1591

11

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 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

12

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 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

13

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

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:

В масштабе 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

восстановительную, 4) биогеохимическую Задание № 12. Выберите правильный ответ:

В скверах 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)

сортов растений и пород животных, 2) вселение новых видов в экосистему, 3) уничтожение паразитов и хищников, 4) внедрение в производство малоотходных технологий

Задание № 19. Выберите правильный ответ:

15

Основу стабильного существования биосферы обеспечивает 1) наличие в ней хищников, 2) применение на полях высокой агротехники, 3) создание заповедных территорий, 4) биологический круговорот веществ

Задание № 20. Выберите правильный ответ:

В целях устойчивого развития и сохранения биосферы человек 1) полностью уничтожает хищников в экосистемах, 2) регулирует численность популяций отдельных видов, 3) увеличивает численность травоядных животных, 4) увеличивает численность насекомых-вредителей

16

Контрольные тесты для самоконтроля

1.Почвенные условия произрастания растений называют___________

факторами.

2.Явление поедания особей своего вида называют _____________________

3.Научную дисциплину, которая изучает влияние факторов среды на организмы, называют _____

4.Взаимоотношения организмов разных видов в пределах среды их обитания изучает ______

5.Ряды, в которых каждый предыдущий вид служит пищей последующему, называют__________

6.Комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель называется

______________________________

7.Насыщение воды воздухом или кислородом называется

_________________

8.Группа экосистем со сходным типом растительности и климатическими условиями ___

9.Организм, способный синтезировать все необходимые ему вещества из неорганических_______

10.Состояние внутреннего динамического равновесия экосистемы__________

11.Ухудшение состояния биотических сообществ из-за внешних и внутренних причин ______

12.Совокупность всех химических реакций протекающих в организме________

экосистемы_________________________

14.Форма симбиоза, при которой каждый из сожителей получает относительно равную пользу___________________________

15.Растительноядное животное_____________________________

16 Любое сообщество живых организмов __________________________

17 Восстановление здоровья и трудоспособности путем отдыха на природе_____

18 Искусственное восстановления почвенного и растительного покрова после техногенного нарушения_____

19 Химические соединения, используемые для защиты растений________

20 Случайное изменение одного или нескольких генов организма______

17

21.Количество вредного вещества в окружающей среде допускаемое нормативами экологической безопасности________________________________

22.Сухость климата, приводящая к недостатку влаги для жизни организмов ______

23.Вещество, используемое для уничтожения нежелательной растительности _________

24.Органическое вещество почвы, образуемое в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов

___________________

25.Облучение земной поверхности солнечной радиацией, оказывающее световое, тепловое и бактерицидное воздействие______________________________

26.Явление, когда два фактора вместе оказывают влияние, значительно превышающее сумму их независимого воздействия_______________

27.Вещество, используемое для уничтожения нежелательных насекомых______

28.Увеличение удельного веса городского населения в регионе, стране,

мире ___

29.Организм в экосистеме, получающий энергию и биогенные вещества, питаясь другими организмами или продуктами их жизнедеятельности

_______________

30.Комплекс всех объектов и факторов, внешних по отношению к данной особи или популяции__________________________________________

31.Совокупность живущих на Земле биологических видов называют___________

32.Взаимоотношение между организмами одного вида (в пределах популяций) и средой их обитания изучает ______

33.Наука, изучающая условия существования живых организмов и их взаимосвязи со средой обитания __________________

34.Первым осуществил экологический эксперимент на животных

____________

35.Экосистемы, которые обмениваются с соседними энергией, но не веществом, называют ________________

36.Исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз)

иабиотической среды вместе с занимаемым участком земной поверхности

(биотоп) называют _________________

18

37.___________ место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, включающий отношение к факторам среды, видам пищи, времени

испособам питания, местам размножения, укрытий и т. п.

38.Лимитирующими факторами водной среды являются _______________

39.Виды, явно преобладающие по численности особей, носят название

___________

40. Образование продукции в единицу времени (час, сутки, год) на единице площади (метры квадратные, гектар) или объема (в водных экосистемах)

____________

41.____________ скорость, с которой солнечная энергия усваивается организмами – продуцентами (зелеными растениями) в процессе фотосинтеза, накапливаясь в форме органических веществ.

42.____________связи основаны на использовании местообитаний.

