1. Біосфери, межі біосфери, глобальні проблеми біосфери.
Біосфера – це найбільша екосистема. Це оболонка планети.
заселена живими організмами.
Вчення про біосферу створив Вернадський. Він довів, що за 4 млрд. років
існування живих організмів вони викликали величезні перетворення на
на нашій планеті (з'являється кисень, створені осадові гірські породи).
Кордони біосфери трохи більше 20 км.
суші висота 6 км.
у океані на глибині 11 км.
Глобальні проблеми біосфери:
1. Парниковий ефект.
За даними вчених, з кінця 19 століття і до теперішнього часу температура на
нашій планеті підвищилася на 12°С. Це викликане бурхливим розвитком
промисловості. Потепління клімату може призвести до інтенсивного танення.
льодовиків та підвищення рівня океану.
2. Озонові дірки (виснаження озонового шару):
Особливо швидко цей процес відбувається над полюсами, де вже виникли
озонові діри. Небезпека полягає в тому, що ультра-фіолетове
випромінювання згубно для живих організмів. Основною причиною виснаження
озонового шару є застосування фріонів. У 90-х роках було підписано
народна угода, за якою виробництво фріонів було скорочено в 2
рази.
2. Основна характеристика міських екосистем.
Міські екосистеми є гетеротрофними. Основні джерела енергії
розташовані за межами міст. Це родовище нафти, газу та вугілля.
Місто споживає величезну кількість води, а повертає її природі в
забрудненому стані. Вода насичена важкими металами та
нафтопродуктами. Основна роль рослин міських екосистем не
виробництво енергії, регулювання газового складу атмосфери.
Продуценти: рослини лісопарків, парків та газон.
Консументи: птахи, свійські тварини.
Головна особливість міських екосистем у тому, що у них неможливо
екологічна рівновага.
1. Екологічні закони Б. Коммонера.
1. Все пов'язано з усім.
Біосфера: Екологічного щастя в одній країні не може бути
(Парниковий ефект, озонові дірки).
Природна екосистема: Екосистема перебуває у стані рівноваги,
його може порушити знищення, чи вселення нового виду.
Агроекосистема: Чисельність поголів'я худоби залежить від площі ріллі.
При їх правильному співвідношенні не руйнується травостій, підтримується
родючість.
Міська екосистема: Міста - це екосистеми, у яких рівновага
буває порушено. Щоб скоротити вплив людини на екосистему,
необхідно скоротити забруднення довкілля.
2. За все треба платити.
Біосфера: Міжнародне суспільство фінансує наукові проекти,
що дозволяють зберегти біологічну різноманітність клімату. Бідні країни
користуються допомогою багатих на вирішення екологічних проблем.
Природна екосистема: Витрати йдуть утримання служб,
контролюючих раціональне природокористування та створення
заповідників.
Агроекосистема: Витрати йдуть на закупівлю кормів і добрив, а також
охорону лісів та водойм.
Міська екосистема: Кошти витрачаються на будівництво очисних
споруд.
3. Все треба кудись подіти.
Біосфера: Міжнародна спільнота ухвалила закон про заборону вивезення
ядерних відходів у бідних країнах.
Природна екосистема: Природна екосистема – не місце для створення
звалищ.
Агроекосистема: При правильно організованому екологічному процесі,
агроекосистемі немає відходів: гній – добриво.
Міська екосистема: необхідно дбати про надійне поховання
отруйних та радіоактивних відходів.
4. Природа знає краще:
Природна екосистема: Потрібно вилучати стільки ресурсів з екосистеми,
що вона може відновити природним шляхом.
Агроекосистема: Необхідно вирощувати ті рослини, для яких більше
сприятливі ґрунт та клімат.
Міська екосистема: Для покращення екологічної ситуації у місті,
необхідно використовувати парки та сади, створювати зелені зони.
2. Загальна характеристика екологічної рівноваги.
Екологічна рівновага - це стан, при якому склад і
продуктивність відповідають біотичним умовам.
Головна особливість рівноваги – це його рухливість. Розрізняють два
типу рухливості:
1. Оборотні зміни в екосистемі - це зміни екосистеми протягом
року з весни до весни при коливанні клімату в різні роки та зміні
ролі деяких видів у зв'язку з ритмами їхнього життєвого циклу. За таких
змінах видовий склад екосистеми зберігається, а екосистема
підлаштовується до коливань зовнішніх та внутрішніх факторів (ведмідь).
2. Сукцесія – послідовна зміна екосистем при зміні умов
середовища (відновлення лісу після пожежі) Поступово роль одних видів
зменшується, а інших збільшується. Сукцесія може викликатися як
внутрішніми, і зовнішніми чинниками.
1. Загальна характеристика екосистеми. склад екосистеми.
Термін «екосистема» вперше запровадив Тенслі у 1935 році.
Екосистема - це сукупність взаємодіючих живих організмів та
умов середовища.
Біогеоценоз - це сукупність рослин, тварин, мікроорганізмів,
ґрунти та атмосфери на однорідній ділянці суші.
Між екосистемами немає чітких меж, і одна екосистема плавно переходить
до іншої.
Великі екосистеми складаються з менших екосистем.
Чим менше екосистема, тим тісніше взаємодіють входять до неї
організми.
Земноводні
Фруктовий сад
Смородина
Птахи Комахи
Бактерії Одноклітинні та багатоклітинні
Типи екосистем:
ЕкосистемаПриродна
(формується під впливом природних факторів, хоча людина може
опинитися на їхній вплив): ліс, тундра.
Антропогенні
(створюються людиною у процесі господарської діяльності): фруктовий
сад, поле.
Екосистема
Автотрофні
(переважають атотрофи)
Гетеротрофні
(переважають гетеротрофи)
фотоавтотрофи хемоавтотрофи
(тундра, тайга, (біологічні
поле) очисні споруди
та екосистема
підземних вод).
2. Степові екосистеми.
Велику роль у формуванні степових екосистем грали стада диких.
копитних. У степу переважають такі види рослин, які стійкі до
витоптування і швидко відростають після поїдання тварин (ковила,
типчак), а також гіркі трави (полин).
1м? ~ 80 видів рослин.
Основний тип ґрунтів - чорнозем. Так само степи розташовані на схилових
гірських ґрунтах (схили Уралу, передгірний пояс Кавказу), каштанових (Південна
Сибір).
Рік від року степів у Росії залишалося все менше і менше, але поголів'я
худоби у своїй не зменшувалася. Це призвело до руйнування травостою
степів, що збереглися. Почалася сукцесія перенесення. Стан степових
екосистем погіршилося: збіднився видовий склад, зменшилася кількість видів
різнотрав'я та ковили. У травостої стало більше типчака та полином.
Зменшилася первинна біологічна продуктивність степів, збіднилася їх
фауни. Зникли бабаки, і поменшало гризунів і орлів, що харчуються ними,
лунів.
Відновлення рівноваги в степових екосистемах можливе двома шляхами:
1. Скорочення поголів'я худоби.
2. Підвищення пасовищної ємності.
Пасовищна ємність - це кількість худоби, яку можна пасти на одному
гектарі протягом року, не руйнуючи травостій.
Корінне поліпшення - це розорювання і висів травосумішей з
посухостійких трав із домішкою бобових.
1. Структура екології.
Екологічні наук
Загальна екологія Прикладні науки
Біосферна екологія вивчає глобальні зміни, що відбуваються на
нашій планеті внаслідок впливу господарської діяльності
людини на природні явища.
Лісова екологія вивчає засоби використання ресурсів лісів (деревина,
промислові тварини, ягоди тощо) при їх постійному відновленні та
роль, яку відіграють ліси у підтримці водного режиму ландшафту.
Екологія тундр вивчає шляхи раціонального природокористування в тундрі та
лісотундрі - оленів і полювання; вивчає вплив на екосистеми видобутку
нафти та газу, розробку способів зменшення шкідливого впливу
промисловості.
Екологія морів вивчає вплив господарської діяльності на
морські екосистеми, розробляє методи відновлення та підтримки
морських екосистем.
Сільськогосподарська екологія вивчає засоби отримання
сільськогосподарської продукції без виснаження ресурсів грунту та лук,
збереження довкілля та отримання екологічно чистих продуктів.
Промислова екологія вивчає вплив викидів промислових підприємств
на навколишнє середовище та можливості зменшення цього впливу за рахунок
вдосконалення технологій та очисних споруд.
Міська екологія вивчає можливості поліпшення довкілля людини
в місті.
Медична екологія вивчає хвороби людини, пов'язані із забрудненнями
середовища, та способи їх попередження та лікування.
Математична екологія моделює екологічні процеси, тобто.
зміни в природі, що відбудуться при зміні екологічних
умов.
Хімічна екологія розробляє методи визначення речовин.
забруднювачів, що потрапляють в атмосферу, ґрунт, воду, продукти харчування,
способи хімічного очищення газоподібних, рідких та твердих відходів та
нові технології виробництва, за яких кількість відходів
зменшується.
Економічна екологія розробляє екологічні механізми
раціонального природокористування - оцінки вартості ресурсів та розміри
штрафів за забруднення.
Юридична екологія розробляє систему законів, спрямованих на
захист природи.
2. Промислове забруднення середовища.
зменшення забруднення
що розлилися при
дамби.
лініями електропередач.
1. Потік енергії (за Одумом) та кругообіг речовин на прикладі кисню.
Кругообіг на прикладі кисню:
Кисень виділяють зелені рослини внаслідок фотосинтезу, а поглинають
його всі живі організми при диханні. До появи цивілізації цей цикл
також був рівноважним. Сьогодні кисень використовується при спалюванні
пального в двигунах автомобілів, топка теплових електростанцій,
двигуни літаків і ракет і т.д. Це додаткове витрачання
кисню може порушити рівновагу його циклу. Поки що біосфера справляється
з втручанням людини в цикл кисню: його втрати компенсуються
зеленими рослинами. При подальшому зменшенні
площі лісів та спалюванні все більшої кількості палива вміст
кисню в атмосфері почне зменшуватись.
СО2 => фотосинтез О2
Дихання рослин
Дихання тварин
Спалювання палива
2. Нетрадиційна енергетика.
Використання сонячної енергії. Існує кілька варіантів її
використання. При фізичних способах засвоєння сонячної енергії
використовують гальванічні батареї чи систему дзеркал, яку поглинають
енергію сонця і перетворять її на теплову або електричну енергію.
За біологічних способів вирощують організми, які фіксують
сонячну енергію під час фотосинтезу.
Використання енергії вітру. Сучасний вітряк – складний пристрій.
Недоліком вітряних двигунів є шум, який виробляють лопаті
під час обертання пропелера. Шумове забруднення робить небезпечним
перебування людей у зоні роботи установки.
Приливні електростанції. (ПЕМ) ПЕМ подібно до ГЕС з греблею, але
«водосховище» заповнюється під час припливу, і вода з нього випливає у
час відливу. При витіканні вода крутить лопаті турбіни.
Використання геотермальних джерел, тобто. тепла земних глибин. Це
тепло можна використовувати практично у будь-якому районі, але витрати
окупаються там, де гарячі води наближені до земної кори.
1. Небезпека збіднення та способи збереження біологічної різноманітності
планети.
Біологічна різноманітність - це кількість видів, об'єднаних у
екосистему.
Різноманітність різних блоків екосистеми взаємопов'язана.
Біологічна рівновага залежить від умов середовища проживання і від її складу, і від
складу екосистеми
Приклад: різноманітність у тропічних лісах становить близько 1000 видів, а
у змішаному лісі помірного пояса близько 60 видів.
Як людина охороняє біологічну різноманітність екосистеми?
Створюються заповідники. Однак якщо до організації заповідника територія
помірно використовувалась, то повне припинення використання може
призвести до підвищення різноманітності за рахунок появи видів, але й знизиться
його. Для збереження деяких видів частина заповідника помірно
використовується
2. Основні види забруднення середовища проживання і засоби захисту від них.
Типи забруднення Забруднюючі речовини Джерела забруднення Способи
зменшення забруднення
Хімічний забруднення атмосфери. Сірчистий газ, оксиди азоту та
вуглецю, хлор, аміак, фенол та сірководень. ТЕЦ (на вугіллі чи мазуті),
ТЕС, котельні, домашні печі, автотранспорт, нафтопереробні
підприємства. Фільтрування повітря та очисні споруди
Хімічні забруднення водоймищ Нафтопродукти, сполуки азоту, фенол та
ін відходи промисловості. Нафтопереробні заводи; нафтопродукту,
що розлилися при
транспортування. Щоб зменшити забруднення водойм, треба побудувати
дамби.
Хімічні забруднення ґрунту Добриво, пестициди, важкі метали.
Сільське господарство, промисловість, транспорт, Для запобігання цьому
треба на заводах будувати пилопиловловлювачі
Шумове забруднення ___________ Промислове підприємство,
транспорт. Виносити дороги до малозаселених районів.
Радіаційні забруднення ___________ TVстанції, великі радіо,
радіолокаційні прилади. Не розташовувати поруч із високовольтними
лініями електропередач.
КВИТОК №7.
1. Горизонтальні взаємини організмів.
Взаємовідносини між організмами одного тропічного рівня називаються
горизонтальними.
Взаємовідносини між організмами різних тропічних рівнів називаються
вертикальними.
Горизонтальні взаємини
Внутрівидові (вовки у зграї) Міжвидові (дерева в лісі)
Взаємини:
Конкуренція (завжди йде за той ресурс, який не вистачає)
Приклад: 1) Вовк та лисиця конкурують за їжу.
2) Дерева конкурують за світло.
Взаємодопомога:
Взаємодопомога є тимчасовою.
Приклад: 1) У зграї вовчиця вигодовує вовченят. Коли вовченята
підростають, вони конкурують за їжу.
2) Ледве потрібна тінь. Береза створює їй тінь. Коли ялина виростає, вони
конкурують за поживні речовини.
2. Грунт, різноманітність ґрунту Росії, ґрунт - місце існування живих
організмів.
Ґрунти – головний ресурс агроекосистеми. Родючість грунту залежить від
запасів гумусу, від утримання поживних елементів, від структури, від
забезпечення вологи.
Структура ґрунту - це форма та розміри грудочки, на які розпадається
грунт. Найкраща структура: дрібно комковата.
Найродючіші ґрунти - чорноземи, вони формувалися під степовою
рослинністю, яка дуже продуктивна і має глибоку кореневу
систему.
Чорноземи:
Шар гумусу близько 1м - 6-10%
У грунтів ялинових лісів під тонким шаром гумусу розташований білястий промитий
шар. Він нагадує пічну золу і називається підзолистим, а самі ґрунти -
підзолистими, або підзолами.
Під широколистяними лісами утворюються ґрунти, які займають
перехідне положення між підзолами та чорноземами і називаються сірими
лісовими.
Сіро лісові:
Шар 3-4 см – гумус – 24%
За подібністю до підзолів і чорноземів їх поділяють на світло-сірі,
сірі та темно-сірі лісові.
У зоні напівпустель ґрунти також містять менше гумусу, ніж чорноземи, та
називаються вони каштановими.
У степових районах Росії є особливі ґрунти, які насичені солями:
хлоридами, сульфатами, содою. Насичені солями по всій товщі ґрунту
називають солончаковими, якщо солей дуже багато, то солончаками. Якщо
солоносний шар розташований на деякій глибині від поверхні (це
може бути і 5-10 і 30-50 см), ґрунти називаються солонцями.
Крім грунтів, що формуються в різних природних зонах (від підзолистих до
каштанових), в Росії поширені болотні ґрунти, які можна
зустріти у будь-якій частині країни. Вони представляють перехід до торф'яних,
у яких утворюється гумус, а торф, що складається з шару перегнилих
рослинних решток.
Життя в ґрунті тихе: коріння рослин, обплутане грибницею, поглинає
вологу та розчинені в ній поживні речовини, бактерії-азотфіксатори
засвоюють атмосферний азот, величезна армія ґрунтових тварин
годується за рахунок живих і особливо мертвих коренів і їсть один одного,
мікроорганізми розкладають органічну масу до простих органічних і
мінеральних сполук та повертають їх у ґрунтовий розчин.
1. Причини, що порушують стабільність популяції.
Надмірний видобуток. Кожна популяція перебуває під контролем «зверху» та
"знизу". "Знизу" її контролює кількість ресурсів, а "зверху"
організми наступного трофічного рівня. Якщо певну частину
біологічної продукції популяції вилучає людина, вона компенсує
втрати рахунок більш інтенсивного розмноження. МДУ (максимально
допустимий урожай).
Приклад: норма відстрілу лосів 15%, а кабанів 30%. Однак часто людина
перевищує цю норму і намагається отримати від популяції надприбутки. Це
може послабити популяцію.
Руйнування місця проживання. Випас ущільнює грунт та збіднює видовий
склад лук і степів. У європейській частині Росії популяції ковили
(красивий, Лессінга, звичайний - перистий) стали рідкісними у складі
степових травостоїв. Багато популяцій комах зникли в результаті
розорювання степів та освоєння цілини. Руйнують місце проживання популяцій
туристи та відпочиваючі, а приміській зоні городяни. Водні місця проживання
руйнує швидкохідний транспорт. Хвиля, що виникає при його проході,
губить молодь риби. Гине риба і від зіткнення з моторними човнами.
Вселення нових видів. Людина проводить навмисне вселення видів у
різні райони світу. Ці види можуть витіснити місцеві види, руйнуючи
їхню популяцію.
Забруднення середовища. Населення багатьох видів рослин і тварин зменшують
свою щільність і навіть зникають під впливом сільськогосподарського та
промислового забруднення. Найбільше від цього страждають жителі
водних екосистем.
2. Захист довкілля від забруднень.
Способи зменшення шкоди.
Розведення. Навіть очищені стоки необхідно розбавляти у 10 разів, але
цей спосіб неефективний і можливий лише як тимчасові заходи.
Очищення. У Росії це основний спосіб, однак, внаслідок очищення
утворюється багато концентрованих відходів, які також доводиться
зберігати.
Заміна старих технологій новими маловідходними. Відходи одного
виробництва стають сировиною для іншого.
Очисні споруди.
ГДК – гранично допустима концентрація.
ПДВ - гранично допустимий викид за одиницю часу, за якого
концентрація забруднюючої речовини не перевищуватиме ГДК.
Механічна очистка. Рідкі стоки осідають, при цьому обстоюють тверді
частки. Застосовують піщані та піщано-гравійні фільтри, що затримують
більш легкі зважені частки, що не осіли у відстійниках. Застосовують
іноді центрифугування. Механічно відокремлюють нафтопродукти, що випливли
у відстійнику. Для очищення газових викидів використовуються спеціальні
пилоосадові камери та центрифуги (циклони), матер'яні фільтри.
Хімічна очистка. На стоки впливають хімічними речовинами,
переводячи розчинні сполуки в нерозчинні. Для того щоб
зменшити викиди оксиду та сірководню, застосовують лужний дощ, через
який пропускає насичені газами викиди, в результаті одержують сіль
та воду. Як поглиначі-фільтри використовують спеціальні
адсорбенти: активоване вугілля, алюмогель, силікагель, смоли – іоніти.
складні з'єднання в більш прості та витягують метали, кислоти та ін.
неорганічні сполуки. Для виділення найбільш небезпечних чи цінних
забруднень, які використовують для подальшої переробки, застосовують
іонообмінні смоли, як губки, що вбирають ці речовини.
Вогневий метод застосовують під час переробки побутових відходів.
Біологічне очищення. У спеціально створених екосистемах забруднювачі
розширюються або концентруються мікроорганізмами та дрібними тваринами.
Організми можуть накопичувати та осаджувати важким металами та радіоактивні
ізотопи (особливо успішно це роблять діатопові водорості).
1. Типи поведінки організмів.
Різні види рослин та тварин відрізняються за способами виживання.
стратегії організмів Організми діляться на три групи, які образно
названі «левами», верблюдами» та «шакалами».
Умови проживання Рівень конкуренції
Співвідношення функціональної та реальної ніш Приклади організмів
«Леви» Живуть у сприятливих умовах Сильні конкуренти Зазвичай
функціональна та реальна ніші збігаються Лев, тигр, слон, дуб.
«Верблюди» Мешкають в умовах з бідними ресурсами Конкурентів немає
ніш збігаються Верблюд, кактус, ковила
«Шакал» Живуть в умовах з достатком ресурсів, як і «леви» Слабка
конкурентна спроможність Функціональна ніша вища, але не набагато личинка
мух, шакали, рослин полів.
2. Радіоактивні забруднення.
Таке забруднення можливе внаслідок аварій або недбалого зберігання.
відходів на АЕС під час вибухів атомних зарядів для створення підземних
сховищ або під час виробництва ядерної зброї. Радіаційно забруднені
величезні території навколо місць найбільших аварій - Чорнобильської та
Киштимській. Радіаційне забруднення можливе при попаданні на звалища
старі прилади, що містять радіоактивні ізотопи. Такі прилади часто
застосовують у промисловості, наукових лабораторіях, медицині.
Радіоактивні речовини з приладів, що відслужили, або прилади цілком
повинні зберігатися у спеціальних сховищах, де їхня радіація не приносить
шкоди навколишньому середовищу та людині.
КВИТОК №10
1. Харчові ланцюги та харчові мережі. Екологічні піраміди.
Організми різних трофічних груп, пов'язані в процесі харчування та
Передачі енергії утворюють харчові ланцюги.
Трави – антилопа – лев.
Листя – гусениця – горобець – орел.
Повні кола: рослини, фітофаг, зоофаг.
Укорочений ланцюг: якщо відсутня одна з ланок.
Детритний ланцюг: опале листя - дощовий черв'як - горобець - хижий
птах.
Детритні харчові ланцюги - це ланцюги за участю детритофагів та редуцентів,
що використовують мертву органічну речовину.
Детрит може брати участь у ланцюзі, як ланка, що поїдає мертве
органічна речовина, а також як ланка, яку поїдають зоофаги.
У природі складаються не харчові ланцюга, а харчові мережі.
біомаси.
екосистеми - фітопланктон.
рівня на інший.
2. Лугові екосистеми.
Луга – це результат господарської діяльності людини. Лугові
екосистеми формуються на ґрунтах, зволожені краще, ніж степові
чорноземи. Якщо використання луки припинити, він знову заростає
лісом.
Луга - це спільнота вологолюбних рослин. Вони поширені в
рівнинної частини лісової зони в низинній частині степової зони, в альпійському
пояс гір і річкових долин.
Типи лугу Назви рослин
1. Зона тайги Полевиця тонка, костриця червона, запашний колосок.
2. Річкові заплави Овсяниця лучна, лисохвіст лучний, щучка дерниста.
3. Зона широколистяних лісів та лісостепу. М'ятник вузьколистий
4. Луга Сибіру Пирій повзучий і ячмінь короткоосистий
5. Заплави Далекого Сходу Великий Вейник Лангсдорфа
6. Горні луки Соковите різнотрав'я
7. Низинні луки Переважають осоки.
Значення лук:
Пасовища
Сінокоси
Захист ґрунту від ерозії
Способи підвищення продуктивності лук:
1. Корінне поліпшення - природний травостій повністю знищуються, і
луг засіюють цінними кормовими травами та вносять добрива.
2. Поверхневе поліпшення - травостій, у якому багато цінних кормових
трав зберігають, але додатково підсіюють кілька видів бобових і
злакових і вносять добрива.
КВИТОК №11
1. Екологічна ніша. Види ніш.
Сукупність всіх факторів середовища, в межах яких можлива
Існування популяції, називають екологічною нішою.
В організмів кожного виду можуть бути дві ніші - фундаментальна та
реалізована.
Фундаментальна ніша - це умови середовища, у яких вид може
існувати і навіть процвітати за відсутності конкуренції.
Реалізована ніша – це частина фундаментальної ніші, яку він здатний
відстояти від конкурентів за їх наявності.
У лісовій зоні переважають вузьколисті злаки (полівниця тонка). Вона
може зростати на збіднених ґрунтах. Якщо її насіння посіяти на грядці та
удобрити, то врожай зросте втричі. Якщо ж схвалити польницю на
лугу, вона зникне з травостою. У процесі конкуренції її витіснять
широколистяні злаки (їжака збірна), які не можуть рости на
збідненому ґрунті.
2. Небезпека забруднення довкілля людини.
Велику небезпеку здоров'ю людини становить забруднення
квартири. Джерелом забруднення можуть бути:
отруйні виділення синтетичних смол, якими просякнуті
деревностружкові плити (меблі).
Випаровування хімічних покриттів підлоги (лінолеум, плівка ПХВ)
Не до кінця згорілий газ у газових печах та плитах.
У кожному разі потрібно вживати конкретних заходів, щоб знизити
концентрацію шкідливих забруднювачів повітря. Меблі покривають фарбою та
лаками, що знижують виділення шкідливих речовин. Лінолеум не
використовують у спальних кімнатах.
Над газовими плитами встановлюють витяжні прилади. Багато пилу
накопичують книги, тому їх потрібно регулярно чистити пилососом, тримати
у засклених полицях та шафах. Частіше робити вологе прибирання в квартирі.
Очищають повітря та деякі кімнатні рослини. Вони: виділяють кисень,
виділяють фітонциди (їхні властивості вбивають хвороботворні
мікроорганізми) Існують лікарські кімнатні рослини (алое,
коланхое).
КВИТОК №12
1. Вертикальні взаємини організмів.
У взаєминах «хижак - жертва» хижак одразу поїдає жертву
рахунок цього і живе. Мишей та полівок ловлять лисиці та сови, зайців -
лисиці та рисі.
Симбіоз пов'язує рослини та мікроорганізми - бактерії та гриби
(Сімбіотрофія), комах різних видів. Симбіоз широко поширений
між рослинами та комахами - запилювачами. Симбіоз рослин із грибами
дуже важливий підтримки екологічного рівноваги лісових екосистем.
Гриби допомагають живленню дерев, забезпечуючи їх фосфором. Без допомоги
грибів коні дерев засвоюють фосфор погано, і дерева ростуть гірше.
2. Екосистеми тундри.
Тундра - це безлісна екосистема, розташована на північ від зони тайги.
Кількість опадів коливається від 200 до 500 мм на рік, але рахунок вічної
мерзлоти, вода застигає біля поверхні та відбувається заболочування ґрунтів.
Екосистеми тундр відносяться до перезволожених екосистем.
Ґрунти торф'янисті та тундрово-глеєві.
Продуктивність низька, але за рахунок широкості території вони дають велике
кількість вторинної біологічної продукції.
Продуценти (карликові дерева, чагарники, мохи, лишайники).
Консументи (левінги, північні олені, песці)
Екологічна рівновага в тундрі порушена внаслідок промислового
освоєння цих територій (видобуток нафти та газу).
Велику шкоду численні проходи гусеничної техніки, через це
знищується рослинний покрив, і оголюються ґрунти.
Також при видобутку нафти відбувається забруднення екосистеми.
нафтопродуктами.
Велику шкоду тундрам завдають стада домашніх оленів, які щодня
пасуться на одній і тій же території.
КВИТОК №13
1. Екосистема: компоненти, взаємодії, стійкість.
Екосистема - це будь-яка сукупність живих організмів, що взаємодіють.
та умов середовища.
До складу екосистеми входять живі організми та неживі фактори.
атмосфера, вода, живильні елементи, світло та мертве органічне
речовина – детрит.
Всі живі організми поділяються на автотрофи (продуценти) та гетеротрофи
(Консументи)
Автотрофи – синтезують органічні речовини з неорганічних.
Гетеротрофи – використовують органічну речовину, яку синтезують
автотрофів.
Автотрофи поділяються на дві групи: фотоавтотрофи та хемоавтотрофи.
Фотоавтотрофи використовують для синтезу органічних речовин.
енергію (всі зелені рослини).
Хемоавтотрофи для синтезу використовують хімічну енергію (серобактерії,
залізобактерії).
Фітофаги (рослинноядні) – тварини, які харчуються рослинами.
Зоофаги – хижаки, що поїдають тварин.
Симбіотрофи - це бактерії та гриби, які харчуються кореневими
виділення рослин. До симбіотрофів належать і мікроорганізми.
(бактерії, одноклітинні тварини), які мешкають у травному
тракт тварин - фітофагів, допомагають їм перетравлювати їжу.
Детритофаги - організми, що харчуються мертвими органічними речовинами
(ворони, щури, Жуки-гнійники, дощові черви).
Редуценти – організми, які за своїм становищем в екосистемі близькі до
детрофігам, тобто. вони також харчуються мертвими органічними речовинами.
Проте редуценти - бактерії та гриби руйнують органічні речовини.
мінеральних сполук, які повертаються в ґрунтовий розчин і знову
використовуються рослинами.
2. Болотяні екосистеми.
Болото - це ділянки суші, де ґрунти постійні або більшу частину року
перебувають у перезволоженому стані, і тому детрит утворюється в
вигляді торфу.
На відміну від інших екосистем, мертва органіка остаточно перегниває, а
отже гумус не утворюється.
Рослинність: трави, чагарники та дерева, що пристосувалися до
перезволоженим ґрунтам (вільха чорна, осока, очерет).
Типи боліт:
Низинні болота виникають при сукцесії заростання озерних екосистем,
або заболочування суші. Основні торфоутворювачі - це різні осоки,
тростина, рогоз, очерет.
Перехідні болота Потужність торф'яного шару низинного болота
зростає рік у рік (40-50 див).Рослини переходять харчування за
рахунок торфу, що мінералізується організмами. Чим потужніший шар торфу,
тим бідніший його верхній шар. Це викликає екологічну сукцесію під
дією внутрішніх чинників. Змінюється рослинний світ. Так
формуються перехідні болота. На перехідних болотах зростають вахта
трилиста, береза пухнаста, білокрильник болотний, мох сфагнум.
Верхові болота. Якщо торф'яний поклад продовжує наростати, то
кількість мінеральних речовин у верхньому шарі торфу стає ще
менше. Настає момент, коли рослини перехідного болота не можуть тут
зростати. Так формуються верхові болота. Рослинність: сосна, журавлина,
багно, болотний мирт, підбіл, лишайники.
Значення боліт. 1. В осінньо-весняний період болота запасають воду, а в
сухий час поступово віддають її струмкам, які живлять
річки.
2.Болота є санітарами сільськогосподарських екосистем. стікає в
них вода містить добрива, пестициди, а витік з болота струмок
повністю очищений.
КВИТОК № 14
1. Біологічна продуктивність екосистеми.
Продуктивність екосистеми, що вимірюється кількістю органічного
речовини, яка створена за одиницю часу на одиницю площі,
називається біологічною продуктивністю. Одиниці виміру
продуктивність: г/м? на день, кг/м? на рік, т/км? на рік.
Розрізняють первинну біологічну продукцію, яку виробляють продуценти,
та вторинну біологічну продукцію, яку створюють консументи та
редуценти.
Первинну продукцію поділяють на: валову – це загальна кількість
створеної органічної речовини, і чисту - це те, що залишилося після
витрати на дихання та кореневі виділення.
За продуктивністю екосистеми поділяються на чотири класи:
Екосистеми дуже високої біологічної продуктивності – понад 2 кг/м? в
рік. До них відносяться зарості очерету в дельтах Волги, Дону та Уралу.
Екосистеми високої продуктивності – 1-2 кг/м? на рік. Це липово-дубові
ліси, зарості рогоза або тростини на озері, посіви кукурудзи.
Екосистеми середньої біологічної продуктивності – 0,25-1 кг/м? на рік. До
ним відносяться соснові, березові ліси, сіножаті луки, степи.
Екосистеми низької біологічної продуктивності – менше 0,25 кг/м? на рік.
Це арктичні пустелі, тундри, більшість морських екосистем.
Середня продуктивність екосистем грунту становить 0,3 кг/м? на рік, тобто.
на Землі переважають середні та низькопродуктивні екосистеми.
При переході з одного трофічного рівня на інший втрачається 90%
енергії.
2. Проблеми забезпечення людини питною водою.
Абсолютно шкідливих речовин немає. Будь-який забруднювач у невисокій дозі
практично нешкідливий. У воді завжди є важкі метали. Будь-який ґрунт
або гірська порода має природну радіоактивність. Навіть за
відсутність поблизу підприємств, що викидають в атмосферу азот,
деяка його кількість міститься у дощовій воді. Він з'являється в
внаслідок грозових розрядів, у яких утворюється аміак.
Очищення атмосфери, води чи ґрунту від шкідливих речовин-забруднювачів - це
зниження їх концентрації до величин, за яких вони стають
нешкідливими. Такі порогові величини називаються ГДК.
допустимі концентрації.
Для ефективного контролю забруднення води потрібно знати ГДК всіх
основних забруднювачів.
Для кожного джерела забруднення встановлюють ПДВ - гранично
допустимий викид за одиницю часу, за якого концентрація
забруднюючої речовини у воді не перевищуватиме ГДК. Для очищення
питної води, що надходить споживачеві, використовують осадження суспензій,
фільтрацію, аерацію (збагачення киснем), біохімічні процеси та
хлорування
Кожній людині щодня необхідно 2-2,5 л води. Вода, що надходить
до нас у квартири, містить залишки хлору та багато інших далеко не
корисні речовини. Для того, щоб видалити їх, необхідно воду з крана
пропускати через іонообмінний фільтр.
КВИТОК № 15
Екологічні піраміди.
Біомаса організмів різних трофічних рівнів неоднакова. У наземних
екосистемах з підвищенням трофічного рівня вона зменшується, тому що
енергія губиться під час переходу з одного трофічного рівня на інший.
Співвідношення біомас організмів різних трофічних рівнів зображають
графічно як пірамід біомаси.
Наземна екосистема. Водна екосистема.
Біомасу організмів кожного трофічного рівня представляють у вигляді
прямокутника, довжина або площа якого пропорційні кількості
біомаси.
У наземних екосистемах із підвищенням трофічного рівня запас біомаси
зменшується, а морських - збільшується. Основний продуцент у цих
екосистеми - фітопланктон.
Крім пірамід біомаси, стоять піраміди чисельності. Будують так само
піраміди енергії, що відображають її перехід з одного трофічного
рівня на інший.
2. Прісноводна екосистема.
Прісноводна екосистема - це річки, озера, ставки, струмки, тимчасові
водотоки.
Загальна схема будови водної екосистеми така сама, як і в інших
екосистем.
Продуценти поділяються на дві великі групи рослин - макрофіти.
