Контрольная работа по "Экологии"

 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине

«Экология» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студент 3 курса

Косыгин Владимир Анатольевич

Шифр:

0930 -п/АТС - 0526 

Проверил:

Халилов Ш.А.

 

Вопрос 5: Экологические пирамиды численности, биомассы, энергии. 

Изучение экологических пирамид позволяет лучше понять взаимодействие организмов в -экосистемах и дает направление для решения проблемы производства продовольствия. Пирамиды численности

Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и трофического представления этих взаимоотношений удобнее использовать не схемы пищевых сетей, а экологические пирамиды. При этом сначала подсчитывают число различных организмов на данной территории, сгруппировав их по трофическим уровням. После таких подсчетов становится очевидным, что численность животных прогрессивно уменьшается при переходе от второго трофического уровня к последующим. Численность растений первого трофического уровня тоже нередко превосходит численность животных, составляющих второй уровень. Это можно отобразить в виде пирамиды численности.

Для удобства количество организмов на данном трофическом уровне можно представить в виде прямоугольника, длина (или площадь) которого пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (или в данном объеме, если это водная экосистема). На рис. 1 показаны три типа пирамид численности, отображающих реальные ситуации в природе. Хищники, расположенные на высшем трофическом уровне, называются конечными хищниками.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Существует ряд неудобств, связанных с использованием этих пирамид. Из этих неудобств наиболее важны следующие:

1. Продуценты сильно отличаются по размерам, а между тем один экземпляр злака или водоросли имеет тот же статус, что и одно дерево. Поэтому истинно пирамидальной формы часто не получается. Цепи питания паразитов тоже могут давать перевернутые пирамиды.
2. Диапазон численности разных видов настолько широк, что часто трудно соблюсти масштаб при изображении пирамиды.

Пирамиды биомассы

Неудобств, связанных с использованием пирамид численности, можно избежать путем построения пирамид биомассы, в которых учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня. Определение биомассы включает не только учет численности, но и взвешивание отдельных особей, так что этот процесс более

трудоемкий и требует специального оборудования. В идеале нужно бы сравнивать сухую массу, которая может быть или вычислена из общей массы или прямо определена после удаления воды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тип а. наиболее распространен. Тип б. относится к перевернутым пирамидам. Цифры обозначают продукцию, выраженную в граммах сухой массы, приходящуюся на 1 м² Таким образом, прямоугольники в пирамидах биомассы отображают массу организмов каждого трофического уровня, отнесенную к единице площади или объема экологической системы. На рис.2, а показана типичная пирамида биомассы на каждом следующем трофическом уровне.

При отборе образцов всегда определяется биомасса на корню. Эта величина не содержит информации о скорости образования биомассы (продуктивности) или скорости ее потребления. В этой связи использование пирамид биомассы может привести к ошибкам при изучении экосистем по двум причинам.

1.Если скорость потребления биомассы (потеря вследствие поедания) примерно соответствует скорости ее образования, то урожай на корню не обязательно свидетельствует о продуктивности экосистемы, т.е. о количестве энергии и вещества, переходящих с одного трофического уровня на другой за определенный период времени (как правило, за год). Например, на плодородном и интенсивно используемом пастбище, урожай трав на корню может быть ниже, а продуктивность пастбища будет выше, чем на менее плодородном, но практически не используемом для выпаса. 2. Продуцентам небольших размеров, таким, как водоросли, свойственна высокая скорость роста и размножения, уравновешенная скоростью потребления их в пищу другими организмами и естественной гибелью. Таким образом, хотя их биомасса на корню может быть малой по сравнению с крупными продуцентами (такими, как деревья), но продуктивность при этом может

быть не меньшей, так как скорость накопления биомассы деревьями значительно ниже, чем водорослей. Иными словами, фитопланктон с такой же продуктивностью, как у дерева, будет иметь намного меньшую биомассу на корню.

Вообще популяции крупных и долговечных растений и животных обладают меньшей скоростью обновления по сравнению с короткоживущими и аккумулируют вещество и энергию в течение более длительного времени. Одно из возможных следствий этого показано на рис.5.2, б, где перевернутая пирамида биомассы описывает сообщество Ла-Манша во время весеннего "цветения" воды, когда биомасса зоопланктона превышает биомассу фитопланктона, которым он питается (в другие периоды возможно обратное, т.е. "нормальное", соотношение).

Подобных кажущихся аномалий можно избежать, применяя пирамиды энергии. Пирамиды энергии

Наиболее фундаментальным и. в определенном смысле, идеальным способом отображения связей между организмами на разных трофических уровнях служит пирамида энергии, обладающая рядом преимуществ.

Она отражает скорость образования биомассы в отличие от пирамид численности и биомассы, описывающих состояние экосистемы в фиксированный момент времени. Другими словами, пирамиды энергии характеризуют поток энергии (количество энергии, на единицу площади или объема, прошедшей через определенный трофический уровень за определенный период времени).

При одинаковой биомассе два вида совсем не обязательно содержат одинаковое количество энергии. Поэтому сравнение, основанное на биомассе, может дать неверный результат.

