10-20

11. Закономерности функционирования экосистем.
1) Чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть ее трофический
уровень.
2) Природные экосистемы существуют за счёт незагрязненной окружающей среды
и практически вечной и избыточной солнечной энергии.
3) Получение ресурсов и избавление от отходов происходит в рамках круговорота
всех элементов.
12. Кругооборот углерода, фосфора, азота, воды.
Круговорот веществ.
1) Большой круговорот (геологический, абиотический) – миллион лет
длительность. Горные породы подвергаются разрушению и сбрасываются в
мировой океан. Процесс опускания материков.
2) Малый (биотический). Часть большого круговорота происходит на уровне
экосистемы. Питательные вещества почвы C, H2O аккумулируется в веществе
растений, расходуется на построение тела и жизненные процессы. Продукты
распада вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям
и опять вовлекаются в круговорот веществ. Круговорот химических веществ из
неорганической среды через растения и животных попадает обратно в
органическую среду путем химических реакций с использованием солнечной
энергии – биохимический цикл.
Большой круговорот ярко выражен циркуляцией воздействия масс и воды, на этот процесс
расходуется 30% подающейся на Землю солнечной энергии.
Круговорот углерода.
Процесс расщепления органических молекул с выделением энергии – клеточное дыхание
(процесс обратный фотосинтезу).
C6H12O6 + 6O2  6H2O + 6CO2 + энергия.
Мировой океан обладает способностью поглощать большое количество CO2 т.к. CO2
хорошо растворим в воде. Значительная часть растворенного в воде CO2 участвует в
процессе фотосинтеза, другая часть взаимодействует с H2O образует H2CO3 :
H2CO3 + Ca  CaCO3 + H2
Масса углерода на Земле распределена следующим образом:
1. Карбонатные отложения на дне океана 1,3 * 1016т.
2.
3.
4.
5.
Кристаллические породы – 1015.
Уголь и нефть 3,4 * 1015 .
Жизнь на Земле поддерживается углеродом количество которого 5 * 109 .
Соотношение CO2 и С уравновешено.
Круговорот фосфора.
Фосфор входит в состав ионов и молекул переносящих энергию, в различных минералах
он содержится в виде ионов, фосфаты хорошо растворимы в воде, но не летучи. Растения
поглощают из воды фосфат – ионы, включая их в состав органических соединений. По
пищевым цепям он переходит от одного организма к другому, на каждом этапе велика
вероятность окисления соединения в результате клеточного дыхания (фосфор выводится
из организма и вновь вовлекается в круговорот). В отличии от круговорота углерода –
отсутствие газовой фазы, поэтому нет произвольного возврата в систему.
Фосфат и другие минеральные биогенные почвы циркулируют в экосистеме в том случае,
если содержащие фосфор отходы жизнедеятельности откладываются в местах поглощения
фосфора.
Круговорот азота.
Азот – важнейший биогенный элемент, входящий в состав белков. Азот включает газовою
и минеральную фазу. Большинство растений усваивают азот только в минеральной форме.
Воздух состоит из 75% молекулярного азота. Связывать азот способны только циано
бактерии и сине-зеленые водоросли.
Бактерии, живущие в клубнях бобовых растений играют особую роль в связывании азота
(например NO2).
Азот так же используется для промышленного производства NH3.
потребление азота.
Выращивание бобвых человеком увеличивает азотфиксацию. Часть N2 смывается и
попадает в океан, реки. Человек использует N2 на 50% больше, чем есть в природе часть
N2 попадает в водные объекты, накапливается и попадает в организм человека:
концентрация N2 почти не изменяется
Круговорот H2O(абиотический)
Переход H2O из одного агрегатного состояния в другое, в круговороте H2O испарение
компенсируется выпадением осадков. Особенность в том, что с поверхности океана
испаряется воды больше (5,8 геограмма, 1 геогр = 10^14 т.воды) а возвращается 3,4. На
суше наоборот: выпадает 1 геограмм, испаряется 0,6.
Все природные и искусственные экосистемы питают мировой океан. Вода просачивается в
горные породы, тем самым образуя грунтовые воды. Родники- грунтовые воды,
вышедшие на поверхность. Во многих странах пресная вода в дефиците.
Схема переноса веществ и энергии в природных экосистемах.