43.Отношения, положительные для одного и безразличные для другого вида (+,0) подразделяется на: _______, _________, _________

44.Процессы представляющие собой последовательность появления или исчезновения организмов в данном местообитании, популяций различных видов

населяющих определенное пространство, с относительно однородными условиями обитания _____________.

46. Динамику смертности популяции в зависимости от возраста отображают на

_____________

47. Под ____________ понимается все пространство (оболочка Земли), где существует или когда-либо существовала жизнь, то есть где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности.

48. Основная функция живого вещества биосферы _________, связана с запасанием энергии в процессе фотосинтеза, передачей ее по цепям питания, рассеиванием.

49. Организмы обладают способностью избирательно поглощать и накапливать в себе отдельные элементы в гораздо большем количестве, чем они есть в окружающей среде. Это __________ функция живого вещества.

50. Загрязнение водоемов происходит не только промышленными отходами, но и попаданием с полей в водоемы органики, минеральных удобрений, пестицидов, применяемых в с/х. В результате ________________

ухудшается качество воды, гибнут ценные породы рыб.

19

Вопросы для подготовки к зачету

1.Определение экологии как науки. История экологии Вклад русских ученых в развитие экологии.

2.Структура экологии

3.Основные разделы экологии. Законы Коммонера

4.Круговороты веществ в биосфере. Биогеохимический цикл

5.Учение В.И. Вернадского о биосфере. Понятие "ноосфера".Основные свойства биосферы.

6.Понятие экосистем. Классификация экосистем. Динамические процессы в экосистемах: гомеостаз и сукцессии

7.Биотические связи организмов в экосистемах

8.Взаимоотношения организмов, выраженные математическими знаками (+,0); (0,0);

(+,-);

9.Взаимоотношения организмов, выраженные математическими знаками (-,-); (0,-); (+,+);

10.Экологические пирамиды. Трофические цепи, сети.

11.Продуктивность и биомасса экосистем. Энергетика экосистем. Фотосинтез – основа жизни. Экологические пирамиды. Правило 10 %.

12.Понятие популяции

13.Демографическая структура популяции

14.Рост популяций и кривые роста

15.Среды жизни организмов

16.Экологическая ниша организма

17.Экологические факторы среды. Классификации экологических факторов

18.Лимитирующий фактор

19.Биотические факторы среды

20.Абиотические факторы

21.Основные закономерности действия факторов: Закон К. Либиха, Закон толерантности В. Шелфорда, Правило взаимодействия факторов

22.Адаптация организмов к температурному фактору. Правило Аллена-Бергмана

23.Адаптация организмов к световому фактору

24.Биоритмы

25.Шум как естественный экологический фактор

26.«Парниковый эффект»

27.Разрушение озонового экрана (озоно-разрушающие вещества).

28.Демографический взрыв

29.Кислотные осадки

30.Сокращение биоразнообразия

31.Понятие мониторинга окружающей среды.

32.Основные задачи мониторинга

20

33.Виды мониторинговых исследований

34.Глобальный мониторинг

35.Региональный мониторинг

36.Экологическое нормирование

37.Предельно-допустимые нормы нагрузки на природную среду

38.Оценка качества окружающей природной среды

39.Эффект суммации

40.Лимитирующий показатель вредности

41.Понятие о загрязнении.

42.Виды загрязнений, классификация загрязнений, виды воздействия на экосистемы и человека.

43.Состав и значение атмосферы. Основные источники загрязнения атмосферы. Основные методы очистки атмосферного воздуха

44.Почва. Виды загрязнений почвы. Эрозия почвы. Засаливание, заболачивание почв.

45.Водные ресурсы планеты. Основные источники загрязнения природных вод.

46.Основные методы очистки сточных вод (механические, физико-химические, химические и (т.д.)

47.Использование и охрана лесных ресурсов.

48.Животный мир и его значение в биосфере.

49.Охрана и использование животного мира и растительного мира.

50.Особо охраняемые природные территории. Красная книга.

51.Природные ресурсы и их классификация.

52.Экологические принципы рационального использования природных ресурсов

53.Тяжелые металлы

54.Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека.

55.Основные загрязняющие вещества от подвижных источников

56.Экологический менеджмент и маркетинг

57.Правовые основы нормирования, стандартизации

58.Экологическая экспертиза

59.Экологический контроль

60.Экологическая безопасность

61.Оценка воздействия на окружающую среду

62.Административные методы управления. Лицензирование природопользования

63.Международные общественные организации в области охраны окружающей среды

64.Концепция устойчивого развития. Экологическая концепция РФ.