Ekologia (1)

1. Что изучает экология, ее разделы. Эколо́гия — наука о взаимодействиях живых и не живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Разделы : Синэкология — это раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций внутри сообщества, а также взаимоотношения сообществ с окружающей средой. Аутэкология — это экологпческая дисциплина, изучающая взаимоотношения отдельно взятого организма с окружающей его средой. Демэкология - изучает взаимоотношения между организмами одного вида в пределах популяции и средой их обитания. 2. Что представляет собой среда обитания , факторы среды. Перечислите основные среды жизни. Среда обитания — это та часть природы, которая окружает живой организма и с которой он взаимодействует. Факторы среды: биологические (вирусные, бактериальные, паразитарные и иные), химические, физические и иные факторы Среды жизни: Назелто-воздушная среда жизни, Водная среда жизни, Почва, Живые организмы 3. Классификация организмов по типу питания и дыхания. Автотрофы, Гетеротрофы, Миксотрофы (Некоторые организмы (например, хищные растения) сочетают в себе признаки как автотрофов, так и гетеротрофов. Такие организмы называются миксотрофами.) По типу дыхания : Аэробные - присутствие свободного кислорода Анаэробные - отсутствие свободного кислорода 4. Пассивный и активный путь приспособления . Виды адаптаций организмов. Активный путь – это усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществить все жизненные функции организмов, несмотря на отклонения фактора от оптимума Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Виды адаптпции: Морфологические адаптации сопровождаются изменением в строении организма.

Физиологические адаптации — изменения в физиологии организмов

Этологические адаптации - изменения в поведении 5. Закон Оптимума. Отличие стенобионтов от эврибионтов. Экологический спектр вида. Закон оптимума —результат действия переменного фактора , зависит от силы его проявления , как недостаточное так и и избыточное действие фактора, отрицательно сказывается на живых организмах ,благоприятная сила воздействия называется зоной Оптимума экологического фактора для данного вида. Стенобионты- это виды которые могут существовать в строго определенных экологических условиях. Эврибионты- это виды которые могут существовать в различных экологических условиях. Экологический спектр вида- это совокупность экологических толерантностей по отношению к разным факторам среды.

6. "Правило взаимодействия факторов" и "Закон толерантности Шелфорда". Правило взаимодействия факторов - зона оптимума и пределы выносимости организма к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от силы и сочетания одновременного действия других факторов, Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Закон толерантности Шелфорда — Лимитирующим фактором существования вида может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия. 7. "Правило минимума Либиха". Лимитирующие факторы и их влияние на живые организмы. Закон минимума Либиха - рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном кол-ве. Лимитирующие факторы - факторы приближающиеся к пределу толерантности или выходящий за него. 8. Адаптация растений к абиотическим факторам наземно- воздушной среды жизни. Наиболее общая адаптация растений - пространственная ориентация листьев. Там, где солнца меньше - листья расположенны вертикально, а там где его больше - горизонтально. 9. Адаптация животных к абиотическим факторам наземно-воздушной среды жизни. 10. Температурные границы существования жизни. Приспособления животных и растений к колебаниям температуры. Правило Бергмана, правило Аллена , закон экономии поверхности. Границы существования жизни — это температуры, при которых возможно нормальное строение и функционирование белков, в среднем от 0 до +50°С. Однако целый ряд организмов обладает специализированными ферментными системами и приспособлен к активному существованию при температуре тела, выходящей за указанные пределы.-271 +180. В неактивном состоянии спорообразующие бактерии выдерживают до +200 °C в течение десятков минут, что демонстрирует режим стерилизации предметов в автоклавах. -По сравнению с растениями животные обладают более разнообразными возможностями регулировать температуру тела, а именно:путем химической терморегуляции - активным изменением величины теплопродукции повышением метаболизма; путем физической терморегуляции - изменением уровня теплоотдачи на основе развития теплозащитных покровов, особыми устройствами крoвеносной системы, распределением жировых запасов, особенно в бурой жировой ткани и т. п. одно из самых важных прогрессивных приспособлений - способность к терморегуляции организма у млекопитающих и птиц, их теплокровность. Благодаря этому экологически важному приспособлению высшие животные относительно независимы от температурных условий среды. Правило Бергмана - Правило гласит, что среди сходных форм гомойотермных (теплокровных) животных наиболее крупными являются те, которые живут в условиях более холодного климата — в высоких широтах или в горах. Правило Аллена- Согласно с этим правилом среди родственных форм гомойотермных (теплокровных) животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном климате, имеют относительно меньшие выступающие части тела: уши, ноги, хвосты и т. д. Закон экономии поверхности- 11. Адаптация растений и животных к поддержанию водного баланса в наземно-воздушной среде жизни. Низкие наземные растения из влажного субстрата помещают воду погруженную в него частями таллома, а влагу дождя, росы и тумана — всей поверхностью

12.Характеристики воздуха и приспособления к ним организмов. Анемохория. Аэропланктон. Низкая плотность воздуха определяет его малую подъемную силу и незначительную опорность.

