- •1. Цель курса.
- •2. История экологии.
- •3. Современные экологические проблемы, роль экологии в их решении.
- •4. Структура экологии.
- •5. Значение экологии.
- •1. Международная биологическая программа (1964-1974) (мбп).
- •2. Программа «Человек и биосфера» (маб).
- •1. Основные определения.
- •2. «Закон» минимума Либиха.
- •3. «Закон» толерантности Шелфорда.
- •4. Обобщенная концепция лимитирующих факторов.
- •1. Диапазон активности организмов в зависимости от температурных условий.
- •2. Периодичность температурного фактора.
- •3. Зональность распределения организмов.
- •1. Солнечный свет и его составляющие.
- •2. Световой режим в различных географических зонах.
- •3. Экологические характеристики света.
- •1. Общая характеристика гидросферы.
- •2.Потеря воды и пополнение её запасов организмами.
- •3. Классификация организмов в зависимости от их потребности в воде.
- •1. Состав воздуха и его значение в жизни организмов.
- •2. Радиоактивность и ионизация в атмосфере.
- •3. Почвенный покров Земли.
- •4. Физические свойства почвы и их экологическое значение.
- •1. Термодинамические законы в экосистеме.
- •2. Энергетические характеристики среды.
- •3. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни.
- •4. Трофическая структура и экологические пирамиды.
- •5. Продуктивность экосистемы.
- •6. Измерение первичной продуктивности.
- •7. Продуктивность экосистемы.
- •1. Понятия местообитания и экологической ниши.
- •2. Экологические эквиваленты.
- •3. Смещение признаков: симпатрия и аллопатрия.
- •1. Естественный отбор: аллопатрическое и симпатрическое видообразование.
- •2. Искусственный отбор. Одомашнивание.
- •1. Определения.
- •2. Внутрипопуляционные процессы.
- •4. Возрастная структура популяций.
- •3. Типы роста популяций.
- •4. Пространственная структура популяций.
- •5. Этологическая структура популяций.
- •1. Разнообразие биологических сообществ.
- •2. Структурные системы классификации.
- •1. Экологические принципы жизни сообщества.
- •2. Открытые и замкнутые сообщества.
- •3. Сукцессии.
- •4. Консортивные связи в биоценозе.
- •5. Модель экологической сукцессии. Тенденции, которых следует ожидать в развитии экосистем.
- •1. Научная деятельность в.И. Вернадского, приведшая к возникновению теории о биосфере.
- •2. Характеристика биосферы по Вернадскому.
- •3. Геологический круговорот веществ. Единство малого и большого круговоротов веществ.
- •1. Понятие о техносфере и антропогенном обмене веществ.
- •2. Понятие «ноосфера».
- •1. Понятие о биогеохимических круговоротах.
- •2. Блочная модель круговорота биогенных элементов.
- •1. Круговорот углерода.
- •2. Круговорот воды.
- •3. Круговорот кислорода.
- •4. Круговорот азота.
- •5. Круговорот фосфора.
- •Глава 1. Экология мегаполиса
- •1.1. Статистика городского населения на 2000 г.
- •1.2. Вступительное слово о проблемах города.
- •1.3. История возникновения города.
- •1.4. Отличия города от деревни.
- •1.6. Стадии урбанизации.
- •1.7. Рост конурбаций или мегаполисов.
- •1.8. Возникновение пригородов.
- •1. 9. Кризис городов.
- •Глава 2. Антропогенное воздействие на биосферу
- •2.1. Основные экологические проблемы современности и пути их решения.
- •2.2.Экологические принципы рационального природопользования.
- •2.5. Экозащитная техника и технологии.
- •2.6. Экологическое управление.
- •2.7.Профессиональная ответственность.
1. Общая характеристика гидросферы.
В понятие гидросфера включаются все свободные воды Земли, которые не связаны химически и физически с минералами земной коры, т.е. могут двигаться под влиянием гравитационной силы, а также под влиянием тепла.
