Биогеоценозы

 Жизнь в почве

Еще медленнее шло познание химического состава растений, животных, микробов, тех химических реакций, которые благодаря им осуществляются в почве. Еще Вернадский отмечал, что масса растений в 10- 100 тысяч раз превышает массу животных, и ему было хорошо известно о почвообразующей деятельности дождевых червей и грызунов, термитов и муравьев, о биохимических процессах в почвах, вызываемых микробами. Но точную количественную меру всем этим явлениям биологи нашли только в наши дни. Многие поколения ученых интересовались жизнью корневых систем растений, почвенных животных и микроорганизмов. Они вели наблюдения, собирали и классифицировали материал. Постепенно вырабатывались и точные количественные методы учета. А подвела итоги всей этой работы Международная биологическая программа - МБП. В 60-х годах нашего века началось планомерное изучение всей биосферы, в том числе п наземных биогеоценозов. Исследовали состав растительного покрова, его массу, ее ежегодный прирост, отмирание и разложение растительных остатков. Учитывали количество разных химических элементов, поступающих в растения и возвращающихся в почву с спадом

 Ответы на билеты по биологии за 11 класс

Гены в хромосоме расположены линейно. 3. Между гомологичными хромосомами может происходить обмен аллельными генами. 4. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально проценту кроссинговера между ними. 2. 1. Многообразие видов растений, животных и других организмов, их закономерное расселение в природе, возникновение в процессе эволюции относительно постоянных природных комплексов.2. Биогеоценоз (экосистема) – совокупность взаимосвязанных видов (популяций разных видов), длительное время обитающих на определенной территории с относительно однородными условиями. Лес, луг, водоем, степь – примеры экосистем.3. Автотрофный и гетеротрофный способы питания организмов, получения ими энергии. Характер питания – основа связей между особями разных популяций в биогеоценозе. Использование автотрофами (в основном растениями) неорганических веществ и солнечной энергии, создание из них органических веществ. Использование гетеротрофами (животными, грибами, большинством бактерий) готовых органическихвеществ, синтезированных автотрофами, и заключенной в них энергии.4. Организмы – производители органического вещества, потребители и разрушители – основные звенья биогеоценоза. 1) Организмы-производители – ав-тотрофы, в основном растения, создающие органические вещества из неорганических с спользованием энергии света; 2) организмы-потребители – гетеротрофы, питаются готовыми органическими веществами и используют заключенную в них энергию (животные, грибы, большинство бактерий); 3) организмы-разрушители – гетеротрофы, питаются остатками растений и животных, разрушают органические вещества до неорганических (бактерии, грибы).5. Взаимосвязь организмов производителей, потребителей, разрушителей в биогеоценозе.

 Жизнь в почве

В нашей стране профессор Московского университета М. А. Глазовская, а затем Т. В. Аристовская из Центрального музея почвоведения имени В. В. Докучаева в Ленинграде исследовали роль микробов в разрушении горных пород и образовании новых минералов. Американские микробиологи доказали, что микробы могут растворять даже базальтовые скалы. Так что недаром почву сравнивают с гигантским химическим комбинатом, который перерабатывает не только все вещества, которые в него попадают, но и окружающие его воду, воздух, горные породы. Биомасса, гумус и их превращения Все живые существа состоят из разнообразных химических соединений углерода, иначе говоря - из органических соединений. Поэтому познание круговорота органики в природе необходимо, чтобы разобраться в жизни биогеоценозов, в образовании почвы. Органика, углерод - отличные энергоносители. Человек привык пользоваться газом, нефтью, углем, дровами, а в основе - это все углерод, который выделяет энергию при реакции окисления. То же самое происходит и в живой природе. Еще в конце XVIII века Лавуазье установил, что дыхание это медленное горение, то же окисление углерода

 Эволюция и происхождение человека

Это и есть тот переломный этап, на котором начинается восхождение к Homo sapie s, тот критический период, когда полиморфный и политипический род троглодитов, или, собственно палеоантропов вплотную приблизился к новому экологическому кризису — к возросшей трудности получения мясной пищи. Новые формирующиеся в конце среднего плейстоцена биогеоценозы вытесняли прямоходящих плотоядных высших приматов, несмотря на всю их изощренную приспособляемость. Природа оставляла теперь лишь очень узкий эвентуальный выход этим удивительным животным четвертичной эпохи, так круто развившимся и теперь обреченным на вымирание. Он состоял в том, чтобы нарушить тот самый, дотоле спасительный, принцип «не убей», который составлял глубочайшую основу, сокровенный секрет их пребывания в разнообразных формах симбиоза с животными. Первое условие их беспрепятственного доступа к остаткам мертвого мяса состояло в том, чтобы живое и даже умирающее животное их не боялось. Троглодиты должны были оставаться безвредными и безобидными, и даже кое в чём полезными, например, сигнализирующими об опасности соседям в системе биоценоза.

