Экзаменационные вопросы по экологии

8. Понятие об экологическом  факторе. Биотические  и абиотические факторы.

Экологический фактор — любое, далее не делимое, условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм, хотя бы на протяжении одной стадии онтогенеза. Среда включает в себя все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях. Один и тот же фактор среды имеет разное значение в жизни совместно обитающих организмов. Например, солевой режим почвы играет первостепенную роль при минеральном питании растений, но безразличен для большинства наземных животных. Интенсивность освещения и спектральный состав света исключительно важны в жизни фототрофных растений, а в жизни гетеротрофных организмов (грибов и водных животных) свет не оказывает заметного влияния на их жизнедеятельность.

Экологические факторы действуют на организмы  по-разному. Они могут выступать  как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфологические и анатомические изменения организмов.

Абиотические  – факторы неживой природы (например, температура, влажность, свет, питательные элементы). Биотические – факторы живой природы (К ним относятся фитогенные (растения), зоогенные (животные), микробиогенные (микроорганизмы) факторы). Антропогенные – факторы воздействия человеческого общества. К ним относятся физические (использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах); химические; биологические (продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания), социальные (связанные с отношениями людей и жизнью в обществе) факторы. 
 

9. Классификация биотических экологических  факторов в экосистемах, примеры.

Беклемешев разделил биотические факторы на 4 группы: топические — по изменению среды (разрывание почвы); трофические — пищевые отношения (продуценты, консументы, редуценты); фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду обитания); форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию).

Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами. Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Возможные типы комбинации отражают различные виды взаимоотношений:

• Нейтрализм — оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния.
• Конкуренция — каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное действие. Виды конкурируют в поисках пищи, укрытий, мест кладки яиц и т. п.
• Мутуализм — симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.
• Сотрудничество — оба вида образуют сообщество. Оно не является обязательным, так как каждый вид может существовать отдельно, изолированно, но жизнь в сообществе им обоим приносит пользу.
• Комменсализм — взаимоотношения видов, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося ущерб другому. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте чело века находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.
• Аменсализм — тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия. Примером одностороннего отрицательного средообразования может служить влияние деревьев-доминантов на виды мохового и травяного ярусов. Под пологом деревьев уменьшается освещенность, повышается влажность воздуха. При разложении опада деревьев почвы обедняются, поскольку при этом образуются кислоты, способствующие вымыванию элементов минерального питания вглубь почвенного слоя. 
• Паразитизм — это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина) в течение определенного времени. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие.
• Хищничество — такой тип взаимоотношений, при котором представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т. е. организмы одного вида служат пищей для другого.

10. Закон минимума Либиха и  закон толерантности  Шелфорда, его свойства.

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора или закон минимума Либиха — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов. Именно от этого, минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающим могут быть другие факторы. В течение жизни особи видов встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности. Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура и т. д.

Закон толерантности Шелфорда — процветание организма ограничено зонами максимума и минимума определённых экологических факторов; между ними располагается зона экологического оптимума. Каждый вид характеризуется своей толерантностью - способностью переносить отклонения экологических факторов от оптимальных. Закон толерантности был сформулирован американским зоологом В. Шелфордом в 1913 г., а в 1975 г. Ю. Одум дополнил закон следующими положениями: 1) организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и узкий в отношении другого; 2) организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов обычно наиболее распространены; 3) если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении других экологических факторов, кроме того, многие факторы становятся лимитирующими в критические периоды жизни организмов, особенно в период размножения. 

21. Проблема истощения минеральных ресурсов. Механизм и последствия.

Истощение природных ресурсов – одна из глобальных экологических проблем человечества. Природные ресурсы (ПР) – объекты и явления природы, которые используются (или могут быть использованы) для удовлетворения материальных, научных или культур ных потребностей общества.

По происхождению ПР классифицируются на биологические (леса, растения, животные), минеральные(полезные ископаемые) и энергетические (энергия солнца, приливов и отливов, ветра и т.д.)

По обеспечению  общества в конкретный период развития ПР делят на реальные и потенциальные.Реальные природные ресурсы – это те, которые на данном этапе развития общества разведаны, их запасы количественно определены и ак тивно используются обществом. По мере развития общества они изменяются. Например, на первом этапе становления промышленности в качестве топлива широко использовался китовый жир; на современном этапе развития общества одним из ведущих энергоресурсов является электроэнергия, производимая гидротепло- и атомными электростанциями.

Потенциальные природные ресурсы – ресурсы, которые на данном этапе развития общества разведаны, а часто и количе ственно определены, однако не используются в силу тех или иных причин (слабая техническая оснащенность, отсутствие соответствую щей технологии переработки и т. п.). Например, потенциальными земельными ресурсами можно считать пустынные, горные, заболоченные, засоленные террито рии и зону вечной мерзлоты. Несмотря на большую потреб ность в пашне и земельных ресурсах, люди не в силах освоить эти земли под сельское хозяйство: нужны крупные капиталовложения.

По возможности  использования ПР делят на исчерпаемые  и неисчерпаемые. Исчерпаемые природные  ресурсы могут быть израсходованы  человечеством в ближайшем или  отдаленном будущем: нефть, уголь, почва, лес и т.п. Они обеспечивают потребности  человеческого общества лишь в течение определенного периода времени, продолжительность которого зависит от запасов ресурса и интенсивности его использования. Их самовосстановление в природе невозможно, создание чело веком исключено, так как они возникли в результате депонирования (отложения в запас) химических эле ментов, которые не могли быть вовлечены природой в биогеохи мический цикл. Сюда относятся, в первую очередь, ресурсы недр и живой природы.

