Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Институт инженерно-педагогического образования
Кафедра математических и естественнонаучных дисциплин
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Экология сварочного производства»
Чапкий А.Н.
Екатеринбург 2019
СОДЕРЖАНИЕ
ПОНЯТИЯ «БИОЦЕНОЗ», «БИОТОП», «БИОГЕОЦЕНОЗ», «ЭКОСИСТЕМА» (ПОЯСНИТЬ НА ПРИМЕРАХ). АВТОРЫ ЭТИХ ПОНЯТИЙ. БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ РОЛЬ В ЭКОСИСТЕМЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ (ЖИЗНИ) ОРГАНИЗМА
Биоценоз -- совокупность популяций всех видов живых организмов, населяющих определенную географическую территорию, отличающуюся от других соседних территорий по химическому составу почв, вод, а также по ряду физических показателей (высота над уровнем моря, величина солнечного облучения и т.д.). При этом имеется в виду вся совокупность живых существ -- растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию на данной территории. Биоценозы возникли на основе биогенного круговорота, и обеспечивают его в конкретных природных условиях. Биоценоз -- это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты которой (продуценты, консументы, редуценты) взаимосвязаны. Понятие «биоценоз» -- одно из важнейших в экологии, поскольку из него следует, что живые существа образуют на Земле сложно организованные системы, вне которых они не могут устойчиво существовать. Основная функция сообщества заключается в обеспечении равновесия в экосистеме на основе замкнутого круговорота веществ. Видовая структура биоценоза характеризует разнообразие и численность представителей разных групп в конкретном биологическом единстве, и делится на пространственную, экологическую и трофическую. Различают богатые и бедные биоценозы. В любом из них есть доминанты, формирующие его внешний облик. Доминантные виды, без которых невозможно существование остальных организмов, называются эдификаторами. С их сокращением меняется сам биоценоз.
Примером биоценоза можно считать, например, возникший естественным путем луг. Он отличается однородным рельефом. Доминирующими организмами в нем являются травы. Первый ярус представлен низкорослыми многолетниками, в том числе клевером, будрой, мышиным горошком. На втором ярусе растут злаковые культуры: мятлик, тимофеевка, тысячелистник, кострец безостый.
Большинство растений являются медоносами, поэтому на лугах летом много пчел, бабочек и шмелей. Зеленью питаются насекомые, в том числе гусеницы, кузнечики и жуки. Земноводные и пресмыкающиеся животные, питающиеся насекомыми, служат в свою очередь, источником пищи для хищных птиц и крупных млекопитающих.
Биотоп - участок, на котором имеются относительно однородные условия среды и обитает определенный биоценоз. Этот термин тесно связан с другим термином - «среда обитания», но эти два понятия имеют разные характеристики. Слово «биотоп» происходит от двух греческих слов: «биос» (означает жизнь) и «топос» (означает место). Каждый биотоп формируется из ряда составляющих: геологических, почвенных, климатических и других. Изучая биотопы и биоценозы, исследователи пришли к выводу, что эти системы находятся в тесной динамической взаимосвязи. Не только условия среды влияют на формирование биоценозов (что очевидно), но и совокупность живых организмов воздействуют на составляющие биотопов. Причем в последнем случае огромную роль играет человек. Можно даже сказать, что взаимодействие с людьми является одной из основных его черт. Так, с исчезновением лесов меняется климат: он становится более жарким и засушливым. Отсутствие растительности вызывает эрозию и обеднение почв, а необузданное применение химических удобрений убивает почвенные микроорганизмы, что приводит к обеднению почв. Все, вышеперечисленное происходит на земле и без вмешательства человека, но за миллионы лет. Человек же ускоряет эти процессы в сотни раз. Одной из особенностей биотопа является то, что он определяется в микромасштабе, а не в макромасштабе, как в случае с экосистемой. Биотоп может быть таким же маленьким, как аквариум или даже крошечные растение в горшках. Поэтому сохранение биотопа вполне достижимо благодаря его микроскопическому характеру. Биотопы являются открытыми системными значениями, которые редко идентифицируются по отдельности, и встречаются в связанных друг с другом сетях различных биотопов.
Примером взаимодействия человека и биотопа является декоративная цветочная клумба, которую сажают и выращивают люди, и в свою очередь получают эстетическое наслаждение от цветов. Так же примерами биотопов могут быть лесопарк, прибрежная отмель или склон оврага.
Термин БИОЦЕНОЗ предложил в 1877 году немецкий гидробиолог К. Мебиус. Основу, базу биоценозов образуют фотосинтезирующие организмы. Это в основном зеленые растения. Они образуют фитоценоз и определяют границы биоценозов. Поэтому мы можем говорить о биоценозе, например, соснового леса или степи. Водные биоценозы находятся в однородных частях водоемов.
Происхождение термина БИОТОП приписывают Эрнесту Геккелю, звестному немецкому зоологу, изложившему эту концепцию в книге «Общая морфология», опубликованной в 1866 году. В своей книге Геккель утверждает, что экосистема, которую он назвал «биотой», является результатом взаимодействия биосферы и факторов окружающей среды, таких как почва и вода. Тем не менее, был еще один немецкий ученный, профессор Берлинского зоологического музея Ф. Дал, который впервые придумал термин «биотоп» в 1908 году при классификации отдельной экологической системы.
Биогеоценоз - эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно самоподдерживающаяся, однородная экологическая система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда. Биогеоценоз характеризуется относительно самостоятельным обменом веществ и особым типом использования потока солнечной энергии. Биогеоценозами являются: луга, леса, поля, водоемы.
В 1940-х годах учение о биогеоценозе было разработано в СССР В. Н. Сукачёвым.
Экосистема -- это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы -- ее безразмерность и безранговость. Замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.
Единицей классификации экосистем является биом -- природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных.
Данный термин предложил в 1935 году английский эколог А. Тенсли. Он подчеркивал, что нельзя изучать живые организмы без учета среды их обитания.
Биогенные элементы -- химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. Важнейшие биогенные элементы -- кислород (составляет около 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), азот, кальций, калий, фосфор, магний, сера, хлор, натрий, железо, бор. Эти элементы входят в состав всех живых организмов, составляют их основную массу и играют большую роль в процессах жизнедеятельности. Они делятся на макроэлементы (содержание которых в живых организмах составляет больше 0,001 %) и микроэлементы (содержание менее 0,001 %).
Многие элементы имеют большое значение только для определенных групп живых существ. Содержание тех или иных элементов в организмах зависит не только от их видовых особенностей, но и от состава среды, пищи (в частности, для растений -- от концентрации и растворимости тех или иных почвенных солей), экологических особенностей организма и других факторов. При нарушении поступления в организм того или иного биогенного элемента возникают заболевания -- биогеохимические эндемии, например, зоб у человека при недостатке йода в воде и пище или черная пятнистость свеклы при нехватке бора.
Вывод: в данной части контрольной работы рассмотрены термины «биоценоз», «биотоп», «биогеоценоз», «экосистема», авторы этих терминов, их значение и отношение к экологии.
КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ. СУЩНОСТЬ «ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА». ЕСТЕСТВЕННЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ «ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ». ПОСЛЕДСТВИЯ «ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА» ДЛЯ БИОСФЕРЫ. МЕРОПРИЯТИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЭТОЙ ПРОБЛЕМЫ.
Парниковый эффект - это повышение температуры поверхности земли по причине нагрева нижних слоев атмосферы скоплением парниковых газов. В результате температура воздуха больше, чем должна быть, а это приводит к таким необратимым последствиям, как климатические изменения и глобальное потепление. Несколько веков назад эта экологическая проблема существовала, но не была такой явной. С развитием технологий с каждым годом увеличивается количество источников, которые обеспечивают парниковый эффект в атмосфере.
Нельзя избегать разговоров об окружающей среде, ее загрязнении, вреде парникового эффекта. Чтобы понять механизм действия этого явления, нужно определить его причины, обсудить последствия и решить, как можно бороться с данной экологической проблемой, пока не поздно. Причины парникового эффекта следующие:
· использование горючих полезных ископаемых в промышленности - угля, нефти, природного газа, при сжигании которых в атмосферу выделяется огромное количество углекислого газа и других вредных соединений;
· транспорт - легковые и грузовые автомобили выделяют выхлопные газы, которые также загрязняют воздух и усиливают парниковый эффект;
· вырубка лесов, которые поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а с уничтожением каждого дерева на планете увеличивается количество СО2 в воздухе;
· лесные пожары - еще один источник уничтожения растений на планете;
· увеличение населения влияет на возрастание спроса продуктов питания, одежды, жилища, и чтобы это обеспечить, растет промышленное производство, которое все интенсивнее загрязняет воздух парниковыми газами;
· агрохимия и удобрения содержат различное количество соединений, в результате испарения которых выделяется азот - один из парниковых газов;
· разложение и горение мусора на полигонах способствуют увеличению парниковых газов.
Влияние парникового эффекта на климат
Рассматривая результаты парникового эффекта, можно определить, что основной из них - это климатические изменения. Поскольку ежегодно возрастает температура воздуха, воды морей и океанов интенсивнее испаряются. Некоторые ученые прогнозируют, что через 200 лет станет заметным такое явление, как «высыхание» океанов, а именно значительное понижение уровня воды. Это одна сторона проблемы. Другая же заключается в том, что повышение температуры приводит к таянию ледников, что способствует повышению уровня вод Мирового океана, и приводит к затоплению берегов континентов и островов. Увеличение количества потопов и затопления прибережных районов свидетельствует о том, что уровень океанических вод с каждым годом увеличивается.
Повышение температуры воздуха приводит к тому, что территории, которые мало увлажняются атмосферными осадками, становятся засушливыми и непригодными для жизни. Здесь гибнут урожаи, что приводит к продовольственному кризису населения данной местности. Также животным не находится пропитания, поскольку из-за недостатка воды вымирают растения.
Многие люди уже привыкли к погодно-климатическим условиям на протяжении своей жизни. Поскольку повышается температура воздуха из-за парникового эффекта, на планете наступает глобальное потепление. Люди не выдерживает высоких температур. К примеру, если ранее средняя летняя температура была +22-+27, то повышение до +35-+38 приводит к солнечным и тепловым ударам, обезвоживанию и проблемам с сердечно-сосудистой системой, велика опасность возникновения инсульта. Специалисты при аномальной жаре дают людям следующие рекомендации:
· сократить количество передвижений по улице;
· уменьшить физические нагрузки;
· избегать прямых солнечных лучей;
· увеличить употребление простой очищенной воды до 2-3 литров в сутки;
· закрыть голову от солнца головным убором;
· по возможности проводить время днем в прохладном помещении.
Как минимизировать парниковый эффект
Зная, как возникают парниковые газы, необходимо устранить источники их возникновения, чтобы остановить глобальное потепление и другие негативные последствия парникового эффекта. Даже один человек может что-то изменить, а если к нему присоединятся родственники, друзья, знакомые, они покажут пример остальным людям. Это уже гораздо большее количество сознательных жителей планеты, которые будут направлять свои действия на сохранение окружающей среды.