Ekologia

1.Що вивчає екологія?

Вона вивчає взаємодію живих організмів, їх пристосування до життя один з одним. Також в екології вивчається характер зв’язку і залежності живих істот від умов їхнього існування.

2.Дати визначення екології

1866 р

3.Чому екологія на початку ХХІ століття стала однією з найважливіших наук?

4.Які області знань взаємопов’язані з екологією?

5.Що є предметом вивчення екології?

Екологія — це наука, яка вивчає відносини організмів (особин, популяцій, біоценозів і т.п.) між собою та з навколишньою неорганічною природою

6. Охарактеризувати основні етапи розвитку екології

Перший етап (стародавній) - до 1866 року. Не буде перебільшенням стверджувати, що екологія "існувала завжди". Первісна людина померла б з голоду без необхідних їй знань про поведінку й особливості дичини, якби не мала отриманого від предків і набутого самостійно досвіду "взаємовідносин з довкіллям".

Другий етап (до 30-х років XX ст., аутекологічний). Період аутекології (екології особини), виявлення закономірностей у відношеннях тварин і рослин до різноманітних абіотичних факторів, внутрішніх екологічних досліджень та визначення "екосистем".

Третій етап (1930 - 1970 рр., синекологічний). Цей етап був порівняно короткочасним і стосувався дослідження великих груп організмів (популяцій та їх об'єднань) під кутом аналізу взаємодії окремих особин і популяцій різних видів істот між собою - популяційна екологія (синекологія) - вчення про взаємодію популяцій між собою і найближчим довкіллям. Панують уявлення про переважання рівноваги у природі, пріоритет конкурентних відносин,

Четвертий етап (1970 рр. - дотепер, мегаекологічний) Домінуючим стало уявлення (сучасна парадигма) про "пов'язаність усього з усім", необхідність одночасного і якнайточнішого врахування взаємодії між собою та з речовинним довкіллям усіх видів і варіантів живого довкілля, як і змін природного середовища.

7. Які вчені внесли найбільший вклад в розвиток екології?

Ернст Геккель Чарлз Дарвін Володимир Миколайович Сукачов Карл Францович Рульє

8.Назвати розділи і напрями сучасної екології

геоекологічного, техноекологічного й соціоекологічного

9.Назвати основні екологічні проблеми сучасності

–парникового ефекту;

–кислотних дощів і озонової діри;

–утилізації відходів промисловості;

–пошуку екологічно “чистої” енергетики та екологічно “чистого” транспорту;

–дехімізації сільського господарства;

–демілітаризації планети;

1

10.Назвати практичне значення екологічних досліджень

составление коротковременного прогноза или долгосрочного прогноза, проведение экспертиз.

11.Дати визначення середовища проживання

це та частина простору, яка оточує даний організм або групу організмів і впливає на нього певним чином різними факторами.

12.Чим відрізняється абіотичне середовище від біотичного?

абіотичне це сукупність неорганічних умов (середовищних факторів) проживання організмів.(світло, температура, вода/вологість, повітря)

біотичне включаює в себе весь комплекс впливу на даний живий організм, який виникає в результаті співіснування цього організму з іншими тваринами і рослинами. — фітогенні — мікробіогенні — зоогенні — антропогенні

13.Назвати основні середовища проживання на планеті

вода

14.Чим характеризуються водне, наземно-повітряне і ґрунтове середовище

проживання?

Уназемно-повітряному середовищі достатньо світла і повітря. Проте зволоженість і температура повітря дуже різноманітні. Болотисті території мають надмірну кількість вологи, у степах її значно менше. Відчутними е добові і сезонні коливання температури.

Уводному середовищі коливання температури впродовж доби та року менші, ніж у наземно-повітряному. Це пов^язано з тим, що вода, на відміну від повітря, повільніше нагрівається й охолоджується.

Уводному середовищі світла найбільше у верхніх шарах. Тому тут поширені зелені рослини. А глибоководні тварини, наприклад деякі риби і черви, живуть на глибині кількох кілометрів. Там пануесуцільнатемрява. (Див. «Скарбничку знань, на C.196).

Мешканці водного середовища дихають киснем, розчиненим у воді. Проте його у водному середовищі значно менше, ніжу наземно-повітряному.

