Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Литотрофы и органотрофы
|
|
Гипотеза образования Земли и ее внутреннее строение.
Земля образовалась приблизительно 4, 6 млрд. лет назад, из холодного газа пылевого облака, вследствие взрыва Земли 1-го поколения. Скорость частиц пылевого облака составляло -100 000 км*с, с = 3*10м/с.
Столкновение частиц облака под действием гравитации солнца, вызвали их нагрев, после чего начался процесс гравитационной дифференциации вещества. Тяжёлые элементы опустились вниз и образовали ядро Земли. В определённый момент размеры Земли стали такие, что газы, выделявшиеся на поверхности из недр, стали удерживаться и образовалась атмосфера.
Внутреннее строение Земли:
1. Земная кора (слой А) -верхняя оболочка Земли
2. Мантия Земли, распространяющаяся до глубин 2900 км. В ее пределах по сейсмическим данным выделяются: верхняя мантия глубиной до 400 км и нижняя мантия - до глубины 2700
3. Ядро Земли, подразделяемое: на внешнее ядро - в пределах глубин 2900-4980 км; переходную оболочку - от 4980 до 5120 км и внутреннее ядро- до 6971 км.
2. Гипотеа образования жизни на земле. Уровни организации жизни.
Суть гипотезы Опарина заключается в следующем: зарождение жизни на Земле — длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. Произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических процессов.
Уровни организации жизни на Земле:
молекулярный,
клеточный,
органно-тканевой,
организменный,
популяционно-видовой,
биогеоценотический,
биосферный
3. Классификация живых организмов по типу питания.
Автотрофы
Автотрофы (от греческих слов autos — сам и trophe — пища) — живыеорганизмы, синтезирующие органические соединения из неорганических.
Фототрофы
Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет, называются фототрофами.
Хемотрофы
Хемотрофы — организмы, получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций, окисляя химические соединения, богатые энергией — хемосинтеза (как неорганические — например молекулярный водород, серу, так и органические — углеводы, жиры, белки, парафины и более простые органические соединения) (некоторые бактерии)
Гетеротрофы
ГЕТЕРОТРОФЫ, организмы, существующие за счёт использования готовых органических веществ, синтезированных автотрофами.
Миксотрофы
Организмы со смешанным питанием неорганическими и органическими веществами. К миксотрофам относятся имеющие хлорофилл жгутиковые
Литотрофы и органотрофы
Литотрофы- организмы, дла которых донорами электронов являются неорганические вещества.
Органотрофы- организмы, для которых донорами электронов являются органические вещества.
4. Метаболические процессы в живых организмах
Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием - метаболизм (обмен веществ).
Катаболизм (энергетический обмен, диссимиляция) – совокупность реакций, приводящих к образованию простых веществ из более сложных (гидролиз полимеров до мономеров и расщепление последних до низкомолекулярных соединений углекислого газа, воды, аммиака и др. веществ). Катаболические реакции идут обычно с высвобождением энергии.
Анаболизм (пластический обмен, ассимиляция) – понятие, противоположное катаболизму: совокупность реакций синтеза сложных веществ из более простых (образование углеводов из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза, реакции матричного синтеза). Для протекания анаболических реакций требуются затраты энергии.
Энергетический обмен. По отношению к свободному кислороду организмы делятся на три группы: аэробы, анаэробы и факультативные формы.
Аэробы (облигатные аэробы) – организмы, способные жить только в кислородной среде (животные, растения, некоторые бактерии и грибы).
Анаэробы (облигатные анаэробы) – организмы, неспособные жить в кислородной среде (некоторые бактерии).
Факультативные формы (факультативные анаэробы) – организмы, способные жить как в присутствии кислорода, так и без него (некоторые бактерии и грибы).
5. Предмет изучения задачи и методы экологии
Экология (греч. oikos — жилище, местопребывание, logos — наука)— биологическая наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания.
Объектами экологии являются преимущественно системы выше уровня организмов, т. е. изучение организации и функционирования надорганизменных систем: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов(экосистем) и биосферы в целом.
Главная же теоретическая и практическая задача экологии — раскрыть общие закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу.
Для решения этих глобальных проблем и прежде всего проблемы интенсификации и рационального использования, сохранения и воспроизводства ресурсов биосферы экология объединяет в научном поиске усилия ботаников, зоологов и микробиологов, придает эволюционному учению, генетике, биохимии и биофизике их истинную универсальность.
6. Экологические факторы и их классификация
Абиотические факторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют:
§ климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.);
§ эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.);
§ орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря);
§ гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.);
§ химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды);
§ пирогенные (воздействие огня).
2. Биотические факторы — совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.). К биотическим факторам относятся:
§ фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду);
§ зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду).
