Ekolyacha

11. Жизнь как термодинамический процесс. Негэнтропия.

Жизнь – любая форма существования и движения материи, высшая по отношению к хим и физич формам.

Энгельс писал жизнь – способ существования белковых тел, необходимым элементом которого является постоянный обмен вещ-в с окружающими их внешн природы.

Белковое тело – организованная совокупность макромолекул ряда специфич вещ-в: аминокислот, нукл. Кислот, соединения Fи др элементов

Непрерывный поток солн энергии преобразуется в молекулах клеток растений, в энергию хим связей. Создаваемое таким путем органич вещ-во переходит последовательно от одних организмов к другим. Этот переход является упорядоченным потоком вещ-ва и энергии.

Процесс передачи энергии полностью подчиняется 1 закону термодинамики. Растения берут необходимые для синтеза элементы из окр среды. В природе эти элементы рассеяны. Мерой упорядоченности системы является энропия.

Энтропия исходных компонентов используемых растениями максимальна. Растения создавая органич молекулы вносит упорядоченность и при синтезе энтропия уменьшается.

Т.к. при фотосинтезе энтропия уменьшается то такой процесс может протекать только с использованием дополнит энергии. для работы против градиента энтропии экологич система должна получать соответсвующ энергетич датацию.

Автотрофы получают такую энергию солнца, живой организм извлекает эту энергию (негэнтропия) из пищи. Часть энергии теряется расходуясь на поддержание жизн процессов, часть передается организмам последующих пищевых уровней.

В начале потока находится процесс автотрофного питания растений, при котором увеличивается упорядоченность минеральных и деградировавших вещ-в. Воздействие человека на окр среду на экологич системы в конечном итоге сводится к повышению неупорядоченности системы ,т.е. повышению энтропии. Такое вмешательство может иметь следствием необратимую деградацию.

Энропия здорового организма минимальна. При заболевании часть органич клеток погибает. Хим связи между молекулами разрушаются, заболевание ведет к повышению энтропии.

Полное равновесие организма с окр средой может наступить при его гибели. В такое состояние организм перейдет, если его лишить возможность извлекать негэнтропию, т.е. энергию из окр среды.

Подобные процессы справедливы и в целом для экосистем. Если повредить аппарат зеленых листьев, то зелен растения погибают. Гибель зелен растений неизбежно влечет и гибель консументов разных уровней.

Жизнь – процесс непрерывного извлечения некоторой системой энергии из окр среды, преобразования и рассеивания этой энергии при передачи от одного звена к другому.

12. Экологические факторы и их действие.

Экологич фактор – любое условие среды способное оказать прямое или косвенное влияние на жив огранизм хотя бы на одной стадии его развития. Организм реагирует на эк фактор специфическими приспособительными реакциями. Все э.ф. делят на:

1.Ф. неживой природы(абиотич ф.)

2.Ф. живой природы(боитич ф.)

Абиотич ф. делят на:

Климатич – свет, t, влага, движение воздуха, давление

Эдафогенные – механич состав почвы, влагоемкость, воздухопроницаемость, плотность

Орографические - рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция склона

Химич – газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность

Биотич ф. включают совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие, взаимодействие между животными, растениями и микроорганизмами чрезвычайно многообразны.

Прямое воздействие – непосредственное влияние одним организмов на другие

Косвенное воздействие – связано например с изменением биотич ф. среды различными растениями.

Выделяет группы биотич ф.:

Фитогенные(ф связанные с воздействием растит организмов)

Зоогенные (связаны с воздействием жи организмов)

Микробиогенные (обусловлены воздействием вирусов бактерий простейших)

Антропогенные (обусловлены деятельностью человека)

Паразиты и хищники, зоофаги и фитофаги являются элементами эк системы. С общеэкологич позиции все они взаимонеобходимы друг другу. Ни один вид не стремится и не может привести к уничтожению др видов. Все это человек должен учитывать при планировании взаимодействия природы и производства.

13.Основные абиотические факторы и их описания.

Экологические факторы:

1)нежив.природы(абиатич.ф-ры); 2)жив.природы(биологич.ф-ры)

Абиот.ф:

1)климатич. ф.:свет,тем-ра,влага,вода…

2)эдафогенные ф.:(эдафос-почва)механ-й состав почвы,влажность…

3)фографич.ф.:(фос-гора)рельеф

4)химич.ф.:газ-й состав воздуха,солевой сос-т воды…

Основные абиотич.ф-ры:

1.Лучистая энергия солнца: солнеч.энергия сост. из УФ лучей(7%),Вид.л(48%),ИК(40%).

Для фотосинтеза раст-я используют оранжево-красный и УФлучи. Солнеч.энергия частично отраж-ет пов-сть земли(чистый снег отраж-т 95%,грязный до50% солнеч.лучей).

2. Абиот.ф-ры атмосферы.

Влажность атм-ры воздуха:наиб. богаты влагой нижние слои атм-ры. Дефицит влаж-разность между max и данным насыщающим давлении. Харак-ет 2 величины-тем-ру и влажность. Чем выше дефицит влаж-и тем теплее и наоборот.

Осадки связаны с влажностью воздуха и пред-ют собой результат конденсации водяных паров.

