Глава 1. СТРУКТУРА МорскиХ биоценозОВ

Институт рыбного хозяйства, биологии и природопользования

Кафедра гидробиологии

и общей экологии

Курсовая работа

по дисциплине «Системная экология»

Системный анализ влияния утечки нефти на состояние морских биоценозов

Специальность 020801.65 «Экология»

Студент группы ДБЭ-31

Дубин Марат Мунирович

Проверили:

канд. биол. наук, доцент

Шабоянц Наталья Георгеевна

канд. биол. наук, доцент

Шипулин Сергей Викторович

Допущена к защите

«____»___________201_

Оценка ______________

Астрахань

Содержание

Введение

Сохранение природной среды является одной из актуальных проблем, стоящих перед современным человечеством. Воздействие человека на среду своего обитания односторонне направлено на эксплуатацию природных богатств и поэтому, издавна вело к нарушению равновесия между различными взаимосвязанными природными процессами (Кораблин А.В. с соавт., 2006).

Человек издавна оказывал влияние на природу, воздействуя как на отдельные виды растений и животных, так и на сообщества в целом. Но лишь в текущем столетии рост населения, а главным образом качественный скачок в развитии науки и техники привели к тому, что антропогенные воздействия по своему значению для биосферы вышли на один уровень с естественными факторами планетарного масштаба. Воздействие человека на природные системы становится направляющей силой дальнейшей эволюции экосистем (Шилов И.А., 1998).

Стремительное развитие за последние 100-150 лет энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства вызвало загрязнение планеты вредными веществами, что оказало пагубное необратимое влияние на природу. В наши дни ученые обнаруживают существенные изменения круговорота воды, кислорода, углерода, азота, минеральных веществ в биосфере Земли (Кораблин А.В. с соавт., 2006).

Вода в силу своего широкого использования в промышленности, сельском хозяйстве, в быту подвержена высокому антропогенному загрязнению. Вместе с тем, будучи естественной средой обитания живых организмов (гидробионтов), вода находится в динамически равновесном состоянии обмена биогенными веществами с водной биотой. Присутствие загрязняющих веществ в водной среде, чуждых живой природе, оказывает влияние на процессы жизнедеятельности отдельных живых организмов и на функционирование всей водной экосистемы (Скурлатов Ю.И. с соавт., 1994).Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод, пагубно влияющих на здоровье населения, ведущих к гибели рыб, водоплавающих птиц и животных, а также к гибели растительного мира водоемов (Основы безопасности…, 2004).

Большую озабоченность вызывает судьба Мирового океана, являющегося великим транспортным путем, «жизненным пространством» для многих растительных и животных организмов, источником несметных богатств для человечества. Загрязнение Мирового океана и многих морей приняло угрожающие размеры. В морские и океанские экосистемы попадает в год только свыше 10 млн. т нефти при ее транспортировке и во время катастроф нефтеналивных танкеров (Степановских А.С., 2001).

Моря и океаны покрывают 79% поверхности нашей планеты, являясь аккумулятором и источником тепла, регулирующим климат.

Мировой океан обладает колоссальными биологическими, энергетическими и минеральными ресурсами является крупнейшим поглотителем углекислого газа и производителем кислорода. Более половины кислорода, который поступает в атмосферу Земли, продуцируют мельчайшие водоросли — фитопланктон Мирового океана. Фитопланктон служит также кормовым ресурсом для рыб и средством самоочищения океана (Кораблин А.В. с соавт., 2006).

При этом морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию посредством химических токсикантов, которые, аккумулируясь гидробионтами по трофической цепи, приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных — морских птиц, например. Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бенз(а)пирен), пестициды и тяжелые металлы (Коробкин В.И., Передельский Л.В., 2007).

Сырая нефть с многочисленными продуктами её переработки стала одним из основных веществ, загрязняющих морские воды. Причина тому — продолжающийся рост и без того огромных масштабов её добычи (к началу XXI в. — до 3,5 млрд. т в год), транспортировки и переработки. Из года в год доля эксплуатируемых нефтяных месторождений, расположенных в районе континентального шельфа, растет.

Во многих регионах планеты, вызванные этими факторами негативные процессы, приобрели хронический характер, достигнув масштабов, при которых нарушается естественный круговорот веществ и энергии, подрывается экологическое равновесие (Кузнецов А.Н., 2008). В связи с высокой интенсивностью танкерных перевозок, густой сетью нефтепроводов, а, следовательно, риском возникновения аварийных ситуаций, особую актуальность приобретают исследования влияния утечки нефти на состояние морских биоценозов.

Цель работы — анализ влияния утечки нефти на состояние морских биоценозов.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1) рассмотреть структуру морских биоценозов;

2) установить причины и источники загрязнения водной среды нефтью, а также рассмотреть процессы её самоочищения;

3) определить влияние нефтяных загрязнений на состояние морских биоценозов;

4) построить блок-схему влияния нефти на состояние морских биоценозов.

Глава 1. СТРУКТУРА МорскиХ биоценозОВ

Биоценоз — исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов, микроорганизмов, совместно населяющих относительно однородный участок суши или водоема и объединенных экологическим единством абиотического и биотического характера. Биоценоз является целостной биологической системой, поскольку характеризуется взаимодействующими и взаимосвязанными компонентами. Свойства биоценоза нельзя свести только лишь к свойствам формирующих его организмов. Биоценоз — это динамическая система, в которой протекает множество процессов, например, обмен веществом и энергией, сукцессии (Пушкарь В.С., Якименко Л.В., 2010).

Различают три основных типа биоценозов: наземные, пресноводные и морские. Каждый из этих типов может быть подразделен на соподчиненные группы. К морским биоценозам относятся биоценозы пелагиали, батиали, шельфа, зон апвеллинга, лиманов, приливо-отливной зоны (Пушкарь В.С., Майоров И.С., 2003).

Биоценоз обладает упорядоченностью своего строения — структурой. Структура любой системы — это закономерности в соотношении и связях ее частей. Структура биоценоза многопланова, и при изучении ее выделяют различные аспекты (Чернова Н.М., Былова А.М., 2004).

Структурированность водных биоценозов выражена в трех основных аспектах. Прежде всего, это определенный компонентный состав биоценоза — набор и количественное соотношение различных видовых популяций, жизненных форм и других структурных элементов. Вторая форма — то или иное пространственное распределение отдельных элементов, и третья — совокупность всех связей, в первую очередь цепей и циклов питания, топических и других взаимодействий (Вундцеттель М.Ф., 2003).

Видовая структура

В состав каждого биоценоза входит некоторое число видов, каждый из которых представлен популяцией той или иной величины. Число видов и их представленность количеством особей, биомассой или иными показателями характеризуют видовую структуру биоценозов.

Как правило, из множества видов в биоценозе только один или несколько резко выделяются по своей биомассе и численности. Виды с наибольшей численностью и биомассой называются доминантными видами или эдификаторами. Виды, количественно уступающие доминантам — субдоминантными, остальные — второстепенными, и совсем редкие — случайными (Вундцеттель М.Ф., 2003).

Чрезвычайно важную роль играют в биоценозах редкие и малочисленные виды. Они увеличивают разнообразие связей, служат резервом для пополнения и замещения доминантных форм, придают сообществу устойчивость в изменившихся условиях (рис. 1). Доля лидирующего вида в биоценозе обычно тем выше, чем количественно богаче биоценоз.

Рис. 1. Зависимость между числом видов в биоценозе и числом особей, приходящихся на один вид (по Ю. Одуму, 1975)

1 – устойчивый биоценоз, 2 – нарушенный биоценоз

Важнейшим показателем видовой структуры сообщества служит его видовое разнообразие. Прежде всего, оно зависит от видового богатства сообщества, которое выражается отношением числа видов в биоценозе к количеству особей (Константинов А.С., 1986). Видовое разнообразие — это показатель, отражающий не только качественный состав биоценоза, но и количественные взаимоотношения видов (Чернова Н.М., Былова А.М., 2004).

Показатели разнообразия биоценоза представляют собой количественное выражение биоценотического принципа А. Тинеманна, согласно которому при благоприятных условиях среды число видов велико, но каждый представлен небольшим числом особей. Когда среда неблагоприятна, видов становится мало, численность (биомасса) некоторых из них очень высока, других — мала, показатель разнообразия снижается (Вундцеттель М.Ф., 2003).

Поиск по сайту: