Билет №1

1)Биоэкология при изучении взаимосвязей организмов окружающей среды предполагает биологический подход при оценке процессов и явлений и их последствий. Она изучает основные принципы строения и функционирования организмов и надорганизменных систем, их взаимоотношения между собой и со средой их обитания.По уровням изучаемых биологических систем биоэкологию подразделяют на:1. Ауэтэкология2. Демэкология3. Эйдэкология4. Синэкология

ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ комплексная научная дисциплина, изучающая биосферу в целом. Основы глобальной экологии разработаны М. И. Будыко (1977), который ее центральной проблемой считает круговорот различных веществ в биосфере. Исследование этой проблемы необходимо для решения основной задачи глобальной экологии — разработки прогнозов возможных изменений биосферы в будущем под влиянием деятельности человека.

Разделы экологии-В настоящее время экология подразделяется на несколько дисциплин:

Общая экология (по уровням организации): аутэкология (организм и среда): экология растений; экология животных; экология микроорганизмов популяционная экология биогеоценология глобальная (учение о биосфере)Геоэкология экология суши экология пресных вод экология моря

экология Крайнего Севера экология высокогорий и др.Прикладная экология (по сферам деятельности человека):сельскохозяйственная экология лесохозяйственная экология водохозяйственная экология промышленная экология и др.охрана природы

Социальная экология экология человека"экология культуры" – ноосфера

2)Типы связей и взаимоотношения между организмами-Отношения могут быть как внутри-, так и межвидовые.

Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие:

Положительное (+) — один организм получает пользу за счёт другого.

Отрицательное (−) — организму причиняется вред из-за другого.

Нейтральное (0) — другой никак не влияет на организм.

Таким образом, возможны следующие варианты отношений между двумя организмами по типу влияния их друг на друга:

3)(мониторинг окружающей среды) — это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.[1]Обычно на территории уже имеется ряд сетей наблюдений, принадлежащих различным службам, и которые ведомственно разобщены, не скоординированы в хронологическом, параметрическом и других аспектах. Поэтому задача подготовки оценок, прогнозов, критериев альтернатив выбора управленческих решений на базе имеющихся в регионе ведомственных данных становится, в общем случае, неопределенной. В связи с этим, центральными проблемами организации экологического мониторинга являются эколого-хозяйственное районирование и выбор «информативных показателей» экологического состояния территорий с проверкой их системной достаточности [2].

Билет №2

1) биологические основы экологии биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.

Какие уровни выделяют в общей иерархии живого?представление об иерархической структурности живой материи. Выделяют следующие уровни организации живой материи: молекулярно-генетический, клеточный, органо-тканевый, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биосферный. Представление об уровнях организации живой материи отражает системный подход в изучении живой материи

2) Природные экосистемы Биомы — совокупность экосистем одной природно-климатической зоны[1].

По другим источникам биом — более крупная, чем биоценоз, биосистема, включающая в себя множество тесно связанных биоценозов. Так, в определении Юджина Одума, биом — «термин, определяющий крупную региональную или субконтинентальную биосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта».Существует несколько классификаций биомов, включающих от 10 до 32 типов. Распределение биомов происходит по принципу широтной и вертикальной зональностей, а также секторности.

Наземные экосистемы- играют особую роль в жизни человека, поскольку урожай в них можно получать на всех трофических уровнях в отличие от водных сообществ, где используется только верхняя часть экологической пирамиды. Следовательно, особенности двух типов экосистем необходимо учитывать при эксплуатации природных ресурсов. В экосистемах суши продуценты (автотрофный компонент) представляют собой крупные организмы, у которых от года к году происходит накопление биомассы. Например, прирост деревьев в лесу, рост трав за сезон вегетации, созревание семян и плодов или разрастание корневой системы травянистых растений на лугах и в степях (накопление подземной биомассы).

3) Проблемы перенаселения и урбанизации-

-Особенно заметно темпы прироста населения мира возросли, начиная с XVII века и уже к 1820-1830 гг. его численность достигла своего первого миллиарда, после чего наблюдается резкое ускорение роста населения мира, происходит явление, получившее образное название "демографический взрыв".

-Действительно, именно на вторую половину текущего века приходится пик практически всех основных количественных параметров городского роста, а конец столетия в определенной мере подводит черту экстенсивному развитию урбанизации.

Билет №3

1) Многообразие живых организмов. систематика, классификация и таксономия существующих на земле организмов - На Земле описано 2,5 млн видов живых организмов. Но реально – в несколько раз больше. Считается, что современный видовой состав – 5% от видового разнообразия за весь период. Для упорядочения существуют систематика, классификация и таксономия. Систематика – раздел биологии по описанию, обозначению классификации существующих и вымерших организмам по таксонам. Классификация – распределение множества живых организмов по определенной системе иерархически соподчиненных групп – таксонов. Таксономия – раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон – искусственно выделенная человеком группа организмов, связанных той или иной степенью родства.

