Экологическая пирамида численности, биомассы и энергии

Билет 2.

1.Устойчивое развитие было определено как «удовлетворение потребностей нынешнего поколения, без ущерба для возможности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности»

Термин «устойчивое развитие» был введен в 1983г. Всемирной комиссией по окружающей среде и развитию, созданной в ответ на растущую озабоченность быстрым ухудшением состояния окружающей среды и последствий ухудшения экономического и социального развития.

История развития данной концепции, по мнению Ю. А. Бубнова начинается с 1962г.

2. Природные ресурсы – это основа жизни любого человеческого общества. К ним относятся те средства существования людей, которые не созданы их трудом. Это вода, почва, растения, животные, микроорганизмы, полезные ископаемые, космические ресурсы (энергия солнца).

Существуют различные классификации природных ресурсов. Например, по использованию природные ресурсы подразделяются на производственные, здравоохранительные, эстетические, научные и др.; а по принадлежности к каким-либо компонентам природы – на земельные, водные, лесные, минеральные, энергетические и др.

Человек использует определенные компоненты окр. Среды для своих разнообразных целей. Таким образом эти компоненты стан ресурсами деятельности человека. Это наз. Природопользованием. Проявляется в 4 формах-

-жизнеобеспечивающий

-хозяйственно-эконом.

-оздоровит.

-культурный

3. Вопрос происхождения жизни на Земле — один из самых сложных вопросов современного естествознания, на который до настоящего времени нет однозначного ответа.

Существует несколько теорий происхождения жизни на Земле, наиболее известные из которых:

§ теория самопроизвольного (спонтанного) зарождения;

§ теория креационизма (или сотворения);

§ теория стационарного состояния;

§ теория панспермии;

§ теория биохимической эволюции (теория А.И. Опарина).

Билет 3.

1.Глобальная демографическая проблема состоит из двух частей:

- быстрый и слабо контролируемый рост населения развивающихся стран

- старение населения развитых стран и многих государстве переходной экономикой.

Быстрые темпы роста населения по сравнению с темпами социально-экономического развития в этих регионах ведут к обострению проблем занятости, бедности, продовольственного положения, земельного вопроса, к низкому уровню образования, ухудшению здоровья населения.

2. Одно из центральных понятии экологии – экологическая ниша. В каждом биогеоценозе все виды живых орг. занимают определенные экологические ниши., расселяясь так, чтобы не мешать друг другу. Это понятие сводит к общему показателю все, в чем нуждаются орг., т.е. все необходимые условия и ресурсы (отношение к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания , местам размножения, укрытий и т.п. в необходимых количествах), а также то, какую роль выполняет данный вид в биотическом сообществе.

· Абиотические факторы – это факторы неживой природы (прежде всего климатические: солнечный свет, температура, влажность воздуха, ветер, давление) и местные (рельеф, свойства почвы, соленость течения, радиация и т.д.).

· Биотические факторы - влияние живых организмов друг на друга. Организмы постоянно взаимодействуют , оказывая прямое или косвенное влияние друг на друга.

Антропогенные факторы – формы деятельности человека, оказывающее прямое действие на жизнь организмов или косвенное влияние на них посредством изменения среды обитания.

3. Санитарно-защитная зона - территория, отделяющая зоны специального назначения, а также промышленные организации и другие производственные, коммунальные и складские объекты в населенном пункте от близлежащих селитебных территорий, зданий и сооружений жилищно-гражданского назначения в целях ослабления воздействия на них неблагоприятных факторов

Размеры и границы санитарно-защитной зоны определяются в проекте санитарно-защитной зоны. Проект СЗЗ обязаны разрабатывать предприятия, относящиеся к объектам I—III классов опасности, и предприятия, являющиеся источниками воздействия на атмосферный воздух

Билет 4

1.Комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов, носит названиеэкологические факторы среды.

Все экологические факторы делят на группы:

- Абиотические факторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы.

- Биотические факторы — совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания.

- Антропогенные факторы отражают интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы.

2. Аутоэкология(экология особей) изучает взаимоотношения представителей вида с окружающей его природной средой, влияние совокупности экологических факторов на изолированную организм и ответные реакции организма на их действие.

