Контрольная работа по "Экологии"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И  ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

 

 

 

ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

 

 

КАФЕДРА БОТАНИКИ, ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ И КОРМОПРОИЗВОДСТВА.

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ЭКОЛОГИИ

 

 

 

Выполнил: студент 2 курса 1 группы

Направление: «Агрономия»

Соколов М.В.

Шифр12416

 

 

 

Кострома 2014 

 

Оглавление.

6. Основные законы экологии…………………………………………..3

41. Агрофитоценоз как основной элемент экосистемы……………….8

60. Система охраны растительности…………………………………..10

90. Санитарно гигиеническое  нормирование окружающей среды….14

 

Основные законы экологии.

Одним из главных достижений экологии стало открытие, что развиваются не только организмы и виды, но и экосистемы. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе, называется сукцессией. Сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т.е. контролируется им.

Высокая продуктивность дает низкую надежность — еще одна формулировка основного закона экологии, из которой вытекает следующее правило: «Оптимальная эффективность всегда меньше максимальной». Разнообразие в соответствии с основным законом экологии непосредственно связано с устойчивостью. Однако пока неизвестно, до какой степени эта связь является причинно-следственной.

Некоторые другие важные для экологии законы и принципы.

Закон эмерджентности: целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его части.

Закон необходимого разнообразия: система не может состоять из абсолютно идентичных элементов, но может иметь иерархическую организацию и интегративные уровни.

Закон необратимости эволюции: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, осуществленному в ряду его предков.

Закон усложнения организации: историческое развитие живых организмов приводит к усложнению их организации путем дифференциации органов и функций.

Биогенетический закон (Э. Геккель): онтогенез организма есть краткое повторение филогенеза данного вида, т.е. индивид в своем развитии повторяет сокращенно историческое развитие своего вида.

Закон неравномерности развития частей системы: системы одного уровня иерархии развиваются не строго синхронно, в то время как одни достигают более высокой стадии развития, другие остаются в менее развитом состоянии. Этот закон непосредственно связан с законом необходимого разнообразия.

Закон сохранения жизни: жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока веществ, энергии, информации.

Принцип сохранения упорядоченности (Я. Пригожий): в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается до тех пор, пока не достигается минимальная постоянная величина, всегда больше нуля.

Принцип Ле Шателье-Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Принцип экономии энергии (Л. Онсагер): при вероятности развития процесса в некотором множестве направлений, допускаемых началами термодинамики, реализуется то, которое обеспечивает минимум рассеивания энергии.

Закон максимизации энергии и информации: наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации; максимальное поступление вещества не гарантирует системе успеха в конкурентной борьбе.

Закон развития системы за счет окружающей среды: любая система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды; абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.

Правило Шредингера «о питании» организма отрицательной энтропией: упорядоченность организма выше окружающей среды, и организм отдает в эту среду больше неупорядоченности, чем получает. Это правило соотносится с принципом сохранения упорядоченности Пригожина.

Правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации биосистем продолжительность существования вида в среднем сокращается, а темпы эволюции возрастают. Средняя продолжительность существования вида птиц — 2 млн лет, вида млекопитающих — 800 тыс. лет. Число вымерших видов птиц и млекопитающих в сравнении со всем их числом велико.

Закон относительной независимости адаптации: высокая адаптивность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиолого-морфологических особенностей организмов).

Принцип минимального размера популяций: существует минимальный размер популяции, ниже которого ее численность не может опускаться.

Правило представительства рода одним видом: в однородных условиях и на ограниченной территории таксономический род, как правило, представлен только одним видом. По-видимому, это связано с близостью экологических ниш видов одного рода.

Закон обеднения живого вещества в островных его сгущениях (Г.Ф. Хильми): «Индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя структуру, система через некоторое время растворится в окружающей среде». Из этого следует важный вывод для человеческой природоохранной деятельности: искусственное сохранение экосистем малого размера (на ограниченной территории, например, заповедника) ведет к их постепенной деструкции и не обеспечивает сохранения видов и сообществ.

