенно захват новых, ранее непригодных зон жизни привел к почти полному заселению всех возможных для существования живого мест обитания. В результате этого все более увеличивалось «давление жизни», обострялась борьба за существование между самими организмами. Биотические факторы становятся ведущими в эволюции. Таким образом, эволюционные преобразования биосферы, обусловленные совместным действием биотических и абиотических факторов, - необходимые условия существования жизни на Земле.

Проблема эволюции самой  биосферы еще только начинает разрабатываться. Достаточно сказать, что мало исследований, в которых бы предпринимались  попытки выделить ступени эволюции биосферы. Ряд авторов ограничились описанием общего филогенеза жизни от архея до наших дней. Выделение же этапов в истории биосферы проводится по главным группам организмов, доминирующих в ту или иную эпоху, в соответствии с геологической периодизацией. Выделение этапов в истории жизни на Земле по доминирующим группам организмов в кембрии, ордовике, силуре и т. д. по существу является отражением эволюции индивидуальной формы организации, так как строится в основном на сравнительно-морфологическом принципе.

Техносфера - регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями. К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она рукотворна и после создания может только деградировать. В процессе жизнедеятельности человек непрерывно взаимодействует не только с естественной средой, но и с людьми, образующими так называемую социальную среду. Она формируется и используется человеком для продолжения рода, обмена опытами знаниями, для удовлетворения своих духовных потребностей и накопления интеллектуальных ценностей.

Ноосфера – это  определенная сфера взаимодействия общества и природы, то есть вся разумная деятельность человека становиться определенным фактором развития. Существуют так же такие понятия как антипосфера, социосфера, биотехносфера. Все же стоит указать на то, что ноосфера, это совершенно новый уровень развития и эволюции биосферы. Данное понятие появилось только лишь в двадцатый век, и именно Э.Леруа предложил именовать, таким образом, разумную оболочку, которая может формироваться при помощи человеческого сознания. Данное учение стало весьма популярным, так же следует указать на то, что изучение данной сферы деятельности просто необходимо, так как возможно при помощи данного учения станут более понятны возможности всех систем Земли.

В данном учении человек  становиться практически укорененным  в природу, а так же некоторые ученные могут рассматривать, что человек является одним из факторов развития и эволюции всего целого. В процессе развития очень многих систем, человек постепенно начал превращаться очень сильную и мощную позицию мыслящего объекта, очень важным является правильно оценить при каких возможностях природа смогла эволюционировать в живое существо, которое имеет возможность мыслить. Вернандвиский в своих работах нам указывает:

«Биосфера не раз переходила в новое эволюционное состояние… Это переживаем мы и сейчас, за последние 10—20 тысяч лет, когда человек, выработав в социальной среде научную мысль, создаёт в биосфере новую геологическую силу, в ней не бывалую. Биосфера перешла или, вернее, переходит в новое эволюционное состояние – в ноосферу – перерабатывается научной мыслью социального человека»

Понятие ноосферы делиться на две составляющие, стадия становления, которая развивалась достаточно стихийно, и стадия развития, которое  формируется и формировалась  уже при помощи человека, то есть мыслящего создания.

6. Глобальный и местный круговорот воды. Транспирация – испарение воды зелеными частями растений.

Гидросфера отличается динамичностью, движущей силой которой  служит круговорот воды. Круговорот воды между сушей и океаном через  атмосферу оказывается весьма сложной системой, включающей частные круговороты и разветвленный каскад фильтров, в том числе биосферный, пройдя через который полностью или частично вода в конце концов снова оказывается в основном поверхностном хранилище воды — Мировом океане.

В большинстве случаев для коротких промежутков времени (до десятков лет) можно считать, что обмен водой между основными составляющими гидросферы сбалансирован. Однако исследования изменений уровня Мирового океана за последние 100 лет выявили его подъем со скоростью 1 мм в год, что означает ежегодный прирост объема воды на 350 км. Этот процесс может привести к серьезным последствиям — в исторически короткий срок (т. е. практически скачком) уровень океана может повыситься на 5—7 м.

Причин, вызывающих изменение  уровня Мирового океана, много. Среди них как относительно понятные, так и малоизученные. Вероятно, есть и такие, о которых пока никто не догадывается и их, следовательно, не учитывают. Одной наиболее явной причиной является постоянно усиливающийся «парниковый эффект»; другой достаточно известной причиной — рост массы гидросферы за счет кристаллизации магмы, поступающей из недр Земли в районах рифтовых зон и вулканизма, хотя увеличение объема воды в этом случае оценивается всего в 1 млрд т или 1 км. в целом рост массы гидросферы характерен для ее эволюции.

Круговорот воды —  исключительно важное явление, ибо  обеспечивает сушу пресной водой, которая  все время возобновляется. Под  воздействием солнечного тепла вода нагревается и испаряется с поверхности  водоемов. Переносимые воздушными течениями пары воды затем конденсируются и выпадают в виде дождя и снега на сушу и поверхность водоемов.