Контрольная работа по дисциплине "Экология"

Содержание.

1. Чем характеризуется развитие экологии на рубеже 18-19 веков? ……………………………………………………………………………3 стр
2. Из каких компонентов состоят экосистемы?.......................................8стр
3. Почему природные системы могут сохранять

упорядоченность?.....................................................................................12стр

4. Какова основная особенность круговорота воды?

 Охарактеризуйте его…………………………………………………..19стр

5. Приведите примеры важных абиотических,

биотических и антропогенных  факторов……………………………..21стр

6. В пределах каких земных оболочек расположена биосфера?

 Чем отличается биосфера  от других геосфер?..................................24стр

7. В чем преимущества и недостатки ядерной энергетики?..................24стр
8. Какие инфекционные заболевания обусловлены

 загрязнениями воды?..........................................................................26стр

9. Перечислите объекты охраны окружающей

природной среды…………………………………………………………29стр

10. Как можно классифицировать системы наблюдений?

 Как можно оценить  состояние окружающей среды по  данным мониторинга?........................................................................................37стр

11. Список литературы……………………………………………….…44стр

Чем характеризуется развитие экологии на рубеже 18 - 19 веков.

В 18—19 вв. много экологических  сведений включали в себя работы крупнейшие русских ученых академиков С. П. Крашенинникова (1711—1755), И. Гмелина (1709—1755), П. С. Палласа (1741—1811). Академик И. И. Лепехин (1740—1802) описал растительные ландшафты пустынь, тропиков, умеренной зоны; он указал на зависимость распространения растений от изменений климата и на сходство высокогорных и тундровых растений. Агроном А. Г. Болотов (1738—1833) разработал приемы воздействия на сеянцы плодовых деревьев, подчеркивая роль минеральных солей в жизни растений, создал классификацию местообитаний; он затрагивал в своих работах и вопросы взаимоотношений между растениями.

Зарождение особой науки  — географии растений — является заслугой А. Гумбольдта (1769—1859). Его  труд Идеи о географии растений (1807), в котором подчеркнуто значение температурного фактора для распределения растений, повлек за собой целый ряд ботанико-географических работ, носивших экологический характер. Основополагающими считают работы крупнейшего французского ботаника Огюста Пирама Декандоля (1778—1841). В своей книге Очерки начальной географии растений (1820) он дает определения понятиям (и различиям) — местообитание и местонахождение. В 1832 г. О. П. Декандоль обосновал выделение особой науки — эпирреологии (аутэкологии в современном понимании). Среду уже стали понимать как совокупность условий, воздействующих на растение. Сын О. П. Декандоля Альфонс Декандоль в книге География растений (1855) классифицирует местообитания, основываясь на таких факторах внешней среды, как температура, свет, влага, почва. Он, подобно А. Гумбольдту, считал, что климатические факторы (прежде всего температура) ограничивают распространение растений; особенное значение он придавал не средним температурам (как иногда делают до сих пор), а температурам периода вегетации, в первую очередь периода цветения. А. Декандоль положил начало изучению влияния экспозиции склонов на границы распространения растений, изучал привязанность видов к разным типам почв, впервые указал на более высокую экологическую пластичность растений, по сравнению с животными, из-за прикрепленности растений и невозможности уйти от неблагоприятных факторов. Таким образом, А. Декандоля по праву можно считать одним из основоположников экологии растений как науки.

Победа эволюционного  учения Дарвина после 1859 г. ознаменовала новый этап в истории экологии. Экология, зародившаяся в недрах ботанической географии, превращается в самостоятельную  науку, в основном в науку о  приспособлениях, об адаптациях растений к факторам среды. Большую роль в  развитии экологии растений в России сыграли труды крупнейшего русского ученого, четкого последователя  Ч. Дарвина в России — А. Н. Бекетова (1825—1902), основоположника русской  ботанической географии. В своей  работе География растений (1896) он сформулировал  понятие о биологическом комплексе  как сумме внешних условий, к  которым растения приспосабливаются  в процессе исторического развития.

