Загрязнение наземных экосистем

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГОУ ВПО «КГТУ»)

 

 

 

 

 

КАФЕДРА АКВАКУЛЬТУРЫ

 

 

 

Курсовая работа                                                                   Курсовая работа защищена

допущена к защите                                                               с оценкой

Руководитель                                                                        Руководитель

В. А. Шкицкий                                                                       В. А. Шкицкий

 

 

 

 

 

 

 

ЗАГРЯЗНЕНИЕ НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине

"Биологические основы  рыбоводства"

Пояснительная записка

КР 12.110900.62.725

                             

 

 

 

                                                                                                             Работу выполнил

                                                                                                            студент гр. 10-ЭП

                                                                                                             Гузенок Т. Ю.

 

 

 

 

2013

Содержание.

 

Содержание. 2

Введение. 3

1. Наземные  экосистемы. 5

2. 1. Пустыни. 6

2.2 Травянистые  экосистемы. 8

2.3 Лесные  экосистемы. 11

3.Загрязнение  наземных экосистем. 14

Заключение. 15

Список использованных источников. 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Экологическая система (экосистема) – пространственно определенная совокупность живых организмов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями.

Различают водные и наземные природные экосистемы.

Водные экосистемы – это реки, озера, пруды, болота – пресноводные экосистемы, а также моря и океаны – водоемы с соленой водой.

Наземные экосистемы – это тундровая, таежная, лесная, лесостепная, степная, полупустынная, пустынная, горная экосистемы.

В каждой  наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или  экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или  биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных  и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз ( биотоп+биоценоз). Биогеоценоз - элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем.

В каждую экосистему входят группы организмов разных видов, различимые по способу питания:

- автотрофы (“самопитающиеся”);

- гетеротрофы (“питающиеся другими”);

- консументы – потребители органического вещества живых организмов;

- дитритофаги, или сапрофаги, организмы, питающиеся мертвым органическим веществом – остатками растений и животных;

- редуценты – бактерии и низшие  грибы – завершают деструктивную  работу консументов и сапрофагов, доводя разложение органики до  ее полной минерализации и  возвращая в среду экосистемы  последние порции двуокиси углерода, воды и  минеральных элементов.  
 
Все названные группы организмов в любой экосистеме тесно взаимодействуют между собой, согласуя потоки вещества и энергии.

Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов.

2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие.

3) экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

Примерами природных экосистем являются: упавшее дерево, труп животного, маленький водоем, озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.

Как видно из примеров, более простые экосистемы входят в более сложно организованные. При этом реализуется иерархия организации систем, в данном случае экологических. Поэтому экосистемы делятся по пространственному масштабу на микроэкосистемы, мезоэкосистемы и макроэкосистемы.

Таким образом, устройство природы следует рассматривать как системное целое, состоящее из вложенных одна в другую экосистем, высшей из которых является уникальная глобальная экосистема - биосфера. В ее рамках происходит обмен энергией и веществом между всеми живыми и неживыми составляющими в масштабах планеты.

Целью данной курсовой работы является дать определение наземной экосистеме и узнать антропогенное воздействие на неё.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Наземные экосистемы.

Наземные  экосистемы - это место обитания человека. В экосистемах суши сосредоточено  более 99% биомассы Земли. Большая часть  биомассы суши находится в растениях (99,2%).

Основными продуцентами наземных экосистем являются высшие растения (деревья, кустарники, травы), определяющие характерные особенности  этих экосистем. Растения поедаются  консументами первого порядка, растительноядными  животными. Для наземных экосистем  характерны крупные растительноядные млекопитающие- олени, антилопы, бизоны, домашний скот. Многие из них относятся  к жвачным, обладающим микроэкосистемой - рубцом, где анаэробные микроорганизмы разрушают и обогащают лигноцеллюлозу, составляющую большую часть растительной биомассы. Консументы первого порядка  служат пищей для хищников, консументов  второго порядка. Таким образом, на вершине трофической пирамиды наземных экосистем стоят крупные хищники и человек.

Отличительной особенностью наземных экосистем является небольшое число трофических  уровней (2-3) и наличие мутуалистических систем между корнями растений и  микоризой, азотофиксаторами и другими  микроорганизмами, а также наличие  детритных пищевых цепей, которые  характеризуются наличием грибов и  почвенных животных – редуцентов.

Обязательным  компонентом экосистем суши является почва, которая является не только фактором среды, окружающей организмы, но и продуктом  их жизнедеятельности.

С точки зрения цепей питания, а  также круговорота вещества и  энергии наземную экосистему можно  разделить на две части: автотрофную  и гетеротрофную. Организмы, участвующие  в различных процессах круговорота, частично разделены в пространстве; автотрофные процессы наиболее активно  протекают в верхнем ярусе, где  доступен солнечный свет. Гетеротрофные  процессы – в нижнем ярусе, где  почве и надпочвенном покрове  накапливаются органические вещества. Кроме того, эти основные функции  экосистемы частично разделены и  о времени, поскольку возможен значительный временный разрыв между продуцированием  органического вещества автотрофными организмами и его потребление  гетеротрофными.

Птицы, млекопитающие, рептилии и многие насекомые  свободно передвигаются между подсистемами и между развивающимися и зрелыми  стадиями растительности, а перелетные птицы в определенные сезоны между биомами разных континентов. Во многих случаях жизненные циклы и поведение в разные сезоны организованы так, что данный вид будет занимать несколько часто совершенно различных типов растительности.

Экосистемы  суши, впрочем, как и любые экосистемы, можно классифицировать по их функциональным или структурным признакам. Широко используется классификация по типу растительности. Крупные региональные или субконтинентальные биосистемы, связанные с определенным типом  растительной формации, ландшафта и  географическим положением называют биомом. Понятие «биом» практически соответствует  понятию природная зона. Ключевая характеристика, позволяющая разграничивать и узнавать наземные биомы, - жизненная  форма (травы, кустарники, листопадные  деревья и т. д.) растительности климатического климакса. Так, климаксная растительность степного биома – злаки, хотя в  разных частях биома и на разных континентах могут произрастать разные виды злаков. Однако биом включает в себя и эдафические климаксы, и стадии развития, в которых во многих случаях доминируют иные жизненные  формы. Например, степные сообщества представляют собой стадии развития лесного биома, а прибрежные леса – составляют часть степного биома. Названия биомов определяются названием  преобладающего типа растительности.

Крупнейшим  биомом на суше является пустыня, на втором месте биом тропических саванн и степей. Значительная часть суши (10%) вообще не покрыто растительностью - ледяная пустыня. Примерно такие же доли приходятся на сельскохозяйственные поля, степи умеренной зоны и бореальные леса. Чуть большую часть суши занимают тропические леса (12%). Наименьшую площадь занимает биом средиземноморских степей.

2. 1. Пустыни.

Пустыня – это территория, где испарение  превышает количество осадков, причем их уровень составляет менее 250 мм/г. В таких условиях произрастает скудная, разреженная и обычно низкорослая  растительность, Преобладание ясной  погоды и разреженная растительность способствуют быстрой потере теплоты  ночью, накопленной почвой днем. Для  пустыней характерно значительное различие между дневной и ночной температурами. Обычно эти территтрии с низкой плотностью населения, а иногда вообще ненаселенные. Этот термин относится также к районам, неблагоприятным для жизни вследствие холодного климата (т.н. холодные пустыни). Пустынные экосистемы занимают около 16% поверхности суши и расположены практически во всех широтах Земли.

Существует  три жизненных формы растений, адаптированных к пустыням: 1) однолетники, избегающие засухи тем, что они растут только при достаточной влажности; 2)суккуленты, такие, как кактусы; 3) пустынные  кустарники, у которых многочисленные отходящие от короткого основного  ствола ветви несут мелкие толстые  листья.

На  основе температурного режима удобно различать два типа пустынь: жаркие и холодные. Доминирующий вид жаркой пустыне на юго-западе Северной Америки  представлен креозотовым кустарником Larrea, а в расположенных севернее холодных пустынях Большого Бассейна – полынью (Artemisia). В южных областях широко распространен также колючий шалфей (Franseria). В холодных пустынях обширные площади заняты солянками сем. Chenopodiacea.