3. Антропогенные факторы отражают интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы. К таким факторам относятся все формы деятельности человека и человеческого общества.
7. Экологические биотические факторы среды: антагонистичесикие, неантагонистичесике.
Биотические факторы — формы воздействия организмов друг на друга как внутри вида, так и между различными видами.
хищничество — антагонистические взаимоотношения паразитов и хищников со своими жертвами поддерживают численность популяции одних и других на определенном относительно постоянном уровне, что имеет большое значение в выживании видов.
паразитизм — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред
конкуренция — антагонистические отношения между организмами (видами), связанные борьбой за пищу, самку, место обитания и другие ресурсы (суслики или овцы)
мутуализм (взаимовыгодный симбиоз +; +) — совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов.
комменсализм (0; +) — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения.
протокооперация (кооперация) — это полезные взаимоотношения организмов, когда они могут существовать друг без друга, но вместе им лучше. Например, рак-отшельник и актиния, акулы и рыбы-прилипалы.
8. Абиатические факторы среды:
Абиотические факторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют:
§ климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.);
§ эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.);
§ орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря);
§ гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.);
§ химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды);
§ пирогенные (воздействие огня).
9. Экологическая валентность, лимитирующий фактор, толерантность, устойчивость, пластичность.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ВАЛЕНТНОСТЬ [лат. valentia сила] — характеристика (величина) способности вида существовать в разнообразных условиях среды, диапазон адаптированности (толерантности, приспособленности) вида к тем или иным условиям среды.
Лимитирующий фактор (фактор Либиха) – любое условие, приближающееся к пределу толерантности. Его отсутствие или наличие в концентрации выше или ниже нормы делают невозможным существование организмов вида в данных условиях.
Толерантность – способность переносить изменения дозы фактора, его отклонением от оптимума характеризуется степень экологической приспособленности или его экологическая изменчивость по отношению к среде обитания.
Пластичность- степень (амплитуда) приспособляемости организмов или их сообществ к воздействиям факторов природной окружающей среды.
10. Экология популяций, ареал, статические и динамические показатели популяции.
АРЕАЛ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ — Регион, где вид может обитать в связи с наличием подходящих для него условий вне зависимости от того, где расположен этот регион и отделен ли он непреодолимыми для вида преградами
При описании популяции и ее аналитическом изучении используются обычно две группы количественных показателей. Одни— статические — характеризуют состояние популяции в какой-то определенный момент времени. Другие — динамические — характеризуют процессы, протекающие в популяции за некоторый промежуток времени. К статическим показателям относятся общая численность (или поголовье) и плотность (число особей, приходящееся на единицу пространства) популяции, а также различные характеристики популяционной структуры (возрастной, размерной, половой и др.). Следует подчеркнуть, что сами по себе статические показатели постоянством не отличаются. Во времени они меняются и порой очень значительно, но интенсивность этих изменений оценивается уже другими — динамическими — показателями
11. Кривые выживания. Экологическая стратегия выживания. Регуляция численности популяции.
КРИВАЯ ВЫЖИВАНИЯ- график, показывающий, как по мере старения снижается численность особей одного возраста в популяции.Различают 3 осн. типа К. в., между к-рыми возможны все переходы. Кривая I соответствует популяции, большинство членов к-рой доживает до возраста, близкого к максимально возможному д.чя данного вида; характерна для популяций нек-рых крупных млекопитающих. Кривая II отражает равную вероятность гибелиособей в любом возрасте и свойственна мн. природным популяциям птиц и пресмыкающихся. Кривая III соответствует очень высокой смертности в раннем возрасте, а для особей, переживших этот период, вероятность смерти низка. Такая кривая характерна для мн. растений, беспозвоночных и рыб, у к-рых осн.гибель приходится на ранние стадии развития. Данные, служащие для построения К. в., используются также вдемографич. таблицах (таблицах выживания).
Комплекс свойств популяции, направленных на повышение вероятности выживания и оставление потомства, называется экологической стратегией выживания. Это общая характеристика роста и размножения. Сюда входят темпы роста особей, время достижения половозрелости, плодовитость, периодичность размножения и т.д.
r-стратеги (r-виды, r-популяции) – популяции из быстро размножающихся, но менее конкурентоспособных особей.
К-стратеги (К-виды, К-популяции) – популяции из медленно размножающихся, но более конкурентоспособных особей.
Регуляция – это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию, совершающийся под влиянием факторов, сила действия которых определяется плотностью популяции.
12. Экология сообществ, биоценоз, видовая, пространственная и экологическая структуры биоценоза.
