Контрольная работа по "Экологии"

Федеральное агентство железнодорожного транспорта.

Уральский государственный  университет путей сообщения

 

Кафедра: Техносферная безопасность

 

Контрольная работа

по дисциплине: Экология

 

 

 

 

Проверил старший преподаватель: Борисова Г.М.

Выполнил  студент гр. ИТ-517 № зач.кн. ИТ/К-1145 Петрова А. А.

 

 

 

 

Екатеринбург

2012

 

 

Содержание

 

1. Типы взаимоотношений между живыми организмами: хищничество, паразитизм, мутуализм, комменсализм, конкуренция………………………..3

2. Влияние деятельности человека на биосферу. Перспективы на будущее 13

3.  Природные объекты,  охраняемые экологическим правом………………...18

Список используемой литературы……………………………………………..20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Типы взаимоотношений между живыми организмами: хищничество, паразитизм, мутуализм, комменсализм, конкуренция

 

Большую роль в жизни каждого  сообщества играют условия среды  обитания организмов. Любой элемент  среды, оказывающий прямое воздействие  на живой организм, называют экологическим  фактором (например, климатические  факторы).

Различают абиотические и  биотические экологические факторы. К абиотическим факторам относят  солнечную радиацию, температуру, влажность, освещенность, свойства почвы, состав воды.

Важным экологическим  фактором для популяций животных считают пищу. Количество и качество пищи влияют на плодовитость организмов (их рост и развитие), продолжительность  жизни. Установлено, что мелким организмам необходимо больше пищи в расчете  на единицу массы, чем крупным; теплокровным - больше, чем организмам с непостоянной температурой тела. Например, синице лазоревке  при массе тела в 11 г необходимо ежегодно потреблять пищи в размере 30% от ее массы, певчему дрозду при  массе 90 г - 10%, а сарычу при массе  в 900 г - всего 4,5%.

К биотическим факторам относят  различные взаимоотношения между  организмами в природном сообществе. Различают взаимоотношения особей одного вида и особей разных видов. Взаимоотношения особей одного вида имеют большое значение для его  выживания. Многие виды могут нормально  размножаться только тогда, когда они  живут довольно многочисленной группой. Так, баклан нормально живет и  размножается, если в его колонии  насчитывается не меньше 10 тыс. особей. Принцип минимального размера популяции  объясняет, почему редкие виды трудно спасти от исчезновения. Для выживания  африканских слонов в стаде должно быть не меньше 25 особей, а северных оленей - 300-400 голов. Совместная жизнь  облегчает поиски пищи и борьбу с  врагами. Так, только стая волков может  поймать добычу крупных размеров, а стадо лошадей и бизонов может успешно обороняться от хищников.

В то же время чрезмерное увеличение численности особей одного вида приводит к перенаселению сообщества, обострению конкуренции за территорию, пищу, лидерство в группе.

Взаимоотношения особей разных видов в сообществе могут быть независимыми. Часто складываются конкурентные взаимоотношения. Особи разных видов  конкурируют за пищу, территорию. Существуют симбиотические взаимоотношения, когда  особи одного вида могут жить и  размножаться только в присутствии  другого вида. Различают также  и такие типы отношений между  особями разных видов, как сотрудничество, паразитизм, хищничество. Все формы  внутривидовых и межвидовых взаимоотношений  в сообществе относят к действию биотических факторов.

Изучением взаимоотношений  особей одного вида в сообществе занимается популяционная экология. Главная  задача популяционной экологии - изучение численности популяций, ее динамики, причин и последствий изменения  численности.

Популяции разных видов, длительное время обитающие совместно на определенной территории, образуют сообщества, или биоценозы. Сообщество разных популяций  взаимодействует с экологическими факторами среды, вместе с которыми оно образует биогеоценоз.

Большое воздействие на существование  особей одного и разных видов в  биогеоценозе оказывает лимитирующий, или ограничивающий, фактор среды, то есть недостаток того или иного ресурса. Для особей всех видов лимитирующим фактором может быть низкая или высокая  температура, для обитателей водных биогеоценозов - соленость воды, содержание кислорода. Например, распространение  организмов в пустыне ограничивается высокой температурой воздуха. Изучением  ограничивающих факторов занимается прикладная экология.

Для хозяйственной деятельности человека важно знать лимитирующие факторы, которые ведут к снижению продуктивности сельскохозяйственных растений и животных, к уничтожению  насекомых-вредителей. Так, ученые установили, что ограничивающим фактором для  личинок жука-щелкуна является очень  низкая или очень высокая влажность  почвы. Поэтому для борьбы с этим вредителем сельскохозяйственных растений проводят осушение или сильное увлажнение почвы, что приводит к гибели личинок.

