Екологія і природокористування

Водна міграція (фіз-хім) - міграція елементів у водних розчинах або суспензіях, на неї впливають св-ва води. У сост. входить Н _2, вступає в реакції, утворюються Н _2-е зв'язку, при цьому молекули води орієнтуються (впорядковано), утворюють полімолекулу (лід) - щільність у твердих. фазі менше ніж в рідкій - лід плаває. Поверхневі ефекти. Воду в сост. Г.П. підрозділяють: вільну і порові розчини. Вода в сост. порових. розчинів назив. пов'язаної з хім. і фіз. св-вам відрізняється від вільної. Підрозділяється на пухко і прочносвязанная. Пов'язана по ін взаємодіє з ел-ми. Процеси вилуговування і солеотложенія опред. св-ми порово. розчинів. Зв'язана вода замерзає в більш низьких широтах, рихлосвязанная - сильно впливає на хім. св-ва порід, виникає крихкість (0-70 ° С). Прочносвязанной не існує (-269 ° С). Висока діелектрична постійна.
Біогенна - пов'язана з діяльністю живий. орг (освіта орг в-ва і розкладання).
Освіта орг в-ва відбувається в процесі фотосинтезу (перетворення солн. Енергії в хім. Енергії. Орг. Соед. Відбувається геохімія нейтрального середовища на: - окислювальну СР з О ₂ і восстнов. СР з орг. Соед-ми. Формуються геохімії . бар'єри (ділянки ср де рухливість тих чи інших ел-ів різко уменьш., відбувається накопичення хім. елементів), геохімії. обстановки (вод. СР з опред. окислювально-відбудовн-і умовами) за рахунок синтезу орг-ки відбувається зволож. СР
Розклад - буває повним (до води, солей) і неповним (До вуглеводнів, гумін.к-т) при нестачі О _2.
Техногенна - пов'язана з антропогенними процесами - розробкою родовищ, транспортом і т. д. Вона визначається соц. закономірностями, хоча їй притаманні і всі більш прості форми руху.
Значення видів міграції для різних елементів неоднаково (для натрію і хлору найбільш важлива водна міграція, для калію і фосфору - біогенна, для титану, золота, платини, олова - механічна).
Геохімічні ландшафти.
Геохімія техногенезу. ландшафт - геохімії. обстановка обмежена геохімії. бар'єром.
У різн. ландшафтах співвідношення видів міграції неоднаково. У пустелях зростає роль механ. міграції, у вологих тропіках - фіз.-хім. і біогенної. Залежно від виду міграції Перельман виділив три основних ряду елементарних і геохімічних ландшафтів:
Абіогенним - тільки механічна і фізико-хімічна міграція.
Біогенні - провідне значення біогенної міграції, підлегле - фізико-хімічної та механічної;
Культурні - провідна роль техногенної міграції.
Характерне для кожного геохімії. ландшафту закономірне поєднання елементарних ландшафтів називається геохімії. сполученням. Це властивий геохімії. ландшафту тип обміну речовин, енергії та інформації м / ду елементарні. ландшафтами.
Вирішальну роль у формуванні зв'язків м / ду елементарні. ландшафтами грає поверхност. і підземний стік, кожен геохімії. ландшафт характеризується опред. типом стоку.
За умовами міграції хім. елементів ландшафти поділяються на групи:
автономні - без зовнішніх впливів;
підлеглі - залежить від зовнішніх факторів.
По спрямованості процесів:
елювіальні - переважає винос;
транс-елювіальні ландшафти - винос + транзит;
елювіально-акумулятивні - транзит + акумуляція;
акумулятивні - де переважає акумуляція.
По забезпечення водою і повітрям:
субаерального подвоздушние, віддалені від води;
супераквальние - поблизу рівня води;
субаквальні підводні, нижче рівня води.
Пр. ландшафти відрізняються один від одного по концентрації хім елементів. У будь-якому ландшафті є дефіцит елементів або надлишок, к / е призводять до хвороб. Знаючи особливості ландшафтів можна боротися з хворобами. Діяльність чол. призводить до зміни хім. умов середовища. Надлишок м.б. внаслідок забруднення.
Мікроелементози чол. - Ендемічні захворювання та синдроми при дефіциті, надлишку, дисбаланс мікроелементів.
Класифікація мікроелементозов людини (Келлера):
природні ендогенні - вроджені - в осн. мікроелементози матері; спадкові - патологія хромосом або генів;
природні екзогенні - викликаються дефіцитом, надлишком, і дисбалансом мікроелементів. Приурочені до опред. регіонам, супроводжуються аналог. ознаками у росл. і живий.;
техногенні - внаслідок пр-ой деят-ти осіб., хвороби та синдроми, викликані надлишком і дисбалансом мікроелементів; по сусідству з про-вом; в означає-му віддаленні від пр-ва за рахунок їх повітр. і вод. преноса (професійні, промислові, трансгенні).
ятрогенні - після інтенсивного лікування медикаментами (інгаляційні - через шкірні пори, аліментарні, перраральние).
4. Осн. етапи еволюції З. Періодизація історії географ. оболонки. Осн. палеогеографічні закономірності та їх геоекологічне значення
Осн. етапи еволюції Землі.
Історія З. вкл. дві великі одиниці - еону: кріптозой (катархей, архей, протерозой, ріфей і венд) вивчений погано і фанерозою (палеозой, мезозой, кайнозой).
Катархей (4,5-3,5 млрд.лн) - під метеоритної бомбардуванням з'являлися кратери, радіоактивний розпад привів до розігріву і розплавлення в-ва, призвело до гравітаційних змін надр. Важкі ел-ти концентрувалися в ядрі, легкі рухалися до поверхні - формую. кірка тв. в-ва - привчає. літосфера (тонка, без структур, нетривка, проривалася). Відбувалися майданні виявлення лав, активізувалася дегазація надр - формую. привчає. атмосфера (метан, аміак, водень, пари води, діоксид та оксид вуглецю). Конденсація парів д.б. привести до утворення привчає. гідросфери.
Внутр. ядро З. стало великим, щоб продукувати конвекційні потоки в мантії, відбувалося утворення вулкана-плутонічні структур (ядра консолідації). Під дією магмат. процесів відбувалася їх метаморфизация, повів. розмірів - утворилися перші протоконтіненти. Таким чином, відбулася зміна привчає. в-ва, що утворив планету, з виділенням з нього атмосфери, літосфери та гідросфери.
Життя на заході - краплі і скупчення «живого бульйону», поступово перетворювалися в сист., Здатні до зростання і повів. своєї маси за рахунок взаємодії з зовн. СР (Протобіонти). Доклеточний форми життя змінили клітинні (прокаріоти).
Архей (3,5-2,5 млрд.лн) - спок. період, З. кора одноманітна. У морях відкладалися мули. Життя - прокаріоти, зосереджена в море. Суша - 10-12 протоконтінентамі, в пріекватор. зоні, представлена ​​рівнинами. При зіткненні уламків протоматеріков - відбувалося складкоутворення, стиск і переплавлені, що повів. потужність кори. Атмосфера відновлювальна, щільна, t º +70 - +120. Вода в пароподібному стані.
Протерозою (2,5-1,7 млрд.лн). Початок фотосинтезу і формую. О ₂ атмосфери (не затримувався), початок тектогенезу плит і СОХНУВ. Синьо-зелені водорості поглинали СО _2, зниження парн. ефекту (виникло перше заледеніння), падіння глоб. t º (+4 - +10). Вода - перехід в рідку фазу, уменьш. щільності атмосфери. Протоконтіненти стали стійкі до впливу мантійних потоків, розколювалися зміщувалися в сторони. ≈ 2,2 млрд. років тому Про ₂ атмосфери став накопичуватися, геохімії. обстановка окислювальна, змінилися умови життя організмів - сталася мас. загибель прокаріотів.
Рифей (1,7-0,7 млрд.лн) - освіта Мегагеі, суперконтинент великий, щоб встояти під мантійними потоками, стався розкол. Утворилися лінійні западини, заповнювалися опадами. Близько 1 млрд. років тому материки зосередилися в полярній обл. і випробували заледеніння, перемістилися в низькі широти - встановився по зонах тепл. вологості. клімат. Платформи розташовувалися отн. високо над рівнем моря. Життя в морі - одноклітинні. Зміст О ₂ повів. (Не> першій%). Озон. екран був відсутній, суша млява. Материки піддавалися денудації.
Венд (0,7-0,5 млрд.лн) загальні Тектон. і клімат. ум. без змін. Прогинання околиць платформ, шельфові моря виходили за межі. Вирівнювання рельєфу материків Життя: перехід від одноклітинних до багатоклітинних (м'якотілі, без скелетів) - медузи, черви.
Палеозойська ера (570-235 млн.л): два Тектон. і геохіміч. циклу: Каледонія. (Кембрій, ордовик, силур) і герцинського (девон, карбон, перм). Починалися розколами материків і океанів розкриттям, зіткнення літопліт, складкоутворення, об'єднанням материків (С.полушаріе). Пд. півкуля материки об'єднані в суперматерик Гондвану. Атмосфера - переважання азоту, О ₂ мало (20-30% від сучасних.), СО більше збрешемо., Але скорочувалася до девону. Відбувалося накопичення карбонатів, вугілля. Процес фотосинтезу, відбувалося збагачення атмосфери О ₂ і формую. озон. екрану. Життя вийшла на сушу з-під «бромного гальма», з'явилися різноманітні форми. Макс. О ₂ було в позд. Ордовику і ран. Карбоні.
Кембрій (570-490 млн.л). Клімат тепліше (+20 - +28). З'явилися групи скелетних орг., Перші хребетні. Почався вихід на сушу.
Ордовик (490-435 млн.л). Поступове зближення північ. та зміщенням півд. материків в напрямку полюса. СР глоб. t º знизилася трохи, пізніше сталося похолодання, призвело до заледеніння. Др. платформи зазнали трансгресії. У шельфових морях сформир. потужні товщі вапняків і доломітів. Орг. світ - різноманітність, чисельність, розміри. Сущ. клас морск. безхребетних живий., коралові рифи. В кінці ордовика - мас. вимирання, зникла низка груп трилобітів, коралів. Морск. фауна скоротилася ≈ 10-15%, збіглося з похолоданням і заледенінням.
Силур (435-400 млн.л) поступово підвищується t º режиму (+18 - +22) з пониженням вмісту. О ₂ в атмосфері. Зближувалися материки С. півкулі, активізація Тектон. рухів, процес дегазації надр. Орг. світ після вимирання відновив, перевищив рівень біорізноманіття. Широке поширення раковини і коралові форми. Ріфообразованіе, перші риби. Кінець силуру - поява перших сухопутних рослин - псилофітів, судинних-трав'янистих рослин, але життя ще зосереджена у морі та на узбережжі. Частини платформ зайняті шельфовими морями, в них карбонатонакопленіе.