Пирамиды энергии позволяют сравнивать не только различные экосистемы, но и относительную значимость популяций внутри экосистемы, не получая при этом перевернутых пирамид. 

К основанию пирамиды энергии можно добавить еще один прямоугольник, отображающий поступление солнечной энергии. На рис.3 показана пирамида энергии водной экосистемы.

Хотя пирамиды энергии наиболее точно из трех типов экологических пирамид характеризуют взаимоотношения между организмами в экосистеме, получить данные для их построения труднее всего, так как при этом требуется больше измерений, чем при построении пирамид биомассы.. В частности требуется информация об энергетической стоимости данных масс организмов. На практике пирамиды энергии иногда могут быть построены с достаточной достоверностью на основе пирамид биомассы путем пересчета основанного на проведенных ранее экспериментах. Обычно в экосистемах насчитывают не более трех-четырех трофических уровней. Такой вывод вытекает из простых наблюдений. Общую массу организмов (их биомассу) на каждом трофическом уровне можно измерить путем сбора (или отлова) и последующего взвешивания. Определено, что на каждом трофическом уровне биомасса на 90 - 99 % меньше, чем на предыдущем. Очевидно, что существование большого числа трофических уровней невозможно из-за быстрого приближения биомассы к нулю. Причина резкого снижения биомассы при повышении трофического уровня заключается главным образом в том, что большая часть потребляемой пиши используется организмами для получения энергии, а на формирование тел консументов ее идет относительно мало.

 

Вопрос № 20: Источники загрязнения воды на объектах железнодорожного транспорта . Показатели качества волы. Контроль качества воды.

Вещества, вызывающие нарушение качества воды, называются загрязняющими. Наряду с физическими и химическими загрязнителями, имеет место тепловое и микробное загрязнение вод. 

Таблица 1. Объем сточных вод. сбрасываемых предприятиями железнодорожного транспорта, тыс. м³/год 

Железная дорога предприятие	Объем сбрасываемых сточных вол			Норматив- но-чистые. допускаемые к сбросу без очистки	Нормативно оч ишенные на сооружениях	Способ очистки
	Всего	Без очистки	Недостаточно очищеных			Биологический	Физико-химический	Механический
MГTC -- всего	77418	6689	70729	2108	25205	24856	24	325
Октябрьская	8237	2038	6199
Калининградская	150	136	14	46
Московская	9535	-	9535	20	29"76	2976
Горьковская	5643	1551	им:
Северная	2555	101	2454	19	5315	5235		80
Севере - Кавказская	1849	362	1486	700	402	402
Юго-Восточная	2680	-	2680	-		-
Приволжская	1504		1504		27	27
Куйбышевская	127	30	97		488	488
Свердловская	1517	40	1477		865	830		35
Южно-Уральская	4743	42	4701		186	162	24
Западно-Сибирская	4455	50	4405		5292	5082		220
Кемеровская	2408	252	2156	49
Красноярская	2607		2607
Восточно-Сибирская	9658		9658
Забайкальская	6530	715	5814		1568	1568
Дальневосточная	3855	509	3346	106
Байкало-Амурская	6874	422	6451		8084	8084
Сахалинская	659	329	330
Концерн Желдорреммаш	130	130
ПО Вагонреммаш	224	5	219
ПО Ремпутьмаш	116	66	50	53
Спецжелезобетон	1222	39	1183
Центральная станция связи	134		134

 
 
 

Таблица 2. Примерная классификация сточных вод предприятий железнодорожного транспорта 
 

Группа сточных вод	Степень (элемент) загрязнения сточных вод	Источники загрязнения
1	Загрязнение, не превышающее уровня	Охлаждение производственного
II	УСЛОВНО чистых вол	оборудования
	Термическое загрязнение и окислы	Термические участки, котельные
	металлов
111	Нефтепродукты, щелочи, взвешенные	Обмывка подвижного состава.
IV	частицы	изделий и деталей при ремонте
	Нефюиродх кты до 400 мг/л. взвешен-	Обмывка грузовых и пассажирс-
	ные частииы ло 20 000 мг/л CI IAR и	ких поездов
	ГРЯЗЬ
V	11сфтспролукты до 50 (НЮ мг/л, CI1ЛВ	Промывка и пропарка цистерн
VI	Кислоты и щелочи	Аккумуляторные участки
VII	')лек1ролиты тяжелых металлов	Гальванические участки
VIII	Фенолы, смолы, масла, взвешенные	Шпалопропиточныс заводы.
	частицы лакокрасочных покрытий	участки окраски изделий

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ежегодный объем отведения сточных вод в России составляет около 76 318 млн. м~, в том числе сброс в поверхностные водоемы -- 73 813 млн. м ; в накопители и на поля фильтрации -- 2494 млн. м . Около 6366 млн. м загрязненных стоков сбрасывается без очистки и 16 957 млн. м -- недостаточно очищенными. В табл. 1. приведены данные При этом следует чистой воды.