Понятие о среде и экологических факторах. Классификация экологических факторов

1.Понятие о  среде и экологических факторах. Классификация экологических факторов.

С экологических позиций  среда - это природные тела и явления, с которыми организм находится в  прямых ли косвенных отношениях. Окружающая организм среда характеризуется огромным разнообразием, слагаясь из множества динамичных во времени и пространстве элементов, явлений, условий, которые рассматриваются в качестве факторов.

 

Экологический фактор - это  любое условие среды, способное  оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы. В свою очередь организм реагирует на экологический фактор приспособительными реакциями.

 

Экологические факторы среды, с которыми связан любой организм, делятся на 2 категории:

 

1) Факторы неживой природы  (абиотические)

2) Факторы живой природы  (биотические)

 

Абиотические:

 • климатические (свет, влага, давление, температура, движение  воздуха)

 • почвенные   ( состав, влагоемкость,   плотность, воздухопроницаемость)

 • орографические (рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция  склона)

 • химические (составы  газового воздуха , солевой состав  воды, кислотность) 

 Биотические:

 • фитогенные (растения)

 • зоогенные (животные)

 • микробиогенные (вирусы, бактерии)

 • антропогенные (деятельность  человека).

 

 

2.Какие отходы  представляют наибольшую экологическую   опасность для человека и природных  сообществ.

Отходы — вещества (или  смеси веществ), признанные непригодными для дальнейшего использования  в рамках имеющихся технологий, или  после бытового использования продукции.

Классификация отходов

Отходы различаются:

по происхождению:

•отходы производства (промышленные отходы)

•отходы потребления (коммунально-бытовые)

по агрегатному состоянию:

•твёрдые

•жидкие

•газообразные

по классу опасности:

• (для человека и / или для окружающей природной среды).

В России существует Федеральный  классификатор отходов, в котором  каждому виду отходов в зависимости от источника его происхождения присваивается идентификационный код.

Класс опасности вредных  веществ — условная величина, предназначенная  для упрощённой классификации потенциально опасных веществ. Класс опасности  устанавливается в соответствии с нормативными отраслевыми документами. Для разных объектов — для химических веществ, для отходов, для загрязнителей воздуха и др. — установлены различные нормативы и показатели.

В Российской Федерации выделяют следующие классы опасности для  окружающей природной среды:

•1й — чрезвычайно  опасные

•2й — высоко опасные

•3й — умеренно опасные

•4й — малоопасные

•5й — практически  неопасные

Опасность отходов определяется их физико-химическими свойствами, а также условиями их хранения или размещения в окружающей среде.

Для отходов необходимо составление  паспорта отходов, определение класса опасности и лимитов на размещение отхода в окружающей среде, лимитов  на накопление на предприятии и других документов.

 

Понятие «Опасные отходы»  используется в следующих случаях:

•отходы содержат вредные  вещества, в том числе содержащие возбудителей инфекционных болезней, токсичные, взрывоопасные и пожароопасные, с высокой реакционной способностью, например, вызывающие коррозию, радиоактивные;

•отходы представляют опасность  для здоровья человека и/или для  нормального состояния окружающей природной среды.

Опасные твердые  бытовые отходы (ТБО).

 К числу опасных  ТБО относятся следующие виды  отходов:

 •лакокрасочные вещества;

 •просроченная бытовая  химия;

• медицинские препараты;

 •ядохимикаты и удобрения;

• батарейки, аккумуляторы, энергосберегающие лампы;

•ртутные термометры и  т.д.

Все эти отходы представляют опасность для окружающей среды. При попадании в водоемы медицинские препараты, остатки бытовой химии и косметики наносят непоправимый вред. Ртутные термометры, батарейки и энергосберегающие лампы относительно безопасны, но только до тех пор, пока не поврежден их корпус. Ртуть, свинец и щелочь, содержащиеся в этом виде отходов, становятся причиной загрязнения атмосферы и поверхностных вод. Поэтому у подобных отходов существует свой порядок утилизации.

