26. Экологическая ниша. Адаптация организмов к окр. Среде.

Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании надорганизменных систем.

Термин «экология» в 1866 г. ввел немецкий эволюционист Эрнст Геккель. Э. Геккель считал, что экология должна изучать различные формы борьбы за существование. В первичном значении, экология – это наука об отношениях организмов к окружающей среде (от греч. «oikos» – жилище, местопребывание, убежище).

Экология, как и любая наука, характеризуется наличием собственного объекта, предмета, задач и методов (объект – это часть окружающего мира, которая изучается данной наукой; предмет науки – это наиболее главные существенные стороны ее объекта).

Объектом экологии являются биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы (Ю. Одум, 1986).

Структура современной экологии

Экология делится на фундаментальную и прикладную. Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

К общей биоэкологии относятся и другие разделы:

– эволюционная экология – изучает экологические механизмы эволюционного преобразования популяций;

– палеоэкология – изучает экологические связи вымерших групп организмов и сообществ;

– морфологическая экология – изучает закономерности изменения строения органов и структур в зависимости от условий обитания;

– физиологическая экология – изучает закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов;

– биохимическая экология – изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды;

– математическая экология – на основании выявленных закономерностей разрабатывает математические модели, позволяющие прогнозировать состояние экосистем, а также управлять ими.

Вопросы по экологии

32Одной из важнейших отраслей производства является сельское хозяйство. Сельское хозяйство - это важный источник, во-первых, ничем не заменяемых на сегодня предметов потребления, во-вторых, дополнительной рабочей силы для несельскохозяйственных отраслей: в-третьих, источник чистой прибыли. И, наконец, эта отрасль существенно влияет на социально-экономическое развитие общества в целом. Так, в сельском хозяйстве Украины (с учетом прибыли, который реализуется в промышленности) создается более ЗО процентов национального дохода и около 75 процентов фонда потребления. В сельскохозяйственном производстве с учетом затрат труда на приусадебных участках занято почти 6 млн. чел. Если в США потребители тратят лишь И / 5 своих доходов на продукты питания и другие сельскохозяйственные товары, то население Украины - более 50 процентов совокупного дохода, и доля этих расходов как для Украины, так и стран СНГ неуклонно растет в связи с ростом цен .Промышленность как самостоятельная отрасль материального производства сформировалась в результате общего разделения общественного производства. В своем развитии она прошла пять стадий:— домашний промысел;— ремесло;— кустарную промышленность— мануфактуру;— фабрику.Промышленность представляет собой совокупность большого числа самостоятельных предприятий, цехов и производств, занятых добычей, заготовкой и переработкой в готовую продукцию сырья.

33) Эволюционное учение Ч. Дарвина.Научные предпосылки. Эволюционная теория Ч. Дарвина была изложена им в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (вышла в свет в 1859 г.). К середине XX в. был сделан ряд важнейших обобщений и открытий, которые противоречили креационистским взглядам и способствовали укреплению и дальнейшему развитию идеи эволюции, что создало научные предпосылки для эволюционной теории Ч. Дарвина.Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др. Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях: Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями. Понятие об изменчивости и ее формах. В эволюционной теории Дарвина предпосылкой эволюции является наследственная изменчивость, а движущими силами эволюции — борьба за существование и естественный отбор. При создании эволюционной теории Ч. Дарвин многократно обращается к результатам селекционной практики. Он показал, что в основе многообразия сортов и пород лежит изменчивость. Изменчивость — процесс возникновения отличий у потомков по сравнению с предками, которые обусловливают многообразие особей в пределах сорта, породы. Дарвин считает, что причинами изменчивости являются воздействие на организмы факторов внешней среды (прямое и косвенное), а также природа самих организмов (так как каждый из них специфически реагирует на воздействие внешней среды).Главным результатом эволюции является совершенствование приспособленности организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование их организации. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками. Дарвин приводит множество доказательств повышения приспособленности организмов к условиям среды, обусловленной естественным отбором. Это, например, широкое распространение среди животных покровительственной окраски, делающей их менее заметными в местах обитания: ночные бабочки имеют окраску тела, соответствующую поверхности, на которой они проводят день; самки открыто гнездящихся птиц (глухарь, тетерев, рябчик) имеют окраску оперения, почти не отличимую от окружающего фона; на Крайнем Севере многие животные окрашены в белый цвет (куропатки, медведи) и т. д.