Девон (400-345 млн. років). Тект. подія - завершення каледонской складчастості, освіта єдиний. материка Еврамерікі. При зіткненні - утворилися розломи, призвело до активізації вулканізму, посилилася дегазація надр, зростання СВ і парн. ефекту, і підвищення глоб. t º (+28 - +30). В океані сущ. розвинена життя, відбулося різке зростання О _2, сформувався озон. екран, знизивши СФ. опромінення. Зв'язування СО спричинило зниження глоб. t º. Біота стала розвиватися з великими темпами - це був «вік риб». З'явилися форми панцирних, хрящових, кісткових, кистеперих риб, корали. На суші сформир. флора, в кінці століття ліс. Настільки швидкий розвиток орг. світу призвело до поширення HS зараженню моркс. глибин призвело до мас. вимирання морск. фауни. У СР і позд. девоні Гондвана знову змістилася на південь.
Карбон (345 - 280 млн.л). Почався як спок. тепле (+24 - +26) час, з розвитком трансгресій на платформах. Висока конц. О ₂ і СО. Розвивалися лісу, орг. світ суші: земноводні, комахи (гігант. форми). У сірий. карбону з'явилися плазуни. У СР і позд. карбоні слабшав парн. ефект, середовищ. t º +16 - +18. Скорочувалися розміри шельф. морів. Наслідком цього було заледеніння (Австралія, Антарктида, Індостан, Пд. Америка, Африка, Аравія). Але більша частина материків була в пріекваторн. поясі мала вологості. стежок. клімат. Посилилися t º-е контрасти, проявилася циклонічна діяльність. У позд. відбулося об'єднання Лавразія і Гондвани = Пангея. У зоні зіткнення - герцинськие гірничо-складчасті споруди Захід. Європи.
Перм (280 - 235 млн.л). Продовжувалося обледеніння в близи півд. полюса і горотворення в Уральському і Аппалачінском поясах. На платформах - регресії. Денудація горн. споруд. При величезному розмірі материка Пангеї, наявності високогірних склад. поясів - заважало проникненню вологості. повітр. мас у всередину континенту. Призвело до розвитку великих пустель, зникли вологолюбні (хвощеобразние і т.д.) форми життя. У системат. група сталося мас. вимирання, залишилися менше круп. види, що займають більше скромні місця в екосистему. Вивільнені еколог. ніші зайняли більш високоорганізовані групи: голонасінні та плазуни.
Панування пустелі. просторів і лагунних басейнів, де відбувалося осадження солей, не сприяло актив. протіканню фотосинтезу. У Пермі. періоді різко скоротилося кількість О ₂ - до 30% від збрешемо. рівня. Скорочення біопродуктивності і, інтенсивності зв'язування СО, призвело до зростання його вмісту в атмосфері і посиленню парн. ефекту. За перм. період глоб. t ° підвищилася з +16 до +20. В кінці Пермі - найбільше мас. вимирання (96% видів морск. живіт). Вимирання охопило ряд груп кишково-порожнинних та ін морск. безхребетних, зникли трилобіти. Сухопутна флора і фауна постраждали менше.
Причини (можливі): падіння глоб. t ° на неск-ко градусів, зменшення прозорості атмосфери при падінні астероїда чи катастроф. прояві, вулканізму. Або загальне погіршення умов життя (зниження содерж.О _2, похолодання, аридизації). Але вимирання торкнулося в осн. морск. фауну.
Мезозой. і кайнозой. ери виділені за біостратегіческому критерієм: їх розділяє клімат. катастрофа і мас. вимирання. У геотектон. відношенні мезозой і кайнозой утворюють Альпійський цикл (існування і розпад Пангеї; розкриття збрешемо. Атлант. та Інд. океанів з новим зіткненням уламків Пангеї, призвело до формир. Альпійсько-Гімалайського горн. пояса і збрешемо. материків.
Тріасовий (235-185 млн.л) на всіх материках Пангеї були піднесені пустельні рівнини, сприяла висока глоб. t ° (+20- +22) і низький вміст О ₂ (20-30% збрешемо. кол-ва). Слабкий розвиток вирощує. покриву і отн. ТЕКТ. стабілізація сприяли швидкому руйнуванню герцинських горн. споруд та вирівнювання рельєфу - рез-т формир. мезозой. глоб. пенеплена. З сер. тріасу ситуація почала змінюватися. Мантійні потоки, які підняли рівнини Пангеї та призвели до глоб. регресії, зламали Пангею. На початку тріасу стався розкол, що призвів до відділення Лавразія від Гондвани і розкриттю широтно-орієнтованого океану Тетіс. Розкол і рифтогенезом супроводжувався великими лавовими виливами на Сибір. платформі і Індостані, м / ду ними пройшов розкол. У тріасі розпад Пангеї сприяв зволож. клімату внутрішньоматерикових р-ів, у позд. тріасі вологості. стежок. ландшафти стали витісняти пустельні. У раст-і суші переважали саговники і гінгковие. Живіт. світ - групи плазунів. Сер. тріасу - поява перших динозаврів - групи, яка досягла в мезозої розквіту і панування як, на суші, так і в морі. У кінці тріасу з'явилися перші ссавці. Морск. фауна відрізнялася від пермської меншою різноманітністю. Значного поширення костистих риб. У кінці тріасу знову мас. вимирання.
Юрський (185-132 млн.л). Тривав розкол Пангеї, розширення Північно-Атлант. океану і Тетіса; почалося відділення Юж.Амерікі від Африки. У позд. юре розколовся і послід. залишок Гондвани: відбулося відділення від Африки Індостану, Австралії, Антарктиди і розкриття Інд. океану. Континентальні літосферні плити отн. легко підминали під себе океан-ті, і розколи протікали порівняно спок-о.
Символіку. розмірів материків різко змінило клімат - вологий., але високий t °-й фон зберігся. У ран. юре було недовге (з пониженням глоб. t ° до + 16 °) похолодання. Надалі на більшій частині материків встановився теплий вологості. клімат (пор. t ° +24- +27). Лише поблизу С. полюса клімат був поміркований. з середовищ, t ° +10 - +16.
У юре відбувся різкий стрибок від.разнообразія і біопродуктивності; панівним типом ландшафту стали стежок. і субтроп. ліси і савани. На значних тер. - Вугленакопичення і формую. каолінітові кор вивітрювання. Вибране. зв'язування СО та збагачення атмосфери О _2. Протягом юри утримуючі. О ₂ повів. з 30% до 130% від збрешемо. кол-ва.
Теплий вологості. клімат, створив благопр. умови для розвитку сухопутної флори і фауни. Наземна раст-ть - різноманітні голонасінні, папороті і більше ін види. На суші з'явилися гігант. живіт. - Травоїдні динозаври (бронтозаври тощо) і хижі динозаври (цератозавр, аллозавр), літаючі хребетні птерозаврів і що відбулися від дрібних. динозаврів птиці. У морі набули поширення круп. рептилії, такі як іхтіозаври і плезіозаври, головоногі молюски.
Крейдяний (132-66 млн.л) розростання океан. западин Атлант. та Інд. океанів і скорочення площ Тихого океану і Тетіс. Зіткнення Сибір. платформи, що входила до складу Євразії, з сист. мікроконтиненту призвело до утворення тваринний брилових споруд Верхояноколимкойй області та Чукотсько-Катазіатского вулканічного поясу. В кінці крейда. періоду в північ. частини Тихого океану відбулося зіткнення Євразії і Північно-Американської плити; почалося формир. Північно-Американських Кордильєр. У Пд. півкулі тривало розбіжність уламків Гондвани. Інтенсивно скорочувався Тетіс. Протягом крейда. періоду зберігалося високе утримуючі. Про ₂ (у ран. Крейди - в 1,5 рази більше збрешемо., В позд. Крейди відбулося скорочення до 90% збрешемо. Рівня) і СО (більше збрешемо.). Клімат. умови істотно не змінилися; глоб. СР t ° близька до +20. На платформах тривали великі трансгресії.
У тепл. вологості. кліматі, при високому содер. О ₂ і СО, високими темпами йшла еволюція орг. світу. На суші поширення покритонасінних рослин, у т.ч. магнолій, лаврів, дубів, що витісняють папороті і приміт. голонасінні. Тривав розквіт рептилій, в т.ч. гиганські растітел'ноядних і хижих динозаврів. З'явилися великі літаючі ящери. Збільшувалася від.разнообразіе ссавців і птахів. Еколог. ніші, були зайняті плазунами.
Кінець мелa - найбільша космич. катастрофа - мас. вимирання морск. і сухопутних видів. Це створило передумови для зміни складу флори і фауни. Катастрофа була викликана падінням великих космич. тел - астероїдів або комет. Стався викид аерозолю що призвело до зменшення освітленості поверхні З. Настає темрява, зниження t ° 6-9, призвело до мас. загибелі живіт. і рослин. Термічний кoнтpacт м / ду остиглими материками і менш остиглими океанами викликав урагани величезної сили. Динозаври не могли пережити таку катастрофу. Припинили існування всі види круп. наземних плазунів. Катастрофа була миттєвою в геолог. масштабі часу. Після неї, в палеогені, не було суттєвих змін ні тект.режім, ні газовий склад атмосфери, ні клімат.
Глоб. поширений тепл.влаж. клімат початку палеогену сприяв швидкому відновленню біопродуктивності за рахунок нових, більш високоорганізованих гpyпп - покритонасінних і ссавців.
Загальні особ. кайнозойської ери - у пізню. крейди відбувалося подальше розсування континентів, зсув було направлено від низьких широт до високих. Передумови для похолодання, з уповільненням темпів дегазації нeдp. Незважаючи на значні масштаби гороутворення і вулканізму в ході зіткнення півд. і північ. материків при завершенні Альпійського геотект. циклу, содер. СО в атмосфері протягом кайнозою знижувався.
Внаслідок глоб. похолодання клімату відбувалося зниження загальної біопродуктивності. біосфери за рахунок скорочення площі найбільш складних і багатих формами життя вологості. екватор. та стежок. ландшафтів. Через похолодання клімату зменшувалася випаровування з морських поверхонь і випадання атмосф. опадів на континентах. Горн. хребти створювали перешкоди для проникнення вологості. повітр. мас в внутріконінентальние р-ни. Наявність високоорганізованих жизн. форм і суворі умови їх сущ-я посилили відбір і прискорили еволюцію. Внаслідок розколу Пангеї орг. світ материків в кайнозої розвивався значною мірою відокремлено. При цьому масштаби змін як клімат. умов, так і орг. світу збільшувалися від тропіків до полюсів. Кількість О ₂ в ранньому і порівн. палеогені скоротилося ≈ до 80% збрешемо. У позд. палеогені кол-во О ₂ повів. до збрешемо. рівня.