Биоценоз — совокупность популяций растений, животных и микроорганизмов. Место, занимаемое биоценозом, называется биотоп. Видовая структура биоценоза охватывает все проживающие в нем виды. Пространственная структура включает вертикальную структуру — ярусы и горизонтальную — микроценозы и микроассоциации. Трофическую структуру биоценоза представляют продуценты, консументы и редуценты.
Ярус - совместно произрастающие группы видов растений, различающиеся по высоте и положению в биоценозе ассимилирующих органов (листья, стебли, подземные органы — клубни, корневища, луковицы и т.п.). Как правило, разные ярусы образованы разными жизненными формами (деревьями, кустарниками, кустарничками, травами, мхами). Наиболее четко ярусность выражена в лесных биоценозах
Продуценты (от лат. producens — производящий) — организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды и двуокиси углерода) все необходимые для жизни органические вещества, используя солнечную энергию (зеленые растения, цианобактерии и некоторые другие бактерии) или энергию окисления неорганических веществ (серобактерии, железобактерии и др.).
Консументы (от лат. consumo — потребляю), или потребители, — гетеротрофные организмы, которые питаются готовым органическим веществом.
Редуценты (от лат. reducens, reducentis — возвращающий, восстанавливающий) — организмы, разрушающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганические вещества, а их, в свою очередь, усваивают другие организмы (продуценты).
13. Место обитания и экологическая ниша. Типы связей и взаимоотношений между организмами.
Экологическая ниша - это положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды.
1. Трофические связи - пищевые связи, при которых один вид питается другим: либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо продуктами жизнедеятельности.
2. Топические связи - взаимоотношения, связанные с местообитанием. Например, конкуренция за место питания, размножения, гнездостроительства.
3. Форические связи - взаимоотношения, связанные с участием одного вида в распространении другого. Например, рыбы-прилипалы прикрепляются к акулам или черепахам и используют их в качестве " транспорта".
4. Фабрические связи - взаимоотношения, при которых один вид использует для своих сооружений другие организмы или их остатки. Птицы используют для строительства гнезд различные растения, пух, шерсть и другой строительный материал биологического происхождения.
1) мутуализм - взаимовыгодные отношения между видами (+; +). Примеры мутуалистических, или симбиотических, взаимоотношений
- деревья - грибы;
2) комменсализм - одностороннее использование одним видом другого без вреда для последнего (+; 0).
- рыбы-прилипалы на акулах или черепахах;
3) нейтрализм - независимое существование видов, при котором виды не приносят друг другу ни вреда, ни пользы (0; 0);
4) аменсализм - взаимодействие видов, при котором один не получает ни вреда, ни пользы, а для другого это взаимоотношение отрицательно. Светолюбивые растения, растущие под елью, испытывают угнетение, а для ели это взаимоотношение безразлично (-; 0);
5) конкуренция - форма экологических взаимоотношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих видах (-; -).
6) хищничество и паразитизм - одностороннее использование одним видом (хищник, паразит) другого (хозяин), при котором первый уничтожает или эксплуатирует другого (+; -).
14. Экологические системы. Понятие биоценоз, биотоп, биогеоценоз, экосистема. Гомеостаз экосистемы.
Экосистема - совокупность совместно обитающих организмов и неживых компонентов среды обитания, при взаимодействии которых совершается полный биотический круговорот с участием продуцентов, консументов, редуцентов.
Биоценоз- совокупность живых организмов (животных, растений, микроорганизмов), существующих на относительно однородном по условиям жизни участке среды обитания.
БИОТОП однородный по условиям жизни для определенных видов растений или животных, или же для формирования определенного биоценоза участок территории.
БИОГЕОЦЕНОЗ однородный участок земной поверхности с определённым составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) компонентов, объединённых обменом вещества и энергии в единый природный комплекс.
ГОМЕОСТАЗ ЭКОСИСТЕМЫ –способность экосистемы к авторегуляции при изменении условий среды.
15. Пищевые цепи и сети.
Пищевой цепью называется перенос энергии, заключенной в растительной пище, через ряд организмов в процессе их поедания друг другом.
Пастбищная цепь (цепь выедания) - может рассматриваться как процесс синтеза и трансформации органического вещества, например, зеленое растение растительноядное животное хищник.
Детритная цепь (цепь разложения) - представляет собой процесс поэтапной деструкции и минерализации органических веществ, например,
Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетены. Они составляют так называемые пищевые сети.
16. Типы круговоротов веществ в природе. Биологический, геологический, антропогенный.
Круговорот веществ – многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли. Круговорот веществ осуществляется при непрерывном поступлении (потоке) внешней энергии Солнца и внутренней энергии Земли.
Геологический круговорот (большой круговорот веществ в природе) – круговорот веществ, движущей силой которого являются экзогенные и эндогенные геологические процессы.
Биологический (биогеохимический) круговорот (малый круговорот веществ в биосфере) – круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов. В отличие от большого геологического малый биогеохимический круговорот веществ совершается в пределах биосферы.