Животные  пустыни, как и растения, по –  разному адаптированы к недостатку воды. Пресмыкающиеся и некоторые  насекомые обладают непроницаемыми покровами и выделяют сухие экскреты. Пустынные насекомые защищены от испарения особыми водонепроницаемыми при высокой температуре веществами. Млекопитающих как группу нельзя считать хорошо адаптированными  к условиям пустыни, так как они  выделяют мочевину, что связано с  потерей большого количества воды. Все же некоторые виды приобрели  вторичные адаптации. К таким  млекопитающим принадлежат грызуны  из сем. Heteromyidae, особенно кенгуровая крыса (Dipodomys) и карманчиковая мышь (Perognathus). Эти животные могут неопределенно долго существовать на сухих семенах и вовсе не нуждаться в питье.

Тропические, или пассатные, пустыни - пустыни  Аравии, Сирии, Ирака, Афганистана и  Пакистана; исключительно своеобразная пустыня Атакама в Чили; пустыня  Тар на северо-западе Индии; огромные пустыни Австралии; Калахари в Южной  Африке; и наконец, величайшая пустыня  мира – Сахара в Северной Африке (рис. З). Они составляют около 20% общей  площади пустынь. Температура там  круглый год высокая, а количество осадков минимальное.

Пустыни умеренных широт обычно расположены в глубине материков, вдали от океанов. Самую большую площадь они занимают в Азии, крупнейшей части света; на втором месте стоит Северная Америка. Во многих случаях такие пустыни окружены горами или плоскогорьями, преграждающими доступ влажному морскому воздуху. Там, где высокие горные хребты находятся вблизи океана и параллельны береговой линии, как на западе Северной Америки, пустыни подходят довольно близко к берегу. Однако, за исключением пустынных областей Патагонии, расположенных в дождевой тени Анд на юге Южной Америки, и пустыни Сонора в Мексике, ни одна пустыня умеренного пояса не выходит непосредственно к морю.

Эти пустыни имеют большую протяженность  с севера на юг. Лето в таких пустынях обычно теплое, даже жаркое, а зима, как правило, холодная; зимние температуры  могут довольно долго держаться  ниже 0° С.

Очень низкая температура зимой и средняя - летом характерна для холодных пустынь.

Медленный рост растений и малое видовое  разнообразие делают пустыни весьма уязвимыми. Уничтожение растительности в результате выпаса или езды ведет  к тому, что восстановление утраченного  требуются десятилетия.

2.2 Травянистые экосистемы.

Тропические саванны (степи с редкими деревьями  или группами деревьев) расположены  в теплых областях, где в год  выпадает большое количество осадков, но имеется один или два продолжительных  сухих сезона. Самая обширная область  этого типа находится в Центральной  и Восточной Африке, но довольно значительные области тропических  саванн встречаются также в Южной  Америке и Австралии (рис. 4). Растительность состоит из небольшого числа видов. В покрове доминируют злаки, принадлежащие  к таким родам, как Panicum, Pennisetum, Andropogon, Imperata.

Ландшафт  африканских саванн усеян колючими акациями и другими деревьями  и кустарниками, относящимися к семейству  бобовых, баобабами, древовидными молочаями  и пальмами. Часто на больших пространствах  доминирует один вид деревьев и злаков.

Африканские саванны не имеют себе равных по численности и разнообразию популяции  копытных: многочисленные виды антилоп, зебры и жирафы. Разнообразны птицы, среди которых есть крупные хищники  и падальщики (грифы), а также самая  крупная из птиц – африканский  страус. Среди насекомых много  кровососущих, например знаменитая муха цеце. В Южной Африке обитают насекомые, переносящие возбудителей тяжелых  болезней, поражающих центральную нервную  систему человека и животных, и  других опасных «тропических» болезней. Насекомые наиболее обильны во время  влажного сезона, когда гнездится  большинство птиц; рептилии же активнее во время сухого сезона.