Сост-в воздуха:азот и кислород, озон,тв и жид.частицы,примеси.(с увел-ем высоты увел-ся содерж-е водорода и гелия).Ветер возникает из-за различного прогрева Земной пов-сти.В пределах Земного шара сущ-ют области пост-но высокого или пост-но низкого давления.

3.Абиот.ф-ры почвенного слоя. К ним относ-ся:механ.сос-в почвы,водопрониц-ть, способность удерживать влагу…Почва-смесь минеральных и органич.соединений. Свыше 50%минер-ого состава - диоксид кремния(SiO2).

Органич-е соедин-я поступают в почву с растительными остатками, затем они разрушаютсяс образованием более простых вещ- в(вода,аммиак).Некоторые органич.вещ-ва превращаются в более сложные соедин-я(перегной,гумус).Бактерий в почве много и их функции разнообразы. Обычнопотери минер-х вещ-в компенсируется внесением удобрений. При отсутствии удобрений почва теряет плодородность. Основ-е

биохим-е процессы протекают в верхнем слое почвы толщиной до 40 см. В этом слое обитает наибольшее кол-во микроорган-в.

4.Абиот.ф-ры водной среды. К ним относся:плотность,вязкость,подвижность воды,тем-ра стратификации(измен- е тем-ры воды с глубиной).Динамика колеб-я воды меньше,чем воздха.Важныф фак-р-соленость воды.В малых кол-вах в морской воде присутствуют все элем-ты табл.Менделеева.

14. Лимитирующие факторы среды. Использование в промышленности и сель.хозяйстве.

Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологич-х потребностей.В 19в. немец.ученый Либих установил, что развитие растений зависит от тех элементов,которых не хватает.Избыток воды в почвеили оксид кремния не заменяет недостатка бора или железа,которые присутствуют в микрокол-вах. В соотв-ии с законом min-а для норм-го развития растения нужно увеличить содержание в почве,некоторых вещ-в,находящихся в min кол-ве. то справедливо для растений,животных и для человека.(нехватку микроэлем-в компенсирует употреб-е витаминов).В 20в.америк.учен.Шелфорд показал,что к отриц-м послед-ям может привести и избыток определ-го вещ-ва.По определ-ю Шелфорда,факторы, присутствующие как в избытке,так и в недостатке назся лимитирующими. Закон Лимит-го фактора изучается в мероприятиях по охране окруж-й среды. Превышние норм вредных примесей в воде или в воздухепредстав-ет серьезную угрозу для здоровья человека.

15. Экологическая ниша. Реабилитация.

Любой живой орган-м приспособлен к определ-м условиям окруж.среды.Эколог.ниша-совок-ть условий жизни внутри эколог-й системы,предъявляемых к среде, видам или популяциям. В пределах эколог-1 ниши протекает процесс преобраз-я энергии и обмен информ-и с окруж-ей средой. Модели эколог-й ниши- часть многомерного пространства, ограниченная допускаемыми изменениями экол-х факторов(давление, тем-ра, влажность могут меняться в ограниченном диапозоне).пределы изменения дают некоторый параллепипед:

В естеств-х биоценоцах каждый вид зависит от др.комплексов(пищи,способности перемещаться..) Объем жизненных пространств резко сокращ-ся.Если изменение параметров внешней среды вышло за пределы экологич.ниши, то вид должен приспособиться к новым условиям или этот вид окажется обречен,его место займет др,более пластичный вид.

Различные параметры эколог-х систем взаимодействуют др. с др.(W и t). Изменение одного факта способно повлиять изменению др. Поэтому если орган-м оказался в неправ-м положении,то вернуть его в исходное полож-е можно управляя целой системой факторов.

Реабилитация-возвращение орган-в в исход-е сост-е за счет управления эколог-ми факторами среды.

16. Адаптация живых организмов к экологическим факторам.

У разных орг-ов различны требования к окр среде(t, влажность,…). У одних эти требования более широкие у других узкие поэтому одни орг-ы могут выживать при более широкой амплитуде фактора другие при более узкой.

Эврибионты - это орг-ы выбивающие при широких колеб. Параметров внеш. среды.

Стенобионты - орг-ы предъявляющие более узкие требов. к изменению внеш. параметров.

Толерантность - это способность орг-ов переносить неблагоприятные воздействия какого-либо фактора.

Эврибатные орг-ы – способные существовать на разных глубинах.

Стеногалинные – существуют лишь в узком диапазоне солености воды.

Способность вида приспосабливаться к отдельным факторам или их комплексу называется экологическое валентностью. Эволюционно выроботаный и наследственно закрепленные особенности орг-ов обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных эко. Факторов называется Адаптацией.

Адаптация – это приспособление строений и функций орг-ма к изменяющимся условиям существования.

Адаптации:

-Морфологические – связанные со строением организма.

-Физиологические – особенность пищи.

-Поведенческие

Наиболее интенсивный естественный отбор действует при широких колебаниях эко факторов. Поведение животных направлено на то что бы избежать угрозы оказаться в экстремальных условиях.

Живые организмы при прочих условиях выбирает такие места обитания, в которых обеспечивается минимальная амплитуда колебаний одного или нескольких факторов.

Антропогенный – воздействие способное существенно влиять на динамику популяций отклоняя сложившиеся исторические типы от установившейся нормы.

Такими воздействиями могут быть:

-Нарушение теплового режима

-Внесение в среду ксенобиотиков

-Нарушение режима различных эко факторов