Особливосггі ґрунтового середовища. Хоча ґрунт — пухкий верхній шар земної поверхні, проте ґрунтове середовище більш щільне, ніж назем-но-повітряне і водне. Тут не побіжиш, не полетиш, не попливеш, у ньому практично відсутнє сонячне світло та значно менше кисню, ніж у наземно-повітряному середовищі.

До основних чинників, що роблять ґрунт середовищем життя багатьох організмів, належать: вологість, температура, повітря, що заповнює порожнини між грудочками ґрунту, наявність органічних і неорганічних речовин.

15.Яке значення має атмосфера як оболонка Землі?

Вона захищає планету від переохолодження та згубного ультрафіолдетового випромінювання Сонця.

16.Яку роль відіграють живі організми в утворенні ґрунту?

Ґрунтоутворення починається з моменту поселення живих організмів на скельних породах або продуктах їх вивітрювання. Для їх розвитку, у свою чергу, потрібна деяка кількість вологи і елементів живлення в доступній формі. Те й інше з'являється в породі в результаті її фізичного і хімічного вивітрювання. Процес перетворення породи в ґрунт безперервний, він залежить від взаємодії материнської породи з живими організмами і протікає в такий спосіб. При поселенні рослин відбувається пересування елементів живлення з товщі породи і нагромадження їх у її верхній частині. Ці процеси здійснюються під впливом кореневої системи рослин, яка проникає в глиб породи, поглинає розсіяні в ній фосфор, калій, кальцій та інші елементи живлення, перекачує їх нагору в зону максимального поширення коренів і в надземну частину. Після відмирання рослини розкладаються мікроорганізмами, а елементи що перебували в них переходять у вільний (рухомий) стан. При цьому частина елементів вимивається атмосферними опадами вниз, інша закріплюється у верхній частині породи, а третя засвоюється новими

2

поколіннями рослин. При розкладанні рослинних залишків (кореневих, наґрунтових) відбувається утворення складних органічних сполук (гумус). Гумус поступово накопичується у верхній частині породи, надаючи їй темне забарвлення і нові властивості. Одночасно з утворенням гумусу йде і процес розкладання (мінералізації) його мікроорганізмами.

17. Що таке паразитизм в природі і його значення в екології?

Паразитизм — це вид взаємозв'язків між різними видами, за якого один із них (паразит) більшменш тривалий час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та середовище існування

18. Назвати відмінності між паразитами і паразитоїдами.

Парази́т — організм, який живе за рахунок іншого організму, що називається господарем паразита. Наука, яка вивчає паразитичних червів,

називається гельмінтологією. Відмінність паразитизму від хижацтва і інших форм взаємодії організмів полягає в тому, що фізіологія паразита підпорядкована фізіології господаря, його життєвий цикл (саме його існування аборозмноження) неможливе (або сильно ускладнене) без отримання від господаря необхідних для нього біологічних ресурсів.

19.Дати визначення абіотичних і біотичних факторів

---------------

20.Назвати групи рослин по відношенню до інтенсивності освітлення

Геліофітів (світлолюбні) Сціофіти (тіньолюбні)

Тіньовитривалі (факультативні геліофітів)

21.Які фактори відносяться до фітогенних?

До фитогенным відносять чинники впливу (впливу) рослин друг на одного й довкілля. Форми відносин між рослинами різноманітні.

22.Охарактеризувати специфіку дії зоогенних факторів

Безпосередньою і відчутною формою впливу представників тваринного світу на рослини є споживання рослинної маси для харчування (фітофагія).

23.Які фактори є лімітуючими?

фактори, які при певному наборі умов навколишнього середовища обмежують будь-які прояви життєдіяльності організмів.

24.Дати визначення закону мінімуму Ю. Лібіха

1840

25.В чому полягає специфіка закону толерантності В. Шелфорда?

один з основних принципів екології, згідно з яким присутність або процвітання популяціїбудьяких організмів у даному місцезнаходженні залежить від комплексу екологічних факторів, до кожного з яких в організмі існує певний діапазон толерантності (витривалості). Діапазон толерантності по кожному фактору обмежений його мінімальним і максимальним значеннями, в межах яких тільки і може існувати організм («екологічний стандарт» виду).

26. Що таке адаптація організму?

