Какую роль в сообществе играют автотрофные. Квартира как экосистема Экология квартиры Автотрофы в квартире(комнатные растения). Это воздействие на организм человека электромагнитных волн,радиационного фона,уровня шума и вибрации

Квартира как экосистема

Экология квартиры

Автотрофы в квартире(комнатные растения)

• Растения в квартире играют эстетическую и гигиеническую роль:улучшают настроение,увлажняют атмосферу и выделяют в нее полезные в-ва – фитонциды.Некоторые комнатные растения используют как лекарство

Фауна квартиры

В домах живет не менее двух десятков видов животных,поселившихся в квартире помимо воли человека.

Загрязнения в квартире

Существует 4 вида загрязнений:

• Химическое

• Биологическое

• Физическое

• Микроклиматическое

Химическое загрязнение

• Это загрязнение воздушной среды помещения.Оснывными источниками являются строительные и отделочные материалы,мебель,а также загрязнения с улицы.

Биологическое загрязнение

• Загрязнения воздуха помещения спорами плесневых грибов,бактериями,вирусами и,наконец,пылью.

пыль

• Это набор аллергенов,главным из которых является микроскопический клещ,относящийся к сапрофитам и способный вызвать аллергию,сопровождающуюся отеком горла и болезнью органов дыхания.

Физическое загрязнение

• Это воздействие на организм человека электромагнитных волн,радиационного фона,уровня шума и вибрации.

Микроклиматическое загрязнение

• Основными параметрами являются температура,влажность и скорость движения воздуха.

Подведем итог

• Задумавшись об ухудшающейся экологической ситуации,человек старается приложить все усилия и возможности для создания благоприятной среды обитания.Большую часть своего времени каждый из нас проводит в квартирах,поэтому,вопрос экологии квартиры должен стать первостепенным вопросом реорганизации экологически чистого жилища.

Квартира – это гетеротрофная экосистема, напоминающая город в миниатюре. Как и город, она существует за счет поступления энергии и ресурсов, так как ее главные обитатели – люди и животные, живущие вместе с ними, гетеротрофны.

Автотрофы в квартире – это комнатные растения (цветы в горшках, петрушка в ящике на подоконнике, несколько стебельков водных растений и микроскопический планктон в аквариуме).

Растения в квартире играют эстетическую и гигиеническую роль: улучшают наше настроение, увлажняют атмосферу и выделяют в нее полезные вещества – фитонциды, убивающие микроорганизмы. Существует специальная наука – фитодизайн (дизайном называется вид инженерной конструкторской деятельности для придания промышленным изделиям привлекательного вида) – умение создать красивый интерьер, изящно расположив на подоконнике, стенах или специальных подставках, стойках, пирамидах различные комнатные растения. Чем больше в комнате растений, тем чище атмосфера, тем больше в ней кислорода и меньше микроорганизмов. (Рис. 99.)

Комнатный воздух хорошо очищает хлорофитум, выделяет в воздух много фитонцидов герань.

Фауна квартиры. Кроме кошек, собак, волнистых попугайчиков, хомяков, рыбок в аквариуме в домах живет не менее двух десятков видов животных, поселившихся в квартирах помимо воли человека. Из млекопитающих – это мыши и крысы, а в деревянных домах, кроме того, и обыкновенные полевки. Грызунов особенно много в складских помещениях, начиная с чуланов и кончая большими продуктовыми складами. Чем больше еды, тем они быстрее размножаются, и потому главный способ контроля численности – лишить грызунов питания. Существуют специальные препараты, которыми отравляют крыс и мышей, и механические средства борьбы с ними (мышеловки).

В домах поселилось множество разных насекомых. Самыми обычными насекомыми в квартирах стали различные моли (мебельная, платяная и шубная). Сегодня практически нет химического вещества, которого бы она «боялась». Моль быстро приспосабливается к новым препаратам и может есть носки и шапки, пересыпанные нафталином, табаком, лавандой. Моль предпочитает шерстяные вещи с запахом пота. Поэтому их хорошо проветривают и хранят завернутыми в свежие газеты (типографской краски моль не боится, но не любит) или в закрытых полиэтиленовых пакетах.

Иногда в квартирах появляются вши и блохи, но от этих насекомых несложно избавиться, если соблюдать гигиенические правила. В годы Великой Отечественной войны, когда не хватало мыла, вши становились переносчиком опасных заболеваний, таких, как тиф.

В квартирах могут жить и микроскопические клещи, вызывающие чесотку или разнообразные аллергические заболевания: бронхиальную астму, ринит, конъюнктивит, дерматозы.

Основное место их обитания – перо подушек, матрацы и покрывала, а также старая мебель, ковры, мягкие игрушки. Есть они и на одежде людей, живущих в зараженных квартирах.

Хорошо «встроились» в экосистему квартиры тараканы – черные и рыжие («прусаки»). Бороться с ними можно поддерживанием чистоты: хранить продукты в плотно закрывающихся банках, замазывать щели, по которым эти «квартиранты» ходят из комнаты в комнату или из квартиры в квартиру. Использовать против тараканов ядовитые препараты опасно для человека. Биологи разработали безопасный для людей способ борьбы с тараканами – использование препаратов, которые действуют на их систему размножения. Попробовавшие эти препараты тараканы не дают потомства.

К числу обычных обитателей квартиры относятся также и жучки, разводящиеся в муке или крупах. Для защиты от них продукты нужно хранить в плотно закрытых банках, поместив туда несколько долек чеснока. Можно хранить продукты в холщовых мешочках, предварительно прокипяченных в течение 30 минут в насыщенном растворе соли.

В квартирах много животных, которые проводят в них только часть своего времени. Главные из них летом – это комнатные мухи, опасные тем, что могут переносить болезнетворные микроорганизмы. Личинки зеленых и синих мясных мух могут уничтожить оставленные ненадолго открытыми рыбу и мясо. Борьба с мухами несложна: на окна натягивают сетки, а попавших в квартиру насекомых уничтожают хлопушками, ловят на клейкие ленты.

В последние годы в квартирах появились комары, причем не только те, что залетают с улицы, но и те, которые постоянно живут и плодятся в подвалах и других сырых местах. Этот домовой комар столь мал, что не удается почувствовать, как он садится на тело, а укусы его болезненны. Бороться с комарами можно, только ликвидировав их экологические ниши - течи из труб и влажные места в подвалах.

Только в квартирах живут крошечные желтые фараоновы муравьи, питающиеся остатками еды человека.

Загрязнение воздуха. Источником загрязнения могут быть ядовитые выделения синтетических смол, которыми пропитаны древесностружечные плиты (из них сделана мебель), испарения химических покрытий пола – линолеума и пленки ПХВ, продукты сгорания газа в газовых печах и плитах. Опасно для здоровья загрязнение воздуха табачным дымом.

В каждом случае нужно принимать конкретные меры, чтобы снизить концентрацию вредных загрязнителей в воздухе комнаты. Мебель из древесностружечных плит покрывают краской и лаками, которые снижают выделения вредных веществ, линолеум не используют в спальных комнатах, над газовыми плитами устанавливают вытяжные приборы, которые собирают несгоревшие остатки. И, конечно, для уменьшения загрязнения атмосферы комнаты проветривают. Очищают воздух и некоторые комнатные растения.

Много пыли накапливается на книгах. Поэтому их нужно регулярно чистить пылесосом и, по возможности, держать в застекленных полках и шкафах. Накапливают пыль и ковры, особенно если по ним ходят в той же обуви, что и по улице (переобуваться в домашнюю обувь нужно обязательно). Ковры нужно регулярно чистить пылесосом или выбивать на улице палкой, хорошо очищает от пыли снег. Один из основных загрязнителей - ворс, падающий с постельного, нательного белья и верхней одежды в процессе износа. Источником опасного загрязнения является старый поролон в креслах и диванах, который разрушается и загрязняет воздух мельчайшими частицами. Поролон необходимо заменять каждые 5–7 лет.

Энергосбережение и ресурсосбережение. Как в миниатюрный город, в экосистему квартиры энергия поступает извне – в виде электричества, газа, горячей воды. По водопроводным трубам в квартиру поступает вода. Человек, основной обитатель квартиры, приобретает различные вещи и продукты для питания. Как в городской экосистеме, так и в экосистеме квартиры, очень важно уменьшать потребление ресурсов и особенно энергии. Уменьшает потребление ресурсов любая аккуратная хозяйка, у которой не портятся продукты; за счет своевременного ремонта и аккуратного обращения подолгу носится одежда и долго служит бытовая техника; исправны водопроводные краны и сливные бачки.

Экономия энергии в квартире может быть очень эффективной. Если не горят лишние электролампочки, при открывании холодильника из него быстро извлекают нужные продукты, ограниченное число часов работает телевизор, то экономия электроэнергии будет существенной. Важно экономить тепло, утепляя двери и окна. Экономия газа возможна при использовании газовых плит и колонок.

Проблема отходов. Из отходов, которые образуются в каждой квартире, формируется огромная масса бытовых отходов города на свалках и значительная часть городских стоков. В таких странах, как ФРГ или Швеция, квартирные отходы сам хозяин разделяет на фракции - бумага, органические остатки пищи, пластмасса и т.д., складывает в контейнеры разных цветов и облегчает в дальнейшем их переработку. В России такая сортировка бытовых отходов пока не организована.

Контрольные вопросы

1. Почему экосистема квартиры может быть названа «городом в миниатюре»?

2. Какие растения выращивают в квартире?

3. Какие животные составляют фауну квартиры?

4. Какие источники загрязнения воздуха имеются в квартире?

5. Как можно экономить ресурсы и энергию?

Справочный материал

Некоторые комнатные растения используются как лекарственные средства (например, алоэ и коланхоэ, листья которых прикладывают к нарывам, а сок принимают внутрь при различных внутренних болезнях), от выращенного на подоконнике лука мы получаем витамины и фитонциды.

Электромагнитное загрязнение (электрический смог) представляет немалую опасность для здоровья обитателей современной квартиры, напичканной электроприборами и устланной синтетическими коврами, ходьба по которым заряжает человека статическим электричеством. Все это служит причиной головной боли. Бывали даже случаи, когда такой наэлектризованный жилец, сев за компьютер, стирал всю информацию из его памяти. В особенности опасен электросмог в спальне, где не следует размещать телевизоры и даже электронные будильники.

Вынужденное вдыхание табачного дыма некурящими называется пассивным курением. Оно наносит большой вред здоровью, так как в дыме, который курильщик не вдыхает, многие токсичные вещества могут содержаться в более высоких концентрациях, чем в дыме, вдыхаемом курящим. При затяжке температура в зоне горения сигареты резко повышается, а снабжение кислородом оказывается достаточным для полного сгорания табака. При этом, если курильщик потребляет дым, отфильтрованный сигаретным фильтром, то контактирующие с ним в момент курения некурящие получают продукты сгорания дыма сигареты без какой-либо очистки.

Чтобы сберечь энергию при использовании электроплит, нужно правильно подобрать кастрюли. Дно кастрюли должно быть совершенно ровным и совпадать по диаметру с конфоркой, так как, если оно выпуклое или грязное, контакт дна и конфорки уменьшается, и время нагрева увеличивается. Экономить электроэнергию можно, если после того, как кастрюля нагреется, уменьшить мощность. В Западной Европе и особенно в Японии, где энергия очень дорогая, применяют «башенный» способ приготовления пищи: кастрюля на кастрюле. В верхней кастрюле распаривают горох, фасоль, подогревают вторые блюда.

В Японии созданы СВЧ-печи размером с холодильник, в которых ночью, когда энергия дешевле, сжигают домашний мусор.

Пример одного из вариантов экологически организованного жилища приводит Т. Миллер, автор трехтомника «Жизнь в окружающей среде». Для устройства своего дома он использовал списанный школьный автобус (экономия строительного материала, использование вторичного сырья), который обшил досками и установил на теплоизолирующий фундамент. Колеса от автобуса были проданы. Для обогрева своего жилища Миллер использует солнечные элементы и тепловые коллекторы, а для его охлаждения в жаркое время – холодный воздух, который гонится вентилятором из труб, закопанных в землю на глубину 5,5 м. В перспективе Миллер собирается установить на крыше своего дома такое количество солнечных батарей, которое позволит не только обеспечивать дом электричеством, но еще и продавать его. Для освещения жилища используются лампочки в 2,5 раза более экономичные, чем обычные, и служат они не менее 5 лет. Используется туалет с малым расходом воды. Все органические отходы компостируются и используются как удобрение. Бумага сдается на переработку. Старые вещи не выбрасываются, а бесплатно раздаются нуждающимся. Свою «экологическую берлогу» Миллер постоянно совершенствует с целью снижения расходов энергии и ресурсов на ее обеспечение.

Всем живым существам на Земле нужна еда для того, чтобы выжить. Пища - это не только то, чем питаются люди и животные, это также полезные ископаемые и питательные вещества, которые поглощают растения. Мнение о том, что растения являются начальным источником питания, было бы большим преуменьшением, так как для выживания они тоже должны питаться. Все было создано природой таким способом, чтобы живые существа могли гармонично сосуществовать друг с другом. Говоря простым языком, автотрофы и гетеротрофы - это растения и животные, которые отличаются по своему способу питания.

Автотрофы

Для растений пищей являются крахмал и питательные вещества, которые добываются из почвы и солнечного света. Им не нужно заниматься поисками пропитания, достаточно будет просто использовать свои собственные врожденные способности и особенности для получения необходимых питательных веществ, обеспечивающих рост и развитие. Автотрофы - это растения, которые добывают себе пропитание из дождя, почвы и солнечного света.

Важную роль в снабжении клеток питательными и минеральными веществами играет фотосинтез (использование света), а также хемосинтез (химическая энергия). В ходе этих сложных процессов «сырые» питательные вещества и полезные ископаемые преобразовываются в специальные клетки, которые поглощают солнечный свет и трансформируют его в энергию. Автотрофы также именуются производителями.

Гетеротрофы

Гетеротрофы - это организмы, которые не в силах самостоятельно синтезировать себе пищу. Сюда относятся животные и человек, то есть потребители, которые нуждаются во внешних источниках пропитания. Выработка энергии для сохранения жизни и правильного функционирования организма требуют поглощения и переваривания пищи. Без этих процессов гетеротрофы просто не смогли бы существовать.

Гетеротрофов также называют потребителями. Сюда входят травоядные животные (например, крупный рогатый скот, олени, слоны и так далее), плотоядные животные (лев, змеи и акулы, все те, кто питаются другими животными), а также всеядные существа (люди). Гетеротрофами также считаются земляные черви, поедающие остатки мертвых растений и животных, грибы.

Автотрофы, гетеротрофы: сравнительная характеристика

Автотрофы получают углерод из неорганических источников, например, углекислый газ (CO2), в то время как гетеротрофы получают свою долю углерода от других организмов. Автотрофы обычно являются растениями, гетеротрофы - животными. Автотрофы и гетеротрофы отличаются друг от друга по многим показателям. Автотрофы создают себе питание фотосинтезом или хемосинтезом при помощи неживых компонентов экосистемы.

Гетеротрофы зависят от автотрофов в пищевом плане. Автотрофы напрямую зависят от энергии от солнца и преобразовывают неорганическое вещество в органику. Гетеротрофы зависят от солнечной энергии лишь косвенно, а органические вещества приобретают от автотрофов и используют их в метаболических процессах.

Фотосинтез и хемосинтез

В процессе фотосинтеза автотрофы используют энергию солнца, чтобы преобразовать воду из почвы и углекислый газ из воздуха в глюкозу. Последняя предоставляет энергию и используется для создания целлюлозы (которая незаменима для строительства клеточных мембран), например, растениями, морскими водорослями, фитопланктоном и некоторыми бактериями. Насекомоядные растения используют фотосинтез для выработки энергии, но зависят и от других организмов для получения таких питательных веществ, как азот, калий и фосфор. Следовательно, эти растения также считаются автотрофами.

Хемотрофы используют энергию, образующуюся в результате химических реакций, для производства пищи. Чаще всего в реакцию вступает сероводород (метан с кислородом). Углекислый газ является главным источником углерода для хемотрофов. Примером могут быть бактерии, найденные в действующих вулканах, термальных источниках, гейзерах и на морском дне. Эти организмы выживают в самых экстремальных условиях.

Пищевая цепочка

Автотрофы не зависят от других организмов, они сами являются основным производителем и занимают начальный уровень пищевой цепочки. Травоядные животные, которые питаются автотрофами, занимают второй трофический уровень. Далее располагаются всеядные и плотоядные гетеротрофы. Наконец, на вершине цепи питания находится человек, который использует для пропитания как первых, так и вторых.

Биологические организмы автотрофы и гетеротрофы - это два типа биотических компонентов экосистемы, которые взаимодействуют друг с другом. Все живые организмы могут быть классифицированы как автотрофы или как гетеротрофы. В экосистеме поток энергии от одного организма к другому описан понятием пищевой цепи. Каждый организм, зависящий от следующего организма в плане пропитания, формирует линейную последовательность, через которую энергия переходит от одного организма к другому. Проще говоря, пищевая цепочка показывает, кто кого ест.

Автотрофы, гетеротрофы, хемотрофы: роль в экосистеме

Все пищевые цепочки начинаются на уровне производителя. Основные потребители едят производителей для получения энергии. Основные потребители съедаются вторичными потребителями; вторичных потребителей едят третичные потребители и так далее.

Общим примером для объяснения понятия пищевой цепи является экосистема, где трава - производитель, и мышь, которая съедает траву, становится основным потребителем. Мышь оказывается добычей для змеи, которая становится вторичным потребителем. Орлы едят змей и становятся третичными потребителями.

Роль гетеротрофов и автотрофов, а также хемотрофов в природе переоценить невозможно. Мертвые животные разлагаются, и таким образом питательные вещества возвращаются назад в почву. Этот цикл потока питательных веществ от одного уровня к следующему периодически повторяется между биотическими и неживыми компонентами экосистемы.

Несмотря на множество отличий, автотрофы и гетеротрофы находятся в прямой зависимости друг от друга. Для выживания в глобальном смысле этого слова они просто необходимы друг другу, так как являются одними из важнейших компонентов экосистемы, хотя в теории хемотрофы и автотрофы смогли бы существовать без гетеротрофов, последние же без чужой жизненной энергии не проживут.

Вопрос 1. Какую роль в сообществе играют автотрофные организмы, какую - гетеротрофные?
Первый трофический уровень экосистемы образуют автотрофы - зеленые растения, фото- и хемосинтезирующие бактерии. в результате жизнедеятельности которых образуютсяо рганические вещества, служащие источником энергии для остального населения биогеозеноза. Автотрофные организмы в сообществе производят (продуцируют) первичное биологическое (органическое) вещество и запасают в нем энергию. От этих веществ косвенно зависят все остальные элементы природного сообщества - гетеротрофы, которые усваивают, перестраивают и разлагают готовые органические вещества. К ним относятся консументы, или потребители - организмы, которые живут за счет питательных веществ, созданных продуцентами. Консументы образуют вторичную продукцию экосистемы.
Редуценты, или разлагатели - это комплекс организмов, разлагающих мертвое органическое вещество до минеральных соединений. К ним относятся бактерии, грибы, простейшие и многие многоклеточные животные, например, дождевые черви.
Таким образом, автотрофы образуют сложные органические вещества из простых неорганических под действием энергии Солнца. Образованные органические вещества обладают скрытой энергией химических связей, которая высвобождается при их расщеплении гетеротрофными организмами. При этом гетеротрофные организмы синтезируют новые органические соединения, а продукты их жизнедеятельности, например, диоксид углерода, аммиак и другие, в свою очередь, используются автотрофами. В результате в границах биогеоценоза создается круговорот биогенных элементов и поток энергии. Энергия Солнца поддерживает этот циклический процесс и компенсирует потери энергии в системе, возникающие в результате теплового излучения.

Вопрос 2. Какому правилу подчиняется изменение скорости потока энергии по пищевой цепи?
В каждом звене цепи питания происходит потеря некоторой части энергии. В цепях питания существует закономерность, отражающая эффективность использования и превращения энергии в процессе питания живых организмов. На каждом последующем трофическом уровне утилизируется лишь 5-15 % энергии биомассы, которая превращается во вновь построенное органическое вещество. Остальная энергия рассеивается в виде тепла или просто не усваивается. Таким образом, в результате неминуемой потери энергии количество образующегося органического вещества на каждом следующем. пищевом уровне резко уменьшается. КПД каждого звена в среднем составляет около 10 %. Поэтому цепи питания состоят не более чем из 4-6 пищевых уровней.

Вопрос 3. Что такое перевернутая пирамида численности?
Пирамиды численности отражают только собственно численность организмов на каждом трофическом уровне, но не скорость самовозобновления организмов. Если скорость размножения популяции жертвы высока, то даже при низкой численности такая популяция может быть достаточным источником пищи для хищников, имеющих более высокую численность, но низкую скорость размножения. По этой причине пирамиды численности могут быть перевернутыми. Примеры перевернутой пирамиды численности:
-на одном дереве может жить и кормиться множество насекомых;
-в водных экосистемах первичные продуценты (фитопланктон) быстро делятся и поддерживают большую численность их потребителей (зоопланктона), которые имеют длительный цикл воспроизводства.

Вопрос 4. Назовите виды животных и растений, занимающих смежные трофические уровни и находящихся в единой пищевой цепи.
Единую пищевую цепь образуют виды животных и растений, занимающие смежные трофические уровни. Например, одну цепь могут составлять: крапива (продуцент) - тля (консумент первого порядка) - личинка божьей коровки (консумент второго порядка) - синица (консумент третьего порядка). Другой пример: фитопланктон - зоопланктон - плотва - окунь.