Анемохория— распространение плодов, семян, спор и других зачатков растений воздушными течениями.

Аэропланктон — совокупность взвешенных в воздухе живых организмов.

13. Адаптации гидробионтов к различному кислородному режиму в водной среде. Дыхание гидробионтов осуществляется либо через поверхность тела, либо через жабры, легкие и трахеи. У некоторых гидробионтов встречается комбинирование водного и воздушного дыхания.

14. Адаптации гидробионтов к различному световому режиму в водной среде жизни. Света в воде гораздо меньше, чем на суше. Его яркость также зависит от глубины. Окрас животных меняется с глубиной. 15.Способы ориентации животных в водной среде. Биолюминесиенция. Эхолокация. Из-за быстрого затухания световых лучей организмы ориентируются с помощью зрения лишь на близком расстоянии. Поэтому лучше развита ориентация на звук, чем на зрение.

Ряд гидробионтов ориентируется в воде при помощи эхолокации(восприятии отраженных звуковых норм)

Биолюминесце́нция — способность живых организмов светиться, достигаемая самостоятельно или с помощью симбионтов.

16. Особенности почвы как среды обитания организмов. Группы почвенных животных. Почва обладает плодородием — является наиболее благоприятным субстратом или средой обитания для подавляющего большинства живых существ — микроорганизмов, животных и растений. Показательно также, что по их биомассе почва (суша Земли) почти в 700 раз превосходит океан, хотя на долю суши приходится менее 1/3 земной поверхности.

Почвенные животные по их размерам обычно подразделяются на 5 групп: нано-, микро-, мезо-, макрофауну и мегафауну.

17. Адаптации организмов к абиотическимфакторам почвы- как среды жизни. Абиотические факторы — компоненты неживой природы. К ним относят: климатические (свет, температура, влажность, ветер, давление и др.), геологические (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.), орографические (рельеф местности), эдафические, или почвенно-грунтовые

18. Положительные и отрицательные стороны паразитизма. Гиперпаразитизм. Хищничество — прямое уничтожение одного вида другим или однократное использование добычи хищником таким образом, что используемый организм погибает.

Гиперпаразитизм — один из видов паразитизма, характеризующийся паразитированием одного паразита (сверхпаразит, гиперпаразит) в другом.

19. Биотические факторы среды . Перечислите связи и отношения организмов между собой. Биотические факторы окружающей среды— факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.

Связи:

Трофические связи – возникают, когда один вид питается другим.

Топические связи – основаны на изменении условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого. (внутренний паразитизм)

Внешний паразитизм – обитание паразитов на поверхности хозяина, который снабжает пищей, убежищем.

Форические связи – участие одного вида в распространении другого.

Фабрические связи – где вступает вид, использующий для своих вооружений продукты выделения либо мертвые остатки, либо живых особей другого вида.

20. Групповые характеристики, половая и возрастная структура популяций. Гомеостаз популяции. Групповые характеристики: численность, плотность, рождаемость, смертность, прирост, динамика численности.

Половая структура популяции представляет собой соотношение в ней особей разного пола.

Возрастная структура популяции — соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений.

Гомеостаз популяции — способность популяции поддерживать определённую численность своих особей длительное время.

21. Причины изменения численности популяции. Кривые роста. Давление среды. Причины: холод, сильная жара, засуха, большая смертность/малая рождаемость

Кривые: экспоненциальная и сигмовидная

Давление среды - совокупность условий среды, играющих лимитирующую роль.

22. Изобразите блоковую модель биогеоценоза. Взаимосвязь биоценозаи биотопа. Любая экосистема состоит из:

• Комплекса взаимосвязанных живых организмов

• Фактора среды

23 Видовая структура экосистем.Виды эндификаторы, виды доминантные. Видовая структура экосистемы - это разнообразие видов, взаимосвязь и соотношение их численности.

Виды, явно преобладающие по численности особей, носят на­звание доминантных

На­ряду с доминантами в экосистемах выделяются виды-эдификаторы (лат. эдификатор - строитель). К ним относят те виды, ко­торые являются основными образователями среды.

24. Охарактеризуйте экологическую нишу вида. Правило Гаузе. Модель Хатчинсона. Интродукция. Экологи́ческая ни́ша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды.

