Тема 10. Основы экологии

Заполните таблицу.

Характеристика основных экологических факторов

Приведите примеры взаимодействия факторов.

Приведите примеры, показывающие ограничивающее действие одного  из факторов внешней среды.

Внимательно рассмотрите схему действия факторов среды обитания на живые организмы. Дайте определение основным законам зависимости организмов от факторов среды.

Рис.1 Схема действия факторов среды обитания на живые организмы.

Закон оптимума  

 Закон ограничивающего фактора   

Заполните таблицу

Как влияет деятельность человека на колебания численности популяций? Почему необходимо изучение динамики численности популяций и причин, определяющих их?

  
G ЗАПОМНИТЕ!

Правило Бергмана: при продвижении на Север средние размеры тела в популяциях теплокровных животных увеличиваются.

Правило Алена: у животных одного вида размеры выступающих частей тела (конечности, хвост, уши) тем короче, а тело тем массивнее, чем холодней климат.

Правило Дарлингтона: уменьшение площади острова в 10 раз сокращает число живущих на нем видов (амфибий и рептилий) вдвое.

Правило Уоллеса: по мере продвижения с севера на юг наблюдается увеличение видового разнообразия сообществ организмов.

Правило Глогера: виды животных, обитающих в холодных и влажных зонах, имеют более интенсивную пигментацию тела (чаще черную или темно-коричневую), чем обитатели теплых и сухих областей, что позволяет им аккумулировать достаточное количество тепла.

Правило предварения – южные виды растений на севере встречаются на хорошо прогреваемых склонах, а северные виды у южных границ ареала – на прохладных северных склонах.

ПОДУМАЕМ ВМЕСТЕ.

1.     Как вы думаете, почему многие растения тропического пояса чувствительны даже к очень небольшим изменениям длины дня?

2.     У людей рождение детей не приурочено к какому-либо времени года. Каково ваше мнение, может ли фотопериод иметь влияние на состояние человеческого организма? Почему да или нет?

Выберите правильный ответ.

1.     Вопрос: При сравнении северных и южных животных одного вида или близких видов можно обнаружить следующую закономерность, получившую название «Правило Бергмана».

а) Размеры тела практически не отличаются.

б) Размеры тела крупнее у северных животных.

в) Размеры тела крупнее у южных животных.

г) Размеры выступающих частей тела меньше у северных животных.

      2. Вопрос: При сравнивании южных и северных животных одного вида или близких видов можно обнаружить следующую закономерность, получившую название «Правило Алена».

         а) У северных животных меньше выступающих частей тела.

         б) У южных животных меньше выступающие части тела.

         в) Размеры выступающих частей тела существенно не отличаются.

         г) масса тела северных животных несколько больше, чем южных.

      3. Вопрос: Какой ученый, используя биологические часы растений мог сказать время по цветочной клумбе?

         а) Линней

         б) Ламарк

         в) Дарвин

         г) Шмальгаузен

       4. Вопрос: Какой фактор наиболее сильно изменяет скорость жизненных процессов у пойкилотермных организмов?

         а) Количество пищи

         б) Температура

         в) Влажность

         г) Освещение

        5. Вопрос: Как можно повысить яйценоскость кур в зимнее время?

         а) Оптимальной температурой

         б) Продолжительностью дня 12 часов

         в) Увеличивая длину дня, удается повысить яйценоскость птиц

         г) Такое не возможно.

 
   ЭКОГЛОБУС

….научная экспедиция, осуществляемая командой японских исследователей из Хоккайдского университета при содействии российских коллег, сделала открытие. Оказалось, что вечная мерзлота таит в себе угрозу окружающей среде. По словам профессора Массами Фукуду, возглавлявшего экспедицию, на российском арктическом побережье в устье Лены наблюдается таяние мощных ледяных образований. При это в атмосферу выделяется метан, прежде скованный льдом. Образуется замкнутый цикл: выброс метана ведет к парниковому эффекту и потеплению атмосферы, что активизирует таяние вековых льдов и мерзлоты, следствием чего становится усиление метановой «атаки».

         По японским оценкам, в настоящее время ежегодно в различных областях Сибири  в атмосферу выбрасывается несколько десятков тонн ледникового метана. Что будет дальше – одной природе известно.

…..в годы масштабной интенсификации и химизации сельского хозяйства в Саратовскую область было завезено огромное количество пестицидов без учета их потребности. Этот поток ядов достигал 10 тысяч тонн в год. До настоящего времени часть неиспользованных, пришедших в негодность, а то и уже и давно запрещенных к применению, эти препараты обнаруживаются в разных  хозяйствах Саратовской области. Сегодня их насчитывается 1500 тонн. Такого количества хвати, чтобы отравить не одну Саратовскую область.

…..в 1992 г. в США провели сравнительный анализ на содержание свинца в костях человека, жившего в г. Чикаго в начале века, и человека, умершего недавно. В первом случае оно составило 2 мкг, а во втором – почти 200 мкг свинца.

