Из каких веществ состоит биосфера по В.И.Вернадскому.
Закон биогенной миграции атомов Вернадского
Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества(биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории.
Лимитирующие (ограничивающие) факторы – это
1)любые факторы, тормозящие рост популяции в экосистеме; 2)факторы среды, значение которых сильно отклоняется от оптимума.
При наличии оптимальных сочетаний множества факторов один лимитирующий фактор может привести к угнетению и гибели организмов. Например, теплолюбивые растения погибают при отрицательной температуре воздуха, несмотря на оптимальное содержание элементов питания в почве, оптимальную влажность, освещенность и так далее. Лимитирующие факторы являются незаменимыми в том случае, если они не взаимодействуют с другими факторами. Например, недостаток минерального азота в почве нельзя скомпенсировать избытком калия или фосфора.
При классификации биотических факторов выделяют:
- зоогенные (воздействия животных),
- фитогенные (воздействия растений) и
- микробогенные (воздействия микроорганизмов).
выделяются факторы, зависящие от численности и плотности организмов. Так же, факторы можно подразделять:
|
|
|
- на регулирующие (управляющие) и
- регулируемые (управляемые).
Гетеротипические реакции:- взаимодействия между особями разных видов.
1.Нейтрализм – оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния (сова и белка, живущие на одном дереве);
2.Конкуренция– это отрицательное воздействие особей или популяций друг на друга в борьбе за пищу, местообитание и др. необходимые для существования вида условия (заяц – беляк и заяц – русак);
3.Мутуализмпредставляет собой неразделимое, взаимовыгодное и длительное сожительство двух или более видов организмов. Они живут в симбиозе (водоросль и гриб составляют лишайник). Симбионтами могут быть растения, растения и животные, животные.
4.Сотрудничество –оба вида образуют сообщество, не являющееся обязательным, они могут жить раздельно, однако жизнь в сообществе приносит пользу обоим (рак – отшельник и медуза – актиния);
5.Комменсализм –это такой тип биотических отношений между двумя видами, при котором деятельность одного из них предоставляет пищу, убежище и защиту другому. Комменсалы односторонне используют другой вид, извлекая при этом для себя пользу, но и не принося никакого вреда или заметной выгоды;
|
|
|
6. Аменсализм -это форма биотического взаимодействия двух видов, при котором один вид причиняет вред другому виду, не получая при этом ощутимой для себя пользы (нут и картофель); Такая форма взаимодействий в большей степени присуща растительным организмам (древесные растения и травянистые растения под их кронами).
7. Паразитизм –форма биотических связей разных видов, при которых один организм живет за счет другого, обитая либо внутри, либо на поверхности тела организма – хозяина. Паразиты получают от хозяина все необходимое для своей жизнедеятельности, подрывая этим их здоровье (используют организм – хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания).
8.Хищничество –это чрезвычайно широко представленные в природе отношения между живыми организмами, один из которых является охотником, а другой его жертвой.
Вернадский писал: "Специфика живого вещества заключается в следующем: Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией. В неорганическом мире по количеству свободной энергии с живым веществом могут быть сопоставлены только недолговечные незастывшие лавовые потоки. Резкое отличие между живым и неживым веществом биосферы наблюдается в скорости протекания химических реакций: в живом веществе реакции идут в тысячи и миллионы раз быстрее. Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения - белки, ферменты и пр. - устойчивы только в живых организмах (в значительной степени это характерно и для минеральных соединений, входящих в состав живого вещества).
|
|
|
Гомотипические реакции – это взаимодействия между организмами одного вида.
Баланс солнечной радиации в биосфере. В среднем из той части солнечного излучения, которое доходит до верхних слоев атмосферы, около 42 % отражается атмосферой в космическое пространство, 15 % поглощается атмосферой и идет на ее нагревание (превращается в тепловую энергию) и только 43 % достигает поверхности Земли, поступая в распоряжение биосферы.
Эффект Олли (Allee effect) это явление в биологии, характеризующееся корреляцией между размером или плотностью популяции и средней индивидуальной приспособленностью (часто измеряемой как темп прироста популяции на душу населения) популяции или вида.
В состав биосферы входят:
1. Воздушная оболочка (нижняя часть атмосферы - тропосфера).
2. Водная оболочка (вся гидросфера).
3. Твердая оболочка (верхняя часть литосферы).
|
|
|
Фотосинтетически активная радиация (ФАР) - это та часть солнечного излучения, которая способна поглощаться хлорофиллами в процессе фотосинтеза.
Закон минимума Либиха, — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения.
Закон Гаузе - утверждение, согласно которому два вида организмов не могут устойчиво существовать в ограниченном пространстве, если рост численности обоих лимитирован одним жизненно важным ресурсом, количество и/или доступность которого ограничены.
Экологическая пластичность организмов (экологическая валентность) — степень приспособляемости вида к изменениям фактора среды. Выражается диапазоном значений факторов среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедеятельность.
Закон. толерантности Шелфорда — закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Дополняет закон минимума Либиха, где речь лишь о минимуме.
Лимитирующими факторами в наземных экосистемах являются также температура, вода, свет и биогенные (жизненно важные) элементы, такие, как фосфор, азот, сера, кальций, магний, йод и др.
