Экология

• косвенно действующие – влияющие опосредованно, через изменение прямодействующих факторов (рельеф, экспозиция, высота над уровнем моря

идр.).

2.По происхождению:

• абиотические – факторы неживой природы:

o климатические: годовая сумма температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха;

o эдафические (эдафогенные): механический и химический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы;

o орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона;

o химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность;

o физические: шум, магнитные поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения;

•биотические – связанные с деятельностью живых организмов: o фитогенные – влияние растений;

o микогенные – влияние грибов; o зоогенные – влияние животных;

o микробиогенные – влияние микроорганизмов;

•антропогенные (антропические):

o физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации;

o химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта;

o биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания;

o социальные – связанные с отношениями людей и жизнью в обществе.

Организмам, особенно ведущим прикреплённый, как растения, или малоподвижный образ жизни, свойственна пластичность – способность существовать в более или менее широких диапазонах значений экологических факторов. Однако при различных значениях фактора организм ведёт себя неодинаково.

Соответственно выделяют такое его значение, при котором организм будет находиться в наиболее комфортном состоянии – быстро расти, размножаться, проявлять конкурентные способности.

По мере увеличения или уменьшения значения фактора, относительно наиболее благоприятного, организм начинает испытывать угнетение, что проявляется в ослаблении его жизненных функций и при экстремальных значениях фактора может привести к гибели.

81

Графически подобная реакция организма на изменение значений фактора изображается в виде кривой жизнедеятельности (экологической кривой), при анализе которой можно выделить некоторые точки и зоны:

• Кардинальные точки:

o точки минимума и максимума – крайние значения фактора, при которых возможна жизнедеятельность организма;

o точка оптимума – наиболее благоприятное значение фактора.

• Зоны:

o оптимума – ограничивают диапазон наиболее благоприятных значений фактора;

o пессимума (верхнего и нижнего) – диапазоны значений фактора, в которых организм испытывает сильное угнетение;

o жизнедеятельности – диапазон значений фактора, в котором он активно проявляет свои жизненные функции;

o покоя (верхнего и нижнего) – крайне неблагоприятные значения фактора, при которых организм остаётся живым, но переходит в состояние покоя;

o зона жизни – диапазон значений фактора, в котором организм остаётся живым.

Реакция организма на изменение экологических факторов

За границами зоны жизни располагаются летальные значения фактора, при которых организм не способен существовать.

Изменения, происходящие с организмом в пределах диапазона пластичности, всегда являются фенотипическими, при этом в генотипе кодируется лишь мера возможных изменений – норма реакции, которая и определяет степень пластичности организма.

Задание 1. Разделите элементы окружающей среды в соответствии с классификацией экологических факторов.

82

Разделите элементы окружающей среды на группы в соответствии с классификацией экологических факторов (абиотические, биотические, антропогенные).

Определите способ воздействия экологических факторов – прямой или косвенный – на живые организмы. Заполните таблицу.

	Элементы окружающей среды
	Элементы окружающей среды	Классификация	Способ
		ЭФ	воздействия
	Атмосферное давление
	Концентрация кислорода в атмосфере
	Температура воздуха
	Изменение рельефа местности
	Температура воды в водоеме
	Глубина водоема
	Влагоемкость почвы
	Химический состав грунта
	Концентрация углекислого газа в атмосфере
	Поедание травоядных животных хищниками
	Вырубка леса
	Наличие паразитов в организме
	Влажность воздуха
	Толщина снежного покрова
	Таяние ледников
	Выпадение осадков
	Освещенность в лесу
	Плотность деревьев в лесу
	Интенсивность солнечного света
	Лесной пожар

Задание 2. Изучите реакцию организмов на воздействие температуры.

Эффект воздействия (ЭФ) зависит не только от его характера, но и от дозы, воспринимаемой организмом. У всех организмов в процессе эволюции выработались приспособления к восприятию ЭФ в определенных количественных пределах. Для каждого вида организмов существует конкретная доза ЭФ, наиболее благоприятная для него. Уменьшение или увеличение этой дозы относительно пределов оптимального диапазона снижает жизнедеятельность организма, а при достижении максимума вообще ведет к его гибели.

