Контрольная работа по "Экология"

Министерство сельского хозяйства РФ

Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I

Центр ДОТ

Контрольная работа

по экологии

Выполнил студент заочной формы обучения

Радионова Ю.С.

Шифр: ДБ/11017

Набор: июнь 2011

Проверил: ____________________________

Россошь 2012г.

Содержание

1(21). Понятие об агроэкосистемах, их назначение

2(42). Осадочный цикл

3(63). Циклическая сукцессия

4(84). Кадмий: источники и воздействие на живые организмы

5(105). Оценка воздействия на окружающую среду. (ОВОС)

Список используемой литературы

1(21). Понятие об агроэкосистемах, их назначение

Главная цель создаваемых сельхозсистем — рациональ­ное использование тех биологических ресурсов, которые непосредственно вовлекаются в сферу деятельности челове­ка — источники пищевых продуктов, технологического сы­рья, лекарственных препаратов. Сюда же относятся специ­ально культивируемые человеком виды, являющиеся объ­ектами сельскохозяйственного производства: рыбоводства, звероводства, специального выращивания лесных культур, а также виды, используемые для промышленных техноло­гий.

Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая — чистой продукции автотрофов. Обобщая все уже сказанное выше об агроэкосистемах, подчеркнем сле­дующие их основные отличия от природных (табл. 10.2):

В них резко снижено разнообразие видов: снижение видов культивируемых растений снижает и видовое разно­образие животного населения биоценоза; видовое разнооб­разие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным; культурные пастбища (с подсевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйст­венные поля.

Виды растений и животных, культивируемых челове­ком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и не­конкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддерж­ки человека.

Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной.

Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее ис­пользование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи, всячески пресекаются человеком.

В идеале агроэкосистемы должны соответствовать двум требованиям: быть высокопродуктивными и одновременно устойчивыми. С экологической точки зрения данные требования несовместимы, поскольку, создавая агроценозы, человек подрывает основы биогеоценозов. В чем это выражается? Прежде всего наблюдаются изменения в пищевых цепях, основу которых составляют продуценты. Выращивание одного вида растений на полях приводит к массовому распространению сорняков. На целине сорняки в основном произрастают на выбросах почвы из нор сусликов и сурков, где содержится много азота. На полях благодаря деятельности человека создаются хорошие условия для распространения сорняков. Для борьбы с ними используются гербициды. При их применении уничтожаются не только сорняки, но и другие виды трав. Помимо этого, агроценоз заселяют многолетние устойчивые сорняки, корневая система которых находится глубоко в почве и не поражается гербицидами. Это ведет к необходимости повышать дозы и использовать более сильнодействующие гербициды, которые накапливаются в почве и отрицательно влияют на растения: нарушают синтез липидов, процесс фотосинтеза.

Эти изменения оказывают влияние на консументов в пищевой цепи. У некоторых видов растительноядных насекомых, выживших после обработки полей гербицидами, наблюдается массовое размножение. Этому способствует исчезновение большинства хищников и паразитов насекомых; питаются они посеянными растениями, и им не надо тратить энергию на поиск корма.

Ухудшаются условия существования редуцентов, так как биомасса корней культурных растений сосредоточена в основном в поверхностных слоях почвы и в 10 раз меньше, чем у диких трав. Надземные части растений увозятся с полей, что уменьшает поступление органических веществ в почву; исчезает подстилка из опади, которая является средой обитания редуцентов; обработка почвы делает более доступными для хищников личинки организмов, обитающих в почве.

Таким образом, ежегодные потери урожая обусловлены двумя факторами:

1.                  разрушением процессов естественной регуляции численности видов в экосистемах;

2.                  развитием устойчивости к ядохимикатам у насекомых-вредителей.

Помимо разрушения пищевых цепей, человек зачастую нарушает пространственную структуру биогеоценозов. Например, в Западной Сибири в условиях высокого стояния грунтовых вод и слабого оттока почвенных вод ранее плодородные почвы распахивались на лошадях на возвышениях рельефа, а на остальной территории размещались сенокосы и пастбища. Потом начали использоваться трактора, были распаханы не только возвышенные участки, но и склоны, что привело к усилению эрозии почвы.

Уменьшить отрицательные последствия деятельности человека в агроэкосистемах позволяет соблюдение ряда правил: учет возможностей саморегуляции агроэкосистем; восстановление почв при их истощении; поддержание видового разнообразия всех организмов и экосистем за счет чередования разных культур на малых участках и сохранения островков целины между ними, где могут существовать хищники и паразиты вредителей; сочетание растениеводства и животноводства; применение научно обоснованных доз ядохимикатов и минеральных удобрений и по возможности замена их агротехническими приемами.

