3.9. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы

1. Определение биосферы.

2. Структура, компоненты, состав биосферы.

3. Возникновение биосферы

4. Учение В.И. Вернадского о биосфере.

5. Концепция ноосферы В.И. Вернадского.

6. Понятие экосистемы.

7. Структура биогеоценозов (экосистем).

8. Потоки биологической энергии.

9. Пирамиды численности и биомасс.

10. Круговорот геохимической энергии.

11. Круговорот углерода.

12. Круговорот азота.

13. Круговорот фосфора.

14. Круговорот серы.

15. Круговорот воды.

16. Популяции и их характеристики.

17. Динамика популяций.

3.10. Рекомендуемая литература

10. Бiлявський Г. О., Падун М. М., Фудуй Р. С. Основи загальної екології. - Київ: «Либiдь». – 1995. –370 с.

11. Джигирей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища. – Львів: Афіша, 2000. – 272 с.

12. Экология: Уч. Пособие / Под ред. С.А. Боголюбова. – М.: Знание, 1997. – 286 с.

13. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-пресс, 2004. – 576 с.

14. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. – М: АКАДЕМА, 2002. – 479 с.

15. Гальперин М.В. Экологические основы природопользования. – М.: Форум-Инфра-М, 2004. – 256 с.

16. Батлук В.А. Основы экологии и охрана окружающей среды. Учебное пособие. – Львов: Афиша, 2001. – 236 с.

17. Злобін Ю.А. Основи екології. – К.: Лібра, 1998. – 254 с.

18. Мішина О.Ф. Десять лекцій з екології. – К.: 1991. – 98 с.

19. Валова (Копылова) В.Д. Основы экологии. Уч. пособ. – М.: 2002. – 321 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

В помощь к освоению темы

Рисунок к объяснению схем пищевых цепей, круговороту вещества и

энергии в биосфере

Пирамиды чисел (численности, биомассы и энергии)

Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кухарь В.В.,

Данилова Т.Г.

Тема 4: «Экологические факторы, закономерности их действия и

основные законы функционирования экологических систем»

Мариуполь, 2005

Тема 4. Экологические факторы, закономерности их действия и

основные законы функционирования экологических систем

4.1. Определение и характеристика экологических факторов. Под экологическими факторами понимают те воздействия, свойства компонентов экосистемы и характеристики её внешней среды, которые оказывают непосредственное влияние на характер и интенсивность протекающих в экосистеме процессов. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласованно.

Изучение воздействия экологических факторов на организмы и их реакций на эти воздействия необходимы как биологам и медикам, так и специалистам-практикам, которые занимаются производством различных продуктов потребления.

Число всевозможных экологических факторов представляется потенциально неограниченным, поэтому классификация их - дело сложное.

Для классификации используют различные признаки, учитывающие как многообразие этих факторов, так и их свойства.

По отношению к экосистеме экологические факторы делят на внешние (экзогенные, или энтопические, к ним относят солнечную радиацию, атмосферные осадки, атмосферное давление, скорость ветра и течений и т.д.) и внутренние (эндогенные - численность и биомасса популяций, количество различных химических веществ, характеристики водной или почвенной массы и т.п.).

Внешние экологические факторы по отношению к экосистеме являются воздействием.

По критерию "жизни" экологические факторы делят на биотические и абиотические.

Классификация экологических факторов по их свойствам включает деление их на климатогеографические, биогеографические, биологические, а также почвенные, водные, атмосферные и т. п.

В последние десятилетия все чаще употребляется термин антропогенные факторы (вызванные человеком) их противопоставляют природным (естественным) факторам.

4.2. Абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Лимитирующие физические факторы в основном являются внешними по отношению к экосистеме.

4.2.1. Абиотические факторы. Представляют собой факторы неживой природы и включают три группы:

Климатические факторы – наиболее важны для жизни животных и растений. К ним относят солнечную энергию, температуру, влажность, движение воздуха, давление и др.

Солнечная энергия поступает в виде электромагнитных волн. Спектр солнечных лучей (рис. 4.1) включает видимую часть (16-45 %), инфракрасные лучи (IR – 49-84 %) и ультрафиолетовые лучи (UV – 1-5 %), различающиеся по биологи­ческому действию.

Е

СПЕКТР СОЛНЕЧНЫХ ЛУЧЕЙ
100 нм	400 нм	длина волны	780 нм	10000 нм

Рис. 4.1 – Спектр солнечного света

сли принять всю солнечную энергию , достигающую Земли, за 100 %, то примерно 19 % её поглощается при прохождении через атмосферу, 33 % отражается обратно в космическое пространство и 47 % достигает земной поверхности в виде прямой и рассеянной радиации.

