Контрольная работа по "Экологии"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Брянская  Государственная Сельскохозяйственная  Академия

                            Факультет заочного обучения

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 Контрольная работа № 1

                                       Вариант № 10

                                  По     ЭКОЛОГИИ

 

 

                 Студентки 2 курса     группы ЗЭ111СР                  

 

                         Шугуровой Ольги Сергеевны

 

 

 

Шифр:110-740

 

Оценка работы                                   Подпись преподавателя

 

 

Дата поступления контрольной работы:

 

Входящий№ 

 

 

 

 

                                                              СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

1. Среда и условия существования организмов.
2. Круговорот питательных веществ и энергии в природных и сельскохозяйственных экосистемах.
3. Экологические аспекты механизации. Влияние средств механизации на почвенно-биотический комплекс.
4. Закон РФ «Об охране окружающей среды». Глава 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            

  1. Среда и условия существования организмов.

    Среда – всё, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его жизнедеятельность, развитие, рост, выживаемость, размножение и т.д.

Среда каждого организма слагается  из множеств неорганической и органической природы и элементов, привносимых  человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы необходимы организму, другие безразличны для него, третьи оказывают вредное воздействие.

    Условия существования, или условия жизни – совокупность необходимых организму элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может. Элементы среды как необходимые организму, так и отрицательно на него воздействующие, называются экологическими факторами. Экологические факторы принято делить на три основные группы: абиотические, биотические и антропические.

   Абиотические факторы – комплекс условий неорганической и органической среды, влияющих на организм. Абиотические факторы подразделяются на химические (химический состав воздуха, океана, почвы и др.) и физические (температура, давление, ветер, влажность, свет, радиационный режим и др.).

   Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Они весьма разнообразны.

  Антропические факторы – совокупность воздействий деятельности человека на органический мир. У всех организмов в процессе эволюции выработались приспособления к восприятию факторов в определенных количественных пределах. Причем, для каждого организма существует свой набор факторов, наиболее для него благоприятный. Чем больше доза факторов отклоняется от оптимальной для данного вида величины (увеличение или уменьшение), тем сильнее угнетается его жизнедеятельность. Границы, за которыми существование организма невозможно, называются нижним и верхним пределами выносливости (толерантности).Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для организма (его жизнедеятельности), называется оптимумом, а дающая наихудший эффект – пессимумом. Организмы могут приспосабливаться во времени к изменению факторов.Свойство видов адаптироваться к изменению диапазонов экологических факторов называется экологической пластичностью (экологической валентностью). Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность, тем шире диапазон его толерантности (выносливости).

   Экологически непластичные (маловыносливые) виды называются  стенобионтные, более пластичные (выносливые) – эврибионтными. Виды организмов, длительное время развивавшиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и приобретают черты стенобионтности; виды, существовавшие в условиях значительного изменения факторов среды, становятся эврибионтными. Исторически приспосабливаясь к абиотическим фактором среды и вступая в биотические связи друг с другом, растения, животные и микроорганизмы распределяются по различным средам и формируют многообразные биогеоценозы, в  конечном итоге объединяющиеся в биосферу Земли.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                

        2.  Круговорот питательных веществ и энергии в природных и сельскохозяйственных экосистемах.

   Экосистема - это совокупность живых организмов, обменивающихся непрерывно энергией, веществом и информацией друг с другом и с окружающей средой. Рассмотрим сначала процесс обмена энергией.

Энергию определяют, как способность производить работу. Свойства энергии описываются законами термодинамики.

   Первый закон (начало) термодинамики или закон сохранения энергии утверждает, что энергия может переходить из одной формы в другую, но она не исчезает и не создается заново.

   Второй закон (начало) термодинамики или закон энтропии утверждает, что в замкнутой системе энтропия может только возрастать. Применительно к энергии в экосистемах удобна следующая формулировка: процессы, связанные с превращениями энергии, могут происходить самопроизвольно только при условии, что энергия пере-ходит из концентрированной формы в рассеянную, то есть деградирует. Мера количества энергии, которая становится недоступной для использования, или иначе мера изменения упорядоченности, которая происходит при деградации энергии, есть энтропия. Чем выше упорядоченность системы, тем меньше ее энтропия.

   Самопроизвольные процессы ведут систему к состоянию равновесия с окружающей средой, к росту энтропии, производству положительной энтропии. Если неживую неуравновешенную с окружающей средой систему изолировать, то всякое движение в ней скоро прекратится, система в целом угаснет и превратится в инертную группу материи, находящуюся в термодинамическом равновесии с окружающей средой, то есть в состоянии с максимальной энтропией. Это наиболее вероятное для системы состояние и самопроизвольно без внешних воздействий она выйти из него не сможет.

У живых систем есть одно принципиальное отличие от неживых - они совершают постоянную работу против уравновешивания с окружающей средой. Это утверждение имеет следующий термодинамический смысл: как в неживых системах устойчиво их равновесное состоянии, так в живых системах устойчиво неравновесное состояние.

   Жизнь - это единственный на Земле естественный самопроизвольный процесс, в котором энтропия системы уменьшается. Почему это возможно?