Закон пирамиды энергий (Р. Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень энергии. Обратный поток с более высоких на более низкие уровни намного слабее — не более 0,5-0,25%, и потому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.

Правило обязательности заполнения экологических ниш: пустующая экологическая ниша всегда и обязательно бывает естественно заполнена («природа не терпит пустоты»).

Принцип формирования экосистемы: длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и взаимно приспособлены. Из этих экологических законов и принципов следуют некоторые выводы, справедливые для системы «человек — природная среда». Они относятся к типу закона ограничения разнообразия, т.е. накладывают ограничения на деятельность человека по преобразованию природы.

Закон бумеранга: все, что извлечено из биосферы человеческим трудом, должно быть возвращено ей.

Закон незаменимости биосферы: биосферу нельзя заменить искусственной средой, как, скажем, нельзя создать новые виды жизни. Человек не может построить вечный двигатель, в то время как биосфера и есть практически «вечный» двигатель.

 

Закон шагреневой кожи: глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается. Это следует из того, что никаких принципиально новых ресурсов, которые могли бы появиться, в настоящее время нет. Для жизни каждого человека в год необходимо 200 т твердых веществ, которые он с помощью 800 т воды и в среднем 1000 Вт энергии превращает в полезный для себя продукт. Все это человек берет из уже имеющегося в природе.

Принцип удаленности события: потомки что-нибудь придумают для предотвращения возможных отрицательных последствий. Вопрос о том, насколько законы экологии можно переносить на взаимоотношения человека с окружающей средой, остается открытым, так как человек отличается от всех других видов. Например, у большинства видов скорость роста популяции уменьшается с увеличением ее плотности; у человека, наоборот, рост населения в этом случае ускоряется. Некоторые регулирующие механизмы природы отсутствуют у человека, и это может служить дополнительным поводом для технологического оптимизма у одних, а для экологических пессимистов свидетельствовать об опасности такой катастрофы, которая невозможна ни для одного иного вида.

 

Агрофитоценоз как основной элемент экосистемы.

В системе управления фитосанитарным состоянием сельскохозяйственных угодий на основе интегрированной защиты растений от вредителей, болезней и конкуренции сорняков центральное место занимает фитосанитарный мониторинг — оценка видового состава и уровня распространения вредных организмов. Данные о фитосанитарном состоянии и экономические пороги вредоносности вредных организмов представляют основу для оценки целесообразности проведения защитных мероприятий. В настоящее время в научном и методологическом плане четко оформился фитоценологический подход к изучению сорных растений, в основе которого лежит учение о полевых растительных сообществах, или агрофитоценология. Агрофитоценология — учение о полевых группировках растений — агрофитоценозах, составляющих в совокупности полевую культивируемую растительность (Часовенная, 1975).

По мнению М.В. Маркова (1972) агрофитоценоз — это форма совместного существования организмов, содержанием которого являются те сложные биоценотические отношения, которые связывают между собою все компоненты арофитоценоза в единую саморегулирующуюся и развивающуюся в пространстве и во времени систему.

Агрофитоценозы характеризуются определенным флористичесикм составом, структурой, взаимоотношениями организмов друг с другом и окружающей средой, известной саморегуляцией, динамичностью и историчностью, но отличаются от естественных формаций тем, что создаются искусственно человеком, проще по структуре, чем естественные, более кратковременны в своем существовании, исторические связи в них менее прочны, для поддержания своей устойчивости требуют дополнительных затрат энергии (Одум, 1986).

Доминантами агрофитоценозов являются культурные растения и их роль в создании внутренней среды фитоценоза, его местообитания, является ведущей (Терехина, 1975).

Доминанты агрофитоценоза - культурные растения по составу и по плотности популяции непосредственно контролируются человеком.

Эдификаторы — , это основные строители сообщества, «перестраивающие, глубоко преобразовывающие занимаемую ими среду» (Раменский, 1938).

В зависимости от характера воздействия доминантов Л.Г. Раменский (1938) выделяет следующие фитоценотипы:

1. Доминант сильный, настоящий  эдификатор — оказывает существенное влияние на наиболее устойчивые признаки сообщества (видовой состав, состав жизненных форм);

2. Доминант со средними  эдификаторными свойствами — определяющее значение его сказывается лишь на количественных соотношениях между видами.

3. Доминант слабоэдификаторный, обладающий незначительным фитоценотическим эффектом.

Сегетальные виды — второй обязательный (или почти обязательный) компонент агрофитоценозов, который при контролируемой численности видов не снижает урожая и нормализует экологическую обстановку в агрофитоценозе. При контролируемой численности (ниже экономического порога, когда затраты на контроль численности ниже, чем получаемая прибавка урожая) сегетальные виды, обладая более глубокой корневой системой, интенсифицируют круговорот веществ между поверхностными и более глубокими горизонтами почвы, защищают от эрозии пропашные культуры. Они создают благоприятный аллелопатический режим в почве, что препятствует развитию почвоутомления и способствует активизации деятельности почвенных микроорганизмов (Миркин, 1981; Миркин, Розенберг, 1984; Миркин и др., 1989).

 

Система охраны растительности.

Основная задача охраны лесов – их рациональное использование и восстановление. Важное значение имеет повышение продуктивности лесов, защита их от пожаров и вредителей.

При правильном ведении лесного хозяйства рубки на отдельных участках повторно должны проводиться через 80 – 100 лет, когда лес достигнет полной спелости. Во многих центральных областях Европейской России к повторным рубкам вынуждены возвращаться значительно раньше. Превышение норм вырубок привело к тому, что во многих районах леса потеряли свое климатообразующее и водорегулирующее значение. Существенно возросла доля мелколиственных лесов.

Другая важная мера по сохранению лесов – это борьба с потерями древесины. Наибольшие потери происходят при заготовке древесины. На местах рубок остается много ветвей и хвои, которые могут использоваться для приготовления хвойной муки – основы витаминных и протеиновых концентратов для скота. Эти отходы перспективны для получения эфирных масел.

Часть древесины теряется при лесосплаве. В отдельные годы в северные моря реками выносится так много бревен, что в Скандинавских странах существуют специальные суда для их вылова и промышленность для их переработки. В настоящее время нерациональный сплав бревен без объединения их в плоты на крупных реках запрещен. Возле предприятий деревообрабатывающей промышленности строят заводы по производству мебели из древесноволокнистых плит.

Важнейшим условием для сохранения лесных ресурсов служит своевременное лесовозобновление. Только треть ежегодно вырубаемых в России лесов восстанавливается естественным путем, остальные требуют специальных мер по их возобновлению. При этом на 50% площади достаточно только мер содействия естественному возобновлению, на другой – необходимы посев и посадка деревьев. Слабое возобновление лесов часто связано с прекращением самосева, уничтожением подроста, разрушением почвы при рубках леса и транспортировке древесины. Положительно на восстановлении лесов сказывается очистка их от растительной ветоши, ветвей, коры, хвои, остающихся после рубок.

Большую роль в воспроизводстве лесов играет осушительная мелиорация: посадка улучшающих почву деревьев, кустарников и трав. Это способствует быстрому росту деревьев и улучшению качества древесины. Продуктивность лесов повышается за счет посева люпина многолетнего в междурядья посадок сосны, ели, дуба.

На вырубках, где естественного возобновления леса не происходит, после рыхления почвы производят посев семян или посадку выращенных в питомниках саженцев. Так же восстанавливают леса на гарях, полянах. На таких участках высаживают высокопродуктивные специально подобранные и выведенные сорта деревьев.