Эффект группы (групповой эффект) — зависимые от плотности популяции структурные и функциональные особенности вида (различная окраска у гусениц, изменение скорости потребления кислорода у гидробионтов и др.).
Экологический фактор — условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм. Среда включает в себя все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.
Большинство экологических факторов — температура, влажность, ветер, наличие пищи, хищники, паразиты, конкуренты и т. д. — отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве. Степень изменчивости каждого из этих факторов зависит от особенностей среды обитания. Например, температура сильно варьируется на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер. Паразиты млекопитающих живут в условиях избытка пищи, тогда как для большинства хищников ее запасы меняются в соответствии с изменением численности жертв. Изменение факторов среды наблюдается в течение года и суток, в зависимости от приливов и отливов в океане, при бурях, ливнях, обвалах, при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. д.
Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны: Ближний ультрафиолет, УФ-A лучи (UVA, 315—400 нм) УФ-B лучи (UVB, 280—315 нм) Дальний ультрафиолет, УФ-C лучи (UVC, 100—280 нм) Практически весь UVC и приблизительно 90 % UVB поглощаются озоном, а также водяным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UVA достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UVA и в небольшой доле — UVB.
Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам. Ультрафиолетовое излучение может приводить к образованию мутаций (ультрафиолетовый мутагенез). Образование мутаций, в свою очередь, может вызывать рак кожи (меланому) и преждевременное старение. Ультрафиолетовое излучение практически неощутимо для глаз человека, но при интенсивном облучении вызывает типично радиационное поражение (ожог сетчатки). Мягкий ультрафиолет (300-380 нм) воспринимается сетчаткой как слабый фиолетовый или серовато-синий свет, но почти полностью задерживается хрусталиком, особенно у людей среднего и пожилого возраста.
Предел выносливости - граница, за пределами которой существование организма невозможно. Для всех организмов и для каждого вида существуют свои границы по каждому экологическому фактору отдельно, т. е. разная величина толерантности (выносливости). Эврибионты имеют широкую экологическую амплитуду, стенобионты -узкую.
Массовый эффект - чрезмерная переуплотненность некоторых видов животных, нежелательная для них самих. Пример: в середине 20 века над Китаем в результате истребления воробьев начала развиваться численность червей, но, в результате, из-за этого обеднели земли и через пятнадцать лет черви практически все вымерли.
КПД фотосинтеза в наземных и водных экосистемах.
КПД фотосинтеза-% солнечной энергии,поглощаемой растениями, расходуемой на процесс фотосинтеза.
Max КПД-10-12%,
В среднем-
Для водной среды -0,04%
Наземной-1%
.Закон толерантности Шелфорда: Любой живой организм имеет генетически определенные верхний и нижний пределы устойчивости(толерантности) к любому экологическому фактору
Из каких веществ состоит биосфера по В.И.Вернадскому.
-Косное вещество – геологические образования, не созданные живыми организмами
-Живое вещество – вся совокупность биологической массы живых организмов на Земле
-Биокосное вещество – комплексы тесно взаимодействующих элементов живого и косного вещества, например почва
-Биогенное вещество – геологические породы, созданные в результате жизнедеятельности живых существ(известняки, песчаники, железные руды, каменный уголь, нефть)
Законы Коммонера.
1)Все связано со всем(все что происходит в одной части экосистемы, оказывает влияние и на другие)
2)Все должно куда-то деваться(отходы)
3)Природа знает лучше(пр. река Темза)
4)Ни что не дается даром(за все надо платить)
Межвидовая. Эта форма экологических отношений отрицательно сказывается на взаимодействующих партнерах, так как снижает скорость роста их популяций. Конкурентные взаимоотношения, как правило, возникают между видами, использующими одинаковые экологические ресурсы (обитаемое пространство, пищевые объекты, биогенные элементы, свет, зависимость от хищников и т. д.). Межвидовая конкуренция может привести либо к установлению равновесия между двумя видами, либо, при более жесткой конкуренции, к замене популяции одного вида популяцией другого, либо к тому, что один вид вытеснит другой в иную экологическую нишу, т. е. заставит его перейти к использованию иной пищи.
В общем виде взаимодействие различных факторов, влияющих на один и тот же организм или группу организмов, может сводиться либо к суммированию эффектов их влияния(аддитивность), либо к обоюдному усилению из воздействия(синергизм). Возможно также взаимное ослабление эффектов влияния факторов на организмы(антагонизм).
В стратосфере на высоте 15..30км находится озоновый слой, где под воздействием высокочастотного ультрафиолетового излучения молекула кислорода О2 раскалывается на атомы, и в результате взаимодействия с молекулами кислорода образуется озон О3. Озоновый слой защищает от ультрафиолетового излучения с длиной волны до 300нм. У населения вызывает рак, заболевания кожи т др.
В современной экологии во всех ее направлениях насчитывается свыше пятидесяти основных разделов. Здесь отметим только некоторые из них.
1. Общая экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Её ядром является теоретическая экология.
2. Экспериментальная экология обеспечивает методическим инструментарием различные разделы науки.
Вместе с обработкой информации и количественным анализом фактического материала она входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией.
3. Биоэкология — "классическая" экология, сформировавшаяся в рамках биологии, представляет собой достаточно цельную область естествознания. Она посвящена взаимодействиям со средой надорганизменных биологических систем всех уровней.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!