Экзаменационные билеты и ответы по экологии 11 класс (стр. 7 из 16)

Даже запуск ракеты сказывается негативно на состоянии окружающей среды. Отработанные газы отравляют биосферу, прохождение ракеты в атмосфере влияет на её состав и движение, возвращение ступени ракеты создаёт угрозу живым существам.

В результате полётов больших космических аппаратов челночного типа на высоте 250 – 450км. (где плотность ионосферной плазмы достигает своего максимума) происходят изменения в ионосфере[37], вплоть до образования так называемых «ионосферных» дыр. В результате на естественный ход физико-химических процессов в атмосфере и в других компонентах биосферы оказывается сильное воздействие.

Космос всё больше засоряется «космическим мусором»[38]. Отдельно надо сказать о радиоактивном космическом мусоре[39]. Всё это может попасть на Землю и привести к катастрофе.

Нужно поставить новые задачи перед космонавтикой, нацеливая на поиск ещё неизвестных возможностей в развитии космической техники и заняться вопросами экологической безопасности космоса.

В 1995 году в Российской Федерации создан проблемный совет №6, который занимается этой проблемой, кроме того, вступил в силу документ «Общие требования по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства», который требует возвращать из космоса отработанные спутники и другие аппараты.

Билет №15

1.Продуктивность и биомасса как показатель состояния экосистемы.

Одно из важнейших свойств организмов, их популяций и экосистем в целом – способность создавать органическое вещество, которое называется продукцией. Образование продукции в единицу времени (час, сутки, год) на единице площади (м², га) или объёма (м³) характеризует продуктивность экосистем. Продукция и продуктивность могут определяться для экосистем в целом или для отдельных групп организмов.

Продукцию растений называют первичной, а животных – вторичной. Наряду с продукцией различают биомассу[40]. Биомасса и продуктивность обычно выражаются через абсолютно сухой вес. Величина биомассы экосистем или их звеньев во многом зависит не столько от их продуктивности, сколько от продолжительности жизни организмов и экосистем в целом. Продукция и биомасса экосистем – это не только ресурс, используемый в пищу или в качестве различных водоёмов сырья. От них в прямой зависимости находятся средообразующая и средостабилизирующая роль экосистем (с продуктивностью растений тесно связана интенсивность поглощения СО₂ и выделение О₂, биомасса является здесь основным резервуаром концентрации углерода, т.е. СО₂ выводится из процессов круговорота на длительное время).

Есть и другие экологические системы продуктивности и биомассы экосистем. В частности, чем больше биомасса, тем сильнее её контакт с окружающей средой.

2. Проблемы обеспечения питьевой водой.

Ресурсы пресных вод Земли формируются в процессе глобального круговорота воды, который является опреснителем вод и способствует их непрерывному возобновлению. На планете пресная вода составляет всего 3% от общих запасов, причём ¾ пресной воды составляют льды Арктики и Антарктиды, пятая часть – подземные воды. Лишь 1% - реки и озёра. Общее потребление воды постоянно растёт (в начале 20 столетия человечество потребляло – 400 м³ воды в год, сейчас более 4000м³). В результате этого происходит истощение ресурсов пресной воды, кроме того, пресную воду используют на хозяйственные нужды, что приводит к загрязнению источников и безвозвратного расходования воды.

Известны основные виды мирового потребления воды:

расходование воды в орошаемом земледелии (для этих нужд используется значительная часть ресурсов пресной воды, причём ¾ безвозвратно, а возвратные воды, стекающие с полей сильно загрязнены веществами – химикатами, что делают её непригодной для питья);
коммунально-бытовое потребление (потребление воды городами и сёлами, суммарный объём потребления воды превысил 250 км³/год, но лишь 4% населения пользуются водой в достаточном количестве, т.е. 300 – 400 л/сутки на 1 человека, кроме того, 80% всех болезней и 1/3 всех смертей вызваны потреблением воды загрязнённой и поэтому важной проблемой становится обеспечение людей доброкачественной питьевой водой);
промышленно-энергетическое потребление (расход 760 км³/год);
водохранилища (400 тыс. км² – значительное испарение воды до 240 км³/год).

