11
Удивительно высока потенциальная возможность размножения живых организмов, и приспособляемость их к условиям среды. Микроорганизмы были обнаружены в исландских гейзерах, имеющих температуру 93°С. Споры некоторых бактерий сохраняют жизнеспособность при температуре – 253°С. Чтобы захватить всю поверхность планеты, холерной бактерии при благоприятных условиях хватило бы 1,2 суток, комару – 203 дня, а крысе – 8 лет; потомство одного одуванчика через 10 – 12 лет покрыло бы всю сушу.
Живое вещество биосферы – это совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, вне зависимости от их систематической принадлежности. Живое вещество характеризуется определенным биологическим и химическим составом; на 98% оно представлено биомассой растений, грибов и микроорганизмов суши. Животные составляют только 1,4% общей массы живого вещества, при этом в биомассе океана на долю животных приходится 93,7%, в биомассе суши – 0,8%. Максимальная плотность живого вещества (свыше 90 % общей биомассы) отмечается на поверхности суши, главным образом в тропических лесах (до 500 т/га); минимальная – в высокогорьях, пустынях и полярных областях; в пределах гидросферы биомасса концентрируется в поверхностном (планктонном) слое зоны морского мелководья. Число видов животных (1,5 млн.) много больше, чем растений (около 500 тыс.), но по массе вещества растения в тысячу раз превышают массу животных. На суше биомасса растений значительно больше биомассы животных, в океане, наоборот, по массе преобладают животные.
По условиям обитания в органическом мире океана выделяют планктон – пассивно плавающие в воде и не имеющие двигательного аппарата растения (фитопланктон – 70 % биомассы) и животные (зоопланктон); нектон – активно плавающие животные (рыбы, плавающие моллюски, китообразные и др.) и бентос – растения и животные, живущие на дне. Общие закономерности географического распределения живого вещества в Мировом океане таковы: в тропиках мала биомасса (менее 0,01 кг/т2), поскольку в теплой воде содержится недостаточное количество кислорода, но велико видовое разнообразие. Повышенная биопродуктивность и биомасса (до 0,5 кг/м2) свойственны районам подъема холодных глубинных вод (зоны апвеллинга) у западных побережий материков; районам расходимости поверхностных течений (зоны дивергенции) в восточных частях Атлантического, Индийского и Тихого океана в умеренных и субтропических широтах. В холодных водах на севере Тихого океана, на стыке Атлантического и Северного Ледовитого биомасса достигает 2 кг/м2, но видовое разнообразие невелико. Распределение биомассы на суше, в целом, обратно
12
океаническому и важнейшими определяющими факторами здесь являются – количество приходящей солнечной энергии и соотношение тепла и влаги.
Живые организмы не повторяют состава среды своего обитания, они избирательно поглощают элементы, необходимые для построения своих тканей
Воздействие человека на биосферу возрастает и существенно затрагивает все ее составляющие. Человек создал десятки тысяч новых сортов растений и пород животных, ускоряет эволюцию видов в природе, обогащает природные сообщества путем акклиматизации живых организмов, повышает плодородие почв. В 30-40 годы XX века В. И. Вернадским выдвинуто понятие о ноосфере как о новом состоянии биосферы, при котором главным определяющим фактором ее развития становится разумная деятельность человека. Однако последствия этой деятельности неоднозначны, часто приводят к интенсивному уничтожению естественной растительности, животных, ухудшению условий обитания живых организмов, разрушению почв в результате эрозии и т. д.
Тестовые задания для самостоятельной работы Задание № 1. Выберите правильный ответ.
Почему биосфера – открытая система? 1) состоит из экосистем, 2) способна изменяться во времени, 3) связана с Космосом обменом веществ и энергии, 4) способна к саморегуляции
Задание № 2. Выберите правильный ответ:
Почему биосферу считают динамичной системой? 1) способна изменяться во времени, 2) обладает устойчивостью, 3) связана с Космосом обменом веществ, 4) не способна к саморегуляции
Задание № 3. Выберите правильный ответ:
Как изменяется биомасса растений суши от полюсов к экватору? 1) уменьшается или увеличивается по сезонам года, 2) увеличивается, 3) уменьшается, 4) практически не изменяется
Задание № 4. Выберите правильный ответ:
Какой процесс жизнедеятельности у млекопитающих животных обеспечивает выполнение ими окислительно-восстановительной функции в биосфере? 1) биоритмы, 2) клеточный метаболизм, 3) фотопериодизм, 4) размножение
Задание № 5. Выберите правильный ответ:
Какой процесс жизнедеятельности у одноклеточных животных обеспечивает выполнение ими концентрационной функции в биосфере? 1) размножение, 2) движение, 3) питание, 4) рост
Задание № 6. Выберите правильный ответ:
13
Биосфера представляет собой: 1) комплекс видов, обитающих на определенной территории, 2) оболочку Земли, заселенную живыми организмами, 3) гидросферу, заселенную живыми организмами, 4) совокупность наземных биогеоценозов
Задание № 7. Выберите правильный ответ:
Границы биосферы определяются: 1) условиями, непригодными для жизни, 2) колебаниями положительных температур, 3) количество выпадающих осадков, 4) облачность атмосферы
Задание № 8. Выберите правильный ответ:
Живое вещество биосферы – это совокупность всех 1) растений и животных планеты, 2) многоклеточных организмов планеты, 3) микроорганизмов планеты 4) живых организмов планеты
Задание № 9. Выберите правильный ответ:
Вмасштабе геологического времени большая роль в преобразовании вещества и энергии принадлежит 1) атмосфере, 2) живому веществу, 3) воде, 4) почве
Задание № 10. Выберите правильный ответ:
Благодаря какой функции живого вещества образовались скопления известняка в земной коре? 1) окислительно-восстановительной, 2) репродуктивной, 3) концентрационной, 4) энергетической
Задание № 11. Выберите правильный ответ:
Клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений обладают способностью усваивать молекулярный азот атмосферы, выполняя в биосфере функцию: 1) газовую, 2)концентрационную, 3) окислительновосстановительную, 4) биогеохимическую
Задание № 12. Выберите правильный ответ:
Вскверах вблизи крупных магистралей городов листовой опад осенью сгребают и вывозят, так как опавшие листья: 1) накапливают свинец, 2) не подвергаются гниению, 3) ухудшают освещенность почвы, 4) препятствуют доступу воздуха к корням
Задание № 13. Выберите правильный ответ:
Космическая роль растений на Земле состоит в том, что они 1) аккумулируют солнечную энергию, 2) поглощают из окружающей среды минеральные вещества, 3) поглощают из окружающей среды углекислый газ 4) выделяют кислород
Задание № 14. Выберите правильный ответ: Каковы последствия расширения озоновых дыр?
14
1) частые извержения вулканов, 2) усиление ультрафиолетового излучения, 3) понижение температуры воздуха, 4) повышение интенсивности инфракрасного излучения
Задание № 15. Выберите правильный ответ:
Ведущую роль в сокращении рыбных запасов Мирового океана сыграли факторы:
1) антропогенные, 2) абиотические, 3) биотические, 4) климатические Задание № 16. Выберите правильный ответ:
Некоторые виды растений стали редкими, так как 1) сократилась их численность в связи с возрастом, 2) их уничтожили животные, 3) они погибли от болезней, 4) человек сильно изменил их среду обитания
Задание № 17. Выберите правильный ответ:
Необходимое условие устойчивого развития биосферы – 1) сокращение численности хищных животных, 2) уничтожение насекомых-вредителей сельскохозяйственных культур, 3) создание искусственных агроценозов, 4)
создание разнообразия видов |
растений и животных |
в экосистеме |
Задание № 18. Выберите правильный ответ: |
|
|
Сохранению равновесия в |
биосфере способствует 1) |
создание новых |
сортов растений и пород животных, 2) вселение новых видов в экосистему, 3) уничтожение паразитов и хищников, 4) внедрение в производство малоотходных технологий
Задание № 19. Выберите правильный ответ:
Основу стабильного существования биосферы обеспечивает 1) наличие в ней хищников, 2) применение на полях высокой агротехники, 3) создание заповедных территорий, 4) биологический круговорот веществ
Задание № 20. Выберите правильный ответ:
В целях устойчивого развития и сохранения биосферы человек 1) полностью уничтожает хищников в экосистемах, 2) регулирует численность популяций отдельных видов, 3) увеличивает численность травоядных животных, 4) увеличивает численность насекомых-вредителей
15
Вопросы для подготовки к зачету
1.Определение экологии как науки. История экологии Вклад русских ученых в развитие экологии.
2.Структура экологии
3.Основные разделы экологии. Законы Коммонера
4.Круговороты веществ в биосфере. Биогеохимический цикл
5.Учение В.И. Вернадского о биосфере. Понятие "ноосфера".Основные свойства биосферы.
6.Понятие экосистем. Классификация экосистем. Динамические процессы в экосистемах: гомеостаз и сукцессии
7.Биотические связи организмов в экосистемах
8.Взаимоотношения организмов, выраженные математическими знаками (+,0); (0,0);
(+,-);
9.Взаимоотношения организмов, выраженные математическими знаками (-,-); (0,-); (+,+);
10.Экологические пирамиды. Трофические цепи, сети.
11.Продуктивность и биомасса экосистем. Энергетика экосистем. Фотосинтез – основа жизни. Экологические пирамиды. Правило 10 %.
12.Понятие популяции
13.Демографическая структура популяции
14.Рост популяций и кривые роста
15.Среды жизни организмов
16.Экологическая ниша организма
17.Экологические факторы среды. Классификации экологических факторов
18.Лимитирующий фактор
19.Биотические факторы среды
20.Абиотические факторы
21.Основные закономерности действия факторов: Закон К. Либиха, Закон толерантности В. Шелфорда, Правило взаимодействия факторов
22.Адаптация организмов к температурному фактору. Правило Аллена-Бергмана
23.Адаптация организмов к световому фактору
24.Биоритмы
25.Шум как естественный экологический фактор
26.«Парниковый эффект»
27.Разрушение озонового экрана (озоно-разрушающие вещества).
28.Демографический взрыв
29.Кислотные осадки
30.Сокращение биоразнообразия
31.Понятие мониторинга окружающей среды.
32.Основные задачи мониторинга