Закон, согласно которому два вида не могут существовать в одной и той же местности, если они занимают одну и ту же экологическую нишу. В связи с этим принципом при ограниченности возможностей пространственно-временного разобщения один из видов вырабатывает новую экологическую нишу или исчезает.

По Хатчинсону экологическая ниша может быть:

фундаментальной — определяемой сочетанием условий и ресурсов, позволяющим виду поддерживать жизнеспособную популяцию;

реализованной — свойства которой обусловлены конкурирующими видами.

Интроду́кция — преднамеренное или случайное переселение особей какого-либо вида животных и растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания.

25. Перечислите основные свойства и принципы фуекционирования экосистем. Структура экосистемы - естественное функционально-морфологическое членение экосистемы на подсистемы и блоки, играющие в экосистеме роль "кирпичиков". В число структурных элементов (рис. 2) входят популяции, консорции (совокупность разнородных организмов, тесно связанных между собой и зависящих от центрального члена или ядра сообщества), синузии (одноярусная группировка растений в пределах фитоценоза

Принципы:

1) получение ресурсов и избавление от отходов в рамках круговорота всех элементов экосистемы;

2) экосистемы существуют за счет незаряженной среды и вечной солнечной энергии. 26. Биологическое разнообразие и деятельность человека. Закон Долло. Биологическое разнообразие – это число различимых типов биологических объектов или явлений и частота их встречаемости на фиксированном интервале пространства и времени.

Закон Долло - закон необратимости эволюции. Организм не может вернуться, хотя бы частично, к прежнему состоянию, которое уже пройдено рядом его предков.

27.Виды продукции, биомасса. От чего зависит скорость создания первичной продукции. Продукция: первичная и вторичная. Биома́сса (биоматерия) — совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в биогеоценозе определённого размера или уровня.

Теоретическая возможная скорость создания первичной биологической продукции определяется возможностями фотосинтетического аппарата растений. Максимально достигаемый в природе КПД фотосинтеза 10–12 % энергии ФАР, что составляет около половины от теоретически возможного.

28.Пространственная структура биоценоза. Определяется закономерностью распределения наземных и подземных органов растительности по ярусам.

29.Трофическая структура биоценоза. "Пищевая цепь" и "трофические уровни". Типы пищевых цепей. Любой биогеоценоз включает в себя: продуценты, консументы, редуценты.

Пищева́я цепь — это пищевые взаимоотношения в биогеоценозе.

Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.

Существуют 2 основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные(большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает)

30. Изобразите схему биологического круговорота веществ , в чем его функция.

31. Из чего складывается энергитический баланс консументов . Схема потока энергии. Правило 10%. Энергетический баланс консументов складывается следующим образом: поглощенная пища усваивается не полностью, неусвоенная часть возвращается во внешнюю среду в виде экскрементов и в дальнейшем может быть вовлечена в другие цепи питания.

На каждый последующее звено пищевой цепи поступает только 10% энергии (массы) , накопленной предыдущим звеном.

32. Экологические пирамиды, типы. Как строятся экологические пирамиды и для чего. Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме.

1) пирамида численности - отражает численность организмов на каждом трофическом уровне;

2) пирамида биомассы - отражает биомассу каждогоитрофического уровня;

3) пирамида энергии — показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень в течение определенного промежутка времени.

33. "Сукцессия". Отличие первичных сукцессий от вторичных. Стадии развития сукцессии. Климакс. Сукце́ссия— последовательная закономерная смена одного биоценоза другим на определённом участке среды во времени в результате влияния природных факторов или воздействия человека.

Вторичные сукцессии отличаются от первичных тем, что они начинаются обычно не с нулевых значений, а возникают на месте нару­шенных или разрушенных экосистем. Например, после вы­рубок лесов, лесных пожаров, при зарастании площадей, нахо­дившихся под сельскохозяйственными угодьями. Основное отличие этих сукцессий заключается в том, что они протекают несравненно быстрее первичных, так как начинаются с проме­жуточных стадий

различают 6 стадий: денудация; пионерность (иммиграция);колонизация (ойкоз);межвидовая конкуренция; биоценотическая реакция;

Стабилизация (климакс)- заключительное, относительно устойчивое состояние сменяющих друг друга экосистем, возникающее в результате смен, или сукцессий, и в значительной мере соответствующее экологическим условиям определенной местности.

34. Биосфера, ее состав, границы: Характеристики биосферы. Основное условие устойчивости биосферы.

Биосфе́ра— оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли. Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км. Она определяется озоновым слоем, губительным для живых организмов.

Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков.

