- •История развития экологических наук.
- •Экологическая парадигма.
- •Предмет и задачи современной экологии.
- •Уровни организации живого и надорганизменные системы.
- •Понятие экосистемы, ее структура и компоненты.
- •Основные свойства экосистем.
- •Связи в экосистемах.
- •Процессы продукции и разложения в биосфере.
- •Трофические цепи, трофические сети, трофические уровни. Пастбищные и детритные трофические цепи.
- •Поток энергии в экосистеме, «правило 1%» и «правило 10%».
- •Понятие об экологическом факторе. Биотические и абиотические факторы.
- •Классификация биотических экологических факторов в экосистемах, примеры.
- •Закон минимума Либиха (закон лимитирующего фактора) и закон толерантности Шелфорда, его свойства.
- •Экологическая ниша и ее свойства. Принцип Гаузе.
- •15. Пример экологического фактора и адаптации к нему различных организмов.
- •16.Экологические кризисы и катастрофы. Причины и характеристика современного экологического кризиса.
- •17. Парниковый эффект
- •18. Причины антропогенного изменения климата.
- •19. Последствия антропогенного изменения климата.
- •21.Сокращение стратосферного озона. Механизм образования, последствия для экосистем и человека.
- •22.Монреальский протокол.
- •23. Кислотные дожди. Механизм образования, последствия для экосистем и человека.
- •24.Фотохимический смог. Механизм образования и последствия
- •25. Экологическое нормирование воздействия на воду в рф. Понятия пдк, пдс.
- •26. Экологическое нормирование воздействия на воздух в рф. Понятия пдк, пдв
- •Экологическое нормирование образования отходов в рф. Понятия ноо и лро.
- •28.Эколого-экономические индикаторы. Экологический отпечаток.
Основные свойства экосистем.
Вне экосистем невозможно существование жизни.
Компоненты экосистем связаны между собой потоками энергии, круговоротами вещества и обменом информации.
Способны к самовоспроизводству.
Способны поддерживать устойчивое динамическое равновесие и постоянство внутренней среды в изменяющихся условиях среды– гомеостаз.
Устойчивы к внешним воздействиям (до определенных пределов).
Для экосистем свойственно биоразнообразие – разнообразие живого вещества (генов, видов и биосистем).
Экосистемы являются открытыми системами, т.к. всегда взаимодействуют с внешней средой:
Получает солнечную радиацию
Вода приходит и уходит с осадками, стоком и просачиванием
Ветер привносит и выносит материал и пр.
Связи в экосистемах.
В экосистемах формируются сложные цепи и сети причинно-следственных связей, основанные на механизме обратной связи, которые часто образуют замкнутые кольца – контуры обратной связи.
При этом сигнал «на выходе» поступает обратно «на вход».
На контурах обратной связи основывается управление в экосистемах.
Обратные связи бывают
Положительные – основа развития и неустойчивости экосистем
Отрицательные – основа устойчивости (гомеостаза) экосистем.
Классический пример – взаимоотношения в системе «хищник-жертва».
Процессы продукции и разложения в биосфере.
Глобальная экосистема получила название биосферы.
Биосфера – самая большая экосистема.
Биосфера – все живые организмы земли и оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь.
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу, поверхность суши и верхние слои литосферы
Фотосинтез
СО2 + H2O + энергия солнечного света ® C6H12O6 + O2
Энергия концентрируется и запасается
Процесс нуждается в энергии света
Продукт – молекула гексозы (глюкоза, фруктоза), которая затем используется
для синтеза тканей организма
и как источник энергии.
Образующийся кислород является побочным продуктом
Энергия света в процессе фотосинтеза используется для синтеза органических соединений из углекислого газа (СО2) и воды.
Фотосинтез осуществляется фотоавтотрофными организмами – растениями, водорослями, определенными бактериями.
Жизненно необходимый для высших организмов атмосферный кислород также поступает в атмосферу преимущественно благодаря фотосинтезу.
Хлорофилл
Использование энергии фотона для химической рекации – сложный процесс, в котором участвует хлорофилл – зеленый пигмент, содержащий ионы Мg+
Автотрофы
Автотрофы («самопитающие») – организмы, образующие органическое вещество своего тела из неорганических веществ – диоксида углерода и воды – посредством процессов фотосинтеза и хемосинтеза.
Фотосинтез осуществляют фотоавтотрофы – все зеленые растения, водоросли и фотосинтезирующие микроорганизмы.
Хемосинтез наблюдается у некоторых хемоавтотрофных бактерий, которые используют в качестве источника энергии окисление водорода, серы, сероводорода, аммиака, железа.
Хемоавтотрофы в природных экосистемах играют относительно небольшую роль (за исключением нитрифицирующих бактерий).
Автотрофы составляют основную массу всех живых существ и полностью отвечают за образование всего нового органического вещества в любой экосистеме.
Гетеротрофы
Гетеротрофы («питающиеся другими») – организмы, потребляющие готовое органическое вещество других организмов и продуктов их жизнедеятельности.
разложение в биосфере
1. Аэробное дыхание
C6H12O6 + 6 O2 à 6 H2О + 6 CO2 + энергия для функционирования организма
2. Анаэробное дыхание
3. Брожение