Адаптація — це спосіб, завдяки якому живий організм відповідає на вплив навколишнього середовища. Приспособленя організму до навколишнього середовища. Одна із звичайних форм фізичної адаптації називаєтьсяакліматизацією.

27. Що таке життєві форми організму?

Біоморфа – життєва форма, що визначається систематичним становищем видів, їх формами росту і біологічними ритмами (циклічними коливаннями біологічних процесів і явищ). Морфологічний тип пристосування рослини чи тварини до основних факторів місцеперебування й певного способу життя

28. Дати визначення популяції Популяція — сукупність організмів, що займають обмежений ареал (територія поширення

якогось об'єкта або явища), мають спільне походження за фенотипом та географічно ізольовані від інших популяцій даного виду. (елементарне існування виду)

29.Дати визначення та одиниці вимірювання народжуваності і смертності популяції

Ріст популяції — співвідношення між народжуваністю і смертністю. (чисельність)

3

30. Яке місце займає популяція в ієрархії рівнів живої матерії?

----

31.Які вікові групи в популяції ви знаєте?

інвазійний нормальний, регресивний

32.Які є типи взаємовідносин між популяціями?

Нейтралізм — форма біотичних взаємовідносин, при якій співіснування двох видів на одній території не здійснює на них безпосереднього впливу та не має ні позитивних, ні негативних наслідків.

Мутуалізм — тип співіснування різних видів, від якого вони взаємно дістають користь.

Коменсалізм — вид взаємодії між двома організмами, коли один з них отримує від другого їжу чи іншу користь, не зашкоджуючи йому, але й не надаючи ніяких переваг.

Аменсалізм — форма біотичних взаємовідносин між організмами, при якій один вид пригнічує життєдіяльність іншого, але при цьому не відчуває негативного або позитивного впливу у відповідь.

Паразитизм — вид взаємозв'язків між різними видами, за яких один із них (паразит) більшменш тривалий час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та середовище існування, частково чи повністю покладаючи на нього регуляцію своїх взаємовідносин з довкіллям.

Хижацтво — явище, при якому один організм живиться органами та тканинами іншого, при цьому не спостерігається симбіотичних взаємовідносин.

Конкуренція — обидві попул

33.Чим протокооперація відрізняється від мутуалізму?

Протокооперація – коли одна популяція може використовувати спосіб існування іншої популяції.

Мутуалізм – спосіб взаємодії популяції коли один організм не може існувати без іншого.

1.Що таке нахлібництво ?

Паразитизм (від грец. parasites — нахлібник) — форма взаємостосунків організмів, що належать до різних видів і мають характер антагоніста, коли один з них (паразит) використовує іншого (господаря) як середовище існування (середовище 1-го порядку) або джерела живлення, покладаючи на нього регуляцію своїх відносин із зовнішнім середовищем (середовище 2-го порядку). У тілі представників паразитичних видів, у свою чергу, можуть мешкати паразити.

2.Які організми відносяться до хижаків?

Якщо гетеротрофи отримують готові органічні речовини від живих організмів, їх відносять до хижаків або паразитів,

3.Як пояснити відношення типу хижак-жертва?

Хижацтво - це спосіб добування їжі. Екологічна група хижаки мають цілий ряд морфоанатомічних пристосувань для нападу, умертвіння та поїдання жертви. Взаємовідносини хижакжертва найбільш доступна для спостереження і дослідження модель взаємовідносин. Знаходячись на вершині трофічного ланцюга, чисельність хижака знаходиться в певній залежності від чисельності жертви. Якщо прослідкувати криві росту чисельності хижака і його жертви, то помітним є зміщення вершини фаз максимальної чисельності хижака і його жертви.

4. Що таке ієрархія живих систем ?

Иерархия живых систем рассматривается в аспекте развития. Первичная иерархия включает организм—вид—биогеоценоз (экосистема) —биосферу. Она преобразовалась в современную,

4

несравненно более сложную иерархию, которую можно представить в виде трех рядов: (1) организменный ряд (от макромолекулы до клетки и организма), как бы продолжающийся в (2) филогенетический (от популяции до вида и высших таксонов), системы которого в известной мере подчинены (3) системам биогеоценотического ряда (от коакции до биогеоценоза и биосферы). Популяция, связующая все три ряда живых систем, подчинена и виду, и конкретному биогеоценозу, вид—системе однотипных биогеоценозов (гомоценозов). Системы каждого ряда имеют специфичные для них особенности, качественно отличающие их от систем других рядов. На гранях рядов находятся особые системы типа стай, стад, колоний. Социальная система выступает на правах самостоятельного ряда, однако она сохранила лишь некоторые черты живых систем.

