Ім'я файлу: Конспект лекцій ЕК.docx
Розширення: docx
Розмір: 155кб.
Дата: 26.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
avtomatizirovannaya-sistema-diagnostiki-i-ispytaniy-oborudovaniy
Діагностика карбюраторних двигунів.doc
ДО_Курсова1.docx
Розширення: docx
Розмір: 155кб.
Дата: 26.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
avtomatizirovannaya-sistema-diagnostiki-i-ispytaniy-oborudovaniy
Діагностика карбюраторних двигунів.doc
ДО_Курсова1.docx
Популяція - угрупування особин, які належать до одного виду і заселяють певну територію. Популяція є основною біологічною одиницею, в межах якої реалізуються процеси природного добору.
Біоценоз - найвищий щабель організації живої природи, стала система разом з існуючими на певній ділянці суші або водойми організмами і створеним ними ж біоценотичним середовищем. Популяції різних видів, повязані між собою різноманітними біологічними стосунками, є елементами структури біоценозу. В межах біоценозу відбувається кругообіг матерії і енергії, а також формування біотопу.
Біотоп - середовище життя організмів.
Біогеоценоз - сукупність рослинності, тваринного світу, мікроорганізмів і певної ділянки земної поверхні, які пов'язані між собою обміном речовин та енергії. Біогеоценоз включає в себе певні угрупування організмів, ґрунт, ґрунтові води та нижні шари атмосфери. Його межа визначається головним чином межею фітоценозу.
Фітоценоз - рослинне угрупування, яке характеризується відносною однорідністю видового складу, який визначається переважно умовами місцезростання.
Біосфера - оболонка Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, населені живими організмами. Верхня межа біосфери має озоновий екран, нижня - тепловий бар'єр.
Згідно вченню В. І. Вернадського значення організмів обумовлено:
їх великою різноманітністю;
розповсюдженням;
тривалістю існування в історії Землі;
виборчим характером біохімічної діяльності;
винятково високою хімічною активністю у порівнянні з іншими компонентами природи.
Середовище мешкання, екологічна ніша. Кожний конкретний вид живих організмів має своє конкретне середовище мешкання - простір, де він мешкає. Термін «середовище мешкання» дуже подібний до терміна «екологічна ніша».
Особливість використання терміна «екологічна ніша» в тому, що він характеризує ту роль і функцію, яку виконує даний вид в середовищі мешкання. Наприклад, у водному середовищі є організми, які ведуть придонний спосіб життя (молюски, ракоподібні, риби); організми, що плавають в товщі води (риби, медузи), або форми, що жорстко прикріплені до одного місця (корали, актинії).
Система - це впорядковано взаємодіючі і взаємопов'язані компоненти, що утворюють єдине ціле.
Виділяють мікроекосистеми (наприклад, стовбур гниючого дерева), мезоекосистеми (ліс, ставок) і макроекосистеми (океан, континент)
Але не всяка комбінація “життя - середовище” - може бути екосистемою. Нею може стати лише середовище, де має місце стабільність і чітко функціонує внутрішній колообіг речовин.
Екосистема (біогеоценоз) – основна одиниця біосфери. Об’єктом вивчення екології є екосистеми. Цей термін запровадив англійський біолог А. Теслі у 1935 році.
Екосистема – це просторова система, що охоплює історично сформований комплекс живих істот, пов’язаних між собою троф. зв’язками та неживих компонентів середовища їх існування, які залучаються в процесі обміну речовин та енергії.
Найбільш важливою ознакою екосистем є їхнє формування, яке проходить із живих організмів з різними типами живлення.
Для природних екосистем характерний та звичайно специфічний для екосистем даного виду потік енергії та кругообіг речовин. Часто сусідні екосистеми так пов'язані між собою потоком енергії та кругообігом речовин, що не здатні до самостійного існування.
Важливою властивістю екосистем є їх відкритий характер - вони обмінюються з навколишнім середовищем і енергією і речовинами.
Екосистеми характеризуються саморегуляцією і здатні в певній мірі протистояти зовнішнім впливам та відновлюватися, якщо порушення не зачепило суттєво важливих зв'язків або повністю не знищило їхні компоненти.
Набір ознак екосистеми:
- видовий склад живих організмів, типовий для даної екосистеми;
- співвідношення в екосистемі організмів із різними типами живлення;
- розмір створюваної екосистемою первинної та вторинної екосистеми;
- інтенсивність потоку енергії через екосистему та швидкість кругообігу речовин;
- режим абіотичних умов та ресурсів.