Антропогенный круговорот (обмен) – круговорот (обмен) веществ, движущей силой которого является деятельность человека. В нем можно выделить две составляющие: биологическую, связанную с функционированием человека как живого организма, и техническую, связанную с хозяйственной деятельностью людей (техногенный круговорот).
17. 
Круговорот углерода в природе.
Элементарный углерод находится в постоянном движении. Газообразный диоксид углерода (С02) сперва превращается в простые сахара путем фотосинтеза в зеленых растениях. Они расщепляются (при дыхании) и поставляют организму энергию, причем С02 снова возвращается в атмосферу Животные, питающиеся растениями, при метаболизме также преобразуют сахара и выделяют С02. Геологические процессы оказывают влияние на баланс углерода в масштабах земного шара: углерод исключается из кругооборота, когда накапливается в таких ископаемых, как уголь, нефть и газ. И наоборот, большие количества диоксида углерода выделяются в атмосферу при сжигании этих горючих материалов.
18. 
Круговорот кислорода в природе.
Кислород попадает в атмосферу главным образом в результате процесса фотосинтеза, в котором участвует это-о-два. Важным источником кислорода является атмосфера Земли. Часть кислорода образуется в верхних частях атмосферы вследствие диссоциации воды под действием солнечного излучения. Часть кислорода выделяется зелеными растениями в процессе фотосинтеза с аш-два-о и это-в-два. В свою очередь атмосферное это-о-два образуется в результате реакций горения и дыхания животных. Атмосферное о-два расходуется на образование озона в верхних частях атмосферы, окислительные процессы выветривания горных пород, в процессе дыхания животных и в реакциях горения. Преобразование в-два в це-о-два приводит к выделению энергии, соответственно, на превращение это-о-два в о-два энергия должна расходоваться. Эта энергия оказывается Солнцем. Таким образом, жизнь на Земле зависит от циклических химических процессов, возможных благодаря попаданию солнечной энергии.
19. 
Круговорот азота в природе.
Круговорот азота в биосфере носит весьма своеобразный и замедленный характер. Фиксация азота в живом веществе осуществляется ограниченным количеством живых существ. Отдельные микроорганизмы, содержащиеся в почве и верхних слоях Мирового океана, способны расщеплять молекулярный азот (N2) и использовать его атомы для построения аминогрупп белков (-NH2) и других органических соединений. Атмосферный азот поглощается азотфиксирующими бактериями, некоторыми видами сине-зеленых водорослей. Они синтезируют нитраты, которые становятся доступными для использования другими растениями биосферы. Биофиксация азота осуществляется некоторыми бактериями в симбиозе с высшими растениями в почвах (например, клубеньковыми бактериями, живущими на корнях бобовых растений). После своей гибели растения и животные возвращают азот в почву, откуда он поступает в состав новых поколений растений и животных.
20. 
Круговорот фосфора в природе.
Растения поглощают PO43- из водного раствора и включают фосфор в состав различных органических соединений, где он выступает в форме так называемого органического фосфата. По пищевым цепям фосфор переходит от растений ко всем прочим организмам экосистемы. При каждом переходе велика вероятность окисления, содержащего фосфор соединения в процессе клеточного дыхания для получения организмом энергии. Когда это происходит, фосфат в составе мочи или ее аналога вновь поступает в окружающую среду, после чего снова может поглощаться растениями и начинать новый цикл.
21. Круговорот серы в природе.
Сера поступает на земную поверхность в результате вулканической деятельности в виде SO2, SO3, H2S, кроме того, воды некоторых источников содержат сероводород. Но основную роль в круговороте серы играют биологические процессы, вызываемые микроорганизмами при разложении растительных и животных остатков. При гниении белков, в составе которых имеются содержащие серу аминокислоты (цистин, цистеин, метионин), и разложении растительных эфирных масел образуется сероводород и немного меркаптана. Сероводород образуется также при восстановлении солей серной, сернистой и серноватистой кислот сульфатвосстанавливающими (десульфофицирующими) бактериями.
Сероводород сам по себе не усваивается растениями, а, следовательно, и животными, напротив, он ядовит для них. Особая группа серобактерий окисляет сероводород. В результате этого окисления образуются сернокислые соли. Сернокислые соли хорошо усваиваются растениями. В растениях сера этих солей вновь идет на синтез соединений, содержащих серу.
22. 
Круговорот воды в природе.
Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот. Если же водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, круговорот становится значительно сложнее. В этом случае часть осадков испаряется и поступает обратно в атмосферу, другая - питает реки и водоемы, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот.
1. Экологическая пирамида и ее типы. Сукцессии.
