Шпаргалка по экологии - файл n1.docx

приобрести
Шпаргалка по экологии
скачать (1036.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx1037kb.18.09.2012 14:12скачать

n1.docx

  1   2   3   4   5   6

1. Предмет экологии, виды, классификации.

«Экология» от греч. oikos-дом, желище, logos-слово, учение. В 1866г. – Эрнст Геккель, предложил термин экология. Экология – наука изучающая условия существования живых организмов, взаимосвязи между организмами и средой в которой они обитают. Классификации: 1.По уровню организации.

А) Аутэкология – экология организмов. Исследует отдельные организмы, его индивидуальные связи со средой изолированно от остальных компонентов системы (взаимоотношение отдельной осоьи со средой).

Б) Синэкология – экология сообществ, биоценология. Комплексное изучение групп организмов составляющих определенное единство (взаимоотношения сообществ или экосистем со средой).

В) Демэкология – популяционная экология. Изучает взаимоотношения между организмами одного вида и средой обитания (в пределах одной популяции).

2.По объектам и средам.

А) По объектам: Экология человека, животных, микроорганизмов.

Б) По средам: Экология пресноводных, моря, океана, суши.

В) По уровню организации: экология клетки, организма, сообщества.

2.Три этапа в истории экологии.

1)до 60-х 19 в.-зарождение и становление экологии как науки. а)1749 Карл Линней-система природы-типология местообитания. б)1798 Мальтус-опыт о законе народа населения. Первая математическая модель роста популяции. в)1802-1809 Ламарк-термин биология г)1840 Либих-закон минимума.

2)50-е 20 в.Оформление экологии в самостоятельную отрасль знания. а)1859 Дарвин-происхождение видов. б)1866 Геккель-термин экология. в)1875-Зюсс-понятие биосферы. в)1877-Мебиус-понятие биоценоза-сообщество живых организмов. г)1911-Шелфорд-закон толерантности. г)1911-Докучаев-пововедение.д)1912-Морозов-изучение лесных сообществ. е)1915-Высоцкий-понятие экотоп. ж)Вернандский-создают труд: «биосфера». з)1942-Сукачев-биоценоз-заложил основы науки биогеоценологии.

3) 50-е 20в.-наст. время – преобразование экологии в комплексную науку Форрестер, Мидоуз, Одум, Небел, Герасимов, Рейнерс, Моисеев, Яблоков.

3.Значение экологии.ИдеиВернандского о выживании мирового сообщества.

Причины экологических катастроф:1)невозможность изоляции производств от биосферы. 2)необходимость очистки и переработки сырья. 3)побочные процессы при хим. Реакциях. 4)невозможность без аварийной работы. 5)увеличение энергоемкости производства. 6)синэнергетический эффект: суммарное действие вредных вещ-в во много раз превосходит их единичное воздействие. Экология из внутри биологической науки превращается в общечеловеческое разумение среды обитания ,не только животных и растений, но и человека, которому эта среда начинает угрожать. На планету надвигаются глобальные экологические катастрофы: 1)нарушение озонового слоя 2)парниковый эффект 3) антропогенные загрязнения .Альтернативы выживания для мирового сообщества соединить усилия по спасению природы и сформировать новую культуру социума, необходимо не только обозначить глобальные проблемы, но и найти пути выхода из них. Вернандский считал: необходимо 1)образовать всемирное прав-во, высшим приоритетом которого яв-ся сохранение и восстановление окр. среды. Координировать жизнедеят-ть планетарного социума. 2)поставить приоритет сохранения природы над интересами человека и государарства. 3) Сформировать информационную цивилизацию, в которой информация выступает как эквивалент других видов ресурсов.

«Мы выживем, если будем экологически разумны». «Нам земля досталась не в наследство от наших родителей, а взята в долг у наших внуков».

4.Концепция «устойчивого развития общества». Устойчивое развитие-такое развитие общества, где главной задачей яв-ся удовлетворение потребностей человека, но при условии, что возможности нормальной жизни не входят в противоречия с будущим поколением. Основные элементы перехода к обществу устойчивого развития а)экономия ресурсов б)охрана биологич. разнообразия в)экономия энергии г) соверш. технологий д)борьба с загрязнениями е)регулирование роста населения ж)преодоление потребительского подхода.

5.Задачи теоретической и прикладной экологии.