Если в начале 19 в. основное значение в распределении растений отвадилось климатическим факторам (теплу, осадкам), то по мере изучения сходных по климату регионов все большую роль отводили факторам почвенным. Постепенно экологи подошли к необходимости изучения таких факторов, как засоленность почвы, мощность снегового покрова, вечная мерзлота, аэрация почвы, грунтовые воды и т. д.

К концу прошлого века в  экологии наметилось два направления. В 1895 г. вышла в свет книга датского ученого Е. Варминга Plantesamfund. На русский язык она переводилась дважды — в 1901 и в 1902 гг. Последнее издание под названием Распределение растений в зависимости от внешних условий (экологическая география растений) сопровождалось статьей Г. И. Танфильева о растительности России. Е. Варминг, продолжая географическое направление, определяет задачи экологии, отделяет экологическую географию от флористической географии. Он по праву считается отцом экологии растений, хотя официально, в качестве самостоятельной отрасли ботаники, экология растений признана только в 1910 г. на III Всемирном ботаническом конгрессе в Брюсселе, к. Варминг особенно подчеркивает, что жизнь растений протекает в сообществах и что растения сами оказывают большое влияние на среду. Книга Е. Варминга стала мощным толчком развития экологии. Оформляется особое морфолого-биологическое направление в экологии, которое в дальнейшем вылилось в учение о жизненных формах. Продолжением этого направления стала книга немецкого ботаника О. Друде Экология растений (1913).

Однако в те же годы наметилось и другое направление в экологии — попытка объяснить морфолого-анатомические признаки, исходя из физиологических процессов. Так, в 1898 г. вышла книга А. Шимпера География растений на физиологической основе — основательная сводка, сближающая экологию с экспериментальными науками, особенно с физиологией растений. Это физиологическое направление особенно сильно выражено в работах Клебса, например О произвольном изменении растительных форм (1905), и Г. Люндегорда Влияние климата и почвы на жизнь растений (1925, 1937).

В 20 в. дальнейшее усовершенствование методов экологического исследования позволило обратиться к новым  экологическим факторам: длине светового  периода, спектральному составу  света, реакции почвенного раствора, влиянию микроэлементов, растворимого алюминия, азота и др. Усиление воздействия  человека на среду вызвало необходимость  изучать загрязнение воздуха  промышленными газами, радиацией, выбросами  тяжелых металлов.

В Америке (США) в эти же годы большое распространение в  экологии получило особое направление, так называемое учение о видах-индикаторах, т. е. о растениях-показателях различных  свойств почв (карбонатных, песчаных, гипсовых, засоленных и т. д.), а позднее (Linstow, 1929) — об индикаторах содержания в почве определенных химических элементов. Благодаря работе Клементса (Clements, 1920) Растения-индикаторы, а также работе Уивера и Клементса (Weaver, Clements, 1929, 1938) Экология растений было обосновано использование природной растительности для индикации условий произрастания растений (хотя подобного рода работы были начаты задолго до этого Б. А. Келлером). Надо указать, что с самого начала американские ученые понимали экологию в очень широком плане, включая в нее и фитоценологию. Это во многом относится и к современной зарубежной (англоязычной) экологии. Своими путями развивалась экология в России. Надо указать, что еще в 1868 г. Н. Ф. Леваковский пишет диссертацию, содержащую первые русские экологические, не только описательные, но и экспериментальные исследования. Далеко продвинули не только физиологию, но и экологию работы К. А. Тимирязева.

