11 класс

Материалы к зачету по теме "Основы экологии"

Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмах и среды их обитания.
Экология занимается отдельными особями, популяциями (состоящими из особей одного вида), сообществами (состоящими из популяций) и экосистемами (включающими сообщества и окружающую их среду).
Экологи изучают, как среда влияет на живые организмы, как организмы воздействуют на среду. При изучении сообществ рассматривается их состав или структура, а также прохождение через сообщества энергии и вещества, т.е. то, что называется функционированием сообщества.

В обществе растёт беспокойство по поводу ухудшающегося состояния окружающей среды и начинает формироваться чувство ответственность за состояние природных систем Земли.
Экологическое мышление, т.е. анализ всех принимаемых хозяйственных решений с точки зрения сохранения и улучшения качества окружающей среды, стало абсолютно необходимым при разработке любых проектов освоения и преобразования территорий. 

Экологические факторы.
Природа, в которой обитает живой организм, является средой его обитания. Окружающие условия многообразны и изменчивы. Не все факторы среды с одинаковой силой воздействуют на живые организмы.

Факторы среды, которые воздействуют на живой организм, называют экологическими факторами.
Их разделяют на абиотические (факторы неорганической — неживой природы) и биотические (связанные с влиянием живых существ).
Сеть вещественно-энергетических взаимосвязей объединяет все живые организмы и окружающую их среду в сложные экологические системы. 

Биологический оптимум.
Часто в природе бывает так, что одни экологические факторы находятся в изобилии (например, вода, свет), а другие в недостаточных количествах.
Факторы, снижающие жизнеспособность организма, называют ограничивающими.

Ограничивающим фактором может быть не только недостаток, но и избыток. Для каждого организма существует наиболее подходящее сочетание абиотических и биотических факторов, оптимальное для его роста, развития и размножения. Наилучшее сочетание условий называют биологическим оптимумом. 

Приспособленность организмов к среде обитания.
В процессе эволюции организмы приспособились к конкретным условиям среды обитания. У них выработались специальные приспособления, позволяющие избежать или преодолеть действие неблагоприятного фактора. Например, растения пустыни могут переносить длительную засуху, так как они обладают различными приспособлениями к добыванию воды и уменьшению испарения. Одни растения имеют глубокие и разветвленные корневые смстемы, более эффективно поглощающие воду, другие (например, кактусы) накапливают воду в тканях. У некоторых растений листья имеют восковой налёт, поэтому меньше испаряют влагу.
В сухой сезон многие растения сбрасывают листья, и даже ветки.

Круговорот химических элементов.
В биосфере, как и в каждой экосистеме, постоянно осуществляется круговорот углерода, азота, водорода, кислорода, фосфора, серы и других химических элементов.  

Круговорот углерода.
Углекислый газ поглощается растениями-продуцентами и в процессе фотосинтеза преобразуется в углеводы, белки, липиды и другие органические соединения. Эти вещества с пищей используют животные-консументы.

Одновременно в природе происходит обратный процесс. Все животные дышат, выделяя углекислый газ, который поступает в атмосферу. Мёртвые растительные и животные останки и экскременты животных разлагаются (минерализуются) микроорганизмами-редуцентами.
Конечный продукт минерализации — углекислый газ — выделяется из почвы или водоёмов в атмосферу. Часть накапливается в почве в виде органических соединений. 

Круговорот азота.
Азот — незаменимый элемент. Он входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Круговорот азота тесно связан с круговоротом углерода. Частично азот поступает из атмосферы, благодаря образованию оксида азота из азота и кислорода под действием электрических разрядов (молнии) во время грозы. Однако основная масса азота поступает в почву и воду благодаря фиксации азота воздуха живыми организмами. В почве и воде живут фиксаторы азота – бактерии и сине-зеленые водоросли. Благодаря этому ежегодно поступает около 25 кг азота на гектар. В листьях растений с помощью биосинтеза строятся белки.

Белки растений служат основой азотного питания животных. После отмирания организмов белки под действием бактерий и грибов разлагаются с выделением аммиака. Аммиак частично потребляется растениями, а частично используется бактериями-редуцентами. В процессе жизнедеятельности некоторых бактерий аммиак превращается в нитраты. Нитраты потребляются растениями.

Влияние деятельности человека на биосферу.
Человек — элемент биосферы. Все жизненные ресурсы — воздух, пищу, воду и значительную часть энергетических и строительных ресурсов — он получает из биосферы. В биосферу же человек сбрасывает отходы. Долгое время такой тип человеческой деятельности не нарушал равновесия биосферы.

Однако в последнее столетие, расширяя промышленную деятельность, человечество активно вторглось в живой мир Земли.
Человек в сотнях миллионов мест выбрасывает загрязняющие вещества в реки и воздух, сносится плодородный слой почвы, вырубаются леса, разрушаются место обитания растений и животных.

пожар в поле	результаты вырубки лесов		загрязнение отходами

Однако биосфера — единая система, охваченная круговоротом веществ, и миллионы локальных воздействий, сливаясь и усиливая, друг друга, вызывают глобальные изменения во всех компонентах биосферы.

Реки текут в моря и океаны и вносят туда загрязнения, сброшенные промышленностью и сельским хозяйством на всём пути водотоков. Вырубка лесов и деградация почв ведут к климатическим изменениям, утрате почвенного плодородия и разрушению природных экосистем на всей планете.

уменьшение естественного уровня рек	высыхание (засоление) водоемов	тепловое загрязнение атмосферы	деятельность вулканов

Загрязнения, выброшенные в воздух в одной точке, немедленно распространяются на тысячи километров. Загрязнители попадают в почву и водоёмы, накапливаются в тканях растений и животных, а через них попадают в организм человека. Понятно, что это может приводить к возникновению различных врождённых и наследственных аномалий.

Вернуться на страницу "Биология"

вверх