Главная Обратная связь

Дисциплины:






Типы экологических пирамид



а) пирамиды чисел - на каждом уровне откладывается численность отдельных организмов

б) пирамиды биомасс - характеризует общую сухую или сырую массу организмов на данном трофическом уровне, например, в единицах массы на единицу площади - г/м2, кг/га, т/км2 или на объем - г/м3

в) пирамиды энергии - показывает величину потока энергии или продуктивности на последовательных уровнях

 

14. Среди антропогенных экосистем выделяют два основных вида – агроэкосистемы (сельскохозяйственные экосистемы, агроценозы) и урбосистемы (урбанистические системы). Агробиоценоз, или агроценоз (от греч. agros – поле), – неустойчивая экосистема, созданная и поддерживаемая человеком с целью производства сельскохозяйственной продукции. Примеры агробиоценозов – поля, культивируемые луга, огороды, сады, виноградники и др. Агроценозы – это автотрофные экосистемы, использующие энергию Солнца. Человек вносит в агроценозы дополнительную энергию (в результате обработки почвы, использования удобрений, полива и т. п.), доля которой не превышает 1% от энергии солнечного излучения, усваиваемой растениями агробиоценоза. Урбоценоз. Урбоценозы (от лат. urban – городской) – наиболее измененные человеком экосистемы. Город – искусственно созданная неустойчивая антропогенная экосистема.

 

15. Биосфе́ра — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов.Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белов, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 километров. Определяется граница биосферы дном Мирового Океана, включая донные отложения.

Состав:1) Живое вещество— вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Живое вещество распределено в пределах биосферы очень неравномерно.2) Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. Д. 3) Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.4) Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль. 5) Вещество, находящееся в радиоактивном распаде. 6) Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.7) Вещество космического происхождения.



 

34. Элементами биогеохимического круговорота веществ являются следующие составляющие: а) Регулярно повторяющиеся или непрерывно текущие процессы притока энергии, образование и синтез новых соединений. б) Постоянные или периодические процессы переноса или перераспределения энергии и процессы выноса и направленного перемещения синтезированных соединений под влиянием физических, химических и биологических агентов. в) Направленные ритмические или периодические процессы последовательного преобразования: разложения, деструкции синтезированных ранее соединений под влиянием биогенных или абиогенных воздействий среды. г) Постоянное или периодическое образование простейших минеральных и органоминеральных компонентов в газообразном, жидком или твердом состоянии, которые играют роль исходных компонентов для новых, очередных циклов круговорота веществ.

В природе протекают как биологические циклы веществ, так и абиогенные циклы.
Биологические циклы - обусловлены во всех звеньяхжизнедеятельностью организмов (питание, пищевые связи, размножение, рост, передвижение метаболитов, смерть, разложение, минерализация). Абиогенные циклы - сложились на планете намного раньше биогенных. Они включают весь комплекс геологических, геохимических, гидрологических, атмосферных процессов.

35. Солнечная энергия обеспечивает на Земле два круговорота веществ: большой, или геологический (абиотический) и малый, или биологический (биотический).

Большой круговорот наиболее четко проявляется в циркуляции воздушных масс и воды. В основе большого (геологического) круговорота лежит процесс переноса веществ, в основном минеральных соединений, из одного места в другое в масштабе планеты.

Около 30% падающей на Землю солнечной энергии расходуется на перемещение воздуха, испарение воды, выветривание горных пород, растворение минералов и т.п. В течение длительного времени образующиеся морские отложения могут возвращаться на поверхность суши, и процессы возобновляются. К этим циклам подключаются вулканическая деятельность, землетрясения и движение океанических плит в земной коре.

Круговорот воды, включающий ее переход из жидкого в газообразное и твердое состояния и обратно, - один из главных компонентов абиотической циркуляции веществ. В процессе гидрологического цикла происходят значительное перераспределение и существенная очистка планетарных запасов воды. При этом следует отметить, что наибольшей скоростью обновления обладают наиболее важные для существования живой среды суши – пресные воды. Период их оборота составляет в среднем около 11 суток.

Малый круговорот.

На базе большого геологического круговорота возникает круговорот органических веществ, или малый, биологический (биотический) круговорот.

В основе малого круговорота веществ лежат процессы синтеза и разрушения органических соединений. Эти два процесса обеспечивают жизнь и составляют одну из главных ее особенностей.

В отличие от геологического, биологический круговорот характеризуется ничтожным количеством энергии. На создание органического вещества, как уже упоминалось, затрачивается всего около 1% падающей на Землю лучистой энергии. Однако эта энергия, вовлеченная в биологический круговорот, совершает огромную работу по созиданию живого вещества. Чтобы жизнь продолжала существовать, химические элементы должны постоянно циркулировать из внешней среды в живые организмы и обратно, переходя из протоплазмы одних организмов в усвояемую форму для других.

В круговороте элементов различают две части: резервный (недоступный) фонд - большая небиологическая часть медленно движущихся веществ и обменный (доступный) фонд - меньшая, но более подвижная часть, которая быстро обменивается между организмами и окружающей их средой.

 

 

36. Углерод —основной биогенный элемент; он играет важнейшую роль в образовании живого вещества биосферы, потому что:

а) Все формы жизни на Земле основаны на соединениях углерода;

б) Реакции окисления и восстановления соединений углерода в экосфере обусловливают глобальное распространение и баланс не только углерода, но и кислорода, а также и многих других химических элементов;

в) Способность атома углерода создавать цепи и кольца обеспечивает разнообразие органических соединений;

г) Углеродсодержащие газы - углекислый газ и метан (СН4) – играют определяющую роль в антропогенном парниковом эффекте.

Основные формы влияния человека на цикл углерода:

· сжигание топлива: угля, нефти, газа и др., с которым связаны выбросы СО2 (ежегодно выбрасывает в атмосферу более 22 млрд т CO2);

· вырубка лесов и отчуждение земель под строительство сокращают продуктивность биосферы;

· уменьшение запасов органического вещества в почвах, которое вызвано эрозией пахотных земель и изъятием продуктов сельского хозяйства:

· загрязнением вод приводит к снижению продуктивности океанов и морей.

 

37. Азот — одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь. Так, почти 80% воздуха, которым мы дышим, состоит из этого элемента. Круговорот азота представляет собой ряд замкнутых взаимосвязанных путей, по которым азот циркулирует в земной биосфере. Представьте себе, что биосфера состоит из двух сообщающихся резервуаров с азотом — огромного (в нем находится азот, содержащийся в атмосфере и океанах) и совсем маленького (в нем находится азот, содержащийся в живых существах). Между этими резервуарами есть узкий проход, в котором азот тем или иным способом связывается. В нормальных условиях азот из окружающей среды попадает через этот проход в биологические системы и возвращается в окружающую среду после гибели биологических систем.

Суммировав весь вклад человека в круговорот азота, получаем цифру порядка 140 миллионов тонн в год. Примерно столько же азота связывается в природе естественным образом. Таким образом, за сравнительно короткий период времени человек стал оказывать существенное влияние на круговорот азота в природе. Каковы будут последствия? Каждая экосистема способна усвоить определенное количество азота, и в последствия этого в целом благоприятны — растения станут расти быстрее. Однако при насыщении экосистемы азот начнет вымываться в реки. Эвтрофикация (загрязнение водоемов водорослями) озер — пожалуй, самая неприятная экологическая проблема, связанная с азотом. Азот удобряет озерные водоросли, и они разрастаются, вытесняя все другие формы жизни в этом озере, поскольку, когда водоросли погибают, на их разложение расходуется почти весь растворенный в воде кислород.

 

