Файл: Темы контрольных работ по дисциплине Прикладная экология.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 173
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача №26. Межвидовая конкуренция — это мощный эволюционный фактор, ведущий к разделению экологических ниш и специализации видов. Разные виды существуют при разных условиях: условия, оптимальные для одного из них, непригодны для другого. Исходя из этого, можно предложить несколько разных путей обеспечения сосуществования двух видов дафний в аквариуме. Первый из них — создание для этих видов разных условий существования в разных частях аквариума. Второй путь— подбор таких внешних факторов, которые замедляют рост численности вида, доминирующего в конкуренции за пищу, но относительно мало влияют на динамику численности второго вида или даже стимулируют рост численности подавляемого вида. Подобрать примеры двух путей обеспечения сосуществования видов.
Задача №27. Исчезновение любого вида растений, животных, микроорганизмов необратимо обедняет генофонд Земли. Назовите основные причины происходящего в настоящее время исчезновения многих видов живых организмов.
Для информации: с 1600 г. человеком уничтожено 162 вида птиц (381 вид на грани исчезновения) и около 100 видов млекопитающих (255 видов на грани исчезновения). Гибель 75% видов млекопитающих и 86% видов птиц, из числа исчезнувших обусловлена влиянием антропогенных факторов.
Задача №28. Пищевой рацион шотландской куропатки, в зависимости от сезона, на 50—100% состоит из обыкновенного вереска. Несмотря на избыток вереска, численность куропатки не возрастает. Эксперименты показали, что птицы кормятся вереском избирательно. Они выбирают растения, богатые кальцием, фосфором и азотом, и не трогают те, в которых содержится недостаточное количество этих элементов, поскольку они необходимы самкам перед началом размножения. На основе приведенных фактов укажите фактор, ограничивающий численность шотландской куропатки.
Задача №29. Установлено, что в тропических лесах никогда не наблюдаются вспышки численности отдельных видов, а для тундры характерны массовые размножения леммингов, падения ивзлеты численности песцов и других животных. Почему в тропических лесах не бывает резких колебаний численности отдельных видов, а в тундре подобные явления закономерны?
Для информации: тундровый биоценоз, например на Таймыре, насчитывает всего 139 видов высших растений, около 1000 видов животных и 2500 видов микроорганизмов.
Задача №30. «Фактор урбанизации» включает следующие компоненты, которые ведут к росту рака легких человека:
- более высокая распространенность курения в городах,
- загрязнение атмосферного воздуха в городах,
- вредные воздействия профессионального характера,
- миграция населения из перенаселенных и загрязненных районов,
- высокая плотность жилых застроек и населения.
Дать характеристику популяции человека в городе по основным признакам (см. Контрольные вопросы данного занятия, вопрос №6.) на данный период времени и спрогнозировать будущее ее развития.
Задача №31. Во многих странах для определения старости используется 65-летний рубеж. Увеличение размеров стареющей популяции будет заметно в Азии. С другой стороны, в европейских странах, где старение населения началось раньше, предвидится абсолютное увеличение стареющего населения. Укажите причины настоящего большого процента старых людей в демографической структуре.
Задача №32. Увеличение средней ожидаемой продолжительности жизни людей в Китае будет замедлено из-за высокого уровня смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Зная основные признаки популяций, объясните двукратный рост продолжительности жизни китайцев за 50-летний интервал развития страны.
Продолжительность жизни в Китае при рождении до 1949 года была равна 35 годам (будучи одной из самых низких в мире в то время). К 1957г. – увеличилась до 57 лет. В 1973-75 гг. составила 63,6 для мужчин и 66,3 года для женщин, в 1981 – 68 лет.
Задача №33. Почему рост перечисленных популяций не становится максимальным и постоянным? Потомки одного одуванчика за 10 лет могли бы заселить весь земной шар. Потомство одной тли за 2 года при условии полного выживания могло бы покрыть Землю толщиной в 1 м, а 1 мухи за 5 лет при тех же условиях — в 1,5 м и более.
