
- •1. История развития учения о биосфере. Значение работ а. Гумбольдта, ч. Дарвина, в.В. Докучаева, н.В. Тимофеева-Ресовского и трудов других исследователей веков для становления учения о биосфере.
- •2. Работы в.И. Вернадского как фундамент учения о биосфере. Основные идеи Вернадского о биосфере.
- •3. Системный подход в изучении экологических систем различного ранга и биосферы в целом.
- •4. Биосфера как глобальная экосистема планеты Земля
- •5.Живое, косное, биогенное, биокосное, радиоактивное и неземное вещество в составе биосферы.
- •6. Условия существования жизни в биосфере (источники энергии, влажность, температурный режим, химический состав среды и пр.).
- •7. Биоразнообразие биосферы. Значение биоразнообразия в функционировании биосферы. Его роль в поддержании устойчивости биосферы.
- •8.Геосферы Земли. Вертикальные границы распространения жизни в биосфере.
- •Атмосфера как физический компонент биосферы. Эволюция состава атмосферы.
- •3 Состояния атмосферы
- •Гидросфера как физический компонент биосферы. Роль океанических течений в функционировании биосферы.
- •Характеристика основных биомов планеты: приполярные области. Тундры.
- •Характеристика основных биомов планеты: пустыни и полупустыни.
- •Характеристика основных биомов планеты: экваториальные и тропические леса.
- •Характеристика основных биомов планеты: леса умеренных широт.
- •Характеристика основных биомов планеты: степи,саванны, степи, прерии, пампы.
- •Функции живого вкщкства. Газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная, информационная, энергетическая, деструктивная, средообразующая, транспортная функции живого вещества биосферы.
- •Биогеохимические циклы кислорода, водорода, углерода, серы, фосфора,азота, кремния.
- •Роль палеобиосфер в формировании осадочных горных пород.
- •Хемисинтез и фотосинтез и их роль в биогеохимических процессах в биосфере.
- •Биомасса биосферы, ее распределение по поверхности планеты. Особенности продуктивности водных экосистем.
- •24. Гипотезы возникновения жизни на Земле. Основные тенденции эволюции биосферы.
- •Теория стационарного состояния
- •Современные научные представления
- •Генобиоз и голобиоз
- •Панспермия
- •25. Теория катастроф в развитии биосферы. Эпохи катастрофического снижения видового разнообразия в истории биосферы
- •26.Теория биотической регуляции. Роль биоты в гомеостазе биосферы. Важность сохранения биологического разнообразия для сохранения устойчивости основных параметров среды биосферы.
- •27.Происхождение и эволюция человека. Миграция человеческих популяций и адаптации к новым местообитаниям.
- •30. Глобальное изменение климата и нарушения устойчивости биосферы.
Функции живого вкщкства. Газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная, информационная, энергетическая, деструктивная, средообразующая, транспортная функции живого вещества биосферы.
газовая функция обусловливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав биосферы.
Концентрационная функция избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов веществ для построения тела организма или удаляемых из него при метаболизме.
Окислительно-восстановительная ф. заключается в химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца, азота и др.)
Информационная передача информации о предках через гены,наследственность.
Энергетическая Поглощение солнечной энергии при фотосинтезе и химической энергии при разложении энергонасыщенных веществ, передача энергии по пищевым цепям.
Деструктивная состоит в разложении, минерализации мертвого органического вещества, химическом разложении горных пород, вовлечении образовавшихся минералов в биотический круговорот, т.е. обусловливает превращение живого вещества в косное.
Средообразующая Преобразование физико-химических параметров среды (литосферы, гидросферы, атмосферы) в результате процессов жизнедеятельности в условиях, благоприятных для существования организмов. ОТ МК: физическое или химическое изменение среды для комфортных жизненных условий.
Транспортная перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении.
Биогеохимические циклы кислорода, водорода, углерода, серы, фосфора,азота, кремния.
Цикл углерода. Из атмосферы углерод усваивается автотрофными организмами-продуцентами (растениями, бактериями, цианобионтами). Потом вступает в реакцию с водными растворами и образует более сложные вещества(углеводы) в организмах растений и для пищи консументов. Возвращается в атмосферу при дыхании и разложении мертвой органики.
Цикл кислорода. «Фабрика» кислорода – растения + холодные воды океана поглащают кислород,а при попадании в тропики выделяют его обратно. Весь полученный кислород расходуется на окислительные реакции(горение, коррозия металла), дыхание живых организмов.
Цикл водорода. Пути образования на земле: извержение вулканов, разложение редуцентами органики в анаэробных условиях.Фиксируется водород в почве и живом веществе. После метаболизма у живых высвобождается Н+, который затем соединяется с водой, образуя гидроксоний(Н3О+) и вливаясь в круговорот воды.
Цикл азота. Первичный азот в атмосфере из-за дегазации(выпуска газов из) верхней мантии и вулканических выделений+фотохимические реакции в верхних слоях атмосферах образуют соединения азота, которые падают вниз с осадками. Фиксируется в почве азот-фиксаторами(клубеньковые микроорганизмы и цианобионты), образуя NH3=>HNO3, который усваивается высшими растениями=> доходят до животных=>результаты метаболизма животных+разложение органики = возвращение в атмосферу.
Цикл Серы.Сера – компонент аминокислот.Основной резервуар серы – литосфера. Две основные формы серы – сульфидная(соль сероводородной кислоты) и сульфатная (соль серной кислоты). Первичная сера – сульфидная, которая малорастворима и неподвижная, поэтому она окисляется и входит в состав сульфатных соединений, которые наоборот достатчно растворимы и могут усваиваться растениями, итак дойдет до животных, после смерти последних образуются трупики, при разложении которых сера выйдет в атмосферу. Короче, схема одна и та же: попадают в какую-то оболочку=>в процессе каких-то реакций принимают вид, который может потребить растение=>доходит до животных=>разлагаясь выходит в атмосферу,литосферу,гидросферу.
Цикл ФОСФОРА. Главная особенность, что практически нет газовых соединений из-за летучести и нестабильности, поэтому главный резервуар опять же литосфера в виде солей фосфорной кислоты в большей части в виде апатитов(фосфат кальция). Для растений фософор из органики и гумуса. У животных в мозгу фосфора больше чем у растений.Есть три пути получения животными фосфора. Во-первых, прямое усвоение из растений в процессе питания. Во-вторых, водные организмы-фильтраторы извлекают фосфор из органических взвесей. В-третьих, органические соединения фосфора усваиваются организмами-илоедами при переработке ими биогенных илов. Возврат в окружающую среду при разложении органики+вынос в виде взвесей в океан, а потом накопление составе осадочных накоплений.
Цикл Кремния. Кремний является вторым по распространенности (после кислорода) химическим элементом в земной коре. Его кларки в земной коре – 29,5, в почве – 33, в океане – 5х10-5. Живое вещество извлекает кремний из природных вод и почв для питания и функционирования биохимических процессов, высвобождая его затем с экскрементами и при отмирании. В результате отмирания миллиардов организмов огромные массы кремнезема откладываются на дне водоемов