34)Генера́льнаяАссамбле́я ООН — учреждённый в 1945 году в соответствии с Уставом ООН главный совещательный, директивный и представительный орган Организации Объединённых Наций. Ассамблея состоит из 193 членов.Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) создана в 1972 году. Ее назначение состоит в обеспечении руководства и поощрении партнерства в области бережного отношения к окружающей среде путем создания возможностей для улучшения качества жизни государств и народов без ущерба для будущих поколений. Являясь главным органом Организации Объединенных наций в области окружающей среды, ЮНЕП разрабатывает глобальную экологическую программу, содействует реализации природоохранной составляющей устойчивого развития в рамках системы ООН, неуклонно выступает в защиту природной среды земного шара. Руководящий орган ЮНЕП, Совет управляющих, состоящий из представителей 58 стран, собирается ежегодно. Программы финансируются Экологическим фондом, образованным из добровольных взносов правительств с привлечением доверительных фондов и небольших ассигнований из регулярного бюджете Организации Объединенных Наций.Функции и организационная структура Программы ООН по окружающей среде были определены Генеральной Ассамблеей в ее резолюции 2997 (XXVII) от 15 декабря 1972 года. Области деятельности ЮНЕП были расширены в 1992 году в связи с одобрением Ассамблеей Повестки дня на XXI век, и в частности пунктов 21–23 главы 38 (резолюция 47/190).На своей девятнадцатой сессии, состоявшейся в феврале 1997 года, Совет управляющих ЮНЕП принял решением 19/1 Найробийскую декларацию, в которой роль ЮНЕП была заново определена следующим образом «Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде должна выполнять роль ведущего глобального природоохранного органа, определяющего глобальную экологическую повестку дня, содействующего согласованному осуществлению экологического компонента устойчивого развития в рамках системы Организации Объединенных Наций иявляющегося авторитетным защитником интересов глобальной окружающей среды».ВОЗ является направляющей и координирующей инстанцией в области здравоохранения в рамках системы Объединенных Наций. Она несет ответственность за обеспечение ведущей роли при решении проблем глобального здравоохранения, составление повестки дня для научных исследований в области здравоохранения, установление норм и стандартов, разработку политики на основе фактических данных, обеспечение технической поддержки странам, а также контроль за ситуацией в области здравоохранения и оценку динамики ее изменения.Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) — это ведущий мировой форум научно-технического сотрудничества в области мирного использования ядерных технологий. МАГАТЭ, созданное в рамках Организации Объединенных Наций в 1957 году в качестве самостоятельной организации, представляет собой воплощение программной речи президента США Эйзенхауэра «Атом для мира», с которой он выступил на сессии Генеральной Ассамблеи ООН в 1953 году. Он предложил создать международный орган, призванный как контролировать атомную энергию, так и содействовать ее использованию.ЮНЕСКО — Организация Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры. Основные цели, декларируемые организацией, — содействие укреплению мира и безопасности за счёт расширения сотрудничества государств и народов в области образования, науки и культуры; обеспечение справедливости и соблюдения законности, всеобщего уважения прав и основных свобод человека, провозглашённых в Уставе Организации Объединённых Наций, для всех народов, без различия расы, пола, языка или религи.Организация была создана 16 ноября 1945 года и её штаб-квартира располагается в Париже, во Франции.Международный союз охраны природы — международная некоммерческая организация, занимающаяся освещением проблем сохранения биоразнообразия планеты, представляет новости, конгрессы, проходящие в разных странах, списки видов, нуждающихся в особой охране в разных регионах планеты. Организация имеет статус наблюдателя при Генеральной Ассамблее ООН Штаб-квартира в городе Гланде, ШвейцарияОрганизация основана в 1948 году, её штаб-квартира расположена в городе Гланде (Швейцария). Союз объединяет 82 государства (в том числе и Российскую Федерацию в лице Министерства природных ресурсов и экологии), 111 правительственных учреждений, более 800 неправительственных организаций и около 10 000 учёных и экспертов из 181 страны мира.Всемирная метеорологическая организация — специализированное межправительственное учреждение Организации Объединённых Наций в области метеорологии. Основано в 1950 году. Является компетентным органом ООН по вопросам наблюдения за состоянием атмосферы Земли и её взаимодействия с океанами. Штаб-квартира ВМО находится в Женеве, Швейцария.

35)Природные ресурсы – природные объекты, использующиеся человеком и способствующие созданию материальных благ. Природные условия влияют на жизнь и деятельность человека, но не участвуют в материальном производстве (воздух до определенного времени являлся лишь природным условием, сейчас – и условие и ресурс).Классификации ресурсов. Кроме природных, различают ресурсы материальные (транспортные средства, промышленные объекты, строения), трудовые. Среди признаков природных ресурсов различают: атмосферные водные растительные. Также существует классификация природных ресурсов поихисчерпаемости: животные, почвенные, недр, энергетические. К исчерпаемым ресурсам относятся те, которые могут быть исчерпаны в близкой или отдаленной перспективе. Это ресурсы недр и живой природы. Обычно ресурс считают исчерпанным, когда его добыча и использование (учитывая переработку) делается экономически невыгодной. Последнее зависит от уровня технологий (например добыча нефти, угля). В других случаях использование ресурса рентабельно до полного исчерпания. В частности, истребление отдельных видов животных и растений. К неисчерпаемым относят ресурсы, которые можно использовать неограниченно долго. Это ресурсы солнечной энергии, морских приливов ветра Особое положение среди ресурсов имеет вода. Она исчерпаема из-за загрязнения (качественно), но неисчерпаема количественно. Проблема исчерпаемости природных ресурсов с каждым годом становится актуальнее. Темпы роста потребления ресурсов на порядок превышают темпы роста численности населения. Ежегодно сжигается столько горючих ископаемых, сколько природа скапливала их за миллионы лет. По одному из прогнозов, если сохранятся такие темпы роста использования ископаемого топлива, то запасов нефти хватит примерно на 30—40 лет, газа – 40—45 лет, угля – 70—80 лет. Калийные соли, фосфаты будут исчерпаны после 2100 г., марганцевая руда – к 2090 г. Наиболее перспективными металлами остаются железо и алюминий. Железо по потреблению занимает в настоящее время первое место и второе по распространению в земной коре (после аллюминия). Трудности его использования связаны с тем, что основная его масса содержится в соединениях с небольшим количеством. Выплавка железа связана с загрязнением атмосферы вредными соединениями, такими как сернистый ангидрид и двуокись углерода. Выплавка алюминия связана со значительной энергоемкостью производства. В частности, в США на получение алюминия расходуют около 3 % производимой в стране энергии.

