Контрольная работа по "Экология"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение   
высшего профессионального образования

«тюменский государственный нефтегазовый  университет»

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра «Техносферной безопасности»

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине   "Экология"

 

 

вариант № 46

        Выполнил

        Проверил: доцент каф. "ТСБ"   Петрова Е.Ю.                                                                                       

 

 

 

Тюмень, 2015.

СОДЕРЖАНИЕ

1.	Дайте определение экологической ниши. Как вы понимаете термин«экологическая ниша человека»?	3
2	В чем особенности адаптационных процессов  в  искусственной  городской среде?	9
3	Проблемы утилизации радиоактивных отходов.	13
4	Основные загрязнители поверхностных вод. Как загрязняющие вещества	16
5	Список использованной литературы	20

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №19. Дайте определение экологической ниши. Как вы понимаете термин«экологическая ниша человека»?

     Экологической нишей называют положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды. Экологическая ниша отображает участие вида в биоценозе. При этом имеется в виду не территориальное его размещение, а функциональное проявление организма в сообществе. По выражению Ч. Элтона (1934), экологическая ниша - "это место в живом окружении, отношение вида к пище и к врагам". Концепция экологической ниши оказалась весьма плодотворной для понимания законов совместной жизни видов. Помимо Ч. Элтона над ее развитием работали многие экологи, среди них Д. Гриннелл, Г. Хатчинсон, Ю. Одум и др.

           Каждый вид или его части (популяции, группировки различного ранга) занимают определенное место в окружающей их среде. Например, определенный вид животного не может произвольно менять пищевой рацион или время питания, место размножения, убежища и т. п. Для растений подобная обусловленность условий выражается, например, через светолюбие или тенелюбие, место в вертикальном расчленении сообщества (приуроченность к определенному ярусу), время наиболее активной вегетации. Например, под пологом леса одни растения успевают закончить основной жизненный цикл, завершающийся созреванием семян, до распускания листьев древесного полога (весенние эфемеры). В более позднее время их место занимают другие, более теневыносливые растения. Особая группа растений способна на быстрый захват свободного пространства (растения-пионеры), но отличается низкой конкурентной способностью и поэтому быстро уступает свое место другим (более конкурентоспособным) видам.

Рисунок 1 – Экологические ниши организмов,

 питающихся корнями (1), корневыми выделениями (2), листьями (3),

тканями стебля и ствола (4), плодами и семенами (5, 6), цветками

и пыльцой (7, 8), соками (9) и почками (10)

(по И. Н. Пономаревой, 1975)

 

Приведенные примеры иллюстрируют экологическую нишу или отдельные ее элементы. Под экологической нишей понимают обычно место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, или, как говорят, жизненный статус, включающий отношение к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий и т. п. Это понятие значительно объемнее и содержательнее понятия «местообитание». Американский эколог Одум образно назвал местообитание «адресом» организма (вида), а экологическую нишу - его «профессией». На одном местообитании живет, как правило, большое количество организмов разных видов. Например, смешанный лес - это местообитание для сотен видов растений и животных, но у каждого из них своя и только одна «профессия» - экологическая ниша. Так, сходное местообитание, как отмечалось выше, в лесу занимают лось и белка. Но ниши их совершенно разные: белка живет в основном в кронах деревьев, питается семенами и плодами, там же размножается и т. п. Весь жизненный цикл лося связан с подпологовым пространством: питание зелеными растениями или их частями, размножение и укрытие в зарослях и т. п.   Если организмы занимают разные экологические ниши, они не вступают обычно в конкурентные отношения, сферы их деятельности и влияния разделены. В таком случае отношения рассматриваются как нейтральные.  Вместе с тем в каждой экосистеме имеются виды, которые претендуют на одну и ту же нишу или ее элементы (пищу, укрытия и пр.). В таком случае неизбежна конкуренция, борьба за обладание нишей. Эволюционно взаимоотношения сложились так, что виды со сходными требованиями к среде не могут длительно существовать совместно. Эта закономерность не без исключений, но она настолько объективна, что сформулирована в виде положения, которое получило название «правило конкурентного исключения». Автор этого правила эколог Г. Ф. Гаузе. Звучит оно так: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения и т. п.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу. Иногда, например, чтобы снять острые конкурентные отношения, одному организму (животному) достаточно изменить время питания, не меняя самого вида пищи (если конкуренция возникает на почке пищевых отношений), или найти новое местообитание (если конкуренция имеет место на почве данного фактора) и т. п.                              