энергия
вещество
Солнце
продуценты
консументы 1
консументы 2
Детритофаги
Мин. Вещ-во
тепло
13.Экологическая ниша.
Теорема Гаузе: два вида, обитающие на одной и той же территории не могут иметь одной
и той же территории (совершенно одинаковую экологическую нишу).
Экологическая ниша в современном понимании – это не только жизненное
пространство, занимаемое организмом, но и функциональная роль организма в
сообществе и его место относительно градиентов внешних факторов(температура,
давление,…).
14. Популяции. Показатели популяции.
Популяция, её структура и динамика.
Популяция – это исторически сложившаяся естественная совокупность особей
данного вида, связанных между собой определёнными взаимоотношениями и
приспособлением к жизни в условиях определённого района.
Покозатели:
1. Географическая популяция – это группа особей одного вида,
населяющие территории с однородными условиями существования.
2. Экологическая популяция – это группа особей одного вида, находящихся
в таких условиях, где любые две могут явновероятно скреститься друг с
другом.
3. Численность популяции – это количество особей данного вида в
популяции.
4. Плотность популяции – это численность популяции, отнесённая к
единице площади или объёма.
15. Равновесие экосистем.
Равновесие экосистемы.
Гомеостаз - это состояние подвижно-стабильного равновесия экосистемы (гомео - тот
же, стазис - состояние).
Равновесие в экосистемах поддерживается процессами с обратной связью.
Рассмотрим простейшую экосистему: заяц-рысь, состоящую из двух трофических
уровнях.
Рост популяции
жертвы (заяц).
Рост популяции
хищника (рысь).
Чем больше популяция хищника, тем меньше жертв. Чем меньше жертв, тем меньше хищников.
Чем меньше популяция хищника, тем больше жертв. Чем больше жертв, тем больше хищников.
Экосистемы тем стабильнее во времени и пространстве, чем они сложнее, т.е. чем больше видов
организмов и пищевых связей.
16. Гомеостаз и сукцессия.
Большинство экосистем стабильны во времени и пространстве. Способность
систем сохранять равновесие и противостоять изменениям называется – гомеостаз.
Гомеостаз поддерживается практически всегда в антропогенных экосистемах путем
вмешательства человека.
Экологическая сукцессия – закономерная, последовательная смена биоценозов,
преимущественно возникающая на одном и том же биото под воздействием
антропогенных факторов.
Первичная сукцессия (100 – 1000 лет) начинается на участке, прежде не занято
живыми организмами и лишенной почв (скалы и т.д.).
Вторичная сукцессия (30 – 50 лет) возникает там, где развивалось ранее
существовавшего и где сохранилась почва и донные отложения.
17. Энергия экологических систем.
Практически все органические вещества на земле образуются зелеными растениями в
процессе фотосинтеза, этот процесс идет с поглощением энергии, которая накапливается в
химических связях органического вещества. Далее переходит по пищевой связи к
консументам 1-го порядка, 2-го порядка, и т.д. В конце концов разлагаются на
неорганические вещества и снова в процессе фотосинтеза превращаются в органические.
18. Природные ресурсы и их классификация.
Природные (естеств.) ресурсы – природные объекты и явления, которые использует
человек для создания материальных благ, обеспечивающих не только поддержание
существования человечества, но и постепенное улучшение качества жизни.
Классификация природных ресурсов.
1) По источникам происхождения
а) биологические – продуценты, консументы, редуценты.
б) минеральные – составляющие литосферы, используемы в хозяйстве как
минеральное сырьё
в) энергетические (энергия солнца, ветра, воды, атомная )
2) По использованию в производстве.
а) земельный фонд
б) лесной фонд
в) водные ресурсы
г) гидроэнергоресурсы – энергия прилива/отлива океана;
д) ресурсы фауны – количество обитателей лесов, вод, отмелей, которые может
использовать человек, не нарушая экологического равновесия;
е) полезные ископаемые
3) по истощаемости.
a) Исчерпаемые (газ, уголь, нефть).
b) Неисчерпаемые (ветер, солнце, вода).
Ресурсообеспеченность – это соотношение между величиной природных ресурсов на
интенсивность их использования.
19. Минеральные ресурсы.
20.Основные демографические показатели.
Демографические проблемы.
Демография - глобальные проблемы современного мира.
Демографические показатели:
а)
- коэф. Рождаемости;
б)
- коэф. Смертности;
в)
-коэффициент прироста населения.