- •Предисловие
- •Часть 1. Введение в экологию
- •Глава 1. Экология: круг проблем, история, структура
- •1.1. История экологии
- •Тест для самоконтроля к разделу 1.1
- •1.2. Структура современной экологии
- •Тест для самоконтроля к разделу 1.2
- •1. Укажите правильный набор наук, которые входят в состав социальной экологии:
- •2. Какая экологическая наука выделена по методу исследования?
- •3. Укажите правильный набор наук, которые входят в состав прикладной экологии:
- •Контрольные вопросы к главе 1
- •Вопрос для обсуждения к главе 1
- •Глава 2. Состояние окружающей среды и развитие экологии в башкортостане
- •2.1. Состояние окружающей среды
- •Тест для самоконтроля к разделу 2.1
- •2.2. Состояние экологических исследований
- •Тест для самоконтроля к разделу 2.2
- •1. В какой области экологии работает в.Н. Майстренко?
- •2. В какой области экологии работает м.Г.Баянов?
- •3. В какой области экологии работают б.М.Миркин и ф.Х.Хазиев?
- •Контрольные вопросы к главе 2
- •Вопрос для обсуждения
- •Часть 2. Основы общей экологии
- •Глава 3. Экологические факторы
- •3.1. Классификация экологических факторов
- •Тест для самоконтроля к разделу 3.1
- •1. Свет является фактором:
- •2. Какие экологические факторы определяются удаленностью экосистемы от экватора и от океана?
- •3. Биотические экологические факторы определяются:
- •3.2. Характеристика важнейших абиотических факторов
- •Климатическая характеристика сельскохозяйственных зон рб
- •Тест для самоконтроля к разделу 3.2
- •1. При повышении высоты над уровнем моря в горах происходит:
- •2. Климат преобладающей части равнинной территории рб:
- •3. Холодный пояс в рб:
- •3.3. Основные среды жизни
- •Контрольные вопросы к главе 3
- •Вопрос для обсуждения
- •Глава 4. Экология видов
- •4.1. Законы аутэкологии
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.1
- •1. Аутэкология – это наука, которая изучает:
- •2. Пределы толерантности распределения вида – это:
- •3. Фактором, который лимитирует урожай культурных растений в степной зоне, является:
- •4.2. Адаптации
- •Контрольные вопросы к разделу 4.2
- •4.3. Жизненные формы и экологические группы
- •1. Виды одной жизненной формы:
- •2. Кто первым предложил систему жизненных форма растений?
- •3. Виды одной экологической группы:
- •4.4. Стратегии поведения (выживания) организмов
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.4
- •4.5. Биологическое разнообразие
- •Контрольные вопросы к разделу 4.5
- •4.6. Биологическая индикация
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.6
- •1. Какие признаки живых организмов могут быть использованы при биологической индикации?
- •2. Бриометром называется:
- •4.7. Функциональные группы видов
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.7
- •4.8. Популяция
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.8
- •Контрольные вопросы к разделу 4.8
- •Глава 5. Взаимоотношения организмов
- •5.1. Горизонтальные взаимоотношения
- •Тест для самоконтроля к разделу 5.1
- •1. Горизонтальными называются отношения организмов:
- •2. Конкуренцией называются отношения, при которых организмы:
- •3. Как взаимопомощь между растениями можно рассматривать:
- •5.2. Вертикальные взаимоотношения
- •Тест для самоконтроля к разделу 5.2
- •5.3. Сигнальные взаимоотношения
- •Тест для самоконтроля к разделу 5.3
- •1. Яркая окраска венчика цветка является зрительным сигналом, который помогает растению:
- •2. Феромонами называются:
- •3. Фитонциды – это:
- •Контрольные вопросы к главе 5
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 6. Экосистема
- •6.1. Состав и классификация экосистем
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.1
- •6.2. Почва
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.2
- •1. Процесс выщелачивания характерен для:
- •2. Плодородие почвы определяется по:
- •6.3. Круговорот веществ и поток энергии в экосистеме
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.3
- •6.4. Биологическая продукция и биомасса
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.4
- •1. Какая из перечисленных экосистем имеет самую высокую. Биологическую продукцию?
- •2. Отношение биологической продукции к биомассе в лесу составляет:
- •3. В какой экосистеме биологическая продукция может быть больше, чем биомасса?
- •6.5. Аккумуляция организмами загрязняющих веществ
- •Контрольные вопросы к разделу 6.5
- •6.6. Экологические сукцессии
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.6
- •1. Какое изменение экосистемы относится к автогенным сукцессиям?
