
- •Содержание
- •Введение
- •Жизненные формы живых организмов
- •Факторная экология
- •1. Влияние на состав атмосферы
- •1. Воздушная среда
- •2. Наземная среда
- •3. Водная среда
- •1. Для животных
- •2. Для растений
- •Эффект выталкивающей силы (закон Архимеда)
- •Энергетическая эффективность
- •Доступность пищи
- •Наземно-воздушная
- •Почвенная
- •Сельское хозяйство (Закон минимума Либиха)
- •Аквариумистика (Закон толерантности Шелфорда)
- •Местообитание (Habitat)
- •Экологическая ниша (Niche)
- •Популяционная экология
- •2. Сдвиг к r-стратегии
- •2. Наиболее острые формы борьбы за существование
- •3. Колебания численности
- •4. Почему борьба обостряется в определённые сезоны?
- •1. Терморегуляционная гипотеза
- •2. Отсутствие меланистов в Красном море
- •3. Преобладание меланистов на мелких островах
- •4. Аналогия с насекомыми
- •1. Мелкие размеры (правило Бергмана)
- •2. Однократное размножение в году при большой плодовитости
- •3. Большая амплитуда колебаний численности
- •4. Способность накапливать жировые запасы
- •Симбиоз
- •1. Внутрипопуляционные факторы (зависящие от самой популяции)
- •2. Межвидовые взаимодействия
- •3. Абиотические факторы (внешняя среда)
- •1. Типы колебаний численности
- •2. Причины колебаний
- •3. Механизмы регуляции
- •Экосистема. Основные компоненты и свойства
- •Учение о биосфере
- •Переход на возобновляемую энергетику
- •Сокращение выбросов co₂ за счёт энергоэффективности
- •Восстановление лесов и охрана экосистем
- •Экологические проблемы человечества
- •Гидросфера
- •Атмосфера
- •Глобальные климатические последствия
- •Экономический ущерб
- •Литосфера
- •Заключение
- •Рекомендуемая литература, необходимая для освоения дисциплины: Основная литература:
- •Дополнительная литература:
Переход на возобновляемую энергетику
Сферы: Энергетика, промышленность, транспорт.
Действия: Замена угля и нефти на солнечные, ветровые и гидроэлектростанции; развитие электромобилей.
Сокращение выбросов co₂ за счёт энергоэффективности
Сферы: Строительство, ЖКХ, транспорт.
Действия: Утепление зданий, использование LED-освещения, внедрение общественного транспорта на экотопливе.
Восстановление лесов и охрана экосистем
Сферы: Сельское хозяйство, экология, международное сотрудничество.
Действия: Масштабные посадки деревьев, борьба с вырубками, защита океанов (водоросли поглощают CO₂).
Задание 7. Разделиться на группы по 4 человека, подобрать материал по актуальной экологической теме, вызывающей много споров среди специалистов.
Примерные темы:
1. Генетически модифицированные продукты .
2. Парниковый эффект - закономерный этап развития Земли или результат деятельности человека.
Парниковый эффект — естественный процесс, без которого средняя температура Земли была бы около −18°C, а не +15°C, как сейчас. Он возникает благодаря атмосферным газам (водяной пар, CO₂, метан), которые удерживают часть тепловой энергии Солнца.
Однако с XIX века человеческая деятельность резко усилила этот эффект. Сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов и промышленные выбросы увеличили концентрацию CO₂ на 50% по сравнению с доиндустриальным уровнем. Это привело к антропогенному глобальному потеплению со скоростью, не имеющей аналогов в природных циклах.
Таким образом, парниковый эффект — изначально природное явление, но его современная интенсивность — прямое следствие деятельности человека. Если не сократить выбросы, последствия (таяние ледников, экстремальные погодные явления) станут необратимыми.
Контрольные вопросы.
Дайте определение биосферы: какова её структура?
Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная их деятельностью. Включает нижние слои атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.
Структура биосферы:
Живое вещество — все организмы (растения, животные, микроорганизмы).