Живі організми, що входять до складу біоценозу, не однакові з точки зору асиміляції ними речовини і енергії. На відзнаку від рослин тварини не здатні до реакції фотосинтезу, а примушені використовувати сонячну енергію опосереднено – через органічну речовину, яку створюють фотосинтетики. Таким чином, в екосистемах утворюється ланцюг послідовної передачі речовини і еквівалентної йому енергії від одних організмів до інших, який називається трофічним ланцюгом (від грецьк. «трофе» - живлення).
В складі трофічного ланцюга обов'язкова наявність трьох типів живих організмів: продуцентів, консументів, редуцентів.
Лекція 3
Природні ресурси, їх класифікація
Взаємодія людини з біосферою починається з використання людиною природних ресурсів планети. Все, що людському суспільству необхідно для життя, виробництва, для його господарської і культурної діяльності, воно бере у природи у вигляді природних ресурсів.
Природні ресурси – сукупність об'єктів і систем живої і неживої природи, компоненти природного середовища, що оточують людину, які використовуються в процесі суспільного виробництва для задоволення матеріальних і культурних потреб людини і суспільства.
Природні ресурси класифікують за різними критеріями: приналежністю до тих чи інших компонентів природи (мінеральні, кліматичні, лісові, водні тощо); можливістю відтворення в процесі використання – на вичерпні (поновлювальні й непоновлювальні) і невичерпні та ін. До природних ресурсів входять сонячна енергія, атмосфера, гідросфера, наземна рослинність, ґрунт, тваринний світ, ландшафт, корисні копалини.
Основний напрям освоєння природних ресурсів – їх комплексне використання.
Природокористування – безпосередній і непрямий вплив людини на навколишнє середовище в результаті всієї його діяльності.
Існує декілька класифікацій природних ресурсів:
- За належністю до геосфер природні ресурси поділяють на: ресурси літосфери; ресурси гідросфери; ресурси атмосфери; ресурси сонячного випромінювання.
- За спроможністю до самовідновлення: відновн; відносно відновні; невідновні.
- За характером використання у життєдіяльності людини ресурси поділяють на: харчові; енергетичні; сировинні; екологічні (середовище мешкання певної якості).
Аналізуючи наведені класифікації природних ресурсів необхідно пам'ятати – будь-яка класифікація достатньо умовна.
Невідновні природні ресурси – це ресурси природи, що зовсім не відновлюють свій кількісний і якісний стан після використання їх або відновлюють його протягом тривалого часу. Належать до вичерпних природних ресурсів, куди включають більшість корисних копалин (руди, вугілля, нафта, горючі сланці, мінеральні будівельні матеріали тощо).
Відновні природні ресурси – ресурси рік, озер, морів, океану, рослинний і тваринний світ тощо.
Біологічні ресурси – сукупність генетичних ресурсів, організмів або їх частин, популяцій або будь-яких інших біотичних компонентів екосистем, які мають фактичну або потенційну користь або цінність для людства. Біологічні ресурси відносяться до категорії вичерпних відновлюваних природних ресурсів. Основний принцип охорони біологічних ресурсів полягає в їх раціональному використанні, заснованому на збереженні (підтриманні, створенні) оптимальних умов їх природного або штучного відтворення.
Корисними копалинами називають природні мінеральні речовини, які за сучасного рівня розвитку техніки можуть з достатньою ефективністю використовуватись у господарстві безпосередньо або після попередньої обробки. Розрізняють тверді, рідкі і газоподібні корисні копалини. Україна, яка займає 0,4 % земної суші, де проживає тільки 0,8 % населення планети, має у своїх надрах 5% мінерального потенціалу світу.
Кліматичні ресурси – невичерпні природні ресурси, що включають сонячну енергію, вологу та енергію вітру. Вони не споживаються безпосередньо в матеріальній та нематеріальній діяльності людства, не знищуються в процесі використання, але можуть погіршуватись (забруднюватись) або покращуватись (за умов цілеспрямованої діяльності).
Земельні ресурси – сукупний природний ресурс поверхні суші як просторового базису розселення і господарської діяльності, основний засіб виробництва в сільському та лісовому господарстві. Якщо весь земельний фонд (13 400 млн га) прийняти за 100 %, то найбільша частка (25 %) припадатиме на Азію, а найменша (6 %) – на Австралію та Океанію. Найбільша частка пасовищ припадає на Африку (24 %). Орні землі (11 % земельного фонду) дають 88 % продуктів харчування. Пасовища та луки, що займають 26 % земельного фонду, дають ще 10 % продуктів.