Экологическая пирамида - способ графического отображения соотношения различных трофических уровней в экосистеме. Может быть трех типов:
1 ) пирамида численности - отражает численность организмов на каждом трофическом уровне;
2) пирамида биомассы - отражает биомассу каждого и трофического уровня;
3) пирамида энергии — показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень в течение определенного промежутка времени.
Экологическая пирамида – количество растительного вещества, служащего основой для питания, в несколько раз больше общей массы растительноядных животных, а масса каждого из последующих звеньев пищевой цепи меньше предыдущего
Сукцессия - последовательная смена экосистем, преемственно возникающих на определенном участке земной поверхности. Обычно сукцессия происходит под влиянием процессов внутреннего развития сообществ, их взаимодействия с окружающей средой. Длительность сукцессии составляет от десятков до миллионов лет
2. Классификация природных экосистем, наземные, пресноводные, морские.
К морским экосистемам относятся открытый океан (пелагическая), воды континентального шельфа (прибрежные воды), регионы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством) и эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек..)
К пресноводным экосистемам относятся лентические (стоячие воды): озера, пруды и т.д., лотические (текучие воды): реки, ручьи и т.д., заболоченные угодья: болота и болотистые леса.
В наземных экосистемах можно выделить: тундру (арктическую и альпийскую), хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степь умеренной зоны, тропические гарсленд и саванну, пустыню (травянистую и кустарниковую), вечнозеленый тропический дождевой лес.
3. Антропогенные экосистемы. Агроэкосистемы и урбосистемы.
Урбосистемы (урбанистические системы) - искусственные экосистемы, возникающие в результате развития городов. Представляют собой сосредоточение населения, жилых зданий, промышленных, бытовых, культурных объектов.Существование урбосистем поддерживается за счет агроэкосистем, энергии горючих ископаемых и атомной промышленности.
Агроэкосистемы – искусственно созданные человеком экосистемы с целью производства сельскохозяйственной продукции (поля, сады, пастбища, огороды, теплицы, парники, лесные полосы, живые изгороди и т.д.)В них, так же, как в естественных сообществах, имеются продуценты (культурные растения и сорняки), консументы (насекомые, птицы, мыши и т.д.) и редуценты (грибы и бактерии и т.д.)
4. Понятие биосферы, состав, строение и границы.
Биосферой называют совокупность всех живых организмов нашей планеты и те области геологических оболочек Земли, которые заселены живыми существами и подвергались в течение геологической истории их воздействию.
Живые организмы неравномерно распространены в геологических оболочках Земли: литосфере, гидросфере и атмосфере (рис. 1). Поэтому биосфера сейчас включает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы.
5. Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы.
Ноосфера – сфера разума, высшая стадия развития биосферы, когда разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором ее развития.
По убеждению В.И. Вернадского, биосфера вступает в новую стадию своего развития – стадию ноосферы. На этой стадии человек разумный выступает как геохимическая сила невиданного масштаба. Особенность этой силы – ее разумность.
6. Атмосфера как часть биосферы. Структура атмосферы. Газовый состав. Изменение давления и температуры над поверхностью земли.
Атмосфе́ ра — газовая оболочка, окружающая планету Земля, одна из геосфер.
Линия Кармана
Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.
Состав:
Азот — 78%
Кислород — 21%
Инертные газы — 0, 94%
Углекислый газ — 0, 03%
Пары воды и примеси — 0, 03%.
7. Стратификация атмосферы. Инверсия. Ветры. Облака. Трансконтинентальный перенос примесей и загрязняющих веществ.
Стратификация атмосферы - распределение температуры воздуха по высоте, характеризуемое вертикальным градиентом температуры g [1°/100 м]. В тропосфере температура падает с высотой в среднем на 0, 6° на каждые 100 м, т. е. grad=0, 6°/100 м. Но в каждый отдельный момент grad может отклоняться от этой средней величины, по-разному над каждым местом и в каждом слое тропосферы, причём иногда весьма значительно.
Инверсия - (атмосферная) - смещение охлажденных слоев воздуха вниз и скопление их под слоями теплого воздуха, что ведет к снижению рассеивания загрязняющих веществ и увеличению их концентрации в приземной части атмосферы.
Ве́ тер — поток воздуха в горизонтальном направлении. На Земле ветер является потоком воздуха, который движется преимущественно в горизонтальном направлении; на других планетах он является потоком свойственным этим планетам атмосферных газов.
Облака́ — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли.
8. Гидросфера как часть биосферы. Физические и химические свойства воды. Подземные воды. Почвенные воды. Атмосферная влага. Антропогенное воздействие на атмосферу.
Гидросфера представляет собой всю водную оболочку Земли. Она включает в себя океаны, моря, реки, озера и даже влажность воздуха. Девяносто семь процентов воды земли находятся в океанах. Оставшиеся три процента — пресная вода; три четверти пресной воды пребывает в твердом состоянии в форме льда.
