- •1. Экология как наука, история развития
- •2. Цели и задачи экологии
- •3. Системные законы экологии
- •4. Экологический кризис и экологическая катастрофа
- •Абиотические факторы
- •Исчезновение многообразия видов
- •Перенаселение
- •5. Научно-технический прогресс и экологические проблемы
- •10. Понятие экосистемы (биогеоценоз)
- •11. Вид. Критерии вида. (морфологический, генетический, физиологический, географический, экологический)
- •12. Популяция как форма существования земной природы
- •13. Экологические факторы и их действие
- •14. Абиотические факторы наземной среды (климатические и почвенно-грунтовые)
- •15. Климатические факторы природной среды
- •16. Абиотические факторы почвенного покрова
- •17. Абиотические факторы водной среды
- •18. Биотические факторы. Формы взаимодействия особей и видов между собой
- •19. Понятие о лимитирующем факторе
- •20. Понятие об экологической нише
- •21. Адаптация живых организмов к экологическим факторам (морфологическая, физиологическая, поведенческая)
- •22. Синтез первичного органического вещества. Понятие о трофических уровнях, пищевых цепях
- •23. Энергетика и продуктивность биогеоценоза
- •24. Трофическая пирамида
- •26. Биотический круговорот
- •27. Круговорот углерода
- •28. Круговорот азота
- •29. Круговорот кислорода
- •30. Типы взаимодействия живых организмов
- •32. Деятельность человека как источник помех биогеоценоза
- •33. Антропогенное воздействие на окружающую среду
- •34. Факторы, влияющие на степень воздействия общества на окружающую среду
- •35. Структура и состав атмосферы
- •36. Влияние загрязнения воздуха на здоровье людей, состояние растительного и животного мира, зданий, сооружений
- •37. Источники загрязнения окружающей среды
- •38. Воздействие и трасформация загрязнений в окружающей среде
- •40. Сущность парникового эффекта
- •41. Озоновый слой и процесс его разрушения
- •25. Круговорот веществ в биофере
- •42. Круговорот веществ и энергии в природе
- •43. Мероприятия по уменьшению загрязнения в атмосфере
- •44. Охарактеризовать явление смога. Лондонский и Лос-анжелесский типы смога
- •45. Кислотные осадки
- •46. Применение удобрений и пестицидов, их воздействие на экосистемы
- •47. Опасность ядерных катастроф
- •48. Основные пути миграции и накопления в биосфере радиоактивных изотопов, опасных для человека и животных
- •49. Формы и масштабы сельскохозяйственного загрязнения биосферы
- •50. Методы борьбы с различными видами организмов, распространение и рост численности которых нежелательны для человека
- •51. Урбанизация, ее влияние на биосферу
- •52. Задачи и пути сохранения генофонда планеты Земля
- •53. Заповедники и другие охраняемые территории. Заповедное дело в России
- •54. Методы оценки и контроля качества окружающей среды
- •55. Экономическое стимулирование природоохранной деятельности
- •56. Законодательные акты России об охране окружающей среды
- •57. Международная деятельность об охране биосферы
- •58. Экономический ущерб от промышленного загрязнения биосферы
- •39. Негативные последствия загрязнения окружающей среды
- •59. Отходы производства, их обеззараживание и реутилизация
- •60. Утилизация и обесвреживание твердых бытовых отходов
- •61. Человек и биологический вид
- •62. Сообщество (биоценоз), его характеристика
24. Трофическая пирамида
Трофический уровень — это совокупность организмов, занимающих определенное положение в общей цепи питания. К одному трофическому уровню принадлежат организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней.
Так, зеленые растения занимают первый трофический уровень (уровень продуцентов), травоядные животные — второй (уровень первичных консу-ментов), первичные хищники, поедающие травоядных, — третий (уровень вторичных консументов), а вторичные хищники — четвертый (уровень третичных консументов). Трофических уровней может быть и больше, когда учитываются паразиты, живущие на консументах предыдущих уровней.
Такая последовательность и соподчиненность связанных в форме трофических уровней групп организмов представляет собой поток вещества и энергии в экосистеме, основу ее организации.
Трофическая структура экосистемы. В результате последовательности превращений энергии в пищевых цепях каждое сообщество живых организмов в экосистеме приобретает определенную трофическую структуру. Трофическая структура сообщества отражает соотношение между продуцентами, консументами (отдельно первого, второго и т.д. порядков) и редуцентами, выраженное или количеством особей живых организмов, или пх биомассой, или заключенной в них энергией, рассчитанными на единицу площади в единицу времени.
