- •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.
35.Продуктивность экологических систем. Наиболее продуктивные экосистемы Земного шара, их экологические проблемы.
Биологическая продукция – это количество биологического вещества, которое создано за единицу времени на единицу площади (гр/м², кг/м²).
Биологическая продукция:
Первичная (валовая); Вторичная (чистая).
Валовая продукция - это та продукция, которую создают растения в процессе фотосинтеза.
Чистая продукция – это та часть энергии, которая осталась после расходов на дыхание.
Средняя продуктивность экосистем земли не превышает 0,3кг/м². При переходе энергии с одного уровня на другой, теряется примерно 90% энергии, поэтому вторичная продукция в 20-50 раз меньше, чем первичная
Производительность экосистемы, измеряемая количеством органического вещества, которое создано за единицу времени на единицу площади, называется биологической продуктивностью. Единицы измерения продуктивности: г/м² в день, кг/м² в год, т/км ² в год.
Различают первичную биологическую продукцию, которую создают продуценты, и вторичную биологическую продукцию, которую создают консументы и редуценты.
Первичную продукцию подразделяют на: валовую – это общее количество созданного органического вещества, и чистую – это то, что осталось после расхода на дыхание и корневые выделения.
По продуктивности экосистемы делятся на четыре класса:
1.Экосистемы очень высокой биологической продуктивности – свыше 2 кг/м² в год. К ним относятся заросли тростника в дельтах Волги, Дона и Урала.
2.Экосистемы высокой продуктивности – 1-2 кг/м² в год. Это липово-дубовые леса, заросли рогоза или тростника на озере, посевы кукурузы.
3.Экосистемы средней биологической продуктивности – 0,25-1 кг/м² в год. К ним относятся сосновые, берёзовые леса, сенокосные луга, степи.
4.Экосистемы низкой биологической продуктивности – менее 0,25 кг/м² в год.
Это арктические пустыни, тундры, большая часть морских экосистем.
Средняя продуктивность экосистем земли составляет 0,3 кг/м² в год, т. е. на Земле преобладают средние и низкопродуктивные экосистемы.
При переходе с одного трофического уровня на другой теряется 90% энергии.
Примером повышенной продуктивности на стыках экосистем могут служить переходные экосистемы между лесом и полем («опушечный эффект»), а в водных средах - экосистемы, возникающие в эстуариях рек (места впадения их в моря, океаны и озера и т. п.).
Этими же закономерностями во многом обусловливаются упоминавшиеся выше локальные сгущения больших масс живого вещества (наиболее высокопродуктивные экосистемы).
Обычно в океане выделяют следующие сгущения жизни:
1. Прибрежные. Они располагаются на контакте водной и наземно-воздушной среды. Особенно высокопродуктивны экосистемы эстуариев. Протяженность этих сгущений тем значительнее, чем больше вынос реками органических и минеральных веществ с суши.
2. Коралловые рифы. Высокая продуктивность этих экосистем связана прежде всего с благоприятным температурным режимом, фильтрационным типом питания многих организмов, видовым богатством сообществ, симбиотическими связями и другими факторами.
3. Саргассовые сгущения. Создаются большими массами плавающих водорослей, чаще всего саргассовых (в Саргассовом море) и филлофорных (в Черном море).
4. Апвеллинговые. Эти сгущения приурочены к районам океана, где имеет место восходящее движение водных масс от дна к поверхности (апвеллинг). Они несут много донных органических и минеральных отложений и в результате активного перемешивания хорошо обеспечены кислородом. Эти высокопродуктивные экосистемы являются одним из основных районов промысла рыб и других морепродуктов.
5. Рифтовые глубоководные (абиссальные) сгущения. Эти экосистемы были открыты только в 70-х годах настоящего столетия. Они уникальны по своей природе: существуют на больших глубинах (2-3 тыс. метров). Первичная продукция в них образуется только в результате процессов хемосинтеза за счет высвобождения энергии из сернистых соединений, поступающих из разломов дна (рифтов). Высокая продуктивность здесь обязана прежде всего благоприятным температурным условиям, поскольку разломы одновременно являются очагами выхода из недр подогретых (термальных) вод. Это единственные экосистемы, не использующие солнечную энергию. Они живут за счет энергии недр Земли.
На суше к наиболее высокопродуктивным экосистемам (сгущениям живого вещества) относят: 1) экосистемы берегов морей и океанов в районах, хорошо обеспеченных теплом; 2) экосистемы пойм, периодически заливаемые водами рек, которые откладывают ил, а вместе с ним органические и биогенные вещества, 3) экосистемы небольших внутренних водоемов, богатые питательными веществами, а также 4) экосистемы тропических лесов. Продуктивность других экосистем видна из табл.3. Выше мы уже отмечали, что человек должен стремиться сохранить высокопродуктивные экосистемы - этот мощнейший каркас биосферы. Его разрушение связано с наиболее значительными отрицательными последствиями для всей биосферы.
Что касается вторичной (животной) продукции, то она заметно выше в океане, чем в наземных экосистемах. Это связано с тем, что на суше в звено консументов (травоядных) в среднем включается лишь около 10% первичной продукции, а в океане - до 50%. Поэтому, несмотря на более низкую первичную продуктивность океана, чем суши, по массе вторичной продукции эти экосистемы примерно равны.
В наземных экосистемах основную продукцию (до 50%) и особенно биомассу (около 90%) дают лесные экосистемы. Вместе с тем основная масса этой продукции поступает сразу в звено деструкторов и редуцентов. Для таких экосистем характерно преобладание детритных (за счет мертвого органического вещества) цепей питания. В травянистых экосистемах (луга, степи, прерии, саванны), как и в океане, значительно большая часть первичной продукции прижизненно отчуждается фитофагами (травоядными животными). Такие цепи носят название пастбищных или цепей выеданния.