- •2. Какова причина массового развития цианобактерий в водоеме?
- •3. По какому признаку различаются автогенные и аллогенные сукцессии?
- •6.7. Экологическое равновесие
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.7
- •1. Флюктуациями экосистемы называются:
- •2. При экологическом равновесии в экосистеме:
- •3. Конструирование экологического равновесия возможно:
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Вопрос для обсуждения
- •Глава 7. Биосфера
- •7.1. Общая характеристика биосферы
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.1
- •7.2. Абиогенные составляющие биосферы
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.2
- •1. В атмосфере Земли преобладает:
- •2. Какая часть площади урбанизированных территорий покрыта техногенными грунтами?
- •3. На долю пресной воды в гидросфере приходится:
- •7.3. Круговороты веществ в биосфере
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.3
- •7.4. Влияние человека на биосферу
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.4
- •1. Озоновый слой расположен на высоте:
- •2. Для сохранения озонового слоя необходимо:
- •3. Под влиянием кислотных дождей происходит:
- •7.5. Ноосфера
- •Контрольные вопросы к главе 7
- •Вопрос для обсуждения
- •Часть 3. Рациональное природопользование и охрана экосистем рб
- •Глава 8. Рациональное использование естественных экосистем
- •8.1. Лесные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.1
- •1. К главному лесопользованию относится:
- •2. При использовании лесов первой группы допускается:
- •3. Рекреационным лесопользованием называется:
- •8.2. Естественные кормовые угодья
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.2
- •1. Какая группа видов растений характерна для петрофитных степей?
- •2. Какая группа растений характерна для горных суходольных лугов рб?
- •3. Основным способом восстановления степной растительности в рб является:
- •8.3. Водные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.3
- •1. Какая часть общего водозабора в рб расходуется на промышленные нужды?
- •2. Какие виды рыб составляют основу промысловых уловов в рб?
- •8.4. Болотные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.4
- •1. Какие растения представлены на низинных болотах?
- •2. На верховых болотах растут:
- •3. Влияние болот на окружающую среду проявляется в том, что они:
- •8.5. Горные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.5
- •1. Особенностями горных экосистем являются:
- •Контрольные вопросы к главе 8
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 9. Охрана естественных экосистем
- •9.1. Уровни охраны природы
- •Тест для самоконтроля к разделу 9.1
- •1. В Красную книгу включаются:
- •2. Доля опт от общей площади рб составляет:
- •9.2. Охраняемые природные территории рб
- •Тест для самоконтроля к разделу 9.2
- •Контрольные вопросы к главе 9
- •Вопрос для обсуждения
- •Глава 10. Сельскохозяйственные экосистемы
- •10.1. История сельского хозяйства рб
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.1
- •1. Выберите самое экологичное сельскохозяйственное животное:
- •2. Соотношение коров и лошадей в современном сельском хозяйстве рб составляет:
- •3. Средние удои (л/год) и привесы в рб в настоящее время составляют:
- •10.2. Агроэкология и ее задачи
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.2
- •1. Агроэкология – это наука
- •10.3. Агроэкосистема
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.3
- •1. Агроэкосистема – это:
- •2. В почве агроэкосистемы сосредоточены:
- •Контрольные вопросы
- •10.4. Совершенствование структуры землепользования и регулирование поголовья скота
- •Контрольные вопросы к разделу 10.4
- •10.5. Поддержание плодородия почв
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.5
- •10.6. Экология растениеводства
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.6
- •10.7. Защита растений
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.7
- •10.8. Экология животноводства
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.8
- •2. Самым адаптивным сельскохозяйственным животным для условий рб является:
- •3. Экономически оправдано вывозить навоз на поля, удаленные от фермы на расстояние не более:
- •10.9. Сельскохозяйственное загрязнение
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.9
- •1. Какой вид загрязнения относится к сельскохозяйственному?
- •10.10. Энергосбережение
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.10
- •1. В рб в последние годы затраты энергии в сельском хозяйстве снизились за счет:
- •10.11. Продовольственная безопасность рб: настоящее и будущее
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.11
- •1. На 1 жителя рб приходится площадь пашни, равная:
- •2. На 1 жителя рб производится зерна (кг/год):
- •Контрольные вопросы к главе 10
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 11. Экология города
- •11.1. Урбанизация
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.1
- •1. К 2000 г. Городское население планеты составило:
- •2. В рб доля городского населения в 2000 г. Составила:
- •3. Основным положительным моментом урбанизации является:
- •11.2. Особенности городских экосистем
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.2
- •1. Личное потребление воды в сутки в городах составляет:
- •2. В рб на одного горожанина “работает” сельскохозяйственных угодий:
- •3. Экосистемы городов:
- •11.3. Загрязнение атмосферы и воды
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.3
- •1. Какой из перечисленных городов рб имеет самую загрязненную атмосферу?
- •2. В рб самое большое количество загрязняющих веществ сбрасывает в воду город:
- •3. По какому из перечисленных веществ отмечена очень высокая степень загрязнения атмосферы в Стерлитамаке в 2003 г.?
- •11.4. Экологические проблемы городского транспорта
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.4
- •1. Число автомобилей в мире составляет:
- •2. На 1 тысячу жителей рб в среднем приходится личных автомобилей:
- •3. Средний расход горючего на 100 км пути у легкового автомобиля составляет:
- •11.5. Физическое загрязнение городской среды
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.5
- •1. Ухудшение слуха наступает при шумовом загрязнении с уровнем выше (в дб):
- •2. Допустимая радиационная нагрузка за счет бытовой радиации составляет (мбэр/год):
- •11.6. Бытовые стоки и бытовые отходы
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.6
- •1. Среднее количество коммунальных стоков на одного человека в городах рб составляет (л):
- •11.7. Озеленение
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.7
- •1. По санитарным нормам на каждого горожанина в черте города должно приходиться леса (м2):
- •2. Экологически оправданные типы зеленых насаждений характеризуются:
- •11.8. Экология жилища
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.8
- •11.9. Мегаполисы мира и концепция экосити
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.9
- •1. К мегаполисам относятся города с населением свыше (млн. Чел.):
- •2. Экосити – это:
- •Контрольные вопросы к главе 11
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 12. Экология промышленности
- •12.1. Экосистемный подход в промышленной экологии
- •12.2. Проблемы энергетики
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.2
- •12.3. Классификация загрязняющих веществ и экологические нормативы
- •Тесты для самоконтроля к разделу 12.3
- •1. Какое вещество относится к первому классу загрязнения?
- •2. Какой экологический нормативный показатель используется для оценки загрязнения атмосферы автомобилем?
- •3. Какой экологический нормативный показатель используется для оценки сброса промышленным предприятием загрязняющих веществ в водоем?
- •12.4. Характеристика наиболее опасных загрязняющих веществ
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.4
- •12.5. Загрязнение атмосферы
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.5
- •1.Толщина загрязненного слоя атмосферы над г. Уфой составляет:
- •2. Главной причиной образования смога над городом является:
- •3. Главными виновниками загрязнения атмосферного воздуха в рб являются:
- •12.6. Загрязнение воды
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.6
- •1. Главной отраслью хозяйства, повинной в загрязнении поверхностных вод в рб является:
- •2. Основные вещества, загрязняющие поверхностные воды в рб:
- •12.7. Загрязнение почв
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.7
- •1. В направлении господствующих ветров загрязняющие вещества из труб промышленных предприятий могут рассеиваться на расстояние:
- •2. Загрязнение почв вдоль автомобильных трасс ограничивается полосами шириной:
- •12.8. Очистные сооружения
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.8
- •1. При каком виде очистки используется электролиз?
- •2. Активный ил – это:
- •12.9. Проблема твердых отходов
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.9
- •1. Наибольшее количество твердых отходов на территории рб накоплено:
- •2. Количество твердых промышленных отходов, которые накоплены в рб, составляет:
- •3. Рекультивацией называется:
- •Контрольные вопросы к главе 12
- •Вопросы для обсуждения
- •Часть 4. Социальная экология
- •Глава 13. Экологические мировоззрения в начале третьего тысячелетия
- •13.1. Сциентизм
- •13.2. Алармизм
- •13.3. Консервационизм
- •13.4. Экологический реализм
- •Контрольные вопросы к главе 13
- •Глава 14. Методы управления природопользованием
- •14.1. Экономические механизмы рационального природопользования
- •Тест для самоконтроля к разделу 14.1
- •1. На величину квоты на загрязнение, выделяемую промышленному предприятию, влияет:
- •2. Доля экологических инвестиций в бюджете развитых стран составляет:
- •14.2. Экологическая экспертиза и овос
- •Тест для самоконтроля к разделу 14.2
- •1. Государственная экологическая экспертиза проводится:
- •2. Возможно проведение экологического мониторинга за состоянием:
- •14.3. Экологическое право
- •Тест для самоконтроля к разделу 14.3
- •1. Какие из перечисленных правонарушений преследуются в уголовном порядке?
- •14.4. Экологическая безопасность рб
- •Контрольные вопросы к разделу 14.4
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 15. Нравственно-этические аспекты рационального природопользования
- •15.1. Экология и нравственность
- •15.2. Экологическое образование
- •15.3. Общественные экологические движения (“зеленые”)
- •15.4. Экология и религия
- •Контрольные вопросы к главе 15
- •Глава 16. Устойчивое развитие
- •16.1. Регулирование роста народонаселения
- •Тест для самоконтроля к разделу 16.1
- •1. Средний коэффициент рождаемости в мире равен:
- •2. Средняя продолжительность жизни в странах с коэффициентом рождаемости больше 6 составляет:
- •3. Детская смертность в странах с коэффициентом рождаемости больше 6 составляет (на 1000 новорожденных):
- •16.2. Продовольственная безопасность
- •Тесты для самоконтроля к разделу 16.2
- •1. Среднемировое производство зерна на душу населения, достаточное для обеспечения продовольственной безопасности, должно составлять не менее:
- •16.3. Решение энергетической проблемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 16.3
- •16.4. Ресурсосбережение
- •Тест для самоконтроля к разделу 16.4
- •1. Ресурсосбережение в промышленности возможно за счет:
- •16.5. Контроль уровня загрязнения
- •16.6. Охрана биологического разнообразия
- •16.7. Преодоление потребительского подхода
- •16.8. Роль международного сотрудничества
- •16.9. “Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию”
- •Контрольные вопросы к главе 16
- •Вопросы для обсуждения
- •Заключение
- •Ответы на вопросы тестов
- •Краткий словарь основных терминов и понятий
- •Основная литература
Тест для самоконтроля к разделу 7.2
1. В атмосфере Земли преобладает:
А) углекислый газ; Б) кислород; В) аргон; Г) азот.
2. Какая часть площади урбанизированных территорий покрыта техногенными грунтами?
А) 20%; Б) 30%; В) 40%; Г) более 50%.
3. На долю пресной воды в гидросфере приходится:
А) 10%; Б) 6%; В) 3%; Г) 1%.
7.3. Круговороты веществ в биосфере
В круговороте веществ в экосистемах и в биосфере участвуют практически все химические элементы. Наиболее важными для биосферы и человека являются круговороты воды, кислорода, углерода, азота, фосфора.
Круговорот углерода (рис. 10) – один из самых важных биосферных процессов, поскольку углерод составляет основу органических веществ.
В круговороте участвует примерно 1/3 общего количества углерода биосферы. Этот углерод в форме диоксида углерода ежегодно усваивается организмами в процессе фотосинтеза и возвращается обратно в атмосферу, причем, вклад океана и суши примерно сходный. До 50% (по некоторым данным – до 90%) углерода в форме диоксида углерода возвращают в атмосферу микроорганизмы почвы, кроме того, они выделяют метан. Выделение метана из почвы возрастает при переувлажнении, когда создаются анаэробные условия, благоприятные для деятельности метанообразующих бактерий. По этой причине резко увеличивается выделение метана лесной почвой, если древостой вырублен и вследствие уменьшения транспирации происходит ее заболачивание (это имеет место в на северо-западе РБ). Значительное количество метана выделяется с рисовых полей, свалок твердых бытовых отходов, сельскохозяйственными животными.
В настоящее время в связи со сжиганием значительного количества ископаемых углеродистых энергоносителей отмечается нарушение круговорота углерода. Увеличивается количество диоксида углерода и при разрушении пахотных почв. В целом содержание диоксида углерода в атмосфере ежегодно возрастает на 0,6%. Еще быстрее – на 1-2% – возрастает содержание метана. Эти газы являются главными виновниками усиления парникового эффекта. Однако пока доля техногенного диоксида углерода в круговороте составляет не более 10%.
Для того чтобы вернуть круговороту углерода равновесие, необходимо увеличить площадь лесов и сократить выброс газов при сжигании углеродистых энергоносителей.
Круговорот кислорода (рис. 11) осуществляется путем пополнения его запасов в атмосфере в результате фотосинтеза растений и его поглощения при дыхании организмов и сжигании топлива в хозяйстве человека.
В настоящее время поддерживается равновесный круговорот кислорода, хотя в крупных густонаселенных городах с промышленными предприятиями и большим количеством транспорта возникают его локальные нарушения.