Задача №34. В некотором районе тайги в течение 300 лет происходила смена растительных сообществ. При этом в разное время наблюдались следующие сообщества: сосняк-черничник, заросли кипрея, ельник-черничник, ельник-черничник с сосной. В какой последовательности могла происходить смена названных сообществ? Объясните условия, при которых происходила каждая смена сообществ.
Задача №35. Рассмотрим пищевую цепь: злаки — кузнечики — лягушки — змеи — орел. Используя правило экологической пирамиды, постройте пирамиду биомасс, исходя из того, что за период развития орла его масса составила 5 кг.
Задача №36. Небольшое озеро, расположенное в листопадном лесу, постепенно заполняется частицами минерального происхождения и опавшими листьями, что приводит к образованию почвы. Перечислите в порядке последовательности типы растительности, которые будут появляться по мере того, как на этом участке будет происходить экологическая сукцессия, и назовите климаксное сообщество, которое сложится в конечном счете.
Задача №37. В биоценозах ярусы выделяются не только в надземныхчастях растений, так же ярусно располагаются и их подземные части. Корни деревьев, как правило, проникают на большую глубину, чем корни кустарников, еще ближе к поверхности почвы располагаются корни большинства мелких травянистых растений, а непосредственно на ней — ризоиды мхов. При этом в поверхностных слоях почвы корней значительно больше, чем в глубинных. Объясните, почему в биоценозах корни растений расположены на различной глубине.
Задача №38. Установлено, что на опушках, в переходных зонах между лесами и степями (в лесостепях), между лесами и тундрой (в лесотундре) отмечается большее видовое разнообразие и большая плотность популяций живых организмов, чем в смежных биоценозах тундры, лесов, степей. Почему на границах между биоценозами отмечается большая интенсивность жизни?
Задача №39. Составьте схему круговорота углерода в биосфере, используя в ней следующие вещества, организмы и процессы: ископаемое топливо, дыхание, животные, углефикация, карбонаты, бактерии, фотосинтез, растения, разложение, вулканическая деятельность, минерализация, мертвые остатки, хемосинтез.
Задача № 40. Изобразите схему круговорота азота в природе. Покажите роль организмов в круговороте азота в биосфере (все звенья схемы соедините стрелками, направив их от организма к продукту его жизнедеятельности, от пищи к потребителю). Ответьте на вопросы:
1. Азот в белках автотрофов и гетеротрофов.
2. Денитрифицирующие бактерии.
3. Нитрифицирующие бактерии. Аммиак. Нитраты.
Задача №41.Составить схему круговорота фосфора в природе. Опишите роль фосфора в живых организмах, в почве и воде. Фосфаты горных пород, редуценты, пресноводные и океанические отложения, эрозия, поглощение корнями и ассимиляция (использование в обмене веществ).
В чем основное отличие круговоротов углерода и фосфора?
Задача №42. Превращение энергии в биосфере.
1. Каким образом солнечная энергия аккумулируется в биосфере? Ответ поясните примерами.
2. Какие превращения энергии происходят в биосфере? Происходит ли накопление энергии в земной коре?
3. Объясните, почему нельзя говорить о круговороте энергии в биосфере?
Задача №43. Прокомментируйте следующие принципы функционирования экосистемы (по Б.Небелу):
1принцип – использование ресурсов и избавление от отходов осуществляются в рамках круговорота всех элементов;
2 принцип – экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно;
3 принцип – на конце длинных пищевых цепей не может быть большой биомассы.
Задача №44. Поскольку население нашей планеты достаточно многочисленно и каждый из нас при дыхании выделяет в атмосферу диоксид углерода, вполне возможно, что это оказывает более непосредственное влияние на его содержание в атмосфере.
1.Определите количество диоксида углерода, выделяемое вашим организмом на протяжении суток.