Палеогеіовий (66-25 млн.л) відн. спок. період. На більшій частині З. домінував тепл. вологості. клімат. Мали розвиток морські трансгресії. На матер. платформах зберігався вирівняний рельєф глоб. мезозої. пенеплена. На початку ран. палеогену Гренландія відокремилася від С. Америки. Збільшилася ширина Атлант. океану і скоротилася ширина Тихого океану. Продовжувалося горотворення на Тихоокеанському узбережжі С. і Ю. Америки. Індостан, Аравія і Африка зближувалися з Євразією, і в позд. палеогені почався процес зіткнення Індостанської і Євроазіатської літосферних плит, із закриттям океану Тетіс. Антарктида змістилася на південь і потрапила в Пд. полярну область, а Австралія змістилася на північ і наблизилася до Євроазіатської плиті.
Зниження t ° в палеогені відбувалося неравнoмepнo. Вона досить різко знижувалася до +14 - +16 і знову підвищувалася до +20 - +21. Це була найбільш тепла епоха в кайнозої, не було чіткої клімат. зональності, а стежок. види проникли навіть у високі широти. З'явився протоку м / ду Австралією і Антарктидою, в рез-ті чого склалося круговий течія в Пд. півкулі. Це обособил Антарктиду в клімат. відношенні і сприяло її охолодження.
Розташування материків до кінця палеогену вже в загальних рисах відповідало збрешемо., Але ще не було Альпійсько-Гімалайського горн.пояса і збереглися фрагменти океану Тетіс. Тиск півд. платформ на євроазійському плиту сприяло її підняття, на ній встановився континентальний режим.
Розвиток орг. світу в швидке заселення ссавцями і птахами екол. ніш, звільнених після катастроф. вимирання в кінці мезозою. З приміт. ссавців мезозою сформир. всі сущ-ие в даний час загони цього класу. Відокремлено розвивалася фауна Австралії, де сумчасті ссавці заселили всі придатні для даного класу екол. ніші. У дещо меншою мірою ізоляція позначилася на фауні Ю. Америки де в палеогені поширювалися приміт. млекопит-е.
Неогеновий (25-1,8 млн.л) був часом актив. підняття горн.сооруженій Альпійсько-Гімалайського пояса. Тиск з боку юж.платформ позначилося на стан Євроазіатської плити, де пожвавилися руху за стародавніми розламах. Відбулося відродження горн.сооруженій Vрала, Алтаю, Саян, Казах. мелкосопочника, підняття Сибір. платформи. Під тиском Африканської і Аравійської плит зазнали підняття низькогір'я і середньогір'я герцинської Європи; на Руській платформі утворився ряд валоподiбну, височин: Придніпровська, Середньоросійська, Приволзька. На Кавказі, в Карпатах, Альпах проявлявся вулканізм. Підняття горн.сооруженій Кавказу, Іранського нагір'я. З'явилися Середземне, Чорне та Каспійське моря. У ран. неогені Тетіс поділявся на Пд басейн - Середземне море і Північ. басейн представляв собою озеро-море від Середньодунайської низовини до Аральської улоговини. У кінці міоцену висохла велика частина Ceвер. басейну, а в Пд. басейні відбувалося перекриття Гібралтару, падіння рівня на неск-ко сотень метрів і накопичення на дні товщі солей. Надалі Середземне, Чорне та Каспійське моря багаторазово з'єднувалися з МО і знову відокремлювалися від нього. Глоб. t ° підвищувалася до +18, але потім похолодання відновилося. Продовжувалося зниження глоб. t ° і повів. t °-х контрастів. Почалося обледеніння Антарктиди. У позд. неогені з'явилися горн. льодовики і плавучі льоди в С. Льодовитому океані.
Зростання Альпійсько-Гімалайського поясу гір відділив С. Євразію від стежок. повітряних мас, спричинило скорочення зволожений. і похолодання клімату. Флора і фауна більш схожа з збрешемо. степовий. Одночасно в північ. частини С. Євразії з зростанням континентальності і похолоданням клімату відбувалося збіднення складу лісів за рахунок випадання теплолюбних видів, призвело до утворення тайговій рослинності з дуже бідним видовим складом і низько. біопродуктивністю.
Межі пр. зон вже були близькі до збрешемо., Але клімат. умови і склад вирощує. в межах зон ще суттєво відрізнялися від збрешемо. Клімат був значно м'якшим і у флорі були представлені теплолюбні види.
У неогені відбулося значить. зміна складу живий. світу. У Євразії з'явилися і означає. поширення представники таких груп, як антилопи, олені, бики, кабани, борсуки, ведмеді, гієни, людиноподібні мавпи. У помірних і високих широтах відбувалося подальше похолодання. У самому кінці неогену мала місце глоб. регресія і підняття материкових платформ.
Четвертинний (1,8 млн. лн - нині) зробив найбільший вплив на збрешемо. сост. географ. оболонки.
Загальні питання розвитку природи, в четвертинному пepіoде. Становлення осн. рис збрешемо. природи відбувалося протягом багатьох мільйонів років, тобто почалася задовго до четвертинного періоду. Пр. процес у четвертіч. періоді включав (по К. К. Маркову) дві осн. тенденції: похолодання і ритмічні зміни пр.ср.. Четвер.період був іскточітел'но багатий різкими і швидко відбувалися змінами стану пр СР Найважливіші події бьлі пов'язані з чергуванням льодовикових і міжльодовикових епох, що викликало великі трансгресії і регресії МО, чергування вологості. і сухих епох в аридних регіонах. В рез-ті в четвер. час відбулося значне ускладнення географ. оболонки: утворилися нові пр. зони, більш різко виражений характер придбали зональність і провінційні відмінності. Суворі й мінливі пр. умови чверт. часу сприяли подальшому - прискоренню темпів біолог. еволюції і антропогенезу.
Чверт. період відрізняється від попередніх значно меншою тривалістю. Виділяються три розділи: еоплейстоцен (дольодовикові), плейстоцен (чергування льодовикових і міжльодовикових епох), голоцен (післяльодовиковий).
Підрозділи четвертинного періоду.
Еоплейстоцен (1,8-0,75 млн.л). Події цього часу створили передумови для розвитку в ран., Середовищ. і позд. еоплейстоцене великих материкових зледенінь. Підняття суші, і опускання дна океанів призвели до регресії, осушенню частини шельфу. Ряд горн.сооруженій збільшили висоту на сотні метрів.
У середовищ. і позд. еоплейстоцене коливання клімату відбувалися на фоні тенденції до похолодання і аридизації, що призвело до розвитку в Поволжі і Прикам'ї лісостепових, а південніше - степових і полупустинниx ландшафтів.
Ран. плейсmоцен (750-460 тис.л) найбільш вивчений у басейні Дону, в Білорусії та Прибалтиці, у складі його виділяється два надгорізонту: Вільнюський і Білоруський. Кожен з цих надгорізонту вкл. по три горизонти. Ніж.надгорізонт вважається дольодовиковий; верхній вкл. два льодовикових: донський і Окський, колективні міжльодовикових Біловезькою горизонтом. У ран. плейстоцені достовірно встановлено, морени двох зледенінь. Раст-ть була представлена ​​широколистяно-змішаними лісами з участю бука і граба. Перигляціальних флори ран. плейстоцену, так само як середовищ. і позд., носили тyндролесостепной характер: трав'янисті і полинно-мареві угруповання з фрагментами деревної вирощує. на схилах півд. експозицій. Особ. флори - присутність поряд з хвойними (сосною і ялиною) і липи.
СР плейстоцен (460-120 тис.л). Розпочався Лихвинські межледнuковьем. Виділяються два клімат. оптимуму й розділяє їх прохолодна фаза. Дніпровське заледеніння вважалося максимальним. Клімат вивчений слабко. Одинцовському межледнuковье було отн. коротким і прохолодним. Московське заледеніння.
Позд. плейсmоцен. Розпочався Микулинський межледнuковьем. Клімат. ум. змінювалися плавно, з поступовим переходом від льодовикових до оптимуму і назад. Росли широколистяні ліси. Була відсутня зона тундри. Біле море повідомлялося з Балтійським ч / з широкий протоку. Калінінське заледеніння період «безледного Валдаю», вкл дві фази похолодання і дві - потепління, коли росли смерекові ліси. Ленінградське межледнuковье. Було холодним. Три клімат. оптимуму під час к / х зростали ялицево-березові ліси і рідколісся северотаежного типу. Осташковському заледеніння - до 5 фаз. Суворі перигляціальних умови. Були тундростепі і тундролесостепі за участю карликової берези. Голоцен. (Послед. 10 тис років)
Деякі загальні палеогеографічні закономірності
В історії розвитку географ. оболонки простежується еволюційна спрямованість цього процесу. При цьому на ран. етапі (Протоген) геосфери (атмосфера, гідросфера, літосфера, біосфера) виділилися з первинного в-ва З. і поступово придбали складу, за умовами існування життя і міграції хім. ел-в отн. схожий з збрешемо. На більш позд. етапі (в неоген) відбувалося їх взаємодія і взаємопов'язане, циклічний розвиток геосфер, що мало наслідком ускладнення їх внутрішньої структури. У ролі провідних факторів еволюції всіх геосфер виступали внутрішні (тектонічні) процеси, що відбувалися в надрах З., а також зовнішні по відношенню до З. (космічні) впливу.
Космічна програма. фактори відігравали найбільш істотну роль на ран. етапах її розвитку, коли відбувалося формир. планети з вихідної космич. матерії. Після того як їх вплив став істотно послаблюватися атмосферою, космич. фактори, залишаючись досить значимими, ускладнювали картину, перш за все, біологічної еволюції. Практично доведено, що падіння великого метеорита на рубежі мезозойської і кайнозойської ери призвело до мас. вимирання низки системат. груп, що істотно змінило загальний хід еволюції орг. світу. Передбачається, що й інші мас. вимирання могли відбуватися при подібних подіях.
Зміни розташування океанів і материків, їх геолог. будови, рельєфу і ландшафтів, складу атмосфери, ростить. і живий. світу були тісно пов'язані м / ду собою. В історії З. чергувалися епохи теплого вологості. клімату з нечітко вираженою широтною зональністю, і більш прохолодні з зональністю в тій чи іншій мірі близькою до збрешемо.; епохи розкриття та закриття океанів; епохи розквіту і занепаду органічного життя. Цикли розвитку геосфер не зводилися до повторення подій. Після кожного наступного циклу в тій чи іншій мірі зберігалися сліди більш ранніх циклів, виражені в геолог. будову і рельєф, склад і будову атмосфери та гідросфери, в орг. світі. Циклічність провідного чинника еволюції планети - ТЕКТ. процесів - позначалася на рельєфі, на інтенсивності дегазації надр і склад атмосфери, і через це - на умовах життя.