Трофическую структуру обычно изображают в виде экологических пирамид. Эту графическую модель разработал в 1927 г. американский зоолог Чарльз Элтон. Основанием пирамиды служит первый трофический уровень — уровень продуцентов, а следующие этажи пирамиды образованы последующими уровнями — консументами различных порядков. Высота всех блоков одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне. Различают три способа построения экологических пирамид.
26. Биотический круговорот
Биотический круговорот веществ - постоянная циркуляция веществ между почвой, растительным и животным миром и микроорганизмами.
Биотический круговорот веществ как замкнутая система отработан в процессе эволюции за несколько миллиардов лет. Мертвых животных и растения перерабатывают насекомые, простейшие, грибы, бактерии и другие деструкторы ( редуценты), которые разрушают их, превращая в минеральные или простейшие органические соединения, поступающие в почву и вновь потребляемые растениями. Непрерывность, замкнутость этого процесса обеспечиваются распадом и разложением конечных продуктов. Под влиянием биотического круговорота веществ концентрация фосфора в почве заметно выше ( в среднем 0 1 - 0 3 %), чем в земной коре. Гумусовые горизонты ненарушенных почв богаты фосфором, в лесной подстилке иногда содержится до 100 кг / га этого элемента. Большое количество фосфора ( 106 - 107т) удерживается в веществе биосферы. Содержание данного элемента в фитомассе природных ( естественных) луговых степей достигает 30 кг / га. Для диких травоядных млекопитающих такой уровень фосфора в кормовых растениях вполне достаточен. Энергетический принцип изучения биотического круговорота веществ отражает фундаментальное положение о том, что энергия, в отличие от вещества, в цепи трофических (пищевых) превращений не исчезает, а переходит из одной формы в другую.
Энергия Солнца трансформируется в процессе биотического круговорота веществ на каждом его этапе и уровне. Непосредственно потребляют солнечную энергию только зеленые растения в процессе фотосинтеза. Они создают органическое вещество из диоксида углерода ( СО2) и воды, как бы аккумулируя энергию. В определенные экологически специфические периоды сбалансированность биотического круговорота веществ нарушалась: из него выводились излишки, которые депонировались ( откладывались) в виде нефти, каменного угля, газа, известняков и других минералов органического происхождения. При сжигании каменного угля в топках или нефти в моторах освобождается и используется солнечная энергия, запасенная былыми биосферами сотни миллионов лет назад. Важно отметить, что эти депонированные в прошлом, выведенные из биотического круговорота излишки не засоряли биосферу и не оказывали вредного влияния на сам процесс. Разнообразие животных чрезвычайно важно прежде всего для основного процесса - биотического круговорота веществ и энергии. Один вид не способен в любом биогеоценозе расщепить органическое вещество растений до конечных продуктов. Каждый вид использует лишь часть растений и некоторые содержащиеся в них органические вещества. Так складываются цепи и сети питания, последовательно извлекающие вещества и энергию из фотосинте-зирующих растений.
Таким образом, атмосфера в биоценозе играет огромную роль в поддержании биотического круговорота вещества и энергии и обеспечении водного баланса.
Схема биотического круговорота в экосистеме. Итак, получая беспрерывный поток солнечной энергии, растения создают первичную продукцию из неорганической материи. В дальнейших звеньях биотического круговорота веществ происходит лишь расходование этого запаса с трансформацией и потерей энергии. Консументы, редуценты потребляют живое вещество первичной продукции. Животные, сами создавая новое живое вещество, расходуют для этого в десятки раз больше живого вещества предыдущего трофического уровня, тем самым уменьшая и общие запасы потока энергии.
Фотосинтез
Фотосинтез – процесс, в ходе которого растения используют энергию солнечных лучей для получения пищи из воды и углекислого газа. Такие растения называются автотрофными. Те же растения, у которых процесс фотосинтеза не происходит, питаются живыми существами (росянки, венерины мухоловки, непентисы, и т.д.).
Фотосинтез происходит в основном в листьях растений. Углекислый газ из воздуха проникает через поверхность листа, а вода втягивается корнями из почвы. При помощи энергии, полученной листьями из солнечного света, углекислый газ и вода вступают во взаимодействие. В результате вырабатываются углеводы (пища растений) и кислород. Процесс фотосинтеза может быть выражен в следующем словесном уравнении:
Углекислый газ + Вода + Энергия (солнечная) à Углеводы + Кислород