 Жизнь в почве

Так возник в начале XX века второй раздел экологии - экология популяций. Однако и популяции не существуют в отрыве от окружающей среды. Вода, почвы, воздух, климат определят, где им жить, а где - нет. Да и в своей "экологической нише" популяция любого вида обитает не одна, ей приходится делить место под солнцем с бесчисленным множеством других, живых существ, жить в составе сообществ, тесно взаимодействующих с неживой средой. А это предмет исследований еще одной области науки - биогеоценологии. Так предложил ее называть выдающийся советский ботаник и лесовед Герой Социалистического Труда академик В. Н. Сукачев. Впервые понятие "биогеоценоз" Сукачев употребил в 1940 году. Так стали обозначать однородный участок земной поверхности с определенными, притом неслучайными живыми (микробы, растения, животные) и косными (почва, вода, воздух) компонентами в их динамическом взаимодействии. Несколько раньше, в 1935 году, английский ботаник А. Тенсли ввел в научный обиход термин "экосистема". Им он обозначил единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и неживые компоненты связаны между собой через обмен вещества и энергии

 Происхождение болот

Некоторые из них сохранились до настоящего времени лишь на болотах юго-восточной части США и Центральной Америки, где они растут вместе со сфагновыми и земельными мхами, осоками. Академик В.И. Вернадский писал, что при благоприятных геологических условиях болотные таксодиевыелеса Флориды через долгие тысячелетия могли бы дать пласты каменного угля. Лишь в четвертичном периоде, в плейстоцене – в то время когда наступал ледник, - впервые возникли болота, на которых преобладающими растениями и торфообразователями стали мхи и травы. Соответственно резко изменились условия водно-минерального режима: если формирование угля шло в щелочной среде. Богатой натрием, алюминием, кремнием, то торф потребовал для своего образования кислой среды. Современные болотные биогеоценозы – результат длительной эволюции, продолжавшийся миллионы лет. Те из них, что находятся в тундре и таёжной зоне, появились относительно недавно. Их возраст не превышает 10-12 тысяч лет. Последний отрезок четвертичного периода кайнозойской эры – голоцен (его возраст около 12 тысяч лет) - время, когда ледник начал отступать. Растительность голоценовых болот связана с растительностью пород третичного периода, образовавших залежи бурого угля Болота возникали и возникают в результате взаимодействия многих объективных физико-географических факторов-климатических, геологических, гидрологических, почвенных.

 Государство и экология

Космический корабль Земля уникальная среди планет Солнечной системы. В тонком слое где встречаются и взаимодействуют воздух, вода и земля, обитают удивительные объекты - живые существа, среди которых и мы с вами. Этот слой, населенный организмами, взаимодействующий с воздухом (атмосферой), водой (гидросферой) и земной корой (литосферой), называется биосферой. Все живые существа, и мы в том числе, зависят от сохранения ее цельности. Если слишком сильно изменить какую-либо из составляющих биосферы, последняя может полностью разрушится. Не исключено, что атмосфера, гидросфера и литосфера при этом сохраняются, но в их взаимоотношениях уже не будет участвовать живое. В центре внимания современного человечества стоят проблемы взаимодействия человека с окружающей природной средой, экологической устойчивости планеты. Экология – наука, исследующая функционирование систем и структур надорганизменного уровня (экосистем, или биогеоценозов) в их взаимодействии друг с другом и со средой обитания. Отсюда вытекают и задачи экологии - выявить возможные взаимосвязи различных технологий, и в первую очередь химических, биохимических, агрохимических, энергетических, разрушающих или вредно воздействующих на природную сферу, для создания общей экологической безопасности окружающей среды, в том числе и химической, биохимической, радиационной.