5.Дати визначення основних екологічних законів

Завданням екології є пошук законів функціонування та розвитку цієї галузі об'єктивної реальності. Історично першим для екології є закон, що встановлює залежність живих систем від факторів, котрі обмежують їхній розвиток (так званих лімітуючих факторів)..

6.Що таке прискорення еволюції ?

Закон прискорення еволюції розкриває швидкість формоутворення живої речовини в процесі геологічного часу. Згідно з цим законом, високоорганізовані форми існують менший проміжок часу, ніж низько організовані. Косну речовину можна умовно вважати цілком неорганізованою субстанцією і дію закону прискорення еволюції по відношенню до неї можна вважати практично нульовою, або надто уповільненою ([2],[3]).

7.Найзагальніші закони сучасної екології

ЗАКОН ЗБЕРЕЖЕННЯ МАСИ ЗАКОН ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ

8.Що таке біоценоз?

Біогеоценоз — це угрупування різних видів мікроорганізмів, рослин, тварин, які заселяють певні місця проживання, та які стійко підтримують біогенний кругообіг речовин. Підтримка кругообігу в конкретних географічних умовах є основною функцією біогеоценозу

9.Привести приклади біоценозів

10.Що таке видова структура біоценозів?

Під видовою структурою біогеоценозу розуміють різноманітність у ньому видів і співвідношення чисельності або біомаси всіх вхідних до нього популяцій.

11.Які організми біоценозів називаються домінантними?

Види, які чисельно переважають в біоценозі над іншими називають домінантами. За кількістю домінантів біоценози можуть бути моно- і полідомінантними.

Показник домінування визначають не для всього біоценозу, а для окремих структурних угруповань, що входять до нього, зоо-, мікробофітоценоз. Крім того зооценоз і фітоценоз часто розділяють за систематичними ознаками (птахи, комахи, злаки, вересові), еколого-морфологічними (дерева, кущі, трави), або за розмірами (мікрофауна, мезофауна, ґрунти). Крім домінантів виділяють субдомінанти, другорядні і третьорядні види.

12.Що таке вертикальна структура біоценозів?

Просторову структуру біоценозу може характеризувати вертикальна ярусність. Вертикальна ярусність у рослин визначається тим, як високо над землею та чи інша рослина виносить свої фотосинтезуючі частини (тіньолюбна рослина чи світлолюбна):

Деревний ярус

5

Чагарниковий ярус

Чагарниково-трав'яний ярус

Мохово-лишайниковий ярус

Вертикальну ярусність у тварин можна розглянути на прикладі комах (можлива так само ярусність птахів, наприклад, один і той же вид птахів може проживати на різних ярусах однієї рослини):

Геобії (мешканці грунтів)

Герпетобіі (мешканці поверхневого шару)

Бріобіі (мешканці мохів)

Філлобіі (мешканці травостою)

Аеробії (мешканці вищих ярусів)

13.Що таке горизонтальна структура біоценозів?

Горизонтальна структура, або мозаїчність, біоценозу пов'язана передусім з різноманітністю підстилаючої поверхні: сухіші чи вологіші, родючіші чи пісніші місцезростання, а також потужний чи малопотужний шари ґрунту.

14.Назвати приклади продуцентів

Продуце́нты — организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических, то есть, всеавтотрофы[1]. Это, в основном, зелёные растения (синтезируют органические вещества из неорганических в

процессефотосинтеза), однако некоторые виды бактерий-хемотрофов способны на чисто химический синтез органики без солнечного света.

15.Що таке консументи?

Консументы (от лат. consumе — употреблять) — гетеротрофы, организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами(продуцентами). В отличие от редуцентов, консументы не

способны разлагать органические вещества до неорганических[1].

16.Яка роль редуцентів в біоценозі?

