Вопрос 6 Биосфера. Строение биосферы

Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами

Наша планета состоит из концентрических оболочек (геосфер) – внутренних и внешних:

·         внутренние оболочки – это ядро, мантия.

·         внешние оболочки – это литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера.

Биосфера включает в себя следующие части:

1.     аэробиосфера – нижняя часть атмосферы до высоты 25–30 км (ограничена озоновым слоем);

2.     гидробиосфера – гидросфера, совокупность всех вод Земли;

3.     литобиосфера – верхние горизонты твердой земной оболочки литосферы (до глубины 3 км).

В пределах этих частей биосферы выделяют две категории слоев:

1.     эубиосфера – собственно биосфера, где живое вещество локализовано постоянно;

2.     слои, в которые живые организмы попадают случайно:

- парабиосфера (слой, расположенный выше эубиосферы);

- метабиосфера (слой, расположенный ниже биосферы).

Верхней границей биосферы является озоновый экран – слой атмосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность (концентрацию) озона на высоте 22–26 км.

 Высота озонового слоя у полюсов оценивается в 7–8 км, у экватора – 17–18 км, максимальная высота, где встречается озон, равна 45–50 км. Озоновый слой является преградой для мощного УФ-излучения Солнца, губительного для всего живого. Выше озонового слоя существование жизни без специальной защиты невозможно.

Вопрос 7 Фотосинтез. Понятие продуктивности. Энергетика экосистемы

Фотосинтез (от греч. φωτο- — свет и σύνθεσις — синтез, совмещение, помещение вместе) — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий).

Биомасса — органическое вещество организмов, выраженное в каких-то количественных единицах, это мы знаем. Продуктивность же — скорость прироста этой биомассы. Ее обычно относят к определенному периоду и площади, например к году и к гектару. Говорят: продуктивность популяции данного вида животных за год составила столько-то килограммов на гектар. Правда, в таких случаях мы имеем дело с конечным итогом процесса, с чистой продуктивностью. Она составляет какую-то часть общей, валовой продуктивности, ведь популяция не только копила биомассу, но и расходовала продукцию на поддержание жизнедеятельности.

ЭНЕРГЕТИКА ЭКОСИСТЕМЫ - совокупность процессов поступления энергии в экосистему, её преобразования и вывода.

Вопрос 8 Закон десяти процентов. Популяции в экосистемах

Закон пирамиды энергий Р.Линдемана - в экологии - закон, согласно которому при переходе с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой потребляется в среднем 10% энергии биомассы или вещества в энергетическом выражении.

Популяция в экосистеме

Организмы одного вида на однородной территории составляют популяцию.

За счёт конкуренции в большинстве популяций поддерживается определённая плотность.

Плотность популяции – это число особей на единицу площади. Верхний предел плотности популяции определяется количеством самого дефицитного ресурса.

Особую группу организмов составляют растения – однолетники. Плотность их популяций может возрастать практически не ограниченно. Это возможно за счёт того, что с увеличением плотности уменьшается размер особи.

Популяции неоднородны.

• Популяция, состоящая из неодинаковых особей, более устойчива. У такой популяции меньше риск лишиться урожая в случае заморозков (например, замерзает лишь часть цветков, остальные могут сохраниться в виде бутонов).

• Конкуренция.

• Плотность популяции непостоянна и колеблется из года в год потому, что количество самого дефицитного ресурса в отдельные года непостоянно.

• Вспышка плотности популяции жертв вызывает вспышку плотности популяции хищников потому, что хищники, питающиеся жертвами, имеют достаточно еды. Следовательно, они не погибают из-за недостатка пищи. И большинство популяций выживает. Ведь, чем больше уровень дефицитного ресурса, тем выше плотность популяции, т.е. чем больше жертв, тем больше хищников.

• Плотность популяции белок зависит от количества пропитания, т.е. если в лесу вырастет много шишек, грибов и желудей и т.д., то популяция белок увеличится. Белки смогут размножаться и прокармливать своё потомство.

Причины, нарушающие стабильность популяции.

• Чрезмерная добыча.

• Разрушение местообитания (туристы устраивают пожары, загрязняют реки).

• Вселение нового вида. Новые виды могут вытеснить местные виды, разрушая их популяции.

• Загрязнение среды. Больше всего от этого страдают обитатели водных экосистем.

Причины, нарушающие стабильность популяции.

Чрезмерная добыча. Каждая популяция находится под контролем «сверху» и «снизу». «Снизу» её контролирует количество ресурсов, а «сверху» организмы следующего трофического уровня. Если определённую часть биологической продукции популяции изымает человек, то она компенсирует потери за счёт более интенсивного размножения. МДУ (максимально допустимый урожай).

Пример: норма отстрела лосей 15%, а кабанов 30%. Однако часто человек превышает эту норму и пытается получить от популяции «сверхприбыль». Это может ослабить популяцию.

Разрушение местообитания. Выпас уплотняет почву и обедняет видовой состав лугов и степей. В европейской части России популяции ковылей (красивейший, Лессинга, обычный – перистый) стали редкими в составе степных травостоев. Многие популяции насекомых исчезли в результате распашки степей и освоения целины. Разрушают местообитания популяций туристы и отдыхающие, а пригородной зоне горожане. Водные местообитания разрушает быстроходный транспорт. Волнобой, возникающий при его проходе, губит молодь рыбы. Гибнет рыба и от столкновения с моторными лодками.

Для сохранения популяций необходимо сохранить хотя бы часть местообитаний, где они могут нормально размножаться и восстанавливать плотность.

Вселение новых видов. Человек проводит преднамеренное вселение видов в различные районы мира. Эти виды могут вытеснить местные виды, разрушая их популяцию.

Загрязнение среды. Популяция многих видов растений и животных уменьшают свою плотность и даже исчезают под влиянием сельскохозяйственного и промышленного загрязнения. Больше всего от этого страдают обитатели водных экосистем.