Ecologie Bac [PDF]

Zitiervorschau

NOŢIUNI DE ECOLOGIE UMANĂ

NOTĂ: Textul de mai jos reprezintă o sinteză a problemelor de ecologie umană din manualele de clasa a XII-a aflate în uz şi conţine informaţiile necesare rezolvării subiectelor de bacalaureat . Profesor Gabriela HUŢANU

1. NOŢIUNI ELEMENTARE DE ECOLOGIE GENERALĂ

Ecologia este o ramură a biologiei care studiază interacţiunile dintre componentele biotice şi abiotice ale unui ecosistem. Învelişul viu al planetei se numeşte biosferă şi are ca unitate de bază structurală şi funcţională ecosistemul alcătuit din biotop-componenta abiotică şi şi biocenoză, componenta biotică. Biotopul reuneşte următoarele categorii de factori: -geologici- solul, rocile -geografici- latitudinea, longitudinea, altitudinea -mecanici- vânturile,mareele,curenţii marini -fizici- lumina,apa,temperatura -chimici- compoziţia de oxigen,dioxid de carbon,săruri minerale, ioni din aer sau apă. Biocenoza este compusă din populaţii de microorganisme, plante, animale, oameni, între care s-au stabilit relaţii de interdependenţă (asocieri) ca efect al adaptării lor reciproce la anumite condiţii de mediu. Fitocenoza cuprinde asociaţiile vegetale iar zoocenoza pe cele animale.

În fiecare ecosistem au loc două procese fundamentale: circuitul materiei şi fluxul de energie . Ambele procese se realizează în cadrul relaţiilor trofice ( de hrănire) dintre organismele care formează biocenoza: producători (P- alge, plante); consumatori (C:1 fitofagi,C2,3 zoofagi) primari, secundari,terţiari (animale ,oameni); descompunători - specii saprofage ( bacterii,ciuperci). Relaţiile trofice duc la formarea lanţurilor trofice:

1

PLANTĂ (P)

GÂNDAC FITOFAG (C1)

INSECTIVORĂ (C2)

PASĂRE

ULIU PĂSĂRAR (C3)

Prin intersecţia lanţurilor trofice se formează reţele trofice. Fiecare tip de organism dintr-un ecosistem intră în alcătuirea unui nivel trofic . Prin suprapunerea şi reprezentarea grafică a acestora se obţine PIRAMIDA TROFICĂ. Într-o piramidă trofică energia scade de la bază unde se află producătorii , spre vârf unde sunt plasaţi consumatorii terţiari dintre care face parte şi omul. După originea lor şi gradul de intervenţie al omului, ecosistemele se clasifică în: A. naturale B. antropizate

A. Ecosistemele naturale conţin lanţuri trofice lungi,complexe , habitate diverse, o mare diversitate de specii, folosesc în mod preponderent energia solară şi sunt stabile în timp. Aceste ecosisteme au apărut spontan , iar gradul de intervenţie al omului este absent sau minim. Realizează o bună autoreglare. Habitat - O suprafaţă locuită, în mod natural, de o populaţie, mai rar o specie, de plante sau animale. Habitatul în care coexistă mai multe populaţii de plante sau animale aparţinând unor specii diferite se numeşte biotop. Ecosistemele antropizate au au apărut şi funcţionează datorită intervenţiei omului. Sunt studiate de o ramură a ecologiei care monitorizează interacţiunile dintre populaţiile umane şi mediul înconjurător - ECOLOGIA UMANĂ

2. CARACTERISTICILE ECOSISTEMELOR ANTROPIZATE

Au lanţuri trofice scurte şi mult simplificate, habitate omogene, o diversitate redusă a speciilor. Importă masiv energie de altă natură decât cea solară şi au un consum enorm de materie şi energie. Sunt mai puţin stabile decât cele naturale şi nu se pot autoregla-funcţionalitatea se menţine numai prin intervenţia omului. Structura unui ecosistem antropizat cuprinde:

2

1. biocenoza care este formată din: - fitocenoza naturală-buruieni, plante acvatice, alge - plantele de cultură - zoocenoza naturală-insecte, păianjeni,rozătoare - animalele domestice - oamenii 2 - biotopul - caracterizat de factorii descrişi la ecosistemele naturale, la care se adaugă ansamblul produselor umane:construcţii, căi de comunicaţie, maşini, depozite de deşeuri stagnante etc. Există două tipuri mari de ecosisteme antropizate: acvatice şi terestre.

