- •1. Экология как наука: предмет ее изучения, решаемые задачи, основные разделы.
- •2.Понятие среды обитания.
- •3.Биосфера – понятие, границы, структура (по в.И. Вернадскому).
- •4.Понятие «живое вещество» (по в.И. Вернадскому). Функции «живого вещества» в биосфере.
- •5.Биогеохимические циклы, их типы и экологическая роль.
- •6.Антропогенное влияние на круговороты основных биогенных элементов в биосфере.
- •7.Основные этапы изменения взаимоотношений человека с природой в ходе его исторического развития.
- •8.Проблема глобального изменения климата на планете: возможные причины, последствия, пути решения.
- •9.Опустынивание земель как глобальная экологическая проблема.
- •10.Проблема обеспечения пресной водой как глобальная экологическая проблема.
- •11.Проблема деградации почв: причины и последствия в глобальном масштабе.
- •12.Экологическая оценка глобальной демографической ситуации.
- •13.Глобальная экологическая проблема загрязнения Мирового океана. В чем причины и экологическая опасность этого процесса?
- •14.Проблема сокращения биологического разнообразия: причины, экологические последствия, возможные пути решения проблемы.
- •15.Экологические факторы: понятие и классификация. Основные механизмы действия экологических факторов на живые организмы.
- •16.Адаптация: понятие адаптации, ее экологическая роль.
- •17.Основные закономерности действия экологических факторов на живые организмы.
- •18.Типы биотических взаимоотношений в природе, их экологическая роль.
- •19.Понятия – стенобионтность и эврибионтность.
- •20.Понятие популяции, ее биологический и экологический смысл.
- •21.Численность, плотность, прирост популяции. Регуляция численности.
- •22.Рождаемость и смертность в популяции: теоретическая и экологическая. Факторы их определяющие.
- •23.Половая структура популяции и факторы ее определяющие.
- •24.Возрастная структура популяции, основные типы популяций в зависимости от соотношения возрастов.
- •25.Пространственная структура популяции и факторы ее определяющие.
- •26.Этологическая (поведенческая) структура популяции и факторы ее определяющие.
- •27.Экологические стратегии популяций (r- и k- жизненные стратегии). Их экологический смысл.
- •28.Выживаемость и кривые выживания организмов в популяции, экологический смысл кривых выживания.
- •29. Кривые роста популяций, экологическая значимость каждой из стадий роста.
- •30.Понятие экосистемы, ее основные компоненты, типы экосистем.
- •31. Пирамиды численности, биомассы, энергии в экосистемах, их экологический смысл.
- •32.Поток энергии в экосистеме. Правило 10 % энергии.
- •33.Поток вещества в экосистеме. Принципиальная разница потока вещества и энергии.
- •34.Пищевые цепи. Эффект накопления токсикантов в пищевых цепях.
- •35.Продуктивность экологических систем. Наиболее продуктивные экосистемы Земного шара, их экологические проблемы.
- •36.Экологическая сукцессия, виды сукцессии.
- •37.Продуценты, консументы и редуценты, их место в цепи питания и экологическая роль в экосистемах.
- •38.Место и роль человека в экологической системе.
- •39.Естественные и искусственные экосистемы, их экологическая устойчивость.
- •40.Понятие загрязнения окружающей среды, естественное и антропогенное загрязнение.
- •41.Основные виды антропогенного воздействия на окружающую среду: химическое, энергетическое, биологическое загрязнение среды.
- •42.Экологическая ситуация и здоровье человека. Адаптации человека к действию экстремальных факторов среды.
- •43.Нормирование качества окружающей среды: цели нормирования, виды нормативов.
- •44. Принципы, лежащие в основе выработки пдк.
- •45.Мониторинг среды обитания: понятие, цели и виды мониторинга.
- •46. Экологические проблемы Дальнего Востока.
34.Пищевые цепи. Эффект накопления токсикантов в пищевых цепях.
Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель.
Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4—5.
Структура пищевой цепи.Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями «пища — потребитель». В качестве звеньев цепи выступают группы организмов, например, конкретные биологические виды. Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы. Первое звено цепи не имеет предшественника, то есть организмы из этой группы в качестве пищи не использует другие организмы, являясь продуцентами. Чаще всего на этом месте находятся растения, грибы, водоросли. Организмы последнего звена в цепи не выступают в роли пищи для других организмов.
Каждый организм обладает некоторым запасом энергии, то есть можно говорить о том, что у каждого звена цепи есть своя потенциальная энергия. В процессе питания потенциальная энергия пищи переходит к её потребителю. При переносе потенциальной энергии от звена к звену до 80-90 % теряется в виде теплоты. Данный факт ограничивает длину цепи питания, которая в природе обычно не превышает 4-5 звеньев. Чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального.
Трофическая сеть. Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением «пища — потребитель». Так, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную структуру — трофическую сеть.
Трофический уровень. Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.
В некоторых случаях в трофической сети можно сгруппировать отдельные звенья по уровням таким образом, что звенья одного уровня выступают для следующего уровня только в качестве пищи. Такая группировка называется трофическим уровнем.
Типы пищевых цепей. Существуют 2 основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.
В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.
В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространённых в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоёмах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.
Наземные детритные цепи питания более энергоёмки, поскольку большая часть органической массы, создаваемой автотрофными организмами, остаётся невостребованной и отмирает, формируя детрит. В масштабах планеты, на долю цепей выедания приходится около 10 % энергии и веществ запасённых автотрофами, 90 % же процентов включается в круговорот посредством цепей разложения.
Межвидовые отношения различных животных, особенно в простых экосистемах, достаточно адекватно описываются с помощью трофических (пищевых) цепей и построенных на этой основе "энергетических пирамид". Скажем, в тундре лишайник служит пищей для северных оленей, а те, в свою очередь, становятся добычей волков. Для тайги характерен другой ряд последовательностей, к примеру, растительность - заяц - рысь. Одна из наиболее простых и хорошо изученных последовательностей известна по океану: фитопланктон - криль - кит. Иной порядок характерен для озера Байкал: фитопланктон - эпишура (мелкие ракообразные) - бокоплавы (байкальские креветки) - бычки эндемики (в основном голомянка) - омуль - нерпа. Ну а вершиной любой пирамиды, как правило, являются хищники из числа птиц и млекопитающих.
Вместе с пищей, а также через покровные ткани из воды и воздуха загрязнители поступают в живые организмы. Но природа создала для них защитный механизм: практически все они имеют ферментативные системы, которые метаболизируют, связывают и выводят ксенобиотики из биологических тканей. Причем чем выше организация того или иного живого объекта, тем динамичнее у него идет детоксикация и метаболическая активация загрязнителей, активней вырабатываются ферменты, связывающие тяжелые металлы. Но все же липорастворимые, химически устойчивые соединения накапливаются по пищевым путям и, как правило, концентрация их от "этажа" к "этажу" пирамиды увеличивается: в тканях организмов, составляющих ее вершину, она значительно выше, чем в окружающей среде и у биологических объектов, находящихся в ее основании. Более того, устойчивое равновесие экосистемы может быть нарушено при избыточным давлении на нее токсиканта. При этом сначала нарушаются структуры, способные удалять ксенобиотики из тканей. Затем происходят сбои в физиологических функциях, размножении и, в конечном итоге, гибель или критическое сокращение численности популяции.