Из других свойств экологических ниш отметим, что организм (вид) может их менять на протяжении своего жизненного цикла. Наиболее яркий пример в этом отношении - насекомые. Так, экологическая ниша личинок майского жука связана с почвой, питанием корневыми системами растений. В то же время экологическая ниша жуков связана с наземной средой, питанием зелеными частями растений.  

Сообщества (биоценозы, экосистемы) формируются по принципу заполнения экологических ниш. В природном сформировавшемся сообществе обычно все ниши заняты. Именно в такие сообщества, например в долгосуществующие (коренные) леса, вероятность внедрения новых видов очень мала. В то же время следует иметь в виду, что занятость экологических ниш в определенной мере понятие относительное. Все ниши обычно освоены теми организмами, которые характерны для данного региона. Но если организм приходит извне (например, заносятся семена или другие зачатки) случайно или преднамеренно, например в результате внедрения человеком новых видов (интродукция, акклиматизация), то он может найти для себя свободную нишу в связи с тем, что на нее не было претендентов из набора существующих видов. В таком случае обычно неизбежно быстрое увеличение численности (вспышка) вида-пришельца, поскольку он находит крайне благоприятные условия (свободную нишу) и, в частности, не имеет врагов (хищников, паразитов или других организмов, которые им питаются). Такие явления не единичны. Например, размножение кроликов, завезенных в Австралию; перемещение ондатры из Азии в европейскую часть; интенсивное продвижение колорадского жука в новые районы.

С экологическими нишами в значительной мере связаны жизненные формы организмов. К последним относят группы видов, часто систематически далеко отстоящие, но выработавшие одинаковые морфологические адаптации в результате существования в сходных условиях. Например, сходством жизненных форм характеризуются дельфины (млекопитающие) и интенсивно передвигающиеся в водной среде хищные рыбы. В условиях степей сходными жизненными формами представлены тушканчики и кенгуру (прыгуны). В растительном мире отдельными жизненными формами представлены многочисленные виды деревьев, занимающие в качестве нити верхний ярус, кустарники, существующие под пологом леса, и травы - в напочвенном покрове.

Понятие экологической ниши человека и его разумной деятельности неразрывно связаны. Именно благодаря разуму пространственной нишей человека стала вся Земля, а в настоящее время в значительной мере и космическое пространство. Человек предельно расширил трофические (пищевые) границы ниши. Социальные и технические возможности позволили использовать все продукты, представляемые природой. Кроме этого, человек постоянно расширяет объемы и спектр продуктов, получаемых в культурном хозяйстве и в промышленных условиях (переработка ресурсов, химический синтез и т. п.).   Крайне специфична ниша человека по поведенческому статусу. Она больше обусловливается социальными условиями (законами, правилами, моралью), чем биологическими критериями и природными факторами. Свою зависимость от природных условий человек свел до минимума. В таких условиях практически не работают механизмы регулирования численности человеческой популяции (гомеостаз), в том числе практически все модифицирующие (абиотические) и регулирующие (биотические) факторы, включая хищничество, паразитизм, территориальность и др.(см.выше).               Другие механизмы гомеостаза (стрессовые явления, миграции и т. п.) действуют в сильно смягченной форме. Они в значительной мере снимаются социальными условиями (достижения медицины, информационное обеспечение, бытовые условия и пр.) Важнейший результат этого - взрывообразный рост численности народонаселения и связанные с ним проблемы.

Неограниченная экологическая ниша, позволили ему перейти в ранг уникального вида, способного подчинять своим интересам другие виды, уничтожать их. Такие явления чужды видам, существующим в границах экосистем и занимающим определенные места в цепях питания, поскольку уничтожение других видов равносильно самоуничтожению. Это один из парадоксов развития человека как биосоциального существа.                                                                                 Человек обеспечил свое превращение в гиперэврибионта не за счет биочогических механизмов, а за счет технических средств, и поэтому он в значительной мере утратил потенциал биологических адаптации. В этом причина того, что человек находится в числе первых кандидатов на уход с арены жизни в результате им же вызываемых изменений среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 38. В чем особенности адаптационных процессов  в  искусственной городской среде?