Гидросфера отличается высокой динамичностью, движущей силой которой служит круговорот воды. Гидросфера Земли находится в тесной взаимосвязи с другими сферами – литосферой, атмосферой и биосферой. Связь гидросферы с земной корой осуществляется при посредстве подземных вод. Атмосферная влага в виде пара связывает гидросферу с атмосферой.
Гораздо сложнее взаимодействие гидросферы с живыми компонентами биосферы. Основную массу организмов – растений и животных – составляет вода, но общая масса воды как части органического мира незначительна относительно объёма гидросферы. Вода с биосферой связана также процессом транспирации, который относится к биологическому звену круговорота воды.
2.Потеря воды и пополнение её запасов организмами.
Большую часть поглощённой воды сухопутные организмы теряют в результате транспирации (растения) либо вместе с продуктами выделения и дыхания (животные).
Количественные величины транспирации довольно существенны. Расход влаги с 1 га растительности составляет в среднем 3-6 тыс. т за вегетационный период, что почти равно годичной сумме осадков в данной местности. Разные культуры расходуют воду для своей жизнедеятельности неодинаково:
Культура Потребность, мм слоя воды
Зерновые 365 – 760
Ячмень 360 – 700
Цитрусовые и хлопок 500 – 600
Кормовые злаки 550 – 970
Свекла 700 – 900
Люцерна 820 – 910
Сахарный тростник 400 – 950
Количественными показателями транспирации являются:
интенсивность транспирации – количество воды, отдаваемой растением с единицы листовой поверхности в единицу времени. Для большинства растений она составляет от 15 до 200 г/м2 в1 ч днём и 1-20 г/м2 в 1 ч ночью;
продуктивность транспирации – количество созданного сухого вещества на 1 кг затраченной воды, в этом случае образуется от 2 до 8 г (в среднем 3 г) сухого вещества;
транспирационный коэффициент- величина, показывающая, сколько воды растение затрачивает на построение единицы сухого вещества. У многих культур и дикорастущих видов этот коэффициент составляет от 100 до 800 (в среднем 300) единиц, т.е. на единицу урожая затрачивается около 300 единиц воды.
Главным источником воды для растительных организмов является почва. Различают следующие основные формы почвенной воды, доступные растениям, - гравитационная и капиллярная. Такие формы почвенной воды, как гигроскопическая, связанная (включающая плёночную и имбибиционную), парообразная, недоступны для корневой системы растений.
Кроме поглощения почвенной влаги, многие растения обеспечивают поступление воды в организм многими путями и из других источников. Наземные органы и части растений успешно поглощают капельножидкую воду, выпадающую в виде небольших дождей, туманов, парообразную влагу воздуха.
Подобно растениям, все сухопутные животные для компенсации неизбежной потери воды за счёт испарения и выделения нуждаются в её периодическом поступлении. Осуществляется водопоглощение путём питья (птицы, млекопитающие), всасывания воды через покровы тела из среды обитания в жидком или парообразном состоянии (амфибии, некоторые насекомые, клещи). Значительная часть животных аридных зон (особенно пустынь) никогда не пьёт и довольствуется только той водой, которая поступает в их организм с пищей. Особый интерес представляют животные эффективно использующие метаболическую воду (эндогенную), которая образуется в процессе окисления накапливаемых запасов жира в специальном жировом теле (рисовый и амбарный долгоносики, личинки древоточцев, мучной червь, гусеницы платяной моли и др.). У крупных животных (верблюды, сайгаки, рептилии, грызуны) в процессе биологического окисления из 100 г жира образуется около 107 г метаболической воды. Для этих организмов, добывающих воду с большими трудностями, характерны различные способы и средства её экономии (ночной образ жизни, плотные непроницаемые покровы, редкие дыхательные движения, глубоко расположенные органы дыхания, максимально обезвоженные продукты выделения, уменьшение потоотделения и отдачи воды со слизистых).