Исчерпаемые ресурсы, в свою очередь, подразделяются на невозобновимые и возобновимые.Невозобновимые ресурсы совершенно не восстанавливаются. К ним относятся нефть, каменный уголь и большинство других полезных ископаемых, результатом использования которых является не избежное их истощение. Следовательно, охрана нево зобновимых природных ресурсов состоит в их экономном, рациональном, комплексном использовании, предусматриваю щем возможно меньшие потери при их добыче и переработке, а также заменяемость этих ресурсов другими природными или ис кусственно созданными.

Возобновимые природные ресурсы по мере их использования могут восстанавливаться. К ним относятся растительный и животный мир, ряд минеральных ресурсов, например накапливающаяся в озерах соль, отложения торфа и т.п. Однако для их восстановления необходимо создание определенных условий (лесопосадки, разведение животных в заказниках и т.д.).

Восстанавливаются ресурсы по времени по-разному. Для  образования 1 см гумусового слоя почвы  требуется 300 – 600 лет,  для восстановления вырубленного леса – десятки лет, популяции охотничьих животных – годы. Следовательно, темпы расходования возобновляемых ресурсов должны соответствовать темпам их восстановления, в противном случае возобновимые ПР могут стать невозобновимыми – почвы эро дируют, виды животных и растений полностью исчезнут.

Неисчерпаемые ресурсы можно использовать бесконечно долго: космические, климатические, водные и т.п.Космические ресурсы (солнечная радиация, энергия морских приливов и т.д.) практически неиссякаемы, и защита их (например, Солнца) не может быть предметом охраны окружающей среды, так как человечество не располагает такими возможностями. Однако поступление солнечной энергии на по верхность Земли зависит от состояния атмосферы, степени ее загрязненности, т.е. тех факторов, которыми человек может управлять.

Климатические ресурсы (тепло и влага атмосферы, воздух, энергия ветра) также практически неисчерпаемы. Однако со став атмосферы может значительно изменяться в результате за грязнения ее механическими примесями, газами промышленнос ти и транспорта, а также радиоактивными веществами. Борьба за чистоту воздуха – одна из важнейших задач охраны этого при родного ресурса.

Водные ресурсы для биосферы в целом неизменны, но запа сы и качество пресной воды ограничены, некоторые регионы уже сейчас испытывают в ней недостаток, который вызван обмелением рек и озер, а также ее повсеместным загрязнением. Практически неиссякаемыми остаются воды Мирового океана, но  они перед угрозой загрязнения нефтью, радиоактивными и другими отходами, что изменит условия существования населяющих их животных и растений.

Проблема  исчерпаемости природных ресурсов с каждым годом приобретает все  большую актуальность, это связано  как с осознанием факта их ограниченности, так и с интенсивно увеличивающимся потреб лением.

Расходование  ресурсов приводит к существенным изменениям биосферы. Преждевременное изъятие  погребенных в литосфере веществ  и ввод их в оборот нарушает оптимальный  баланс круговорота веществ в природе. Кроме того, использование невозобновимых ре сурсов влечет за собой цепь частных последствий, важных для био сферы: преобразование ландшафтов, изъятие площадей природных экосистем, деградация почв, изменение распределения грунтовых вод и др. 

22. Экологическое нормирование воздействия на воду в РФ. Понятия ПДК, ПДС.

Категории водопользования:

• Для веществ, загрязняющих воду, установлено раздельное нормирование качества воды, принцип разделения связан с приоритетным назначением водного объекта, т.е. с категориями водопользования.
• вода питьевая,
• хозяйственно-бытовое водопользование,
• культурно-бытовое водопользование,
• рыбохозяйственное водопользование.
• Вода питьевая – вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсичных химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.
• Хозяйственно-бытовое водопользование – использование водных объектов в качестве источника хозяйственно – питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.
• Культурно-бытовое водопользование – использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения.
• К рыбохозяйственному водопользованию относится использование водных объектов для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

Нормативы 3В  в воде:

• ПДК – максимальные концентрации, при которых вещества не оказывают прямого влияния на состояние здоровья населения (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшают гигиенические условия водопользования.
• ПДК_р.х. – максимальная концентрация, при которой вещества не оказывают прямо или косвенно вредного воздействия на рыб и водные организмы, служащие кормовой базой для рыб.
• ОБУВ (ориентировочно безопасный уровень воздействия вредных веществ) – временный рыбохозяйственный норматив, необходимый для решения вопроса о допустимости использования того или иного препарата в народном хозяйстве и установлении допустимого уровня содержания его в воде рыбохозяйственного водоема.
• При обосновании ПДК одновременно устанавливается ЛПВ – лимитирующий показатель вредности – признак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде. ЛПВ имеет значение при оценке комбинированного действия смеси веществ.
• токсикологический – вещество оказывает прямое токсическое действие на здоровье человека и водные организмы
• санитарный – вещество влияет на общий санитарный режим водоема, изменяются интегральные показатели – рН, БПК (биохимическое потребление кислорода), содержание кислорода, нарушается самоочищение воды, идет эвтрофирование и т.д.
• санитарно-токсикологический - вещество одновременно действует на организмы и санитарные показатели водоема
• органолептический – вещество образует пленки и пену на поверхности водоема; изменение цвета воды, появление посторонних привкусов и запахов
• рыбохозяйственный – изменяются товарные качества  промысловых водных организмов, в рыбе появляются неприятные привкусы и запахи.