36)Озо́новая дыра́ — локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли.Причины образования:К уменьшению концентрации озона в атмосфере ведёт совокупность факторов, главными из которых является гибель молекул озона в реакциях с различными веществами антропогенного и природного происхождения, отсутствие солнечного излучения в течение полярной зимы, особо устойчивый полярный вихрь, который препятствует проникновению озона из приполярных широт, и образование полярных стратосферных облаков (ПСО), поверхность частиц которого катализируют реакции распада озона. Эти факторы особенно характерны для Антарктики, в Арктике полярный вихрь намного слабее в виду отсутствия континентальной поверхности, температура выше на несколько градусов, чем в Антарктике, а ПСО менее распространены, к тому же имеют тенденцию к распаду в начале осени. Будучи химически активными, молекулы озона могут реагировать со многими неорганическими и органическими соединениями. Главными веществами, вносящими вклад в разрушение молекул озона, являются простые вещества (водород, атомы кислорода, хлора, брома), неорганические (хлороводород, моноксид азота) и органические соединения (метан, фторхлор- и фторбромфреоны, которые выделяют атомы хлора и брома). В отличие, например от гидрофторфреонов, которые распадаются до атомов фтора, которые, в свою очередь, быстро реагируют с водой образуя стабильныйфтороводород. Таким образом, фтор не участвует в реакциях распада озона. Йод также не разрушает стратосферный озон, так как иодсодержащие органические вещества почти полностью расходуются ещё в тропосфере. Основные реакции, вносящие вклад в разрушение озона приведены в статье про озоновый слой.В последствии ослабление озонового слоя усиливает поток солнечной радиации на землю и вызывает у людей рост числа раковых образований кожи. Также от повышенного уровня излучения страдают растения и животные.

37)Как мы уже отмечали, экология изучает как отдельные особи (аутэкология), так и их популяции (демэкология) и сообщества (синэкология). Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обусловливает разнообразие путей и способов изучения экологических явлений.Первостепенное значение для эколога имеют полевые исследования, т. е. изучение популяций видов и их сообществ в естественной обстановке, непосредственно в природе. Полевые методы позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса экологических факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях.Однако наблюдения в естественной обстановке не могут дать точного ответа на некоторые вопросы, например, какой конкретно фактор среды определяет характер жизнедеятельности особи, популяции, сообщества, как он влияет на их функционирование. На эти вопросы можно ответить с помощью эксперимента, задачей которого является выяснение причин наблюдаемых в природе явлений, взаимосвязей и взаимоотношений. В связи с этим экологический эксперимент, как правило, носит аналитический характер. Следует иметь в виду, что выводы, полученные в ходе лабораторного эксперимента, обязательно должны быть проверены в природе.Эксперимент отличается от наблюдения тем, что в эксперименте организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно строго фиксировать и дозировать тот или иной экологический фактор. Вообще в экологическом эксперименте очень трудно воспроизвести весь комплекс природных условий, но изучить влияние отдельных факторов на организм, популяцию или сообщество возможно.Полевые экологические исследования обычно подразделяются на маршрутные, стационарные, описательные и экспериментальные.Маршрутные методы используются для выяснения присутствия тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов и т. п., их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории. Основными приемами являются: прямое наблюдение, оценки состояния, измерение, описание, составление схем и карт.К стационарным методам относятся приемы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров, измерений наблюдаемых объектов. Стационарные методы включают полевые и лабораторные методики. Характерным примером стационарного метода является мониторинг (наблюдение, оценка, прогноз) состояния окружающей среды.Описательные методы являются одними из основных в экологическом мониторинге. Прямое, непосредственное наблюдение за изучаемыми объектами, фиксирование динамики их состояния во времени и оценка регистрируемых изменений позволяют прогнозировать возможные процессы в природной среде.Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычное, естественное состояние исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения свойств объекта обязательно сопоставляются с его же свойствами в условиях, не задействованных в эксперименте (фоновый эксперимент).Для современных экологических исследований характерно то, что они основываются на количественной оценке изучаемых объектов и явлений.В последнее время широкое распространение получил метод моделирования экологических явлений, т. е. имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе. Так, в "модельных условиях" были осуществлены многие химические реакции, протекающие в растении при фотосинтезе. В некоторых областях биологии и экологии широко применяются так называемые "живые модели". Несмотря на то, что различные организмы отличаются друг от друга, многие физиологические процессы в них протекают практически одинаково. Поэтому изучать их удобно на более простых существах. Они-то и становятся живыми моделями. Например, в качестве модели для изучения обмена веществ может служить зоохлорелла - одноклеточные микроскопические водоросли, которые быстро размножаются в искусственных условиях, а для исследования внутриклеточных процессов используются гигантские растительные и животные клетки и т. д.В настоящее время все шире используется компьютерное моделирование экологических ситуаций.