Редуценти (відновники) — тварини, які харчуються залишками організмів, що розкладаються (сапрофаги), і особливо непаразитуючі гетеротрофні мікроорганізми — сприяють мінералізації органічних речовин, їх переходу в стан, коли можливе їх засвоєння продуцентами.

17.Чим визначається продуктивність біоценозів?

Біомасою - загальна кількість живої речовини в деякій екосистемі.

18. В чому суть концепції екосистеми?

Екосистема об'єднує біотичні спільноти та фізичне середовище , в якій потоки енергії створюють певні біотичні структури та кругообіг речовин між живими організмами і неживою навколишнім середовищем. Головним предметом дослідження при екосистемному підході в екології стають процеси трансформації речовини та енергії між біотою і фізичним середовищем , тобто біогеохімічний кругообіг речовин в екосистемі в цілому. Це дозволяє дати узагальнену інтегровану оцінку результатів життєдіяльності відразу багатьох окремих організмів , так як за характером здійснюваних в природі біогеохімічних процесів вони більш одноманітні , ніж за своїми морфологічними ознаками і будовою . Наприклад , всі вищі рослини споживають одні й ті ж речовини , всі використовують світло і завдяки фотосинтезу утворюють близькі за складом органічні речовини і виділяють кисень.

19. Якої розмірності можуть бути екосистеми?

За масштабами екосистеми поділяються на мікроекосистеми, мезоекосистеми і глобальні екосистеми. У мікроекосистемах невеличкі, тимчасові біоценози, що називаються

6

синузіями, перебувають у обмеженому просторі. До таких екосистем належать трухляві пеньки, мертві стовбури дерев, мурашники тощо. Найбільш поширеними серед екосистем є мезоекосистеми або біогеоценози, в яких біоценози займають однотипні ділянки земної поверхні з однаковими фізико-географічними умовами і межі яких, як правило, збігаються з межами відповідних фітоценозів. Макроекосистеми охоплюють величезні території чи акваторії, що визначаються характерним для них макрокліматом і відповідають цілим природним зонам. Біоценози таких екосистем називаються біомами. До макроекосистем належать екосистеми тундри, тайги, степу, пустелі, саван, листяних і мішаних лісів помірного поясу, субтропічного і тропічного лісів, а також морські екосистеми. Прикладом глобальної екосистеми є біосфера нашої планети.

20.Привести приклади екосистем

Приклад екосистеми - ставок з живуть в ньому рослинами, рибами, безхребетними

тваринами, мікроорганізмами, складовими живу компоненту системи, біоценоз. Для ставка як екосистеми характерні донні відкладення певного складу, хімічний склад ( іонний склад, концентрація розчинених газів) і фізичні параметри ( прозорість води, тренд річних змін температури), а також певні показники біологічної продуктивності, трофічний статус водойми і специфічні умови даного водоймища. Інший приклад екологічної системи - листяний ліс в середній смузі Росії з певним складом лісової підстилки, характерною для цього типу лісів грунтом і стійким рослинним співтовариством, і, як наслідок, зі строго визначеними

показниками мікроклімату (температури, вологості,освітленості) і відповідним таким умовам середовища комплексом тваринних організмів.

21.Чи можуть бути застосовані поняття термодинамічних систем до екосистем?

Найважливіша термодинамічна характеристика організмів, екосистем і біосфери загалом

-здатність створювати й підтримувати високий ступінь внутрішньої впорядкованості, тобто стану з низькою ентропією. Низька ентропія досягається постійним і ефективним розсіюванням легко використовуваної енергії (наприклад, енергії світла чи їжі) і перетворенням її у важко використовувану енергію (наприклад, у теплову). Впорядкованість екосистеми, тобто складна структура біомаси, підтримується за рахунок дихання, яке постійно "відкачує з угруповання невпорядкованість". Таким чином, екосистеми (як і інші біологічні системи) представляють собою відкриті неврівноважені термодинамічні системи, які постійно обмінюються з зовнішнім середовищем енергією й речовиною, зменшуючи при цьому ентропію всередині себе, але збільшуючи ентропію ззовні згідно з законами термодинаміки.

22.Назвати ознаки природних екосистем.