Биогенное вещество — продукты жизнедеятельности (уголь, нефть, кислород).
Косное вещество — неживые компоненты (горные породы, вода, газы).
Биокосное вещество — результат взаимодействия живого и неживого (почва, ил).
Границы: от 10 км в атмосфере до глубин океанов (~11 км) и 3–5 км в земной коре (где есть микроорганизмы).
Кто впервые ввёл в науку термин «биосфера»?
австрийский геолог Эдуард Зюсс в 1875 году.
Назовите основные оболочки Земли?
Атмосфера – газовая оболочка (азот, кислород, углекислый газ и др.).
Гидросфера – водная оболочка (океаны, реки, ледники, подземные воды).
Литосфера – твёрдая оболочка (земная кора и верхняя часть мантии).
Биосфера – область жизни, объединяющая часть атмосферы, гидросферы и литосферы, где существуют живые организмы.
Что такое ноосфера и почему возникло такое понятие?
Ноосфера (от греч. noos — разум и sphaira — сфера) — этап эволюции биосферы, при котором разумная деятельность человека становится главным фактором её изменения.
Идея Вернадского: Развивая учение о биосфере, он предсказал, что человечество, благодаря науке и технологиям, сможет осознанно управлять природными процессами (например, контролировать климат, восстанавливать экосистемы).
Ответ на кризисы: Понятие появилось как ответ на угрозы (загрязнение, истощение ресурсов), подчёркивая необходимость разумного coсуществования с природой.
Суть: Ноосфера — это биосфера, преобразованная научной мыслью и этикой человека в интересах будущего.
Классификация функций живого вещества.
Газовая – выделение и поглощение газов (кислород – при фотосинтезе, CO₂ – при дыхании, метан – бактериями).
Концентрационная – накопление химических элементов в организмах (кальций в раковинах, кремний в диатомовых водорослях).
Окислительно-восстановительная – участие в химических реакциях (например, бактерии окисляют железо или восстанавливают серу).
Биохимическая – обмен веществ, размножение, рост организмов.
Энергетическая – передача энергии через пищевые цепи (солнечная энергия → растения → консументы).
Как формировалась кислородная атмосфера Земли?
Бескислородная атмосфера (4.5–3 млрд лет назад):
Состав: CO₂, метан, азот, водяной пар.
Кислород отсутствовал (восстановительные условия).
Появление фотосинтеза (~3 млрд лет назад):
Цианобактерии начали выделять O₂ как побочный продукт фотосинтеза.
Кислород накапливался в океанах, связываясь с железом (образуя полосчатые железные руды).
Кислородная катастрофа (~2.4 млрд лет назад):
O₂ вышел в атмосферу, изменив её состав (переход к окислительным условиям).
Вымирание анаэробных организмов, адаптация к кислороду.
Достижение современных уровней (последние 500 млн лет):
Рост O₂ до ~21% благодаря растениям и океаническому планктону.
Итог: Кислородная атмосфера — результат деятельности живых организмов, прежде всего фотосинтезирующих.
7. Как отражается на развитии жизни на Земле нарушение равновесия О2/СО2?
Нарушение баланса O₂/CO₂ угрожает стабильности экосистем и эволюции жизни:
Избыток CO₂ (парниковый эффект):
Потепление климата → таяние ледников, подъём уровня океана.
Закисление океанов → гибель кораллов, планктона (основа пищевых цепей).
Нарушение фотосинтеза у растений (при экстремальных температурах).
Дефицит O₂ (гипоксия):
Массовые вымирания водных организмов (например, «мёртвые зоны» в океане).
Снижение биоразнообразия – выживают лишь устойчивые виды (бактерии, некоторые рыбы).
Эволюционные последствия:
Ускорение микроэволюции (адаптация к жаре, низкому O₂).
Риск катастроф, аналогичных Пермскому вымиранию (при резком дисбалансе газов).
Вывод: Равновесие O₂/CO₂ критично для энергетики жизни (дыхание, фотосинтез) и климатической стабильности.