Биосфера в главных своих чертах может быть охарактеризована по отдельным оболочкам, которые она охватывает: нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы.

Основное условие устойчивости биосферы - выработка кислорода морскими водорослями. Это главное условие, которое спровоцировало и устойчивость атмосферы и биосферы (начиная с воздуха и почвы)

Структура биосферы:

Живое вещество, Биогенное вещество, Косное вещество, Биокосное вещество, Вещество, находящееся в радиоактивном распаде, Вещество космического происхождения.

35. Круговорот азота. Причины и последствия нарушения круговорота азота. Растения получают азот в основном из разлагающегося мертвого органического веществом посредством деятельности бактерий, которые превращают азот белков в усвояемую растениями форму. Другой источник - свободный азот атмосферы - растениям непосредственно не доступен, но его связывают, т.е. переводят в другие химические формы, некоторые группы бактерий и сине-зеленые водоросли, они обогащают им почву. Многие растения находятся в симбиозе с азотфиксирующими2 бактериями, образующими клубеньки на их корнях. Из отмерших растений или трупов животных часть азота, за счет деятельности других групп бактерий, превращается в свободную форму и вновь поступает в атмосферу.

36. Круговорот фосфора. Причины и последствия нарушения круговорота фосфора. Фосфор содержится в горных породах. Разрушаясь и подвергаясь эрозии, он поступает в почву, оттуда используются растениями. Деятельность организмов-редуцентов снова возвращает его в почву. Часть соединений фосфора смывается дождями в реки, а оттуда - в моря и океаны и используется водорослями. Но, в конце концов, в составе мертвого органического вещества он оседает на дно и снова включается в состав горных пород.

37. Круговорот серы. Причины и последствия нарушения круговорота серы.

38. Круговорот веществ. Типы круговоротов. Живые организмы создают в биосфере круговороты важнейших биогенных элементов, которые попеременно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Эти циклы делят на 2 основные группы: круговорот газов и осадочные круговороты.

Большой кругооборот длится миллионы лет. Он заключается в том, что горные породы подвергаются разрушению, продукты разрушения сносятся потоками воды в Мировой океан или частично возвращаются на сушу вместе с осадками. Процессы опускания материков и поднятия морского дна в течении длительного времени приводят к возвращению на сушу этих веществ. И процессы начинаются вновь.

Малый кругооборот, являясь частью большого, происходит на уровне экосистемы и заключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и жизненные процессы. Продукты распада почвенной микрофлоры вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям и вновь вовлекаются в поток вещества. Кругооборот химических веществ из неорганической среды через растения и животные обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии химической реакций называется биохимическим циклом.

39. Гомеостаз биосферы. Принцип Ле Шателье-Брауна.

Биосфера как саморегулирующаяся система обладает устойчивым динамическим равновесием, т. е. гомеостазом. Устойчивость биосферы обусловливается одновременно постоянством и изменчивостью живого вещества и его окружения.

Принцип Ле Шателье — Брауна— если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.

40.Биосфера , состав по Вернадскому, границы.

Биосфера-это все пространство Земли, где существует или когда либо существовала жизнь Состав биосферы по Вернадскому: 1)Живое вещество 2)Биогенное вещество 3)Косное вещество 4)Биокосное вещество 5)Вещества космическое происхождения 6)Радиоактивные элементы Границы: Границы биосферы условны , но считают , что верхняя граница в атмосфере проходит на высоте 24км от поверхности земли, в гидросфере на глубине да 11 км.

41.Свойства и функции живого вещества. 1-ая и 2-ая точка Пастера. Функции: Энергитическая - связана с запасением энергии в процессе фотосинтеза и передачи по цепям питания Газовая -состоит в способности изменять и поддерживать газовый состав атмосферы. Свойства 1)Способность быстро занимать все свободное пространство 2)Движение не только рассивное , но и активное. 3)Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти. 4)Адаптация 5)Феноминально высокая скорость протекания реакций 6)Высокая скорость обновления живых веществ 1-ая точка- Когда содержание кислорода в атмосфере 1% от современного уровня. 2-ая точка- Содержание кислорода достигло 10% от современного уровня и живые организмы начали осваивать сушу. 42. Три этапа развития биосферы. Ноосфера 1-этап-Образование из простых не органических веществ в органические. 2-этап- Образование "Коацерватов" 3-этап- Появление "Пробионтов" Ноосфера («мыслящая оболочка», сфера разума) – высшая стадия развития биосферы. Это «сфера взаимодействия природы и общества, в пределах корой разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития». 43.Техносфера. Причины экологического кризиса . Эфефект бумеранга. Правило 1%

Техносфера – это совокупность действующих и недействующих технических объектов, а также продуктов их деятельности, существующих в космосе и на планете Земля.