Физические св-ва: При таянии льда его плотность увеличивается (с 0, 9 до 1 г/см³).
При нагревании от 0 °C до 3, 98 °C вода сжимается.
Вода обладает высокой температурой и удельной теплотой плавления (0 °C и 333, 55 кДж/кг), температура кипения (100 °C) и удельная теплота парообразования (2250 КДж/кг).
Высокая теплоёмкость жидкой воды. Высокая вязкость. Высокое поверхностное натяжение. Отрицательный электрический потенциал поверхности воды.
Химические: Кислотно-щелочное равновесие воды.
Подзе́ мные во́ ды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.
Почвенные воды- вода, скопившаяся в грунте на известной глубине от поверхности, питающая обыкновенные колодцы и вытекающая, в виде родников и ключей, в оврагах и долинах.
Атмосферная влага - это вода, находящаяся в газообразном состоянии, входящая в состав воздуха.
Антропог возд на гидр: Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам, рано или поздно загрязняющие вещества из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов.
9. Литосфера как часть биосферы и внутреннее строение Земли.
Литосфера – это твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Мощность литосферы составляет в среднем от 70 до 250 км.
| Земная кора “литос” - камень Литосфера “сфера” - шар |
Мантия – “покрывало”
t  C +2000 С t C плавления железа +1539 С
давление = 1, 3 млн.атм.
твердая-магний
пластичная-железо
раскаленная-кремний
|
| Ядро
t С +4000 С +5000 С t С кипения железа +3000 С
давление = 3, 6 млн.атм.
железо
кремний
|
10. Педосфера как часть биосферы. Химический и органический состав почвы. Гумус, почвообразование.
Педосфера - часть биосферы; почвенный покров Земли
Наиболее распространенные элементы почвы — кислород (49%), кремний (33%), алюминий (7, 13%), железо (3, 80%), углерод (2, 0%), кальций (1, 37%), калий (1, 36%), натрий (0, 63%), магний (0, 63%), азот (0, 10%).
Органическое вещество почвы состоит из сложного комплекса соединений: неразложившихся и находящихся на различных стадиях разложения органических остатков высших и низших растений, микроорганизмов и животных, обитающих в почве, а также из специфических соединений, которые отсутствовали в первичных органических остатках. Эти специфические органические соединения представляют важнейшую часть почвы — гумус. Он составляет 60-90% органического вещества почвы.
Почвообразование - превращение коры выветривания любых горных пород или верхнего слоя осадочной горной породы в почву под влиянием факторов почвообразования: материнская порода, климат, растительный и животный мир, рельеф, геологический возраст территории, хозяйственная деятельность человека.
11. Нормирование и контроль загрязнения почв. Эрозия почв и методы борьбы с ней.
Основные загрязнители почвы: 1) пестициды (ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3) отходы и отбросы; роизводства; 4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; 5) нефть и нефтепродукты.
Эрозия почв (от лат. Eros — разъедание) — разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными. К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов).
В – ТРАНСЛОКАЦИОННЫЙ показатель почвы – характеризует переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений (расшифровывается как транслокация веществ);
МА – МИГРАЦИОННЫЙ показатель АТМОСФЕРЫ – характеризует переход химических веществ из почвы в атмосферу;
МВ – МИГРАЦИОННЫЙ ВОДНЫЙ показатель – характеризует переход химических веществ в подземные грунтовые воды и водоемы;
ОС – ОБЩЕСАНИТАРНЫЙ показатель – характеризует влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы, т.е. микробиоценоз почвы.
К основным агротехническим мероприятиям в районах, подверженных водной эрозии, относятся обработка почвы и посев поперек склонов или по горизонталям; размещение культур сплошного посева и пропашных чередующимися полосами;
Для борьбы с ветровой эрозией применяют безотвальную обработку почвы с оставлением на ее поверхности стерни и растительных остатков;
Для борьбы с ирригационной эрозией необходимо проводить тщательную планировку полей, закреплять берега оросительных каналов, проводить поливы по горизонталям, шире применять дождевание, подпочвенное орошение и т. д.
Гидротехнические мероприятия предусматривают урегулирование поверхностного стока на данной территории путем создания инженерно-технических сооружений.
12. Четыре экологических закона в виде афоризмов.
· Всё связано со всем - в законе отражён экологический принцип холизма (целостности), он основан на законе больших чисел. Всё должно куда-то деваться - закон говорит о необходимости замкнутого круговорота веществ и обеспечения стабильного существования биосферы.
· Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами.
· Ничто не даётся даром - закон говорит о том, что каждое новое достижение неизбежно сопровождается утратой чего-то прежнего
· Все должно куда-то деваться.