 Лекции по экологии

Далее в течение длительного временного отрезка протекают медленные геотектонические изменения – движение материков, поднятие и опускание морского дна, вулканические извержения и т.д., в результате которых образовавшиеся напластования возвращаются на сушу и процесс начинается вновь. Малый кругооборот, являясь частью большого, происходит на уровне биогеоценоза. Он состоит в том, что питательные вещества почвы, вода, CO2 и другие вещества из атмосферы за счет фотосинтеза аккумулируются в веществе продуцентов (растений и некоторых бактерий), расходуются на построение тел и жизненные (обменные) процессы продуцентов и консументов. Затем в основном за счет редуцентов органические вещества разлагаются и частью минерализуются, вновь становятся доступными растениям и снова ими вовлекаются в поток вещества (кругооборот). Скорость перемещения веществ при биологическом кругообороте значительно выше, чем при геологическом. Кругооборот (перемещение) химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии с протеканием биохимических превращений (реакций) носит название биогеохимического цикла.

 Региональные проблемы экологической безопасности на полуострове Ямал

Возвращение системы в исходное состояние происходит через восстановительные сукцессии. 3. Сильные, заведомо превышающие порог устойчивости, разрушающие исходные структурно-функциональные параметры либо в подсистемах, либо во всём ландшафте. Возвращение в исходное состояние требует длительных сукцессий либо вообще невозможно. Шкала возможных результатов антропогенного прессинга. 1. Изменения состава биогеоценоза, исчезновение коренных и появление новых видов. Изменение структуры и продуктивности сообществ. 2. Механическое настроение растительных сообществ и органогенных горизонтов почв. 3. Изменение структуры почвенного покрова, например формирование в термопросадочных западинах болотных почв. 4. Загрязнение почв и ландшафтов. Изменение геохимических параметров почв и в этой связи – смещение ионного равновесия растворов, изменение миграционной способности химических элементов. 5. Ускорение или замедление геохимического потока элементов в ландшафтах, образование антропогенных геохимических аномалий. 6. Перемешивание, уничтожение биологически активных горизонтов почв. 7. Изменения гидротермического баланса почв, возрастание глубины сезонно-талого слоя, иссушения или обводнение биогеоценозов. 8. Активизация сопутствующих экзогенных и прочих процессов – вытаиваниея льдогрунтов и ископаемых льдов, перехода грунтов в плывунное состояние, солифлюкции, катастрофических сплывов, термопросадок, линейно и площадной эрозии, выноса грунтов в водоёмы, дефляции.

 Влияние окружающей среды на здоровье человека

В городах человек придумывает тысячи ухищрений для удобства своей жизни - горячую воду, телефон, различные виды транспорта, автодороги, сферу обслуживания и развлечений. Однако в больших городах особенно сильно проявляются и недостатки жизни - жилищная и транспортная проблемы, повышение уровня заболеваемости. Так, например, насыщение среды и производства скоростными и быстродействующими машинами повышает напряжение, требует дополнительных усилий от человека, что приводит к переутомлению. Загрязненный воздух в городе, отравляя кровь окисью углерода, наносит некурящему человеку такой же вред, как и выкуривание курильщиком пачки сигарет в день. Серьезным отрицательным фактором в современных городах является так называемое шумовое загрязнение. Учитывая способность зеленых насаждений благоприятно влиять на состояние окружающей среды, их необходимо максимально приближать к месту жизни, работы, учебы и отдыха людей. Очень важно, чтобы город был биогеоценозом, пусть не абсолютно благоприятным, но хотя бы не вредящим здоровью людей. Пусть здесь будет зона жизни. Для этого необходимо решить массу городских проблем.

 Влияние некоторых антропогенных факторов на численность пушных зверей в окрестностях города Пскова

В данном примере идёт речь о целой статье дохода в экономике огромного государства, связанной с пушным промыслом. В наше время он достиг таких масштабов, что многие виды в отдельных местообитаниях были полностью истреблены, а другие приручены и в настоящее время разводятся на зверофермах. Сейчас ведётся активная работа по сохранению численности пушных зверей и по акклиматизации редких и особо ценных видов в новых местообитаниях. б) Роль пушных зверей в жизни леса. Большинство пушных зверей – это сугубо лесные животные, и поэтому они не могут не оказывать влияния на состояние лесного сообщества. Все они являются консументами различного порядка, причём нередко случается, что несколько видов пушных зверей являются звеньями одной пищевой цепи (например, такая цепь: кора деревьев - заяц - лисица). Многие пушные звери, в особенности грызуны, при чрезмерном их размножении, могут приносить значительный вред лесному биотопу и дезорганизовывать лесной биогеоценоз (например, бобр своими постройками способствует заилению и заболачиванию рек и ручьёв, заяц наносит существенный вред деревьям, обгрызая их кору, ондатра активно вытесняет из исходных местообитаний более эволюционно старую и менее приспособленную к современным условиям конкурирующую с ней выхухоль и т.п.). Само собой разумеется, что далеко не всегда пушные звери играют сугубо отрицательную роль в жизни лесного сообщества.

 Экология и здоровье человека

Очень важно, чтобы город был биогеоценозом, пусть не абсолютно благоприятным, но хотя бы не вредящим здоровью людей. Пусть здесь будет зона жизни. Для этого необходимо решить массу городских проблем. Все предприятия, неблагоприятные в санитарном отношении, должны быть выведены за пределы городов. Зеленые насаждения являются неотъемлемой частью комплекса мероприятий по защите и преобразованию окружающей среды. Они не только создают благоприятные микроклиматические и санирно-гигенические условия, но и повышают художественную выразительность архитектурных ансамблей. Особое место вокруг промышленных предприятий и автострад должны занимать защитные зеленые зоны, в которых рекомендуется высаживать деревья и кустарники, устойчивые к загрязнению. В размещении зеленых насаждений необходимо соблюдать принцип равномерности и непрерывности для обеспечение поступления свежего загородного воздуха во все жилые зоны города. Важнейшими компонентами системы озеленения города являются насаждения в жилых микрорайонах, на участках детских учреждений, школ, спортивных комплексов и пр.

 Понятия о популяциях, сообществах, биоге- оценозах, экосистеме, биосфере и ее основных компонентах

В любом биогеоценозе очень скоро иссякли бы все запасы неорганических соединений, если бы они не возобновлялись в процессе жизнедеятельности организмов. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных остатков органические вещества превращаются в неорганические соединения, которые возвращаются снова в природную среду и могут опять использоваться автотрофами. Таким образом, в биогеоценозе в результате жизнедеятельности организмов непрерывно осуществляется поток атомов из неживой природы в живую и обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим приток энергии извне. Источником энергии является Солнце. Движение вещества, вызванное деятельностью организмов, происходит циклически, оно может быть использовано многократно, в то время как поток энергии в этом процессе имеет однонаправленный характер. Энергия излучения Солнца в биогеоценозе преобразуется в различные формы: В энергию химических связей, в механическую и, наконец, во внутреннюю. Из всего сказанного ясно, что круговорот веществ в биогеоценозе – необходимое условие существования жизни и растения (автотрофы) в нем самое главное звено.

 Биосфера Земли

К первым принадлежат многие водные насекомые, живущие в водоёме на личиночной стадии и покидающие это местообитание во взрослом состоянии, например комары. Большую роль играют отношения типа паразит – хозяин. В последнее время открыта принципиально новая форма связей – передача наследственных особенностей от одних видов к другим с помощью бактериофагов и вирусов. Такая форма связи, по-видимому, широко распространена среди бактерий. Какую она играет роль во взаимодействии между другими членами биоценоза, пока ещё не достаточно ясно. Анализ структуры биосферы не заканчивается на биогеоценозах. Они, в свою очередь, состоят из популяций разнообразных видов, т.е. из качественно своеобразных форм организации живой материи, каждая из которых ведёт своё начало от общего предка. В биогеоценозе, таким образом, существуют популяции видов с разной историей; основа биогеоценоза полифилетчина. В организации биосферы как системы биогеоценозов снова находит своё выражение общий принцип формирования сложного из относительно простого: 1.