переважно квіткові рослини) та мікрофіти (ціанобактерії, зелені та
діатомові водорості).
Макрофіти:
плаваючі рослини (ряски, телоріз тощо)
Прикріплені водні рослини (кубишка жовта, латаття біле з
листоподібними пластинками).
Прикріплені напівводні рослини (сус зонтичний, стрілолист, очерет
озерний і т.д.)
Мікрофіти вільно плавають у воді, переміщаючись у вечірній час доби
ближче до поверхні, де більше світла, і рівномірно розосереджуючись по
всієї товщі води вдень.
Консументи представлені планктоном (одноклітинні тварини, хробаки,
бактерії, риби) та бентосом (організми, що ведуть придонний спосіб життя, та
рослини, прикріплені до дна).
До консументів відносяться також водоплавні птахи, бобри, жаби,
черепахи.
Редуценти – бактерії.
КВИТОК № 16
1. Населення в екосистемі: склад, чисельність, щільність.
Організми одного виду на однорідній території становлять популяцію.
За рахунок конкуренції у більшості популяцій підтримується певна
густина.
Щільність популяції – це число особин на одиницю площі. Верхній
межа щільності популяції визначається кількістю найдефіцитнішого
ресурсу.
Особливу групу організмів складають рослини – однолітники. Щільність їх
популяцій може зростати майже обмежено. Це можливо за
рахунок того, що зі збільшенням густини зменшується розмір особини.
Населення неоднорідні.
Населення, що складається з різних особин, найбільш стійка. У такої
популяції менше ризик втратити врожай у разі заморозків (наприклад,
замерзає лише частина квіток, решта може зберегтися у вигляді
бутонів).
Конкуренція
Щільність популяції непостійна і коливається рік у рік тому, що
кількість самого дефіцитного ресурсу на окремі роки непостійна.
Спалах щільності популяції жертв викликає спалах щільності популяції
хижаків тому, що хижаки, які харчуються жертвами, мають достатньо їжі.
Отже, вони не гинуть через нестачу їжі. І більшість
популяцій виживає. Адже чим більше рівень дефіцитного ресурсу, тим
вище густина популяції, тобто. що більше жертв, то більше хижаків.
Щільність популяції білок залежить кількості продовольства, тобто. якщо в
лісу виросте багато шишок, грибів та жолудів тощо, то популяція білок
збільшиться. Білки зможуть розмножуватися та прогодовувати своє потомство.
Причини порушують стабільність популяції.
Надмірний видобуток.
Руйнування місця проживання (туристи влаштовують пожежі, забруднюють річки).
Вселення нового виду. Нові види можуть витіснити місцеві види, руйнуючи
їх популяції.
Забруднення середовища. Найбільше від цього страждають жителі водних
екосистем.
2. Наслідки втручання людини у екологічну рівновагу.
Втручання людини в екологічну рівновагу іноді викликають самі
серйозні порушення екосистем.
Ось кілька таких прикладів:
Наслідки виключення із екосистеми хижака. - У США, щоб захистити
оленів було організовано масовий відстріл вовків. Незабаром олені так
розмножилися, що витоптали всі пасовища. Це призвело до голоду та загибелі
тварин. В результаті поголів'я оленів не побільшало, а зменшилося.
Довелося знову вселяти вовків.
Наслідки включення до екосистеми виду, для якого немає редуцента. В
Австралію було завезено корови, але ті редуценти, які мешкали в
Австралії, переробляли лише гній кенгуру. Це призвело до скорочення
корисних площ пасовищ. Довелося завести жуків-гнійників.
Наслідки включення до екосистеми видів рослин, у яких немає
фітофагів. В Австралію було завезено кактус опунцію. Він став дуже швидко
розмножуватися і зайняли величезні території. Довелося завести метелика
кактусову огнівку.
В Африку було завезено вірус «коров'ячої чуми». Почав вимирати спершу
домашню, а потім дику худобу. Це призвело до накопичення рослинної
маси у вигляді детриту, почастішали пожежі, почалася заміна деревної
рослинності травами та чагарниками. Рівнавага відновилося тільки
після того, як було розроблено вакцину.
КВИТОК № 17
1. Екологічні сукцесії. Сукцесії, зумовлені внутрішніми та
зовнішні фактори.
Екологічна сукцесія - це поступова зміна екосистеми під
впливом внутрішніх чи зовнішніх умов.
Під впливом внутрішніх факторів (за наявності в ґрунті насіння або їх
доставці з сусідніх ділянок) заростають узбіччя доріг, відновлюються
природні екосистеми, зруйновані людиною.
Івність. Замість тонкої скоринки накипних лишайників з часом.
з'являються кущикові лишайники та мохи, трави, а потім поселяються
чагарники та навіть дерева.
Самозаростання відбувається не на всіх відвалах порожньої породи чи золи.
Якщо умови не сприятливі для росту рослин, заростання відвалу
допомагає людині. Він покриває поверхню відвалу шаром грунту товщиною
10-20 см і висіває насіння трав, чагарників та дерев. Такі
заходи називають рекультивацією.
Зовнішні чинники найчастіше пов'язані з діяльністю людини. Наприклад:
В екосистемах озер, якщо в них потрапляють добрива з полів або
органічні речовини промислових та побутових стоків, що протікає
сукцесія. Процес зміни продуктивності та складу водних екосистем
під впливом надлишкової кількості елементів живлення називається
евтрофікацією. При цьому зникають водні рослини, що ростуть тільки в
чистої води (горець земноводний, сальвінія плаваюча), і розростаються
рослини забруднених вод - роголистник, ряска.
Якщо дія зовнішніх факторів, що спричинили сукцесію, припиняється, то
зазвичай починається процес самовідновлення екосистеми - сукцесія,
обумовлена внутрішніми факторами.
2. Як школярі можуть брати участь у практичній екологічній
діяльності.
Суспільні рухи, що борються за збереження довкілля. Часто
називають екологічними неурядовими організаціями (скорочено
еко - НУО). Першими еко-НУО в Росії були студентські дружини охорони.
природи (ДОП.), що виникли на початку 60-х років ХХ ст. Дружинники
(Так називали себе члени ДОП.) займалися підтримка режиму заказників
та заповідників, боротьбою з браконьєрством тощо. На сьогоднішній день
рух ДОП - це мережа студентських дружин охорони природи, що існує
більш ніж у 40 містах Росії. Школярі теж можуть взяти участь у
цих заходах.
Щорічна акція «Марш парків» не лише приносить додаткові кошти
для підтримки заповідників та національних парків, але й приваблює
загальну увагу до проблем охорони навколишнього середовища. У цьому заході
беруть участь школярі. Вони виставляють свої малюнки, присвячені
теми охорони навколишнього середовища.
Школярі повинні знати, що не можна руйнувати сховища тварин, нори,
гнізда і т.д.
Приходячи до лісу, не можна рвати рослини, які занесені до червоної книги,
наприклад конвалії. У лісі туристи, залишаючи місце стоянки, обов'язково
повинні загасити багаття, навіть якщо від нього залишилися лише ледь тліючі
головешки та вугілля. Якщо є можливість, необхідно залити його. Основна
причина лісових пожеж – погано погашені багаття.
КВИТОК № 18
1. Екологічні фактори: класифікація, лімітуючі фактори.
Екологічні фактори діляться на абіотичні – це фактори неживої
природи (температура, вологість), біотичні – це форми впливу живих
організмів один на одного, та антропогенні.
Біологічна продуктивність екосистеми - основа життя біосфери та
людини, як її частини. Продуктивність більшою мірою залежить від того
ресурсу, якого недостатньо або який перебуває в надлишку
(наприклад, перезволоження ґрунту або висока температура повітря). Такий
ресурс називається лімітуючим (тобто обмежує) фактором. В
умовах степової та особливо напівпустельної зони Росії (Прикаспійська
низовина) врожай лімітується кількістю опадів, а в лісовій зоні,
де вологи достатньо, - вмістом у ґрунті поживних елементів. В
зоні тундри та у гірських районах урожай лімітується кількістю тепла.
2. Загальна характеристика агроекосистеми. Ґрунт - головний ресурс
агроекосистеми.
Сільськогосподарські угіддя чи агроекосистеми – це антропогенні (тобто.
створені людиною) екосистеми. Людина визначає її структуру та
продуктивність: він розорює частину земель і висіває
сільськогосподарські культури, створює сіножаті та пасовища на місці
лісів, що розводить сільськогосподарських тварин.
Агроекосистеми автотрофні: їхнє основне джерело енергії - сонце.
Додаткова (антропогенна) енергія не перевищує 1% від сонячної.
енергії.
Продуценти в агроекосистемі - це культурні рослини, трави сінокосів та
склад. Продуцентами є й бур'яни.
Редуценти в агроекосистемі – переважно бактерії.
Головний ресурс агроекосистеми – ґрунт. Її родючість залежить від запасу
органічної речовини - гумусу, вмісту доступних рослин
поживних елементів, структури, забезпечення вологою, реакції
ґрунтового розчину, вмісту в ньому іонів токсичних солей.
Гумус - комора родючості. Він утворюється із залишків рослин та
тварин. Його запас залежить від потужності гумусового шару та від процентного
змісту гумусу у ньому. Потужність гумусового шару чорноземних ґрунтів.
м, а вміст гумусу – 6-10%; потужність гумусового шару лісових ґрунтів -
10-30 см, а вміст гумусу -2-4%.
Інша група мікроорганізмів вивільняє з гумусу в ґрунтовий розчин
живильні елементи. Серед них розрізняють макроелементи (азот, фосфор,
калій), які потрібні рослинам у великій кількості, та
мікроелементи (марганець, бір, мідь, цинк та ін.), яких рослинам потрібно
небагато. Усі поживні елементи поглинаються із ґрунтового розчину
корінням рослин і виносяться із ґрунту з урожаєм. Тому, якщо в ґрунт
не вносити добрив (гній, мінеральні добрива), то запаси елементів
харчування в ньому вичерпаються.
Структура грунту - це форма та розміри грудочок, на які вона
розпадається. Найкраща структура - дрібнокомкувата.
КВИТОК № 19
1. Зміна екосистеми у часі.
Життя та рух нерозривно пов'язані. Живе лише тому й залишається
живим, що в ньому ні на мить не зупиняються всілякі
процеси - здавалося б непомітні, але рано чи пізно які призводять до
видимим змінам. Наприклад, протягом секунд та хвилин відбувається
розподіл клітин мікроорганізмів, йдуть процеси фотосинтезу, змінюється
мікроклімат (температура, вологість, освітленість усередині екосистеми).
За годинник може статися загибель рослин та тварин у результаті
стихійних лих, переміщення копитних та хижаків у пошуках їжі та
багато іншого.
Кілька днів або тижнів часто буває достатньо, щоб дрібні гризуни
після зимівлі розплодилися, збільшивши свою чисельність у десятки та сотні
раз, а потім розпочали масові міграції. Подібне спостерігається,
наприклад, у тундрі, де лемінги, здатні швидко розмножуватися та давати
за коротке північне літо кілька поколінь, активно розселяються.
перепливають широкі річки, заходять «живими хвилями» до селищ та міст.
Деяким рослинам (серед них багато ранньоквітучих, зазвичай званих
«пролісками») часто вистачає одного місяця, щоб з'явитися ранньою
навесні, відцвісти та дати насіння або відкласти запаси в підземних органах
до наступної весни.
Аналогічним чином відбувається і розвиток багатьох видів комах:
лісах і на болотах раптом з'являється велика кількість кровососних
комах, але після кількох холодних ночей вони також несподівано
зникають, щоб наступного року з'явитися знову.
Є, зрозуміло, і більш тривалі зміни: сезонні, багаторічні,
вікові.
2. Сільськогосподарські забруднення.
Сільськогосподарське забруднення, як і промислове, завдає шкоди
екосистем. Воно буває кількох типів.
1. Забруднення води стоками тваринницьких ферм та скотовідгодівельних
комплексів.
Неправильно підготовлений до внесення на поля гній, потрапляючи у воду,
може зашкодити природним екосистемам, тобто. від цього гинуть
ґрунтові бактерії, отже, знижується родючість ґрунтів.
Щоб не забруднювати атмосферу та водоймища гнойовими стоками, будують
гноєсховища з бетонними стінами.
2. Забруднення пестицидами та його залишками.
Через це збіднюється живе населення ґрунту – знижується чисельність
ґрунтових тварин, водоростей, мікроорганізмів. Залишки пестицидів,
потрапляють у ґрунт, атмосферу, продукти харчування.
Необхідно регулювати кількість пестицидів, що вносяться в грунт.
3. Забруднення ґрунту важкими металами.
Цей вид забруднення пов'язаний із внесенням фосфорних добрив, які
містять у собі домішки важких металів. Вони негативно впливають на
здоров'я людини (особливо на нирки).
Необхідно ретельно очищати добрива на підприємствах, де їх
виробляють і постійно контролювати їх утримання в партіях добрив
та у ґрунтах.
4. Забруднення ґрунту та продуктів харчування нітратами.
Потрапивши з продуктами харчування в організм людини, вони порушують нормальну
роботу кровоносної системи можуть стати причиною ракових пухлин.
Щоб в овочах не накопичувалися нітрати, необхідно обмежувати застосування
мінеральних азотних добрив і використовувати їх одночасно з
органічними добривами. Не можна вирощувати культури з високою
здатністю накопичувати нітрати у тінистих місцях.
КВИТОК № 20
1. Екологія – наука XXI століття.
Вперше термін «екологія» було введено у 1866 році Геккелем.
Екологія - це наука про взаємини живих організмів та умов середовища
проживання.
Вчені - екологи, які зробили помітний внесок у екологію:
Карл Лінней. Створив зручну для практичного використання
класифікацію видів рослин та тварин та систематизував відомості про
умовах життя різних видів
Жан Батіст Ламарк. Висловив думку про те, що все живе та неживе на
нашої планети становить єдине ціле - біосферу, і попередив
людство про можливі наслідки впливу людини на природу
Томас Мальтус. Математично описав закономірності зростання числа
організмів одного виду і за Ламарком дав прогноз можливих важких
наслідків господарської діяльності людини, якщо її чисельність
буде збільшуватися без межі і станеться перенаселення.
Чарлз Дарвін. Спираючись на ідеї Мальтуса, створив вчення про природне
відборі, що виключає перенаселення за рахунок відмирання слабших
особин.
В.І. Вернадський Розвинув ідеї Ламарка та створив цілісне вчення про
біосфері, показавши геологічну роль, яку відіграли живі організми
перетворення планети.
В.М. Сукачів. Створив вчення про однорідні наземні екосистеми -
біогеоценози.
Основним об'єктом екології є екосистема – сукупність живих
організмів та середовища проживання.
2. Глобальна проблема збереження здоров'я.
Екологічна ситуація в країні погіршується внаслідок глобальних
процесів.
Парниковий ефект. Потепління клімату. Західні вітри приносять до Росії
повітря, забруднене промисловими викидами Європи. За даними вчених з
кінця 19 століття і до теперішнього часу температура на нашій планеті
підвищилася на 1,2 градуса З. Потепління клімату може призвести до
інтенсивного танення льодовиків та підвищення рівня океанів.
Виснаження озонового шару. Відбувається поступове збільшення концентрації
діоксиду вуглецю (вуглекислого газу) у атмосфері. З'являються «дірки» в
озоновому екрані, що затримує згубні для життя ультрафіолетові
промені. Особливо швидко цей процес відбувається над полюсами, де вже
з'явилися озонові дірки. Основною причиною виснаження озонового шару
є застосування фріонів. У 90-х роках було підписано міжнародне
угоду, яким виробництво фріонів було скорочено вдвічі.
Потрібні роки наполегливої праці, великі вкладення коштів та добре продумана
програма, щоб вирішити ці екологічні проблеми. Тому
Уряд Росії розробляє спеціальну довгострокову програму
"Екологічна безпека Росії".
КВИТОК № 21
1. Біологічна індукція.
Живі організми тісно пов'язані з умовами середовища. І тому про зміни
цих умов - забруднення, підвищення або зменшення вологості ґрунту, її
засоленні, зміні клімату і т. д. Часто можна судити з реакції
окремих організмів та його популяцій чи складу екосистем.
Оцінка середовища за станом організмів та видовим складом екосистем
називається біологічною індикацією.
Існують різні біологічні індикатори.
Про наявність деяких забруднювачів можна судити за зовнішніми ознаками
рослин та тварин. Наприклад, поява чорних плям на листі липи
розповідають про те, що у зимовий час двірники надмірно захоплювалися
посипанням снігу сіллю для прискорення його танення.
Про дію деяких факторів можна судити з особливостей форми листя
або за висотою рослин.
Є рослини – індикатори стану ґрунтів на ріллі. Якщо з'явилася м'ята
польова, отже, на ріллі застоюється вода.
За складом рослин - бур'янів можна оцінити та інтенсивність застосування
гербіцидів.
Тонкі індикатори забруднення атмосфери - деякі види мохів та
лишайників.
Існують і спеціальні живі прилади бриометри - маленькі коробочки
мохами певних видів.
Звісно, біологічні індикатори не замінять детальних аналізів. Тим не
менш, у багатьох випадках оцінити дію екологічних факторів
методами біоіндикації дуже корисно.
2. Енергозбереження у сільському господарстві.
Агроекологія розробляє способи отримання високих урожаїв при
зниження витрат антропогенної енергії (будь-які впливи на навколишню
середовище, пов'язані з діяльністю людини).
Основні прийоми енергозбереження у сільському господарстві:
Правильне розміщення сільськогосподарських культур. Чим краще підходять
рослині умови зростання, тим воно продуктивніше і менше витрати на
одержання врожаю.
Селекція сортів з підвищеною конкурентною потужністю та
посухостійкістю, стійкістю до захворювань та комах.
шкідників. Посухостійкі сорти не потрібно поливати, сорти, що захищають
себе від грибних захворювань чи шкідників, які не вимагають застосування
пестицидів, отже заощаджують витрати енергії на подачу води,
застосування пестицидів.
Змішані ґрунти. До їх складу включають рослини різних екологічних ніш
- більш і менш посухостійкі, з глибокою кореневою системою та
поверхнево зміцнювані, високі та низькі. Такі посіви значно
повніше використовують ресурси світла та ґрунту, більш врожайні та менше
засмічуються бур'янами, тому що в них менше вільних ніш для поселення
бур'янистих рослин.
Підвищення енергетичної ефективності тваринництва. На виробництво
кормів витрачається енергія, і тому перевага надається тим видам
сільськогосподарських тварин та тих їх пород, які на виробництво
одиниці продукції витрачають менше корми.
КВИТОК № 22
1. Екологічні проблеми Росії.
Виснаження надр, лісів та ґрунту. Причина - надмірне вживання лісів та
ґрунту. Для вирішення цієї проблеми необхідно припинити вживання та
дати можливість відродитися.
Забруднення річкових та морських акваторій. Причина - викидання відходів у
морські ґрунти. Необхідно зайнятися очищенням та узаконити викид.
Надмірна концентрація промисловості у містах, застаріла
обладнання на підприємствах призвели до викидів в атмосферу величезного
кількості забруднюючих речовин.
Недостатня надійність проектів атомних електростанцій та сховищ
виробленого радіоактивного палива спричинили страшні катастрофи.
Неправильне прокладання трубопроводів газу та нафти. В результаті
зруйновано млн. гектарів земель тундри та лісотундри.
Проблеми для Росії та всього людства:
Виснаження озонового шару. Основною причиною виснаження озонового шару
є застосування фріонів. У 1988 році було підписано міжнародне
угода, за якою виробництво фріону було скорочено до 2000 року
на 50%.
Парниковий ефект. Це спричинено бурхливим розвитком промисловості.
Неминуче підвищення рівня світового океану та потепління клімату на 2 - 4
градуси. В результаті почнеться танення льодовиків, що призведе до
затоплення, що призведе до затоплення великих ділянок суходолу.
Уряд Росії розробляє спеціальну довгострокову програму
"Екологічна безпека Росії" для усунення цих проблем.
2. Методи зменшення шкоди від хімічних забруднень. Очисні
споруди.
Найпоширеніші забруднення – хімічні. Існує три основні
способу зменшення шкоди них.
Розведення – це малоефективний спосіб зменшення шкоди від
забруднення, допустимий лише як тимчасовий захід.
Очищення - це основний спосіб зменшення викидів в навколишнє середовище
Росії сьогодні.
Заміна старих технологій новими – маловідходними. Розробляють
спеціальні економічні механізми. Відходи одного виробництва
стають сировиною для іншого.
Деяке поліпшення екологічної ситуації в Росії досягнуто
здебільшого завдяки покращенню роботи очисних споруд.
Існують такі види очисних споруд:
Механічна очистка. При цьому очищенні використовують піщані та
піщано-гравійні фільтри, які затримують зважені не осілі в
відстійників. Механічним способом відокремлюють нафтопродукти.
Хімічна очистка. При цьому очищенні на стоки впливають хімічні
речовини, переводячи розчинні сполуки в нерозчинні.
Фізико-хімічне очищення. При цьому очищенні електролізом перетворюють
складні з'єднання в більш прості та витягують метал, кислоти та ін.
Біологічне очищення. При цьому очищенні у спеціально створених
екосистеми забруднювачі руйнуються мікроорганізмами та дрібними
тварин. Методи біологічного очищення винятково важливі, оскільки
значна частина забруднювачів, яку не вдається ні відфільтрувати,
не витягти електролізом, - це розчинені у воді органічні
речовини.
КВИТОК № 23
1. Типи екосистем.
Екосистеми дуже різноманітні. Їх склад залежить від багатьох факторів,
насамперед від клімату, геологічних умов та впливу людини. Вони
можуть бути автотрофними, якщо головну роль відіграють автотрофні організми
- продуценти, або гетеротрофними, якщо продуцентів в екосистемі немає
їхня роль незначна.
Екосистеми можуть бути природними або створеними людиною.
антропогенними.
Природні (природні) екосистеми формуються під впливом природних
факторів, хоча людина може впливати на них.
Антропогенні (штучні) екосистеми створюються людиною у процесі
господарської діяльності. Їх приклади: сільськогосподарські ландшафти
посівами та стадами худоби, міста, лісопосадки тощо.
І природні, і антропогенні екосистеми розрізняються за джерелом
енергії, що забезпечує їх життєдіяльність.
Автотрофні екосистеми знаходяться на енергетичному самозабезпеченні та
поділяються на фотоавтотрофні - споживають сонячну енергію за рахунок
продуцентів - фотоавтотрофів, та хемоавтотрофні - що використовують
хімічну енергію рахунок продуцентів - хемоавтотрофів.
Гетеротрофні екосистеми використовують хімічну енергію, яку одержують
разом із вуглецем від органічних речовин або від створених людиною
енергетичних пристроїв. Приклад: екосистема океанічних глибин, куди
не досягає сонячного світла.
До гетеротрофних антропогенних екосистем, крім того, належать:
1.біологічні очисні споруди,
2.фабрики з розведення дощових хробаків,
3.плантації печериць,
4.риборозвідні ставки в містах.
2. Чинники ризику захворювання людини.
У ХХ столітті людство повною мірою усвідомило, що багато хвороб
безпосередньо пов'язані із забрудненням атмосфери, поганим водопостачанням,
недоброякісними продуктами.
Будь-яке забруднення повітря відбивається на здоров'я людей. Наприклад, в
Росії промислові підприємства та побутові котельні викидають у
атмосферу 19 млн. тонн, а автотранспорт – ще 11 млн. тонн забруднюючих
речовин. Це означає, що кожного міського жителя Росії
припадає близько 275 кг шкідливих речовин. Серед міського населення,
особливо дітей, висока частка захворювань, спричинених підвищеним
забруднення повітря.
Величезна кількість забруднюючих речовин викидається в навколишню
середовище внаслідок аварій або збоїв у системах технічного забезпечення.
Змив із сільськогосподарських полів азотних добрив значно підвищує
вміст у воді нешкідливих нітратів, які можуть перетворюватися на
нітрити. А ось вони справді небезпечні: потрапивши в кров, нітрити
з'єднуються з гемоглобіном (білок, що переносить кисень по організму) та
цим різко зменшують здатність крові виконувати свою головну
функцію - постачати органи та тканини киснем.
Промислові викиди, що потрапили в атмосферу, з дощами та пилом
повертаються на поверхню Землі, поступово накопичуючись у ґрунті.
Небезпечні для здоров'я речовини - миш'як, свинець, ртуть, кадмій, цинк,
хром, нікель, мідь, кобальт - з ґрунтовими водами можуть надходити в
місцеві джерела питного водопостачання. Але найбільш небезпечний перехід
забруднюючих речовин із ґрунту в продукти харчування.
Для людей, що перебувають у зоні викидів металургійних комбінатів,
особливо небезпечний свинець. Він проникає в організм через шлунково-кишковий
тракт або легені, потрапляє в кров і розноситься нею по всьому тілу,
накопичуючись у кістках, м'язах, печінці, нирках, серці, лімфатичних
вузлах. Свинцеве отруєння навіть на ранніх стадіях впливає на головну
мозок, внаслідок чого у дітей знижується інтелект, порушується
координація рухів, погіршуються слух та пам'ять.
КВИТОК № 24.
Популяційно-видовий рівень охорони.
На цьому рівні об'єктами охорони є конкретні види рослин або
тварин, що у популяціях.
Для того щоб організувати охорону, виявляють об'єкти та створюють Червоні
книги. Перша Червона книга з'явилася 1966 року (5 томів).
Червона книга РРФСР (рослини) була видана 1988 року (533 виду).
Червона книга РРФСР (тварини) була видана 1985 року (247 видів).
Охорону на популяційно-видовому рівні здійснюють:
Заборона на збирання красивоквітучих рослин (венерен, черевичок).
Заборона на збір рідкісних лікарських трав (валеріана лікарська).
Заборона на полювання на рідкісні види птахів та звірів (журавлі, лебеді, тигри).
Заборона на вилов певних видів риб (осетрові), метеликів та жуків.
Заборона на надмірний видобуток (пісець, соболь).
Заборона на руйнування місця проживання.
Заборона на вселення нових видів (ковила найкрасивіша).
Заборона забруднення
Шляхи вирішення проблеми:
Розведення видів під контролем людини.
Тварин розводять у зоопарках, рослини – ботанічних садах. Існують
розмноження рідкісних видів.
2. Створення генних банків.
У банках можуть зберігатися як насіння рослин, так і заморожені
культури тканин або статеві клітини (частіше зберігають заморожену сперму),
з якої можна отримати тварин та рослини.
2. Перспективи розвитку енергетики.
Сьогодні основні джерела енергії для промисловості та сільського
господарства – вичерпні ресурси вугілля, нафти, газу. Енергію отримують на
АЕС, ГЕС, приливних геотермальних, сонячних та ін станціях.
1. Розвиток традиційної теплоенергетики (на вугіллі, запаси якого
досить великі). Можливість отримання практично екологічно
чистої енергії від ГЕС при використанні потужних фільтрів, що затримують
атмосферні забруднювачі та при підземній газифікації вугілля. Недолік -
великої кількості діоксиду вуглецю в атмосферу та тимчасовий характер
цієї стратегії. Запасів вугілля вистачить на 100-150 років.
2. Розвиток атомної енергетики.
При підвищенні безпеки та появі нових типів реакторів, з
забезпеченням безпеки глибокого поховання відходів у стійких до
руйнування гірських пород. Перспективи атомної енергетики залежатимуть
від того, наскільки безпечними будуть нові типи ядерних реакторів та
способи захоронення реактивних відходів.
Позитивні якості - Скорочення викидів діоксиду вуглецю в атмосферу.
3. Нетрадиційні джерела енергії – сонце, вітер, океанічні
припливи, тепло земних глибин. Футурологи - екологи вважають, що 2030 -
2050 нетрадиційні джерела енергії будуть основними.
КВИТОК № 25
1. Проблеми регулювання чисельності населення планети.
Сьогодні населення планети перевалило за 5 млрд. осіб, до 2030 року.
очікується подвоєння кількості людей. Ми вже знаємо, що два сторіччя
тому економіст Т.Мальтус передбачив небезпечні екологічні наслідки
перенаселення планети. Сьогодні вони цілком очевидні.
У регіонах зі швидким зростанням населення середня тривалість життя
людей знижується до 45 - 50 років, дитяча смертність досягає 200 смертей
на тисячу народжених. У регіонах, де зростання населення припинилося і
переважають сім'ї одним-двома дітьми, середня тривалість життя
становить 70 років, а дитяча смертність на тисячу народжених не
перевищує 5-10 осіб.
Надмірне перенаселення тисне на природу. Воно веде до злиднів та голоду.
Вчені пропонують схему вирішення цієї проблеми:
«світ без природи»,
«одна сім'я – одна дитина».
Обидві крайності неприйнятні. Екологи-реалісти вважаю за можливу
стабілізацію населення земної кулі лише на рівні 8 млрд. людина.
«Світ без природи нежизнен, людина не в змозі керувати всіма
біосферними процесами навіть за використання найпотужніших комп'ютерів.
Він повинен не змінювати природу, а співпрацювати із нею.
Примусити всіх слідувати схемою «одна сім'я - одна дитина»
неможливо, а прийняти її добровільно захочуть не всі.
Для обмеження зростання населення в
країнах, де вже сьогодні тісно, потрібно підвищити рівень освіти та
покращити умови життя населення та демографічно стабільні країни
повинні посилити імміграційну політику, тобто. обмежити в'їзд мешканців
з демографічно несприятливих країн.
2. Ліси Росії – національне надбання, лісовідновлення.
Ліс – це багатство нашої Батьківщини. У Росії її 42% території зайнято лісом.
Ліси – важливий об'єкт господарської діяльності людини. Розрізняють
головне та побічне лісокористування. При головному лісокористуванні у лісах
заготовляється деревина. Росія займає перше місце у світі за запасами
деревини. При побічному – гриби та ягоди, лікарські рослини. Ліси
Росії багаті горіхами, ягодами (малина, ожина, суниця, лохина,
чорниця, брусниця, журавлина та ін.), грибами, кедровими горіхами, які
мають рідкісний комплекс корисних для здоров'я людини якостей.
Із 600 видів лікарських рослин, які заготовляють на території
Росії, одна третина - лісові види, у тому числі 10 - дерев'яні
Одне доросле дерево липи "дає" 70 кг меду. Липовими лісами багаті
Далекий Схід та Башкортостан. Ці ліси потрібно зберігати та примножувати.
Найбагатший лісом район – Сибір.
До побічного лісокористування відносяться і полювання на лосів, кабанів, зайців,
куниць, колонків, глухарів, рябчиків та інших промислових тварин.
Ліси відіграють рекреаційну роль - це місце відпочинку міського та сільського
населення. Збагачений киснем і насичений лікувальними виділеннями
рослин ліс - джерело здоров'я
Ліси – це наше багатство і їх необхідно берегти. Тому при рубанні
необхідно залишати великі дерева. З їхнього насіння зможе відновитися
ліс із переважанням потрібної породи. Там, де вже немає можливості
забезпечити відновлення лісу природним шляхом, проводять посадки
цінних порід.
Потрібно відновлювати ліси вздовж річок.
У лісах на схилах гір випас викликає змив ґрунту (ерозію). Для
виправлення ситуації випас у лісах припиняють.
При будівництві водосховищ або великих доріг висаджують дерева,
які менше страждають від надлишку вологи (тополя, вільха, верба), щоб
зменшити шкоду від підтоплення.
Заготівлю рослинної сировини та полювання в лісах організують так, щоб не
підривати здатність популяцій до відновлення, тобто. не перевищити
максимально допустиму частку вилучення врожаю.
За дотримання правил лісозаготівель та забезпечення охорони мурашників
немає необхідності застосовувати у лісі пестициди.
Для запобігання захаращенню побутовим сміттям лісопарків встановлюють
контейнери для його збирання, проводять очищення засмічених лісів.
Велику шкоду лісовим екосистемам може завдавати неорганізований туризм.
Зберегти та відновити багатства лісів дозволить їх раціональне
використання.
КВИТОК № 26
1. Міжнародне співробітництво у справі захисту довкілля.
Міжнародне співробітництво з питань охорони навколишнього середовища
очолює ЮНЕСКО. У 1972 році нею була розроблена Міжурядова
програма ООН із навколишнього середовища. Вона надає допомогу у розвитку
екологічної освіти Веде облік та організує охорону природних
об'єктів, віднесених до світової спадщини.
Міжнародний союз охорони природи та природних ресурсів (МСОП). Його сфера
діяльності - збереження природних екосистем, збереження рідкісних та
зникаючих видів рослин та тварин, а також пам'яток природи,
організація заповідників та національних парків. Екологічне
освіта.
Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ). Сфера діяльності -
Організація санітарно-епідеміологічного моніторингу навколишнього
середовища. Проведення санітарно-гігієнічної експертизи та оцінка якості
довкілля.
Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ). Сфера діяльності
- розробка правил будівництва та експлуатації АЕС. Встановлення норм
радіаційної безпеки. Оцінка впливу радіоактивних матеріалів
на довкілля.
Міжнародна морська організація (ІМВ). Розробка міжнародних
конвенцій про охорону моря від забруднення.
Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (ФАО). Сфера
діяльності - вирішення екологічних проблем у сільському господарстві.
Охорона та використання земель, водних ресурсів, лісів, тваринного світу,
біологічних ресурсів океану.
2. Ґрунт: екологічні функції в екосистемі.
Екосистеми складаються з живих організмів і довкілля, яке дає
їм ресурси – енергію, воду, поживні речовини. Але в екосистемі є
один фактор, який не можна віднести ні до живих організмів, ні до середовища
проживання. Це – ґрунт. Товщина ґрунту в різних районах Землі складає
від кількох см до 2 м.
Головна речовина ґрунту – це гумус. Хімічний склад гумусу дуже
складний. Він складається з фенолів та органічних кислот темного забарвлення та
утворюється в результаті процесу розкладання (гуміфікації) органічних
речовин кореневих залишків рослин та ґрунтових тварин. Гумус
складає 98% всієї органічної речовини ґрунту (решта - живі
коріння, ґрунтові тварини і мертві залишки, що не розклалися.
організмів).