У періоди розкриття океанічних западин їх обсяги зменшувалися внаслідок розростання СОХНУВ, що призводило до обміління океанів, води к / х як би «вихлюпувалися» на континенти. Це тягло за собою глоб. трансгресії і абсолютне переважання площі моря над площею суші. Активність висхідних мантійних потоків сприяла дегазації надр, надходженню в атмосферу великих кол-в СВ і посилення парн. ефекту. Цьому ж сприяло повів. вмісту в атмосфері водяної пари в епохи. У результаті при глоб. трансгресія відбувалося повсюдне потепління, пом'якшення і зволоження клімату. Панування теплого вологості. клімату сприяло швидкому вирівнюванню рельєфу з утворенням великих рівнин. Все це створювало передумови для розквіту різноманітних форм життя, підвищення біопродуктивності і біорізноманіття.
У міру розростання океанів виснажувалися джерела енергії ТЕКТ. процесів, слабшали висхідні потоки мантійних в-ва, сповільнювалися темпи дегазації надр і надходження в атмосферу СО. СОХНУВ скорочувалися в розмірах, схили їх ставали крутіше, що тягло за собою збільшення обсягів океанічних западин, глоб. регресії і отн. збільшення площі суші. На завершальних стадіях Геотектонічні циклів зіткнення материків приводили до закриття океанів і освіти гірничо-складчастих поясів, що з'єднують окремі материкові плити в єдині континенти і суперконтиненти.
Наслідком усього цього були ослаблення парн. ефекту, загальне похолодання і повів. ступеня континентальності клімату і погіршення умов життя. Коли великі материки виявлялися в низьких широтах, відбувалася їх аридизації, якщо ж вони потрапляли в полярні райони, то розвивалися покривні заледеніння.

5. Сучасні. глоб. еколог. криза, його зміст і перспективи вирішення. Зміст збрешемо. етапу охорони навколишнього середовища
Середньовічна Європа зіткнулася з екол. кризою в XIII-XIV ст., коли були вичерпані ресурси екстенсивного розвитку («велике корчування» Європ. лісів і розорювання земель, зростання міст як центрів ремісничого пр-ва в XI-XIII ст.). Аграрне перенаселення сприяло мас. відтоку населення в міста. Зростання міст стримувався кріпосними стінами, що вело до високої скупченості насел. і, в силу антисанітарних умов, сприяло розвитку епідемій. Загострення боротьби за ресурси вилилося в численні війни та смути позд. середньовіччя. Виходом їх цієї кризи стали: приплив ресурсів з інших материків, промислова революція, яка призвела до формир. індустрі. суспільства. Індустріалізація, різко підвищивши пр-сть праці і прискоривши розвиток товариств, в той же час стала причиною багатьох соціально-економічними. і екол. проблем. Загострена боротьба за ресурси стала причиною двох світових і численних локальних війн, гонки озброєнь. Прискорене індустріальний розвиток, значною мірою стимулювали військовим протистоянням, призвело до збрешемо. еколог. кризі та етапу охорони ОС як спробу його дозволу.
Міжнародна охр. пр. тісно пов'язана з громадською. Роль: в об'єднанні зусиль різних держав для вирішення глоб. та регіон. еколог. проблем Розробка, укладання та реалізація угод, спрямованих на скорочення атм. викидів, охр. озон. шару, сохр. біолог. ресурсів морів і т.д.
Сучасні. етап природ-ия і охорони ОС почався на рубежі 1960-1970 рр.. Йому передував еколог. криза, найбільш гостро проявився в розвинених країнах Заходу в 1950-1960 рр.. і дещо пізніше в 1970-1980 рр.., в колишньому СРСР і соц. країнах.
Еколог. криза 1950-1980-х років. До проявів екол. кризи відносяться численні приклади катастроф. забруднення атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод, деградації грунтів і рослинності. Н-р, в 1952 р. від смогу в Лондоні за кілька днів померло 2500 чоловік. У США символами еколог. катастрофи стали р. Кьюяхога в м. Клівленд, яка наприкінці 1960-х років була настільки забруднена нафтопродуктами, що іноді горіла, і озеро Ері, де процеси евтрофікація, викликані попаданням орг. забруднень, прийняли такі масштаби, що, «воно стало вже занадто густим, щоб по ньому плавати, але ще дуже рідким, щоб його орати». У Токіо в 1973 р. було 328 днів зі смогом; дорожня поліція Токіо несла службу в кисневих масках, а на вулицях встановлювалися автомати з продажу порцій чистого повітря.
Про подібні явища в СРСР (високий рівень забруднення повітря промислових міст Уралу і Сибіру, ​​деградація грунтів і малих річок багатьох с / х районів, розливи нафти і забруднення підземних вод у районах нафтовидобутку, загибель Аральського моря та ін) громадськість дізналася пізніше, з перебудовної публіцистики кінця 1980-х років.
Майже у всіх країнах, які вступали у сучасний етап природокористування та охорони навколишнього середовища, прийняття та реалізації ефективних природоохоронних законів передували бурхливо протікали громадські дискусії, активні виступи науковців, громадськості (зелений рух). У багатьох випадках розвитку громадських рухів сприяли великомасштабні екологи. катастрофи і забруднення навколишнього середовища, про к / х ставало відомо: хвороба Мінамата і інші «екологічні захворювання» в Японії, аварія танкера «Торрі каньйон» у Великобританії, катастрофічний стан р. Рейн у ФРН, Великих озер в США, чорнобильська катастрофа в СРСР.
Зміст сучасного етапу охорони навколишнього середовища:
прийняття еф-х націон-х пріродоохр. законів і створення для їх реалізації відомств, Мінестерства, комітетів наділених повноваженнями контролю всіх компанентов ОС;
введення економ. мех-ма при-ия на основі принципу «забруднювач платить» Пр.ресурси, що використовуються для отримання продукції, повинні позначатися на її вартості;
введення на госуд. і межгосуд. рівнях еколог. стандартів на вихлопи автомобілів, на утриман. ЗР у повітрі, воді, грунті та продуктах і т.д;
міжнарод-е співробітництво у вирішенні глоб. проблем: парн. еф-та, охр. озон. шару, кислот. дежде - укладання і угод та контролю над їх виконанням, вкл. санкції за невиконання.
В рез-ті вжитих заходів ситуація покращилася, але досягається через перенесення гразних пр-в у країни «третього світу» де немає еколог. закон-ва, контролю, збрешемо. етап пр-ия і охорони ОС ще не настав.
6. Осн. рівні організації живих і біокостних систем. Здатність до підтримки гомеостазу, саморегуляції та еволюції, емерджентні властивості
Жива матерія являє собою високоупорядоченную, ієрархічно організовану суперсистему, що підрозділяється на ряд структурно-організаційних рівнів:
макромолекулярний - вивчає будову молекул, клітин, хім. склад, генетич. код і т.ін;
клітинний - вивчає клітини (прокаріотних, доядерние, еукаріотних, ядерний);
організменний - вивчає одноклеточ.і многоклеточ., здатність їх сущ-ия;
популяційно-видовий - вивчає популяції, вид, стать, вік, відносини внутрішньовидові;
біоценотіческій - рівень співтовариств всіх видів, насел-х ту чи іншу тер. або акваторію, закони міжвидових відносин;
біосферний - охоплює ниж. частину атмосфери, всю гідросферу, поверхня суші і верхні шари літосфери. Увімкнути. в себе живий. орг. взаємодіючі ін з ін, сост. єдину цілісну сист.
Кожен з цих рівнів може розглядатися як ієрархія більш простих рівнів. Н-р, можуть виділятися рівні клітинних органел, тканинний і органний серед багатоклітинних організмів, рівні екосистем і біомів.
Частини живий сист. будь-якого рівня об'єднуються в єдине ціле особливими зв'язками, які мають різну природу на різних рівнях.
Здатність до підтримки гомеостазу.
Від. гомеостаз. Всі живі системи здатні підтримувати отн. стабільність свого внутрішнього стану в умовах, к / е не бувають абсолютно постійними. Гомеостаз живих систем проявляє себе в надійності функціонування генетичних систем, сталості внутрішнього середовища клітини або багатоклітинного організму, в отн. стабільності осн. характеристик популяцій, біорізноманіття біоценозів, продуктивності надорганізменних біосистем, клімат. характеристик у біосфері і т.д.
Гомеостаз (гомеорез) - динамічне, збалансоване рівновагу м / ду її підсистемами і різноспрямованими процесами, реакціями на зовнішні впливи або отн. стабільний процес закономірних змін, що відбуваються в обмежених межах. Такі онтогенез індивіда, динаміка популяції, ряд сукцессіонного змін екосистеми.
Здатність до підтримки саморегуляції та еволюції.
Саморегуляція - здатність екосистем. до відновлення внутр. св-в і структур після припинення їсть. пр. або антропогенного зовн. впливу. Частина її - самоочищенням - їсть. руйнування забруднювача в середовищі, що відбуваються в рез-ті пр-х фіх.-хім. і біол. процесів.
Еволюція - наследумие зміни та їх відбір під впливом факторів середовища обумовлює генетта. адаптації, видоутворення і повів біорізноманіття. Якщо змінюються ум. життя, разнообр. видів забезпечує велику ймовірність сохр. життя за рахунок форм, відн. краще пристосованим до нов. вусів.
Емерджентні властивості виникнення при взаємодії 2 ^х або неск-х об'єктів або явищ - новий. св-в, не є сумою вихідних. «Ціле більше суми його частин».
Системна організованість виявляється на будь-якому рівні організації живих об'єктів: вірусів, макромолекул, органел клітини і т.д. Нові якості властиві також і інших систем - абіотичних і штучним. Досить порівняти властивості атома з властивостями елементарних частинок, або переконатися у відмінності автомобіля від купи частин для складання такого ж автомобіля. Але живі системи виявляють не тільки фізичні, хім. і кількісні характеристики: поряд з цим у них є й особливі, біологічні особливості організації.
Кожна біосистема входить як частина до складу біосистеми більш високого рівня - надсистеми. Ця ж біосистема складається з більш простих систем (підсистем), у чому виражається ієрархічність живої матерії.
7. Вчення про популяцію. Демографічний і генетичний склад популяцій. Територіальність і комунікативні механізми популяцій. Основні кількісні характеристики популяцій. Динаміка популяцій і її типи. Управління популяціями
Поняття про популяції. Сукупність особин, які мають спадковим подібністю морфологічних, фізіологічних і біохімічних особливостей, здатних до схрещування з утворенням плідного потомства, пристосованих до певних умов життя і які в природі певну область (ареал), називається виглядом. Види часто займають великий ареал, в межах якого особини розподілені нерівномірно, групами - популяціями. Цілісність виду підтримується зв'язками між популяціями.
Популяція - сукупність особин одного виду, здатних до самовідтворення, к / я довго існує в опред. частині ареалу щодо осторонь від інших сукупностей того ж виду. Контакти між особинами однієї популяції частіше, ніж між особинами різних популяцій.
Ареал - область розповсюдження, простір, на к / м популяція або вид в цілому є у протягом всієї своєї життєдіяльності. Ареал м.б. суцільним або розірваним, якщо м / ду його частинами виникають різні перешкоди (водні, орографічні та ін.)
Класифікація популяцій - різняться за розмірами і ступеня генетичної самостійності, тривалості існування, способу розмноження особин і т.д.
Популяції - мають ряд специф. св-в, к / е не властиві кожної окремої особини: чисельність, щільність, народжуваність, смертність, швидкість росту та ін Крім того, популяції властива певна організація: статева, вікова, генетична, просторова та інші структури.
Демографічний склад. - Упоряд. з статевої та вікової стр-ри популяцій.
Статева - співвідношення статей різної статі: первинне (при заплідненні), вторинне (при народженні), і третинне (в період розмноження). У популяціях зазвичай представлені особини двох статей. Як правило, при народженні чоловічих і жіночих особин буває приблизно порівну, хоча можливі відхилення. Н-р, у ссавців частіше частка самців підвищена. У так званих гаремних видів серед особин, що беруть участь у розмноженні, на кожного із самців доводиться кілька самок.
Вікова стр-ра - співвідношення особин різного віку. Відбиває інтенсивність розмноження, рівень смертності, скрость зміни поколінь. Фактори: - час досягнення підлог. зрілості; тривалість життя; тривалість періоду розмноження; частоти приплодом.
Генетичний склад популяцій - опред. мінливістю та різноманітністю генотипів. Згідно А.С. Серебровського вся сукупність генів популяції називається генофондом. Один і той же генотип в різних умовах здатний привести до появи розрізняються фенотипів. Чим більше популяція генетично різноманітна, тим вище її адаптивність, пластичність
Територіальність - всі особини і їхні групи мають індивідуальним або груповим простором, що виникають в рез-ті активного фіз.-хім. або поведінкового роз'єднання. Територіальність поєднується з агрегацією особин, к / я посилює конкуренцію м / ду індивідами, сприяє виживанню груп. Утворюються зграї, колонії стада і тд. Розрізняють: скупчений, випадкове, рівномірний, радіуси репродуктивної активності.
Комунікативні системи популяцій забезпечують обмін сигналами між членами популяції, за допомогою яких особини уникають небажаних зустрічей з конкурентом або небезпечним самцем або, навпаки, знаходять один одного при необхідності утворити зграю.
Кількісні характеристики. Осн. кількісні характеристики популяції - чисельність, щільність, біомаса, продукція та продуктивність. Абсолют. чисельність виражається в загальному, кількості особин популяції. Від. чисельність висловлюють в умовних одиницях, вона дозволяє стежити за динамікою чисельності або порівнювати її в різних популяціях. Щільність виражається в кількості особин, що припадають у середньому на одиницю площі або обсягу.
Важливою характеристикою є біомаса популяції. Приріст біомаси за одиницю часу називають продукцією. Урожай, або продуктивність, виражають у біомасі, виробленої популяцією за одиницю часу на одиниці площі.
Динаміка популяції - підтримка певної чисельності (щільності). Зміна чисельності залежить від цілого ряду факторів середовища - абіотичних, біотичних та антропогенних. Проте завжди можна виділити ключовий фактор, найбільш сильно впливає на народжуваність, смертність, міграцію особин і т.д.
Під народжуваністю опред. число нових особин (виражається в относ. або абсолют. показниках) в популяції, які народилися за якийсь проміжок часу, розраховане на певну кількість самок. Виділяється: макс. народжуваність - теоретічкі можлива в ідеальних умовах; еколог. народжуваність - приріст при факт. умовах середовища.
Смертність число особин, що загинули у популяції за 1 ^в часу з різних причин. Буває важливо розрізняти смертність зигот, ембріонів, дитинчат, самців і самок.
Виживання частка (%) тих, що вижили на опред. момент часу особин (яєць, зигот, ембріонів) від початкового числа.
Типи:
експонентний - чисельні-ть швидко повів. в благопри. усл.ОС;
мальтузіанський - спад чисельності. з-за голоду, епідемій і т.ін;
тип з поступовою стабілізацією - лонгістіческім зростанням, б. м / ду 1) і 2). Називається підтримуючої ємністю середовища.
циклічні коливання - підйоми і спади чисельності чергуються з певною періодичністю.

8. Вчення про біоценозі. Межі та Екотон, прикордонний ефект. Домінанти і едифікатори. Ярустность, трофічні рівні, ланцюги та мережі. Біорізноманіття та його чинники
Біоценоз - сукупність популяцій різних видів, що мешкають на певній тер. Рослинний компонент біоценозу - фітоценозів, тваринний - зооценозов, мікробний - мікробоцеоноз, грибів - мікоценоз.
Біотоп - однорідний. пр. життєвий простір зайнятий біоценозом, входять всі сфери. Масштаб від моховий купини, до населення цілих ланд-ів. Кордони не завжди чітко виражені.
Екотон - перехідна прикордонна смуга переходу 1 ^го біоценозу в ін, часто виділяють в окремий біоценоз, підвищений розмаїтість видів. Прикордонний ефект - тенденція до зростання. різноманітності і щільності живий. орг. на кордонах біоценозів. Виявляється чітко у зонах - ліс-луг, ліс-болото і тд.
Домінанти - переважні види, якщо 2-3 - сододомінанти. Едифікатори - вид будівельник, к / ї значно впливає на все.
Ярустность - види можуть по різному розподіляться в просторі відповідно до потреб і ум. місцеперебування. Ярустность - розчленованість біоценоцов по вертикалі. Ярус - спільно виростають гр. видів рослин, що розрізняють по висоті і положенню в біоценозі асиміляційних органів (листя, стебла, підземний. органи).
Лісовий. біоценоз: деревні, подпологовие, підлісок, підріст, трав'яно-чагарниковий, мохово-лишайниковий.
Трофічні рівні, ланцюги та мережі
Продуцентами - автотрофні організми (зелені рослини, фототрофні і хемотрофних бактерії), к / е створюють орг. в-во, використовуючи речовину і енергію неорг. природи. Вони грають роль входу в біоценоз потоків речовини та енергії з довкілля.
Консументи - організми гетеротрофного типу харчування, к / е харчуються за рахунок готових орг. в-в, синтезованих продуцентами або ін консументами. Так харчуються тварини, гриби, багато мікроорганізмів. Розрізняють консументів першого порядку (консументів-1), консументів другого порядку (консументів-2) і тд. Консументами-1 є рослиноїдні організми, консументами-2 - м'ясоїдні тварини, паразити. Як кенсументов-3 і більш високих порядків можуть виступати більше великі хижаки або паразити.
Редуценти - організми сапротрофного типу харчування. Розкладають тіла організмів, їх фрагменти і складні орг. в-ва до неорг. в-в або порівняно простіших органічних. До редуцентам відносяться різноманітні мікроорганізми, гриби.
Члени біоценозу, пов'язані потоками речовини та енергії (через харчування), складають харчовий ланцюг. Злаки поїдаються ховрахами, яких з'їдає лисиця; за рахунок лисиці харчуються гельмінти. Харчові ланцюги часто розгалужуються (ховрахами харчуються також світлий тхір, денні хижі птахи, специфічні гельмінти; злаки поїдаються багатьма копитними ссавцями і гризунами) - утворюються харчові мережі.
Харчові (трофічні) ланцюги та мережі є шляхами, по яких різноманітні поллютантами широко і далеко (завдяки мігруючим організмам) поширюються в ОС. Пестицид ДДТ, який застосовували фермери США, через трофічні ланцюги і мережі виявився в жировій тканині антарктичних пінгвінів. При цьому зміст полютантів може змінюватися в бік підвищення концентрації, оскільки багато організми мають властивості концентраторів: у плодових тілах шапинкових грибів вміст ртуті може бути в 30-550 разів вище, ніж у місцевому грунті.
Типи харчових ланцюгів: - пасовищні - на вершині стоять зел. раст.; - детритні - починається з відмерлих залишків.
Трофічні рівні - сукупність організмів об'єд-х одним типом харчування і займають опред. становище в харчового ланцюга (автотрофи, раст. отрута. живіт., хижаки, паразити хижаків)
Біорізноманіття - різноманітність видів, властивих будь-якої частини біосфери. Залежить від географ. положення біоценозів. Зазвичай розрізняють локальне, регіон. і глоб. біорізноманіття, хоча можна говорити про біорізноманіття будь-якого підрозділу біосфери: океану, моря, приливно-відливної зони, континенту, його певної зони, біома, ландшафту, біоценозу будь-якого рангу і т.д.
При оцінці біорізноманіття в екосистемах і спільнотах прийнято враховувати видове багатство і відносну чисельність видів. У більш широкому сенсі в поняття біорізноманіття має включатися також наявність організмів з різними типами харчування (хемотрофи, фототрофи та інші); кількість і розгалуженість трофічних ланцюгів і мереж; кількість трофічних рівнів і екол. ніш, розмаїтість біоценотичних зв'язків та їх кількість, що припадає на окремі популяції або на окрему особина; безліч конкурентів і різноманітні видові особливості, що дозволяють їм виживати, незважаючи на конкуренцію. У багатих біоценозах налічують тисячі і десятки тисяч видів. Це стежок. лісу, коралові рифи стежок. морів, естуарії річок, мангрові ліси, савани, оазиси в субтроп. пустелях. На 1 га стежок. лісів м.б. зустрінуте тільки дерев до 200 і більше різних видів.
9. Типи відносин в біоценозах (хижак - жертва і ін) та їх облік в практиці. Вчення про екол. нішах. Закон конкурентного виключення Г. Ф. Гаузе. Сукцесія та основні її типи
Типи відносин в біоценозах
Хижак - жертва: тварина-хижак використовує свою жертву як джерело живлення. Дуже рідко зустрічаються хижі рослини (росичка, венерина мухоловка) і грунтові гриби, що харчуються грунтовими нематодами. Сверххіщнік (тигр) здатний з'їсти слабшого хижака (вовка). Старіючого лева зазвичай вбивають і з'їдають гієни.
Паразит - господар: паразит використовує господаря як джерело їжі і місце постійного або тимчасового проживання. Розрізняються ектопаразити (кровоссальні двокрилі, кліщі, блохи, воші) і ендопаразити (гельмінти, бактерії). Сверхпаразіти паразитують на інших паразитів (наїзники - паразити кліщів). Паразитизм дуже широко розповсюджений у природі: близько 20% всіх біологічних видів належить до паразитів, форми паразитизму різноманітні. Гієни Африки нерідко забирають здобич у інших хижаків: леопарда, гепарда, гиенових собак.
Коменсалізм - один з видів отримує користь, не приносячи помітної шкоди іншому. Риби-прилипали використовують акулу як засіб пересування і джерело живлення (залишки жертв акули). Рослини-епіфіти поселяються на деревах. Укриття в бобрової норі знаходять дрібні ссавці, жаби, мокриці, жуки.
Мутуалізм - це взаємовигідна взаємодія різновидових організмів. Крайній варіант такої взаємодії - симбіоз якого життєздатність організмів знижена. Такі лишайники, жгутикові найпростіші в рубці жуйних ссавців.
Кооперація (співробітництво) корисна обом партнерам, але не обов'язкове. Дрібні чаплі розташовуються на носорогів і буйволах, скльовуючи ектопаразитів і покращуючи для себе огляд навколишнього середовища; злітаючи, вони дають сигнал носорогові про небезпеку.
Аменсалізм - одностороннє переважна вплив одного виду (хижака, паразита, конкурента) на особин іншого виду. Деякі рослини виділяють в ОС в-ва, що пригнічують інші рослини (алелопатія). Лотос індійський пригнічує лотос жовтий. Гієни в саванах Африки позбавляють видобутку гиенових собак.
Нейтралізм - відсутність відносин (вовк - капуста).
Конкуренція - взаємне обмеження виникає коли у 2 ^х видів збігаються еколог. умови проживання середовища.
Екологічні ніші
Введено Дж.Грінеллем і Ч. Елтоном. Еколог. ніша розуміється - сукупність факторів середовища, в межах до / го мешкає то чи інший вид організмів, його місце впріроде, в межах до / го дан. вид м. сущ-ть необмежено довго.
Закон конкурентного виключення Г. Ф. Гаузе.
Відповідно до закону конкурентного виключення Г. Ф. Гаузе два різновидових популяції, конкуруючі з-за одного і того ж ресурсу (ресурсів), не можуть довго існувати спільно. З часом відбудеться вимирання одного з них, або популяції проявлять деякі біологічні відмінності у використанні ресурсів середовища, що дозволить їм знизити напруженість конкуренції.
Сукцесія - послідовна зміна біоценозів, виражена в зміні видового складу і структури спільноти. Послідовний ряд змінюють ін ін в сукцесії спільнот називається сукцессіонного серією.
Природні сукцесії відбуваються під дією природних причин, не пов'язаних з діяльністю людини. Антропогенні сукцесії зумовлені діяльністю людини. У залежності від початкового стану субстрату, на якому розвивається сукцесія, розрізняють первинні і вторинні сукцесії. Первинні сукцесії розвиваються на субстраті, не зайнятому живими організмами. Вторинні сукцесії відбуваються на місці вже існуючих біоценозів.

10. Вчення про екосистеми. Типологія екосистем. Кругообіг речовини, потоки енергії та інформації в екосистемах. Еколог. піраміди. Продуктивність екосистем
Будь-який біоценоз взаємодіє з факторами фізико-хім. середовища. Екосистема поєднує е собі біоценоз і біотоп (А. Тенслі). В. Н. Сукачов запропонував поняття - біогеоценоз. В екосистемі потоками речовини та енергії об'єднуються в єдине ціле всі складові частини біоценозу, включаючи трофічні рівні, а також грунт, грунт, води і частина атмосфери.
Межі екосистем звичайно в такій же мірі визначені або умовні. Найбільша екосистема нашої планети - біосфера. У ній розрізняють окремі біоми - круп. екосистеми, що займають ландшафтну зону, висотний пояс у горах або острів. Для земної кулі зазвичай називають кілька десятків осн. біомів, при необхідності кількість виділених біомів м.б. збільшено. У масштабах одного материка м.б. виділено кілька сот екосистем різних типів. У межах кожного типу виділяються екосистем, біоценозів або фітоценозів можна знайти безліч варіантів. Кожен конкретний біоценоз володіє своїми індивідуальними особливостями. Можливо виділення екосистеми лісової калюжки або екосистеми в масштабі організму жуйного ссавця.
Кругообіг речовини, потоки енергії та інформації в екосистемах. Трофі. рівні, харчові ланцюги та мережі біоценозів представляють собою ланки потоків речовини та енергії, які об'єднують підсистеми екосистем в єдине ціле. Енергія Сонця в основному і забезпечує діяльність живих систем біосфери.
Енергія сонячного світла і хім. перетворень, яку видобувають фотосінтетікамі і хемосинтетики з неорг. природи, переходить з одного трофі. рівня на ін з великими втратами. Н-р, раст.ядние тварини повністю не з'їдають всю росл. масу, т.м. як і хижаки зазвичай не знищують повністю популяції своїх жертв. Частина біомаси будь-якій популяції йде на життєдіяльність організмів (ріст, розвиток, розмноження, пошуки їжі), акумулюється в тілі багаторічних організмів і на наступний троф.уровень потрапляє (акумулюється в тілах організмів) від 1 до 10% від запланованого, енергії на попередньому рівні . Потоки енергії в екосистемах подібні пересихаючі річках і поступово губляться в просторі екосистеми.
Вся сукупність організмів, що живуть за рахунок енергії Сонця, називається фотобіосом. Організми, що використовують хім. енергію, складають хемобіос.
У харчових об'єктах поєднуються енергія і в-во, необхідні для життєдіяльності біосистем. Однак для кращого розуміння цього процесу корисно розглядати потоки енергії і речовини порізно. Одне з своєрідностей потоків речовини - їх часткова замкнутість (циклічність). У екосистемах діють біогеохімічні цикли (за Вернадським), які об'єднують живу частину екосистеми (біоценоз) з неорг.
У наземних екосистемах хім. в-ва витягуються органами рослин з ОС і входять до складу їхніх тіл. Частина рослинної маси (менше 10%) споживається консументами, решта (понад 90%) надходить в детриту харчові ланцюги - це опад (листя, гілки, пелюстки квітів і т.д.), сухостій, хмиз, ганчір'я трав, к / е піддаються щодо повільного розкладання завдяки діяльності редуцентов. Продукти життєдіяльності продуцентів, консументів і редуцентів (вода, гази, неорг. Та отн. Прості орг. Речовини) виявляються у зовнішньому середовищі і знову можуть бути залучені в круговерть речовини.
Фітомаса суші оновлюється в порівн. кожні 14 років. У лісах швидкість кругообігу в-в отн. нижче (дерева живуть десятки і сотні років), ніж у лучних спільнотах. Ще швидше кругообіг в-ва відбувається в морських екосистемах, де серед продуцентів велика частка фотосинтезуючих бактерій і одноклітинних водоростей з дуже коротким життєвим циклом. Біомаса МО оновлюється в середньому за 33 дні, а фітомаса - за 1 день.
Інформаційні процеси екосистем поки що вивчені недостатньо. У кожної клітини і багатоклітинного організму свої інформаційні системи, серед яких важливе місце займають нуклеїнові кислоти. Популяції мають свої інформаційні системи: це їх генофонд, комунікативні системи. Біоценози та екосистеми включають в себе інформаційні системи популяцій, а також мають інформаційні системи свого рівня.
Палеонтолог і палеоекології пізнає і реконструює екосистеми минулих геолог. епох, витягуючи і "прочитуючи" інформацію копалин відкладень. Н-р, амер. вчені витягли зі шлунка викопної мухи, що чудово збереглася у шматку бурштину віком 40 млн.л, життєздатні спори бактерій. Зразок надав можливість встановити: вік знахідки, будова ДНК викопної мухи і суперечка бактерії; бульбашки повітря в бурштині дозволяють уточнити склад атмосфери того часу.
Продуктивність екосистем. Важливе значення має біолог. продуктивність їсть. і спокуса. екосистем, к / я складається з продуктивності місцевих популяцій. Продуктивність продуцентів (рослин) назив. первинної, продуктивність консументів - вторинною. Новостворена продукція біомаси за вирахуванням витрат на життєдіяльність називається чистою продукцією. Чистий первинна продук-ть (ПВП), що виражається в кількості рослинної біомаси, знову створеної на одиниці площі в одиницю часу. Зазвичай використовуються значення повітряно-сухої біомаси.
ЧПП екосистем тундри становить 0,1-0,5 т / га в рік; в широколистяних лісах помірних широт вона варіюється від 0,9 до 2, в дощових лісах - від 6 до 50 т / га. Чистий вторинна продуктивність (продуктивність тварин) менше ніж ПВП на 1 - 2 порядки.
Продуктивність біоценозів залежить від кол-ва сонячної енергії, к / е приходить в екосистему, тривалості вегетаційного сезону, забезпеченості водою та поживними речовинами і деяких інших факторів, включаючи антропогенні.
11. Особливості екосистем різних типів: наземних, водних, зональних (біомів), висотних, антропогенних. Динаміка і отн. гомеостаз екосистем. Еколог. русла. Клімаксное і вторинні екосистеми. Стійкість екосистем
Екосистем. прийнято розділяти на естест. і антропогенні. Природн. діляться на наземні і водні. Наземних екосистем. входять до складу біосфери. Кліматично зумовлені великі сукупності екосистем зв. біома. Це макросистема, сукупність екосистем, тісно пов'язаних клімат. умовами, потоками енергії, кругообігом речовин, міграцією організмів і типом рослинності.
Осн. типи біомів - це пустельні, трав'янисті і лісові. Кожній екосистемі притаманні свої типові співтовариства рослин, тварин і редуцентів, к / е пристосовані до опред. клімат. умов. Середовищ / рік кількість опадів, середовищ / рік температура і їх коливання протягом року - осн. фактори, к / е формують спільноти пустель, лугів та лісів у стежок., помірних і полярних широтах. Важливими чинниками також є: циркуляція повітря, розподіл сонячного світла, сезонність клімату, висота і орієнтація гір, гідродинаміка вод.
Наземні формації в основному визначаються рослинністю, так як рослини найтіснішим чином залежать від клімату, і саме вони утворюють основну частину біомаси. Лімітуючим фактором, формую. її характер на більшій частині З., є кількість опадів.
У пустелі. Тут росте бідна, розріджена, низькоросла рослинність.
Трав'янисті екосистеми приурочені до регіонів, де середовищ / рік кількість опадів досить для виростання трав, але випадають вони нерівномірно. Періодичні посухи і пожежі перешкоджають розвитку деревної рослинності.
Ліси, що складаються з різноманітних порід дерев і низькорослої рослинності, покривають непорушені тер. з середовищ. і високий. кол-вом опадів.
Клімат. умови місцевості змінюються в залежності від широти і її висоти над рівнем моря. Всі три типи наземних біомів (пустелі, трав'янисті спільноти, лісу) зустрічаються практично у всіх географ. широтах, крім льодовиків. У кожному кліматі вони мають свої особливості, специфічну рослинність, к / е формують і співтовариства тварин організмів, адаптованих до цих умов.
Існують біоми, що займають проміжне положення, наприклад, напіввічнозелені стежок. ліс з вираженими вологими і сухими сезонами. Межі між біома частіше розмиті і представляють широкі перехідні зони - Екотон. Найбагатший за кількістю видів наземний біом планети - це вічнозелений дощової стежок. ліс.
Вод. екосистеми менше залежать від клімату, ніж наземні. Вони формир. в залежності від глибини водойми, вмісту розчинних солей, глибини проникнення сонячних променів, кол-ва розчиненого у воді О _2, доступності поживних елементів, гідродинаміки і температури води. Ці фактори визначають горизонтальне і вертикальне розміщення організмів. За ступенем солоності водні екосистеми поділяють на морські, солоноватоводние і прісноводні.
Морські екс утворюють морські біоми, до к / м відносять також естуарій, тобто воронкоподібні гирла річок, де солоні води змішуються з прісною водою; прибережні болота і коралові рифи. Прісноводні - відрізняються низькою солоністю - це Внутрішньоматерикові водойми. Провідним фактором у цих екосистемах стає швидкість циркуляції води. За цією ознакою розрізняють лотіческіе, текучі води і лентіческіе, стоячі води, або водойми (озера, ставки, болота, водосховища).
Текучі води грають важливу роль у перетворенні земної поверхні, вимиваючи глибокі яри і каньйони. З іншого боку, рівнинні річки за рахунок акумуляції наносів утворюють пагорби, і навіть гори. Озера - це прісноводні їсть. водойми зі стоячою водою. Водосховища - спокуса. прісноводні водойми, к / е споруджуються з метою регулювання стоку та акумуляції води. Вони більшою мірою, ніж озера, схильні до евтрофування, тобто «цвітуть» і заростають.
Антропогенні екосистеми мають ті ж осн. ознаками, що і природні: певною структурою біоценозу (продуценти, консументи, редуценти), потоком енергії та кругообігом речовин. Проте є й відмінності.
Місто, особ. промисловий, є гетеротрофною екосистемою, яка отримує енергію, їжу, воду та інші речовини з великих площ, що знаходяться за його межами. Існування міста т.ж підтримується великим припливом енергії ззовні, при цьому виникає і величезний відтік у вигляді тепла, промислових і побутових відходів у містах тепліше, підвищена хмарність, менше сонця, більше туману, ніж у прилеглій сільській місцевості. Будівництво міст стало основною причиною ерозії грунту.
Агроекосистеми, на відміну від міст, явл автотрофними екосистемами, отримують додаткову енергію у вигляді м'язових зусиль людини і тварин, добрив, пестицидів, орошающей води, пального, механізмів, машин і т. п. Для максимізації виходу якого-небудь одного продукту людина різко знижує різноманітність організмів. Види рослин і тварин піддаються штучному, а не природному відбору.
Зональні екосистеми - починаючи з стежок. пустель до вологості. стежок. лісів спостерігається зростання. температури, п / му спостерігається різниця в продуктивності цих зон, але є провал у цій системі в степах і пустелях, через дефіцит вологості.
Динаміка екосистем. - Зміни екосистем. в часі в рез-ті зовн. і внутр. впливів. Зміни спільнот відображаються у добовій, сезонної та багаторічної динаміки.
Добова динаміка - наблюд. у спільнотах всіх зон від тундри до влаж.троп. лісів. Складові будь-яку екосистем. види неоднорідні по отнош. до прояву факторів зовн. середовища, одні активні в денний час, ін в нічний. Сезонна динаміка - опред. зміною пори року.
У процесі поступової динаміки відбувається сукцесія - послідовна зміна в межах одного біотопу екосистем (або стадій екосистеми) разом з біоценозами. Серед багатьох типів сукцесії осн. вважаються первинна, циклічна, відновлювальна і еволюційна. Первинна - наблюд. на неживому субстраті вперше виникли умови для появи живих систем: на свіжих скельних відслоненнях, у місцях зсувів, які відкрили позбавлений життя грунт, на рухомих кам'янистих осипи в горах, залізничних насипах, стінах будівель і т.д. Відновна - після якихось подій - катастроф, вирубки, пожежа.
Циклічна - звичайна для цілком сформир. екосистем: відрізняється правильної повторюваністю станів екосистем в сезони року, через десятки, сотні років і через ще більші відрізки часу. У різні сезони року можуть змінюватися домінуючі групи планктонних організмів, на луках змінюються рослини з мас. цвітінням: або плодоношенням, мігруючі тварини переміщаються у віддалені екосистеми і навіть біоми. У зимовий час уповільнені потоки речовини та енергії екосистем. Багато цикли зумовлені екзогенними (зовнішніми) і ендогенними (внутрішніми) чинниками. У букових лісах здійснюються цикли приблизно двохсотрічної періодичності. Великі буки в непорушених лісах затінюють молоді дерева, сповільнюючи їх зростання.
Еволюційні м. охоплювати значні відрізки часу - багато тисяч і десятки тисяч років. Вважається, н-р, що вік тайгових екосистем Європи, що зайняли місце відступив льодовик, наближається до 10 тис. років. Значно ін-е екосистеми стежок. лісів.
Гомеостаз екосистем - сукупність хутро-ів спрямованих на усунення або макс. обмеження дії факторів порушують рівновагу екосистем. Екосистема здатна до отн. гомеостазу, значить вона, стійка.
У стойчивость екосистем - здатність екосистем. сохр. або відновлювати гомеостаз (у стойчивость екосистем. - Клімаксное спільноти до них відносяться букові ліси, в ​​містах - гаї, алеї, насадження). Клімакс - стабільне сост., Досягнуте в рез-ті розвитку пові-ва, Заверщеніє сукцесії.
Клімаксное спільноти характер-я завершеністю пристосування до комплексу факторів СР, стійким рівновагою м / у біотичними потенціалами входять до спільноти популяцій і опором СР
Вторинні екосистеми - поступове відновлення властиве дан. місцевості співтовариства після завданих ушкоджень (бурі, вирубки, пожежі, запуску полів). М. сущ-но відрізняться від первісної, якщо змінилися ел-ти ланд-та чи клімат. ум.
Еколог. русла - лінійно витягнуті витягнуті елементи ОС, к / е мають значення для ОС. Н-р. Берегові лінії. Вони мають особливі властивості.
12. Біосфера як середовище життя. Вчення В.І. Вернадського про біосферу. Фотобіос і хемобіос. Кругообіг речовини, потоки енергії та інформації як механізми інтеграції та гомеостазу біосфери. Ноосфера і техносфера, їх коадаптивного розвиток
Біосфера як середовище життя. Сучасні. поняття про біосферу як особливої ​​оболонці З. розроблене В. І. Вернадським.
Під біосферою розуміється сукупність земних сфер, населених життям, що представляє особливу глоб. сферу, е к / ї провідну роль відіграють живі системи. Біосфера - найбільша екосистема З. Включає приземную частину атмосфери, всю гідросферу, грунту і верхні горизонти літосфери, які об'єднуються в цілісну систему кругообігом речовини, потоками енергії та інформації.
Найбільш широко в біосфері поширені бактерії, спори яких знайдені в атмосфері до висоти 80 км, в товщі льоду Антарктиди на всіх досліджених глибинах. У літосфері вони виявляються, за різними даними, на глибинах 4,5 км, 6,82 і навіть 10 км. В океані живі організми мешкають на будь-яких глибинах, включаючи дно глибоководних западин до 11,5 км. Однак більшість організмів живе в приземному шарі атмосфери, на невеликих глибинах океану (куди проникає сонячне світло), у грунті і на її поверхні.
У біосфері, подібно екосистемам, функціонують потоки енергії та інформації, діє кругообіг речовини, к / е і об'єднують всі підсистеми біосфери в складну цілісну, здатну до саморегуляції систему.
Фотобіос і хемобіос. Вся сукупність організмів, що живуть за рахунок енергії Сонця, називається фотобіосом. Організми, що використовують хім. енергію, складають хемобіос. На частку хемобіоса припадає близько 1% енергії біосфери, решта належить фотобіосу.
Кругообіг речовин і потоки енергії в біосфері. Головна функція біосфери полягає в здійсненні кругообігу хім. елементів. Глоб. біот. кругообіг здійснюється за участю всіх населяють планету організмів. Він полягає в циркуляції речовин між грунтом, атмосферою, гідросферою і живими організмами. Завдяки біот.круговороту можливо тривале існування і розвиток життя при обмеженому запасі доступних хім. елементів.
У кругообігу речовин розрізняють мале коло біотичного обміну (биогеоценотический) і великий (біосферний).
Велике коло біотичного обміну - це невпинний планетарний процес циклічного, нерівномірного в часі і просторі перерозподілу в-ва, енергії та інформації, багаторазово входять до безперервно оновлюються еколог. системи біосфери. Велике коло біотичного обміну найбільш яскраво проявляється в круговороті води і циркуляції атмосфери.
Малий біотичний кругообіг відбувається на основі великого і полягає в циркуляції в-в м / ду грунтом, рослинами, живіт. і мікроорганізмами.
Обидва кругообігу взаємопов'язані і являють собою як би єдиний процес. Втягуючи в свої численні орбіти відсталу середу, біотичний кругообіг речовин забезпечує відтворення живого в-ва і робить активний вплив на вигляд біосфери. В основі кругообігу речовин лежить наявність в біосфері двох основних типів харчування: автотрофного і гетеротрофного.
Кругообіг вуглецю починається з фіксації атмосферної двоокису вуглецю в процесі фотосинтезу. Частина утворилися в процесі фотосинтезу вуглеводів використовується самими рослинами для отримання енергії, інша частина споживається тваринами. Вуглекислий газ виділяється у процесі дихання рослин і тварин. Мертві рослини і тварини розкладаються, вуглець їхніх тканин окислюється і повертається в атмосферу. Аналогічний процес відбувається і в океані.
Кругообіг азоту також охоплює всі області біосфери. Хоча його запаси в атмосфері практично невичерпні, вищі рослини можуть використовувати азот тільки після з'єднання його з воднем або киснем. Найважливішу роль при цьому відіграють азотфіксуючі бактерії.
Гомеостатическая функція біосфери здійснюється на глоб. рівні. У біосфері підтримується отн. сталість фіз.-хім. умов (клімат., радіаційних, геохімії., гідрохімічних і тд.), придатних для існування в ній живих систем. Передбачається, що понад 3,8 млрд. років життя на нашій планеті не переривається. Вже приблизно 3 млрд. років на більшій частині поверхні Землі підтримується температура в межах 0-60 ° С.
Гомеостат. функція біосфери осущ-ся усіма її сферами і їх взаємодією, в к / м особливе значення належить живим системам. Озон. екран обмежує проникнення на поверхню планети згубного УФ випромінювання; значна теплоємність води надає гідросфері властивість термостабілізатора, вода забезпечує розподіл хім. речовин і перенесення тепла; з глибин літосфери надходять свіжі порції речовини, утягненого в кругообіг. Населені живими системами сфери Землі є середовищем їхнього життя і надають різноманітні умови для життєдіяльності. Живі системи перетворюють середовище проживання, роблячи її придатною для інших живих форм.
Відповідно до термодинамічним принципом Але-Шательє-К.Брауна біосфера здатна відновлювати рівновагу, порушену впливом зовнішніх причин. У геолог. історії біосфери були різномасштабні катастрофи, які згубили значну частину біосфери. Один з них - крейда-палеогеновий, широко відомий у зв'язку з вимиранням динозаврів, амонітів і ряду ін груп організмів. Проте з часом біосфера відновлювала свою цілісність, частково оновлювалася. Катастрофи та подальше відновлення біосфери представляли частина процесу еволюції живої природи і біосфери.
Енергетич. функція біосфери - утилізація і накопичення енергії Сонця, формування потоків енергії. З 100% енергії Сонця, що надходить на поверхню Землі, відбивається 30%, розсіюється в якості теплової ~ 46%; на випаровування і опади витрачається 23%, на вітер, хвилі та течії - 0,2%, на фотосинтез витрачається 0,8% .
Закон еколог. пірамід, згідно з яким при переході з одного трофі. рівня на наступний велика частина енергії втрачається. У такому ж відповідно знаходяться біомаси: біомаса споживача в десятки разів менше, ніж біомаса споживаного рівня.
Ноосфера і техносфера, коадаптивного розвиток.
Ноосфера (сфера розуму), на думку В. І. Вернадського, повинна неминуче виникнути з біосфери в результаті її еволюції. У ноосферу людина стає найбільшою геологічною силою, він може і повинен перебудовувати своєю працею і думкою область свого життя. Хаотичне саморозвиток, що базується на їсть. саморегуляції, в ноосферу повинно змінитися розумною стратегією, на основі прогнозів і планів регулюючої їсть. процеси розвитку.
Техносфера - техн. оболонка, ісскуст. перетворене простір, планети, під впливом продуктивної діяльності чол. та її продуктів.
Вчення про ноосферу, в розробці якого поряд з В. І. Вернадським брали участь відомі філософи Е. Леруа, П. А. Флоренський, з позицій сьогоднішнього дня сприймається як соц. утопія. Людина, спираючись на науково-технічний прогрес, дійсно став геолог. за масштабами впливу силою, але, силою руйнівною. Ідеї ​​перебудови світу на основі технічного прогресу і соціальної інженерії, дуже популярні у другій половині XIX і першій половині XX ст., При їх практичному втіленні вилилися в жахливі експерименти тоталітаризму і повністю дискредитували себе. Ідея ноосфери, піднесена, але далека від практичної реалізації, уникла цієї долі і продовжує розвиватися. За сучасним поданням в ноосферу люди навчаться управляти не природою, а, перш за все, самі собою. Таке нове прочитання ідеї ноосфери містить у собі концепція коеволюції (спільної еволюції) людини і біосфери Н. М. Моїсеєва. Відповідно до цієї концепції, для свого безкризового стану людство має споживати не від 10 до 40% (за різними оцінками) первинної біологічної продукції, а не більше 1%. Це дозволить людині як біолог. увазі вписатися у свою еколог. нішу і в їсть. біогеохімічні цикли. Для досягнення цього людина повинна перейти від зміни світу до вдосконалення себе, подібно до того, як при переході від палеоліту до неоліту на зміну розвитку фізичного типу людини прийшло підкорення їм природи. Коеволюція розглядається як узгодження «стратегії розуму» і «стратегії природи».
13. Принципи, закони, закономірності і правила природокористування і охорони ОС (за М. Ф. Реймерс)
1. Аксіома Емерджентність. Ціле більше суми її частин.
2. Закон фіз.-хім. єдності живого в-ва. Розробив Вернадський - вся біосфера поділяється на різні комбінації однорідного живого в-ва. В-ва, небезпечні для всіх видів не можуть бути різними для всіх видів.
3. Закон внутрішньої динамічної рівноваги. Реймерс. - Речовини, енергія, діфформація окремих пр. систем, взаємопов'язані настільки, що будь-яка зміна показника може призвести до зміни екосистеми.
4. Принцип ланцюгових реакцій. Оскільки системи можуть зміняться і вони змінюються ланцюгами.
5. Принцип снігової кулі - по наростаючій.
6. Принцип бумеранга - будь-яка дія возвернется до чол за принципом снігової кулі.
7. Принцип все або нічого на.
8. Правило 1%. Зміна енергетики пр. сист. в межах 1% виводить сист. з рівноваги, а потім руйнує її (посухи, пожежі).
9. Правило 10%. Закон піраміди енергії. Перехід енергії в трофеї. ланцюгах з од. рівня на інше, не перевищує 10%.
10. Закон обов'язкового заповнення екологічних ніш.
11. Принцип природності або старий автомобіль.
12. Екологічна, соціальна та економічна ефективність технічних систем з часом неухильно знижується.
Раціональне природокористування та охорона природи повинні грунтуватися на наступних принципах: (М. Ф. Реймерс)
Закон обмеженості (вичерпності) природних ресурсів: всі ПР кінцеві.
Закон відповідності між розвитком виробничих сил і ПРП суспільного прогресу: кризові ситуації виникають при дисбалансі у правій, але і в лівій половині динамічної системи:
ПРП ↔ виробничі сили ↔ виробничі відносини
Правило основного обміну: будь-яка велика динамічна система в стаціонарному стані використовує прихід енергії, речовини та інформації головним чином для свого самопідтримки.
Закон збільшення наукоємності суспільного розвитку.
Правило інтегрального ресурсу: конкуруючі в сфері використання конкретних природних систем галузі господарства неминуче завдають шкоди один одному тим сильніше, чим значніше вони змінюють екосистему.
Закон падіння ПРП;
Закон зниження енергетичної ефективності природокористування. Тут ми ще раз повертаємося до того, що з ходом історичного часу при отриманні з природних систем корисної продукції на її одиницю витрачається все більше енергії, а енергетичні витрати на життя однієї людини весь час зростають.
Правило заходи природокористування природних систем (типу лякливості Альоною в тундрі);
Правило (неминучості) ланцюгових реакцій «жорсткого» управління природою: «жорстке», як правило, технічне управління природними процесами загрожує ланцюговими реакціями.
Принцип природності, або правило старого автомобіля: з часом еколого-соціально-економічна ефективність технічного пристрою знижується, а витрати збільшуються.
Правило «м'якого управління природою;
Закон сукупного (спільного) дії природних факторів;
Закон максимальної (рівноважної) врожайності;
Закон максимуму;
Правило (закон) територіального екологічної рівноваги;
Правило (закон) компонентного екологічної рівноваги;
Закон граничної врожайності;
Закон спадної родючості;
Закон зниження пріродоемкості готової продукції;
Закон збільшення темпів обороту втягуються природних ресурсів: в історичному процесі розвитку світового господарства швидкість оборотності залучених природних ресурсів (вторинних, третинних ...) безперервно зростає на тлі відносного зменшення обсягів їх залучення в суспільне виробництво (щодо зростання темпів самого виробництва).
14. Теоретичні основи адаптивного управління. Управління біосферою та її підсистемами, роль моніторингу та прогнозування. Незаплановані ефекти управління. Біосферна етика та етичні критерії еколог. менеджменту
Управління біосферою включає в себе комплекс керуючих впливів на всіх рівнях її організації - від популяційно-видового і биоценотическом до власне біосферного. Об'єктами керуючих впливів можуть бути популяції і види, біоценози та їх підсистеми (трофічні рівні і ланцюги, видове багатство, хижаки, паразити і т.д.) екосистеми, біоми, біосфера в цілому, середовище проживання з усіма її підрозділами - повітряним середовищем, грунтом , літосферою і гідросферою.
Не менш важливе значення має управління, усіма сферами діяльності людини, включаючи енергетику, містобудування, видобуток п / і, сільське і лісове госп., Нові технології (у тому числі - ресурсозберігаючі), космічні дослідження і т.д. Екологічна інженерія - нов.отрасль діяльності чол., Спрямована на поліпшення середовища перебування, відтворення екосистем минулого, оптимізацію ландшафтів та ліквідацію наслідків еколог. катастроф. Людина створює на Землі сукупність систем, які зазвичай визначаються як техносфера, але в яких можна бачити народжується ноосферу, під якою розуміється сфера розуму.
Розробляється і частково реалізується стратегія сталого розвитку соц. та ін систем, що припускає коеволюційний шлях розвитку біосфери і техносфери, екологізацію усіх сфер діяльності людства, в тому числі виховання, освіти, права і науки. Особливу роль набуває біосферна етика, згідно з якою людина є частина біосфери, і благополуччя людства, його виживання і процвітання в майбутньому цілком залежать від її цілісності.
Здатність чол. впливати на екосистеми та біосферу в осн. руйнівно небезпечна для самої чол. Вона ж породжує надію на те, що чол., Озброєний такої влади, які направляються стратегією стійкого розвитку, виробленої на основі передових наукових знань і біосферної етики, виявиться здатним вирішити глоб. еволюційно-еколог. проблеми.
Проблема глоб. потепління привернула увагу науковців і дозволила багато чого зрозуміти в механізмах регуляції глоб. клімату, оцінити роль парникових газів і причин (їсть і антропогенних), що впливають на їх вміст в атмосфері. Очевидно, що людство має можливості надавати климатообразующие впливу на підсистеми біосфери не тільки попутно з виробничими процесами або через незнання, але вже відповідно з добре продуманими програмами розвитку. Розробляються різні технології, призначені для управління кругообігом СВ і коригування глоб. кліматичних тенденцій. Зокрема, випробовується спосіб добрива
Покращення екології в регіонах привело до того, що в pp. Темза та Сена відновилося видову різноманітність та кількість риби; значно покращився стан екосистем Великих озер С. Америки. На одному з невеликих островів поблизу Нової Зеландії завезена сюди сірий пацюк за 150 років сильно обеднила місцеву екосистему. У 1988 р. вдалося повністю винищити тут щурів. Стали з'являтися ознаки поліпшення стану місцевої екосистеми.
Природоохоронні заходи проходять в обстановці боротьби з активною участю всіх гілок влади, засобів масової інформації та громадських організацій.
Розробляються основи біоремедіації - знешкодження середовища від фізико-хімічних забруднень за допомогою біосистем: популяцій (мікроорганізмів, зоопланктону, трав'янистих рослин) і співтовариств. У цьому напрямку перспективно вивчення ресурсів бактеріальної флори, адже тільки в кишкової флори гладких китів знайдено близько 1000 видів бактерій. Мікроби овець і кіз здатні руйнувати тринітротолуол. Виявлено бактерії, що руйнують нафталін і антрацен (речовини з мутагенними властивостями). Підбираються вищі рослини, здатні до накопичення та очищенню грунтів від токсикантів і надлишку солей. Розробляються технології з безпечного використання земель з високим рівнем радіоактивного забруднення. Триває робота з виявлення та класифікації астероїдів Сонячної системи для спостереження і запобігання небезпеки їх падіння на Землю. Розвивається моніторинг за іншими явищами, що можуть бути причиною екологічних катастроф.
Сучасне людство має могутністю, яке може бути руйнівним для цивілізації; це ж могутність дозволяє людству впевнено будувати своє майбутнє в дбайливо зберігається біосфері, яка еволюційно переросте в ноосферу.
Біосферна етика та етичні критерії екологічного менеджменту. Особливу роль набуває біосферна етика, згідно з якою людина є частина біосфери, і благополуччя людства, його виживання і процвітання в майбутньому цілком залежать від її цілісності.