- •1. Цель курса.
- •2. История экологии.
- •3. Современные экологические проблемы, роль экологии в их решении.
- •4. Структура экологии.
- •5. Значение экологии.
- •1. Международная биологическая программа (1964-1974) (мбп).
- •2. Программа «Человек и биосфера» (маб).
- •1. Основные определения.
- •2. «Закон» минимума Либиха.
- •3. «Закон» толерантности Шелфорда.
- •4. Обобщенная концепция лимитирующих факторов.
- •1. Диапазон активности организмов в зависимости от температурных условий.
- •2. Периодичность температурного фактора.
- •3. Зональность распределения организмов.
- •1. Солнечный свет и его составляющие.
- •2. Световой режим в различных географических зонах.
- •3. Экологические характеристики света.
- •1. Общая характеристика гидросферы.
- •2.Потеря воды и пополнение её запасов организмами.
- •3. Классификация организмов в зависимости от их потребности в воде.
- •1. Состав воздуха и его значение в жизни организмов.
- •2. Радиоактивность и ионизация в атмосфере.
- •3. Почвенный покров Земли.
- •4. Физические свойства почвы и их экологическое значение.
- •1. Термодинамические законы в экосистеме.
- •2. Энергетические характеристики среды.
- •3. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни.
- •4. Трофическая структура и экологические пирамиды.
- •5. Продуктивность экосистемы.
- •6. Измерение первичной продуктивности.
- •7. Продуктивность экосистемы.
- •1. Понятия местообитания и экологической ниши.
- •2. Экологические эквиваленты.
- •3. Смещение признаков: симпатрия и аллопатрия.
- •1. Естественный отбор: аллопатрическое и симпатрическое видообразование.
- •2. Искусственный отбор. Одомашнивание.
- •1. Определения.
- •2. Внутрипопуляционные процессы.
- •4. Возрастная структура популяций.
- •3. Типы роста популяций.
- •4. Пространственная структура популяций.
- •5. Этологическая структура популяций.
- •1. Разнообразие биологических сообществ.
- •2. Структурные системы классификации.
- •1. Экологические принципы жизни сообщества.
- •2. Открытые и замкнутые сообщества.
- •3. Сукцессии.
- •4. Консортивные связи в биоценозе.
- •5. Модель экологической сукцессии. Тенденции, которых следует ожидать в развитии экосистем.
- •1. Научная деятельность в.И. Вернадского, приведшая к возникновению теории о биосфере.
- •2. Характеристика биосферы по Вернадскому.
- •3. Геологический круговорот веществ. Единство малого и большого круговоротов веществ.
- •1. Понятие о техносфере и антропогенном обмене веществ.
- •2. Понятие «ноосфера».
- •1. Понятие о биогеохимических круговоротах.
- •2. Блочная модель круговорота биогенных элементов.
- •1. Круговорот углерода.
- •2. Круговорот воды.
- •3. Круговорот кислорода.
- •4. Круговорот азота.
- •5. Круговорот фосфора.
- •Глава 1. Экология мегаполиса
- •1.1. Статистика городского населения на 2000 г.
- •1.2. Вступительное слово о проблемах города.
- •1.3. История возникновения города.
- •1.4. Отличия города от деревни.
- •1.6. Стадии урбанизации.
- •1.7. Рост конурбаций или мегаполисов.
- •1.8. Возникновение пригородов.
- •1. 9. Кризис городов.
- •Глава 2. Антропогенное воздействие на биосферу
- •2.1. Основные экологические проблемы современности и пути их решения.
- •2.2.Экологические принципы рационального природопользования.
- •2.5. Экозащитная техника и технологии.
- •2.6. Экологическое управление.
- •2.7.Профессиональная ответственность.
1. Солнечный свет и его составляющие.
Излучение Солнца, приходящее в верхние слои Земли, составляет 8,3 Дж/см2 в 1 мин, что соответствует освещённости порядка 140 тыс. лк. Эта величина получила название солнечной постоянной (Sо). Солнечная радиация представляет собой электромагнитное излучение в широком диапазоне волн, составляющих непрерывный спектр от 0,1 нм до 20-30 мкм. В энергетическом отношении солнечная радиация почти полностью (99 %) заключена в диапазоне λ = 0,3-4,0 мкм. Ультрафиолетовые лучи короче 0,29 мкм, губительные для живых организмов, поглощаются озоновым слоем тропосферы и до поверхности Земли не доходят.
Излучение, достигающее почвы или растительного покрова, подразделяется на коротковолновую (λ = 0,3-4,0 мкм) и длинноволновую (λ > 4,0 мкм) радиацию. Для жизнедеятельности организмов значение имеет коротковолновая радиация, которая в свою очередь подразделяется на ультрафиолетовую (λ < 0,4 мкм), видимую (λ = 0,39-0,76 мкм) и близкую инфракрасную (λ = 0,76-4,0 мкм) радиацию. Диапазон электромагнитных колебаний, воспринимаемых человеческим глазом (видимая радиация), почти совпадает с областью, так называемой физиологической радиации (λ = 0,35-0,75 мкм), которая в экологическом аспекте представляет наибольший интерес, поскольку в ней заключено около половины всего излучения Солнца. Под действием лучистой энергии этого спектрального диапазона в живых организмах (особенно растительных) совершаются важнейшие фотобиологические процессы. В пределах этого участка спектра принято выделять область ФАР – фотосинтетически активной радиации (λ = 0,38-0,71 мкм), лучистая энергия которой, поглощаемая пигментами листа, имеет решающее регуляторно-энергетическое значение в жизни растений. При прохождении через земную атмосферу солнечное излучение заметно ослабляется (рис. 5.1.).
Совокупность прямой и рассеянной компонент атмосферы солнечной радиации называют суммарной радиацией, численное значение которой в средних широтах может достигать 4,6 кДж/см2 в сутки. В зависимости от географической широты, рельефа местности, состояния атмосферы и т.п. наблюдаются заметные региональные и локальные различия в величине годичной радиации.
+ 100 %
-25 -9
52 33 15
9
10 9
24
17 6
47 %
Рис. 5.1. Ослабление солнечной радиации при прохождении через атмосферу (по Сытнику и др.).
2. Световой режим в различных географических зонах.
Приходящая на земную поверхность суммарная радиация создаёт для её обитателей световой режим, составляющими которого являются прямой и рассеянный свет. Соотношение между ними закономерно изменяется в зависимости от географической широты. В полярных районах преобладает рассеянная радиация, составляющая около 70% лучистого потока, а в экваториальных областях она не превышает и 30%, что обусловлено лучшим прохождением лучей прямой радиации через боле тонкий слой атмосферы.