Материал: 2707

16

3.2 Определите правильно составленную пастбищную цепь питания: леопард – газель – трава; клевер – заяц – орел – лягушка; трава – зеленый кузнечик – лягушка – уж; перегной – дождевой червь – землеройка – горностай

Биоценозы, которые возникают на землях сельскохозяйственного пользования, называют агроценозами. Они отличаются от природных сообществ, во-первых, пониженным разнообразием входящих в них видов и, вовторых, пониженной способностью главного объекта этих сообществ – культурных растений – противостоять конкурентам и вредителям.

Задание № 4. Найдите соответствие между природной и искусственной экосистемами и их признаками.

17

Практическая работа № 5

Биосфера

Термин биосфера был предложен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом. А в 1926 г. В. И. Вернадский создал учение о биосфере, как активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в том числе и человека) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба и значения. И сейчас, вслед за Вернадским, биосферой называют область активной жизни, оболочку Земли, населенную живыми организмами, охватывающую нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Жизнь на Земле существует в неклеточной и клеточной формах. Неклеточная форма живого вещества представлена вирусами, которые лишены раздражимости и собственного синтеза белка. Простейшие вирусы состоят лишь из белковой оболочки и молекулы ДНК или РНК, составляющей сердцевину вируса. Иногда вирусы выделяют в особое царство живой природы – Vira. Они могут размножаться только внутри определенных живых клеток. Клеточные формы жизни представлены прокариотами и эукариотами. К прокариотам – доядерным организмам, относятся различные бактерии. Эукариоты – это организмы, в клетках которых имеется обособленное ядро. К ним относятся все высшие животные и растения, а также одноклеточные и многоклеточные водоросли, грибы и простейшие.

Биосфера, как особая оболочка Земли сформировалась в процессе эволюции. Миллиарды лет геологической истории увеличивалось разнообразие живых организмов, усложнялась их организация, возрастала их общая масса и влияние на все оболочки. Растения изменили состав атмосферы: обогатили её кислородом и уменьшили содержание углекислого газа. Химический состав океанских вод сформирован и в значительной степени при фильтрации воды живыми организмами. Большое влияние оказали живые организмы на литосферу. Они принимают активное участие в процессах выветривания, в создании органогенных горных пород (известняков, каменного угля, торфа, по одной из теорий, нефти и др.), а также некоторых форм рельефа, например коралловых островов (атоллов), термитников. Велика роль живых организмов в создании особого природного образования – почвы.

Развитие жизни шло неравномерно. Некоторые виды (например, синезеленые водоросли) сохранились с архея до наших дней; другие дали начало возникновению сложных форм живого, вплоть до человека; многие вымерли, не сумев приспособится к изменяющимся условиям среды. За всю историю биосферы существовало примерно 500 млн. видов, в настоящее время их осталось только около 2 млн.

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

18

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 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

19

естественной растительности, животных, ухудшению условий обитания живых организмов, разрушению почв в результате эрозии и т. д.

Задание № 1. Круговорот веществ в биосфере. Круговорот углерода.

Вся жизнь на Земле основана на углероде (С). Каждая молекула живого организма построена на основе углеродного скелета. Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую. На примере круговорота углерода в природе можно проследить в динамике картину жизни на нашей планете.

Из данных компонентов составьте схему круговорота углерода в природе: углекислый газ атмосферы, травоядные животные, зеленые растения, сжигания топлива человеком, грибы и бактерии, осадочные карбонатные породы, хищники, вулканическая деятельность.

Задание № 2. Тестовые задания

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:

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

20

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?

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)