3. Если на локальной и региональном уровнях возможности устойчивого развития определяются, в основном, местными условиями, характеризующимися наличием природных ресурсов, уровнем жизни населения, состоянием окружающей среды и др., то на национальном уровне определяющим фактором является политика и волеизъявление государства, а также состояние экономического, политического, социального и др. развития страны. Для реализации устойчивого развития на межгосударственном и глобальном уровнях требуется, кроме того, взаимовыгодное сотрудничество всех участников процесса реализации Концепции устойчивого развития.

Билет 5.

1.Популяцией называют совокупность особей одного вида, в течение продолжительного времени населяющих определенное пространство, внутри которого осуществляется та или иная степень обмена генетической информацией.

Основные характеристики популяций:

Состоит из особей разного возраста (зачатки, новорождённые, молодые, взрослые, старые).

Особи популяций различаются между собой по полу (мужские и женские).

Особи характеризуются наибольшим числом связей, непрерывно обмениваются информацией (наследственной, биохимической, сигнальной).

Особи одной популяции имеют больше сходства, чем особи разных популяций одного вида.

В ней более вероятны встречи самцов и самок.

Имеют определённую численность и плотность особей.

Границы ареала популяций часто совпадают с границами биогеоценозов.

Смешиванию популяций мешает географическая изоляция и биологическая изоляция .

2. Казахстан относится к числу наиболее обеспеч. Энергетическими ресурсами стран. В республике имеются запасы нефти, газа, угля и урана,составляющих заметную часть мировых ресурсов. На добыче и экспорте полезных ископаемых базировался финоминальный эконом

3. Пищевая цепь – последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой. Пищевые цепи – это также движение питательных веществ от продуцентов, консументов (травоядных, плотоядных и всеядных) к редуцентам и обратно к продуцентам.

Правило Линдемана: только часть (10%) энергии, поступившей на определенный трофич. уровень биоценоза, передается организмам, находящимся на более высоких трофич. уровнях.

Билет 6.

1.Толерантность – способность выносить отклонения факторов среды от оптимальных для них значений

В зависимости от диапазона толерантности живые организмы делятся на эврибионтов и стенобионтов.

Эврибионт – организм, способный жить в различных условиях среды. Эврибионты имеют широкий диапазон толерантности.
Стенобионт – организм, требующий строго определенных условий среды. Стенобионты – узкий диапазон толерантности.

2.При существующей тенденции усиления воздействия человеческой деятельности на природную среду, через 20 лет возможна потеря половины видов живых организмов. Для сохранения генофонда популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений, грибов и т.д. разработана система природоохранных мероприятий, которая сводится к следующему:

- создание охраняемых территорий (заповедников, заказников, нацио нальных парков);

- разработка систем наблюдения — мониторинга;

- принятие законов, обеспечивающих правовую основу природоохранных мероприятий и предусматривающих

ормы ответственности за нарушение режима заповедных территорий, загрязнение биосферы, браконьерство, жестокое обращение с животными и т.д.;

- разработка методов разведения редких и исчезающих видов живот ных и растений и их интродукция (переселение) на охраняемые террито рии, новые места обитания и т.д.;

- создание генетического банка (банка генов) — хранилища семян, глубо- козамороженных тканей, половых и соматических клеток растений и живот ных, пригодных для последующего воспроизведения исчезнувших либо исче зающих видов, сортов и пород живых организмов. Особенно важны банки генов семян культурных растений, необходимых для селекционной работы;

3. Бедность–социально-экономич. явление, когда часть населения испытывает трудности с удовлетворением первычных физиологич. Потребностей

Коэф. Джини показывает степень неравности распределения доходов в обществе.

Уровень жизни — это уровень благосостояния населения, потребления благ и услуг, совокупность условий и показателей, характеризующих меру удовлетворения основных жизненных потребностей людей.

Билет 7

1. Закон минимума Ю.Либиха, 1840 г. гласит, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Т.е. если организму не будет хватать того минимума фактора (тепло, свет, вода и т.д.), ниже которого или прекратится развитие экосистемы, или наступает смерть. Следует отметить, что организм иногда заменяет одно, дефицитное, вещество другим, имеющимся в избытке.

Закон толерантности Шелфорда, 1913 гласит, что отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатком , но и избытком любого из факторов. Слишком много хорошего – тоже плохо (закон максимума).

2. Механизм парникового эффекта можно описать следующим образом: поверхность Земли, нагреваясь из-за поступающего от Солнца излучения, сама становится источником длинноволнового инфракрасного (теплового) излучения. Часть этого излучения уходит в космос, а часть – отражается некоторыми газами атмосферы и нагревает приземные воздушные слои. Это явление, подобное удержанию тепла под прозрачной пленкой теплиц, получило название парниковый эффект. Причинойвозникновения парникового эффекта стало огромное количество водяного пара и углекислого газа, поступавших в земную атмосферу сотни миллионов лет назад из-за чрезвычайно активной вулканической деятельности. Из-за высокой концентрации углекислого газа, в тысячи раз превышавшей нынешнюю, наблюдался «сверхпарниковый» эффект, из-за чего температура воды в Мировом океане была близка к точке кипения.

Киотский протокол — международное соглашение, принятое в Киото (Япония) .Оно обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов.

3. Рациональное природопользование отличается следующими особенностями:

1) использование природных ресурсов должно сопровождаться их восстановлением (для возобновляемых природных ресурсов). Для этого строго контролируется гос-вом, например, вырубка лесов, охота и другие виды деятельности, которые могут нанести невосполнимый урон. Для охраны животных и растений мира создаются особо охраняемые территории (заповедники, заказники, нац. и природные парки)

2) комплексное использование природных ресурсов. (для исчерпаемых природных ресурсов (полезные ископаемые)) отходы многих промышленных производств могут использоваться в других отраслях.

3) вторичное использование природных ресурсов. Все виды производимых материалов можно подвергать вторичной перераработке. Во-первых, втор. переработка позволяет экономить первичное сырьё и энергию, во-вторых, втор. переработка позволяет уменьшить кол-во твёрдых отходов

4) проведение природоохранных мероприятий. Эти мероприятия должны проводиться промышленными предприятиями, а гос. органы, отвечающие за охрану окруж. среды, должны контролировать их выполнение.

5) внедрение новейших технологий с целью снижения антропогенной нагрузки на окружающую природную среду. Новейшие технологии разрабатываются по многим направлениям: энергопроизводство, ресурсосбережение, втор. переработка очистка выбросов, мониторинг окружающей среды.

Билет 8

1. Биоценоз–исторически сложившаяся совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма (биотоп) и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами окружающей среды. Биогеоценоз — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах определенной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии. Экосистема— биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

2. Так как факторы загрязнения атмосферы могут быть связаны как с естественными природными процессами, так и с деятельностью человека, то все источники загрязнения принято делить на естественные и искусственные (антропогенные).

К первым относят природные загрязнители минерального, растительного или микробиологического происхождения, поступающие в атмосферу в результате вулканических извержений вулканов, лесных пожаров. Кроме того, естественными загрязнителями воздуха являются пыль, образующаяся в результате разрушения горных пород, пыльца растений, выделения животных и т.п.

Искусственные (антропогенные) факторы загрязнения атмосферы делятся на транспортные—образующиеся при работе автомобилей, поездов, воздушного, морского и речного транспорта; производственные – выбросы, происходящие в результате технологических процессов; бытовые – образующиеся при сжигании топлива для отопления и приготовления пищи, а также при переработке бытовых отходов.

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха в промышленно развитых странах является автомобильный транспорт.

3. ПРИНЦИП КОНКУРЕНТНОГО ИСКЛЮЧЕНИЯ

открытая Г. Ф. Гаузе (1934) закономерность, согласно которой два вида со сходными экологическими требованиями не могут длительное время занимать одну и ту же экологическую нишу .

Правило Гаузе (1934) гласит, что из двух близких по своей биоэкологии видов, занимающих одну и ту же нишу в биоценозе, один обречен на гибель в процессе конкуренции. Не имеет абсолютного характера.

Билет 9

1.Демэкология(от греч. demos - народ) изучает натуральные группировки особей одного вида, т.е. популяции - элементарные надорганизменные макросистемы. Важнейшей задачей ее является выяснение условий, при которых формируютсяпопуляции, а тоже изучение внутрипопуляционных группировок и их взаимоотношений, организации (структуры), динамики количества популяций.

2. Разрушению озонового слоя могут способствовать антропогенные и природные факторы (последние вносят лишь небольшой вклад, как правило, косвенный).

