ВОПРОСЫ ПО ЭКОЛОГИИ К РУБЕЖНОМУ КОНТРОЛЮ ПО МОДУЛЮ 1
- Все связано со всем (все что происходит в одной части экосистемы, оказывает влияние и на другие)
- Все должно куда-то деваться(отходы)
- Природа знает лучше (пр. река Темза)
- Ни что не дается даром (за все надо платить)
2. Какие геологические оболочки Земли входят в состав биосферы? Что такое граница Мохоровичича? Какова доля различных типов вод в гидросфере.
Гидросфера , атмосфера , литосфера
Граница Мохоровичича (сокращённо Мохо) — нижняя граница земной коры, Поверхность граница раздела между земной корой и мантией Земли;
- Океан – 94%
- Пресная вода 6% (подземные воды – 4 %; ледники и снега – 2 %; 0,03% - реки озера ручьи)
Миграция химических элементов на земной поверхности биосферы осуществляется или при непосредственном участии живого вещества, или протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом.
- Косное вещество – геологические образования, не созданные живыми организмами
- Живое вещество – вся совокупность биологической массы живых организмов на Земле
- Биокосное вещество – комплексы тесно взаимодействующих элементов живого и косного вещества, например почва
- Биогенное вещество – геологические породы, созданные в результате жизнедеятельности живых существ (известняки, песчаники, железные руды, каменный уголь, нефть)
- Первая функция - газовая. Большинство газов верхних горизонтов планеты порождено жизнью. Подземные горючие газы - продукты разложения органических веществ растительного происхождения, ранее захороненных в осадочных толщах. Наиболее распространенным является болотный газ (метан). Основные газы атмосферы Земли - азот и кислород имеют биогенное происхождение.
- Вторая функция - концентрационная. Организмы накапливают в своих телах многие химические элементы(Углерод, водород - нефть, кальций остатки живого, фосфор – кости позвоночных и тд).
- Третья функция - окислительно-восстановительная. В процессе своей жизнедеятельности и после своей гибели организмы, обитающие в разных водоемах, регулируют кислородный режим и тем самым создают условия, благоприятные для растворения или же осаждения ряда металлов с переменной валентностью (V,Mn,Fе).
- Четвертая функция - биохимическая. Эта функция связана с ростом, размножением и перемещением живых организмов в пространстве. Размножение приводит к быстрому распространению живых организмов.
- Пятая функция - биогеохимическая деятельность человека. Она охватывает все возрастающее количество вещества земной коры для нужд промышленности, транспорта, сельского хозяйства и бытовых потребностей человека
6. Какая часть атмосферы входит в состав биосферы и почему? Что такое озоновый экран и от чего он защищает, условия образования, где находится?
Биосфера включает в себя нижнюю часть атмосферы (тропосферу, в ней есть жизнь), всю гидросферу и верхнюю часть литосферы.
На высоте 20..30км находится озоновый слой, где под воздействием высокочастотного ультрафиолетового излучения молекула кислорода О2 раскалывается на атомы, и в результате взаимодействия с молекулами кислорода образуется озон О3. Озоновый слой защищает от ультрафиолетового излучения с длиной волны до 300нм. У населения вызывает рак, заболевания кожи т др.
ТАП- Термоактивные примеси или термодинамически активные примеси (переменные составные части атмосферы, способные влиять на состояние воздуха и распределение по атмосфере притоков тепла.)
Парниковый эффект – это повышение температуры поверхности земли по причине нагрева нижних слоев атмосферы скоплением парниковых газов.
Гипотеза Геи – все живое на планеты Земля со всеми неживыми веществами (костное) образуют самодостаточную систему.
9. Какие защитные поля и экраны Земли Вы знаете? Каковы условия их образования? От чего они защищают?
- Озоновый слой (условие - 1% О2) – от жесткого ультрафиолета
- Электромагнитное поле земли (взаимообратное движение внутреннего и внешнего ядер) – от солнечных ветров
Общая закономерность влияния факторов среды на жизнедеятельность организмов заключаются в наличии летальных зон устойчивости, оптимальных зон и зон угнетения для каждого организма
PS
Общие закономерности действия экологических факторов: В связи с чрезвычайным разнообразием экологических факторов различные виды организмов, испытывая их влияние, отвечают на него по-разному, тем не менее, можно выявить ряд общих законов (закономерностей) действия экологических факторов. Остановимся на некоторых из них.
- Закон оптимума
- Закон экологической индивидуальности видов
- Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора
- Закон неоднозначного действия
Предел выносливости - граница, за пределами которой существование организма невозможно. Для всех организмов и для каждого вида существуют свои границы по каждому экологическому фактору отдельно, т. е. разная величина толерантности (выносливости). Эврибионты имеют широкую экологическую амплитуду, стенобионты -узкую.
Таким образом, для каждого вида растений или животных существуют оптимум, стрессовые зоны, пределы устойчивости или выносливости и летальные зоны для каждого экологического фактора среды.
Зоны оптимума для различных видов неодинаковы. Организмы, выдерживающие большие вариации значений действующего фактора без существенных изменений процессов жизнедеятельности, относятся к группе эврибионтов, а организмы с узким пределом выносливости по отношению к этому же фактору называются. Свойство организмов адаптироваться к тому или иному диапазону зону факторов среды называется экологической пластичностью или экологической валентностью. Чем шире диапазон значении экологического фактора, в пределах которого данный организм может существовать, тем больше его экологическая пластичность.
Любой фактор является лимитирующим, если он приближается к пределу устойчивости (температура, влажность)
Закон Либиха – (наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения) в общей системе веществом которое находится в Min количестве определяется высота урожая и его устойчивость во времени
Лекция
- Наземные: Свет, температура, влажность
- Водные: свет, температура, соленость и газы
Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов в биосфере, их ареалы.