38.Обезлесение — процесс превращения земель, занятых лесом, в земельные угодья без древесного покрова, такие как пастбища, города, пустоши и другие. Наиболее частая причина обезлесения — вырубка леса без достаточной высадки новых деревьев. Кроме того, леса могут быть уничтожены вследствие естественных причин, таких как пожар, ураган или затопление, а также других антропогенных факторов, например, кислотных дождей.Процесс уничтожения леса является актуальной проблемой во многих частях земного шара, поскольку влияет на их экологические, климатические и социально-экономические характеристики. Обезлесение приводит к снижению биоразнообразия, запасов древесины для промышленного использования и качества жизни, а также к усилению парникового эффекта из-за снижения объёмов фотосинтеза.Воздействие на атмосферу.Обезлесение способствует глобальному потеплению и часто называется одним из главных причин усиления парникового эффекта. Уничтожение тропических лесов отвечает примерно за 20 % парниковых газов. По данным межправительственной группы экспертов по изменению климата обезлесение (по большей части в тропиках) привносит до трети общих антропогенных выбросов диоксида углерода. В ходе своей жизни деревья и другие растения изымают углекислый газ из атмосферы Земли в процессе фотосинтеза. Гниющая и горящая древесина выбрасывает накопленный углерод обратно в атмосферу (см. геохимический цикл углерода). Для избежания этого древесина должна перерабатываться в долговечные продукты, а леса сажаться заново.Гидрологическоевоздействие.Обезлесение также влияет на круговорот воды. Деревья через корни питаются подземными водами, причём вода поднимается к их листьям и испаряется. При вырубке леса этот процесс транспирации прекращается, что приводит к усушению климата. Кроме влаги в атмосфере, обезлесение негативно влияет на подземные воды, снижая способность местности задерживать осадки[20]. Именно леса обеспечивают стабильный перенос влаги от океанов к центрам материков, обеспечивая наполнение рек, грунтовых вод и болот. Без лесов проникновение воды вглубь материков нестабильно и ослаблено. Воздействие на почву.Обезлесение уменьшает адгезию почвы, что может приводить к затоплениям и оползням.Воздействие на экологию.Влажные тропические леса являются наиболее богатыми экосистемами на планете (в них проживают до 80 % известных видов), поэтому основной эффект от обезлесения заключается в уменьшении биологического разнообразия.Благодаря зеленым растениям, осуществляющим процесс фотосинтеза, в биосфере создаются сложные органические молекулы. Заключенную в них энергию используют для процессов жизнедеятельности гетеротрофные организмы. В этом состоит космическая функция зеленых растений биосферы. Без живого вещества энергия солнечного луча сводилась бы лишь к перемещению газообразных, жидких и твердых тел по поверхности планеты и к временному их нагреванию в дневное время и остыванию в ночное. Живое вещество выступает в качестве гигантского аккумулятора и уникального преобразователя энергии Солнца, связанной в химических связях сложных органических молекул. Солнечная энергия без живого вещества не совершала бы на Земле созидательной деятельности, так как не могла бы ни удержаться на ней, ни преобразоваться в другую форму энергии (механическую, тепловую и др.). Улавливание солнечной энергии осуществляется фототрофными организмами. Но в удержании и преобразовании заключенной в них энергии Солнца, перемещении ее по земной поверхности, а также из внешнего в более глубокие слои планеты принимает участие все живое вещество. Этот процесс бесконечен благодаря размножению и последующему росту организмов. Скорость размножения, по Вернадскому, — это скорость передачи в биосфере геохимической энергии.еградация почв - это процесс постепенного снижения плодородия почвы, происходящего по различным причинам.дЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ — постепенное ухудшение и утрата плодородия почв в результате вымывания питательных веществ, уменьшения гумуса, разрушения структуры и тому подобное. В естественных условиях бывает при заболачивании, усыхании лугов, наступлении солончаков и тому подобного. Обычно деградация почв происходит от неправильного землепользования, неумеренного выпаса скота, многолетней распашки без соблюдения агротехнических правил. Способ борьбы с деградацией, кроме внесения удобрений, особенно органических, — травопольная система земледелия, безотвальная пахота. Важнейший вклад в развитие почвоведения как самостоятельной науки внесли выдающиеся русские ученые В. В. Докучаев (1846—1903), Н. М. Сибирцев (1860—1900), П. А. Костычев (1845—1895).В. В. Докучаев первый обратил внимание на более глубокие горизонты почвы, которые одновременно с поверхностным, перегнойным горизонтом возникают в процессе развития почвы из горной породы. Он рассматривал почву как самостоятельное природное тело, которое состоит из твердых минеральных и органических веществ, почвенного раствора и почвенного воздуха. Докучаев установил, что почвы образуются из материнской горной породы под воздействием климата, рельефа, растительности, животного населения. Свойства почвы зависят от всех этих факторов, под влиянием которых она образовалась, а также «возраста», т. е. времени развития.