2.Примем, что население земного шара составляет около 5 млрд. человек и что ежедневное мировое потребление ископаемого топлива составляет (в пересчете на нефть) около 150 млн баррелей (масса 1 барреля, равного 40 американским галлонам нефти, составляет около 150 кг). Будет ли, по вашему мнению, в этих условиях дыхание человечества существенным образом влиять на процесс глобального потепления?
Дополнительная информация для ответа.
1) Поступающий в легкие воздух содержит пренебрежимо малое количество диоксида углерода. Через стенки альвеол кислород воздуха обменивается на диоксид углерода, содержащийся в крови. В результате концентрация диоксида углерода в выдыхаемом воздухе приближается к 4 %. Хотя полный объем легких составляет приблизительно 4,1 л, находясь в состоянии покоя, вы вдыхаете только около 1 л воздуха. Таким образом, при каждом вдохе-выдохе вы выделяете в атмосферу 1 ∙0,04 = 0,04 л диоксида углерода. Общий же объем перешедшего в атмосферу диоксида углерода зависит от частоты дыхания. Частота дыхания человека, находящегося в состоянии покоя, составляет около 15 вдохов-выдохов в минуту (1 вдох-выдох за 4 с). Поскольку 1 ч равен 60 мин, а в сутках 24 ч, общее число циклов вдох-выдох за сутки равно 15 ∙ 60 ∙ 24 = 21 600; суммарный объем выделяемого диоксида углерода будет при этом равен 0,04 ∙ 21 600 = 864 л.
2) Какова же масса этого газа? Из курса химии мы знаем, что 1 моль любого газа занимает при комнатных температуре и давлении объем 24 л. Таким образом, за сутки вы выводите в атмосферу 864:24 = 36 моль диоксида углерода. Относительная атомная масса углерода 12, а кислорода 16, так что молекулярная масса диоксида углерода (СО2) равна 44. Поэтому масса 1 моль диоксида углерода составляет 44 г. Общая же масса выделяемого человеком за сутки диоксида углерода составляет 36- 44 = 1584 г, то есть примерно 1—2 кг.
Масса диоксида углерода, выделяемого населением Земли, равна массе этого газа, выделяемого одним человеком, умноженной на численность населения.
Нефть представляет собой смесь насыщенных углеводородов (СnH2n+2). Октану, например, соответствует формула C8H18. Сгорая, 1 моль этого соединения образует 8 моль диоксида углерода, а 114 г — соответственно 352 г СО2. Таким образом, при сгорании 1 г октана образуется около 3 г диоксида углерода. Ежедневно люди сжигают
150 ∙ 106 ∙ 150 = 2,25∙1010 кг нефти.
Общее количество выделяющегося при сжигании нефти в атмосферу диоксида углерода равно 2,25∙1010 3, что составит приблизительно 7∙1010 кг.
Задача №45. Во многих населенных пунктах принято собирать в кучи и сжигать на месте опавшие листья. Как это влияет на древесные насаждения?
Задача №46. На медеплавильных заводах образуется пыль, содержащая 15% меди, 49—63% оксидов железа, 9,7—12,5% серы,4—6,2% кварца и около 4% мышьяка, сурьмы, висмута, цинка, свинца или их соединений. Почему пыль, образующаяся на заводах цветной металлургии, вызывает серьезное беспокойство ученых, врачей и общественности?
Задача №47. Каменный уголь в среднем содержит 2—4% серы, в бурых углях содержание серы достигает 14%. При сгорании этих и других видов топлива, содержащих большое количество серы, в атмосфере образуется очень много сернистого газа. Объясните, как это сказывается на состоянии здоровья человека.
Задача №48. Ученые считают, что алюминиевые заводы являются одними из самых экологически вредных предприятий, создающих серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья человека. Почему производство алюминия вызывает опасения ученых?
Задача №49. Ученые считают, что в настоящее время в развитых индустриальных странах основным источником вредных выбросов является автотранспорт. Объясните, на чем может основываться данная точка зрения.