Задачи теоретической экологии:

1. разработать стереотип устойчивости экосистемы;

2. изучение механизмов адаптации к среде;

3. регуляция численности популяций;

4. изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

5. исследование продуктивности процессов в экосистеме;

6. исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;

7. моделирование состояния биосферы и экосистем с учетом глобальных биосферных процессов.

Задачи прикладной экологии:

1. прогнозирование и оценка возможности отрицательных последствий для окружающей среду, проектирование и конструирование предприятий;

2. оптимизация инженерных, технологических и проектно-конструкторских решений, исходя из минимального ущерба окружающей среде;

3. улучшение качества окружающей среды;

4. сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

5. стратегическая задача – развитие теории взаимоотношения природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

6. Экологическое образование и воспитание.

Экологическое образование и воспитание - многоаспектный процесс, цель которого - формирование ответственного отношения к окружающей среде, которое строится на базе экологического сознания. Ответственное отношение к природе - сложная характеристика личности. Она означает понимание законов природы, определяющих жизнь человека, проявляется в соблюдении нравственных и правовых принципов природопользования, в активной созидательной деятельности по изучению и охране среды, пропаганде идей правильного природопользования, в борьбе со всем, что губительно отражается на окружающей природе.

Условием такого обучения и воспитания выступает организация взаимосвязанной научной, нравственной, правовой, эстетической и практической деятельности учащихся, направленной на изучение и улучшение отношений между природой и человеком.

7.Законы Б.Коммонера.

1)Все связано со всем. Отражает всеобщую связь процессов и явлений в природе, т. е. вред наносимый одному компонентуэкосистемы, приводит к неблагоприятным последствиям функционирования всей системы. 2)Все должно куда-то деваться. Бытовые производственные отходы, попадая в окруж. среду, не исчезают бесследно. У природных систем остается всё меньше сил справляться с их переработкой. 3)Природа знает лучше. Действия человека должны быть в согласии с природными процессами. Сотрудничество с природой, а не ее покорение. 4)Ничто не дается даром. Любое действие человека в природе не остается бесследным. Без экономических затрат не возможно рациональное природопользование.

8.Биогеоценоз.

Биогеоценоз–совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику компонентов и определенный тип обмена веществами и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутреннее противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии. (короче – обитающие на суше). СТРУКТУРА: компоненты – биотоп (климатопы, эдатопы), биоценоз (фитоценоз, зооциноз, микробоциноз). Между всеми компонентами существует тесная взаимозав., и тесная взаимосвязь. Границы биогеоценоза определяются по фитоценозу.

Биогеоценоз состоит:

Экотоп (топ-местность)- среда обитания (понятие Высоцкий) Экотоп– совокупность на определенные терр. абиотические факторы (факторы неживой природы: атмосферы, почвогрунт). Биоценоз – (К. Мебиус, 1877) комплекс взаимосвяз-х живых организмов, т.е. совокупность популяций, населяющих определенную территорию или место обитание. Биотоп – определенное, часто незначительное географическое пространство. Биота– совокупность живых организмов данной территории.

Схема биогеоценоза (по В. Н. Сукачеву, 1972)



Биоценозы различают:

а) водные

б) наземные

в) воздушные

9.Экосистема, ее признаки. Виды экосистем. Классификация экосистем на основе биомов. Виды пресноводных биомов.

Впервые термин ЭКОСИСТЕМА ввел Тэнсли в 1935 году. Экосистема – это совокупность живых организмов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой посредством обмена веществом, энергией, информацией и сохранения устойчивости в течении длительного времени. Экосистема имеет 2 компонента: (1) биотический (живой) (2) среда обитания (не живой). Между ними осуществляется взаимосвязь посредством обмена веществом, энергией, информацией. Экосистема – (среда обитания – экологические факторы, биотические факторы [биотическая структура {продуценты, консументы, редуценты}]). Главные свойства экосистем: Способность осуществлять круговорот вещ-в; Противостоять внешним воздействиям; Производить биологическую продукцию.. Типы экосистем: Автотрофные – преобладают продуценты – это живые организмы, которые способны синтезировать органическое вещество из неорганических составляющих с использованием внешних источников энергии. Эти экосистемы сами снабжают себя органическим веществом.