Одночасно з процесом гумифікації органічної речовини відбувається
мінералізація гумусу. Під дією мікроорганізмів, що входять до складу
гумусу складні органічні сполуки руйнуються до форм, доступних
рослин. У природних ґрунтах між процесами гумифікації та
мінералізації існує рівновага, тобто. гумусу утворюється стільки,
скільки його руйнується.
У різних ґрунтів - різні властивості: вони містять різний запас поживних
речовин, мають різну реакцію ґрунтового розчину, різні фізичні
властивості (пухкі, щільні), різний режим зволоження.
Природний процес ґрунтоутворення порушується, якщо на ґрунти впливає
людина.
КВИТОК № 27
1. Промислове забруднення атмосфери з прикладу Москви.
З початком промислової революції забруднення повітря різко зросла.
Москва не є винятком. Столичний регіон зібрав цілий букет
екологічно небезпечних виробництв - від атомної електроенергетики до
хімічної промисловості Всього на території Москви розташовано більше
2 тис. підприємств, 4 аеропорти цивільної авіації, 14 залізничних
магістралей, численні автошляхи. Одні тільки побутові стоки
завдають величезної шкоди водойм. Столиця – чемпіон із забруднення води.
За обсягом стоків (2367 млн. куб.м на рік) вона посідає перше місце у
Росії. Найгостріша екологічна проблема Москви – хімічне
забруднення навколишнього середовища. Шкідливі викиди в атмосферу включають більше
100 найменувань забруднюючих речовин. Москва багато років поспіль входить до
список міст із найвищим рівнем забруднення атмосфери. Основний
винуватець цього – автотранспорт (до 90% усіх викидів у місті). Потрапили
у повітря важкі метали осідають у радіусі 80 - 100 км. Ґрунти особливо
сильно забруднені кадмієм, наприклад, на території музею-садиби «Гірки
Ленінські» його концентрація у 70 – 100 разів перевищує природне значення.
Порушення підприємствами правил поводження з радіоактивними відходами
(наприклад, вивезення їх на міські звалища) призводить до того, що щороку
столиці утворюється 60 – 70 нових джерел радіоактивних забруднень.
2. Охоронювані території та їх роль у підтримці якості навколишнього середовища
середовища.
Найбільш надійний спосіб охорони популяцій - їхня охорона як частин цілих
екосистем, у яких підтримується екологічна рівновага. Для цього
створюють особливо охоронювані території різних типів.
Заповідники. Це головний тип ВОП, що найбільш надійно забезпечує охорону
видів. У світі сьогодні понад дві тисячі заповідників, у Росії - 70.
Найголовніші заповідники – біосферні. Біосферні заповідники
рівномірно розподілені по всьому світу, і кожен представляє якийсь
природний краєвид. Їх створюють там, де природа не втратила своїх
первозданних рис. Спостереження у біосферних заповідниках як зразках
природи проводять за єдиною міжнародною програмою, складеною в
ЮНЕСКО. Це забезпечує порівнянність результатів, одержуваних вченими
різних країнах. У світі близько 300 біосферних заповідників у нашій країні
їх - 11 (Кавказький, Сіхоте-Алінський та ін.).
Заповідники створюють і територіях, порушених людиною. Однак не
завжди екосистеми входять у первозданний стан, оскільки популяції
деяких видів рослин та тварин не відновлюються. У заповідниках
використання або зовсім припиняється, або проводиться, але не з метою
вилучення з цих земель прибутку, а охорони.
Національні парки. Головне в національних парках – створення умов для
організованого відпочинку людей на лоні природи, що добре збереглася. При
правильної організації туристи, отримуючи користь від спілкування з природою та
зміцнюючи здоров'я, не завдають шкоди екосистемі.
Замовники. Вони організуються на певний термін для відновлення
поголів'я промислових звірів та популяцій лікарських рослин.
Відновлювані види використовувати забороняється. У заказниках
мисливсько-промислових тварин створюють умови для нормального
відтворення популяцій великих тварин, таких як лосі, або
обережних птахів, таких як тетерів або глухар.
Особливий вид заказників – лісосади. Їх виробляють у заплавних лісах: вирубують
дерева та чагарники, що не мають ресурсного значення, і на їхньому місці самі
розростаються цінні види (глод, калина, черемха або шипшина).
КВИТОК № 28
1. Агроцепоза та агроекосистеми.
Агроекосистеми чи сільськогосподарські угіддя - це антропогенні (тобто.
створені людиною) екосистеми.
Агроекосистема складається з організмів трьох основних трофічних груп:
продуцентів, консументів та редуцентів.
Продуценти в агроекосистемі - культурні рослини, трави сінокосів та
пасовищ, дерева садів, лісопосадок та природних лісів, що входять до неї
склад. Продуценти та супутники культурних рослин – бур'яни.
Редуценти в агроекосистемі – переважно бактерії. Вони підтримують
родючість ґрунтів, перетворюючи залишки рослин на гумус, а гумус і вноситься
на поля гній - у простіші органічні та мінеральні речовини,
доступні рослинам. Серед редуцентів є не лише відновники
родючості грунтів, але його руйнівники.
Людина контролює не все живе населення агроекосистеми, частина видів
проникає в неї і живе без його волі. Такі види, що живуть самі по собі
називаються спонтанними. Серед них - і шкідники, і рослини-бур'яни, і
корисні тварини: птахи, комахи-хижаки та ін.
Сама людина в агроекосистемі - консумент-фітофаг (харчується рослинами) та
зоофаг (їсть м'ясо та п'є молоко). Проте роль його в агроекосистемі ще
більше, тому що виходячи зі своїх інтересів, він формує структуру та
склад агроекосистеми та впливає на її трофічні елементи з метою
отримати найбільшу первинну та вторинну продукцію: він розорює
частина земель та висіває сільськогосподарські культури, створює сіножаті
пасовища на місці лісів, що розводить сільськогосподарських тварин.
2. Проблеми екологічного моніторингу.
Постійні спостереження за процесами, що відбуваються в екосистемах
називаються екологічним моніторингом. Існує не тільки наземний
моніторинг, коли з використанням спеціальних приладів слідкують за
концентрацією у воді, повітрі, ґрунті або продуктах харчування шкідливих
речовин, а й аерокосмічний. У цьому випадку зміни, що відбуваються в
екосистемах, оцінюють за допомогою приладів на супутниках та літаках,
які враховують стан лісів або посівів, ступінь ерозії ґрунтів,
вміст у атмосфері забруднювачів.
На основі даних моніторингу розробляють прогнози подальшого
зміни спостерігаються ознак і приймають рішення для покращення
екологічної ситуації - споруджують нові очисні споруди на
підприємствах, що забруднюють атмосферу та воду, змінюють системи рубок
лісів і садять нові, впроваджуються ґрунтозахисні сівозміни тощо.
Моніторинг найчастіше ведуть обласні та республіканські Комітети з
гідрометеослужбі.
Особливий вид моніторингу – біологічний (біомоніторинг). При
біомоніторингу ведеться спостереження за станом флори та фауни екосистем,
виявляються види, що потребують охорони, які включають у «Червоні
книги». Біомоніторинг використовують також для оцінки рівня забруднення
середовища за станом організмів їхнього проживання.
КВИТОК № 29
1. Енергозбереження та ресурсозбереження.
Енергію потрібно економити, вибираючи найменш енергоємні технологічні
схеми виробництва
При сучасних способах виплавки сталі в конверторах витрачається на 2
рази менше енергії, ніж у звичайних мартенівських печах.
Якщо переробляти метал на місці в дугових електричних печах різною
потужності без транспортування на металургійні комбінати.
У сільському господарстві можна вирощувати високі врожаї та отримувати м'ясо та
молоко з меншими витратами пального, добрив, пестицидів тощо.
Автомобіль у більш досконалій системі спалювання палива у двигуні та
при додаванні в пальне спеціальних речовин, що покращують його спалювання,
може витрачати у 2 рази менше.
У побуті флюоресцентна лампа потужністю 18 ватів дає стільки ж світла,
скільки лампа розжарювання 75 ватів.
Ресурсозбереження.
Економія ресурсів. У машинобудуванні велика кількість металу йде в
стружку, велика металоємність, яку треба зменшити. При виробництві
нафтопродуктів треба збільшити глибину переробки нафти (вихід цінних
продуктів). Необхідна економія води. Її можна очищати та використовувати
багаторазово.
Комплексне використання ресурсів. Значну економію ресурсів можна
отримати, якщо ті самі ресурси спільно використовувати в різних
галузях господарства (наприклад: із золи та шлаку - відходів ТЕС - можна
отримувати будівельні матеріали та отримувати подвійний виграш).
Переробка вторинної сировини. Метололом, макулатура, скло,
пластмаси, тканини – все має перероблятися. Це дозволяє
економити енергію.
2. Охоронна система ООТ.
ВОТ (особливо охоронювані території) _ це заповідники, заказники,
національних парків, пам'яток природи.
Заповідники – це головний тип ООТ (у Росії 70 заповідників).
Баргузинський заповідник розташований на Північно-Східному узбережжі
Байкалу, заснований у 1916 році. Охороняються: баргузинський соболь, маран,
байкальська нерпа.
Таймирський заповідник – Красноярський край, заснований у 1979 році.
Охороняють: червонобоба гагарка, лебеді, сапсан.
Астраханський заповідник – заснований у 1919 році. Охороняються: лотос, чаплі,
баклан, водоплавні птахи.
Біосферні заповідники створюються там, де природа не втратила своїх
первозданних чорт (у Росії - 11).
Пріоксько-Терасний - південь Московської області (м. Серпухів) у долині річки
Оки. Заснований у 1945 році (біосферний з 1978 року). Соснові, березові
ліси, бобр. Тут знаходиться центральний зубровий розплідник.
Сихоте-Алінський заповідник - Приморський край (1935 рік), біосферний
1978 року. Кедрово-широколисті ліси, тайга, тигр та гімалайський
ведмідь.
Завдання заповідників:
Повинні забезпечити охорону флори, фауни та екосистем.
Заповідники - наукові установи, де працюють біологи та екологи різного
профілю, що детально досліджують стан екосистем та складових їх
популяції. Це живі лабораторії, що дають цінний матеріал, що допомагає
підтримувати стабільність популяцій та екосистем за межами
заповідник.
Заповідники служать вогнищами відновлення щільності рідкісних популяцій і
зникаючих видів тварин та рослин. Частина їх може витягуватися для
розселення.
Національні парки. Завдання: створення умов для організованого відпочинку
людей на лоні природи, що добре збереглася. Всього в Росії 22
Національний парк.
Пам'ятники природи (9 тисяч).
1.Пам'ятники неживої природи (скелі, печери).
2.Пам'ятники живої природи (реліктові рослини та тварини,
поширені в цій місцевості).
3. Комбіновані пам'ятники (став, озеро).
Замовники. Організовують на певний термін відновлення поголів'я
промислових звірів чи популяцій лікарських трав. Відновлені
види використати забороняється.
Особливий вид заповідника – лісосади. Їх створюють у заплавних лісах:
вирубують дерева і чагарники, які мають ресурсного значення, але в них
На місці розростаються цінні види.
Для охорони лосів під заказник виділено територію 18 тис. га, а для
охорони промислових птахів лише 2 тис. га. Чому? Лосі - великі
тварин. Для того, щоб вони могли розмножуватися, їм потрібні ресурси.
багаті, ніж птахам.
I - загальна кількість енергії, що надійшла до екосистеми.
Частина енергії йде на відображення, а частина йде у вигляді тепла.
R – витрати на дихання.
Nu – не засвоєна енергія.
Na – накопичення енергії.
Pb – валова продукція.
Pr – чиста продукція.
Біологічна продукція - це кількість біологічної речовини,
яке створено за одиницю часу на одиницю площі (гр/м?, кг/м?).
Біологічна продукція
Первинна (валова) Вторинна (чиста)
Валова продукція - це та продукція, яку виробляють рослини в
процесі фотосинтезу.
Чиста продукція – це та частина енергії, яка залишилася після витрат
на дихання.
Середня продуктивність екосистем землі вбирається у 0,3кг/м?. При
переході енергії з одного рівня на інший, втрачається приблизно 90%
енергії, тому вторинна продукція у 20-50 разів менша, ніж первинна.
Знайшли друкарську помилку? Виділіть та натисніть CTRL+Enter
10 травня 2004Які поширюються та мешкають у різних природних зонах. Така біорізноманіття в різних кліматичних умовах неоднакова: одні види пристосовуються до суворих умов арктики та тундри, інші вчаться виживати в пустелях та напівпустелях, треті люблять тепло тропічних широт, четверті населяють ліси, а п'яті поширюються на широкі. Той стан видів, який є на Землі, формувався протягом 4 млрд. років. Проте однією з них є скорочення біорізноманіття. Якщо її не вирішити, ми назавжди втратимо той світ, який знаємо зараз.
Причини скорочення біорізноманіття
Причин скорочення видів тварин і рослин існує безліч, і всі вони прямо чи опосередковано походять від людей:
- розширення територій населених пунктів;
- регулярні викиди шкідливих елементів у атмосферу;
- перетворення природних ландшафтів на сільськогосподарські об'єкти;
- використання хімічних речовин у землеробстві;
- забруднення водойм та грунту;
- будівництво доріг та становище комунікацій;
- , що вимагає більшого продовольства та територій для життєдіяльності;
- експерименти з схрещування видів рослин, тварин;
- руйнування екосистем;
- викликані людьми.
Звісно, список причин можна продовжувати. Щоб не робили люди, вони впливають на скорочення ареалів флори та фауни. Відповідно змінюється життя тварин, і деякі особини, нездатні вижити, помирають передчасно, а чисельність популяцій значно скорочується, нерідко призводячи до повного вимирання виду. Приблизно те саме відбувається і з рослинами.
Цінність біорізноманіття
Біологічна різноманітність різних форм життя – тварин, рослин та мікроорганізмів цінна тим, що має генетичне та економічне, наукове та культурне, соціальне та рекреаційне, а головне – екологічне значення. Зрештою, різноманітність тварин і рослин становить світ природи, що оточує нас усюди, тому його потрібно берегти. Люди отже вже завдали непоправної шкоди, яку ніяк не відшкодувати. Наприклад, було знищено безліч видів по всій планеті:
Квагга
Сільфій
Вирішення проблеми збереження біорізноманіття
Для того, щоб зберегти біорізноманіття на землі, потрібно докласти чимало зусиль. Насамперед, необхідно, щоб уряди всіх країн приділяли особливу увагу цій проблемі та захищали природні об'єкти від зазіхань різних людей. Також роботи зі збереження світу флори та фауни ведуть різні міжнародні організації, зокрема, Грінпіс та ООН.
Серед основних заходів, які вживаються, слід згадати те, що зоологи та інші фахівці ведуть боротьбу за кожну особливість виду, що вимирають, створюють заповідники і природні парки, де тварини знаходяться під наглядом, створюють їм умови для життя і збільшення популяцій. Також штучно розлучаються рослини, щоб збільшувати їх ареали, не дати загинути цінним видам.
Крім того, необхідно проводити заходи щодо збереження лісів, охороняти водойми, ґрунт та атмосферу від забруднення, застосовувати у виробництві та побутовому житті. Найбільше збереження природи на планеті залежить від нас самих, тобто від кожної людини, адже тільки ми робимо вибір: вбивати тварину чи зберегти їй життя, зрубати дерево чи ні, зірвати квітку чи посадити нову. Якщо кожен із нас охоронятиме природу, то проблема біорізноманіття буде подолана.
Людина може викликати різке зниження густини деяких популяцій або навіть їх зникнення. Основні чинники, здатні пошкодити популяції, такі.
Надмірний видобуток.Кожна популяція у природних екосистемах перебуває під контролем «зверху» та «знизу». "Знизу" її контролює кількість ресурсів, а "зверху" - організми, які використовують цю популяцію як ресурс. Будь-яка населення має «запас міцності», тобто. може зберігатися за певної зміни впливу контролюючих чинників (як «згори», і «знизу»). Якщо певну частину популяції вилучає людина, вона компенсує втрати з допомогою інтенсивнішого розмноження. Так людина впливає на популяції зайців, білок, соболів, лосів, качок, промислових риб, лікарських та декоративних рослин.
Частина популяції, яку може вилучити без ризику її руйнації, називається максимально допустимою часткою вилучення врожаю(або скорочено МДУ- Максимально допустимий урожай). З урахуванням МДУ планується відстріл тварин, лов риби, заготівля лікарських рослин. Наприклад, без шкоди популяції кабанів і північних оленів можна щорічно відстрілювати 30% тварин, а популяціях лосів – лише 15%. Однак часто людина перевищує цю норму і намагається отримати від популяцій надприбутки. Наприклад, до лосів або кабанів, відстріл яких запланований з урахуванням можливостей розмноження тварин, додається браконьєрський видобуток. Це може послабити населення.
Часто порушуються норми заготівлі лікарської сировини (не кажучи про порушення правил збору, коли рослини не зрізаються, а вириваються з коренем). В результаті ресурсні рослини стають рідкісними. Сьогодні у деяких районах Росії виснажені ресурси адонісу весняного, валеріани лікарської та інших лікарських рослин. У ряді водойм спостерігається перелов риби.