 Экология. Предмет и методы

В последнее время экологи пришли к принципиально важному обобщению, показав, что условия среды осваиваются организмами на популяционно-биоценотическом уровне, а не отдельными особями вида. Это привело к интенсивному развитию учения о биологических макросистемах (популяциях, биоценозах, биогеоценозах), что оказало громадное влияние на развитие биологии в целом и всех её разделах в частности. В результате стали появляться всё новые и новые определения экологии. Её рассматривали как науку о популяциях, о структуре природы, о динамике численности и т.д. Но все они, несмотря на некоторую специфичность, определяют экологию как науку, исследующую законы жизни животных, растений и микроорганизмов в естественной среде обитания с учётом роли антропических факторов. Основные формы существования видов животных, растений и микроорганизмов в естественной среде обитания – это внутривидовые группировки (популяции) или многовидовые сообщества (биоценозы). Поэтому современная экология изучает взаимоотношения организмов и среды на популяционно-биоценотическом уровне. Конечной целью экологических исследований является выяснение путей, с помощью которых вид сохраняется в постоянно меняющихся условиях среды.

 Совместное действие температуры и влажности. Экологические системы, биоценоз, биоциклы

В современном понимании биогеоценоз (Б ГЦ) — эволюционно сложившаяся, относительно пространственно ограниченная, внутренне однородная природная система функционально взаимосвязанных живых организмов и окружающей их косной среды (рис. 2.1.). БГЦ характеризуется определенным энергетическим состоянием, типом и скоростью обмена веществом и информацией (Реймерс). Биогеоценоз — это элементарная биохорологическая единица биосферы — глобальной экологической системы. Совокупности однотипных БГЦ образуют ландшафты (регионы биосферы). Так, таежные БГЦ формируют таежный ландшафт, степные БГЦ — степной ландшафт и т. д. Рис.2.1. Функциональная структура биогеоценоза Биогеоценоз состоит из четырех категорий взаимодействующих слагаемых: продуцентов, консументов, редуцентов и неживых тел. Компоненты неживой (косной) природы — атмосфера, вода, материнская порода. В идеальном случае экосистема со сбалансированной жизнедеятельностью автотрофных организмов и гетеротрофных организмов могут приближаться к замкнутой системе, обменивающейся с окружающей средой только энергией.

 Экологические проблемы ,связаные с добычей, переработкой и транспортировкой нефти

Исследования показали, что в загрязненный почвах снижается активность большинства почвенных ферментов. При любом уровне загрязнения ингибируются гидролазы, протеазы, нитратредуктазы, дегидрогеназы почв, несколько повышается уреазная и каталазная активности почв. Дыхание почв также чутко реагирует на загрязнение нефтепродуктами. В первый период, когда микрофлора подавлена большим количеством УВ, интенсивность дыхания снижается, с увеличением численности микроорганизмов интенсивность дыхания возрастает. Итак, процессы естественной регенерации биогеоценозов на загрязненных территориях идут медленно, причем темпы становления различных ярусов экосистем различны. Сапрофитный комплекс животных формируется значительно медленнее, чем микрофлора и растительный покров. Пионерами зарастания нарушенных почв часто являются водоросли.Глава 5 .Способы ограждения от загрязнений связанных с добычей, транспортировкой и переработкой нефти. Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации процессов добычи, транспорта и хранения нефти.

 Генетика и человек

Он вполне логично вывел из этого тезиса связь между большевизмом и евгеникой как в письме И.В.Сталину от 5.V.1936, так и книге "Выход из мрака" . С его мнением следует согласиться на том основании, что большевики и евгенисты имели одну и ту же доминанту – стремление к вмешательству в существующие иерархии, социальные и биологические. Замечу, что естественно сложившиеся работающие иерархические системы полицентричны, это полииерархические системы, они предполагают возможность дополнения их новыми иерархиями на основе иных признаков, т.е. в некоторой мере открытые . (В биологии этому взгляду соответствует представление, что наименьшей жизнеспособной структурой является биогеоценоз, а не видовая популяция или экосистема. Лабораторная проверка математической теории борьбы за жизнь Вито Вольтерра в лабораторных опытах Г.Ф.Гаузе провалилась – да и не могла быть успешной – именно из-за того, что это положение не принималось в расчет .) Грубое вмешательство в такую систему, если оно далеко зашло и не может быть компенсировано, приводит к возникновению искусственной закрытой моноиерархии (корректней говорить о квазииерархии, так как она поддерживается не внутренней структурой, а воздействием извне – например, искусственным отбором или террором); здесь уже речь идет о гибели исходной системы.