31)Живое вещество биосферы.Работы вернадского

Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов в биосфере, вне зависимости от их систематической принадлежности.

Это понятие не следует путать с понятием «биомасса», которое является частью биогенного вещества.

Термин введён В. И. Вернадским^[1].

  1. В. И. Вернадский — русский ученый, создатель учения о биосфере как об особой оболочке Земли. Основоположник биогеохимии, которая изучает химию Земли и химию живого, их взаимосвязи Вернадский о ведущей роли живого вещества в преобразовании биосферы, о ноосфере. Необходимость изучения роли и места живых организмов в целом на планете для познания присущих биосфере закономерностей.           2. Живое вещество, или биомасса, — совокупность всех живых организмов на Земле, способность живого вещества к воспроизводству и распространению на планете — причины «всюдности» жизни, ее плотности и давления, борьбы организмов за пищу, воду, территорию, воздух.           3. Постоянное взаимодействие живого вещества с окружающей средой в процессе обмена веществ: поглощение организмом различных элементов (кислорода, водорода, азота, углерода, фосфора и др.), их накопление, а затем выделение (частично при жизни и после смерти).           4. Устойчивость биосферы. Биологический круговорот — основа целостности и устойчивости биосферы. Энергия Солнца — основа биологического круговорота. Космическая роль растений — использование энергии Солнца на создание органических веществ из неорганических, распространение органических веществ и энергии по цепям питания.           5. Биогеохимические функции живого вещества: 1) газовая — в процессе фотосинтеза растения выделяют кислород, в процессе дыхания все организмы выделяют углекислый газ, клубеньковые бактерии используют атмосферный азот; 2) концентрационная — организмы поглощают различные химические элементы, накапливают их (иод — водоросли, железо, сера — бактерии); 3) окислительно-восстановительная — происходит окисление и восстановление ряда веществ с участием организмов (образование бокситов, руды, известняков); 4) биохимическая — ее проявление в результате питания, дыхания, разрушения и гниения отмерших организмов.           6. Влияние деятельности человека на круговорот веществ (химической промышленности, транспорта, сельского хозяйства и др.)- Отсутствие в биосфере механизмов, способных восстановить равновесие, нарушаемое деятельностью человека. Проблемы: озоновые дыры и возможные последствия; производство большого количества энергии, загрязнение атмосферы и возможное потепление климата; увеличение численности населения и проблемы питания.           7. Сохранение равновесия в биосфере — проблема всего человечества, необходимость ее решения. Проведение мониторинга, рациональное природопользование, сокращение норм потребления и др.

32)Динамические показатели популяции

Динамические показатели популяции — отражают процессы, протекающие в популяции на данный момент. Основные из них рождаемость, смертность, скорость роста популяции.

• Рождаемость — число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения.

• Смертность — число особей, погибших в популяции за единицу времени.

• Скорость роста популяции — изменение численности популяции в единицу времени. Зависит от показателей рождаемости, смертности, миграции и эмиграции.

Скорость роста может быть выражена в виде кривой роста популяции. Существует две модели роста популяции: J-образная и S-образная.

• J-образная кривая отражает неограниченный рост численности популяции, не зависящий от плотности популяции.

• S-образная кривая отражает рост численности популяции, зависящий от плотности популяции, при которой скорость роста популяции снижается по мере роста численности 

Рождаемость – число новых особей, появившихся в популяции за единицу времени в результате размножения. Различают максимальную рождаемость (рождаемость при отсутствии лимитирующих факторов) и фактическую рождаемость. Также различают абсолютную или общую рождаемость (отношение числа родившихся к единице времени) и удельную рождаемость (отношение числа родившихся к численности популяции за единицу времени). Естественно, что рождаемость зависит от интенсивности размножения. Смертность – величина обратная рождаемости, число особей, погибших в популяции за единицу времени от всех причин. Различают минимальную (минимально возможную) и фактическую смертность. Также различают абсолютную и удельную смертность, которые вычисляются так же, как и рождаемость.

Скорость роста популяции (рис. 3.1) – изменение численности популяции в единицу времени. При отсутствии лимитирующих факторов среды удельная скорость роста (отношение скорости роста популяции к исходной численности) называется биотическим потенциалом. Величина биотического потенциала различна у разных видов. Например, в течение всей жизни косуля производит 10 – 15 козлят, а рыба-луна свыше 3 млрд. икринок. В природе под действием лимитирующих факторов биотический потенциал никогда не реализуется полностью, он составляет разницу между рождаемостью и смертностью в популяции. Скорость роста популяции графически может быть исполнена так:

- J-образная кривая 1 отражает экспоненциальный рост численности популяции, который возможен, пока биотический потенциал реализуется полностью;

- S-образная кривая 2 отражает логистический рост численности популяции. В таких популяциях скорость роста снижается по мере роста плотности популяции.