Ecosistemele acvatice - sunt reprezentate de amenajările hidrotehnice-lacuri de acumulare, de baraj şi de iazuri , heleşteie. -

În lacurile de acumulare apa staţionează luni sau ani, iar în cele de baraj este reţinută ore sau zile

-

Iazurile sunt amenajate în scopul obţinerii unei producţii mari de peşte. Se formează pe fundul unei văi mici, albii părăsite sau terenuri agricole dezafectate. Sunt folosite uneori şi pentru irigaţii sau agrement. Se formează prin ridicarea unui baraj de-a latul unei văi.

-

Heleşteiele sunt bazine cu apă amenajate în locuri plane şi sunt destinate pisciculturii sistematice. Apa este reţinută cu diguri naturale sau artificiale. Sunt populate cu specii de peşti cu valoare economică: crap, caras, lin biban ştiucă,păstrăv etc.

Ecosistemele terestre - agroecosositeme , ferme zootehnice, aşezări umane-de tip rural sau urban.

- Agroecosistemele - sunt terenuri cultivate cu plante care prezintă valoare economicăalimentare, tehnice, medicinale etc. Există 300 de specii de plante de cultură din care doar 30 ocupă suprafeţele cele mai mari: grâu, porumb, orez, orz, secară, cartof, ceapă, tomate, varză batate, manioc, sfeclă şi trestie de zahăr, floarea soarelui etc. Fitocenoza este controlată direct de om. Numărul speciilor de plante şi animale domestice este foarte mic. Autoreglarea se realizează 3

numai prin intervenţia omului care intervine prin lucrări agricole, irigaţii, administrează îngrăşăminte, insecticide, pesticide etc. - Ecosistemele de tip rural sate , cătune, comune - au un contact strâns cu mediul natural - folosesc în mică măsură energia neconvenţională - aprovizionarea cu apă se face din surse locale Sursa de hrană provine direct din agroecosistemele învecinate -

Sistemele urban –industriale sunt reprezentate de marile aglomerări urbane şi au cel mai ridicat grad de urbanizare. Prezintă următoarele caracteristici:

-

Un contact redus cu mediul natural

-

Folosesc energia produsă în centralele electrice , termice, nucleare şi gazele naturale

-

Aprovizionarea cu apă se face prin sisteme hidrografice special amenajate

-

Produsele alimentare provin din zonele învecinate sau din import

-

Sunt dotate cu staţii de depozitare a deşeurilor şi de epurare a apei.

3. IMPACTUL ANTROPIC ASUPRA ECOSISTEMELOR NATURALE

Constă în ansamblul modificărilor suferite de mediul natural ca urmare a activităţilor umane. Deteriorarea mediului poate avea cauze naturale-cataclisme, seisme, alunecări de teren, erupţii vulcanice, inundaţii-dar mai ales cauze determinate de factorul antropic: eroziunea solului, construcţii, baraje, căi de comunicaţii, introducerea unor specii noi, supraexploatarea resurselor biologice, urbanizarea, industrializarea, poluarea. Creşterea numerică a populaţiilor umane reprezintă ameninţarea cea mai puternică pentru mediu. Fiecare individ necesită energie, spaţiu, resurse. Din păcate orice intervenţie a omului în ecosistemele naturale înseamnă dezechilibre în fluxul de materie, energie şi o autoreglare deficitară.

4

1. Degradarea habitatelor- afectează de exemplu 80% din totalul speciilor actuale de păsări -

În agroecosisteme se practică monocultura care duce la dezvoltarea unor paraziţi specializaţi şi la invadarea altor regiuni. Sunt combătuţi cu pesticide, insecticide, fungicide care pot degrada solul şi ajung uneori în pânza freatică afectând calitatea apei. Din această cauză scade diversitatea biologică.