38. Фосфор является одним из важнейших биогенных элементов, так как входит в состав нуклеиновых кислот и веществ, обеспечивающих энергетический обмен и их взаимосвязь (АТФ, АДФ). Недостаток фосфора резко снижает продуктивность организмов (по характеру данного воздействия соединения фосфора уступают только влиянию воды). Человек оказывает существенное влияние на круговорот фосфора в природе. Необходимость получения больших урожаев для решения продовольственной проблемы делает необходимым внесение в почву удобрений, обеспечивающих эти урожаи. В качестве удобрений используются относительно хорошо растворимые вещества (двойной суперфосфат), хорошо растворимые (аммофос), а также малорастворимые (гидрофосфат кальция или преципитат). Эти удобрения частично усваиваются растениями, а частично переходят в малоусваиваемые формы, что делает применение таких удобрений малоэффективным и вынуждает человека повышать расходы на получение продукции. Хорошо растворимые фосфорные удобрения, внесенные в избытке, могут вымываться и, попадая в водоемы вместе с азотными удобрениями, вызывать эвтрофикацию, отрицательно воздействуя на экологическую обстановку в водоемах. Следует отметить, что в крупных населенных пунктах происходит практически полная аккумуляция соединений фосфора в виде фосфорсодержащих соединений, которые практически не возвращаются в естественный круговорот (бытовые отходы и шлаки и др.).

 

39. Цезий в живых организмах — постоянный химический микроэлемент организма растений и животных. Морские водоросли например содержат от 0,01-0,1 мкг цезия в 1 г сухого вещества, наземные растения — 0,05—0,2. Животные получают цезий с водой и пищей. В организме членистоногих около 0,067—0,503 мкг/г цезия, пресмыкающихся — 0,04, млекопитающих — 0,05. Главное депо цезия в организме млекопитающих — мышцы, сердце, печень; в крови — до 2,8 мкг/л цезий относительно малотоксичен; его биологическая роль в организме растений и животных окончательно не раскрыта. Животные получают Стронций с водой и пищей. Всасывается Стронций тонким, а выделяется в основном толстым кишечником. Ряд веществ (полисахариды водорослей, катионообменные смолы) препятствует усвоению Стронций Главное депо Стронций в организме — костная ткань, в золе которой содержится около 0,02% Стронций (в др. тканях — около 0,0005%). Избыток солей Стронций в рационе крыс вызывает «стронциевый» рахит. У животных, обитающих на почвах со значительным количеством целестина, наблюдается повышенное содержание Стронций в организме, что приводит к ломкости костей, рахиту и др. заболеваниям. В биогеохимических провинциях, богатых Стронций (ряд районов Центральной и Восточной Азии, Северной Европы и др.), возможна т. н. уровская болезнь.

Ртуть – весьма редкий элемент. Она рассеяна в земной коре и только в немногих минералах, таких как киноварь, содержится в концентрированном виде. Ртуть участвует в круговороте вещества в биосфере, мигрируя в газообразном состоянии и в водных растворах. В атмосферу она поступает из гидросферы при испарении, при выделении из киновари, с вулканическими газами и газами из термальных источников. Часть газообразной ртути в атмосфере переходит в твердую фазу и удаляется из воздушной среды. Выпавшая ртуть поглощается почвами, особенно глинистыми, водой и горными породами. В горючих полезных ископаемых – нефти и каменном угле – ртути содержится до 1 мг/кг. В водной массе океанов примерно 1,6 млрд. т, в донных осадках – 500 млрд.т, в планктоне – 2 млн.т. Речными водами ежегодно с суши выносится около 40 тыс.т, что в 10 раз меньше, чем поступает в атмосферу при испарении (400 тыс.т). На поверхность суши ежегодно выпадает около 100 тыс.т.

40. АЗОТФИКСИРУЮЩИЕ БАКТЕРИИ (азотфиксаторы), бактерии, обладающие способностью усваивать молекулярный азот воздуха и переводить его в доступные для растений формы. Играют важную роль в круговороте азота в природе. Ежегодно вовлекают в азотный фонд почвы планеты 150–180 млн. т азота. Азотфиксирующие бактерии могут быть аэробами и анаэробами, свободно живущими в почве (азотобактер, клостридии, цианобактерии) и живущими в симбиозес растениями (см. Клубеньковые бактерии). Впервые анаэробный микроорганизм (клостридии) был выделен из почвы русским учёным С.Н. Виноградским в 1893 г. В 1901 г. голландец М. Бейеринк открыл аэробную азотфиксирующую бактерию – азотобактер.

Источником энергии для восстановления азота у аэробных бактерий служат процессы дыхания, у анаэробных – брожения. На деятельность свободноживущих азотфиксаторов оказывают влияние содержание в почве органического вещества, макро– и микроэлементов, её кислотность, температура и влажность.

 

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...