Лимитирующими факторами в наземных экосистемах являются также температура, вода, свет и биогенные (жизненно важные) элементы, такие, как фосфор, азот, сера, кальций, магний, йод и др.
14. Закон толерантности Шелфорда. Виды взаимодействия факторов среды при совместном влиянии на организмы?
Закон толерантности Шелфорда: Любой живой организм имеет генетически определенные верхний и нижний пределы устойчивости(толерантности) к любому экологическому фактору.
Виды воздействия экологических факторов на организмы. Экологические факторы оказывают на живые организмы воздействия разного рода. Они могут являться:
- раздражителями, которые способствуют появлению приспособительных (адаптивных) физиологических и биохимических изменений (зимняя спячка, фотопериодизм);
- ограничителями, изменяющими географическое распространение организмов из-за невозможности существования в данных условиях;
- модификаторами, которые вызывают морфологические и анатомические изменения организмов;
- сигналами, свидетельствующими об изменениях других факторов среды.
Под экологическим фактором понимают любой элемент или свойство среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы
Классификация:
А) Абиотические - факторы неживой природы, или физикохимические факторы)
Б) Биотические - факторы живой природы (Влияние одних организмов на другие)
В) Антропогенные – факторы, обусловленные человеческой деятельностью. Среди них выделяют антропогенные факторы прямого действия (охота, вырубка лесов) и антропотехногенные (процессы урбанизации территорий)
По направлению действия:
А) Направленного действия – обычно изменяются в одном направлении (потепление и похолодание, зарастание водоемов)
Б) Неопределенного действия – антропогенные факторы, действие которых изменяется в зависимости от их концентрации или интенсивности воздействия
По лекции
Биотические факторы.
взаимоотношения между всеми живыми организмами делятся на два фактора: гомотипические и гетеротипичпские
Биотические факторы – совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие. Среди биотических обычно выделяют группы факторов, обусловленных влиянием:
- животных организмов – зоогенные факторы
- растительных организмов – фитогенные факторы
- человека – антропогенные факторы
Гетеротипические реакции – взаимоотношения между особями разных видов, обитающих в одном биоценозе. Влияние, которое оказывают друг на друга два или более видов, живущих вместе, может быть нейтральным(нейтрализм), благоприятным(симбиоз, мутуализм), или неблагоприятным(хищничество, паразитизм, межвидовая конкуренция и др.).
Нейтрализм – взаимоотношения между видами, занимающими одну территорию, но почти не оказывающими влияние друг на друга(Лоси и белки, проживающие в одном лесу).
- Хищники – животные, питающиеся другими животными организмами
- Паразиты – на всех стадиях своего развития существуют за счет органического вещества, получаемого от других организмов, и обитают или на поверхности(эктопаразиты) или на внутренних органах(эндопаразиты) других организмов, являющихся хозяевами.
- Симбиоз - тип взаимоотношений организмов разных систематических групп, благоприятных для их роста и выживания.
19. Какие формы экологических взаимоотношений отрицательно сказываются на обоих взаимодействующих видах?
См. пред. вопрос. (Межвидовая конкуренция)
Не в лекции
К гомотопическим реакциям кроме группового и массового эффектов относится еще одна форма взаимодействия между особями одного вида — внутривидовая конкуренция. Различают две основные формы конкуренции— прямую и косвенную. Прямая конкуренция, или интерференция, осуществляется путем прямого влияния особей друг на друга, например при агрессивных столкновениях между животными или при выделении токсинов (аллелопатия) у растений и микроорганизмов. Косвенная конкуренция не предполагает непосредственного взаимодействия между особями. Она происходит опосредованно — через потребление разными животными одного и того же ресурса, который обязательно должен быть ограниченным.
Лекция
- Групповой эффект –объединение живых организмов в определённые группы по численности, такие, что если их будет меньше, они не выживут
- Массовый эффект – при достижении большого количества организмов эти организмы прекращают своре размножение
Для каждого вида существует оптимальный размер группы и оптимальная плотность популяции; как перенаселенность, так и недонаселенность оказывают неблагоприятное влияние.
Победителем в конкурентной борьбе оказывается тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим видом, а следовательно, и бОльшую приспособленность к условиям окружающей среды.
Фотосинтез — это процесс синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии света.
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 (сахар) + 6O2 — 674 ккал
Хлорофилл и другие пигменты поглощают энергию, сосредоточенную в диапозоне длин волн 400…500 нм(синяя часть спектра) и 610…690 нм ( красная часть спектра)
На световой стадии происходит фотолиз воды (разложение молекул воды под действием света до атомов водорода и молекул кислорода) и образуются универсальные переносчики энергии в клетках – органические молекулы АТФ.
В темновую фазу проходит ряд последовательных реакций, которые не требуют наличия света. В результате этих реакций молекулы углекислого газа вовлекаются в цикл Кальвина(восстановления углекислоты при фотосинтезе) и образуется органическое вещество клетки с использованием ранее накопленной энергии в молекулах АТФ.
Почти вся энергия, получаемая поверхностью Земли, исходит от Солнца. Солнце излучает в космическое пространство громадное количество энергии. На верхней границе атмосферы Земли солнечная радиация составляет около 2 кал/см2 в мин (так называемая солнечная постоянная). Баланс солнечной радиации: из 100%. 42% отражаются в космическое пространство, 15%-нагревание атмосферы, 43% достигает поверхности Земли, 27%-прямая, 16%- рассеянная.(из 43% 50% в виде света , 49% - инфракрасное , 1% - УФ )
Первичная продукция — в экологии величина, характеризующая прирост количества органического вещества, образованного за определённое время автотрофными организмами (например, зелеными растениями, или цианобактерями) из простых неорганических компонентов.