Гетеротрофные – продуцентов нет или их роль незначительна. Гетеротрофы – потребители (консументы), используют вещества, накопленные продуцентами.

Основные свойства:

  1. способность осуществлять круговорот веществ

  2. противостоять внешним воздействиям

  3. производить биологическую продукцию

Виды экосистем:

  1. микроэкосистемы (ствол дерева в стадии размножения, аквариум, небольшой водоем, капля воды и т. д.)

  2. мезоэкосистема (лес, пруд, степь, река)

  3. макроэкосистема (океан, континент, природная зона)

  4. глобальная экосистема (биосфера в целом)

Биом – крупная региональная или субконтинентальная экосистема, характеризующаяся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта.

Типы биомов

  1. наземные (тундра, тайга, степи, пустыни)

  2. пресноводные ( текучие воды: реки, ручьи, стоячие воды: озера, пруды, заболоченные воды: болота)

  3. морские (открытый океан, воды шельфа, глубоководные зоны)


Сходства и различия «биогеоценоз» и «экосистема»:

  1. Территориальный признак (экосистема безразмерна, биогеоценоз привязан к конкретной территории на Земле).

  2. Отсутствие одного из звена (гниющее дерево -присутствуют только зооценоз и микрооценоз).

  3. Продолжительность существования (любой биоценоз бессмертен, т.к. пополняется энергией за счет фотосинтеза, а экосистемы без растительного звена заканчивают свое существование одновременно со всей высвободившейся энергией).

10)Характеристика среды обитания, виды. Экологические факторы: абиотические, биотические. Взаимоотношения организмов: нейтрализм; аменсализм; хищничество; паразитизм; симбиоз; комменсализм Взаимоотношения организмов: нейтрализм; аменсализм; хищничество; паразитизм; симбиоз; комменсализм.

Среда обитания или место обитание – это природные тела и явления, с которыми организм находящийся в прямых или косвенных взаимоотношениях.

  1. Водная среда. Наиболее однородна, мало изм-ся в пространстве, нет четких границ между отдельными экосистемами. Лимитирующие факторы содержание кислорода не превышает 1%.

  2. Наземно – воздушная среда. Наиболее сложная по свойствам и разнообразию в пространстве. Лимитир. фак-ры тепло недостат.; влага недостат. или избыток; свет-недостаток.

  3. Почвенная среда. Имеет свойства, сближающие ее с водной и наземно-воздушной средами. Лимит. фак. тепло недост.; влага недост или избыток.

  4. Организменная среда. Характерна для паразитов. Лимит. фак.- потеря хозяина.

Абиотические : это совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь животных и растений. 1)климатические 2)эффогенные (механич. Состав, воздухопроницаемость и тд) 3)орографические (высота над уровнем моря, рельеф ) 4) химические (газовый состав воздуха, состав воды, концентрация рН и состав почвенных р-ров). Биотические: это отношения организмов между собой : 1)зоогенные 2)фитогенные 3)микробогенные 4)антропогенные.

Взаимоотношения м/у организмами:

Если два вида не влияют друг на друга, то имеет место нейтрализм. Для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно, в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы — это аменсализм (Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затенения, ель же не испытывает никакого неудобства.).Форма взаимоотношений, при которой один вид получает какое-либо преимущество, не принося другому ни вреда, ни пользы, называется комменсализмом (Например, крупные млекопитающие (собаки, олени) служат разносчиками плодов и семян с зацепками (вроде репейника), не получая от этого ни ущерба, ни преимуществ). В природе часто встречаются взаимовыгодные связи видов, при которых организмы получают обоюдную пользу, — это симбиоз. (пример: сожительство зеленых растений (прежде всего деревьев) и грибов.) Хищничество — такой тип взаимоотношений организмов, при котором представители одного вида убивают и поедают представителей другого (волк и заяц). Паразитизм — это форма биотических отношений, при которых организмы одного вида (паразита) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина).

11) Адаптация. Виды адаптации живых организмов: морфологическая, физиологическая, этологическая. Примеры. Правило Бергмана и Аллена.

Адаптация – однонаправленное приспособление организмов к экологическим факторам. Адаптация – эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в условиях динамических экологических факторов. Адаптации всегда возникают под воздействием 3-х факторов – изменчивость, наследственность, естественный отбор. Источник адаптации – мутации (генетические изменения).

Виды адаптации:

  1. Морфологическая – выражена в приспособлении строения (формы) организма к факторам среды: изменение окраски, строения тела и т.д.(пингвин, страус, водные организмы обзавелись жабрами).

  2. Физиологическая в изменяющих условиях существования в результате естественного отбора, те или иные органы получают приоритетное развитие (появление слуховой камеры у летуч. мыши, которая дает ей идеальный слух). Простейшие виды физиологической адаптации: Акклиматизация – физиолог. приспособление к перенесению жары или холода. Миграция (перелет птиц). Зимовка – впадение в спячку на зимний период.

  3. Этологическая (поведенческая) – приспособление поведения животных к климатическим условиям, опасности.

Правило Бергмана

Правило. Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более крупные размеры тела по сравнению с обитателями более теплых зон и областей. (Белый и бурый медведь).

Правило Аллена

Правило. Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более короткие выступающие части тела (уши, лапы, хвост, нос) по сравнению с обитателями более теплых зон и областей (песец, обыкновенная лисица).

12)Толерантность организмов. Законы минимума. Модель толерантности. Виды толерантности(устойчивости).Экологическая валентность или пластичность.Правило оптимума.

Жизнь организмов не нарушается, если все абиотические факторы действуют в пределах. Если же величина 1-го фактора изменяется, тогда организм вырабатывает толерантность- устойчивость организмов к отдельным факторам или колебаниям различных факторов.

Закон минимума: развитие растений зависит от содержания вещ-ва, находящегося в нем в минимальном кол-ве, но лимитирующим может оказаться не только недостаток, но и избыток фактора. Закон Шелфорда: лимитирующими яв-ся факторы, находящиеся как в избытке, так и в недостатке. Эти законы можно представить в виде модели толерантности, которые имеют вид купола. Виды толерантности: 1)Стенотерные, холодолюбивые организмы обитающие в узком интервале низких температур (-2 - +2 –обит.рыб). 2)Стенотермные, теплолюбивые организмы, обитающие в узком интервале высоких температур(кораллы>20-25С) 3)Эвритерные организмы-обитающие в широком интервале температур (сосна, комнатная муха).



Способность вида адаптироваться к отдельным факторам или к их комплексу называется экологической валентностью или пластичностью.

Правило оптимума: Для экосистемы организма или определенной стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора (куколка бабочка).

13)Экологическая ниша. Правило конкурентного исключения Г.Ф. Гаузе.

Экологическая ниша – это область комбинации таких значений факторов среды, в пределах которой данный вид может существовать неограниченно долго. Ниша – абстрактное понятие, которое сводит все, в чем нуждается организм. По Одуму, экологическая ниша – роль, которую играет организм в природе или профессия организма. Место обитания – адрес организма. Например рассмотрим обитателей почвы – они различают остатки почвы и размельчают, а потом микроорганизмы раз. дальше. В природе важное значение имеет дифференциация ниши – процесс разделения популяции, видов, пространства и ресурсов среды. Фундаментальная ниша – условия среды, в которых вид может существовать без конкуренции. Реальная ниша – та, которую вид может отстоять. Реальная ниша – та, которую вид может отстоять.

Закон заполнения экология ниши: при заполнении ниши исчезнувший или уничтоженный вид заменяется функционально близким или экологически аналогичным видом.

V – влажность; X – химический состав пищи; T – температура. Внутри – реальная ниша.

Правило Гаузе«Если два вида со сходными требованиями к среде (питание, поведение) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую нишу».

14)Популяция. Панмиксия. Статистические показатели .

Популяция - совокупность особей одного вида, населяющих опр-ое пространства(ареал), внутри которогоосуществляются панмиксия. Панмиксия-обмен генетической информации. Статистические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени.

  1. Численность–это общее кол-во особей на данной территории или в данном объеме. Численность может колебаться во времени, взависимости от экологич. факторов. Некоторые колебания не закономерны, другие имеют закономерный характер и даже циклический – так называемые волны жизни (чем мельче особи, тем выше критические значения их численности(тараканы)).

  2. Плотность-это среднее число особей на единицу площади или объема. (число деревьев, но 1 га леса). Чем больше размер тела особи, тем меньше плотность популяции. И плотность популяции есть степень ее процветания в данной местности.

  3. Показатели структуры: а)половой-соотношение полов б)размерный-соотношение кол-ва особей разных размеров в)возрастной-соотношение кол-ва особей разного возраста. г)этологической – территориальные и другие формы поведения в популяции (стая, колония, стада, семья). д)пространственная – размещение особей в данном определенном пространстве (равномерное, случайное, групповое).

Различают 3 возраста:

  1. Предрепродуктивный

  2. Репродуктивный

  3. Пострепродуктивный

15)Динамические показатели: (рождаемость ,смертность, выживаемость). Кривая выживания. Биотический потенциал. Сопротивление среды.

Динамические показатели характеризуют процессы популяции за период времени.

Рождаемость(P)- число новых особей, появившихся за опред-ю единицу времени. Иначе, это численно выраженная способность популяции к увеличению. Рождаемость- это численно выраженная способность популяции к увеличению. Р = дельта N0 / N0 * дельта Т, где дельта N0 – число рождений, дельта Т – период времени. Основной прирост – за счет развивающихся стран.

Смертность (с)–число особей, погибших в популяции в единицу времени. Зависит от условий среды, возраста, состояния популяции.

Выживаемость(r). Это доля особей, доживших до возраста размножения, определяется как разность м/у рождаемостью и смертностью: r = Р–С. Зависимость числа выживших особей в данной популяции от времени выражается кривой выживания.

Кривая выживания:

Число выживших особей

I

II

III

Время

Внутренне присущая популяции способность к увеличению численности при стабильном возрастном составе наз. «биотический потенциал». Сумма физических и биологических факторов не позволяющих данной популяции достигнуть максимальной численности, называют сопротивлением среды.

16) Динамика роста численности популяции. Емкость среды.

Еще в 17 веке было установлено, что численность популяции растет не в прямой зависимости и в 18 в. Томсоном Мальтусом был открыт закон геометр. прогрессии скорости размножения.



Рост численности популяции может изменяться:

1)Экспонециальный или джиобразная кривая(J): проявляется в неизменяющихся условиях, т.е. в отсутствии вредных факторов. Неизменяющихся условиях длительное время невозможны в природе.

2)логистический или S- образная кривая: рост популяции постепенно замедляется при действии вредных факторов, но к ним организм постепенно приспосабливается и наблюдается устойчивое состояние во времени.

Емкость среды- это степень способности природного окружения обеспечивает нормальную жизнедеятельности определенному числу организмов и их сообществ без заметного нарушения самого окружения.

3)Экспонециальный рост и снижение численности или куполообразная кривая: популяция быстро размножается со временем все жизненные ресурсы оказываются исчерпаны и начинается вымирание (остр.Беренгова моря - Олени).

17)Биосфера. Учение Вернадского о биосфере. Границы и особенности биосферы. Необиосфера и палеобиосфера.

Понятие биосфера без употребления термина сформулировал Ламарк. Сферу жизни как неотъемлемую часть оболочки выделял Гомбальтд. В 1875 Зюсс при рассмотрении основных оболочек земли в области их взаимодействия выделил особую оболочку : биосфера и дал ей понятие.

Биосфера – оболочка земли, строение и организованность которой обусловлена жизнедеятельностью организма. Развитие учения о биосфере получило в трудах Вернадского «Биосфера» 1926 г.

Сущность учения Вернадского: 1) признает исключительную роль живого вещ-ва ,преобразующего облик планеты. 2)Развивает представление об организованности биосферы, т.е взаимной приспособляемости организма и среды. 3)Представления о формах превращения вещ–вав путях биогенной миграции атомов. 4)Представление о возникновении и развитии биосферы в процессе длительной эволюции взаимодействия биохимических и биотических факторов. Учение Вернадского фундаментальное, связанное с проблемами развития и сохранения жизни на земле и явл-ся новым подходом к изучению планеты как развивающейся саморегулирующейся системы в прошлом, настоящем и будущем. По вернадскому биосфера – это область распространения живого вещ-ва. Она включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы. Верхний предел распространения жизни - озоновый экран (20-25 км). Нижний предел связан с повышением температуры в недрах на глубине 3-3,5 км 100 град.Особенности биосферы: 1)в значительном кол-ве содержится жидкая вода. 2) на нее падает поток солнечной энергии. 3)проходит поверхность раздела м/у вещ- вами наход-ся в 3-х фазах. Все это нужно для активного обмена вещ-вом и энергией, в котором большую роль играют организмы. Часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящем называют необиосферой . Древнюю биосферу относят кпалеобиосфере – безжизненное скопление орг-х вещ-ва (нефть, газ).

18)Биосфера как глобальная экосистема. Основные свойства биосферы.

Биосфера состоит из абиотической и биотической части.

1)Абиотич. часть – Почва и подстилающие ее породы; Атмосферный воздух; Водная среда.

2)Биотич. часть – состоит из живых организмов, осуществляющих важнейшую функцию: биогенный ток атомов, благодаря своему дыханию, питанию, размножению и обеспечивая одно вещ-во м/увсеми частями биосферы.

В основе биогенного тока лежат 2 признака:

1)стремление к максимальному проявлению, к всюдности жизни. Всюдность жизни обязана приспособляемости организмов.

2)обеспечение выживания организмов, что увеличивает саму биогенную миграцию.

Основные сферы биосферы:

1)биосфера – централизованная система. Центральным звеном явл-ся живое вещ-во.

2)биосфера- открытая система. Ее сущ-ие невозможна без поступления энергии.

3)биосфера- саморегулирующая система на оказанное действие оказывает противодействие.

4)биосфера-система, характеризующаяся большим разнообразием.

5)Наличие механизмов, обеспечивающих круговорот вещ-в и связанную с ним неисчерпаемость отдельных хим. элементов.

19)Состав биосферы. Живое вещ-во, его свойства и функции.

По Вернадскому биосфера включает :

1)живое вещ-во – совокупность всех живых организмов, выраженная через массу, энергию и хим. состав.

2)биогенное вещ-во, уголь, нефть и т.д.

3)косное вещ-во, в его образовании живое не участвует

4)биокосное ещ-во, создается с помощью живых организмов(почва, вода).

5)радиоактивное вещ-во.

6)космическое вещ-во.

7)рассеянные атомы

Функции живого вещ-ва:

1)энергетическая, связанная с запасанием энергии в процессе фотосинтеза и передача его по цепям рассеиванием

2)газовая-способность изменять и поддерживать опр. газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3)окислит.- восстановительная- интенсификация процессов окисления благодаря обогащению среды кислородом и восстановления в случаях разложения орг. вещ-в.

4)констрационная- способность организмов концентрировать в своем теле рассеянные элементы по сравнению с окр. средой.

5)деструктивная-состоит в разложении минерализации мертвого органич. вещ-ва и горных пород и вовлечение образовавшихся минералов биохимич. круговорот вещ-в.

6)средообразующая– состоит в трансформации физико-хим-х параметров среды в условиях благоприятных для организмов.

20. Эволюция биосферы – ноосфера.

С появлением человеческого общества, под влиянием которого в современных условиях происходит дальнейшая эволюция биосферы, приводит к изменению качественного состава самой биосферы, к ее переходу в ноосферу. Под ноосферой понимают сферу взаимодействия природы и общества, в котором разумная деятельность людей становится главным, определяющим фактором развития. Название «ноосфера» происходит от греч. «ноос» — разум и таким образом обозначает сферу разума. Понятие ноосферы ввел в 1927 г. французский ученый-математик Э. Леруа, подразумевая под ним современную геологическую стадию развития биосферы.

В. И. Вернадский, оценивая роль человеческого разума и научной мысли, делает следующие выводы.

1. Ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу, в которой он живет.

2. Это проявление изменения биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли.

3. Это изменение биосферы происходит независимо от человеческой воли, стихийно, как природный естественный процесс.

4. А так как среда жизни есть организованная оболочка планеты — биосфера, то вхождение в нее в ходе ее геологически длительного существования нового фактора ее изменения — научной работы человечества — есть природный процесс перехода биосферы в новую фазу, в новое состояние — ноосферу.

5. В переживаемый нами исторический момент мы видим это более ясно, чем могли видеть раньше. Здесь вскрываются перед нами «законы природы». Новые науки — геохимия и биогеохимия —дают возможность впервые выразить некоторые важные черты процесса математически.

Выводы о том, что биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т. е. сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы «человек — природа», получили название закона ноосферы В. И. Вернадского.

21)Физико-химические процессы при фотосинтезе и хемосинтезе. Сходства и различия.

Первичное орг. вещ-во возникает благодаря фотосинтезу и хемосинтезу. Фотосинтез – эндоэнергетич-ий процесс, при котором накапливается энергия в орг-ом вещ-ве засчет преобразования энергии фотонов в энергию хим. связей. На фотосинтезе тратится не более 5 % энергии солнца. Под действием солнечного света в клетке листа освобождается 1 е из молекулы хлорофилла. Который далее взаимод-ет с молекулой АДФ, в результате молекула АДФ получает дополнит. энергию для присоед-я неорганического фосфата с образованием АТФ. АТФ – основной энергоноситель в живом организме. Там же образуется кислород из молекул воды. В 1887 Хемосинтез открыл Виноградский. Это синтез орг. вещ-ва с помощью бактерий или бактериальный фотосинтез. Протекает также как фотосинтез, но донором водорода служит Н2S ,либо Н2, поэтому выделение кислорода не происходит. Сходства фотосинтеза и хемосинтеза: 1)образуется орг-ое вещ-во. 2)поглощение углек. газ. Различия: 1)в фотосинтезе образуется кислород, в хемосинтезе нет. 2)при хемосинтезе обр-ся какое-либо вещ-во (S,NO2,Fe).

22)Автотрофы. Гетеротрофы. Продуценты. Редуценты. Консументы.

Главными связями, поддерживающими целостность экосистем яв-ся пищевые или трофические, т.е. образуется цепь последовательной передачи вещ-ва и эквивалентные ему энергии от одних организмов к другим. Все организмы делят на 2 группы: автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы используют неорганические источники для своего сущ-я и создают орг. материю из неорг. Это фотосинтезирующее земное растение суши, сине-зеленые водоросли.

Гетеротрофы- потребляют только готовое орг. вещ-во. Это грибы, животные, человек. Гетеротрофы, потребляющие мертвую органику наз. Сапрофиты( грибы, дрожжи). Паразиты- способны жить и развиваться внутри или на поверхности тела животного или растения. Функции у всех организмов разные .Различают 1)продуценты-создают первичное орг. вещ-во, которым питаются все остальные организмы. Это автотрофы. 2)консументы- организмы, потребляющие орг. вещ-во. 1)порядок – растительноядные. 2)порядок – плотоядные. 3)порядок – плотоядные, питающиеся консументами 2-го порядка. 3)редуценты- организмы, разлагающие мертвое орг. вещ-во до минерального. Возвращают вещ-ва в неживую природу. Остатки остальных вещ-в мелкие частицы всех звеньев цепи наз. детритом. Организмы, питающиеся детритом – детритофаги – мелкие животные. Черви, бактерии. Взаимосвязанный ряд трофических уровней- место каждого звена в цепи. Взаимосвязанный ряд трофических уровней- ряд питания. Главное св-во цепи питания –осуществление биологического круговорота вещ-в и высвобождение запасенного в вещ-ве орг. энергии т.е. передача ве-ва и энергии с одного трофического уровня на другой. Пищевые цепи могут быть разные :1)короткие 2)длинные 3)неполные. Когда отсутствует одно из звеньев. Экосистема с более длинными цепями хар-ся повышенной надежностью и более интенсивным круговоротом вещ-в.

23. Два вида трофических цепей. Трофическая структура экосистем. Трофические сети.

Различают 2 вида трофич. цепей : 1)пастбищные или цепи выедания. Начинают с поедания фотосинтезирующих организмов. 2)детритные или цепи разложения. Начинаются с остатков отмерших животных . У многих животных пищевые связи представляют не простую цепь, а разветвленную сеть.

Пищевая (трофическая) сеть – сплетение пищевых цепей в сложном сообществе.

Пищевая (трофическая) цепь – последовательность переноса энергии в экосистеме.

Трофическая структура. Виды, входящие в состав экосистемы, связаны между собой пищевыми связями, так как служат объектами питания друг для друга.

Пищевые цепи состоят, как правило, из трех - пяти звеньев, например: растения овцы человек; растения кузнечики ящерицы орел; растения насекомые лягушки змеи орел.

Линейные пищевые цепи - большая редкость в природе. Как правило, пищевые цепи в экосистеме тесно переплетаются. Совокупность пищевых связей в экосистеме образует пищевые сети, в которых многие консументы служат пищей нескольким членам экосистемы. В то же время некоторые животные могут принадлежать сразу к нескольким трофическим уровням, так как питаются и растительной, и животной пищей, то есть являются всеядными (например, медведь).