Видимые лучи особенно важны для живых организ­мов: они создают условия для осуществления процесса фотосинтеза, влияют на деление клеток, процессы роста и развития растений, опреде­ляют сроки их цветения и плодоношения. Инфракрасные лучи являются источником внутренней энергии организмов и воспринимаются как тепло. Ультрафиолетовое излучение участвует в процессах фотосинтеза. В больших дозах оно оказывает губительное действие на живые клетки.

Температура напрямую связана с солнечной энергией. Она опреде­ляет пределы существования жизни, в среднем (максимальное скопление жизненных форм) от 0 до 50°С. Темпера­турные колебания (суточные, сезонные) вызывают приспособительные реакции у животных и растений.

Влажность для живых организмов - необходимое условие жизни. Влага входит в состав их клеток и тканей. Дефицит влажности вызывает адаптации наземных организмов, но часто ограничивает их жизнедея­тельность и распространение.

2. Эдафические факторы - определяют физико-механические особенно­сти почвы. Эдафические факторы среды (греч. edaphos земля, почва) - воздействующие на живые организмы факторы среды, связанные с местными особенностями почвы или водного бассейна. Они включают механический состав, плотность, влагоёмкость, воздухопроницаемость почвы

Почва обеспечивает водоснабже­ние и минеральное питание организмов. Важнейшим ее свойством явля­ется плодородие, зависящее от наличия слоя гумуса - верхнего горизон­та почвы.

Механический состав является важнейшим физическим свойством почвы, по которому выделяют ее типы: песок, супесь, суглинок и глина.

3. Химические факторы - учитывают химические компоненты среды и включают газовый состав атмосферы, солевой состав воды, кислотность воды и почвы.

Газовый состав атмосферы по своим химическим особенностям имеет первостепенное значение для существования живых организмов. Кислород обеспечивает процессы дыхания и окисления, но ввиду высо­кого содержания в воздухе он не является лимитирующим фактором развития биосферы. Азот играет роль важнейшего биогенного элемен­та, участвующего в образовании белковых структур организмов. Угле­кислый газ удерживает тепло у поверхности Земли, его недостаток тор­мозит процессы фотосинтеза, но в избыточных количествах он вызы­вает интоксикацию растений.

Для обитателей водной среды одним из основных факторов является солевой состав воды. Он определяется наличием растворенных карбона­тов, сульфатов, хлоридов. Пресная вода содержит в основном карбона­ты, причем в небольшом количестве. В морских водах растворены, в основном, хлориды и частично сульфаты. Океаническая вода имеет концентрацию солей в среднем 35 г/л. Водные организмы приспособи­лись к определенному солевому режиму, и при отклонениях перемеща­ются в поисках благоприятной среды.

Воды и почвы имеют различную кислотность, зависящую от кон­центрации ионов водорода. Ее изменение влечет за собой гибель орга­низмов или, что случается реже, замещение одних видов другими.

4.2.2. Биотические факторы - это факторы живой природы. В составе биотических факторов выделя­ют 3 группы.

1. Фитогенные факторы учитывают влияние на среду со стороны рас­тений, которые вырабатывают первичное органическое вещество, яв­ляющееся основой питания всех организмов.

2. Зоогенные факторы определяют типы взаимоотношений между жи­вотными. Формами сосуществования организмов являются хищничест­во, паразитизм, комменсализм (сотрапезничество), мутуализм (способ­ность одних видов развиваться только в присутствии других) и прочие.

3. Микробиогенные факторы представляют собой воздействие вирусов, простейших, бактерий на живые организмы.

4.2.3. Антропогенные факторы – связанные с человеческой деятельностью. Складываются из прямого (охота, выруб­ка леса и т.д.) и косвенного (строительство дорог, разливы нефти из тру­бопровода и т.д.) воздействия человека на природу, а также загрязнение окружающей среды. Часто антропогенные факторы называют техногенными. Особенность этих факторов заключается в большом ущербе для природы ввиду отсутст­вия приспособительных реакций живых организмов на эти воздействия.

Исследования показывают, что около 80 % всех техногенных загрязнений прямо или косвенно связаны с энергетикой (во всех формах добычи и использования, включая транспорт).

Анализ взаимосвязей человека с окружающей средой свидетельствует об увеличении разбалансированности сложившихся за всю историю планеты количественно-качественных отношений из-за влияния человеческой деятельности.

Условия существования организмов и популяций можно рассматривать как регулирующие экологические факторы.