Контрольная работа по «Экология»

Федеральное государственное  бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Санкт-Петербургский государственный

экономический университет»

 

 

Кафедра экологического менеджмента

 

 

Контрольная работа

по дисциплине «Экология»

 

Вариант №5

 

 

Выполнил: Афанасьев Алексей  Иванович

 

Форма обучения: заочная

Срок обучения: 5 лет

Курс: 1

Факультет (институт) логистики и транспорта

Специальность: 190600 (Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов)

 

Группа: П2/Б2921       

Зачетная книжка: № ГМ545/12

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013

 

Содержание

1.Сформулируйте определение экологической системы и начертите схему структуры биогеоценоза. Приведите несколько примеров природных экологических систем……………………………………………………….….3

2.Приведите график, характеризующий  воздействие экологического фактора  на организм; поясните экологический смысл предельно допустимой концентрации (ПДК) вредного вещества в среде………………………..….4

3.Изобразите  и обсудите модель биотического(биологического) круговорота веществ-биогенов с участием продуцентов, консументов, редуцентов. Поясните названия организмов и их роль в круговороте..…7

Вариант 5

1. Перечислите общие свойства любого живого организма……………...8
2. Структура биосферы и ее пределы……………………………………….9
3. Обсудите экологические последствия роста численности людей в биосфере. Рассчитайте предельную численность людей, исходя из обеспеченности оптимальным пищевым рационом, если необходимый для этого зерновой эквивалент составляет 500 кг зерна / чел. год; площадь, отведенная под зерновые культуры в мире: 720 млн. га, средняя урожайность зерновых – 25 ц/га………………………………………...11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Сформулируйте определение экологической системы и начертите схему структуры биогеоценоза. Приведите несколько примеров природных экологических систем.

 

Экологическая система - это биологическая система, состоящая из           сообщества живых организмов(биоценоз), среды их обитания(биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

 

Примерами природных экосистем  являются озеро и лес, пустыня  и  тундра, суша и океан, биосфера.

Растения, животные и микроорганизмы, которые живут в этих экосистемах, оказывают влияние на химический состав воды, почвы и воздуха.

Например, мелкие плавающие  растения, главным образом водоросли, находящиеся в толще воды, которые  называются фитопланктоном, при большом кол-ве фитопланктона вода имеет зеленый цвет.

 

 

 

 

1.Приведите график, характеризующий воздействие экологического фактора на организм; поясните экологический смысл предельно допустимой концентрации (ПДК) вредного вещества в среде. , где n > 1, С_лим º С_пор – лимитирующая или пороговая концентрация.

 

Экологический фактор –  это любой не расчленяемый далее элемент окружающей среды, способный оказывать прямое или косвенное воздействие на живой организм хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития.

 

Конкретные численные  значения и единицы измерения А и Т зависят от природы экологического фактора и особенностей его воздействия на организм.

 

 

А - степень благоприятности экологического фактора: отдельный организм: жизненная активность, подвижность, физиологическое состояние; группа организмов: численность (плотность) популяции, выживаемость и т.п.; (оптимальное и критическое значения)

Т – интенсивность (уровень) экологического фактора, т.е. его численное  значение; (летальные, лимитирующие и  оптимальные значения экологического фактора)

Область внутри интервала (Т’лим – Т лим) называют зоной нормальной жизнедеятельности организма. Здесь он нормально питается и развивается, дает жизнеспособное потомство. В этой области отмечают и некоторый наилучший(оптимальный) для организма уровень данного фактора (Топт) при котором его активность будет максимальной(рис.2.2).