Круговорот воды протекает по следующей схеме (рис. 12):
– испарение;
– перенос водяного пара;
– конденсация;
– выпадение атмосферных осадков;
– поверхностный и внутрипочвенный сток в водоемы.
Вода испаряется не только с поверхности водоемов и почв, но и живыми организмами, ткани которых на 70 % состоят из воды. Большое количество воды испаряется растениями, в особенности деревьями. Растения испаряют около 1/3 всей воды осадков, так как на созидание 1 кг органического вещества в разных районах расходуется от 200 до 500 л воды.
До развития цивилизации круговорот воды был равновесным, однако в последние десятилетия вмешательство человека нарушает его. В частности, уменьшается испарение воды лесами ввиду сокращения их площади и, напротив, увеличивается испарение с поверхности почвы при орошении сельскохозяйственных угодий. Испарение воды с поверхности океана уменьшается вследствие появления на значительной части его поверхности нефтяной пленки. Влияет на круговорот воды потепление климата, вызываемое парниковым эффектом (см. раздел 7.5). При усилении этих тенденций могут произойти существенные изменения круговорота, опасные для биосферы.
Круговорот азота протекает по следующей схеме (рис. 13):
– перевод инертного азота атмосферы в доступные для растений формы (биологическая азотфиксация, образование аммиака при грозовых разрядах, производство азотных удобрений на заводах);
– усвоение азота растениями;
– переход части азота из растений в ткани животных;
– накопление азота в детрите;
– разложение детрита микроорганизмами-редуцентами до восстановления молекулярного азота, который возвращается в атмосферу.
В настоящее время вследствие уменьшения доли естественных экосистем биологическая азотфиксация стала меньше, чем промышленная фиксация азота, причем к 2020 г. ожидается дальнейшее увеличение промышленной азотфиксации в 1,5 раза. До половины азота, вносимого на поля, вымывается в грунтовые воды, озера, реки и вызывает эвтрофикацию водоемов.
Значительное количество азота из ископаемых его источников (нефть, газ, уголь) в форме оксидов азота поступает в атмосферу в результате ее загрязнения промышленностью и транспортом, а из атмосферы с кислотными дождями попадает в наземные и водные экосистемы.
Экологически безопасной считается величина эмиссии азота 10-30 кг/га в год (в РБ эта норма не превышается). При более высоких нагрузках происходят значительные изменения в экосистемах.
Восстановление естественного круговорота азота возможно за счет уменьшения производства азотных удобрений, резкого сокращения промышленных выбросов оксидов азота в атмосферу и расширения площади посевов бобовых, которые симбиотически связаны с бактериями-азотфиксаторами.
Круговорот фосфора (рис. 14), в отличие от круговоротов углерода и азота, которые являются закрытыми, – открытый, так как фосфор не образует летучих соединений, которые могли бы возвращаться в атмосферу.
Фосфор содержится в горных породах, откуда выщелачивается в почву и усваивается растениями, а затем по пищевым цепям переходит к животным. После разложения мертвых тел растений и животных редуцентами не весь фосфор вовлекается в круговорот, часть его вымывается из почвы в водоемы (реки, озера, моря), Там фосфор оседает на дно и совсем не возвращается на сушу, либо в небольших количествах возвращается с выловленной человеком рыбой или с экскрементами птиц, питающихся рыбой. Скопления экскрементов морских птиц служили в недалеком прошлом источником ценнейшего органического удобрения (гуано), однако, в настоящее время его ресурсы практически исчерпаны.
Отток фосфора с суши в океан усиливается вследствие возрастания поверхностного стока воды при уничтожении лесов, распашке почв и внесении фосфорных удобрений. Поскольку запасы фосфора на суше ограничены, а его возврат из океана проблематичен, в будущем в земледелии возможен недостаток фосфора, что вызовет снижение урожаев (в первую очередь зерна). Поэтому необходима экономия ресурсов фосфора и использование тех его запасов, эксплуатация которых раньше считалась экономически невыгодной (в частности для сельского хозяйства РБ большую роль могут сыграть Ашинские фосфриты). Обсуждается и возможность возвращения фосфора со дна океана.
Круговороты веществ характеризуются скоростью, замкнутостью и типом запасного фонда. Для азота и кислорода фондом является атмосфера, для воды – океан, для минеральных элементов – земная кора. Особое положение занимает углерод, для которого резервный фонд углекислого газа расположен в атмосфере, а резервный фонд твердых (уголь, известь), жидких (нефть) и некоторых газообразных (природный газ) веществ – в земной коре.