Файл: Лекции.docx

Концентрационная функция заключается в концентрировании химических элементов.

Окислительно-восстановительная функция. Окислительная функция заключается в окислении с помощью бактерий и некоторых видов микроскопических грибов, бедных кислородом неорганических соединений в почве, коре выветривания и гидросфере. Таким образом образуются железные руды. Восстановительная функция противоположна окислительной — в результате деятельности анаэробных бактерий в нижних слоях почвы образуются оксиды железа.

Средообразующая функция объединяет все вышеописанные, так как живое вещество не только адаптируется к окружающей среде, но и приспосабливает её к своим биологическим потребностям.

3. Круговороты веществ

До возникновения биосферы, существовало три круговорота веществ: минеральный, газовый и круговорот воды. Они объединяются в один круговорот — абиотический. С появлением биосферы, к абиотическому круговороту прибавился ещё и биотический круговорот — то есть круговорот химических элементов, осуществляемый жизнедеятельностью живых организмов.

Биотический круговорот включает в себя не только концентрацию воды и биогенных элементов, но и наличие макротрофных и микротрофных веществ.

9. Учение ноосферы

---

Тема: Учение об экосистемах

1. Понятие экосистемы

Экосистема — совокупность живых организмов (биоценоз) вместе с его физической средой обитания (биотоп), функционирующая как единое целое.

Экосистема является одним из центральных понятий в экологии, в пределах которой осуществляется поток энергии и циркуляция химических элементов.

Понятие «экосистема» ввёл английский ботаник Артур Тэнсли в 1935. Экосистема является безразмерным понятием и применима для обозначения как естественных, так и искусственных и антропогенных комплексов. Поэтому экосистемы бывают естественные, искусственные и антропогенные. Также бывают микро, мезо, макро и мега-экосистемы.

Экосистема включает в себя живой компонент (биоценоз) и неживой (биотоп).

Учение о биоценозе принадлежит Карлу Мебиусу. Сообществом (биоценозом) называется совокупность видов растений и животных, длительное время сосуществующих в определённом пространстве и представляющих собой определённое экологическое единство.

Формирование экосистем начинается с заселения первыми живыми организмами ранее безжизненных территорий. К таким организмам относят лишайники — симбиотические организмы, состоящие из водорослей и гифов-грибов.

10. Экологические сукцессии

Постепенная смена одних видов другими называется экологической сукцессией.

Теорию сукцессии разработал Ф. Клементс в 1916 г.

Сукцессии бывают:

• Первичными — заключается в формировании экосистемы на первичной территории;

• Вторичными — формируется при повреждении существующих сообществ. Происходит гораздо быстрее первичной сукцессии;

• Аутогенными — формируется в результате внутренних причин;

• Аллогенными — формируется в результате внешних причин (катастроф, загрязнения);

• Автотрофными — формируется с участием растений;

• Гетеротрофными — формируется с участием микроорганизмов.

11. Структуры экосистем

    1. Функциональные группы

Экосистема включает в себя несколько видов живых организмов: продуценты (растения), консументы (животные) и редуценты (микроорганизмы).

2. Экологические пирамиды

Из разнообразных связей между живыми организмами важное значение имеют трофические цепи и сети.

Трофическая цепь (цепь питания) — перенос энергии и вещества от продуцентов через ряд живых организмов.

Трофические цепи бывают пастбищные (начинаются с растений), детритные (характерны для лесов) и паразитические.

Трофические цепи внутри каждой экосистемы имеют ярко выраженную структуру, которая зависит от количества и размера организмов на каждом уровне трофической цепи. Таким образом, создаются экологические пирамиды. Существуют пирамиды чисел, энергии и биомассы.

12. Зональность и продуктивность экосистем

13. Видовая, морфологическая и пространственная структура сообщества. Ярусность

---

Тема: Взаимодействие организмов и окружающей среды

1. Свойства и разнообразие живых организмов

1. Свойства организмов

Живые организмы, независимо от их систематической принадлежности, обладают рядом свойств и особенностей, основные из которых:

• Метаболизм (обмен веществ) — совокупность химических процессов поступления веществ в организм, использования и накопления;

• Движение (не только в пространстве, но и движения внутренних органов, цитоплазмы и т.д.);

• Размножение;

• Рост и развитие;

• Раздражимость;

• Экскреция (выделение) — удаление из организма продуктов обмена;

• Гомеостаз — поддержание постоянства внутренней среды;

• Резистентность — устойчивость к различным факторам;

• Наследственность.

Биологические функции осуществляются на всех иерархических уровнях (молекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционный, экосистемный и биосферный).

2. Разнообразие живых организмов

Разнообразие живых организмов зависит от местоположения системы, от почвенно-климатических условий. В настоящее время существует около 500 тысяч видов растений и около 1,5 миллиона видов животных. За последние 100 лет численность живых организмов уменьшилась примерно на 30%.

Кроме того, выделяют около 1 миллиона видов вирусов, 10 тысяч видов бактерий и 100 тысяч видов грибов.

14. Понятие и критерии вида

Одним из основных понятий в общей экологии является понятие вида. Вид — основная структурная единица биологической систематики живых организмов.

Критерий вида — эволюционно устойчивый таксономический (диагностический), по которому можно отличить один вид от другого.

Комплекс признаков, по которым можно отличить один вид от другого, называется видовым радикалом.

1. Критерии вида

Морфологический — характеризует вид по внешнему и внутреннему строению особи. Однако этот критерий не абсолютен, так как существует множество видов-гибридов (двойников).

Физиолого-биохимический — характеризует вид в зависимости от метаболизма и физиолого-биохимических процессов, протекающих в организме (например, эврибионты и стенобионты).

Эколого-географический — отражает местоположение вида в экосистеме и экологическую нишу.

Генетико-репродуктивный — основан на механизмах генетической изоляции, препятствующем скрещивание особей разных видов.

Кариотипический — характеризует вид в зависимости от набора хромосом.

Этологический — характеризует вид и связан с межвидовыми различиями в общении животных.

Эволюционный — характеризует общность предков и отображает все критерии вида.

15. Классификация факторов окружающей среды

Факторы подразделяются на внешние, внутренние, абиотические, биотические и антропогенные.

Внешние факторы воздействуют на организмы, экосистему. К ним относятся климатические факторы. Абиотические (факторы неживой природы) также относятся к внешним факторам.

---

Внутренние факторы связаны со свойствами самой экосистемы и образуют её состав: наличие воды и пищи, концентрация биогенных элементов и т.д.

Биотические факторы — факторы, от которых зависит жизнедеятельность организмов. Также относятся к внутренним факторам.

Антропогенные факторы — разнообразные формы деятельности человека, которые загрязняют и изменяют окружающую среду (физическое, химическое и биологическое загрязнение).

16. Биоинтервал (толерантность), диаграмма выживания

Биоинтервал — область количественных значений какого-либо фактора среды, в пределах которого может существовать вид и популяция живых организмов.

Биоинтервал ограничен крайними экстремальными значениями, за пределами которых невозможно осуществление жизнедеятельности

В
процессе жизнедеятельности диаграмма выживания особи может измениться, если организм попадает в другие условия, то есть происходит адаптация (приспособление).

17. Критическое состояние и предельно допустимые условия

При приближении к экстремальным значениям факторов, в организме происходит резкое нарушение функций и жизнедеятельности. Критическим называют то значение фактора, при котором нарушение ещё обратимо.

Для разработки санитарно-гигиенических нормативов лабораторным путём определяют переносимость вредных воздействий различных факторов. Таким образом, определяют предельно допустимые концентрации, нагрузки, выбросы и т.д.

18. Лимитирующие факторы

Лимитирующие факторы — факторы, находящиеся или в избытке, или в недостатке, которые ограничивают возможность нормального существования популяции или вида. Их действие обозначается как закон лимитирующего фактора — закон толерантности Шелфорда.

Закон Шелфорда уточняет закон минимума Либиха.

19. Взаимодействие факторов

Экологические ограничения никогда не бывают абсолютными. Именно за счёт взаимодействия факторов пределы жизнедеятельности и выживаемости могут сильно различаться.

При взаимодействии факторов окружающей среды, эффекты могут усиливаться и трансформироваться.

Аддитивность — суммация эффектов.

Синергизм — усиление одного вещества в присутствии другого.

Ингибирование — ослабление одного вещества в присутствии другого.

20. Экологическая ниша

21. Биотические взаимоотношения

---