На участках (Т’лет – Т’лим) и (Тлет – Тлим) данный экологический фактор приводит к подавленному пессимальному состоянию организма или популяции. Эти области определяют по величине критического значения степени благоприятности фактора Акр. Проведя горизонтальный луч из точки Акр до пересечения с кривой графика, опускают перпендикуляры на ось Т и определяют лимитирующие значения фактора Т’лим; Тлим при дальнейших отклонениях значений фактора влево от Т’лим и вправо от Тлим располагаются зоны угнетения (пессимума). Значениям фактора, соответствующим этим областям, соответствует подавленное, пессимальное состояние организма или популяции. Предельные значения экологических факторов, за границами которых жизнедеятельность особей становится невозможной, называют летальными (Т’лет и Тлет на рис.2.2).

Диапазон значений фактора  внутри интервала Т’лет – Тлет называют пределами выносливости или толерантности.

Приведенная на рис.2.2 кривая присуща тем факторам, которые  составляют экологическую нишу организма. Экологическая ниша организма – это совокупность всех его требований к условиям среды и место, где эти требования удовлетворяются.

 

Предельно допустимая концентрация (ПДК) — представляет собой количество загрязнителя в почве, воздушной  или водной среде, которое при  постоянном или временном воздействии  на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий  у его потомства. В последнее  время при определении ПДК  учитывается не только степень влияния  загрязнения на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнений  на диких животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природные  сообщества в целом.

,  n>1 ; Cлим=Спорог , С-концентрация в среде химического агента(мг/м3; мг/кг и т.д. )

В санитарной охране среды  лимитирующее жизненное состояние  организма значение концентрации (Слим) называют пороговой концентрацией (Спорог). Значения Слет, Слим и Спорог могут меняться. По величине Слим (частный случай Т’лим) определяют значения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязнителей. Значение ПДК всегда устанавливают ниже Тлим во избежание необратимых патологических изменений в живом организме (ПДК=Тлим/n, где n >1). Величину ПДК устанавливают с таким запасом (n), чтобы при достижении текущей концентрацией (С) величины ПДК организм не оказался в зоне угнетения.

 

1.Изобразите и обсудите модель биотического (биологического) круговорота веществ-биогенов с участием продуцентов, консументов, редуцентов. Поясните названия организмов и их роль в круговороте.

 

Схема 1 иллюстрирует биотический (биологический) круговорот биогенов в природной экосистеме, из которой следует: необратимый поток энергии от Солнца в природную экологическую систему планеты Земля любого масштаба свидетельствует о ее открытости, разомкнутости. Однако при передаче вещества по цепочке: «продуценты – консументы – редуценты – продуценты (при этом сопутствующими являются минеральные вещества)» наблюдается определенная замкнутость, т.е. имеет место круговорот биогенов.

 

Продуценты – организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических. В основном, зеленые растения (синтезируют органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза), однако некоторые виды бактерий – хемотрофов способны на чисто химический синтез органики и без солнечного света. Являются первым звеном пищевой цепи.

Консументы – организмы, неспособные синтезировать органические вещества из неорганических. Потребляют органические вещества в готовом виде. Являются вторым, третьим и далее звеньями пищевой цепи.

Редуценты – организмы, разрушающие остатки мертвых растений и животных (черви, мокрицы, раки, сомы, грифы) и превращающие их в неорганические соединения (бактерии, грибы).

 

Вариант 5

1. Перечислите общие свойства любого живого организма.

 

Для живого характерен ряд  общих свойств. Перечислим их.слово «экологический» означает жизненный, основанный на взаимоотношениях с другими живыми организмами и абиотической компонентой окружающей среды. Вспомним основные свойства живых

организмов:

• дыхание

• питание              Обмен веществом и энергией;

• выделение

• определенный химический состав [у всех живых орга-

низмов одни и те же химические элементы, биогены: уг-

лерод, С; азот, N; кислород, О; водород, Н; фосфор, Р; се-

ра, S; кальций, Са и др. – объединены в биокомпоненты

определенной структуры];

• самоорганизация химического  состава [структура ДНК

обусловливает при биосинтезе конкретную структуру

белков];

• чувствительность [реакция  на раздражители];

• подвижность;

• изменчивость [наследственная (генетическая) и нена-

следственная (модификационная)];

• адаптация [приспособление к условиям внешней среды,

частный случай изменчивости];

• рост [изменение количественных характеристик];

• развитие [изменение количественных характеристик];

• размножение;

• передача по наследству своих  признаков;

• смертность [конечный срок существования объектов].