• Антропогенными факторами являются, в первую очередь, выбросы ХФУ, бромфторуглеродов (БФУ) и хлорфторуглеводородов. Эти вещества активно используются, например, в производстве хладагентов для холодильных установок и кондиционеров, в качестве аэрозольных вытеснителей, пенообразователей и чистящих средств, а также в огнетушителях. Другими источниками веществ, способствующих разрушению озонового слоя, являются выхлопы двигателей самолетов, содержащие оксиды азота (NOx), водяной пар, не полностью сгоревшие углеводороды, угарный газ (CO), углекислый газ (CO2) и двуокись серы (SO2).

• Природные источники включают: крупные пожары и определенные морские биотопы; крупные извержения вулканов, косвенно влияющие на истощение озона.

Разрушение озонового слоя приводит к проникновению чрезмерного количества ультрафиолета–В к поверхности земли, что может иметь следующие последствия:

• у человека ультрафиолет-В может быть причиной рака кожи, катаракты глаз, солнечных ожогов, конъюнктивита, старения кожи, нарушений иммунной системы;

• в водных экосистемах ультрафиолет-В тормозит развитие фитопланктона (являющегося основой пищевых цепей в океане) и вызывает нарушения на ранних стадиях развития у рыб, креветок, крабов, земноводных и других морских животных;

• ультрафиолет-В способен негативно влиять на рост наземных растений, хотя некоторые из них способны адаптироваться к повышенному уровню радиации;

3. Экономика и экология находятся в неразрывном единстве и тесной взаимосвязи. В свою очередь, эколого-экономические системы (ЭЭС), складывающиеся в ходе естественной эволюции, тонко сбалансированы. Существуют границы, которые нельзя переступать, не создавая угрозы для жизнедеятельности биосферы в целом. В последние десятилетия человечество вплотную приблизилось ко многим из этих порогов. Экологические перегрузки уже в настоящее время стали лимитирующим фактором благосостояния, что проявляется, к примеру, в сокращении средней продолжительности жизни людей в результате загрязнении окружающей среды, росте заболеваемости населения и др. Необходимость установления экологических ограничений вытекает из анализа причин деградации отдельных экосистем, а также из анализа экологической обстановки по отдельным регионам.

Билет 10

1. Поскольку взаимодействие организмов между собой и окружающей их средой всегда системно, то есть всегда реализуется в форме некоторых систем взаимосвязей, поддерживающихся обменом вещества, энергии и информации, основным объектом исследования экологии являются экосистемы. Самой крупной в иерархии экосистем является биосфера.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ - совокупность процессов превращения веществ и энергии, происходящих в живых организмах, и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

2. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) – это те ресурсы, которые человек может использовать, не причиняя вреда окружающей среде.

Обычно к возобновляемым источникам энергии относят производство электроэнергии с использованием:

1) энергии ветра;

2) гидродинамической энергии воды;

3) энергии солнечного излучения;

4) энергии биомасс и газов из органических отходов, за исключением газа, получаемого в результате газификации углеродного сырья.

Сегодня, когда весь мир уделяет значительное внимание возобновляемым и альтернативным источникам энергии, Казахстан обладает существенным потенциалом по этим видам энергии ввиду своего уникального географического положения, широкими возможностями использования ветровой и солнечной энергии, большим энергетическим запасам нефтяных и газовых ресурсов.

3. Инверсия температуры, у которой основание инверсионного слоя располагается на некоторой высоте над земной поверхностью (а не совпадает с нею, как у приземной инверсии). Особенно важный тип — инверсия оседания.

При фотохимическом смоге окислы азота и углеводороды, содержащиеся в выхлопных газах автомашин, под влиянием солнечной радиации образуют оксиданты. В последнее десятилетие с развитием автотранспорта фотохимические смоги значительной интенсивности возникли в ряде городов США, Японии, ФРГ, Италии, Югославии, Канады, Австралии

Билет №11

Экологическая пирамида численности, биомассы и энергии

Экологическая пирамида – соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в естественных экосистемах, выраженное в их массе и выраженного в виде графических моделей. Эффект пирамиды в виде таких моделей разработал Ч. Элтон (1927).

Они бывают в основном трех типов:

1. пирамида численности, отражающая численность отдельных организмов;

2. пирамида биомасс, характеризующая общий сухой вес, калорийность или другую меру общего количества вещества;

3. пирамида энергии, показывающая величину потока энергии на последовательных трофических уровнях энергии.