Чтобы в будущем не возникали войны в результате борьбы за чистую питьевую воду нужно сегодня принимать меры по охране водных ресурсов:

a) снижение водоёмкости;

b) переход на замкнутое оборотное водоснабжение;

c) почвенная биологическая очистка;

d) использование сточных вод на земледельческих полях орошения.

Билет №16

1. Экологические пирамиды.

Если количество энергии, продукции, биомасс или численности организмов на каждом трофическом уровне изображать в виде прямоугольника в одном и том же масштабе, то их распределение будет иметь вид пирамид.

Правило пирамид энергии можно

сформулировать так:

«Количество энергии, содержащейся

в организмах на любом последующем

трофическом уровне цепи питания,

меньше её значений на предыдущем

рис.1 уровне» (см. рис. 1)

Количество продукции, образующейся в единицу времени на разных трофических уровнях, подчиняется тому же правилу, которое характерно для энергии: на каждом последующем уровне количество продукции меньше, чем на предыдущем.(рис.1). Более того, суммарное количество вторичной продукции (как и содержащейся в ней энергии), образующейся на разных трофических уровнях, меньше первичной продукции. Эта закономерность абсолютна и легко объясняется исходя из правила передачи энергии в цепях питания. Следует иметь в виду, что различия в количестве энергии, содержащейся в единице веса отдельных видов продукции не велики: 1г (сухой вес) растительной и животной продукции содержит чаще всего от 3 до 5 калорий энергии.

Пирамиды биомасс сходны с таковыми для энергии и продукции, но только для сухопутных экосистем. Для водных - закономерности

соотношения биомасс на различных

трофических уровнях имеют свою

специфику. Пирамида биомасс как бы

Рис. 2 перевёрнута (см. рис. 2), т.е. биомасса животных, потребляющих растительную продукцию, больше биомассы растительных организмов. Причина – резкие различия в продолжительности жизни организмов сравниваемых уровней. Первый уровень (продуценты[41]) представлен фитопланктоном[42] с коротким периодом жизни, второй более живучий - зоопланктон[43] или другими организмами, которые накапливают биомассу годами и десятилетиями.

Пирамида чисел свидетельствует, что количество организмов уменьшается от основания к вершине. Это правило не абсолютно и применимо в основном к цепям питания, не включающим редуцентов[44]. Пример: насекомые и их личинки – насекомоядные животные – хищники.

2. Энергетическая потребность человечества при сохранении нормальных экологических условий жизни.

По мере истощения запасов горючих ископаемых, усложнения их добычи усиливают трудности в обеспечении человечества необходимой энергией. Это обстоятельство определило бурное развитие атомной энергетики во 2^ой половине 20 века. Но опыт эксплуатации атомных электростанций высветил 2 круга проблем: небезопасная работа атомных реакторов и захоронение атомных отходов.

Таким образом, для удовлетворения будущих энергетических потребностей человечеству нужно искать в повышении эффективности использования энергии и ускоренном освоении её видов, которые сохраняет нормальные экологические условия жизни.

Особый интерес среди безопасно-экологических источников энергии вызывает использование энергии ветра, геотермальных вод. Важным резервом пополнения энергоресурсов могут стать и биоэнергетические технологии. Как экологически безопасно огромен и потенциал Солнца, однако эти пути в больших масштабах ещё не разработаны. Самым безопасным является аккумулирование энергии Солнца посредствам фотосинтеза[45] в особо восприимчивых к свету виду деревьев и растений и последующее их использование, а также искусственный фотосинтез, который исследуется в настоящее время.

Тем самым будут сохранены невозобновимые ресурсы, а использование новых не приведёт к ненужным последствиям (как например, АЭС). Это и сохранит нормальные условия жизни, а также удовлетворит энергетическую потребность человечества.

Билет №17

1.Популяция в экосистеме: состав, численность, плотность.

Популяция[46] в изолированном виде нигде не встречаются в природе, входят в состав экосистем и являются одним из элементов их структур. Члены популяции одного вида оказывают друг на друга не менее значимое воздействие, чем физические факторы среды или другие обитатели конкретного биоценоза. В популяции проявляется в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений. Но наиболее ярко выражены взаимно-полезные и конкурентные. При половом размножении обмен генами превращает популяцию в относительно целостную генетическую систему.