Экология изучает взаимодействие организмов, популяций, сообществ между  собой, воздействие на них факторов среды обитания. Аутэкология изучает  связи особей со средой, а синэкология - взаимосвязи популяций, сообществ  и среды обитания. Различают абиотические и биотические экологические  факторы. Для существования особей, популяций важное значение имеют  лимитирующие факторы. Большое развитие получила популяционная и прикладная экология. Достижения экологии используются для разработки мер охраны видов  и сообществ, в сельскохозяйственной практике.

Биотические факторы - это  совокупность влияний жизнедеятельности  одних организмов на жизнедеятельность  других, а также на неживую природу. Классификация биотических взаимодействий:

1. Нейтрализм - ни одна  популяция не влияет на другую.

2. Конкуренция - это использование  ресурсов (пищи, воды, света, пространства) одним организмом, который тем  самым уменьшает доступность  этого ресурса для другого  организма.

Конкуренция бывает внутривидовая  и межвидовая. Если численность популяции  невелика, то внутривидовая конкуренция  выражена слабо и ресурсы имеются  в изобилии.

При высокой плотности  популяции интенсивная внутривидовая  конкуренция снижает наличие  ресурсов до уровня, сдерживающего  дальнейший рост, тем самым регулируется численность популяции. Межвидовая конкуренция - взаимодействие между  популяциями, которое неблагоприятно сказывается на их росте и выживаемости. При завозе в Британию из Северной Америки каролинской белки уменьшилась численность обыкновенной белки, т.к. каролинская белка оказалась более конкурентоспособной. Конкуренция бывает прямая и косвенная. Прямая - это внутривидовая конкуренция, связанная с борьбой за место обитания, в частности защита индивидуальных участков у птиц или животных, выражающейся в прямых столкновениях.

При недостатке ресурсов возможно поедание животных особей своего вида (волки, рыси, хищные клопы, пауки, крысы, щука, окунь и т.д.) Косвенная - между  кустарниками и травянистыми растениями в Калифорнии. Тот вид, который  обосновался первым, исключает другой тип. Быстро растущие травы с глубокими  корнями снижали содержание влаги  в почве до уровня непригодного для  кустарников.

А высокой кустарник затенял  травы, не давая им произрастать из-за нехватки света.

Паразитизм - один организм (паразит) живет за счет питания тканями  или соками другого организма (хозяина), тесно связан в своем жизненном  цикле. Паразитов различают по месту  обитания: • находятся на поверхности  хозяина. Блохи, вши, клещи - животные.

Тля, мучнистая роса - растения.

У паразита имеются специальные  приспособления (крючки, присоски и  т.п.) внутри хозяина. Вирусы, бактерии, примитивные грибы - растения. Глисты - животные.

Высокая плодовитость.

Не приводят к гибели хозяина, но угнетают процессы жизнедеятельности  Хищничество - поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником). Хищники могут поедать травоядных животных, и также слабых хищников. Хищники обладают широким спектром питания, легко переключаются с  одной добычи на другую более доступную. Хищники часто нападают на слабые жертвы.

Норка уничтожает больных  и старых ондатр, а на взрослых особей не нападает. Поддерживается экологическое  равновесие между популяциями жертва-хищник.

Симбиоз - сожительство двух организмов разных видов при котором  организмы приносят друг другу пользу.

По степени партнерства  симбиоз бывает: Комменсализм - один организм питается за счет другого, не нанося ему вреда.

Рак - актиния.

Актиния прикрепляется к  раковине, защищая его от врагов, и питается остатками пищи. Мутуализм - оба организма получают пользу, при этом они не могут существовать друг без друга.

Лишайник - гриб + водоросль.

Гриб защищает водоросль, а водоросль кормит его. В естественных условиях один вид не приведет к  уничтожению другого вида. Экосистема. Экосистема - это совокупность совместно  обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся  в закономерной взаимосвязи друг с другом. Термин предложен в 1935 году английским экологом Тексли.

Самая большая экосистема - биосфера Земли, далее по уменьшению: суша, океан, тундра, тайга, лес, озеро, пень от дерева, горшок с цветами. Экосистема океана. Одна из самых больших экосистем (94 % гидросферы). Жизненная среда  океана непрерывна, в ней отсутствуют  границы, препятствующие расселению живых  организмов (на суше граница - океан  между материками, на материке - реки, горы и т.п.).

В океане вода находится в  постоянном движении.

Существуют горизонтальные и вертикальные течения.

В воде растворено - 48-10 т солей. Эти физико-химические особенности  создают благоприятные условия  для образования и развития разнообразных  организмов.

В океане насчитывается: • 160 000 видов животных (80 тыс. моллюсков, 20 тыс. ракообразных, 16 тыс. рыб, 15 тыс. простейших). • 10 000 видов растений.