13. Экология человека, Потребности человека и их биологические причины. Причины и последствия роста численности человека. Экология и здоровье человека. Факторы риска. Доминирующие факторы риска в современном обществе.
Экология человека — наука о взаимоотношении человека со средой обитания в различных аспектах (экономическом, техническом, физико-техническом, социально-психологическом) и призвана определить оптимальные условия существования человека, включая допустимые пределы его воздействия на окружающую среду.
Потребности человека делятся на несколько групп:
• элементарные потребности: пища, одежда, жилище, воздух, вода;
• вторичные потребности в конкретных вещах и условиях при возможности их выбора;
• псевдопотребности, т.е. потребности в предметах роскоши и следовании каким-то привычкам.
Фактор риска – общее название факторов, не являющихся непосредственной причиной определенной болезни, но увеличивающих вероятность ее возникновения.:
-социально-экономический фактор (в зависимости от степени социально-экономического развития стран выделяют различия на уровне общественного здоровья);
-фактор природной среды (климатические условия, природные ресурсы, экология);
-биологические и психологические факторы (наследственность, стрессоустойчивость, поведение, ----адаптационные качества, темперамент, конституциональные признаки).
14. Критические качества питьевой воды и их обеспечение.
15. Экологические аспекты проблемы народонаселения. Предполагаемые пути решения.
Особой проблемой при взаимоотношениях человека, общества и природы в современную эпоху является проблема народонаселения, которая в будущем будет становиться все актуальнее и актуальнее и в конечном итоге станет главной проблемой человечества.
Выделяются две главные причины данного явления:
· высокоорганизованное техногенное общество требует от человека много сил (получение образование, работа) и не оставляет их на семью и детей, во многих семьях Запада стало традицией обходиться минимумом детей – двумя, часто одним;
· граждане государств, находящихся в процессе становления реформ, в силу бедности, социальной незащищенности, трудностей жизни стараются либо вообще не заводить детей, либо ограничиваться их минимумом.
Чтобы избежать этого, человечество должно решить две проблемы:
· сбить темпы роста населения в Азии и Африке (поскольку в странах Запада наблюдается отрицательная динамика и они, наоборот нуждаются в росте населения), осуществлять там государственную политику контроля за рождаемостью, поощрения малодетных семей;
· искать новые способы увеличения возможности Земли прокормить и обеспечить человечество, раздвигать (отодвигать) «порог перенаселенности» (от 60 до 100 млрд. и дальше).
16. Понятие природопользование и охрана природы. Принципы рационального природопользования и охраны природы.
Охрана природы (окружающей природной среды) – система международных, государственных и общественных мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и охрану природных ресурсов, и улучшение состояния природной среды в интересах удовлетворения материальных и культурных потребностей как существующих, так и будущих поколений людей.
Природопользование (как практическая деятельность человека) – использование природных ресурсов в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества.
Природопользование (как наука) – область знаний, разрабатывающая принципы рационального (разумного) природопользования.
Рациональное природопользование – хозяйственная деятельность человека, обеспечивающая экономное использование природных ресурсов и условий, их охрану и воспроизводство с учетом не только настоящих, но и будущих интересов общества.
Важными принципами рационального использования природных ресурсов являются:
1) изучение ресурсов.
2) организация мониторинга состояния природных ресурсов;
3) совершенствование технологий добычи, транспортировки и переработки ресурсов, предусматривающее их максимальное использование.
4) повышение урожайности в сельском хозяйстве на освоенных территориях, строгое соблюдение норм и назначения при использовании минеральных удобрений и пестицидов;
17. Экономика природопользования и ее основные задачи.
Экономика природопользования – раздел экономики, изучающий главным образом вопросы экономической (в ряде случаев и внеэкономической) оценки природных ресурсов и ущербов от загрязнения среды.
Задачи экономики природопользования следующие:
1. Экономическая (и внеэкономическая) оценка природных ресурсов.
2. Определение экономического (и внеэкономического) ущерба, наносимого народному хозяйству в результате нерационального природопользования, и величины затрат, необходимых для ликвидации его последствий.
3. Выбор наиболее эффективных вариантов использования природных ресурсов и природоохранной деятельности, оценка абсолютной и относительной эффективности природоохранных затрат.
4. Разработка экономических методов управления природоохранной деятельностью, материального стимулирования охраны окружающей среды.
18. Государственные органы охраны окружающей среды.