39 Под охраной здоровья понимается совокупность мер политического, экономического, правового, социального, культурного, научного, медицинского, санитарно-эпидемического характера, направленных на сохранение и укрепление физического и психического здоровья каждого человека, поддержание его активной долголетней жизни, предоставление ему медицинской помощи в случае утраты здоровья.Влияние среды на организмы обычно оценивают через отдельные факторы. Под экологическими факторами понимается любой элемент или условие среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями или адаптациями. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздействия экологических факторов. Все многообразие экологических факторов подразделяют на три группы – абиотические, биотические и антропогенные. Абиотические факторы – компоненты неживой природы. К ним относят: климатические (свет, температура, влажность, ветер, давление и др.), геологические (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.), эдафические или почвенные (плотность, структура, состав почвы), гидрологические (вода, течение, соленость, давление) и другие. Биотические факторы – факторы живой природы. В зависимости от воздействующего организма биотические факторы делят на фитогенные (влияние растений), зоогенные (животных), микробогенные (микроорганизмы), микогенные (грибы). Влияние биотических факторов вызывает рядприспособительных реакций со стороны растений и животных. Антропогенные факторы – факторы человеческой деятельности. Человек вызывает серьезные изменения в биогеоценозах. При этом изменения, производимые им, создают для одних видов благоприятные условия развития, а для других – неблагоприятные. В результате между видами возникают новые численные отношения, перестраиваются пищевые цепи, появляются приспособления, необходимые для существования организмов в измененной среде.Экологические факторы могут оказывать на организм прямое действие и косвенное, положительное и отрицательное; они обладают различной изменчивостью во времени и в пространстве. Одни из них относительно постоянны (солнечная радиация, соленость океана), другие очень изменчивы (температура и влажность воздуха). Изменения факторов среды могут быть периодическими и непериодическими. Экологические факторы оказывают на живые организмы различные воздействия: ограничивающее (делают невозможным существование в данных условиях), раздражающее (вызывают биохимические и физиологические адаптации), модифицирующее (вызывают морфологические и анатомические изменения организмов), сигнальное (информируют об изменениях других факторов среды). Каждый экологический фактор характеризуется определенными количественными показателями (силой и диапазоном действия). Диапазон определяется как отрезок (амплитуда) в действии фактора, конкретный для каждого организма. Поэтому фактор имеет начальную границу действия, то есть порог включения фактора, и конечную, «верхнюю» границу действия фактора. Благоприятная сила воздействия называется оптимальной зоной экологического фактора или оптимумом. Угнетающее действие (максимальное или минимальное) называется зоной пессимума. Экологические факторы обычно действуют не поодиночке, а целым комплексом. При этом действие одного какого-либо фактора зависит от уровня действия других. Необходимо отметить, что совокупность факторов действует сильнее всего на те фазы развития организмов, которые имеют наименьшую экологическую валентность – минимальную способность к приспособлению.

40Биологическая продуктивность, экологическое и общебиологическое понятие, обозначающее воспроизведение биомассы растений, микроорганизмов и животных, входящих в состав экосистемы; в более узком смысле — воспроизведение диких животных и растений, используемых человеком. Биологическая продуктивность реализуется в каждом отдельном случае через воспроизведение видовых популяций растений и животных, идущее с некоторой скоростью, что может быть выражено определённой величиной — продукцией за год (или в иную единицу времени) на единицу площади (для наземных и донных водных организмов) или на единицу объёма (для организмов, обитающих в толще воды и в почве). Продукция определённой видовой популяции может быть отнесена также к её численности или биомассе. Биологическая продуктивность различных наземных и водных экосистем проявляется во многих формах. Соответственно многообразны и используемые человеком продукты, воспроизводимые в природных сообществах (например, древесина, рыба, меха и мн. др.). Человек обычно заинтересован в повышении Биологическая продуктивность экосистем, т.к. это увеличивает возможности использования биологических ресурсов природы. Однако в ряде случаев высокая Биологическая продуктивность может приводить к вредным последствиям (например, чрезмерное развитие в высокопродуктивных водах фитопланктона определённого видового состава — синезелёных водорослей в пресных водах, токсичных видов перидиней — в морях). Понятие Биологическая продуктивность во многих отношениях аналогично понятию плодородие почвы, но по содержанию и объёму шире последнего, т.к. может быть отнесено к любому биогеоценозу, или экосистеме. Изредка термин «Биологическая продуктивность» применяется по отношению к культурным сообществам (см. Агро-биоценоз, Агрофитоценозы), производительностькоторых в большой мере — результат приложения общественного труда. Однако и природные наземные и водные экосистемы находятся под прямым или косвенным воздействием человека. Поэтому с ростом численности и научно-технической вооружённости человечества Биологическая продуктивность всё более разнообразных экосистем отражает не только их исходные естественно-исторические особенности, но и результат влияний человека.Вся совокупность живых организмов планеты образует биомассу Земли. Она равняется 2423 • 10 т сухой массы, 97% которой приходится на растения, а 3% — на животные и микроорганизмы. Вся биомасса являет собой живое вещество, которое имеет способность расти, размножаться и распространяться на планете. Размножение определяет плотность жизни. Плотность неодинакова в разных средах и на поверхности Земли. Основная биомасса сосредоточена на континентах — 99,8%.Биомассу поверхности суши образуют все живые организмы, которые живут в наземно-воздушной среде на поверхности Земли. Кстати, на частицу растительных организмов приходится 99%, а на частицу животных и микроорганизмов — лишь 1%. Наивысшая плотность отмечается на экваторе, а в меру отдаления к полюсам она уменьшается.Биомасса почвы — совокупность организмов, которые живут в почве. Наибольшее количество образуют грунтовые бактерии (до 500 т/га). В поверхностных слоях распространены зеленые водоросли и цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Толща почвы пронизана корнями растений, гифами грибов. Она является средой обитания для многих животных.Биомасса Мирового океана — совокупность живых организмов гидросферы. Она значительно меньше биомассы суши и составляет около 0,13%, причем соотношение растительных и животных организмов прямо противоположное их соотношению на суше. В Мировом океане на частицу растений приходится лишь 6,3%, а животные составляют 93,7%. Это связано с тем, что солнечная энергия в воде используется всего на 0,04%, тогда как на суше — до 1 %.