В основном различные виды водорослей. Однако органическая жизнь  распределяется по горизонтали и  вертикали неравномерно. В зависимости  от а биотических факторов (световой режим, t, соленость и т.д.) океан  подразделяют на несколько зон. *В  зависимости от освещения: • верхняя  освещаемая - до 200 м (эвфотическая) •  нижняя, лишенная света - свыше 200 м (афотическая) *Экосистема океана также делится  на: • толща воды (пелагиаль) •  дно (бенталь) *В зависимости от глубины: • до 200 м (литоральная зона) •  до 2500 м (батиальная зона) • до 6000 м (абиссальная  зона) • более 6000 м (ультраабиссальная  зона) В открытом океане по сравнению  с прибрежной зоной пища менее  сконцентрирована, поэтому здесь  разнообразны активно плавающие  организмы (рыбы, кальмары, акулы, киты и т.д.). Пищевая цепь: фитопланктон - зоопланктон - планктоноядные рыбы - хищные рыбы - детритофаги (бактерии, которые  живут в основном на дне).

2. Биотические факторы  среды и экосистемы

Состав и характер жизнедеятельности  сообществ, их устойчивость и развитие зависят от множества биотических  факторов. Связь с другими организмами  дает питание и возможность размножения, защиту, смягчает неблагоприятные условия  среды, но представляет и немалую  опасность. Планету населяют существа, сотворенные для совместного  обитания. В их отношениях можно  выделить характерные типы взаимосвязей, сходные у существ разных систематических  групп. По характеру воздействия  на особь взаимоотношения условно  делят на позитивные (симбиотические), негативные (антибиотические) и нейтральные. К позитивным относят кооперацию, мутуализм, комменсализм, к негативным - конкуренцию, паразитизм и хищничество.

Позитивные отношения  еще называют симбиозом (лат. sym вместе) - таким сосуществованием организмов, которое биологически целесообразно  для обоих участников, не являясь  при этом пищевым или конкурентным. Рассмотрим характерные типы симбиоза.

Кооперация. Раки-отшельники селятся в пустых раковинах моллюсков  и возят их на себе вместе с коралловыми  полипами - актиниями. Рак расширяет  жизненное пространство актинии, необходимое  ей для ловли добычи, и поедает  часть жертв, пораженных стрекательными клетками полипа. Актиния защищает рака от хищников. Иногда к этому  симбиозу присоединяется еще и многощетинковый  червь. Обитая в раковине отшельника, он очищает ее и объедает паразитов  с мягкого брюшка рака. Червю достается  часть трапезы рака. Многощетинковые  черви являются пищей раков, но "своего" червя рак не трогает, а нередко  при смене раковины переносит  его с собой.

Многие мелкие и крупные  рыбы периодически приплывают к местам, где их уже ожидают креветки. Там  они принимают характерную позу - ложатся на бок или открывают  пасть. Креветки собирают паразитов  с поверхности тела и во рту, выстригают омертвевшие ткани. Птицы смело  садятся на копытных (оленей, лосей, коров) и питаются их паразитами (клещами) или выщипывают ставшую ненужной и обременительной зимнюю шерсть, используемую птицами при постройке  гнезд.

Шляпочные грибы образуют симбиоз с семенными растениями (микоризу), покрывая грибницей их корневую систему. У растения за счет грибницы существенно увеличивается объем  корней, грибница поставляет воду и  минеральные вещества, получая взамен необходимые грибу как гетеротрофу  органические соединения. С помощью  грибов растения усваивают питательные  вещества из труднодоступных соединений почвы. Микоризные растения содержат больше азота, калия, фосфора, у них увеличивается  содержание хлорофилла. На корнях вересковых, брусничных и других многолетних  трав микориза образует толстый слой. В кооперации с различными грибами живет большинство высших растений (более 3/4 видов цветковых) и в том числе деревьев - грибница проникает даже внутрь их корней. В симбиозе с грибами деревья растут значительно лучше. Взаимовыгодный симбиоз бобовых растений (гороха, фасоли, сои, клевера, арахиса, земляного ореха, люцерны) с азотфиксирующими клубеньковыми бактериями широко используется в сельском хозяйстве. Бактерии усваивают азот воздуха и переводят его сначала в аммиак, а затем в другие соединения, снабжая ими растение и получая взамен продукты фотосинтеза. Ткани корня интенсивно разрастаются, образуя клубеньки. В севообороте бобовые культуры, обогащающие почву соединениями азота, чередуют обычно с кукурузой и картофелем. Когда отсутствие в почве азота является ограничивающим фактором, симбиоз с азотфиксирующими бактериями позволяет растениям расширить зону обитания.