Биосфера: компоненты, взаимодействия, устойчивость

Биосфера: компоненты, взаимодействия, устойчивость

Особенности городской среды обитания человека

Человек в биосфере: этапы взаимодействия общества с природой

Вода как экологический фактор

Функции живого вещества в биосфере

Звук и шум как экологические факторы

Функции отдельных царств живой природы в биосфере

Биологические потребности человека и пищевые ресурсы

9. Круговороты веществ и потоки энергии в биосфере на примере азота

Воздушная среда и способы ее защиты от загрязнения

11. Опасность обеднения и способы сохранения биологическою разнообразия планеты

Здоровье человека: факторы, его формирующие

Защитные экраны биосферы

Основные виды загрязнения среды и способы зашиты

Устойчивость биосферы: чем она объясняется

Почва как среда обитания живых существ

Закон биогенной миграции атомов В.И.Вернадского

Защита окружающей среды от загрязнения

Закон минимума Ю. Либиха

Радиация: биологическое действие и способы защиты

Трофические цепи, пирамида численности и пирамида биомассы

Экологическая ниша

Опасность загрязнения окружающей человека среды

Экологические взаимодействия в экосистеме. Пищевые цепи

Образ жизни как фактор здоровья человека

Экосистема: компоненты, взаимодействия, устойчивость

Продуктивность и биомасса как показатель состояния экосистемы

Проблема обеспечения человека питьевой водой

Экологические пирамиды

Энергетическая потребность человечества при сохранении нормальных экологических условий жизни

Популяция в экосистеме: состав, численность, плотность

Биологическое разнообразие и устойчивость экосистем

Как школьники могут участвовать в практической экологической деятельности

Экологические факторы: классификация, лимитирующие факторы

Изменения экосистемы во времени

Экосистема: функции царств живого в экосистеме

Глобальная проблема сохранения здоровья человека

Приспособленность популяций видов к среде обитания

Факторы риска заболевания человека

Повышение безопасности использования токсических химических веществ

Экологические факторы, определяющие здоровье человека

42. Проблема регулирования численности населения планеты

Леса России — национальное достояние, лесовосстановление

Международное сотрудничество в деле защиты окружающей человека среды

Почва: экологические функции в экосистеме

Охраняемые территории и их роль в поддержании качества окружающей среды

Агроценозы и агроэкосистемы

Проблема экологического мониторинга

Проблема зашиты здоровья человека

Живое вещество биосферы: разнообразие функций

Биосфера: компоненты, взаимодействия, устойчивость

 

Биосфера – глобальная оболочка земли, сфера распространения жизни, границы которой определяются наличием пригодных для организма абиотических условий (температура, вода, газ, соленость, элементы минерального питания).

Основные факторы определяющие границы биосферы:

- действие ультрафиолетовых лучей (верхний предел жизни);

- температура земных недр (нижний предел жизни);

Структура биосферы:

-живое вещество;

- биогенное вещество (газ, нефть)

- косное вещество (без участия жив. Организмов)

- биокосное вещество

Биосфера состоит из биотических и абиотических факторов. Границы биосферы определяются распространением биотических компонентов экосистемы. Биосфера включает в себя атмосферу, гидросферу, литосферу, и верхнюю часть литосферы. Условия выживания живых существ: 1) достаток кислорода, 2) достаток воды, 3) благоприятные температуры, 4) минеральные вещества, 5) соленность Среды.

В биосфере два поля жизни:

- поле существования жизни – это те слои и участки где есть условия не только для существования, но и размножения.

- поле устойчивости (только живут.)

Условия определяющие поле существования жизни:

- достаточное количество кислорода и уг.газа;

- жидкая вода;

- благоприятная температура;

-прожиточный минимум минерального ве-ва;

соленость воды.

 

 

Защитные экраны биосферы

 

Защитными экранами биосферы являются магнитное поле и озоновый слой.

Биосфера тесно связана с космической средой. В каждую секунду через границу земной атмосферы из космоса в направлении земли влетает более 1000 зараженных частиц. Космическое излучение смогло бы за короткий срок разложить на ионы и электроны весь воздух атмосферы и жизнь на земле стала бы невозможна, но этого не происходит так как его защищает от космических лучей магнитное поле. Линии земного магнитного поля отражают космические лучи, обладающие малой энергией и они как правило не могут проникнуть в нижний слой атмосферы. Лишь космические лучи обладающие большой энергией способны пробить магнитное поле и долететь до поверхности земли. В магнитосфере заряженные частицы в основном придерживаются линии поля. При поступлении новой порции частиц некоторая их часть как бы стряхивается в атмосфер и является причиной геомагнитных бурь.

Еще одним защитным полем является озоновый слой. Озоновый экран защищает от ультрафиолетовых излучений. Озоносфера состоит из озона (газа синего цвета, с резким запахом) высота его распространения от 10-15 км и максим. 20-25км. Озон формируется в стратосфере когда под действием ультрафиолетовых лучей молекулы кислорода распадаются на свободные атомы, которые могут присоединяться к другим его молекулам. Возможна и иная реакция: свободные атомы кислорода могут присоединяться к молекулам озона с образованием двух молекул кислорода. В стратосфере озон поглощает ультрафиолетовые излучения, тем самым защищая все живое. В последнее время наблюдается истощение озонового слоя. Это происходит из-за применения хлорофотоуглеродов – фреонов, используемых в производстве, растворителей.

 

 

Закон минимума Ю. Либиха

 

В природе на организмы одновременно влияет целый комплекс факторов среды в разных комбинациях и с разной силой. Определить роль каждого из них непросто, но известно, что нет полностью положительных или полностью отрицательных факторов. Изучая деятельность действия факторов на растения, немецкий агрохимик Ю.Либих в 1840г. установил, что растения не могут дать больше того количества биомассы, которое позволяет главный ограничивающий фактор. Он сформулировал закон ограничивающего (лимитирующего) фактора. Наиболее значит тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений. Иллюстрацией этого закона служит знаменитая «бочка Либиха», у которой образующие боковую поверхность доски имеют разную высоту. Длина самой короткой доски определяет уровень заполнения бочки водой. Длина этой доски – лимитирующий фактор для количества воды, которую можно налить в бочку. Длина же других досок уже не имеет значение. Например, если в почве имеются в нужном количестве все необходимые для роста и развития растений элементы, кроме одного, то рост и развитие растения будут обусловлены именно этим элементом.

Лимитирующие факторы обычно обуславливают границы распространения видов (популяций), их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ. Поэтому крайне важно выявлять факторы с минимальным или избыточным значением, чтобы исключить возможность их проявления. Человек своей деятельностью часто нарушает практически все перечисленные закономерности действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение мест обитания, нарушение режима водного и минерального питания растений).

 

Экологическая ниша

 

Экологическая ниша – интервал определяемый границами по температуре, освещению, влажности воздуха, рельефу и др. факторам. При одновременном рассмотрении влияния температуры и влажности географический облик экологической ниши становится двумерным. Если же включить еще какое-нибудь условие (например свет), то очередным шагом станет трехмерная ниша. Если продолжать включать дополнительные факторы, то экологическую нишу можно представить себе как н-мерную фигуру, т.е. гиперобъем. Экологическую нишу можно определить как совокупность всех факторов и ресурсов среды, в пределах которой может существовать вид в природе. Один и тот же вид может занимать различные ниши в разных местообитаниях и географических районах. Примером будет является сам человек. В некоторых странах он занимает пищевую нишу плотоядного организма, в других – растительноядного.

 

Экологические пирамиды

 

Биомасса организмов разных трофических уровней неодинакова. В наземных экосистемах с повышением трофического уровня она убывает, потому что энергия теряется при переходе с одного трофического уровня на другой. Соотношение биомасс организмов разных трофических уровней изображают графически в виде пирамид биомассы.

 

 

 

Наземная экосистема. Водная экосистема.

 

Биомассу организмов каждого трофического уровня представляют в виде прямоугольника, длина или площадь которого пропорциональны количеству биомассы.

В наземных экосистемах с повышением трофического уровня запас биомассы уменьшается, а в морских – увеличивается. Основной продуцент в этих экосистемах – фитопланктон.

Кроме пирамид биомассы, стоят пирамиды численности. Строят так же пирамиды энергии, которые отражают её переход с одного трофического уровня на другой.

 

Агроценозы и агроэкосистемы

 

Агроэкосистемы или сельскохозяйственные угодья – это антропогенные (т.е. созданные человеком) экосистемы.

Агроэкосистема состоит из организмов трёх основных трофических групп: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты в агроэкосистеме – культурные растения, травы сенокосов и пастбищ, деревья садов, лесопосадок и естественных лесов, входящих в её состав. Продуценты и спутники культурных растений – сорняки.

Консументы в агроэкосистеме – человек и сельскохозяйственные животные, а также вредители полевых культур, паразиты, полезные насекомые – хищные и опылители, птицы, организмы – симбиотрофы (микоризные грибы и бактерии – азот фиксаторы). Животные – детритофаги размельчают растительные остатки и облегчают деятельность бактерий.

Редуценты в агроэкосистеме – в основном бактерии. Они поддерживают плодородие почв, превращая остатки растений в гумус, а гумус и вносимый на поля навоз – в более простые органические и минеральные вещества, доступные растениям. Среди редуцентов есть не только восстановители плодородия почв, но и его разрушители.

Человек контролирует не всё живое население агроэкосистемы, часть видов проникает в неё и живёт помимо его воли. Такие живущие сами по себе виды называются спонтанными. Среди них – и вредители, и растения-сорняки, и полезные животные: птицы, насекомые-хищники и др.

Сам человек в агроэкосистеме – консумент-фитофаг (питается растениями) и зоофаг (ест мясо и пьёт молоко). Однако роль его в агроэкосистеме ещё больше, так как исходя из своих интересов, он формирует структуру и состав агроэкосистемы и влияет на её трофические элементы с целью получить наибольшую первичную и вторичную продукцию: он распахивает часть земель и высевает сельскохозяйственные культуры, создаёт сенокосы пастбища на месте лесов, разводит сельскохозяйственных животных.

 

 

Биосфера: компоненты, взаимодействия, устойчивость