Систематика, классификация и таксономия существующих на земле организмов В современной классификации существует иерархия таксонов: царство, отдел (тип у животных), класс, порядок (отряд у животных), класс, порядок (отряд у животных), семейство, род, вид.

Типы питания и метаболизм живых организмов- Обмен веществ происходит между клетками организма и межклеточной жидкостью, постоянство состава которой поддерживается кровообращением: за время прохождения крови в капиллярах через проницаемые стенки капилляров плазма крови 40 раз полностью обновляется с интерстициальной жидкостью. Серии химических реакций обмена веществ называют метаболическими путями, в них при участии ферментов одни биологически значимые молекулы последовательно превращаются в другие. Ферменты играют важную роль в метаболических процессах потому, что:

-действуют как биологические катализаторы и снижают энергию активации химической реакции;

-позволяют регулировать метаболические пути в ответ на изменения среды клетки или сигналы от других клеток.

3. Биологическая продуктивность экосистем- Биологическая продуктивность - это скорость возобновления биомассы растений, животных и микроорганизмов, входящих в состав экосистемы. Она выражается количеством продукции за единицу времени. Продукция - это количество биомассы, образующейся на единице площади или в единице объема биотопа за определенный промежуток времени. Значит, биологическая продуктивность отражает количество биомассы, возобновляемой на единице площади или в единице объема биотопа за единицу времени. Биомасса - это масса всех живых организмов, обитающих на единице площади или в единице объема биотопа. Она выражается в единицах серого веса или веса сухого органического вещества. Биомасса биоценоза и его биологическая продуктивность могут очень сильно отличаться.

Билет №4

Фотосинтез и хемосинтез, чем они отличаются и как они протекают- Отличием хемосинтеза от фотосинтеза является отсутствие «световой» реакции. В качестве источника энергии, клетки хемосинтезирующих организмов используют энергию не солнечного света, а энергию химических реакций.

1)Экологические факторы и их виды- свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Индифферентные элементы среды, например, инертные газы, экологическими факторами не являются.

Экологические факторы отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер.

1. Биосфера Земли-В эру научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах на Земле в целом. Важную роль в этих процессах играют живые организмы. За миллиарды лет, прошедшие с момента образования нашей планеты, они наполнили атмосферу кислородом и азотом, очистили её от углекислого газа, сформировали отложения известняка, нефти, природного газа. В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка – биосфера (греч. bios «жизнь»). Этот термин первым ввёл в 1875 году Эдуард Зюсс, а учение о биосфере было создано в 1926 году Владимиром Вернадским.

Общая характеристика планеты Земля-третья планета от Солнца. Именно здесь были созданы наиболее благоприятные условия для того, что в Солнечной системе зародилась жизнь. Астрономы давно проникли с помощью новейших технических средств за её пределы, однако, не только разумной жизни, но и жизни вообще им пока обнаружить не удалось. Долгие годы люди считали, что земля плоская, затем считали её похожей на правильный шар, но на самом деле Земля наиболее близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и растянутому в экваториальной зоне. 70,8% поверхности планеты занимает Мировой океан, в котором, вероятно, и зародилась жизнь.

Билет №5

1)Что такое катаболизм( энергетический обмен, диссимиляция)- процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества (дифференциация) или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ. Катаболические реакции лежат в основе диссимиляции: утраты сложными веществами своей специфичности для данного организма в результате распада до более простых.

Анаболизм- совокупность химических процессов, составляющих одну из сторон обмена веществ в организме, направленных на образование клеток и тканей.

Анаболизм взаимосвязан с противоположным процессом — катаболизмом, так как продукты распада различных соединений могут вновь использоваться при анаболизме, образуя в иных сочетаниях новые вещества. Процессы анаболизма, происходящие в зелёных растениях с поглощением энергии солнечных лучей (см. Фотосинтез), имеют большое значение для поддержания жизни на планетарном уровне, играя решающую роль в синтезе органических веществ из неорганических. Анаболизм включает в себя процессы синтеза аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, нуклеотидов, полисахаридов, макромолекул белков, нуклеиновых кислот, АТФ.

2. Аэроба- организмы, прекрасно живущие и размножающиеся при достаточном доступе кислорода воздуха, но не гибнущие и при отсутствии кислорода.

3. Водные экосистемы- Водные экосистемы отличаются от экосистем суши прежде всего своими физическими и химическими свойствами. При рассмотрении водных экосистем их разделяют на пресноводные и экосистемы Мирового океана.

Пресноводные и морские экосистемы- Составляя весьма малую часть от всех экосистем биосферы (например, в любой отрезок времени в атмосфере воды содержится в 10 раз больше, чем во всех реках мира), пресноводные экосистемы для человека имеют непреходящее значение, вследствие того, что они практически единственный источник для бытовых и промышленных нужд. Пресные воды на поверхности континентов образуют реки, озера, болота, заполняют искусственные пруды и крупные водохранилища. Значит, пресные воды могут находиться в текучем, в относительно неподвижном стоячем и промежуточном состояниях

Билет №6:законы

Вопрос 1 действия эколог-ких факторов

Действие факторов разнообразно:

- постоянное (например, температура) или дискретное (например, извержение вулкана);

- прямое (высокая температура вызывает ожоги) или косвенное (высокая температура вызывает обезвоживание организма);

- модифицирующее (косвенно влияет на жизнедеятельность организма), сигнальное (информирует об изменении других факторов среды) и прочее.

Следует отметить, что в природе экологические факторы действуют на биологические системы комплексно. Степень воздействия того или иного фактора на систему в каждом случае выявляется отдельно. Факторы среды имеют количественное выражение (рис. 2.1).

По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (угнетение жизнедеятельности), и пределы выносливости организма. За пределами выносливости существование организма невозможно.

Действие экологических факторов определяется двумя основными законами:

1) жизненные возможности ограничиваются экологическими факторами, количество и качество которых близки к необходимому экосистеме минимуму. Снижение их ведет к гибели организма или к деструкции экосистемы (закон Ю. Либиха);

2) лимитирующим для экосистемы (организма) может быть как недостаточное действие фактора (свет, тепло, ионы Са2+), так и избыточное. Диапазон между этими величинами – это пределы толерантности экосистемы (организма) (закон В. Шелфорда).

Закон относительности действия экологического фактора — направление и интенсивность действия экологического фактора зависят от того, в каких количествах он берется и в сочетании с какими другими факторами действует. Не бывает абсолютно полезных или вредных экологических факторов: все дело в количестве. Например, если температура окружающей среды слишком низкая или слишком высокая, т.е. выходит за пределы выносливости живых организмов, это для них плохо. Благоприятными являются только оптимальные значения. При этом экологические факторы нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, если организм испытывает дефицит воды, то ему труднее переносить высокую температуру;

Закон относительной заменяемости и абсолютной незаменимости экологических факторов — абсолютное отсутствие какого-либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещен действием других экологических факторов. Например, полное (абсолютное) отсутствие воды нельзя компенсировать другими экологическими факторами. Однако если другие экологические факторы находятся в оптимуме, то перенести недостаток воды легче, чем когда и другие факторы находятся в недостатке или избытке.

Экологический спектр вида

- отношение вида к различным факторам среды. Так, рачок Holopedium gibberum по отношению к теплу является мезотермным, к кислороду - эвриацидным, а к кальцию - мезокальцидным.

Вопрос 2 функциональные группы организмов в экосистеме продуценты редуценты концументы

Биогеоценоз: функциональные группы организмов

Механизм взаимодействия живого и косного вещества состоит в вовлечении неорганической материи в сферу жизни, в ее превращениях в живом веществе и возвращении в прежнее состояние косного вещества. В связи с этим в любой экосистеме можно выделить по типу питания три функциональные группы организмов: продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты - зеленые растения, производящие живое вещество из неживого. Они способны аккумулировать солнечную энергию в процессе фотосинтеза и создавать органические вещества.

Консументы , или потребители, - организмы, использующие органические вещества продуцентов. К ним относятся животные. Травоядные животные употребляют растительную пищу, а плотоядные - животную.

Редуценты - грибы и бактерии, превращающие органическое вещество в минеральное, разлагая остатки мертвых растений, животных микроорганизмов. Продукты минерализации вновь используются продуцентами.

Продуценты, консументы и редуценты существуют во всех наземных (хвойные и лиственные леса, тундры, степи, пустыни, луга) и водных (океаны, моря, реки, озера, пруды) экосистемах. Например, экосистемы леса и пруда различаются средой обитания, видовым составом популяций, но содержат все три функциональные группы. Продуценты в лесу - это деревья, кустарники, травы, мхи, а в пруду - водные растения, водоросли, синезеленые. В состав консументов леса входят звери, птицы, насекомые, беспозвоночные животные, населяющие лесную подстилку и почву. В пруду к консументам относятся рыбы, земноводные, ракообразные, насекомые. Редуценты представлены в лесу наземными, в пруду - водными формами.

Таким образом, в экосистеме пищевые и энергетические связи идут в следующем направлении: продуценты - консументы - редуценты. В каждую функциональную группу входит множество популяций и только тесное взаимодействие всех трех групп обусловливает функционирование экосистемы.

Основоположником учения о биогеоценозах является отечественный эколог, ботаник и лесовод В.Н. Сукачев (1880-1967

Вопрос №3

Популя́ция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории. Понятие популяции в экологии. Типы популяций, внутрипопуляционные связи. Статические и динамические характеристики популяции

Популяция – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой. С экологических позиций четкого определения определение популяции еще не выработано. Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца, популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

Билет №7