83

По данным табл. 18 постройте кривые влияния температуры на жизнедеятельность организма и выделите зоны оптимума, нормальной жизнедеятельности, угнетения (пессимума).

Т,˚С

Доля выживших особей, %

Таблица 18

Выживание особей разных видов при воздействии температуры

(по Одуму, 1986)

	Вид	Голец, икра	Леопардовая	Антарктическая	Карпозуб
			лягушка, икра	рыба
	–4			0
	–2	0	0	40
	0	10	5	80
	2	30	7	0
	4	60	10
	6	30	15
	8	20	20		0
	10	7	25		5
	12	5	30		20
	14	0	35		30
	16		40		40
	18		50		60
	20		60		90
	22		70		70
	24		50		60
	26		20		40
	28		10		30
	30		5		20
	32		0		10
	34				5
	36				0

Форма отчета о выполненной работе

Содержание отчета включает исходное задание и полученные графики. Результаты включают;

1)разделение элементов окружающей среды в соответствии с классификацией ЭФ согласно таблице из задания 1;

2)полученные графики с кривыми влияния температуры на жизнедеятельность организма с выделенными зонами оптимума, нормальной жизнедеятельности, угнетения (пессимума).

84

ТЕМА 8. ТРОФИЧЕСКИЕ УРОВНИ

Первый трофический уровень представлен автотрофами или продуцентами, например растениями, так как они производят первичную органику.

Живые организмы – гетеротрофы, которые питаются автотрофами (растительноядные), называются консументами первого порядка и находятся на втором трофическом уровне, на третьем уровне располагаются консументы второго порядка – это хищники, они питаются консументами первого порядка.

Цепь питания может включать консументов третьего, четвертого… порядков, но следует отметить, что более пяти трофических уровней в природе почти не встречается. Заканчивается цепь, как правило, редуцентами – это сапрофиты, разлагающие органику до простых неорганических веществ (грибы, бактерии, личинки некоторых насекомых).

Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в их клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90 %) они расходуют на движение, дыхание, нагревание тела и так далее и только 10 % накапливают в своем теле в виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается только 10 % энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными.

При составлении пищевой цепи необходимо правильно расположить все звенья и показать стрелками, с какого уровня была получена энергия.

ЗАДАЧИ

Задача 1. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, чтобы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон → нехищные рыбы → хищные рыбы → дельфин.

Задача 2. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3,5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков → мышь → полевка → хорек → филин.

Задача 3. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки → кузнечики → лягушки → змеи → орел.

Задача 4. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если

85

цепь питания имеет вид: злаки → кузнечики → насекомоядные птицы → орел.

Задача 5. Какие из перечисленных организмов экосистемы тайги относят к продуцентам, первичным консументам, вторичным консументам: бактерии гниения, лось, ель, заяц, волк, лиственница, рысь? Составьте цепь питания из 4 или 5 звеньев.

Задача 6. Вес каждого из двух новорожденных детенышей летучей мыши составляет 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г. Какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых?

ТЕМА 9. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО

ЗАДАЧИ

Задача 1. При проверке деятельности акционерного общества «Тракторный завод» органами охраны окружающей среды было установлено, что данное общество систематически осуществляет сброс сточных вод в водоем. Проверка показала, что содержание загрязняющих веществ в сточных водах превышает установленные нормативы ПДС (предельно допустимых выбросов и сбросов).

По данному факту на директора акционерного общества был наложен штраф и предъявлен иск в суд о возмещении ущерба в связи с загрязнением водоема. Директор акционерного общества от уплаты штрафа отказался, мотивируя это тем, что он регулярно и в соответствии с установленными тарифами вносил платежи за загрязнение.

Задача 2. Государственная инспекция по охране окружающей среды потребовала прекратить финансирование строительства местной ТЭЦ, так как проект не проходил государственной экологической экспертизы.