Руйнування місцеперебування.Це друга за значимістю причина зниження густини популяцій. Випас ущільнює грунт та збіднює видовий склад луків та степів. У європейській частині Росії популяції ковил, таких, як ковила найкрасивіша, ковила Лессінга і навіть звичайнісінька ковила периста, стали рідкісними у складі степових травостоїв. Багато популяції комах зникли внаслідок розорювання степів та освоєння цілини. Руйнують місце проживання популяцій туристи та відпочиваючі в приміській зоні городяни. Водні місця проживання руйнує швидкохідний транспорт. Хвиля, що виникає при його проході, губить молодь риби. Гине риба і від зіткнення з моторними човнами.
Для збереження популяцій необхідно зберегти хоча б частину місць проживання, де вони можуть нормально розмножуватися і відновлювати щільність. Наприклад, підтримки популяцій тетеревів у лісах навколо місць, де птахи збираються на весняний струм, створюються захисні зони, у яких людині немає доступу. Багато річках заборонено використання моторних човнів. Створено мережу заказників, де відстріл дичини не проводиться, поки промислові тварини не відновлять чисельність своїх популяцій.
Виняток видів, необхідних контролю популяцій. Не менший збиток популяції може завдати виключення виду, що регулює її щільність. Так, наприклад, у 20-х роках нашого століття США на плато Кебаб, щоб захистити оленів, було організовано масовий відстріл вовків. Незабаром олені так розмножилися, що витоптали свої пасовища, почали голодувати та хворіти. В результаті поголів'я оленів не побільшало, а зменшилося.
Вовки зазвичай блукають навколо стада оленів або сайгаків і нападають лише на тварин, що ослабли від хвороби або старості. Отже, хижаки як регулюють чисельність рослиноїдних тварин, а й у ролі санітарів, вибраковуючи хворих і сприяючи збереженню здоров'я популяції.
Забруднення середовища.Популяції багатьох видів рослин та тварин знижують свою щільність і навіть зникають під впливом забруднення. Особливо страждають від забруднення популяції водойм, які потрапляють змиті з полів добрива і пестициди, і навіть промислові стоки. Першими руйнуються популяції риб внаслідок прямого отруєння чи загибелі кормових об'єктів. У річках зникають стерлядь, харіус та інші види. В озерах стали рідкісними такі рослини, як папороть сальвінію плаваючу.
Контрольні питання
1. Перерахуйте причини, що знижують стабільність популяції.
2. У чому шкода отримання надприбутку від популяції?
3. Наведіть приклади зникнення популяцій через руйнування їх місцепроживання.
4. Як впливає вселення нових видів на популяції місцевих видів?
5. Як позначається стані популяції зникнення виду, контролює її щільність?
5. Наведіть приклади руйнування популяцій рослин чи тварин унаслідок промислового чи сільськогосподарського забруднення.
Довідковий матеріал
Збереження популяцій промислових тварин. У 1998 р. у лісах Росії було (у тис. голів) лосів – 631,3, диких північних оленів – 1248, благородних оленів – 165,6, ведмедів – 122,9, кабанів – 175,4, вовків – 44,8 , бобрів – 252,7, зайців-біляків – 4882,5, русаків – 284,4, лисиць – 513,6, соболів – 1057,2. Поголів'я амурського тигра (занесеного до Червоної книги) оцінюється в 200–250 особин.
Калмикія – унікальне місце проживання диких антилоп-сайгаків. Сайгаки менш згубно, ніж худобу, впливають на травостий пасовищ, а собівартість їхнього дієтичного м'яса в 7 разів нижче, ніж баранини, і в 15 – яловичини. Цінні їх шкури, а роги – унікальна лікарська сировина. Проте нині площа пасовищ сайгаків скоротилася вчетверо, і у 4 разу (з 600 до 150 тис. голів) скоротилася чисельність цих тварин. Причина – витіснення їх худобою та руйнування пасовищ під впливом його надмірного поголів'я. Відновлення популяцій сайгака - важливе екологічне та економічне завдання Калмикії.
Осетрові риби (стерлядь, севрюга, осетр, білуга) живуть у морях, але нересту піднімаються у річки. До будівництва каскаду водосховищ на Волзі каспійські осетрові піднімалися в Оку, Клязьму, Каму, Білу та інші річки Волги. Тепер природних нерестовищ для осетрових немає, і чисельність осетрового стада підтримується лише за рахунок штучного риборозведення. На стані поголів'я осетрових негативно позначається забруднення води у Волзі. Хворіє до 70% осетрів, у тканинах риби на кожен кілограм ваги міститься від 1 до 5 мг важких металів, що є небезпечним для тих, хто є цей делікатесний продукт. Врятувати осетрове стадо може лише зниження концентрації токсичних домішок у волзькій воді.
Річка Урал дає одну третину світового улову осетрових риб. На відміну від Волги ця річка не перегороджена греблями і настільки забруднена стоками, але на осетровом стаді негативно позначаються зменшення водності річки через масового водозабору на зрошення і змив у річку величезної кількості мелкозема з полів водозбору. В результаті швидкість течії знижується, дно, на якому раніше була галька, потрібна для нересту осетрових (вони труться об гальку черевцем), замулюється. Якщо водозабір не буде знижений і не зменшиться ерозія ґрунтів у водозборі, то улов уральських стерлядів та севрюги стане ще меншим.
Популяції цінних промислових риб Росії підтримуються завдяки роботі рибоводних підприємств, яких у країні 1998 року було 121. Підприємства випустили у водоймища 5907,807 млн. штук молоді, зокрема осетрових – 95,953 і лососевих – 624,669. Багато поголів'я осетрових Каспійського басейну бере свій початок на рибоводних підприємствах.
Значна частина диких качок гине від того, що заковтує свинцевий дріб, який є отруйним. У мисливських заказниках її кількість може сягати 2 млн. дробинок на 1 га. У Данії свинцевий дріб заборонений, і мисливці використовують дріб зі сталі. В Англії для порятунку лебедів, що живуть на річці Темзі, заборонено використовувати свинцеві грузила для риболовлі.
Для боротьби з мухою цеце заплавні ліси однієї з африканських країн були оброблені інсектицидом у кількості I г/га. Цеце залишилося, але зникло 11 із 55 видів прісноводних риб.
Населення неоднорідні.
Населення, що складається з різних особин, найбільш стійка. У такої популяції менший ризик втратити врожай у разі заморозків (наприклад, замерзає лише частина квіток, інші можуть зберегтися у вигляді бутонів).
Конкуренція
Щільність популяції непостійна і коливається рік у рік оскільки кількість самого дефіцитного ресурсу на окремі роки непостійно.
Спалах щільності популяції жертв викликає спалах щільності популяції хижаків оскільки хижаки, які харчуються жертвами, мають достатньо їжі. Отже, вони не гинуть через нестачу їжі. І більшість популяцій виживає. Адже, що більше рівень дефіцитного ресурсу, то вище щільність популяції, тобто. що більше жертв, то більше хижаків.
Щільність популяції білок залежить кількості продовольства, тобто. якщо в лісі виросте багато шишок, грибів та жолудів тощо, то населення білок збільшиться. Білки зможуть розмножуватися та прогодовувати своє потомство.
Причини порушують стабільність популяції.
Надмірний видобуток. Руйнування місця проживання (туристи влаштовують пожежі, забруднюють річки).
Вселення нового виду. Нові види можуть витіснити місцеві види, руйнуючи їх популяції.
Забруднення середовища. Найбільше від цього страждають жителі водних екосистем.
8. Екологічна характеристика ґрунту як довкілля.
Ґрунтове середовище: проміжна між повітряною та водною. Товщина кілька метрів. У ґрунтах виділяють 3 фази: тверду, рідкуі газоподібну. Грунт – найбільш насичений живими організмами. І іноді виділяють 4-ю фазу – живу. У ґрунті нестача тепла, нестача або надлишок вологи.
Особливості ґрунтового довкілля:
у ґрунт регулярно надходить органічна речовина за рахунок відмираючих частин рослин (коріння, опадаючого листя), загиблих тварин та продуктів їх життєдіяльності; ґрунт пронизаний порами, дрібними та великими порожнинами; залежно від типу ґрунту обсяг таких порожнин може змінюватися від 20 до 70%;
повітря в грунтових порах бідне киснем, насичене вуглекислим газом і багате парами води;
на поверхні та у верхній частині ґрунту спостерігаються різкі коливання температури, які з глибиною згладжуються.
5. Види і завдання природних територій, що особливо охороняються. Червоні книги.
Території (заповідники), що охороняються, потрібні для того, щоб рідкісні види рослин і тварин могли функціонувати без загрози для їх життя. З самого початку свого існування людство прямим або непрямим чином впливає на навколишнє середовище, наражаючи на небезпеку оточуючі його види тварин і рослин. Заповідники потрібні для того, щоб захистити природу від людини та її посягань на життя.
Найбільш надійний спосіб охорони популяцій – їхня охорона як частин цілих екосистем, у яких підтримується екологічна рівновага. Для цього створюють особливо охоронювані території різних типів.
Заповідники. Це головний тип ВОП, що найбільш надійно забезпечує охорону видів. У світі сьогодні понад дві тисячі заповідників, у Росії – 70. Найголовніші заповідники – біосферні. Біосферні заповідники поступово розподілені по всьому світу, і кожен представляє якийсь природний ландшафт. Їх створюють там, де природа не втратила своїх первозданних рис. Спостереження у біосферних заповідниках як еталонах природи проводять за єдиною міжнародною програмою, складеною в ЮНЕСКО. Це забезпечує порівнянність результатів, одержуваних вченими у різних країнах. У світі близько 300 біосферних заповідників, нашій країні їх – 11 (Кавказький, Сихоте-Алинский та інших.).
Заповідники створюють і територіях, порушених людиною. Проте чи завжди екосистеми входять у первозданний стан, оскільки популяції деяких видів рослин та тварин не відновлюються. У заповідниках використання або зовсім припиняється, або проводиться, але з метою вилучення з цих земель прибутку, а охорони.
Національні парки. Головне в національних парках – створення умов для організованого відпочинку людей на лоні природи, що добре збереглася. При правильній організації туристи, отримуючи користь від спілкування з природою та зміцнюючи здоров'я, не завдають шкоди екосистемі.
Замовники. Вони організуються на певний термін для відновлення поголів'я промислових звірів та популяцій лікарських рослин. Відновлювані види використовувати забороняється. У заказниках мисливсько-промислових тварин створюють умови для нормального відтворення популяцій великих тварин, таких як лосі, або обережних птахів, таких як тетерів або глухар.
Особливий вид заказників – лісосади. Їх створюють у заплавних лісах: вирубують дерева і чагарники, що не мають ресурсного значення, і на їхньому місці самі розростаються цінні види (глоду, калина, черемха або шипшина).
На цьому рівні об'єктами охорони є конкретні види рослин або тварин, що у популяціях.
Для того, щоб організувати охорону, виявляють об'єкти та створюють Червоні книги. Перша Червона книга з'явилася 1966 року (5 томів).
Червона книга РРФСР (рослини) була видана 1988 року (533 виду).
Червона книга РРФСР (тварини) була видана 1985 року (247 видів).
Охорону на популяційно-видовому рівні здійснюють:
Заборона на збирання красивоквітучих рослин (венерен, черевичок).
Заборона на збір рідкісних лікарських трав (валеріана лікарська).
Заборона на полювання на рідкісні види птахів та звірів (журавлі, лебеді, тигри).
Заборона на вилов певних видів риб (осетрові), метеликів та жуків.
Заборона на надмірний видобуток (пісець, соболь).
Заборона на руйнування місця проживання.
Заборона на вселення нових видів (ковила найкрасивіша).
Заборона забруднення
Шляхи вирішення проблеми:
Розведення видів під контролем людини.
Тварин розводять у зоопарках, рослини – ботанічних садах. Існують розмноження рідкісних видів.
2. Створення генних банків.
У банках можуть зберігатися як насіння рослин, так і заморожені культури тканин або статеві клітини (частіше зберігають заморожену сперму), з якої можна отримати тварин та рослини.
9. Екологічна характеристика живих організмів як довкілля.
Організмове середовище має свої особливості:
відсутність світла та атмосферного повітря;
практично постійна температура;
висока вологість;
велика кількість поживних речовин;
агресивна реакція організму хазяїна.
6. Адаптації рослин і тварин до наземно-повітряного середовища проживання.
Середовище проживання.
Під середовищем проживання розуміють природні тіла та явища, з якими організми перебувають у прямих чи непрямих взаєминах. Окремі елементи середовища, куди організми реагують пристосувальними реакціями, звуться факторів. Під екологічними чинниками розуміється будь-який елемент середовища, куди організми реагують пристосувальними реакціями чи адаптаціями. Всі фактори поділяються на 3 категорії: 1) Абіотичні фактори не живої природи (атмосферні, кліматичні, грунтові) 2) Біотичні фактори живої природи (продукти життєдіяльності); 3) Антропогенні фактори людської діяльності (забруднення середовища, промисел, будівництво гребель) . Класифікація факторів за періодичністю та спрямованістю дії.
Виділяють: діючі строго періодично (зміна часу доби, сезонів року, припливи та відливи); діють без суворої періодичності, але повторювані іноді. (Погодні яв-ня, землетруси). Наступна група - фактори спрямованої дії, вони зазвичай змінюються в одному напрямку (потепління або похолодання клімату, заростання водойм, заболочування територій). І остання групи - фактори невизначеної дії (антропогенні фактори).
Наземно-повітряна: це середовище найрізноманітніша. Для неї характерна низька густина повітря, великі коливання температури, висока рухливість атмосфери. Лімітуючими факторами яв. недолік або надлишок тепла та вологи. Велике коливання температури, хороша забезпеченість киснем яв. Хорошим мотивом для появл. організмів із постійною температурою тіла. Для організмів цього середовища типові 3 механізми адаптації: фізичний, хімічний, поведінковий. Фізичний- шкірний покрив, жирові відкладення, випаровування води (потовиділ у тварин, транспірація у рослин). Хімічний- Інтенсивний обмін в-в. Поведінковий- Вибір організмами кращих положень: відкриті сонцю або затемнені місця, різного виду укриття. Правило Бергмана- чим більша тварина, значить мешкає на півночі, дрібні у тропіках.
7. Екологічна характеристика водного довкілля.
Водне середовище: найбільш однорідна. Вона мало змінюється у просторі, немає чітких меж між окремими екосистемами. Лімітуючими факторами яв. кисень. При підвищенні температури, збагаченні органічною речовиною та слабкому перемішуванні вміст кисню у воді зменшується. Другий лімітуючий фактор – світло. Освітленість швидко зменшується із глибиною. Світло може проникати до глибини 50-60 м, у сильно забруднених місцях-на кілька сантиметрів. У воді мало теплокровних організмів. Це результат 2-х причин6 мале коливання температур та нестача кисню. Мешканці водного середовища мають змінну температуру тіла. Багато мешканців вод споживають кисень через усі покрови тіла. Часто дихання поєднується з фільтраційним типом харчування, при якому через організм пропускається велика кількість води. Деякі організми під час нестачі кисню здатні уповільнювати життєдіяльність, до стану анабіозу (майже повне припинення обміну в-в). У разі нестачі світла чи його відсутність організми для орієнтації використовують звук. Для виявлення різних перешкод використовується відбитий звук типу ехолокації. На глибині води багато організмів мають своє самосвічення.
14. Динаміка популяцій.
Динаміка популяцій- це зміна популяцій у часі. Якщо населення тривалий час не змінюється, то кажуть, що вона перебуває в стані гомеостазу. Періоди різкої зміни чисельності назв. популяційні хвилі, хвилі життя Іноді вони пов'язані з харчовими факторами, іноді з погодними, іноді з сонячною активністю. Різкі зміни чисельності зазвичай мають негативні наслідки життя популяції: при високій чисельності – через послаблення всіх особин внаслідок нестачі їжі, можливі масові захворювання, при низькій чисельності – через перевищення порога її мінімальних значень. У тваринному світі результат гострої внутрішньовидової боротьби - прояв. у формі канібалізму 9 поїдання собі подібних) при високій скупченості особин у популяціях регулюючим механізмом чисельності можуть яв. стресові явища. Вони найбільш характерні для ссавців. При стресах частина особин знижує чи втрачає здатність до розмноження. Більш сильні особини менш схильні до стресу. Міграції як фактор гомеостазу - прояв. у 2-х видах. Перший належить до масового результату особин з популяції при перенаселеності. Це притаманно білок. Особи залишивши популяцію, зазвичай не повертаються. І деякі гинуть під час переміщень. Другий вид міграції пов'язані з найбільш поступовим (спокійним) відходом елементів особин інші популяції з меншою щільністю населення.
11. Статева та вікова структура популяцій.
Вікова структура популяції.Цей тип структури пов'язаний із співвідношенням особин різного віку в популяції. Особини одного віку прийнято поєднувати в когорти, тобто вікові групи.
Вікова структура популяцій рослин описана докладно. У ньому виділяють (по Т.А. Роботнову) такі віки (вікові групи організмів):
латентний період – стан насіння;
· Прегенеративний період (включає стани проростка, ювенільного рослини, іматурної рослини та віргінільного рослини);
· генеративний період (зазвичай підрозділяється на три підперіоди - молодих, зрілих та старих генеративних особин);
· Постгенеративний період (включає стани субсенильного рослини, сенільного рослини та фазу відмирання).
