Контрольная работа по "Экологии"

 

Кафедра «Техносферной безопасности»

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине

«Экология»

 

Вариант № 09

 

Выполнил: студент

 

Проверил:  _____________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Дайте определение толерантности. Объясните, как вы понимаете правило лимитирующего фактора (закон Шелфорда), правило взаимодействия факторов…………………………………………………..3
2. Какими факторами органичен рост человеческой популяции?..................5
3. Атмосфера как часть биосферы.  Определение  и составные части.……..9
4. Индикаторы экологического состояния окружающей среды. Критерии оценки качества окружающей среды……………………………………..11

Список источников литературы и электронных ресурсов………...……19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Дайте определение толерантности. Объясните, как вы понимаете правило лимитирующего фактора (закон Шелфорда), правило взаимодействия факторов

Толера́нтность (лат. tolerare — терпеть, переносить, выносить, привыкать) может означать:

В Викисловаре есть статья «толерантность (значения)»

• Социальная толерантность в социологии и психологии — терпимость, умение спокойно, без враждебности воспринимать чужой образ жизни,поведение, обычаи, чувства, мнения, идеи, верования, признавать право на существование других культур и устойчиво сосуществовать в мультикультурном, мультиэтническом обществе.
• Иммунологическая толерантность — иммунологическое состояние организма, при котором он не способен синтезировать антитела в ответ на введение определённого антигена при сохранении иммунной реактивности к другим антигенам. Проблема иммунологической толерантности имеет значение при пересадке органов и тканей.
• Экологическая толерантность — способность организмов жить и развиваться в широком диапазоне условий окружающей среды (в т.ч. при неблагоприятных факторах).
• Толерантность в фармакологии, иммунологии и наркологии — снижение реакции на повторяющееся введение лекарств, наркотиков или психоактивных веществ; привыкание организма, ввиду чего требуется всё большая и большая доза для достижения присущего веществу эффекта.
• Толерантность в математике — рефлексивное, симметричное, но не обязательно транзитивное (в отличие от отношения эквивалентности) бинарное отношение.
• Толерантность переменной — термин регрессионного анализа.
• Инженерная толерантность — разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями (размеров, массовой доли, массы), которая задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства.
• Звуковая или Музыкальная толерантность — уменьшение выделения эндорфина и дофамина на повторное прослушивание одной и той же песни или звука.

ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ ШЕЛФОРДА

закон, согласно которому лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологический  фактора, диапазон между которыми определяет величину толерантности (выносливости) организма к данному фактору.

Сравнение относительных  пределов толерантности стенотермных (1 и III) и эвритермных  (II) (Рутнер,1953) организмов.

Открыт В. Шелфордом (1913) и  расширяет Закон минимума Либиха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Какими факторами органичен рост человеческой популяции?

По прошествии первых двух миллионов лет нашей эволюции на Земле было, самое большее, десять миллионов человек. Далее, примерно десять тысяч лет тому назад, в  неолите, человеческая популяция начала увеличиваться в возрастающем темпе. Несмотря на приблизительность данных, можно оценить размеры населения  Земли за последние две тысячи лет:

Год	Оценка величины населения, млрд
1650	0,5
1850	1
1930	2
1970	4,6
1990	5,5
К 2000	6-6,5
2013	7,2

С помощью элементарной экстраполяции  легко убедиться, что этим данным удовлетворяет гиперболическая  функция роста с сингулярностью. Асимптота, по которой наша популяция  взлетит в бесконечность, располагается  где-то в середине следующего столетия!

Причина, по которой данная функция является гиперболической, кроется в продолжающемся росте  средней продолжительности жизни. Все больше женщин достигают детородного  возраста. Это приводит к сокращению времени, необходимого для удвоения популяции, которое и так уже  меньше средней продолжительности  жизни!

Имейте в виду, что этот график и эти показатели роста  популяции получены после таких  катастроф, как эпидемия «черной  смерти» четырнадцатого века, которая  истребила почти две трети  населения Европы, после двух мировых  войн (последняя уничтожила около  пятидесяти миллионов человек, из которых  двадцать семь миллионов приходится только на одну Россию!) и всего остального, чем природа наказывала нас между делом. То есть даже нечто столь катастрофическое, что стерло бы с лица Земли две трети Европы, сегодня привело бы лишь к небольшому временному сдвигу этой асимптоты вперед.

Прогнозы о будущем  популяции разнятся. Согласно наиболее оптимистичному из них, к 2075 году на Земле  будет жить от восьми до девяти миллиардов человек. Этот прогноз основывается на темпах рождаемости и смертности, усредненных по всем континентам. Отчет  ООН 1990 г. не столь оптимистичен и  называет цифру в 13 миллиардов человек  к концу следующего столетия при  условии хоть какой-то формы регулирования  роста населения в мировом  масштабе. В противном случае численность  населения Земли может легко  достичь четырнадцати миллиардов.

Беда в том, и это  наглядно показано на рис. 2.2, что рост популяции является гиперболической  функцией, которая очень хорошо аппроксимирует как сами исторические данные, так  и их экстраполяцию в будущее.

Поскольку мы физически не можем превратиться в бесконечную  популяцию, то чего же нам ждать? Взглянув на рис. 2.2, вы можете обнаружить, что  при теперешнем темпе роста численность  населения станет превращаться в  нашу основную проблему много раньше середины следующего века.

Нетрудно себе представить  целый ряд катастрофических сценариев  развития ситуации в будущем. Они  прекрасно укладываются в два  широких сценария, в первом из которых  человек поднимается против человека, и мы получаем какой-либо вариант 3-й  мировой войны. Не приходится сомневаться, что эта отчетливая возможность  способна основательно сократить наши шеренги.

Если сценарий военного противостояния в ближайшее время не реализуется, то это увеличит вероятность другого  широкого сценария – противостояния природы и человека, который может  осуществиться благодаря всемирному заражению быстро распространяющимися  вирусами и стойкими бактериями. Кроме  СПИДа существуют и другие более  заразные, но столь же смертельные  вирусы, передающиеся воздушно-капельным  или другим путем, которые атакуют  нас уже сегодня. К ним относятся  такие, как вирус Эбола и человеческий парвовирус, угрожающие нам полным уничтожением.

Нельзя исключать, что  в отдаленном будущем реализуется  другой сценарий полуоптимистического характера. Я называю его сценарием  космической станции, с которой  в следующем столетии мы начинаем распространяться за пределы нашей  планеты, обеспечивая благодаря  этому свое выживание как вида. В долгосрочном плане данный сценарий способен обеспечить большую численность  популяции, чем это возможно на одной  лишь Земле. Но он не предполагает, что  проблема перенаселенности Земли будет  смягчена. Он просто допускает большую  численность популяции в целом.

Описывая эти сценарии, нельзя не заметить их общей доминанты. Так или иначе, но нам придется прибегнуть к политике регулирования  численности населения в мировом  масштабе, или же она будет навязана нам естественным ходом событий. Только жесткое ограничение прироста численности популяции линейной функцией роста (как это делается в Китайской Народной Республике), оказывающей весьма щадящее воздействие  на земные ресурсы, может гарантировать  нам длительное мирное существование.

Все контраргументы свидетельствуют  лишь о непонимании математических свойств гиперболической функции  роста! Это прекрасно иллюстрирует так называемое зеленое движение. Я не подвергаю критике принципы этого движения. В конечном итоге  то, к чему призывают зеленые, безусловно, необходимо. Но все это вторично по сравнению с проблемой популяции, которая по самой своей природе  растет гиперболически. Если этот рост продолжится, то мы столкнемся с экологической  катастрофой из-за истощения озонового  слоя, вызванного избытком метана, когда  все пересядут на лошадей, либо с  разрушительными для экологии последствиями  чрезмерного использования электрической  энергии, когда все пересядут  на электромобили.

Автомобилист, попавший в  дорожный затор, может винить в этом неэффективность современного технократического  устройства мира, но автомобильная  пробка, узником которой он стал, – это результат роста популяции. Она никуда не денется, неважно, ездим  ли мы на современных автомобилях  или на конных повозках.

То обстоятельство, что  наша популяция генетически склонна  к гиперболическому росту, представляет собой самую крупную и первостепенную проблему современности. Поэтому было бы неразумно обсуждать темпы  роста в каком-либо ином контексте, не рассмотрев их прежде в связи  с ростом популяции.

Но хватит об этом. Вернемся к росту вообще и в торговле, в частности.

Торговля экспоненциальна, а не гиперболична. Впрочем, если некто  с практически неограниченными  средствами снабжал бы вас деньгами для торговли при условии, что  ваша результативность будет не ниже обещанной, то тогда торговля станет гиперболичной. Это похоже на управление капиталом. Основная проблема управляющих  капиталом состоит именно в том, чтобы выполнить это условие  – обеспечить результативность не ниже обещанной.

 

 

3 Атмосфера как  часть биосферы. Определение и  составные части

Учение о биосфере разработал В. И. Вернадский.

Биосфера – это оболочка Земли, заселенная живыми организмами, включающая в себя часть литосферы, гидросферу и часть атмосферы.

Атмосфера – это слой толщиной от 2–3 до 10 км (для спор грибов и бактерий) над поверхностью Земли. Лимитирующим фактором для распространения живых организмов в атмосфере является распределение кислорода и уровень ультрафиолетового излучения.

Литосфера заселена живыми организмами на значительную глубину, но наибольшее их количество сосредоточено  в поверхностном слое почвы. Ограничивают распространение живых организмов количество кислорода, света, давление и температура.

Гидросфера заселена живыми существами на глубину более 11 000 м.

Гидробионты обитают как  в пресной, так и в соленой  воде и по месту обитания делятся  на 3 группы:

1) планктон – организмы, живущие на поверхности водоемов;

2) нектон – активно передвигающиеся в толще воды;

3) бентос – организмы, обитающие на дне водоемов. Биологический круговорот – это биогенная миграция атомов из окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду.

 Биомасса выполняет  и другие функции:

1) газовая – постоянный газообмен с внешней средой за счет дыхания живых организмов и фотосинтеза растений;

2) концентрационная – постоянная биогенная миграция атомов в живые организмы, а после их отмирания – в неживую природу;

3) окислительно-восстановительная – обмен веществом и энергией с внешней средой. При диссимиляции окисляются органические вещества, при ассимиляции используется энергия АТФ;

4) биохимическая – химические превращения веществ, составляющие основу жизнедеятельности организма.

Термин «ноосфера» введен В. И. Вернадским в начале ХХ в. Первоначально  ноосфера представлялась как «мыслящая  оболочка Земли» (от гр. noqs – «ум»). В  настоящее время под ноосферой  понимают биосферу, преобразованную  трудом и научной мыслью человека.

В идеале ноосфера подразумевает  новый этап развития биосферы, в  основе которого лежит разумное регулирование  взаимоотношений человека и природы.

Однако в данный момент человек воздействует на биосферу в  большинстве случаев губительно. Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к появлению  глобальных проблем, среди которых:

1) изменение состояния атмосферы в виде появления парникового эффекта и озонового кризиса;

2) уменьшение площади Земли, занятой лесами;

3) опустынивание земель;

4) уменьшение видового разнообразия;

5) загрязнение океанических и пресных вод, а также суши промышленными и сельскохозяйственными отходами;