Заказчик документации возражал против назначения такой экспертизы, ссылаясь на то, что земельный участок над строительство ТЭЦ уже предоставлен и вся необходимая документация утверждена. Государственная инспекция обратилась в арбитражный суд с просьбой от отмене решения о предоставлении земельного участка без прохождения экологической экспертизы.

Какие экологические требования предъявляются на стадии проектирования хозяйственных объектов?

86

Допустимо ли предоставление земельного участка под строительство до прохождения экологической экспертизы проекта?

Дайте оценку действиям государственной инспекции и арбитражного суда.

Задача 3. Гражданин Елин В.В., имея разрешение на любительскую охоту (разовую лицензию), в ходе ее проведения грубо нарушил условия лицензии. Это выразилось в превышении разрешенной нормы отстрела пушных зверей, что было зафиксировано в протоколе задержания гражданина Елина В.В. сотрудниками органов внутренних дел.

Определите меру юридической ответственности гражданина Елина В.В. за совершенное экологическое правонарушение.

Задача 4. Жители ряда домов обратились к ООО «СМУ-2» с иском о прекращении экологически вредной деятельности и о признании недействительными решений государственных органов, нарушающих права и свободы граждан. В обоснование своих исковых требований граждане указали, что им стало известно о строительстве жилого дома на месте детской площадки рядом с домами, где они проживают.

Данная площадка является единственным местом отдыха для жителей прилегающих домов, а для одного дома и единственной придомовой территорией. Жилой квартал находится на пересечении оживленных автомагистралей и имеет высокий уровень загазованности, многократно превышающий предельно допустимые концентрации вредных веществ.

Детская площадка представляет собой озелененный и благоустроенный участок. Об отводе земельного участка под строительство граждане узнали, когда территория строительства стала огораживаться забором, ответчик приступил к строительству и вырубил более 20 взрослых деревьев.

Какие действия вправе предпринять граждане в подобных случаях? Какими нормами закона граждане могут обосновать свои требования? Сформулируйте исковые требования граждан. Решите дело.

Задача 5. По многолетним наблюдениям урожайность сельскохозяйственных культур на земельных угодьях сельскохозяйственных кооперативов и крестьянских хозяйств, расположенных в зоне действия выбросов металлургического комбината, на 25 % ниже, чем в других хозяйствах данного района.

Опираясь на эти данные, местная администрация вынесла решение об ограничении экологически вредной деятельности завода (закрытии участка литейного цеха). Завод отказался выполнить это решение, пояснив, что выброс

87

вредных веществ в атмосферу им осуществляется в пределах, установленных ему органами охраны окружающей среды.

Являются ли действия завода противоправными?

Задача 6. Решением городской администрации с предприятия-должника было взыскано 10 млн руб. в счет погашения ущерба, причиненного сбросом неочищенных вод в водоем общего пользования. Организация – причинитель вреда – обратилась в арбитражный суд с просьбой о признании данного взыскания недействительным с возвращением взысканной суммы на том основании, что организация постоянно перечисляет на счет экологического фонда плату за нормативные и сверхнормативные выбросы вредных веществ.

Решите дело.

88

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучив материал пособия и применив полученные знания на практике, студенты приобретут так необходимый в жизни практический опыт решения возникающих проблем.

При изучении дисциплины «Экология» студенты высших учебных заведений должны:

–иметь представление о биосфере и ее эволюции, целостности и гомеостазе живых систем и взаимодействии организма и сообщества организмов со средой экосистем; об экологических принципах охраны природы и рационального природопользования, перспективах создания неразрушающих природу технологий;

–знать и уметь использовать основные понятия, законы экологии, методы теоретических и экспериментальных исследований в экологии; уметь оценивать численные порядки величин, характерных для экологии, способы защиты биосферы в последующих дисциплинах учебного плана базового высшего технического образования РФ при обеспечении минимального ущерба окружающей природной среде и здоровью человека;

–уметь применять полученные знания непосредственно в процессе курсового и дипломного проектирования и в профессиональной деятельности.