41Трофические связи — пищевые связи организмов в сообществе, играют наиболее значительную роль в существовании сообщества. Пищевые отношения не только обеспечивают энергетические потребности организмов, но и регулируют численность видов в сообществах и влияют на ход эволюцииПроцесс трансформации вещества и энергии в экосистеме происходит преимущественно посредством трофических связей (трофос – по-гречески «пища), или в результате поедания одних организмов другими. Совокупность трофических связей образует трофические, или пищевые цепи. Совокупность организмов, занимающих одинаковое положение в трофических цепях относительно их начала, называется трофическим уровнем.Каждый организм имеет несколько источников питания, находящихся на разных трофических уровнях, и сам может использоваться как объект питания организмами с различных уровней. Поэтому цепи питания в большинстве экосистем многократно разветвляются и образуют трофические сети. Различают пастбищные, детритные и паразитические пищевые цепи. Начальным звеном пастбищных цепей являются живые автотрофные (фотосинтезирующие илихемосинтезирующие) организмы. В пастбищных пищевых цепях первый трофический уровень образуют продуценты - автотрофные организмы –фотосинтетики и хемосинтетики. Последующие трофические уровни образуют гетеротрофные организмы. Второй трофический уровень составляют растительноядные организмы (консументы первого порядка) – животные, гетеротрофные протисты и бактерии. Третий и последующие трофические уровни (консументы второго, третьего и т.д. порядка) образуют хищные организмы – почти исключительно животные.Обычно различные трофические уровни в экосистемах не разделены в пространстве. Однако в некоторых случаях они достаточно четко дифференцированы. Например, это имеет место в геотермальных источниках суши, в которых температура воды у изливов достигает 50 – 60оС и даже более. Автотрофные организмы - сине-зеленые водоросли и атотрофные бактерии, образующие специфические водорослево-бактериальные сообщества («маты») в них распространены при температурах свыше 40 - 45оС. При более низких температурах они не выживают. С другой стороны, гетеротрофные организмы (моллюски, личинки водных насекомых и др.) в них не встречаются при температурах более 33-36оС, поэтому они питаются фрагментами мата, сносимого течением в зоны с более низкой температурой. Отсюда в таких геотермальных источниках четко выделяется автотрофная зона, где распространены только автотрофные организмы, и гетеротрофная зона, где автотрофные организмы отсутствуют и встречаются только гетеротрофные организмы.В детритных пищевых цепях, или цепях разложения, продуценты (т. е. автотрофные организмы) отсутствуют. Их началом является детрит, или отмершее органическое вещество, представляющее собой остатки отмерших живых организмов. Детрит образует первый трофический уровень детритной пищевой цепи. Пастбищные пищевые цепи распространены преимущественно с сухопутных и морских экосистемах. Детритные цепи преобладают в континентальных водоемах. Значительная часть пищевых ресурсов в них создается не в результате фотосинтеза (автохтонное органическое вещество), а поступает туда из наземных экосистем (аллохтонное органическое вещество), например, в виде листового опада.Пример пищевой цепи:Растение, кузнечик, мышь, лиса, орёл.Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме. Эффект пирамид в виде графических моделей разработан в 1927 году Ч. Элтоном.Экологические пирамиды могут быть 3 видов:Пирамида чисел - отражает количественное распределение отдельных организмов на трофических уровнях. Особенностью такой пирамиды является уменьшение численности организмов при движении от продуентов к консументам. Эта закономерность объясняется тем, что в любой экосистеме мелкие животные численно превосходят крупных и размножаются быстрее. Для любого хищника существует нижний и верхний предел размеров их жертв, каждому хищнику служат пищей жертвы определенного размера.Вторая пирамида - обращенная, так как в лесных пастбищных пищевых цепях продуценты - это деревья, а первичные консументы - это насекомые. Уровень первичных консументов по численности превышает уровень продуцентов. Пирамида биомассы - показывает соотношение общего количества живого вещества на трофических уровнях пищевой цепи. Может иметь две графические разновидности - правильная и обращенная. Наблюдаются следующие закономерности: пирамиды с широким основанием и узкой вершиной характерны для наземных и мелководных экосистем, в которых продуценты имеют крупные размеры и живут сравнительно долго. В молодых экосистемах вершина пирамиды более узкая, чем в зрелых; пирамида может быть обращенной в открытых и глубоких водах, где продуценты невелики по размеру и малодолговечны. Пирамида биомассы отличается промежуточным характером в озерах и прудах, так как здесь равноценны роли продуцентов, то есть крупных прикрепленных растений и микроскопических водорослей. Пирамида энергии - величина потока энергии, проходящего через различные трофические уровни. В отличие от пирамиды чисел или биомассы, характеризующих статику экосистемы, пирамида энергии характеризует динамику прохождения массы пищи через пищевую цепь. На ее форму не влияют ни размеры особей, ни интенсивность их метаболизма. Кроме того, пирамида чисел преувеличивает роль мелких организмов, пирамида биомассы преувеличиват роль крупных. Поэтому пирамида энергии является наиболее универсальной характеристикой для сравнения потока энергии, проходящего через разные уровни, а также для сравнения одной экосистемы с другой.