Зрозуміло, у своїй виникає проблема співвідношення календарного та біологічного віку. Належність до певного вікового стану визначається за ступенем вираженості певних морфологічних (наприклад, ступінь розчленованості складного листа) та фізіологічних (наприклад, здатність дати потомство) ознак. Таким чином фіксується насамперед біологічний вік особини. Біологічний вік має для еколога більше значення, тому що саме він визначає роль особи в популяційних процесах. У той самий час, зазвичай, існує взаємозв'язок між біологічним і календарним віком.
У популяціях тварин також можна назвати різні вікові стадії. Наприклад, комахи, що розвиваються з повним метаморфозом, проходять стадії яйця, личинки, лялечки, імаго (дорослої комахи). В інших тварин (що розвиваються без метаморфозу) також можна назвати різні вікові стани, хоча межі з-поміж них можуть бути і настільки чіткими.
Характер вікової структури (або, як кажуть, вікового спектра) популяції залежить від типу так званої кривої виживання, властивої даної популяції. Крива виживання відбиває рівень смертності у різних вікових групах. Так, якщо рівень смертності не залежить від віку особин, то крива виживання є лінією, що знижується (див. малюнок, тип I). Тобто відмирання особин відбувається у цьому типі поступово, коефіцієнт смертності залишається незмінним протягом усього життя. Така крива виживання властива видам, розвиток яких відбувається без метаморфозу при достатній стійкості потомства, що народжується. Цей тип прийнято називати типом гідри - для неї властива крива виживання, що наближається до прямої лінії.
У видів, котрим роль зовнішніх чинників у смертності невелика, крива виживання характеризується невеликим зниженням до певного віку, після якого відбувається різке падіння внаслідок природної (фізіологічної) смертності. Близький до цього типу характер кривої виживання властивий людині (хоча крива виживання людини дещо пологіша і, таким чином, є чимось середнім між типами I і II). Цей тип носить назви типу дрозофіли: саме його демонструють дрозофіли в лабораторних умовах (не їдять хижаками).
Для багатьох видів характерна висока смертність на ранніх стадіях онтогенезу. У таких видів крива виживання характеризується різким падінням в області молодшого віку. Особи, які пережили "критичний" вік, демонструють низьку смертність і доживають до більшого віку. Тип має назву типу устриці. Тип III малюнку.
Вивчення кривих виживання має великий інтерес для еколога. Воно дозволяє судити про те, в якому віці той чи інший вид найбільш уразливий. Якщо вплив чинників, здатних змінити народжуваність чи смертність, посідає найбільш уразливу стадію, їх вплив на подальше розвиток популяції буде максимальним. Цю закономірність необхідно враховувати при організації полювання чи боротьбі зі шкідниками.
Статева структура популяції. Про статевої структурі популяції можна говорити, зрозуміло, тільки якщо йдеться про роздільностатевий (бісексуальний) вид. Бісексуальність грає величезну роль підтримці генетичної різноякісності особин популяції. Значення генетичної для стійкості популяції буде докладно розкрито у наступному уроці. Зараз відзначимо, що статева структура, тобто співвідношення статей, має пряме відношення до відтворення популяції та її стійкості.
Прийнято виділяти первинне, вторинне та третинне співвідношення статей у популяції. Первинне співвідношення статей визначається генетичними механізмами – рівномірністю розбіжності статевих хромосом. Наприклад, у людини XY-хромосоми визначають розвиток чоловічої статі, а XX – жіночої. І тут первинне співвідношення статей 1:1, тобто рівноймовірно.
Вторинне співвідношення статей - це співвідношення статей на час народження (серед новонароджених). Воно може суттєво відрізнятися від первинного за цілим рядом причин: вибірковість яйцеклітин до сперматозоїдів, що несуть X- або Y-хромосому, неоднаковою здатністю таких сперматозоїдів до запліднення, різними зовнішніми факторами. Наприклад, зоологами описано вплив температури на вторинне співвідношення статей у рептилій. Аналогічна закономірність й у деяких комах. Так, у мурах запліднення забезпечується при температурі вище 20 С, а при нижчих температурах відкладаються незапліднені яйця. З останніх вилуплюються самці, та якщо з запліднених - переважно, самки.
Третинне співвідношення статей - це співвідношення статей серед дорослих тварин.
12. Просторова структура популяцій.
Просторова структура популяції. Просторова структура популяції відбиває характер розміщення особин у просторі.
Виділяють три основних типи розподілу особин у просторі:
· одноманітне (особини розміщені у просторі рівномірно, на однакових відстанях друг від друга), тип також зветься рівномірного розподілу;
· конгрегаційне, або мозаїчне (тобто "плямисте", особини розміщуються в відокремлених скупченнях);
· Випадкове, або дифузне (особи розподілені в просторі випадковим чином).
Якщо ви дружні зі статистикою, то різницю між цими типами просторової структури можна описати так. Візьмемо кілька вибірок, підрахувавши число особин на рівних площах. Якщо дисперсія числа особин у вибірках прагне нулю - ми маємо справу з рівномірним розподілом. Якщо дисперсія близька до середнього арифметичного – це випадковий розподіл. Якщо ж дисперсія набагато більше середнього арифметичного, можна говорити про конгреційному розміщенні особин.
Поступово розподіл зустрічається в природі рідко і найчастіше викликане гострою внутрішньовидовою конкуренцією (як, наприклад, у хижих риб).
Випадковий розподіл можна спостерігати лише в однорідному середовищі і лише у видів, які не виявляють жодного прагнення до об'єднання у групи. Як хрестоматійний приклад рівномірного розподілу, зазвичай наводять розподіл жука Tribolium у борошні.
Розподіл групами зустрічається набагато частіше. Воно пов'язане з особливостями мікросередовища або особливостями поведінки тварин.
Просторова структура має важливе екологічне значення. Насамперед, певний тип використання території дозволяє популяції ефективно використовувати ресурси середовища проживання і знизити внутрішньовидову конкуренцію. Ефективність використання середовища проживання і зниження конкуренції між представниками популяції дозволяють їй зміцнити свої позиції стосовно іншим видам, які населяють цю екосистему.
Інше важливе значення просторової структури популяції у тому, що вона забезпечує взаємодію особин усередині популяції. Без певного рівня внутрішньопопуляційних контактів популяція не зможе виконувати як свої видові функції (розмноження, розселення), так і функції, пов'язані з участю в екосистемі (участь у кругообігу речовин, виробництво біологічної продукції тощо)
13. Етологічна (поведінкова) структура популяцій.
Етологічна (поведінкова) структура. Вона відбиває різноманітні форми спільного існування особин у популяціях. Одиночний спосіб життя слід виділити в першу чергу, хоча повністю одиночного існування організмів у природі немає, так як в цьому випадку було б неможливо розмноження. Сімейний спосіб життя – посилюються зв'язки між батьками і потомством, починає помітно проявлятися територіальна поведінка тварин. Шляхом різних сигналів, маркування, загроз тощо забезпечується володіння ділянкою, достатньою для вирощування потомства.
Зграя - тимчасове об'єднання тварин, що виявляють біологічно корисну організованість дій (для захисту від ворогів, видобутку їжі, міграції тощо). Найбільш широко зграйність поширена серед риб та птахів, хоча зустрічається і у ссавців (наприклад, у собак).
Стадо – тривале чи постійне об'єднання тварин, у якому здійснюються основні функції життя виду: добування корму, захист від хижаків, міграція, розмноження, виховання молодняку.
Основу групового поведінки у стадах становлять взаємовідносини домінування. Характерна наявність тимчасового або відносно постійного лідера, якого наслідують особини стада.
Активне керівництво стадом (спеціальні сигнали чи загрози) здійснюють ватажки. Ієрархічно організованому стаду властивий закономірний порядок переміщення, певні позиції при захисті від ворогів, розташування на місцях відпочинку та ін. (Рис. 4.3).
Колонія – це групове поселення осілих тварин тривалий час чи період розмноження. За складністю взаємовідносин між особинами колонії дуже різноманітні, найбільш складні відносини складаються в поселеннях для громадських комах (термітів, мурах, бджіл, ос та ін.), що виникають на основі сім'ї, що сильно розросла. Члени колоній постійно обмінюються інформацією друг з одним.
15. Спільнота: поняття та структура (видова, просторова, екологічна)
Спільнота- це сукупність взаємодіючих популяцій, котрі посідають певну територію, живий компонент екосистеми. Спільнота функціонує як динамічна одиниця з різними трофічними рівнями, через нього проходить потік енергії та відбувається кругообіг поживних речовин.
Структура спільноти створюється поступово протягом певного часу. Прикладом служить заселення організмами оголеної гірської породи на вулканічному острові, що недавно утворився. Дерева та чагарники не можуть рости на голій скельній породі, тому що тут немає необхідного для них ґрунту. Однак водорості та лишайники різним способом потрапляють на такі території та заселяють їх утворюючи піонерні спільноти.
Завершальне співтовариство - стійке, самовідновлювальне і у рівновазі із середовищем - зв. клімаксною спільнотою.прикладом може бути листопадний ліс.
16. Види відносин організмів у угрупованнях.
17. Поняття екосистеми та біогеоценозу. Структура екосистеми.
Під екосистемою свій-во екосистем – здатність здійснювати кругообіг речовин, протистояти зовнішнім впливам, виробляти біологічну продукцію. Виділяють мікроекосистеми(невеликий водоймище, стовбур дерева в стадії розкладання, акваріум, калюжиця, поки вони є. і в них присутні живі організми, здатні здійснити кругообіг в-в.); мезоекосистеми(ліс, ставок, річка); макроекосистеми(океан, континент, природна зона) та глобальнаекосистема – біосфера загалом.
Екосистеми включають 2 блоки:Перший складається з взаємозалежних організмів різних видів, він називається. біоценоз(К. Мебіус), 2-й блок складає місце існування – біотопабо екотоп. Кожен биоценоз складається з безлічі видів, але види входять у нього окремими особинами, а популяціями. Населення-Це самовідтворюється частина особин одного виду в тій чи іншій мірі відокремлених від особин того ж виду; - це сукупність всіх живих організмів, що живуть на одній території; -Це відносно відокремлена частина виду (складається з особин одного виду), що займає певний простір і здатна до саморегулювання та підтримання оптимальної чисельності особин (що живе на певній території (ареалі)). Ареал- Це місце проживання виду. Ареал поділяється на населення. Спільнота- Це спільнота рослин, живих організмів. Під екосистемою розуміється будь-яка система, що складається з живих істот та середовища проживання, об'єднаних в єдине функціональне ціле. Основне свій-во екосистем – здатність здійснювати кругообіг речовин, протистояти зовнішнім впливам, виробляти біологічну продукцію. Універсальне сво-во екосистем-їх емерджентність, полягає в тому, що сво-ва системи як цілого не є просто сумою сво-в складових її частин чи елементів. Енергетичні процеси в екосистемахБудь-яка екосистема споживає енергію. Енергія нікуди не може подітися, може лише перейти в іншу енергію. І частина розсіюється. Мірою незворотного розсіювання енергії є ентропія. Протилежне ентропії називається негентропія-це міра стійкості системи.
Біогеоценоз-по Сукачеву, включає всі блоки та ланки. Це поняття використовують для сухопутних систем. У біогеоценозах обов'язково є наявність як основна ланка дбайливого співтовариства. Приклади біогеоценозів – луки, степи, болота, ділянки лісу. Кожен біогеоценоз може бути названий екосистемою, але не кожна екосистема відноситься до рангу біогеоценозу.
18. Потік енергії та ланцюги живлення в екосистемах.
Сонячна енергія при споживанні організмами від 1-го виду, 1 харчової ланки, харчового ланцюга до іншого.
Початки термодинаміки:
енергія неспроможна створюватися наново і зникати, лише переходити з однієї форми до іншої.
Процеси пов'язані з перетвореннями енергії можуть протікати мимовільно лише за умови, що енергія переходить з концентрованої форми в розсіяну.
Відмінність від енергії к-раю одного разу використана організмом перетворюється на тепло і втрачається, в-ва циркулюють у біосфері - що називається біохімічним кругообігом.
Енергія неспроможна неодноразово використовуватися. Кругообіги елементів і в-в здійснюються за рахунок саморегулюючих процесах в яких брало участь всі частини екосистем.
Ланцюги живлення:Будь-яка екосистема включає кілька трофічних (харчових) рівнів. Перший рівень – рослини. Їхній назив. автотрофів. (сам харчується) чи продуцентами. 2-ї тварини-гетеротрофи або консументи. Останній рівень представлений мікроорганізмами та грибами. Їхній назив. редуценти. Вони розкладають органічне до вихідних мінеральних елементів. Свій-во ланцюга живлення- Здійснення біологічного кругообігу реч-в і вивільнення запасеної в органічному реч-ві енергії.
Енергетика екосистем
Живі організми для свого існування повинні постійно поповнювати і витрачати енергію. Рослини здатні запасати енергію у хімічних зв'язках у процесі фотосинтезу. Рослини у процесі фотосинтезу пов'язують лише невелику частину сонячної енергії. Це лише 1% рослини яв. первинними постачальниками енергії всім інших організмів у ланцюгах харчування. Основна частина енергії витрачається на життєзабезпечення (рух, підтримання температури) частина енергії перетворюється на тіло організму – споживача разом із збільшенням маси.
19. Продуктивність екосистем та екологічні піраміди.
Біомаса організмів різних трофічних рівнів неоднакова. У наземних екосистемах з підвищенням трофічного рівня вона зменшується, оскільки енергія втрачається під час переходу з однієї трофічного рівня в інший. Співвідношення біомас організмів різних трофічних рівнів зображують графічно у вигляді пірамід біомаси.
Наземна екосистема. Водна екосистема.
Біомасу організмів кожного трофічного рівня представляють у вигляді прямокутника, довжина або площа якого пропорційні кількості біомаси.
У наземних екосистемах із підвищенням трофічного рівня запас біомаси зменшується, а морських – збільшується. Основний продуцент у цих екосистемах – фітопланктон.
Крім пірамід біомаси, стоять піраміди чисельності. Будують також піраміди енергії, які відображають її перехід з одного трофічного рівня на інший.
Екопіраміди. Правило 10%.
«Всі види які утворюють харчовий ланцюг існують за рахунок органічного в-ва створеного рослинами.»
При цьому діє важлива закономірність пов'язана з ефективністю використання та перетворення енергії.
«Виробнича енергія автотрофами (рослинами) передається наступного рівня екологічної піраміди у вигляді 10%».
Надалі від ступеня до ступеня дотримуються теж закономірності.
21. Динаміка екосистем: види та механізми поступальних змін.
Поступальні змінибільш тривалі та зазвичай призводять до зміни одного біоценозу іншим. Вони можуть бути викликані:
Зміною природного довкілля під впливом життєдіяльності самих організмів екосистеми;
встановлення стабільних взаємовідносин між видами після їх порушення, наприклад, лісовою пожежею, зміною клімату або втручанням людей;
Вплив людини.
Поступальні зміни називають сукцесією (лат. successio вступ на чиєсь місце, наступність) - саморозвитком екосистеми в результаті взаємодії організмів один з одним і з абіотичного середовища. У результаті сукцесії малостійкий біоценоз змінюється стійкішим.
Розглянемо сукцесії, спричинені життєдіяльністю самих істот, що населяють екосистему. У процесі життєдіяльності істоти насичують середовище певними речовинами. Середовище змінюється і стає більш придатним для життя інших видів, що витісняють колишні.
Сукцесія голої кам'янистої місцевості починається з вивітрювання гірських порід під дією абіотичних факторів – температури, вологості, сонячного світла. Руйнування порід продовжують бактерії, гриби, водорості, синьо-зелені, накипні лишайники. Продуцентами органічної речовини на початкових етапах є синьо-зелені, водорості лишайників і водорості, що вільно живуть. Особливо невибагливі синьо-зелені, вони здатні самостійно засвоювати азот атмосфери. Харчова незалежність дозволяє синьо-зеленим освоювати безлюдні скелі. Їхні відмираючі організми збагачують середовище азотом.
20. Динаміка екосистем: види та механізми циклічних змін.
Циклічні зміниобумовлені періодичними змінами у природі - добовими, сезонними та багаторічними. Посушливі роки чергуються з вологими, змінюється чисельність популяцій організмів, пристосованих або посуху, або до зволоженості.
Добові перетворення наБіоценози зазвичай виражені тим сильніше, чим значніша різниця температур, вологості та інших факторів середовища вдень і вночі. Так, у піщаних пустелях Середньої Азії життя влітку в південь завмирає. Навіть види з добової активністю ховаються від спеки в норах, у тіні саксаула чи його гілках (агами, ящірки). Вночі пустеля оживає. Нічних та сутінкових тварин тут більше, ніж денних. Багато денних видів влітку переходять до нічного способу життя (більшість змій, павуки, чорнотілки). Активно діють жуки-копрофаги, вилітають козої, будинкові сичі, годуються тушканчики, гекони, хижаться фаланги, скорпіони, лисиці, корсаки, змії. Добові ритми простежуються у спільнотах усіх зон, від тропіків до тундри. Навіть при безперервному освітленні влітку в тундрі відзначаються добові ритми у розпусканні квіток у рослин, харчуванні птахів, у льоті та розподілі комах тощо.