24)Правило 10-ти %. Экологические пирамиды.

Часть вещ-ва и энергии в процессе питания теряются. В среднем, каждое последующее звено в цепи содержит вещ-ва и энергию примерно в 10 раз меньше. Чем предыдущее- Правило 10-ти %. Поэтому, трофическую цепь можно изобразить в виде экологич. пирамиды: кол-во энергии продукции, биомасс или численности орг-мов на каждом трофич. уровне изображают в виде прямоугольников в одном и том же масштабе. Основания- первый уровень или продуценты, а последующие образуют этажи и вершину пирамиды. Различают 3 типа эк. пирамид: 1)пирамида энергии продукции показывает измен. Энергии или первичной продукции на последовательных трофич. условиях. Кол-во энергии на каждом последующем меньше, чем на предыдущем.; 2)пирамида биомассы. Характеризуют массу живого вещ-ва. Для сухопутных экосистем суммарная масса растений превышает массу всех травоядных. А их масса всю массу хищников. Для водных экосистем пирамида биомасс перевернута.; 3)пирамида чисел (отражает численность организмов на каждом уровне). Все 3 типа пирамид отражают энергетические отношения в экосистеме.

  1. Пирамиды численности - показывают количество особей на каждом уровне. Такие пирамиды удобны тем, что для их создания требуется только подсчет особей. Подчиняются закономерности Элтона: количество особей от продуцентов к консументам неуклонно уменьшается. Неудобство этих пирамид в том, что могут возникать перевернутые пирамиды в цепях паразитов. 

  2. Пирамиды биомассы - показывают общую массу особей на каждом уровне на данный период. Такие пирамиды составлять труднее, и они тоже могут быть перевернутыми, т.к. одинаковое количество биомассы разных видов может синтезировать различное количество энергии. 

  3. Пирамиды энергии - отображают скорость синтеза энергии на каждом трофическом уровне. Они являются фундаментальными пирамидами, т.к. не бывают перевернутыми, но для их составления требуется много данных

экологические%20пирамиды

Закон пирамиды энергий(правило 10%):каждый последующий трофический уровень ассимилирует не более 10% энергии предыдущего.

25)Энергетика экосистем. Первичная и вторичная продукции. Продуктивность экосистем. Биомасса.

Трофическая цепь в биогеоценозе есть цепь энергетическая. Одно из важнейших свойств организмов –способность создавать орг. вещ-в, называемое продукцией. Различают первичную продукцию- продукция растений. Вторичная- продукция животных и орг. вещ-во прошлых эпох. Любое кол-во вещ-ва эквивалентно некоторому кол-ву энергии. Существует опр. закономерности природы.

Первична продуктивность(Р) – скорость образования продукции растениями – продуцентами.

Вторичная продуктивность – это прирост масс гетеротрофов за единицу времени для каждого троф-го уровня рассчитывается отдельно.

Энергия дыхания – это основная часть энергии усвоенный консументом с пищей которая расходуется на поддержание жизнедеятельности: движение, поддержание температуры тела (примерно 12-20 % у растительноядных ,75 % у плотоядных). Расходуется на жизнь и обеспечение.

Энергия прироста - это часть энергия переходит в тело организма потребителя вместе с увелич-щейся массой.

Энергия продуктов выделения – часть энергии, кот.не усваивается и выводится в окруж. среду вместе с продуктами жизнедеятельности.

Скорость образования продукции орг-го вещ-ва на единицу площади или объема хар-т продуктивность экосистем (Р).

Какую-то часть продукции растения тратят на дыхание. Дыхание - процесс окисления, в результате которого как бы «сгорает» накопленное при фотосинтезе орг. вещ-во. 1)аэробное 2)анаэробное 3)брожение. Если с первичной продуктивности Р вычесть часть вещ-ва, израсходованного на дыхании R , то получается чистая первичная продуктивность. Вторичная продуктивность создается гетеротрофами за счет чистой первичной продуктивности автотрофов.

Биомасса – вся живая орг. масса, которая содержится в экосистеме, в независимости от того, за какой период она образовалась и накопилась.
  1   2   3   4   5   6


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации