Шпаргалка по "Экологии"

Этот закон был установлен американским ученым В.Шелфордом в 1913 году. Он формулиру- 
ется следующим образом: «Лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору, а в конкретной ситуации тот из них, который ближе к пределам толерантности». Для успешного применения этого закона следует учитывать ряд вспомогательных принципов. 
Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий диапазон в отношении другого фактора. 
2.Проблема границ в экологии. Пределы жизни в биосфере.

Границы биосферы как глобальной экосистемы (верхняя и нижняя) определяются наличием благоприятных для организмов абиотических факторов: температуры, воды, состава газов, элементов минерального питания

Верхний предел биосферы ВИ Вернадский назвал лучевой есть верхняя граница  жизни в атмосфере ограничена интенсивной концентрацией ультрафиолетовой радиации, а физическим пределом распространения  жизни в атмосфере является в  озоновый экран, который поглощает  большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, хотя основная часть живых существ концентрируется на высоте 1 - 1,5 км Следовательно, верхний предел биосферы проводят на высоте примерно 20-25 км от поверхности Земли - именно там свободный кислород под действием солнечной радиации превращается в озон 03, который образует экран и отображает губительны для живых организмов космические випроминюв Ання и частично ультрафиолетовое излучение На таких высотах еще наблюдается наличие живых организмов: бактерий, спор грибов, простейших Во время запусков геофизических ракет в стратосферу на в исоти 85 км в пробах воздуха было обнаружено споры микроорганизмов в латентном (спящем) состоянии из-за слишком неблагоприятных условий существованияування.

Нижняя граница биосферы называют термической, поскольку она обусловлена ??наличием высоких температур ее проводят на суше в среднем на глубине 3-3,5 км от земной поверхности, то есть там, где температура подземных емных вод и горных пород в литосфере превышает 100 °.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Билет 18

1.Ресурсы биосферы, принципы классификации.

Под ресурсами понимают любые источники  и предпосылки необходимы людям  материальных благ, которые можно  реализовать при существующих технологиях  и социально-экономических отношениях.

Исчерпаемые:возобновляемые, относительно возобновляемые, невозобновляемые(полезные ископаемые).

Неисчерпаемые :солнечная энергия, энергия воды, энергия течения, энергия земных недр.

Животные ресурсы  - одни из важных биологических ресурсов, национальное и мировое достояние. Играет большое  средообразующее значение, обеспечивает плодородие почв, чистоту вод, опыление цветковых растений.

Растительные ресурсы играют важную роль для людей, животных . Зеленые  растения являются  первоисточником  существования и развития жизни  на земле.Процесс фотосинтеза.Рстения участвуют в формировании газового соства атмосферы,  в образовнии гумуса почв. Особеносью биологичесеих ресурсов является то , что они способны к быстрому восстановлению за период от нескольки лет ло нескольких десятков лет.

2Живое вещество биосферы и  его функции

Термин "живое вещество" введён в литературу В. И. Вернадским, под которым он понимал совокупность всех живых организмов, выраженную через массу, энергию и химический состав. Жизнь на Земле – самый выдающийся процесс на её поверхности, получающий живительную энергию Солнца и вводящий в движение едва ли не все химические элементы таблицы Менделеева.

По современным оценкам, общая  масса живого вещества в биосфере составляет около 2400 млрд. тонн Масса живого вещества поверхности континентов в 800 раз превышает биомассу Мирового океана. На поверхности континентов растения резко преобладают по своей массе над животными. В океане  мы наблюдаем обратное соотношение. 93,7 % биомассы моря приходится на долю животных. Это связано главным образом с тем, что в морской среде существует наиболее благоприятные условия для питания животных. Мельчайшие растительные организмы, составляющие фитопланктон и обитающие в освещенной зоне морей и океанов, быстро поедаются морскими животными и, таким образом, переход органических веществ из растительной формы в животную резко сдвигает биомассу в сторону преобладания животных.

К основным уникальным особенностям живого вещества, обусловливающим его  высокую преобразующую деятельность, можно отнести:

1. Способность быстро занимать свободное пространство, что связано как с интенсивным размножением, так и со способностью организмов интенсивно увеличивать поверхность своего тела или образуемых ими сообществ (всюдность жизни).

2. Движение не только пассивное (под действием силы тяжести), но и активное. Например, против течения воды, силы тяжести, движения воздушных потоков.

3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти(включение в круговороты), сохраняя при этом высокую физико-химическую активность.

4. Высокая приспособительность(адаптация) к различным условиям и в связи с этим освоение не только всех сред жизни (водной, наземно-воздушной, почвенной), но и крайне трудных по физико-химическим параметрам.

5. Феноменально высокая скорость протекания химических реакций. Она на несколько порядков значительнее, чем в неживой природе. Об этом свойстве можно судить по скорости переработки вещества организмами в процессе жизнедеятельности. Например, гусеницы некоторых насекомых перерабатывают за день количество вещества, которое в 100 – 200 раз превышает вес их тела.

6. Высокая скорость обновления живого вещества. Подсчитано, что в среднем для биосферы она составляет около 8 лет (для суши 14 лет, а для океана, где преобладают организмы с коротким периодом жизни – 33 дня).

7. Разнообразие форм, размеров и химических вариантов, значительно превышающее многие контрасты в неживом, косном веществе.

8. Индивидуальность (в мире нет одинаковых видов и даже особей).

Все перечисленные и другие свойства живого вещества обусловливаются концентрацией  в нём больших запасов энергии. В.И. Вернадский отмечал, что по энергетической насыщенности с живым веществом  может соперничать только лава, образующаяся при извержении вулканов 

Функции живого вещества. Всю деятельность живого вещества в биосфере можно, с определённой долей условности, свести к нескольким основополагающим функциям, которые позволяют значительно дополнить представление о его преобразующей биосферно-геологической деятельности.

1. Энергетическая. Эта одна из важнейших функций связана с запасанием энергии в процессе фотосинтеза, передачей её по цепям питания и рассеиванием в окружающем пространстве.

2. Газовая – связана со способностью изменять и поддерживать определённый газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3. Окислительно-восстановительная – связана с ростом под влиянием живого вещества интенсивности процессов как окисления и восстановления.

4. Концентрационная – способность организмов концентрировать в своём теле рассеянные химические элементы, повышая их содержание на несколько порядков, по сравнению с окружающей средой, а в теле отдельных организмов – в миллионы раз. Результат концентрационной деятельности – залежи горючих ископаемых, известняки, рудные месторождения и т.п.

5. Деструктивная – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как самих остатков органического вещества, так и косных веществ. Основной механизм этой функции связан с круговоротом веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют низшие формы жизни – грибы, бактерии (деструкторы, редуценты).

6. Транспортная – перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Часто такой перенос осуществляется на колоссальные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных.

7. Средообразующая. Эта функция в значительной мере представляет результат совместного действия других функций. С ней, в конечном счете, связано преобразование физико-химических параметров среды. Эту функцию можно, рассматривать в широком и более узком планах. В широком понимании результатом данной функции является вся природная среда. Она создана живыми организмами, они же и поддерживают в относительно стабильном состоянии её параметры практически во всех геосферах. В более узком плане средообразующая функция живого вещества проявляется, например, в образовании и сохранение почв от разрушения (эрозии), в очистке воздуха и вод от загрязнений, в усилении питания источников грунтовых вод и т. п.

8. Рассеивающая функция, противоположная концентрационной. Она проявляется через трофическую (питательную) и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов при разного рода перемещениях в пространстве, смене покровов.

9. Информационная функция живого вещества выражается в том, что живые организмы и их сообщества накапливают информацию, закрепляют её в наследственных структурах и передают последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

Несмотря на огромное разнообразие форм, всё живое вещество физико-химически едино. И в этом состоит один из основных законов всего органического мира – закон физико-химического единства живого вещества. Из него следует, что нет такого физического или химического агента, который был бы гибелен для одних организмов и абсолютно безвреден для других. Разница лишь количественная – одни организмы более чувствительны, другие менее, одни приспосабливаются быстрее, другие медленнее. При этом приспособление идёт в ходе естественного отбора, т.е. за счёт гибели тех индивидов, которые не смогли адаптироваться к новым условиям.

 

 

 

 

 

 

 

 

Билет17

1.Принципы экологической классификации организмов.     

Современная систематика растений и животных построена на основе единственного  главного критерия – степени родства организмов. При этом внешние особенности видов, относимых к одной группе, часто могут сильно различаться. Так, например, паразит крабов саккулина, напоминающая бесформенный, набитый половыми продуктами мешок с сильно разветвленной в теле хозяина сетью тяжей, внешне совершенно не похожа на сидячих, обладающих раковинами морских желудей и морских уточек, хотя все они относятся к одному отряду усоногих раков. О родстве этих видов говорит глубокое внутреннее сходство, прослеживаемое па первых этапах развития особей. 
     В экологии разнообразие и разноплановость способов и путей адаптации к среде создают необходимость множественных классификаций. Используя какой-либо единственный критерий, нельзя отразить все стороны приспособленности организмов к среде. Экологические классификации отражают сходство, возникающее у представителей самых разных групп, если они используют сходные пути адаптации. Например, если мы классифицируем животных по способам движения, то в экологическую группу видов, передвигающихся в воде реактивным путем, попадут такие разные по систематическому положению животные, как медузы, головоногие моллюски, некоторые инфузории и жгутиковые, личинки ряда стрекоз и др. В основу экологических классификаций могут быть положены самые разнообразные критерии: способы питания, передвижения, отношение к температуре, влажности, солености среды, давлению и т. п. Разделение всех организмов на эврибионтных и стенобионтных по широте диапазона приспособлений к среде представляет пример простейшей экологической классификации. 
     Другой пример – разделение организмов на группы по характеру питания. Автотрофы – это организмы, использующие в качестве источника для построения своего тела неорганические соединения. Гетеротрофы – все живые существа, нуждающиеся в пище органического происхождения. В свою очередь, автотрофы делятся на фототрофов и хемотрофов. Первые для синтеза органических молекул используют энергию солнечного света, вторые – энергию химических связей. Гетеротрофов делят на сапрофитов, использующих растворы простых органических соединений, и голозоев. Голозои обладают сложным комплексом пищеварительных ферментов и могут употреблять в пищу сложные органические соединения, разлагая их на более простые составные компоненты. Голозои делятся на сапрофагов (питаются мертвыми растительными остатками), фитофагов (потребителей живых растений), зоофагов (нуждающихся в живой пище) и некрофагов (трупоядных животных). В свою очередь, каждую из этих групп можно подразделить на более мелкие, имеющие свою специфику в характере питания. 
     Иначе можно построить классификацию по способу добывания пищи. Среди животных выявляются, например, такие группы, как филътраторы (мелкие рачки, беззубка, кит и др.), пасущиеся формы (копытные, жуки-листоеды), собиратели (дятлы, кроты, землеройки, куриные), охотники на движущуюся добычу (волки, львы, мухи-ктыри и т. п.) и целый ряд других групп. Так, несмотря на большое несходство в организации, одинаковый способ овладения добычей приводит у львов и мух-ктырей к ряду аналогий в их охотничьих повадках и общих чертах строения: поджарости тела, сильному развитию мускулатуры, способности развивать кратковременно большую скорость и т. п. 
     Экологические классификации помогают выявлять возможные в природе пути приспособления организмов к среде.

2.Свойства биостромы(биогеосферы)

Биогеосфера - это особый, насыщенный жизнью слой биосферы, характеризующийся наиболее плотной концентрацией организованных в биоценозы живых существ, образующих во взаимодействии с окружающей средой элементарные биокосные системы — биогеоценозы и биогидроценозы.

Последние в совокупности и составляют не вполне однородную, местами прерывистую, сложную по составу и структуре  биокосную оболочку сухопутного и водного сектора земного шара.

Границы биогеосферы

На суше верхняя граница биогеосферы определяется в основном высотой растительного покрова с охватом находящейся в постоянном газообмене с живыми существами воздушной прослойки до 20— 30 м над его поверхностью, а нижняя — глубиной проникновения в почву и подпочву корневых систем ценозообразующих растений и почвообитающих животных и микроорганизмов.

В условиях водной среды мощность биогеосферы местами достигает глубины в 380—400 м., хотя наибольшее сосредоточение жизни наблюдается в поверхностном слое воды до глубины в 20—30, реже— 100 м.

биогеосфера — это биокосные системы, структурно и функционально взаимосвязанные, но находящиеся на разных ступенях иерархической лестницы.  При этом биогеосфера, как более общее целое, имеет свойства, которые отсутствуют у составляющих ее отдельно взятых биогеоценозов. В то же время биогеоценозы сохраняют свою относительную самостоятельность, т. е. некоторую степень автономности.

Биогеосфера — хотя и прерывистая, но все же общепланетарная биокосная система, а потому она играет весьма важную роль ; выполнении глобальных функций биосферы в целом. В биогеосфере преимущественно осуществляются: а) фиксация энергии олнечной радиации и преобразование ее в различные формы земнюй потенциальной энергии; б) создание и накопление на поверхности Земли и в ее недрах биогенного вещества в виде органических и органоминеральных образований; в) создание биокосного веществав процессе взаимодействия живого и неживого на Земле; г) преобразование структуры и химического состава верхних слоев земной коры, а также химического состава подземных вод атмосферного происхождения.

В пределах биогеосферы протекает эволюция органического мира, а также развитие человека и человеческого общества, которое в настоящее время становится главной деятельной силой в биосфере.

В биогеосфере, с одной стороны, идет естественные эволюционные процессы, ведущие к возрастанию ее устойчивости по мере развития, а с другой, благодаря все увеличивающимся масштабам и интенсивности хозяйственного воздействия вооруженного современной техникой человеческого общества на различные стороны биогеосферы, возникает опасность нарушения установившихся в результате длительной эволюции относительно устойчивых динамических процессов природноего равновесия. В связи с этим перед человечеством возникает целый ряд весьма важных и неотложных глобального характера теоретических научных и практических народнохозяйственных проблем и задач по устранению негативных форм воздействия на биогеосферу и разработке научных основ регулирования и управления ею в интересах современного населения и грядущих людских поколений.