Широкие почвенно-ботанические исследования в России конца прошлого и начала нашего века способствовали не только зарождению фитоценологии  как таковой, но и формированию многих экологических идей П. А. Костычева, А. А. Измаильского, В. В. Докучаева о взаимосвязях между растениями и почвой. Работами сотрудников и учеников В. В. Докучаева были выяснены многие закономерности распределения растений и растительных группировок в зависимости от исторических, а также современных климатических и почвенных условий существования. Большой вклад в развитие советской экологии внес академик Б. А. Келлер. Он основал в экологии особое направление — динамическую экологию, которая требует рассматривать экологические типы растений не в статике, а в их движении. Наконец, Б. А. Келлер всегда призывал к тесной связи между экологической физиологией, изучающей процессы в растениях на фоне среды, и физиологической экологией, в центре внимания которой стоит все растение как представитель данного вида в данной среде, в процессе своего онтогенеза и филогенеза.

Впоследствии экологическая  физиология развивалась в трудах Л. А. Иванова (влияние света), Н. А. Максимова (засухоустойчивость), В. Н. Любименко, А. А. Ни-чипоровича, О. В. Заленского, В. Л. Вознесенского (экология фотосинтеза), И. И. Туманова (морозостойкость), П. А. Генкеля (солеустойчивость). В классических трудах В. Н. Сукачева развивалось экологическое направление в фитоценологии и биогеоценологии, заложенное еще замечательными работами Г. Ф. Морозова в его Учении о лесе. Большой вклад в развитие экологии внесли Л. Г. Раменский и А. П. Шенников, особенно в изучение луговых растений.

Последние десятилетия характеризуются  бурным ростом экологических исследований почти во всех странах. Это связано  с чрезвычайно обострившейся  проблемой охраны среды, с развитием  отдельных стран и т. д. В 60-е  годы произошло объединение точек  зрения экологов разных школ и направлений  по основным вопросам, началось унифицирование понятий и терминов. Сейчас иногда выделяют количественную экологию (статистика, классификация, ординация), экологию экосистем (продуктивность, цепи питания, биоэнергетика, моделирование, системный анализ), аутэкологию, физиологическую экологию, генэкологию, популяционную экологию, тропическую экологию, экологию, связанную с антропогенным влиянием, экологию человека и т. д, Однако структура новой и старой экологии по существу совпадают, но меняются лишь используемые методы, оснащенность исследований и т. д.

Из каких компонентов  состоят экосистемы.

С точки зрения структуры  в экосистеме выделяют:

• климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды;
• неорганические вещества, включающиеся в круговорот;
• органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии;
• продуценты — организмы, создающие первичную продукцию;
• макроконсументы, или фаготрофы, — гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества;
• микроконсументы (сапротрофы) — гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот.

Последние три компонента формируют биомассу экосистемы.

С точки зрения функционирования экосистемы выделяют следующие функциональные блоки организмов (помимо автотрофов):

• биофаги — организмы, поедающие других живых организмов,
• сапрофаги — организмы, поедающие мёртвое органическое вещество.

Данное разделение показывает временно-функциональную связь в  экосистеме, фокусируясь на разделении во времени образования органического  вещества и перераспределении его  внутри экосистемы (биофаги) и переработки сапрофагами. Между отмиранием органического вещества и повторным включением его составляющих в круговорот вещества в экосистеме может пройти существенный промежуток времени, например, в случае соснового бревна, 100 и более лет.

Все эти компоненты взаимосвязаны  в пространстве и времени и  образуют единую структурно-функциональную систему.

Экотоп

Изливающаяся в океан  лава на острове Гавайи формирует новый прибрежный экотоп.

Обычно понятие экотоп определялось как местообитание организмов, характеризующееся определённым сочетанием экологических условий: почв, грунтов, микроклимата и др. Однако, в этом случае это понятие фактически почти идентично понятию климатоп.

На данный момент под экотопом в отличие от биотопа понимается определённая территория или акватория со всем набором и особенностями почв, грунтов, микроклимата и других факторов в неизменённом организмами виде. Примерами экотопа могут служить наносные грунты, новообразовавшиеся вулканические или коралловые острова, вырытые человеком карьеры и другие заново образовавшиеся территории. В этом случае климатоп является частью экотопа.