 

 

 

 

3. В сложных  экосистемах дождевых тропических  лесов почва очень бедна биогенными  элементами. Как это объяснить?  Почему тропические леса не  восстанавливаются в прежнем  виде, если их свести?

Биогенные элементы - химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и имеющие определённое биологическое значение. Прежде всего это кислород (составляющий 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), кальций, азот, калий, фосфор, магний, сера, хлор, натрий, железо. Эти элементы входят в состав всех живых организмов, составляют их основную массу и играют большую роль в процессах жизнедеятельности.

Вла́жный тропи́ческий лес, Тропи́ческий дождево́й лес (англ. Tropical rain forest; Moist tropical forest) — биом, лес в  экваториальных (влажный экваториальный лес), субэкваториальных и влажно-тропических районах с влажным климатом (2000—7000 мм осадков в год).

Во влажных тропических  лесах живёт две трети всех видов животных и растений планеты. Предполагается, что миллионы видов животных и растений до сих пор не описаны. Эти леса иногда называют «драгоценностями Земли» и «самой большой аптекой мира», поскольку большое количество природных медицинских средств было найдено здесь. Их ещё также называют «лёгкими Земли», однако это утверждение спорно, поскольку не имеет научного обоснования, так как эти леса либо совсем не вырабатывают кислород, либо вырабатывают его крайне мало. Но следует иметь в виду, что влажный климат способствует эффективной фильтрации воздуха, благодаря конденсации влаги на микрочастицах загрязнений, что оказывает в целом благоприятное воздействие на атмосферу.

Несмотря на бурную растительность, качество почвы в таких лесах  оставляет желать лучшего. Почвы тропических лесов практически не содержат гумуса, при обработках они быстро истощаются, разрушаются и приходят в негодность Быстрое гниение, вызванное бактериями, мешает накоплению гумусного слоя. Концентрация оксидов железа и алюминия вследствие латеризации почвы (процесс уменьшения содержания кремнезёма в почве с одновременным увеличением окисей железа и алюминия) окрашивает почву в ярко-красный цвет и иногда образует месторождения минералов (например бокситов). На молодых образованиях, особенно вулканического происхождения, почвы могут быть довольно плодородными.

2.Тропические леса уничтожаются ради использования древесины (на топливо и экспорт, для погашения долгов и т. п.) и с целью высвобождения площадей для сельскохозяйственных угодий. Следует отметить, что последний путь крайне расточителен. Лесовосстановление на них, как правило, не производится (имеются данные, что восстанавливается не более 10% уничтожаемых тропических лесов), и таким образом на месте максимально богатых экосистем тропических лесов идет процесс деградации территорий и их опустынивание.

 

Из других отрицательных  следствий уничтожения тропических  лесов следует назвать высвобождение  из их биомассы значительных количеств  углерода, что, несомненно, интенсифицирует процессы накопления парниковых газов. Имеются также данные, что гибель тропических лесов может оказать крайне негативные последствия на климат и по той причине, что над ними образуются большие массы теплого воздуха, которые затем передвигаются в более северные районы и вместе с Гольфстримом оказывают утепляющее влияние на Северную и Центральную Европу.

Для тропических лесов  типично преобладание однонаправленного  процесса - уничтожение без последующего восстановления или восстановления на площадях, несоизмеримых с теми, где они были уничтожены. При этом темпы уничтожения таковы, что их можно приравнять к катастрофе глобального масштаба.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.При удалении  какого-либо вида из биоценоза  остальные занимают его место,  повышают численность и выполняют  его роль. Зачем тогда заботится о сохранении видового однообразия сообществ?

Биогеоценоз (от греч. βίος —  жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина.

Свойства биогеоценоза:

•естественная, исторически сложившаяся система

•характерен круговорот веществ

•открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой — Солнце.

•самое главное свойство заключается в том что, это - система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне.

 Хотя биогеоценоз является саморегулирующейся системой, стремящейся к устойчивому состоянию, однако последнее , никогда не достигается полностью. Этому препятствует непостоянство внешних условий, например климатических, а также изменения, возникающие в результате жизнедеятельности организмов, из которых состоит биогеоценоз.