До розвитку глобальної екологічної й тісно пов'язаної з нею соціально-економічної кризи, які сьогодні загрожують існуванню нашої цивілізації, призвели, образно кажучи, два «вибухи» – демографічний, тобто різке зростання чисельності населення Землі за останнє століття, й промислово-енергетичний, а також спричинені ними катастрофічні ресурсопоглинання й продукування відходів.
Лекція 4
Кругообіг речовин в природі
Найважливішою умовою стійкості існування екосистем всіх рівнів є кругообіг речовини на планеті. Виділяють два основних кругообіги речовини та енергії на Землі: великий (геологічний) і малий (біотичний).
Великий кругообіг триває сотні тисяч або мільйони років. Гірські породи підлягають руйнуванню, вивітрюванню, розчинні у воді живильні речовини зносяться потоками води у Світовий океан. Тут вони утворюють морські напластування. Великі повільні геотектонічні зміни, процеси опускання материків і підняття морського дна, переміщення морів і океанів протягом тривалого часу, призводить до того, що ці напластування вертаються на сушу, і процес починається знову.
Малий кругообіг, що є частиною великого кругообігу, відбувається на рівні біогеоценозу (екосистеми). Полягає в тому, що живильні речовини довкілля - вода, вуглець, кисень, нітроген, фосфор, сірка - акумулюються в речовині рослин, витрачаються на побудову їх тіла і життєві процеси, а далі передаються іншим ланкам трофічного ланцюга (організмам – консументам і організмам – редуцентам. Редуценти розкладають органічні речовини до мінеральних компонентів, які доступні рослинам і знову втягуються ними в потік речовини).
Іншими словами, малий (біотичний) кругообіг характеризується багаторазовим включенням атомів речовин в тіла живих організмів і виходом їх в безпосередньо навколишнє середовище, звідки вони знов можуть бути використані організмами.
Кругообіг хімічних речовин з неорганічного середовища через рослинні і тваринні організми назад в неорганічне середовище, з використанням сонячної енергії для біохімічних реакцій, носить назву біогеохімічного циклу.
Кругообіг води. Розглянемо кругообіг одного з найважливіших для живих організмів сполучень – води. На кругообіг поверхневої води витрачається коло треті всій сонячної енергії, що потрапляє на Землю. З появою життя на Землі кругообіг води став відносно складним. До простого явища фізичного випаровування додався більш складний процес біологічного випаровування – транспірація, зв'язаний із життєдіяльністю рослин і тварин. Біосфера щорічно використовує на створення біомаси приблизно 1% води опадів.
Спроможність атмосфери утримувати водяну пару обмежена. Збільшення швидкості випаровування веде до відповідного збільшення кількості опадів. Водяні пари атмосферного фонду здійснюють кругообіг приблизно 25 разів на рік (раз на два тижні).
Кругообіг вуглецю. В історичний період до індустріальної ери переміщення вуглецю між атмосферою, материками та океанами були збалансовані. Наступний час характеризується неухильним збільшення утримання вуглекислого газу в атмосфері Землі. У біологічному кругообізі вуглецю приймають учать органічні сполуки та вуглекислий газ. Весь вуглець у процесі фотосинтезу зв’язується у вуглеводи. В процесі дихання весь вуглець, який утримувався у вуглеводах, перетворюється на СО2. Рослини щорічно зв’язують 100 млрд. т вуглецю, 30 млрд. т повертається до атмосфери в результаті процесів дихання рослин, 70 млрд. т приймають участь у процесах дихання та створення біопродукції тварин, бактерій та грибів. Весь кругообіг вуглецю здійснюється на протязі приблизно 300-400 років.
Кругообіг нітрогену. Нітроген дуже важлива біогенна речовиною, тому що приймає участь у будові всіх білків та нуклеїнових кислот. Однак більшість істот не може використовувати нітроген безпосередньо з повітря, таку можливість мають лише деякі нітрогенфіксуючи бактерії, котрі існують у симбіозі з бобовими рослинами. Першим етапом фіксації атмосферного нітрогену є утворення аміаку (амоніфікація). Аміак використовується рослинами для синтезу амінокислот, з яких складаються білки.
Другий етап фіксації нітрогену мікроорганізмами – нітрифікація: аміак перетворюється на солі азот нотної кислоти – нітрати. Нітрати через кореневу систему рослин транспортується у листя, де здійснюється синтез білків. Розкладення білків – денітрифікація – виконується деякими видами бактерій. Розклад починається з утворення нітратів, потім аміаку і закінчується – молекулярним нітрогеном. Кругообіг нітрогену здійснюється приблизно на протязі 100 років.