Таким чином, для природної екосистеми характерні три ознаки:

1)екосистема обов'язково являє собою сукупність живих інеживих компонентів ((див. додаток;

2)у рамках екосистеми здійснюється повний цикл, починаючи зі створенняорганічної речовини і закінчуючи його розкладом на неорганічніскладові;

3)екосистема зберігає стійкість протягом деякого часу, щозабезпечується певною структурою біотичних і абіотичнихкомпонентів.

Прикладами природних екосистем є озеро, ліс, пустеля, тундра,суша, океан, біосфера. Як видно з прикладів, простіші екосистеми входять до більш складноорганізовані. При цьому реалізується ієрархія організації систем, в даномувипадку екологічних.

23.Як співвідноситься біогеоценоз і екосистема?

Екосистема може вмикати й кілька біогеоценозів (наприклад, біогеоценози округу, провінції, зони, почвенно-климатической області, пояса, материка, океану та біосфери в цілому). Отже, не кожну екосистему вважатимуться биогеоценозом, тоді як усякий біогеоценоз є екологічної системою.

24. Чим визначається динаміка екосистем?

ДИНАМІКА ЕКОСИСТЕМИ – зміни екосистеми (біогеоценозу) під впливом зовнішніх і внутрішніх сил. 1) Відносно зворотні і незворотні зміни угруповань, що викликаються

7

різними (як правило) не зовсім періодичними чинниками і відбуваються протягом досить тривалого (багато віків) проміжку часу (вікова Д.е.). 2) Одна з форм цикл. (періодичних) змін в угрупованнях (добові, сезонні, погодно-температурні тощо), що пов’язані із зміною пір року (сезонна Д.е.). 3) Зворотні зміни екосистем, спричинені змінними зовнішніми чинниками, з поступовим поверненням їх практично у попередній стан (добові, сезонні, погодні та відновні типи динаміки).

25. Що таке природна і антропогенна сукцесії?

Сукце́сія— послідовна необоротна й закономірна зміна одного біоценозу (фітоценозу, мікробного угрупування, біогеоценозу й т.д.) іншим на певній ділянці середовища, як правило протягом певного часу.

СУКЦЕСІЯ ПРИРОДНА — сукцесія, яка відбувається природним шляхом без втручання людини.

26. Що таке біосфера?

Біосфера – сукупність частин земної Оболонков (літо-, гідро-і атмосфера), Яка заселена живими організмамі, перебуває Під їхнім впливим и зайнятості продуктами їхньої жіттєдіяльності. Термін «Біосфера» БУВ запропонованих австрійськім геологом Едуардо Зюсом в 1875 году. Великий Внесок у Розвиток вчення про біосферу вніс Вернадський. біосфера - сфера життя або область існування живих організмів на Землі.

27.Структурні частини біосфери

Уструктурному плані основними складовими компонентами біосфери Землі є живі організми і середовище їхнього існування - атмосфера, гідросфера і літосфера.

28.Яка протяжність біосфери Землі по вертикалі?

Найбільшу товщину біосфера має у тропічних широтах (приблизно 22-25 км), найменшу - у полярних (приблизно 1215 км) (табл. 4.1). Приблизна маса усієї біосфери становить 3 o 10а4 г (0,05 % від маси Землі), а об'єм - 10 o 1024 см3 (0,04 % від об'єму Землі).

29. Назвати основоположника вчення про біосферу

Основоположниками вчення про біосферу є В. І. Вернадський та Тейяр де Шарден.

30.Назвати кількість постулатів В. Вернадського

5

31.Що таке ноосфера?

Ноосфера — сучасна стадія розвитку біосфери, пов'язана з появою в ній людства. Частина планети і навколопланетного простору зі слідами діяльності людини. Термін ноосфера запропонував французький математик Едуард Леруа.

32. Що включає жива речовина біосфери?

Жива речовина — вся сукупність тіл живих організмів в біосфері, незалежно від їх систематичної приналежності.

33.Назвати основні функції живої речовини Енергетична Концентраційна Деструктивна Середовищеутворююча Транспортна

34.Що таке біологічне різноманіття?

Біологічне різноманіття - це розмаїття життєвих форм на Землі, які включають всі організми, види, генетичні відмінності між ними, складні симбіози, спільноти і екосистеми.

35. Які існують типи біологічного різноманіття ?

Воно включає в себе всі організми: від мікроскопічних бактерій до рослин і тварин зі складною будовою.

8