В качестве заключения можно привести следующие строки неизвестного автора:

Бесконечный ведут диалог Мать – Природа и сын – Человек. Силой меряются каждый век, Кто мудрее и кто в мире Бог? Мать-природа щедра и добра, И не счесть всех подарков вовек. Чем отплатишь ты ей, Человек, Кроме боли, насилья и зла? Тихо стонет от раны Земля. Только глух Человек к красоте. Топчет грубо леса и поля, Власть свою насаждает везде. Сын всегда был ребенком крутым, Мир прекрасный не смог сохранить. Не хотел он природе служить, На подарки был вечно скупым. Сотни горных вершин покорил, Реки смог повернуть снова вспять.

Кзвездам тропку сумел протоптать

Ив пустынях леса насадил. Ты прости нас, родная Земля, За слепую жестокость к тебе. Мы услышим, поможем беде, Возродим для потомков тебя!

89

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Аксенова, О. В. Сборник практических заданий по экологии : учеб.- метод. пособие / О. В. Аксенова, А. С. Гузенкова ; Мос. ин-т электроники

иматематики Национал. исслед. ун-та «Высшая школа экономики». – М., 2013. – 31 с.

2.Алексеев, С. В. Практикум по экологии / С. В. Алексеев [и др.]. – М. :

АО МДС, 1996. – 192 с.

3.Венцель, В. Д. Промышленная экология и основы природопользования : учеб. пособие / В. Д. Венцель, В. С. Сердюк, С. В. Янчий. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2012. – 177 с.

4.Гусакова, Н. В. Химия окружающей среды. Серия «Высшее образование» / Н. В. Гусакова. – Ростов н/Д : Феникс, 2004. – 192 с.

5.Кокоулина, Н. С. Экология : учеб. пособие / Н. С. Кокоулина, О. А. Макарова, Е. Ю. Тюменцева, В. Л. Штабнова. – Омск: Изд-воОмГИС, 2002. – 88 с.

6.Котова, Л. Н. Загрязняющие вещества биосферы и особенности их распространения в окружающей среде [Электронный ресурс] : конспект лекций / Л. Н. Котова. – Электрон. текст. дан. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2012. – 1 электрон. опт. диск.

7.Мельцаев, И. Г. Методические указания для практических занятий по экологии / И. Г. Мельцаев, А. Ф. Сорокин, А. Ю. Мурзин ; Иван. гос. энерг. ун-т имени В.И. Ленина. – Иваново, 2008. – 56 с.

8.Орлов, Д. С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении : учеб. пособие / Д. С. Орлов, Л. К. Садовникова, И. Н. Лозановская. – М. :

Высш. шк., 2002. – 334 с.

9.Промышленная экология : учеб. пособие для вузов / В. В. Гутенев

[и др.]. – М. : Ростов н/Д : МарТ, 2007. – 719 с.

10.Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки / под ред. к.х.н. А. Г. Муравьева. – СПб. : Крисмас+, 2011. – 264 с.

11.Сборник типовых ситуационных задач с эталонами их решения для

самоподготовки студентов по гигиене и основам экологии человека / Ю. П. Пивоваров [и др.]. – М. : Изд-во ИКАР, 2012. – 102 с.

12.Скрипко, Т. В. Практикум по прикладной экологии / Т. В. Скрипко, Л. Н. Котова. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2007. – 139 с.

13.Скрипко, Т. В. Среда нашего обитания. Антропогенное воздействие

иего последствие : учеб. пособие / Т. В. Скрипко. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2005. – 96 с.

14.Стадницкий, Г. В. Экология : учеб. для вузов / Г. В. Стадницкий. – 8-е изд. – СПб. : Химиздат, 2004. – 283 с.

15.Хван, Т. А. Экология. Основы рационального природопользования: учеб. пособие для вузов / Т. А. Хван, М. В. Шинкина. – М : ЮРАЙТ, 2011. – 319 с.

16.Экология : метод. указания для выполнения лаб. работ / сост. М. В. Кубарева ; ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2009. – 36 с.

17.Экология : учеб. для техн. вузов / Л. И. Цветкова [и др.] ; под ред. Л. И. Цветковой. – М. : АСВ ; СПб. : Химиздат, 1999. – 488 с.

90