2(42). Осадочный цикл

ЦИКЛ ОСАДОЧНЫЙ (СЕДИМЕНТАЦИОННЫЙ) — определенная последовательность в смене обстановок осадконакопления, повторяющаяся в тех или иных вариациях в ходе развития данной акватории или территории. К осад. циклам часто относят интервалы между последовательными морскими трансгрессиями, между существенными перерывами в отложениях осадков и т. д. Циклами или циклотемами (а также неточно ритмами) именуют и вещественный результат последовательной смены условий седиментации, Т. е. соответствующие комплексы отл. Циклы могут быть самой разл. продолжительности: до 180— 240 млн. лет, отвечающих альпийскому, герцинскому, калидонскому и более древним этапам развития геосинклиналей. Таким циклам соответствуют определенные ряды геол. форм. (геогенерации), в т. ч. осадочно-вулканогенных. Примером может служитьряд, установленный на Кавказе: 1) спилито-кератофировая форм.; 2) аспидная; 3) флишевая; 4) шлировая (нижнемолассовая); 5)собственно молассовая (верхнемолассовая). Могут быть циклы и менее длительные, вплоть до весьма кратковременных. Изучение разрезов осад. толщ позволяет установить проявление цикличности многих (по продолжительности) порядков, не менее 16 (Хаин, 1964). Отдельные циклы низшего порядка являются лишь стадиями (фазами) циклов высшего порядка. Циклы низших порядков обусловлены гл. обр., хотя отнюдь не исключительно, климатическими причинами. По мере же перехода к более крупным циклам, все большее и в конце концов решающее значение в их образовании приобретают колебательные, а затем (с периодов в 35—40 млн. лет) волновые движения. Чаще всего выделяют осад. циклы (иногда называемые неточно мезоритмами), продолжительностью в десятки и сотни тысяч лет, обусловившие образование угленосных циклов (мезоциклов) и циклов в морских отл. некоторых геосинклинальных обл. (Марченко, 1967).

3(63). Циклическая сукцессия

Пройдем по речной долине. Вот место, где река изменила свое русло и оставила чистый песок. Он кажется безжизнен¬ным, но чуть поглубже во влажной его части кипит бурная жизнь. Тут обитают многие микроорганизмы, примитивные кольчатые черви и такие же червеобразные, рачки и водяные клещи. На поверхности песка можно увидеть пауков. Освободившаяся от воды площадь постепенно, зарастает: дан старт развитию наземной растительности. Сначала появляются корневищные травы, их дополняют мелкие растения, затем появляются кустарники, чаще всего ивы, образующие куртины и сплошные заросли. Проходят годы и, если не вмешивается человек со своим хозяйством, на месте речного песка и гравия растут лиственные леса, а в таежной полосе - густые приречные ельники. Травяная экосистема, занявшая пески, закономерно сменилась кустарниковой , а та - лесом.

Теперь совершим экскурсию в лес. Вот большое поле - зарас¬тающая дикими травами залежь. На бедных землях Подмоско¬вья она нередко покрывается аптекарской ромашкой, лебедой, вьюнком и другими сорняками. Постепенно их сменяют кор¬невищные злаки, а потом и плотнокустовые их родичи. Травя¬ной покров стелется ковром. Но то тут, то там видны уже под¬нимающиеся проростки кустарников вперемежку с возобнов¬лением лиственных порол . Березу и осину, а чаще всего они преобладают в таежной полосе, постепенно сменяет сосна, вначале образуется смешенный лес, затем возникает почти чистый сосняк, через многие десятилетия обычно вытесняемый елью. В Сибири под пологом сосны вырастает кедр и пихта . и ногда ель, и сосняки сменяет кедрово-пихтовая или еловая тайга. Подобные ряды смен лесной растительности наблюдаю¬тся всюду - после рубок леса, пожаров, при зарастании бро¬шенных нолей . Иногда на месте кустарников, а то и на фазе трав площадь зарастает сразу сосной и образуется сос¬няк. В полосе широколиственных лесов конечной фазой смен оказывается дубовый лес. Сами же смены - экосистем носят название сукцессии (лат . с укцессио - преемственность, наследование).

Не всегда ход сукцессии столь прямолинеен. Например, в липняках Горной Шорни (в Западной Сибири) после их уничтожения он составлен фазой трав, затем быстро отрастает прикорневая поросль дни, но они не способ¬ны сформировать полноценный древостой. Под липовой поро¬слью образуется пихтовый молодняк, с ходом времени превра¬щающийся в пихтовую тайгу. Под ее пологом образуется семенное поколение лип, постепенно вытесняющее пихту.