 Остановимся на двух  проявлениях изменчивости биогеоценоза: на изменении численности отдельных видов и на изменениях самих биогеоценозов.

1.Колебания численности.  Численность популяции любого вида животных или растений зависит от баланса рождаемости и гибели. Увеличение популяции может быть вызвано повышением рождаемости, как и понижением числа погибающих. В природе оба показателя зависят от множества экологических факторов, действующих часто в противоположных направлениях. В наземных биогеоценозах особенно выражены колебания численности в популяциях животных. В результате взаимных приспособлений разных видов в биогеоценозе устанавливается определенный для каждого вида уровень таких колебаний. Для одних видов колебания не велики, для других могут быть значительными, и вид, редкий в данном году, в следующем может стать обычным.

2. Cмена биогеоценоза. Любой биогеоценоз развивается и эволюционирует. Ведущее значение в процессе смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям, но их деятельность неотделима от деятельности остальных компонентов системы, и биогеоценоз всегда живет и изменяется как единое целое. Велика также роль деятельности человека. Знать закономерности и направление естественной смены биогеоценоза необходимо не только для понимания причин разнообразия окружающей нас природы, но и для управления этими процессами.

Вопрос остается только в  одном: Зачем заботится о сохранении видового однообразия сообществ, если после вымирания вида, его может заменить другой? Ответ заключается в том, что далеко не всегда вымирающий вид можно компенсировать за счет других видов, занявших его место. К тому же, если вымирание происходит не постепенно, а резко, процесс приспособления к новым условиям для видов, связанных в цепочке с вымирающим очень тяжел и многие животные могут не успеть перестроиться, что грозит большими потерями. Фактически может запуститься цепная реакция, которая приведет к видовому кризису сразу нескольких звеньев биоценоза. Поэтому необходимо заботится о сохранении видового однообразия сообществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Самка аскариды  обладает колоссальной плодовитостью  – 200-300 тыс. яиц в сутки. Объясните  биологический смысл такой плодовитости.

Высокая плодовитость самок объясняется тем, что яйца  не созревают в организме, а выводятся в окружающую среду, и только потом начинается процесс созревания , большая часть их погибает т.к ,развитие яиц может происходить при температуре в пределах + 12 - +36°С. При оптимальной температуре +24°С, при достаточной влажности почвы не ниже 6 - 8%. Информирование инвазионной личинки в яйце происходит за 10 - 12 дней. При температуре ниже +12°С развитие яиц прекращается, но их жизнеспособность сохраняется длительное время. При температуре - 20°С зрелые яйца аскарид остаются жизнеспособными до 20 дней. И только температура ниже -30°С убивает яйца через 24 часа.

Еще одним необходимым  условием для развития яиц аскарид  является доступ достаточного количества кислорода. В условиях бескислородных выгребных ям яйца не развиваются, но сохраняют жизнеспособность. Длительность выживания яиц аскарид в почве составляет 7-12 лет.

Таким образом, для дальнейшего существования самка откладывает  до 300 тыс., чтобы хоть какая их выжившая часть, начала своё развитие.

 

6.Для каждой  пары конкурирующих организмов подберите ресурс , за которые они могут с наибольшей вероятностью конкурировать:

1. Ландыш-сосна (ионы калия);

2. Полевая мышь - обыкновенная  полёвка (семена пшеницы)

3.Волк-лисица (зайцы);

4.Окунь-щука (мелкая плотва);

5.Канюк-сова-неясыть (мелкие грызуны);

6.Барсук-лисица (нора);

7.Рожь-василёк (свет);

8.Саксаул - верблюжья колючка (вода);

9.Шмель-пчела (нектар).

Ресурсы : нора, нектар, семена пшеницы, вода, зайцы, свет, мелкая плотва, ионы калия, мелкие грызуны.

 

7. Заполните таблицу.  Приведите не менее трех примеров  на каждый тип взаимодействия  между видами.

Тип взаимодействия между видами	Определение понятия	Примеры
1.Нейрализм	межвидовое взаимодействие биотических факторов. Оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга. В связи с этим понятие нейтрализма часто распространяют на случаи, когда взаимодействие между видами слабое или несущественно.	В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения
2.Конкуренция	взаимоотношения организмов одного и того же или разных видов, в ходе которых они соревнуются за одни и те же средства существования и условия размножения. Конкурировать могут в  природе, как близкие виды, так  и представители очень далеких групп.	Суслики в сухой степи выедают до 40% растительного прироста. Это значит, что пастбища могут прокормить меньшее число овец или сайгаков. А в годы массового размножения саранчи пищи не хватает ни сусликам, ни овцам.  Если потребности очень близки, один вид может полностью вытеснить другой (ель вытесняет светолюбивую сосну).
3.Аменсализм	тип межвидовых взаимоотношений, при котором один вид, именуемый аменсалом, претерпевает угнетение роста и развития, а второй, именуемый ингибитором, таким испытаниям не подвержен.	Светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево не влияют. Таковы взаимоотношения между плесневыми грибами, продуцирующими антибиотики, и бактериями, жизнедеятельность которых при этом подавляется либо существенно ограничивается.  Синезеленые водоросли, вызывая цветение воды, тем самым отравляют водную фауну, а иногда даже скот, который приходит на водопой.
4.Паразитизм	один из видов сосуществования организмов. Это явление, при котором два и более организма, не связанные между собой филогенетически, генетически разнородны, сосуществуют в течение продолжительного периода времени, при этом они находятся в антагонистических отношениях. Паразит использует хозяина как источник питания, среду обитания.	Комар является непостоянным паразитом для человека, хотя в этом случае взаимодействие между организмами носит эпизодический характер, самки комаров потребляют кровь хозяина. Клещи, клопы на теле человека.   В южных районах России довольно часто на ветках тополей и других деревьев поселяется растение омела — сильно ветвящийся многолетний кустарник. Это растение способно к фотосинтезу, но воду и другие минеральные вещества оно получает через гаусторию, проникающую в ксилему дерева-хозяина.
5.Хищничество	трофические отношения между  организмами, при которых один из них (хищник) атакует другого (жертву) и питается частями его тела, то есть обычно присутствует акт умерщвления жертвы.	Истинные хищники (хищные млекопитающие, хищные растения, грибы-хищники). Хищники с пастбищным типом питания (многие жвачные млекопитающие, кровососущие двукрылые насекомые). Паразитоиды, питающиеся в течение продолжительного времени (на личиночных стадиях) , лишь одной жертвой и обязательно приводящих к её гибели. Примеры: некоторые перепончатокрылые и двукрылые насекомые, волосатики.
6.Комменсализм	способ совместного существования двух разных видов живых организмов, при которых одна популяция извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы, ни вреда.	Чешуйница обыкновенная и человек. Бобовые (например, клевер) и злаки, совместно произрастающие на почвах. Береза или ольха могут быть няней для ели: они защищают молодые ели от прямых солнечных лучей, без чего на открытом месте ель вырасти не может, а также защищают всходы молодых елочек от выжимания их из почвы морозом.
7.Протокооперация	тип взаимоотношений между  двумя организмами (популяциями), при котором оба получают пользу, но который нередко  не является обязательным , взаимосвязь просто случайна.	Жук темный мягкотел  живет (питается) на растениях и случайно участвует в их опылении. Птицы , питающиеся плодами и растения, плоды которых поедают эти птицы (распространение семян.
8.Мутуализм	широко распространённая форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра становится обязательным условием существования каждого из них.	Рыба-клоун и актиния. Поразительным примером этого служит система органов пищеварения коров и других жвачных животных. Растительная пища, после того как животное её прожевало, попадает в рубец, и там микробы разрушают целлюлозу. Корневая система высших растений образована переплетением корневой ткани и грибных нитей, так что грибы снабжают растение минеральными веществами.