Государственные органы управления и контроля в области охраны окружающей среды подразделяются на две категории: органы общей и специальной компетенции. К государственным органам общей компетенции относятся Президент, Федеральное Собрание, Государственная Дума, Правительство, представительные и исполнительные органы власти субъектов Федерации, муниципальные органы. Эти органы определяют основные направления природоохранной политики, утверждают экологические программы, обеспечивают экологическую безопасность, устанавливают правовые основы и нормы в пределах своей компетенции и т.д. Наряду с охраной окружающей природной среды государственные органы этой категории ведают и другими экологическими вопросами, входящими в круг их полномочий. Государственные органы категории специальной компетенции подразделяются на комплексные, отраслевые и функциональные.
19. Ресурсы окружающей среды. Классификация ресурсов. Законодательство об охране земельных ресурсов и, флоры и фауны.
Природные ресурсы (естественные ресурсы) - элементы природы, часть всей совокупности природных условий и важнейшие составляющие природной среды, которые употребляются (или могут быть использованы) при данном уровне развития производительных сил для ублажения разнообразных потребностей общества и публичного производства.
Природная (генетическая) классификация - классификация природных ресурсов по природным группам: минеральные (полезные ископаемые), водные, земельные (в т.Ч. Почвенные), растительные, животного мира, климатические, ресурсы энергии природных действий. Частенько ресурсы растительного и животного мира объединяют в понятие биологические ресурсы.
2. Экологическая классификация природных ресурсов базирована на признаках исчерпаемости и возобновимости запасов ресурсов.
3. Хозяйственная, когда природные ресурсы классифицируют на разные группы с точки зрения возможностей хозяйственного использования
Международно-правовое сотрудничество государств в защите флоры и фауны связано в первую очередь с исчезающими и редкими видами, с мигрирующими видами животных, с охраной природы в конкретных регионах. Это — наиболее быстро развивающаяся сфера природоохраны. Выделяется ряд конкретных направлений сотрудничества в данной сфере, каждое из которых включает группу договоров
20. Понятие ареала, заказника, заповедника, национального парка, ботанического сада. Правовой режим особо охраняемых природных территорий. Правовой режим экологически неблагополучных территорий.
Ареа́ л (от лат. area: область) — область распространения таксона, например, вида.
Зака́ зник — охраняемая природная территория, на которой (в отличие от заповедников) под охраной находится не весь природный комплекс, а некоторые его части: только растения, только животные, либо их отдельные виды, либо отдельные историко-мемориальные или геологические объекты.
Заповедник - Особо охраняемая территория или акватория, полностью или частично исключённая из хозяйственного использования в целях сохранения природных комплексов, охраны видов животных и растений, а также наблюдения за природными процессами;
Национа́ льный парк — это территория, где в целях охраны окружающей среды ограничена деятельность человека.
Ботани́ ческий сад — территория, на которой с научно-исследовательской, просветительной и учебной целью культивируются, изучаются и демонстрируются растения разных частей света и различных климатических зон.
Ооп т: Правовой режим различных особо охраняемых природных территорий отличается специфическими чертами, с учетом которых можно выделить его несколько основных видов: абсолютно заповедный, относительно заповедный, смешанный (дифференцированный).
Абсолютно заповедный режим означает полное изъятие природного комплекса или объекта из хозяйственного и рекреационного использования, запрещение любого вмешательства в естественные процессы природы. Такой режим устанавливается для государственных природных заповедников и памятников природы.
Относительно заповедный режим предполагает частичное изъятие природного комплекса или объекта из хозяйственного и рекреационного использования. При этом допускается ограниченная хозяйственная и рекреационная деятельность, не противоречащая целям и задачам создания особо охраняемых природных территорий. Указанным режимом отличаются государственные заказники.
Смешанный (дифференцированный) заповедный режим сочетает в себе элементы абсолютного и относительного режимов, то есть означает полное изъятие из хозяйственного и рекреационного использования отдельных участков природной среды наряду с ограниченным рекреационным использованием охраняемой территории. Этот режим характерен для национальных и природных парков.
Экологически неблагополучными признаются территории, где в результате хозяйственной или иной деятельности произошли устойчивые отрицательные изменения окружающей среды.
Закон " Об охране окружающей природной среды" называет два вида экологически неблагополучных территорий: зоны чрезвычайной экологической ситуации и зоны экологического бедствия.
21. Что есть загрязнение окружающей среды? Понятие токсичности.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.
ТОКСИЧНОСТЬ способность в-ва вызывать нарушения физиол. ф-ций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях-его гибель.
22. Взаимоотношения природы и общества. Парниковые газы и парниковый эффект. Возможные последствия. Киотский протокол.
Взаимодействие общества и природы как естественный и объективный процесс, необходимое условие существования человека проявляется в двух основных формах.
Парнико́ вый эффе́ кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.
Парниковые газы — газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к появлению парникового эффекта.
Глобальные последствия: Изменение частоты и интенсивности выпадения осадков
Киотский протокол — международный документ, принятый в Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК). Он обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов в 2008-2012 годах по сравнению с 1990 годом.
|
|