   Все живые системы являются открытыми для обмена энергией. В окружающей их среде есть огромное количество даровой энергии Солнца, а в составе самой живой системы есть компоненты, обладающие механизмами, позволяющими эту энергию улавливать (извлекать), концентрировать, а затем снова рассеивать в окружающую среду. Как рассмотрено выше, рассеивание энергии, то есть увеличение энтропии, - это процесс, характерный для любой системы, как не-живой, так и живой, а самостоятельное улавливание и концентрирование энергии - это способность только живой системы. При этом происходит извлечение порядка, организации из окружающей среды, то есть выработка отрицательной энергии - негоэнтропии. Такой процесс образования порядка в системе из хаоса окружающей среды называется самоорганизацией. Он ведет к уменьшению энтропии живой системы, противодействует ее уравновешиванию с окружающей средой, то есть росту энтропии, что для живой системы при достижении максимальной энтропии - равновесия с окружающей средой - означает смерть.

   Таким образом, любая живая система, в том числе и экосистема, поддерживает свою жизнедеятельность благодаря, во-первых, наличию в окружающей среде в избытке даровой энергии; во-вторых, способности за счет устройства составляющих ее компонентов эту энергию улавливать и концентрировать, а использовав - рассеивать в окружающую среду.

Даровая энергия окружающей среды - это энергия Солнца.

  Доходящая до Земли энергия Солнца распределяется следующим образом: 33 % ее отражается облаками и пылью атмосферы (это так называемое альбедо или коэффициент отражения Земли ); 67 % поглощается атмосферой, поверхностью Земли и океаном. Из этого количества поглощенной энергии лишь около одного процента расходуется на фотосинтез, а вся остальная энергия, нагрев атмосферу, сушу и океан, переизлучается в космическое пространство в форме невидимого теплового излучения. Этого одного процента энергии достаточно для обеспечения ей всего живого вещества планеты и поддержания им состояния с низкой энтропией. Как распределяется эта энергия между компонентами биотической структуры?

Улавливают энергию Солнца и  превращают ее в потенциальную энергию органического вещества растения - продуценты. Весь остальной живой мир получает необходимую для жизнедеятельности энергию, в основном поедая их.

Перенос энергии пищи от ее источника - продуцента через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой или трофической цепью.

Как происходит перенос энергии  по трофической цепи? Животное употребило в пищу растение или консумента более  низкого порядка. Содержащееся в  пище органическое вещество расщепляется в присутствии кислорода с выделением энергии. Этот процесс, обратный фотосинтезу, называется дыханием:

  Он имеет место в каждой клетке живого организма, поэтому его еще называют клеточным дыханием.

  Около 90 % выделившейся энергии расходуется организмом на поддержание своей жизнедеятельности, то есть на обеспечение всех необходимых ему функций, после чего она в виде выделяемого организмом тепла рассеивается в окружающую среду и по сути дела без-возвратно теряется для всей живой системы. И только около 10 % энергии идет на построение тела, рост и размножение организма. Именно эти 10 % энергии и доступны следующему трофическому уровню. Таким образом, энергии с переходом от одного уровня к другому остается все меньше.

Но здесь нужно иметь в  виду, что чем выше трофический уровень, тем в более концентрированной форме содержится в живых организмах энергия.

Для поддержания низкой энтропии в  равной степени важно, чтобы у  элементов системы были эффективные  механизмы как для улавливания  и концентрации энергии - извлечения негоэнтропии из окружающей среды, так и для рассеивания ее в окружающую среду - освобождение от накапливающейся положительной энтропии. В таком сочетании они есть только в живых системах. Поэтому жизнь как термодинамический процесс представляет собой непрерывный обмен живых систем с окружающей средой, при котором происходит освобождение от производимой положительной энтропии и извлечение отрицательной, то есть порядка и организации.

    Необходимо понимать, что энтропия уменьшается в конкретной локальной зоне, при этом в окружающей среде она возрастает. Таким образом, рост упорядоченности в одной части системы приводит к усилению неупорядоченности в других ее частях.

   Для своей жизнедеятельности каждый живой компонент, будь то организм или экосистема, должен получать от окружающей среды на входе постоянный приток дополнительной энергии. Живые замкнутые термодинамические системы невозможны.

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                    

   3. Экологические аспекты механизации. Влияние средств механизации   на почвенно-биотический комплекс.

Согласно закономерностям земледельческой  механики технику следует рассматривать  в связи с живой природой, живыми организмами. Задача агротехники, опирающейся  на машин-ные технологии - беречь и  приумножать богатства земли.

  Выделяют следующие виды  негативного воздействия сельскохозяйственной  техники на ок-ружающую среду:  механическое, химическое, акустическое, электомагнитное излучение.

  Механическое воздействие проявляется  в давлении ходовых систем, вибрации почвы, воздействии рабочих органов на почву. Это вызывает нарушение газообмена, уплотнение поч-вы, разрушение ее структуры, что способствует ухудшению водно-физических свойств почвы, усилению поверхностного стока, выносу питательных веществ, изменению направленности микробиологических процессов, угнетению почвенной фауны, снижение темпов поступления и переработки органических веществ в почве, нарушению функций корневой системы.

  Химическое воздействие приводит  к загрязнению атмосферного воздуха,  почвы и воды отработанными газами, парами ГСМ, что способствует угнетению и гибели животных, микро-организмов и растений, накоплению в продуктах питания вредных веществ.

  Акустическое воздействие (инфразвуковое,  ультразвуковое, звуковое) приводит  к сни-жению продуктивности сельскохозяйственных животных, нарушает жизнедеятельность насе-комых и диких животных (беспокоящий фактор).

  Электромагнитное излучение  (коротковолновое и длинноволновое) вызывает наруше-ние функций нервной  системы животных и физиологических  процессов в растени