Правило 1% - для биосферы доля возможного потребления первичной продукции в энергетическом выражении не должна превышать 1-го %

Эффект бумеранга — обратное воздействие измененной человеком природы на его хозяйство и здоровье.

Причины экологического кризиса - бедствия, катастрофы яв-ся нарушением природного экологического равновесия

44. Факторы, лимитирующие развитие человечества.

За последние 40 лет в человеческом обществе, а в результате и на планете в целом произошло столько событий, сколько раньше происходило за 1000 лет. Признаками, сопутствующими современному этапу развития технологической цивилизации, являются экспоненциальный рост населения Земли, постепенное истощение ресурсов, а также растущее загрязнение окружающей природной среды

45. Экология и здоровье человека.

Урбанизация вызывает экологические проблемы: изменение природных экосистем,изменения в образе жизни, здоровье,психологии человека,региональные экономические проблема

46. Причины и последствия "Озоновых дыр" и "парникового эффекта". Парниковые газы. Пары: выбросы промышленных предприятий, работающих на углеводороде, снижение интенсивности поглощения растениями диоксида углерода. Последствия : глобальные изменения климата.

Озон дыры: лесные пожары, хлор-метан. Последствия : повышенная доза поглощения ультрафиолетовых лучей.

Парниковые газы: двуокись углерода., водяной пар, смесь азота и серы

47. Причины и последствия кислотных дождей и смога. Кислотными могут быть не только дожди, но и снег, роса и даже туман. С виду это обычные осадки, однако их кислотные показатели намного выше нормы, с чем и связано их негативное воздействие на окружающую среду. Механизм образования кислотных дождей таков: выхлопные газы и другие промышленные отходы, содержащие большие дозы окиси серы и натрия, попадают в атмосферу, где связываются с капельками воды, образуя слабоконцентрированный кислотный раствор, который в виде атмосферных осадков выпадает на землю, причиняя непоправимый вред природе. Кислотные дожди отравляют воду, которую пьют животные; попадая в водоемы, они медленно уничтожают местную флору и фауну, убивают сельскохозяйственные посевы, проливаясь над полями, попадая в почву, отравляют ее. Даже инженерным сооружениям такие осадки наносят существенный ущерб, разъедая каменные стены зданий и подтачивая железобетонные несущие конструкции. Кислотные осадки - участь не только крупных городов и промышленных зон, ядовитые облака могут переноситься воздушными массами на тысячи километров и выпадать над лесами и озерами

48. Причины и последствия демографического взрыва. причины и последствия демографического взрыва

Причины - результат резкого снижения доли смертности во всех возрастных группах. Рождаемость же либо сохранилась на неизменном уровне (во многих слаборазвитых странах), либо снизилась, но отнюдь не в такой степени, как смертность.

Последствия -Бесконтрольный рост народонаселения мира рано или поздно в состоянии повергнуть в хаос мировую экономику, что сделает бесполезной борьбу с нищетой и голодом, приведет к истощению природных ресурсов и к фатальным политическим потрясениям.

49. Экологические принципы рационального природопользования. Принципы рационального природопользования .

1. Планировка и прогноз. Рациональное природопользование подразумевает научный подход к анализу ситуации, связанной с природными ресурсами. Для этого организовываются комиссии, которые собирают данные и исследуют состояние ресурсов, и на основе полученных данных делают отчет, служащий для разрешения одного из типов управления: мягкого или жесткого.

2. Системный подход. Этот принцип подразумевает комплексную оценку того, как производство влияет на окружающую среду. Дело в том, что экологические системы взаимосвязаны, и поэтому при акцентированном внимании к одной области ресурсов есть риск истощить другие (например, повышение плодородия за счет активного орошения).

3. Оптимизация. Этот принцип основывается на том, что при сбережении ресурсов нужно обращать внимание и на экономическую отрасль региона.

4. Комплексное использование. Согласно этому принципу, промышленные предприятия лучше возводить в определенной области с учетом возможности использования многих ресурсов. Это делается для того, чтобы загрязнять меньшую территорию.

5. Внедрение эколого-экономических систем. Смысл этого принципа в том, чтобы разрабатывать и устанавливать такие системы, которые меньше загрязняют окружающую среду и вместе с этим потребляют меньше ресурсов. Самый популярный пример – ветряные электростанции. Они получили распространение в Западной Европе, но, тем не менее, они приносят вред человеку из-за вибрации, которую создают при работе. Поэтому строить их необходимо в нескольких километрах от населенных пунктов