Еще сложнее идут сукцессионные смены в Южной полосе Средней России . Здесь они осложняются древним воздействием людей, образованием луговых параклимаксов и узловых сообществ, лишь иногда переходящих в климаксовые ценозы . К тому же в этом регионе наблюдается поликлимакс , то есть климатические условия формирует не один тип раститель¬ности и почв, а по крайней мере два - таежного характера с елью и широколиственных лесов из дуба, вяза, клена, ясеня. В черноземной лесостепной полосе наблюдается как бы переме¬щение степных и лесных ценозов , если не пространственно, то функционально. Лес и степь сменяют друг друга в вековой пе¬риодике. В результате мощность черноземов под лесом не ме¬ньше, чем под степной растительностью, и облесение местными лесными породами не ведет к их деградации. Приход чуждых, случайно акклиматизированных лесных пород, в частности американского клена, угрожает нарушить веками сложившееся здесь равновесие между лесом и степью, выщелочить черноземы, заменить их лесными почвами.

Существуют сукцессионные смены и в степях, пустынях - во всех экосистемах. Конечной фазой сукцессии в Российско-Украинской степи нашего времени служит травяной покров с очень толстым слоем ветоши. Среди трав образуются древесно-кустарниковые куртины. Вероятно в прошлом, когда по степи бродили многочисленные стада тарпанов и других копытных животных, лик степи был иным.

Сукцессии в лесах возникают по различным причинам - в результате естественно возникающих пожаров, значительных буреломов, мощных паводков, но чаще всего в результате обезлесивания местности человеком. Смены одних экосистем дру¬гими тянутся десятилетиями и веками. Но есть еще более дли¬тельные перемены растительности, связанные с саморазвитием условно конечной фазы развития процесса - климакса (гр. климакс - лестница). Например, густые кедровники Сибири нередко заболачиваются, затем происходит их разрежение, соп¬ровождающееся уменьшением влажности и даже - возникнове¬нием в них местного климата (биоклимата, или фитоклимата), напоминающего степной. Такие парковые кедровники вновь зарастают более густым лесным покровом и заново начинается прецесс заболачивания. Такие циклические процессы называют автосукцессиями (гр. аутос - сам).

Изменения растительности и сопутствующей ей жизни воз¬никают и под воздействием глобальных изменений - колебаний солнечной активности, климатических перемен. Такие сукцес¬сии носят название циклических (вековых). Наконец, самые медленные изменения экосистем - эволюционные сукцессии, связанные с общей эволюцией биосферы планеты.

Одни фазы сукцессии длятся немногие годы и десятилетия и все средообразующие растения успевают дать всего одно или несколько поколений. Такие фазы называют кратновременнопроизводными . Другие фазы протекают многими десятилетиями, средообразующие растения (их называют эдификаторами от лат . э дификатор - строитель) дают за этот срок многие поколения, а фазы называют длительнопроизводными .

Не везде условия жизни на планете остались чисто природ¬ными. Местами они очень глубоко и необратимо изменены человеком. Тут, в этих условиях, развитие сукцессии не дости¬гает природной условно конечной фазы климакса, а лишь природно-антропогенного "финала" - узловых экосистем, или со¬обществ. Кое-где люди настолько часто нарушают природу, что такие непрерывно нарушаемые ценозы делаются как бы ко¬нечными в цепи сукцессии. Например, луг в долине реки, где постоянно пасется скот, не зарастает кустарниками и не может им зарасти , так как кусты и даже их зачатки бывают уничтожены животными. Такие искусственно устойчивые обра¬зования называют параклимаксами (гр. пара - возле , при).

Сукцессии протекают по определенным законам. Каждая их фаза изменяет среду настолько, что как бы вытесняет сама себя. На ее место приходит другая экосистема, тоже исчерпывающий экологические возможности среды и сменяемая последующей. Одновременно меняются биотоп и сопутствующий ему биоценоз. И процесс идет до тех пор, пока ряд экосистем не достигает равновесия со средой - климакса. Дальнейшие изменения возможны лишь в рамках циклических смен. Таким образом на жизнепригодном субстрате биоценозы формируют закономерный ряд экосистем, ведущий к наиболее устойчшюп в данных природных условиях климаксовой фазе, а при природно-антропогенном режиме узловой экосистеме или параклимаксу . В этом смысл принципа сукцессионного заме¬щения. Чем глубже антропогенная нарушенность среды какою-то пространства, тем на более ранних фазах сукцессии за¬канчивается развитие. Это правило степени завершенности сукцессии. Действительно, за узловым сообществом могла бы следовать фаза климакса. Параклимаксы возникают даже на самых ранних фазах сукцессии. Наш приречный песок, если его постоянно вытаптывают отдыхающие, так и останется голым песком - самой ранней фазой сукцессии.