…..по данным 1990 г. общее количество вредных веществ, поступающих в окружающую среду за год во всем мире, превышает 30 млрд. тонн. В атмосферу Земли выбрасываются сотни окислов, более 50 тонн окислов азота. Ежегодно окружающая среда загрязняется сотнями миллионов тонн золы, в  открытые водоемы поступают миллионы кубометров неочищенных сточных вод, содержащих большое количество ядовитых веществ. В воде эти  водоемов  накапливаются сильнодействующие ядохимикаты, соли металлов. Загрязнение водоемов приводит к сокращению естественных запасов пресной воды, нарушает жизнеспособность водных растений, микроорганизмов, рыб.

…..в результате Чернобыльской катастрофы территории многих государств были заражены радиоактивным цезием – 137, который из растений попадает в мясо животных, а от туда в организм человека. Оказывается, берлинская лазурь способна связывать радиоактивный цезий и выводить его из организма животных, снижая его концентрацию в мясе на 40 %.

…..увеличение концентрации СО2 в атмосфере (за последние 100 лет на 10 %) вызывает ”парниковый эффект„ – повышение температуры воздуха, что может привести к таянию полярных льдов, повышению уровня мирового океана и затоплению прибрежных земель. Промышленные выбросы увеличивают концентрацию в атмосфере сернистого газа, что приводит к выпадению осадков с высокой концентрацией серной кислоты (кислотные дожди), от которых гибнет живое.

Знаете ли вы….

…..что озоновый слой, расположенный на высоте 20-30 км над поверхностью Земли, защищает все живое от пагубных лучей Солнца с короткой длиной волны. Этот тонкий слой обязательно должен быть сплошным и непрерывным.

         Чуткие приборы помогают ученым разглядеть прозрачные дыры в озоновом слое и понять причины их возникновения. В 1985 г. в научной печати появились сенсационные сообщения: в озоновом слое над Антарктидой, над одним из снежных полюсов планеты обнаружена большая дыра. Опасный для всего живого ультрафиолет Солнца свободно проникает сквозь дыру. Сейчас ультрафиолет падает на безжизненные снега Антарктиды, но ведь дыра может появится в любом другом месте, очень зеленом и населенном людьми.

         Наивысшую экологическую ценность для природы имеет способность стратосферного слоя озона поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца в интервале коротких волн от 0,2 до 0,3 микрометра. Кванты этого излучения при попадании на растительность и живые существа способны прервать процесс деления клеток в них, нарушить связи между молекулами и атомами.

         В то же время слой озона пропускает к поверхности Земли длинноволновые ультрафиолетовые лучи, под воздействием которых в организме человека образуется витамин D. Отсутствие этого витамина вызывает, в частности, появление рахита у детей.

         Озоновый слой выполняет роль фильтра-регулировщика: вредным УФ лучам путь к Земле запрещен, полезному УФ излучению с длиной волны 0,3-0,4 микрометра дорога открыта.

         В чем же причина возникновения дыры в озоновом слое над Антарктидой? Не последует ли за этим появление разрывов в озоновом слое в других областях земного шара?

         Мнения ученых разделились. Некоторые считают. Что в воздухе нашей планеты появилось слишком много опасных для озонового слоя газов – хлора и оксидов азота. Соединения азота выделяют химические заводы и почвенные бактерии, хлор в атмосфере может появиться из фреонов, газообразных веществ, после химического разложения под действием света в верхних слоях атмосферы. Фреоном до последнего времени заполняли баллончики- распылители лаков, растворителей, средств от насекомых, духов. Фреоны способны долго сохранятся в воздухе, ветры разносят их по всему земному шару.

    Воздух над Южным полюсом Земли выхолаживают мощные монолитные массы, что приводит к образованию особых облаков, состоящий из кристаллов азотной кислоты и других соединений, обычно существующих в виде газов. Эти облака вовлекают озон стратосферы в химические взаимодействия, приводящие к истощению озонового слоя. Над Антарктидой его концентрация упала в 1985 г. на 40 % и чуть-чуть стала возрастать в последние годы.

         Сейчас обнаружен и озон другого происхождения, который накапливается в нижних слоях атмосферы – на высоте 10-12 км над Землей. Озон в таких слоях рождается, когда оксиды азота (которыми заводы, автомобили, тепловые электростанции часто загрязняют воздух), взаимодействуют с длинноволновыми ультрафиолетовыми лучами, проходящими через озоновый слой, и в результате воздух озонируется, как перед грозой.

         Российские исследователи из Главной географической обсерватории в Санкт-Петербурге выполнили трудоемкие расчеты, приводящие к выводу: если содержание озона, рождающегося из «загрязнений» средних и нижних слоев атмосферы, станет расти в два раза быстрее, чем начнет падать концентрация стратосферного озона в верхних слоях атмосферы, то общее количество озона в атмосфере будут сохранятся на постоянном уровне.