42.Биосфера не является статичным, неизменным объектом; с течением времени она эволюционирует. Важным фактором этой эволюции являются сами живые организмы. С момента своего возникновения они расширяли границы биосферы, изменяли её состав. В результате их деятельности за миллиарды лет появились горные породы и полезные ископаемые органического происхождения, полностью преобразована атмосфера Земли (в то числе образован озоновый экран, защищающий всё живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей), постоянно менялся рельеф местности.Значительные изменения биосфера претерпела с момента появления человека. Бурное развитие промышленности, науки и техники за несколько столетий – геологически ничтожный отрезок времени – способствовало значительному ускорению миграции атомов. Человек создал тысячи новых пород и сортов, истребил многие виды диких животных и растений, извлёк из земной коры миллиарды тонн полезных ископаемых; в результате его деятельности образовались новые озёра – водохранилища – и искусственные реки – каналы, на огромных площадях природные экосистемы сменились искусственными. Деятельность человечества, ничтожного по своей биомассе, оказывает влияние на состав земных океанов и атмосферы. Сейчас уже можно сказать, что человек, овладев громадной энергией, сам является мощнейшим фактором эволюции биосферы. Владимир Вернадский предполагал, что человечество должно создать новую оболочку Земли – ноосферу (греч. noos - «разум»), рассматриваемую в качестве некого мыслящего пласта над биосферой.Французский естествоиспытатель Жан-Батист Ламарк (1744-1829) первым сформулировал и создал общую теорию эволюции живой природы , но при его жизни она не получила признания. Однако эта идея была подхвачена и развита благодаря трудам семейства Дарвинов: врача, натуралиста и поэта Эразма Дарвина (1731-1802), повторно предложившего идею эволюции в 1790-е годы (считал, что всё живое на земле развилось из микроскопических моллюсков) и, особенно, его внука-естествоиспытателя Чарльза Дарвина (1809-1882).Гипотеза эволюции, которую часто называют Дарвиновской теорией или дарвинизмом, возникла не на пустом месте. Ко времени Дарвина общепризнанной стала космологическая теория Эммануила Канта, с его бесконечной в пространстве и во времени Вселенной, подчинённой законам механики, описанным Исааком Ньютоном.Кроме этого английский учёный, точнее, юрист Чарльз Лайель (1797-1875) подтвердил теорию, так называемого, униформизма, предложенную учёным 18 века Джейсоном Хаттоном (1726-1797), согласно которой Земля образовалась в течение миллионов лет в результате медленных и постепенных процессов, которые происходят и сегодня. Этот ошибочный вывод Лайель попытался обосновать в 3-х томах "Основы геологии", опубликованных в 1830-1833 годах.Довольно скоро приказала долго жить и т.н. "теория эмбриональной рекапитуляции", предложенная в 1868 году немецким зоологом и философом Эрнстом Геккелем (1834-1919) горячим сторонником и пропагандистом учения Дарвина, художником и ... большим фантазёром. Он утверждал, что человеческий зародыш в своём развитии (онтогенез) последовательно проходит (кратко повторяет) через стадии, подобные эмбрионам его предков, возникавшим в процессе эволюции (филогенез).Эта гипотеза основывалась на видимом сходстве эмбрионов человека и специально подобраных "похожих" зародышей рыбы, саламандры, черепахи, курицы, кролика и человека на ранних стадиях их развития, а также наличием у человеческого эмбриона т.н. "жаберных щелей" и "хвоста".Теория большого взрыва. Вначале небыло ничего… вакуум… пустой космос. И в этом пустом пространстве появился огненный шар и этот огненый шар взорвался миллиарды лет назад взорвался. Этот взрыв породил все пространство, энергию материю.В 1924 году будущий академик Опарин опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была переведена на английский и возродила интерес к теории самозарождения . Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их Коацерватные капли, или просто коацерваты.Александр Опарин (справа) в лабораторииСогласно его теории процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделён на три этапа.Возникновение органических веществ.Возникновениебелков:Возникновение белковых тел.Человек — это составная часть живого, и он не может существовать в естественных условиях вне биосферы и живого вещества определенного эволюционного типа.Семейство гоминид, к которому относится человек, возникло в экваториальной части Земли, а род Человек — в восточной части Африки и в Южной Азии. В ранние эпохи на Земле существовали несколько видов гоминид, относящихся к двум подсемействам: австралопитеки и просто люди, из которых сохранился лишь один вид — Homosapiens — человек разумный. Отголосками того, что еще недавно на Земле жили одновременно неандертальцы и люди, являются сохранившиеся легенды о «снежном человеке». Многие ученые считают, что Homosapiens подразделяется на два подвида — неандертальца и современного человека (рис. 9.1).Человек как биологический вид.Ноосфера - это качественно новая форма организованности, возникающая при взаимодействии природы и общества. Обращаясь к Вернадскому, ноосфера - это такое состояние биосферы, когда ее развитие проходит целенаправленно. Это определение дано для суммы всех идеальных систем, которые на протяжении своей истории выработало человечество. Таким образом, мы говорим о биосфере, преобразованной людьми соответственно познанным и практически освоенным законом ее строения и развития.

