3. Глобальні проблеми екології.

У відповідності з програмою ООН по проблемах захисту НПС глобальні проблеми складають такі основні розділи:

1. Зміна атмосфери та клімату.

2. Зміна гідросфери.

3. Зміна літосфери.

4. Зміна біоти (тваринного та рослинного світу).

5. Зміни в с/г та лісовому господарстві.

6. Демографічні проблеми.

7. Урбанізація.

8. Вплив навколишнього середовища на здоров’я людей.

9. Проблема розвитку промислового виробництва.

10. Проблеми, пов’язані з виробництвом та споживанням енергії.

11. Проблеми, пов’язані з транспортом.

12. Розвиток природоохоронної освіти та розуміння суспільством проблем збереження навколишнього середовища.

13. Проблеми мілітаризації та вплив війни на навколишнє середовище.

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“Київський політехнічний інститут”

КОНТРОЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

з дисципліни Екологія

^(назва)

для студентів спеціальності (напряму)

6.050503 – Машинобудування,

6.050502 – Інженерна механіка,

6.050202 – Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані системи

^{(код) (назва)}

Завдання № 2

1. Дати визначення екологічної системи, біогеоценозу та привести характеристику його структури.

2. Дати характеристику трофічних ланцюгів харчування.

Національний політехнічний університет України “Київський політехнічний інститут”

ЕТАЛОН ВІДПОВІДІ

НА КОНТРОЛЬНЕ ЗАВДАННЯ № 2

з дисципліни Екологія

^(назва)

для студентів спеціальності (напряму)

6.050503 – Машинобудування, 6.050502 – Інженерна механіка, 6.050202 – Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані системи

^{(код) (назва)}

1. Екологічна система, біогеоценоз та його структура.

Повітря і вода, рослинність і грунти, звірі та птахи та інші живі організми утворюють взаємозв’язану і взаємозумовлену світову біосферу, яка підтримує все живе і яка складається з систем, рівновага в яких дуже легко порушується. Природні системи досить різноманітні, вони складаються з величезної кількості різноорганізованих, взаємозумовлених і взаємозамінних компонентів, які об’єднані прямими та зворотними зв’язками.

На думку багатьох вчених, світ організований у вигляді ланцюжка, що складається з ланок зростаючої складності. Ця послідовність починається з елементарних частинок, з яких починається атом, йде до молекул, клітин і поширюється до складних індивідуумів.

Молекули, об'єднуючись, утворюють клітини, клітини утворюють тканини та органи, які в свою чергу утворюють багатоклітинні організми, організми утворюють надорганізмові системи (види, популяції, біоценози, біогеоценози).

молекула  клітина  орган  багатоклітинні організми  надорганізмові системи (види, популяції, біоценози, біогеоценози).

На всіх рівнях життя спостерігається певна впорядкованість, обмін речовин, енергії, інформації та інш. Завдяки обміну речовин та енергії встановлюється єдність живого з середовищем.

Екологічна система - головна функціональна одиниця в екології, єдиний природний комплекс, утворений живими організмами та середовищем їх існування, в якому живі та неживі компоненти пов’язані між собою обміном речовин, енергією та інформацією.

В тих випадках, коли іде мова про природні біосистеми, що займають певну територію, замість поняття “екосистема” часто використовується термін “біогеоценоз”.

Кожна екосистема складається з біоценозу та біотопу.

Біотоп – це ділянка поверхні землі з більш-менш однотипними умовами існування (грунтом, мікрокліматом).

Біоценоз – це історично сформована сукупність рослин, тварин та мікроорганізмів, що населяє біотоп. Відповідно до цього кожний біоценоз складається з фітоценозу (угрупування рослин), зооценозу (угрупування тварин) та мікробіоценозу (угрупування мікроорганізмів).

Біогеоценоз – це угрупування різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин, які заселяють певні місця проживання та які стійко підтримують біогенний кругообіг речовин. Підтримання кругообігу в конкретних географічних умовах є основною функцією біогеоценозу.

Екосистема може бути різних розмірів і складності. Наприклад, можна говорити про екосистему лісу і про екосистему окремого пенька.

Класифікація екосистем.

За масштабами екосистеми поділяють на мікроекосистеми, мезоекосистеми і глобальні екосистеми.

У мікроекосистемах невеличкі, тимчасові біоценози, що називаються синузіями, перебувають в обмеженому просторі. До таких екосистем належать трухляві пеньки, мурашники тощо.

Найбільш поширеними серед екосистем є мезоекосистеми або біогеоценози, в яких біоценози займають однотипні ділянки земної поверхні з однаковими фізико-географічними умовами і межі яких, як правило, збігаються з межами відповідних фітоценозів.

Макроекосистеми охоплюють величезні території чи акваторії, що визначаються характерним для них макрокліматом і відповідають цілим природним зонам. До макроекосистем належить екосистеми тундри, тайги, степу, пустелі, морські екосистеми та інш. Прикладом глобальної екосистеми є біосфера нашої планети.

За ступенем трансформації людської діяльністю екосистеми поділяють на природні, антропогенні та антропогенно-природні.

Природних екосистем майже не залишилося. Хіба що прикладом природної екосистеми можуть бути заповідники.

Лісові насадження, ниви, луки – все це антропогенно-природні екосистеми, які хоча й складаються майже виключно з природних компонентів, але й створені й регулюються людьми.

До антропогенних екосистем належать екосистеми, в яких переважають штучно створені антропогенні об’єкти і в яких, крім людей, можуть існувати лише окремі види організмів, що пристосувались до цих специфічних умов місто. Промислові вузли, села та інш.).

Структура екосистеми

Біосфера складається з безлічі екосистем, тому необхідно знати їх структуру. У кожній екосистемі є 2 компоненти

• організми

• фактори неживої природи.

Таку сукупність організмів (рослин, тварин, мікроорганізмів) називають біотою (від лат. Bio –життя) екосистеми. Шляхи взаємодії різних категорій організмів – це її біотична структура; неживі (хімічні та фізичні) фактори навколишнього середовища називають абіотичними.

Незважаючи на велику різноманітність екосистем – від пустелі до тундри, всі м їм властива приблизно однакова біотична структура. Іншими словами, всі вони містять одній й ті ж категорії організмів, які подібно взаємодіють у всіх екосистемах. Це такі категорії:

Продуценти, консументи, редуценти.

Продуценти (автотрофні організми) – це живі організми, які здатні синтезувати органічну речовину з неорганічних складових з використанням зовнішніх джерел енергії (синьо-зелені водорості, бактерії).

Консументи (гетеротрофні організми) – живі істоти, які споживають органічні речовини і нездатні будувати своє тіло на базі використання неорганічних речовин.

Редуценти – організми, які доводять розпад органічних речовин до простих мінеральних сполук (бактерії, гриби).

Одна з причин, що викликає різноманітність екосистем у природі – це своєрідність абіотичних умов кожного регіону.

Важливим елементом біотичної структури екосистеми є своєрідність ланцюгів живлення.

2. Трофічні ланцюги харчування.

Взаємодія організмів в екосистемах надзвичайно складна. Взаємодія біоценозів з біотами відбувається через речовинно-енергетичний обмін. Для кожної екосистеми характерний свій біологічний кругообіг речовин, який здійснюється внаслідок існування в екосистемах трофічних ланцюгів (ланцюгів харчування, ланцюгів живлення).

Ряди взаємопов’язаних видів, в яких кожний попередній є об’єктом живлення наступного, називають ланцюгами живлення. Розрізняють ланцюги живлення різних типів. Тип ланцюга залежить від початкової ланки. Початковою ланкою в ланцюгах живлення можуть бути рослини, мертві рослини, рештки чи послід тварин.

Наприклад:

Рослини  зайці  лисиці  вовки

Рослини  попелиці  дрібні комахоїдні птахи  хижі птахи

До іншого типу рядів живлення належать ряди, що розпочинаються з рослинних решток, може бути

Рослинний перегній  дощові черв’яки  кроти.

Кожний ланцюг живлення включає, як правило, не більше 4-5 ланок, оскільки через втрату енергії загальна маса кожної наступної ланки в 10 разів менша попередньої. Цю закономірність називають правилом екологічної піраміди.

Є три основних типи пірамід:

• піраміда чисел – показує чисельність окремих організмів;

• піраміди біомаси характеризує загальну суху вагу, калорійність або іншу міру загальної кількості живої речовини;

• піраміда енергії відповідає величині потоку енергії або “продуктивності” на послідовних трофічних рівнях.

Піраміда чисел і біомаси можуть бути оберненими (або частково оберненими), тобто основа може бути меншою, ніж один або кілька верхніх поверхів. Так буває коли середні розміри продуцентів менші, ніж розміри консументів. Навпаки, екологічна енергетична піраміда завжди звужується догори за умов, що будуть враховані усі джерела енергії живлення в системі.

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“Київський політехнічний інститут”

КОНТРОЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

з дисципліни Екологія

^(назва)

для студентів спеціальності (напряму)