Нормальное функционирование организма в соответствии с

перечисленными свойствами, или нарушение его вплоть до поте-

ри того или иного свойства – и есть проявление экологического

показателя.

    2. Структура биосферы и ее пределы.

 

Биосферой называют совокупность всех живых организмов нашей планеты и те области геологических оболочек Земли, которые заселены живыми существами и подвергались в течение геологической истории их воздействию.

Границы биосферы. Живые организмы неравномерно распространены в геологических оболочках Земли:литосфере, гидросфере и атмосфере (рис. 1). Поэтому биосфера сейчас включает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы.

Литосфера это верхняя  твердая оболочка Земли. Ее толщина  колеблется в пределах 50–200 км. Распространение  жизни в ней ограниченно и  резко уменьшается с глубиной. Подавляющее количество видов сосредоточено  в верхнем слое, имеющем толщину  в несколько десятков сантиметров. Некоторые виды проникают в глубину  на несколько метров или десятков метров (роющие животные — кроты, черви; бактерии; корни растений). Наибольшая глубина, на которой были обнаружены некоторые виды бактерий, составляет 3–4 км (в подземных водах и  нефтеносных горизонтах). Распространению  жизни в глубь литосферы препятствуют различные факторы. Проникновение растений невозможно из-за отсутствия света. Для всех форм жизни существенными препонами служат и возрастающие с глубиной плотность среды и температура. В среднем температурный прирост составляет около 3 °С на каждые 100 м. Именно поэтому нижней границей распространения жизни в литосфере считают трехкилометровую глубину, (где температура достигает около +100 °С).

Гидросфера — водная оболочка Земли, представляет собой совокупность океанов, морей, озер и рек. В отличие от литосферы и атмосферы она полностью освоена живыми организмами. Даже на дне Мирового океана, на глубинах около 12 км, были обнаружены разнообразные виды живых существ (животные, бактерии). Однако основная масса видов обитает в гидросфере в пределах 150–200 м от поверхности. Это связано с тем, что до такой глубины проникает свет. А следовательно, в более низких горизонтах невозможно существование растений и многих видов, зависящих в питании от растений. Распространение организмов на больших глубинах обеспечивается за счет постоянного «дождя» экскрементов, остатков мертвых организмов, падающих из верхних слоев, а также хищничества. Гидробионты обитают как в пресной, так и в соленой воде и по месту обитания делятся на 3 группы:

1)  планктон — организмы, живущие на поверхности водоемов и пассивно передвигающиеся за счет движения воды;

2)  нектон — активно передвигающиеся в толще воды;

3)  бентос — организмы, обитающие на дне водоемов или зарывающиеся в ил.

Атмосфера — газовая оболочка Земли, имеющая определенный химический состав: около 78 % азота, 21 — кислорода, 1 — аргона и 0,03 % углекислого газа. В биосферу входят лишь самые нижние слои атмосферы. Жизнь в них не может существовать без непосредственной связи с литосферой и гидросферой. Крупные древесные растения достигают нескольких десятков метров в высоту, располагая вверх свои кроны. На сотни метров поднимаются летающие животные — насекомые, птицы, летучие мыши. Некоторые виды хищных птиц поднимаются на 3–5 км над поверхностью Земли, высматривая свою добычу. Наконец, восходящими воздушными потоками пассивно заносятся на десятки километров вверх бактерии, споры растений, грибов, семена. Однако все перечисленные летающие организмы или занесенные бактерии лишь временно находятся в атмосфере. Нет организмов, постоянно живущих в воздухе.