43 подобен 41=)

44подобен 42=)

45Экологическая катастрофа (экологическое бедствие) - экологическое неблагополучие, характеризующееся глубокими необратимыми изменениями окружающей Среды и существенным ухудшением здоровья населения. Это природная аномалия, нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона.Экологический кризис - чрезвычайная экологическая ситуация, которая возникает в экологических системах (биогеоценозах) в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение человеком в результате хозяйственной деятельности атмосферы, гидросферы, педосферы, разрушение естественных экосистем и др.). Современный экологический кризис часто называют «кризисом редуцентов», поскольку природныередуценты уже не успевают очищать биосферу от антропогенных отходов или потенциально не способны это делать в силу чуждого природе характера выбрасываемых синтетических веществ - ксенобиотиков. Иначе говоря, биосфера потеряла способность к самовосстановлению. Причем одновременно с «кризисом редуцентов» активно проявляются два других - термодинамическое и обусловленное снижением надежности экосистем. Связаны они с экологическими последствиями перепроизводства энергии в нижней тропосфере, а также нарушением природного экологического равновесия. Указанные экологические кризисы, возможно, будут разрешены на основе энергетической и планируемой экологической революции. Первый, как считают ученые, будет заключаться в максимальной экономии энергии и переходе к ее источникам, почти не добавляющим тепла в приземный слой тропосферы, вторая - в регулируемой коэволюции в системе «общество - природа», строительства ноосферы. Имеется важное наблюдение: общим для всех антропогенных кризисов является то, что выход из них сопровождается, как правило, уменьшением численности народонаселения, его миграцией и социальными потрясениями, в некоторых случаях кризисы завершались сменой общественного строя. Так, первый антропогенный кризис вызвал расселение охотников, или Великое переселение народов.Переход к земледелию и скотоводству сопровождался разложением первобытнообщинного строя и возникновением рабовладельческого, которому сопутствовали опустынивание и истощение земельных ресурсов.Коллапс - остро наступающее состояние сердечной недостаточности и падение сосудистого тонуса с резким снижением артериального давления. Условия, предрасполагающие к развитию коллапса, - заболевания сердечно-сосудистой системы, хронические интоксикации, анемия, заболевания легких.Коллапс характеризуется резкой бледностью, малым частым пульсом, падением артериального давления, редким дыханием, холодным потом, акроцианозом и похолоданием конечностей, затемнением сознания.Авария - это повреждение машины, станка, оборудования, здания, сооружения сопровождающееся нарушением производственного процесса и связанное с опасностью для человеческих жизней. Они могут произойти на коммунально-энергетических сетях, транспорте, промышленных предприятиях. Катастрофа - это крупная авария с большими человеческими жертвами, т.е. событие с весьма трагическими последствиями. Различие между аварией и катастрофой заключается в тяжести последствий и наличии человеческих жертв. В результате аварии на производстве возможны взрывы и пожары, а их последствия - это разрушение и повреждение зданий, сооружений, техники и оборудования, затопление территории, выход из строя линии связи, энергетических и коммунальных сетей.Наиболее часты они на предприятиях, производящих, использующих или хранящих сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ).При взрывах ударная волна не только приводит к разрушениям, но и к человеческим жертвам. Степень и характер разрушений во многом зависят кроме мощности взрыва от технического состояния сооружений, характера застройки и рельефа местности.Чаще всего взрывы происходят там, где в больших количествах применяются углеводородные газы (метан, этан, пропан). Взрываются котлы в котельных, газовая аппаратура, продукция и полуфабрикаты химических заводов, пары бензина и других компонентов, мука на мельницах, пыль на элеваторах, сахарная пудра на сахарных заводах, древесная пыль на деревообрабатывающих предприятиях. Взрывы возможны в жилых помещениях, когда люди забывают выключить газ, или на газопроводах при плохом контроле за их состоянием и несоблюдении требований техники безопасности в ходе их эксплуатации, как это имело место в Башкортостане в 1989 г., где взорвалась смесь из пропана, метана и бензина. Пламя мгновенно охватило огромную территорию. В огненном котле оказались два пассажирских встречных поезда. Пострадало большое количество людей, многие получили травмы и увечья. К тяжелым последствиям приводят взрывы рудничного газа в шахтах, вызывающие пожары, обвалы, затопления подземными водами.

46.Экосистема — совокупность живых организмов разных видов, связанных между собой и с компонентами неживой природы обменом веществ и превращениями энергии на определенном участке биосферы. Структура экосистемы: — видовая — число обитающих в экосистеме видов и соотношение их численности. Пример: произрастание в хвойном лесу около 30 видов растений, в дубовом лесу — 40—50 видов, на лугу — 30— 50 видов, во влажном тропическом лесу — свыше 100 видов: — пространственная — размещение организмов в вертикальном (ярусность) и горизонтальном (мозаичность) направлениях. Примеры: наличие в широколиственном лесу 5—6 ярусов; различия в составе растений на опушке и в чаще леса, на сухих и увлажненных участках.Искусственная экосистема — созданная в результате деятельности человека. Примеры искусственных экосистем: парк, поле, сад, огород.Отличия искусственной экосистемы от естественной: — небольшое число видов (например, пшеница и некоторые виды сорных растений на пшеничном поле и связанные с ними животные); — преобладание организмов одного или нескольких видов (пшеница в поле): — короткие цепи питания из-за небольшого числа видов; — незамкнутый круговорот веществ вследствие значительного выноса органических веществ и изъятия их из круговорота в виде урожая; — невысокая устойчивость и неспособность к самостоятельному существованию без поддержки человека.