    Повсеместно в современных больших городах мира наблюдается ярко выраженное нарушение природной экосистемы. Взамен естественной природной среды на урбанизированных территориях человеком создана искусственная техногенная среда.     Процессы урбанизации (от лат. urbanic – городской) – это динамические процессы, в которых растет значимость городов при развитии современного общества. Предпосылками процессов урбанизации являются: значительный рост производства и торговли, дальнейшее разделение труда, увеличение значимости культурных и политических функций городов, концентрация финансовых, людских и интеллектуальных ресурсов в мегаполисах и т.д.   

Однако необходимо подчеркнуть, что городская среда приближается к границам своего роста. Так, в прогнозах экспертов Всемирной организации здравоохранения отмечается, что после угрозы мировой ядерной войны самой серьезной проблемой для человечества к концу XXI века может стать колоссальный рост городского населения, что, безусловно, окажет значимое влияние на окружающую среду. Вследствие этого на человека будут оказывать воздействие комплекс факторов среды, которые, несомненно, повлияют на течение адаптационных процессов городского жителя.

     Многими исследователями  подтверждается тот факт, что  на современном этапе в крупных  городах мира сформирована новая  экологическая среда, где наблюдается  высокая концентрация антропогенных  факторов. К таким факторам можно отнести загрязнение воздуха, почвы, воды города, высокий уровень шума, электромагнитные излучения, которые являются непосредственным продуктом индустриализации. Другая составляющая комплексного воздействия на адаптацию человека в городе – социокультурная среда.

     Воздушное загрязнение. Газовые и пылевые выбросы  строительно-промышленных предприятий, сброс в окружающие водоемы  сточных вод, коммунальные и бытовые  отходы крупного города загрязняют  окружающую среду. К этому надо  добавить и автомобильный транспорт, который вносит большую долю в загрязнения города. Например, в Москве, максимальный вклад в загрязнение атмосферного воздуха автомобильным транспортом составляет более 94 % от общих антропогенных выбросов. Большой вред организму человека причиняет также и угарный газ, углеводороды, окислы азота и фотохимические окислители. Эти вещества оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки человека, что может привести к расстройствам дыхания. Кроме того, нитраты и нитриты переводят оксигемоглобин в метгемоглобин, что вызывает кислородную недостаточность.

       Почвы. Степень загрязнения почв в крупных городах наиболее высока вблизи автомобильных дорог и нефтеперерабатывающих предприятий. Концентрации загрязнителей в атмосфере убывают по мере удаления от их источника, таким образом, и почвы загрязняются с таким же градиентом концентраций – от центра к периферии. Это создает постоянный очаг загрязнения, который вызывает экологически обусловленную патологию среди городского населения и особенно среди детей.

     Вода. Для удовлетворения  жизненных потребностей человека  достаточно 5 л воды, но в городах  ее тратится значительно больше: только для нужд личной гигиены  и бытовых потребностей необходимо  расходовать не менее 40–50 л воды. Расход воды в городе составляет в среднем от 150 до 200 л, а в ряде промышленных центров – до 500 л в день на душу населения. Большинство отходов, поступающих в реки, представляют собой смесь загрязнителей, что затрудняет очистку воды. В результате отравления токсическими веществами, поступающими в питьевую воду из загрязненных водоемов, повысилась заболеваемость городского населения. Описаны болезни, связанные с загрязнением воды нитратами (метгемоглобинемия у детей), свинцом (свинцовая интоксикация), урохромом (заболевания, по клинической картине напоминающие эндемический зоб), фтором (флюороз).

     Помимо этого в  больших городах нарушен и  погодно-климатический процесс. Например, приводятся такие данные, которые  показывают, что интенсивность солнечной радиации в городах на 15–20 % ниже, чем в прилегающей местности, а среднегодовая температура здесь выше (примерно на 1,5 °С). На таких территориях чаще возникают туманы и смоги, выпадает больше осадков (в среднем на 10 %) и ниже атмосферное давление.

    Шум. Многочисленные исследования  показывают отрицательное воздействие  шума на центральную нервную  систему (ЦНС), артериальное давление, сердечно-сосудистую систему, деятельность внутренних органов.