2. Introducerea de specii noi- intenţionat sau accidental, poate genera creşteri neobişnuite ale numărului indivizilor acestora-o explozie ecologică care determină alterarea echilibrului natural. Speciile nou introduse se numesc specii exotice. Dacă nu se reproduc decât prin intervenţia omului se numesc aclimatizate .Cele care se pot reproduce în noul habitat se numesc naturalizate. Ele intră în competiţie pentru resursele de hrană cu speciile native comportându-se ca nişte invadatori. Uneori devin prădătorii speciilor native. Pentru că nu au evoluat împreună cu acestea , n-au duşmani naturali şi se reproduc excesiv. -ţânţarul anofel adus din Africa în Brazilia a produs o epidemie de malarie -filoxera originară din SUA ajunsă în Franţa a distrus soiurile de viţă de vie nobilă -gândacul de Colorado provenit de pe continentul american este răspândit astăzi în toate regiunile în care se cultivă cartoful. -Un şarpe brun de copac introdus accidental pe insula Guam a afectat prin prădătorismul excesiv ecosistemul terestru. Şarpele a determinat extincţia a şase specii de şopârle şi ulterior prin perturbarea echilibrului ecologic au mai dispărut 12 specii de păsări. -În Noua Caledonie a fost introdusă intenţionat specia Lantana camara pentru formarea de bariere în calea vitelor. Această buruiană a invadat păşunile determinând limitarea dezvoltării speciilor locale şi ulterior diminuarea producţiei furajere. 2. Supraexploatarea resurselor – prin păşunat, vânat şi pescuit intensiv diminuează fondul de gene afectând variabilitatea genetică, scăzând variabilitatea şi capacitatea adaptativă a speciilor. Supraexploatarea a determinat de-a lungul timpului dispariţia unui număr mare de specii. - Prin vânarea pe scară mare a bizonului nord-american –Bison bonasus- din preerii, efectivele acestuia au scăzut de la 72 de milioane la 1000 de exemplare , care astăzi sunt protejate Dispariţia bizonilor a afectat biodiversitatea ecosistemului , determinând în acelaşi timp şi o diminuare drastică a resurselor de hrană pentru indienii nord-americani. - vânatul excesiv al marilor cetacee. a afectat ecosistemul marin determinând perturbarea echilibrului ecologic şi dispariţia unor colonii imense de otarii din insula Fernandez.

5

- Păşunatul excesiv reduce diversitatea florei şi conduce la înlocuirea speciilor perene cu specii anuale. Fenomenul conduce la eroziunea solului. - În urma defrişărilor se reduc emisiile de vapori de apă prin transpiraţie şi scade nivelul precipitaţiilor. Diminuarea fotosintezei scade consumul de dioxid de carbon de către plante, contribuind la accentuarea încălzirii globale prin efectul de seră pe care îl provoacă creşterea concentraţiei acestui gaz (si a altora) în atmosferă. Efectele încălzirii globale ar putea fi catastrofale:topirea calotelor polare,creşterea nivelurilor mărilor, inundarea ţărmurilor sau erodarea lor. Defrişările,păşunatul excesiv şi practicile agricole defectuoase conduc la degradarea solului la scăderea fertilităţii şi în final la extinderea terenurilor aride –fenomen numit deşertificare.

3-Urbanizarea reprezintă procesul de expansiune a oraşelor ca urmare a migraţiei populaţiei umane din mediul rural în cel urban. Impactul cel mai grav produs de urbanizare este cel asupra apei. Urbanizarea urmată de industrializare determină scăderea calităţii aerului, emisii de gaze toxice care afectează stratul de ozon şi conduc la efectul de seră, acumularea deşeurilor , eutrofizarea lacurilor. Acesta din urmă este un proces natural de acumulare în timp a unor cantităţi crescute de substanţe organice pe fundul apelor. O cauză naturală a acestui proces o reprezintă moartea indivizilor din ecosistemele acvatice, Procesul poate fi accelerat de om prin evacuarea de ape uzate bogate în substanţe organice care conduc la dezvoltarea în masa apei a unor microorganisme . Acestea pot acoperi ulterior aproape în întregime suprafaţa apei ducând la o compromitere totală a echilibrului biologic din ecosistemul respectiv.

4. Poluarea-reprezintă procesul de degradare a mediului ca urmarea a activităţilor umane. Datorită poluării se modifică structura, compoziţia şi concentraţia factorilor de mediu. Poluanţii pot fi: fizici, chimici şi biologici. Poluarea creşte în intensitate direct proporţional cu creşterea numerică a populaţiilor umane, a necesităţilor acestora şi prin introducerea unor noi tehnologii. 1.Există mai multe tipuri de poluare fizică: termică, radioactivă, sonoră. De exemplu deficienţele de funcţionare ale centralelor nucleare şi proasta gestionare a deşeurilor radioactive poate duce la apariţia unor mutaţii ale organismelor acvatice ce populează apele în care au fost deversate aceste deşeuri. Poluarea termică contribuie la încălzirea globală care determină topirea gheţarilor şi afectarea ţărmurilor marine. Astfel sunt afectate biocenozele de ţărm şi pot dispărea insule mai mici. Poluanţii fizici sunt reprezentaţi de: radiaţii ultraviolete, câmpuri electromagnetice de înaltă frecvenţă, oscilaţii sonore ( zgomote),vibraţii, ultrasunete, deşeurile radioactive.

6

2. Sursele de poluare chimică sunt reprezentate de : industria chimică, petrochimică, extractivă etc. .- Apele reziduale care nu sunt corect epurate conţin cantităţi mari de săruri .Acestea cresc duritatea apei afectând astfel ecosistemele acvatice care devin improprii dezvoltării unor specii sensibile la concentraţia de săruri. - Emisiile de gaze poluante( ex dioxidul de sulf în combinaţie cu apa formează acid sulfuric) în atmosferă sunt o cauză a ploilor acide care ard frunzele plantelor diminuând fotosinteza. Ploile acide au dus la distrugerea pădurilor care a determinat deşertificarea unor regiuni - oxidul de carbon în concentraţii mari inhibă procesele respiratorii la plante, animale şi om - derivaţii halogenaţi ( fluor, clor, brom) pot produce arsuri ale frunzelor iar la animale fluoroze manifestate prin deformarea oaselor şi căderea dinţilor - oxizii azotului contribuie la formarea smogului care afectează fotosinteza, respiraţia plantelor. Poluanţii chimici - metale grele, oxizi, acizi, baze, săruri,pesticide, insecticide, fungicide.

3. Surse de poluare biologică-apele menajere, apele industriale uzate provenite din industria alimentară, feremele zootehnice, industria hârtiei care produce reziduuri ce pot fermenta. Poluanţii biologici: contaminarea cu microorganisme, eutrofizarea lacurilor

SUBIECTELE DE ECOLOGIE DIN VARIANTE

I Scrieţi , pe foaia de examen , litera corespunzătoare răspunsului corect. Este corectă o singură variantă de răspuns. Poluarea chimică este produsă de: a) căldură

Poluanţi fizici sunt:

b) microorganisme

a) metalele grele

c) pesticide

b) paraziţii

d) zgomote

c) pulberile

7

d) ultrasunetele

d) reducerea poluării sonore

Conduce la apariţia efectului de seră:

Aparţin ecosistemelor acvatice antropizate:

a) defrişarea pădurilor b) diminuarea concentraţiei de CO2 în aer c) poluarea prin zgomote puternice d) scăderea temperaturii globale

a) agroecosistemele b) culturile agricole c) complexele zootehnice d) heleşteele piscicole

Eutrofizarea apelor este un fenomen de poluare:

Este ecosistem natural:

a) biologică

a) pădurea de tei

b) chimică

b) cultura de grâu

c) radioactivă

c) lacul de acumulare

d) termică

d) pădurea de conifere

Poluanţi chimici sunt:

Este agrosistem:

a) microorganismele patogene

a) cultura de grâu

b) pesticidele

b) complexul zootehnic

c) radiaţiile ultraviolete

c) iazul

d) ultrasunetele

d) heleşteul

Eroziunea solului poate fi cauzată de:

Ecosistemele naturale pot fi deteriorate prin:

a) defrişarea pădurilor b) combaterea dăunătorilor c) introducerea de specii noi

8

a) fertilizare b) împădurire

c) irigaţie

c) biocenoze complexe

d) suprapăşunat

d) stabilitate crescută

Ecosistemele antropizate prezintă:

Ecosistemele de tip rural:

a) consum crescut de energie

a) folosesc în mare măsură energia nucleară

b) lanţuri trofice complexe

b) sunt aprovizionate cu apă din surse locale

c) biocenoze complexe

c) au contact redus cu mediul natural

d) stabilitate crescută

d) apar în mod spontan în natură

Efectul de seră se datorează:

Ecosistemele de tip urban prezintă următoarele caracteristici:

a) exploziilor solare b) acumulărilor de gaze emise în atmosferă c) culturilor practicate în sere d) păşunatului excesiv

a) contact strâns cu mediul natural b) prezintă zoocenoze diversificate c) sunt izolate de alte ecosisteme de acelaşi tip d) dotarea cu staţii de depozitare a deşeurilor

Ecosistemele antropizate se caracterizează prin: a) diversitatea mare a speciilor b) stabilitate scăzută c) consum energetic redus d) reţele trofice complexe

Sunt ecosisteme acvatice naturale: a) iazurile b) heleşteele c) lacurile de acumulare d) bălţile

Ecosistemele antropizate prezintă: a) consum crescut de energie b) lanţuri trofice complexe

9

Într-un ecosistem descompunătorii de substanţă organică sunt organismele: a) parazite

b) fitofage

d) native

c) zoofage d) saprofage

Consumatorii secundari dintr - o biocenoză sunt:

Un ecosistem antropizat se caracterizează prin: a) lanţuri trofice lungi b) număr mare de specii

a) plantele verzi

c) stabilitate redusă

b) descompunătorii

d) diversitatea relaţiilor trofice

c) animalele fitofage d) animalele carnivore

Speciile invazive, care se pot reproduce, se numesc:

Într-un ecosistem terestru, elemente ale biotopului sunt: a) animalele b) factorii climatici

a) aclimatizate

c) plantele

b) naturalizate

d) organismele saprofite

c) exogene

II Citiţi, cu atenţie, afirmaţiile următoare. Dacă apreciaţi că afirmaţia este adevărată, scrieţi pe foaia de examen, în dreptul cifrei corespunzătoare afirmaţiei, litera A. Dacă apreciaţi că afirmaţia este falsă, scrieţi pe foaia de examen, în dreptul cifrei corespunzătoare afirmaţiei, litera F şi modificaţi parţial afirmaţia pentru ca aceasta să devină adevărată.

Ecosistemele antropizate sunt create şi dirijate de către om. Defrişarea pădurilor şi păşunatul intensiv sunt cauze ale deşertificării. Supraexploatarea florei şi faunei a condus la dispariţia multor specii de plante şi de animale

10

Ecosistemele naturale sunt capabile de autoreglare. Poluarea radioactivă este o formă de poluare chimică. Ecosistemele antropizate au apărut spontan Ecosistemele antropizate sunt create şi dirijate de om Defrişarea pădurilor a contribuit la degradarea solurilor. Deteriorarea ecosistemelor naturale poate fi provocată de urbanizare şi de tehnicizare Acumularea de CO2 în atmosferă duce la încălzirea globală prin efectul de seră. Ecosistemele antropizate conţin un număr mic de specii. Ecosistemele antropizate sunt caracterizate prin lanţuri trofice scurte. Biocenoza unui ecosistem antropizat cuprinde: plantele cultivate şi spontane, animalele domestice şi sălbatice şi factorul uman. Impactul antropic asupra ecosistemelor naturale constă în degradarea habitatelor, introducerea de specii noi şi supraexploatarea resurselor biologice. Speciile aclimatizate se pot reproduce într-un habitat nou. Influenţele specifice existenţei şi activităţii umane în mediul natural au generat ecosisteme antropizate. În ecosistemele antropizate lanţurile trofice sunt mult modificate şi foarte complexe Ecosistemele antropizate au o stabilitate crescută. În cadrul ecosistemelor antropizate se modifică atât factorii biotici cât şi cei abiotici În ecosistemele antropizate diversitatea biocenozelor este crescută. Într-un, lac producătorii sunt reprezentaţi de alge. Agroecosistemele sunt independente de acţiunea factorului antropic În ecosisteme se desfăşoară două procese fundamentale: circuitul materiei şi fluxul de energie.

11

Ecosistemul este format din biotop şi biocenoză. Eutrofizarea apelor reprezintă un proces natural de poluare. Creşterea numerică a populaţiei umane este un factor inhibitor al fenomenului de poluare antropică. Ecosistemele antropizate au o stabilitate redusă. Ecosistemul este format din biotop şi biocenoză

III. Scrieţi, pe foaia de examen, noţiunile cu care trebuie să completaţi spaţiile libere din afirmaţia următoare, astfel încât aceasta să fie corectă. Ecosistemul este format din ............ şi ............ . După originea lor, ecosistemele se clasifică în ............ şi ............ . Ecosistemul, unitatea de bază structurală şi funcţională a ecosferei, este alcătuit din ............ şi ............ . Cele două categorii de lacuri artificiale sunt ............ şi ............ .

Ecosistemele antropizate sunt generate de influenţele specifice activităţii umane. a) Enumeraţi componentele ecosistemului antropizat. b) Prezentaţi patru particularităţi ale ecosistemelor antropizate. c) Alcătuiţi un text coerent format din două – trei propoziţii/ o frază în care sa folosiţi corect şi corelat următoarele noţiuni: urbanizarea, industrializarea, supraexploatarea resurselor, poluarea.

Alcătuiţi un eseu cu tema “Impactul antropic asupra ecosistemelor naturale” după următorul plan: - definirea ecosistemelor şi clasificarea acestora după origine; - denumirea elementelor componente ale unui ecosistem;

12

- prezentarea a două exemple de ecosisteme supuse impactului antropic; - enumerarea a cinci acţiuni de deteriorare a ecosistemelor; - precizarea a trei consecinţe ale impactului antropic asupra ecosistemelor naturale. Alcătuiţi un eseu cu tema “Poluarea ecosistemelor” după următorul plan: - definirea noţiunii de poluare; - precizarea a trei tipuri de agenţi poluanţi de natură chimică şi a două efecte ale poluării chimice; - denumirea a trei tipuri de agenţi poluanţi de natură fizică şi a două efecte ale poluării fizice; - precizarea unei surse de poluare biologică a apei; - prezentarea unei cauze ce determină procesul de eutrofizare a apelor. Alcătuiţi un eseu cu tema “Deteriorarea ecosistemelor terestre prin poluare” după următorul plan: - definiţia noţiunii de ecosistem; - poluarea fizică: denumirea a trei tipuri de agenţi poluanţi de natură fizică; o sursă de poluare fizică, două efecte ale poluării fizice asupra ecosistemelor; - poluarea chimică: denumirea a trei tipuri de agenţi poluanţi de natură chimică; o sursă de poluare chimică, două efecte ale poluării chimice asupra ecosistemelor; - o sursă de contaminare biologică a apei: denumire, un efect; - procesul de eutrofizare a apelor: definiţie, o cauză naturală a acestui proces, două efecte asupra ecosistemului natural. Alcătuiţi un eseu cu tema “Impactul antropic asupra ecosistemelor naturale” după următorul plan: - definiţia noţiunii de ecosistem; - introducerea de specii noi în ecosistemele naturale: două modalităţi de introducere a speciilor noi în ecosistemele naturale şi un efect al introducerii de specii noi asupra ecosistemelor naturale;

13

- două exemple de ecosisteme în care au fost introduse specii noi, precizând pentru fiecare: tipul de ecosistem, denumirea populară sau ştiinţifică a speciei introduse în ecosistem, două efecte pe care introducerea acestei specii o are asupra ecosistemului natural în care a fost introdusă; - două modalităţi de supraexploatare a resurselor naturale din ecosistemele terestre; - două exemple de ecosisteme deteriorate prin supraexploatare, precizând pentru fiecare: tipul de ecosistem, denumirea populară sau ştiinţifică a speciei supraexploatate, două efecte pe care supraexploatarea acestei specii o are asupra ecosistemului natural.

Alcătuiţi un eseu cu tema “Deteriorarea mediului prin poluare” după următorul plan: - definiţia poluării; - enumerarea tipurilor de poluare fizică; - precizarea a patru tipuri de poluanţi chimici ai atmosferei şi câte un efect asupra organismelor pentru fiecare; - enumerarea a trei surse de poluare biologică; - descrierea mecanismului eutrofizării apelor;

14