Кругообіг фосфору. Фосфор також дуже важлива біогенна речовина. Він входить до складу нуклеїнових кислот, ліпідів мембран клітин, систем акумуляції й переносу енергії, кісткової тканини. Джерелом фосфору є не атмосфера, а гірські породи, які утворилися у давні геологічні епохи.
Всі вище перераховані процеси кругообігу речовини та енергії на Землі взаємозв’язані і утворюють загальний, глобальний кругообіг речовини і енергії, що перерозподіляє енергію, яка надходить від Сонця.
Наслідки діяльності людини: зменшення площі лісів, забруднення морів і океанів нафтопродуктами, пестицидами, поверхнево активними речовинами, солями важких металів – все це різко погіршує процеси фізичного та біохімічного випаровування, що призводить до зміни клімату планети.
Лекція 5
Основні екологічні закони
Багато тварин і рослин надто чутливі до змін параметрів екологічних чинників. Чинники, присутні, як в надлишку, так і в недоліку, за відношенням до оптимальних вимог організму, є чинниками, що лімітують процвітання виду. Згідно із «Законом мінімуму» Ю. Лібіха (1840 р.), розвиток організму лімітується не тими елементами живлення, котрі присутні у надлишку, а тими, котрих недостатньо (вітаміни, мікроелементи). Не менш важливішим є діапазон між мінімумом та максимумом екологічного чинника, який визначає межі стійкості, тобто толерантності даного організму чи виду до даного чинника. Відповідне правило отримало назву «Закон толерантності» В. Шелфорда (1910 р.). Якщо організм має вузький діапазон толерантності до будь-якого фактора, що змінюється, то цей фактор повинен бути врахований у першу чергу тому, що може бути лімітуючим.
Негативні наслідки людської діяльності: різка зміна екологічних чинників, наприклад, застосування нітратів в сільському господарстві, використання поверхнево активних речовин, які містять фосфор - все це призводить до бурхливого розвитку біомаси водоростей, що, в свою чергу, викликає евтрофікацію водосховища.
Екологічні закони - це правила природо-історичного характеру, які не мають виключень і не припускають альтернативних тлумачень.
Завданням екології є пошук законів функціонування та розвитку цієї галузі об'єктивної реальності. Історично першим для екології є закон, що встановлює залежність живих систем від факторів, котрі обмежують їхній розвиток (так званих лімітуючих факторів).
Закон мінімуму. В 1840 році Ю. Лібіх встановив, що «речовиною, що є в мінімумі,регулюється врожай і визначається величина та стійкість його в часі». Дію цього закону обмежують два принципи. Згідно з першим закон Лібіха застосовується лише за умов стаціонарного стану. Другий принцип стосується взаємодії факторів. Висока концентрація та доступність певної речовини може змінити споживання мінімальної поживної речовини.
Закон толерантності (закон Шелфорда): відсутність або неможливість розвитку екосистеми визначається не лише нестачею, але й надлишком будь-якого з факторів (тепло, світло, вода тощо). Цей закон може бути виражений іншими словами: лімітуючим фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до даного фактора.
Закон біогенної міграції атомів (закон В.І. Вернадского): міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється під переважаючим впливом живої речовини, організмів.
Закон внутрішньої динамічної рівноваги: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем та їхні ієрархії дуже тісно пов'язані між собою, тому зміна одного з показників неминуче призводить до функціонально-структурних змін інших, але при цьому зберігаються загальні якості системи —речовинно-енергетичні, інформаційні та динамічні.
Закон генетичної різноманітності: все живе генетично різне й має тенденцію до збільшення біологічної різнорідності.
Закон обмеженості природних ресурсів: усі природні ресурси в умовах Землі вичерпні.
Закон оптимальності: ніяка система не може звужуватися або розширюватися до нескінченності.
Ніякий цілісний організм не може перевищити певних критичних розмірів, котрі забезпечують підтримку його енергетики. Ці розміри залежать від умов живлення та факторів існування. У природокористуванні закон оптимальності допомагає знайти оптимальні, з точки зору продуктивності, розміри для ділянок полів, вирощуваних тварин, рослин. Ігнорування закону — створення величезних площ монокультур, вирівнювання ландшафту масовими забудовами тощо — призводить до неприродного одноманіття на великих територіях і викликає порушення у функціонуванні екосистем, зумовлює екологічну кризу.
1 2 3 4 5 6 7