Сезонна мінливістьбіоценозів виявляється у зміні як стану і активності, а й кількісного співвідношення окремих видів залежно від циклів їх розмноження, сезонних міграцій, відмирання окремих генерацій протягом року тощо. переходячи в стан глибокого спокою (заціпеніння, сплячки, діапаузи), переживаючи несприятливий період на стадії яєць та насіння, перекочовуючи або відлітаючи в інші біотопи чи географічні райони.
Сезонної мінливостісхильна і ярусна структура біоценозу: окремі яруси рослин можуть повністю зникати у відповідні сезони року, наприклад, трав'янистий ярус, що складається з однорічників.
Сезонні ритми угруповань найбільш чітко виражені в кліматичних зонах і областях з контрастними умовами літа та зими. У слабкій формі вони, проте, простежуються навіть у тропічних дощових лісах, де тривалість дня, температура та режим вологості дуже мало змінюються протягом року.
Багаторічна мінливість– нормальне явище у житті будь-якого біоценозу. Вона залежить від зміни за роками метеорологічних умов (кліматичних флюктуацій) або інших зовнішніх факторів, що діють на співтовариство (наприклад, ступеня розливу рік). Крім того, багаторічна періодичність може бути пов'язана з особливостями життєвого циклу рослин-едифікаторів, з повторенням масових розмножень тварин або патогенних для мікроорганізмів рослин і т.д.
22. Розподіл життя та структура біосфери.
Термін біосфера запроваджено 1875г. Едуардом Зюссом. До біосферівін відніс все те простір атмосфери, гідросфери та літосфери, де зустрічаються живі організми. За Вернадським біосфера– весь простір (оболонка Землі), де існують чи існувало життя. Ту частину біосфери, де живі організми зустрічаються нині звання. сучасною біосфероюабо необіосферою, А давні біосфери відносять до палеобіосферабо білим біосферам(Поклади вугілля, нафти, крейда, рудні утворення).
Кордони біосфери:необіосфера в атмосфері простягається приблизно до озонового шару (у полюсів 8-10 км, у екватора 17-18 км і над рештою Землі – 20-25 км) За межами озонового шару життя неможливе через згубні ультрафіолетові промені. До необіосфери можна віднести і донні відкладення, де можливе існування живих організмів.
Кордони палеобіосферив атмосфері приблизно збігаються з необіосферою, під водами до палеобіосфери можна віднести і осадові породи. Це товщина від сотень метрів до десятків кілометрів. У межах сучасної, як і білосніжних біосфер, насиченість життя нерівномірна. На межі біосфери зустрічаються лише випадково занесені організми. У межах більшості біосфери організми присутні завжди, але з поступово.
Основні в-ва біосфери: 1) Біосфера-централізована система. Центральною ланкою її є живі організми. 2) Біосфера – відкрита система.Її існування неможливе без надходження енергії ззовні (від сонця, космосу). 3) Біосфера-саморегулююча система.Здатна повертатися у вихідний стан. Принципи Ле-Шательє-Брауна:при вплив на систему сил, що виводять її зі стану стійкої рівноваги, останнє зміщується в тому напрямку, у якому ефект цього впливу послаблюється. 4) Біосфера-система, що характеризується великою різноманітністю.Різноманітність сприймається як основна умова стійкості біосфери.
Важлива властивість Біосфери-наявність у ній механізмів, що забезпечують кругообіг в-в та пов'язану з ним невичерпність окремих хімічних елементів та їх сполук.
23. Сутність та значення планетарних біогеохімічних кругообігів.
Основна планетарна функціяживої речовини на Землі полягає, таким чином, у зв'язуванні та запасанні сонячної енергії, яка потім йде на підтримку багатьох інших геохімічних процесів у біосфері.
За час життя на Землі жива речовина перетворила на хімічну роботу величезну кількість сонячної енергії. Значна частина її під час геологічної історії накопичилася у зв'язаному вигляді. Для сучасної біосфери характерні поклади вугілля та інших органічних речовин, що утворилися в палеозої, мезозої та кайнозої.
У біосфері внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів у великих масштабах здійснюються такі хімічні процеси, як окислення та відновлення елементів із змінною валентністю (азот, сірка, залізо, марганець та ін.). Геологічні результати діяльності цих організмів виявляються в утворенні осадових родовищ сірки, утворенні в анаеробних умовах покладів сульфідів металів, а в аеробних – окислення їх та переведення в розчинний стан, виникнення залізних та залізомарганцевих руд.
За рахунок життєдіяльності величезної кількості гетеротрофів, переважно грибів, тварин і мікроорганізмів, відбувається гігантська, в масштабах усієї Землі, робота з розкладання органічних залишків. При деструкції органічної маси протікають два паралельні процеси: мінералізації та утворення ґрунтового гумусу зі значним запасом енергії. Гумус – це основа ґрунтової родючості. Його розкладання протікає надалі дуже повільно, під впливом певної, автохтонної мікрофлори грунтів, що досягається сталість у забезпеченні рослин елементами мінерального харчування.
Жива речовина перерозподіляє атоми у біосфері. Багато організмів мають здатність накопичувати, концентрувати в собі певні елементи, незважаючи на часто мізерний вміст їх у навколишньому середовищі. Наприклад, літотамнієві водорості накопичують у своїх тілах до 10% магнію, у раковинах брахіопод міститься близько 20% фосфору, у сірчаних бактеріях – до 10% сірки. Багато організмів концентрують кальцій, кремній, натрій, алюміній, йод тощо. Виникають поклади таких сполук, як вапняки, боксити, фосфорити, осадова залізняк та ін. Багато хто з них людина використовує як корисні копалини.
24. Основні екологічні властивості довкілля людини.
Атмосфера
Основні джерела забруднення - автомобілі та промислові підприємства. Щорічно в атмосферу викидається 200 млн. тонн чадного та вуглекислого газу, 150 млн. тонн оксидів сірки, 50 млн. тонн оксидів азоту. Крім того, в атмосферу викидається велика кількість дрібнодисперсних частинок, що утворюють так званий атмосферний аерозоль. За рахунок спалювання вугілля в атмосферу надходять ртуть, миш'як, свинець, кадмій у кількостях, що перевищують їх залучення у кругообіг речовин. У повітря піднімається велика кількість пилу в екологічно брудних районах, який затримує 20-50% сонячного світла. Підвищення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, що зросло протягом останніх 100 років на 10%, перешкоджає тепловому випромінюванню в космічний простір, викликаючи парниковий ефект.
Гідросфера
Основною причиною забруднення водного басейну є скидання неочищених стічних вод промислових та комунальних підприємств, а також сільськогосподарських угідь. Змив у річки мінеральних добрив та отрутохімікатів спричиняє погіршення якості питної води та загибель багатьох видів водних тварин. Зростає рівень забрудненості Світового океану з річковим стоком, атмосферними опадами, здобиччю нафти на океанському шельфі. У воду потрапляє величезна кількість свинцю, нафти та нафтопродуктів, побутових відходів, пестицидів.
Літосфера
Родючий шар ґрунту формується тривалий час, а завдяки вирощуванню сільськогосподарських культур із ґрунту щорічно вилучаються десятки мільйонів тонн калію, фосфору та азоту – основних елементів живлення рослин. Виснаження ґрунту не відбувається, якщо вносяться органічні та мінеральні добрива. Якщо ж не проводиться підживлення рослин і не дотримується сівозміни, то родючий шар скорочується до мінімуму. Несприятливий вплив робить і штучне зрошення ґрунтів, оскільки найчастіше відбувається заболочування або засолення поверхневого шару ґрунту. Серед антропогенних змін ґрунту велике значення має ерозія – руйнування та знос верхнього родючого шару ґрунту. Трактор К-700 за один сезон перетворює на пил шар грунту, на утворення якого потрібно 5 років. Існує вітрова та водна ерозія. Водна ерозія є найбільш руйнівною, розвивається при неправильній обробці землі.
Екологічна криза
Екологічна криза - це порушення взаємозв'язків усередині екосистеми або незворотні явища у біосфері, спричинені діяльністю людини. За рівнем загрози життю людини та розвитку суспільства розрізняють несприятливу екологічну ситуацію, екологічне лихо та екологічну катастрофу.
25. Глобальні проблеми людства, шляхи їх вирішення.
1. Людина на відміну від інших видів живого використовує як енергію Сонця, а й витрачає накопичені у минулі геологічні епохи вугілля, нафту, корисні копалини. Забруднення навколишнього середовища проявляється у зміні хімічного складу води, повітря, ґрунту тощо. Проблема №1: “парниковий ефект” – збільшення вуглекислого газу в атмосфері внаслідок спалювання викопного палива – руйнування озонного шару. Проблема №2: Забруднення навколишнього середовища Погіршення здоров'я людей подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів, злоякісні пухлини.
Основні антропогенні причини погіршення фізико-хімічної структури ґрунтів.
Основними антропогенними факторами, що впливають на погіршення фізико-хімічної структури ґрунтів, є такі дії як:
розорювання земель, обробіток непридатних для обробки ґрунтів та земель
вирубування лісів та відкрита технологія корисних копалин без проведення адекватних лісовідновлювальних робіт;
будівництво, швидке зростання та висока щільність населення;
надінтенсивне використання пасовищ;
неправильне управління ґрунтовими та водними ресурсами, що веде до посилення ерозії, засолення та заболочування ґрунтів;
Людство досягло небувалих успіхів у розвитку науки і техніки, вирвалося за межі земного тяжіння, але, як і раніше, його існування залежить від тонкої плівки, що покриває частину суші - грунту. Її товщина коливається від 2м до 1,5-2см.
Грунт - це природна освіта, що має низку властивостей, властивих живій та неживій природі. Найважливіше з властивостей ґрунту - це родючість, пов'язане з наявністю в ньому гумусу та води.
Дуже широкі масштаби набуло забруднення землі. Як часто зустрічаються ділянки, покриті залишками будівельних деталей: панелей, блоків, цегли, завалені золою, шлаками. У районах нафтобаз землі покрита шаром мазуту, нафти, мастильних матеріалів.
Дедалі більше займає сміття у місті, а й у сільських районах. Причому він може бути забруднювачем ґрунту та води. Деталі від машин, кинуті на грунті, С/Х техніка, що знаходиться просто неба, і просто лежить де завгодно - все це піддається корозії, внаслідок чого залізо та інші метали потрапляє в грунт. Таким чином, у ґрунті накопичуються з'єднання миш'яку, ртуті, міді та ін. Сірчистий ангідрид потрапляє у ґрунт і значно підкислює його, що змушує фермерів вносити більше вапна. У 70-х роках у ФРН вносили
54кг/га, а 1982-83гг – 170кг/га.
Поблизу автомобільних трас у грунті спостерігається підвищений вміст свинцю. Широко поширене забруднення ґрунту нафтопродуктами. У ґрунт можуть потрапити пестициди. Зрештою, навіть мінеральні добрива можуть завдати шкоди шкоді, особливо при внесенні їх без урахування конкретних особливостей даного поля. Рослини не завжди можуть використовувати усі поживні речовини добрив. За даними академіка ВАСГНІЛ В.Виноградова, з усього внесеного в ґрунт азоту у складі мінеральних добрив 16-20%, а іноді 50% не засвоюються.
Небезпека забруднення грунту полягає у зміні її фізико-хімічних властивостей. Сторонні речовини, потрапляючи в ґрунт, руйнують зв'язки, що склалися між окремими групами ґрунтового біоценозу. Руйнуються трофічні ланцюги, що склалися. Все це в кінцевому рахунку позначається на родючості. Побутові та тваринницькі стічні води забруднюють ґрунт хвороботворними бактеріями.
Засолення називають процес накопичення солей натрію, кальцію, магнію у верхньому шарі грунту в концентраціях неприпустимих для нормального росту і розвитку рослин. Широке поширення воно набуло в Єгипті, Іраку, Індії, Пакистані та інших посушливих країнах. Найбільше засолення ґрунтів у колишньому СРСР відбувається на зрошуваних землях Середньої Азії та Закавказзя.
Навіть за слабкого засолення врожайність бавовнику зменшується на 20-30%, кукурудзи на 40-50%, а пшениці на 50-60%.
Внаслідок перезволоження в ряді районів Нечорноземної зони, на Уралі, в Прибалтиці, Білорусії набуло поширення заболочування грунтів. Воно спостерігається в інших районах країни поблизу каналів, водосховищ. Для осушення заболочених земель робляться щілинні дрени, що нарізуються в ґрунті.
Меліорація заболочених земель має здійснюватися з урахуванням захисту природних ресурсів від виснаження та небажаних та негативних впливів на природу Нечорнозем'я.
26. Міжнародні екологічні організації та екологічне право.
Міжнародне співробітництво з питань охорони навколишнього середовища очолює ЮНЕСКО. У 1972 році нею була розроблена Міжурядова програма ООНз навколишнього середовища. Вона надає допомогу у розвитку екологічної освіти. Веде облік та організує охорону природних об'єктів, віднесених до всесвітньої спадщини.
Міжнародний союз охорони природи та природних ресурсів (МСОП). Його сфера діяльності – збереження природних екосистем, збереження рідкісних та зникаючих видів рослин та тварин, а також пам'яток природи, організація заповідників та національних парків. Екологічне просвітництво.
Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ). Сфера діяльності – Організація санітарно-епідеміологічного моніторингу довкілля. Проведення санітарно – гігієнічної експертизи та оцінка якості довкілля.
Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ). Сфера діяльності – розробка правил будівництва та експлуатації АЕС. Встановлення норм радіаційної безпеки. Оцінка впливу радіоактивних матеріалів на довкілля.
Міжнародна морська організація (ІМВ). Розробка міжнародних конвенцій про охорону моря від забруднення.
Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (ФАО).Сфера діяльності - вирішення екологічних проблем у сільському господарстві. Охорона та використання земель, водних ресурсів, лісів, тваринного світу, біологічних ресурсів океану.
Подібна інформація.
11.1. Антропогенні фактори ризику для популяцій
Вплив людини на популяції може мати різну інтенсивність і відбувається по багатьох каналах, що створює ризик існування багатьох популяцій. Головними чинниками ризику є такі.
Знищення місцеперебування. Популяції степових рослин та тварин постраждали при різкому скороченні площі природних степів та їх освоєнні в ріллю. На природні міграції популяцій північних тварин згубно впливають лінійні споруди (дороги, трубопроводи), що будуються у районах видобутку нафти та газу. Будівництво каскадів водосховищ на Волзі та інших річках унеможливило міграцію осетрових та інших видів цінних риб у райони нересту. Дачне будівництво у водоохоронних зонах річок та озер створює фактори занепокоєння для птахів та веде до збіднення їхньої фауни.
Хімічне забруднення середовища. Цей фактор згубно впливає насамперед на мешканців водних екосистем. Так, кислотні дощі спричинили загибель багатьох видів водної фауни озер Центральної Європи. Забруднення води у Волзі та Уралі веде до хвороб осетрових риб. Промислове забруднення Рейну в 1950-1960-ті роки. майже повністю знищило рибну фауну річки. На щастя, протягом останніх 30 років, коли рівень забруднення різко знизився, фауна відновилася. В океані велику шкоду популяціям мешканців літоралі та континентального шельфу завдає нафтове забруднення, особливо при аваріях танкерів, коли у воду потрапляють десятки тисяч тонн нафти. Масова загибель фауни нещодавно сталася внаслідок аварії на нафтовій платформі в Мексиканській затоці.
Надмірна експлуатація популяцій. Використання популяцій з перевищенням потенціалу відновлення веде до зменшення чисельності популяції та його загибелі. У Росії її під впливом інтенсивного мисливського промислу (особливо браконьєрського) різко знизилася чисельність популяцій лося і сайгака. Браконьєрський промисел послабив популяції осетрових риб басейну Каспію. На Далекому Сході внаслідок інтенсивної заготівлі виснажені популяції папороті-орляка. На Південному Уралі практично знищені природні популяції лікарської рослини родіоли іремельської. У багатьох районах європейської частини Росії виснажені популяції журавлини та чорниці.
Вплив інтенсивного випасання. Заміна худобою природних фітофагів, які перебували в екологічній рівновазі з рослинними угрупованнями степів, призвела до збіднення (у 34 рази) видового складу степових екосистем. Приклад тому - популяції ковили у степах Південного Уралу. У минулому шкутильгали були домінантами, але в останні 30 років настільки виснажені сильним випасом, що опинилися на сторінках Червоних книг. Згубно позначилося на долі ковил освоєння цілинних і залежних земель, яке зменшило площі природних степових угруповань і збільшило пасовищні навантаження. Вплив адвентивних видів. У багатьох випадках інтродуковані види, що натуралізувалися, виявилися в більш вигідному становищі, ніж аборигени, так як у нових районах у них немає контролюючих видів, витісняють види місцевої флори і фауни. В Австралії кролики витісняють кенгуру. У Новій Зеландії інтродуковані чорні лебеді та плямисті олені стали причиною руйнування популяцій багатьох місцевих видів. Витіснення видів аборигенів може бути викликане перехопленням будь-яких ресурсів, у тому числі запилювачів для рослин, як сталося при розселенні в Європі недоторки залізоносної (див. 6.2.1).
Контрольні питання
1. Перерахуйте основні антропогенні фактори ризику для населення.
2. Наведіть приклади надмірної експлуатації популяцій.
3. Як можуть впливати на популяції місцевих видів заносні види?