экзамен магистратура экология. 1. Экология как наука. Место экологии в структуре человеческого знания. В начале xx в сформировалась новая биологическая наука экология. Термин экология
 Скачать 2.4 Mb.
|
|
Рис. 1. Схема действия стабилизирующей (А), движущей (Б) и диз-руптивной (В) форм естественного отбора: F — поколения. На популяционных кривых заштрихованы элиминируемые варианты. Величина дуги при отборе внутри одного потомства соответствует норме реакции Стабилизирующий отбор. Данная форма естественного отбора наблюдается в том случае, если условия внешней среды длительное время остаются достаточно постоянными, что способствует поддержанию среднего значения, выбраковывая мутационные отклонения от ранее сформировавшейся нормы. Разрывающий (дизруптивный) отбор. Данная форма естественного отбора благоприятствует более чем одному фенотипу и направлена против средних форм. Это приводит как бы к разрыву популяции по данному признаку на несколько фенотипических групп, что может привести к полиморфизму. Половой отбор — естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола. Обычно половой отбор вытекает из борьбы между самцами (в редких случаях — между самками) за возможность вступить в размножение. Половой отбор — не самостоятельный фактор эволюции, а всего лишь частный случай внутривидового естественного отбора. Индивидуальный отбор сводится к дифференцированному размножению отдельных особей, обладающих преимуществами в борьбе за существование в пределах популяции. Основан на соревновании особей внутри популяции. Групповой отбор дает преимущественное размножение особей какой-либо группы. При групповом отборе в эволюции закрепляются признаки, благоприятные для группы, но не всегда благоприятные для особей. В групповом отборе группы особей соревнуются друг с другом в создании и поддержании целостности надорганизменных систем. Искусственный отборпроводится человеком в целях создания новых пород или сортов, удовлетворяющих его потребностям. Ч. Дарвин выделил два основных типа искусственного отбора: — бессознательный отбор проводился путем сохранения и размножения наиболее ценных для человека признаков растений и животных, отбираемых по фенотипу, за счет отбора на уровне массовой выбраковки менее продуктивных особей. При данном отборе не ставятся задачи получения каких-то определенных пород и сортов; — сознательный (методический) отбор состоит в том, что человек осмысленно ставит перед собой задачу по выведению именно тех форм растений и животных, которые ему нужны, и сам конструирует параметры породы животного или сорта растения. У микроорганизмов результатом селекции являются штаммы — колонии клеток, отобранные по какому-то признаку. 46. Экологические функции почв. Почва - почвой следует называть те дневные или близкие к ним горизонты горных пород (все равно каких), которые были более или менее естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов - живых и мертвых, что и сказывается известным образом на составе, структуре и цвете таких образований. Глобальные или общебиосферные функциии почв: 1) Жизненное пространство для всех организмов суши. С почвой связано существование огромного числа разнообразных видов, в том числе подавляющей части цветковых растений. Жизненное пространство почв может характеризоваться как горизонтальное (распространение по поверхности суши) и вертикальное (распределение по почвенному профилю). Оно также может быть временным (связанным с изменениями погодных условий, сезонными явлениями, изменчивостью по годам, климатическими ритмами). 2) Жилище и убежище. Почва предоставляет организмам разнообразные убежища. Она предохраняет их от переохлаждения и перегрева. Температура и влажность воздуха в почве подвержены менее резким колебаниям, чем на поверхности земли. Эта особенность важна в периоды резких изменений погоды, в экстремальных условиях тундр и пустынь. Почва - выполняет опорную функцию. В почве растения заякориваются с помощью корней, что помогает им сохранять вертикальное положение и быть устойчивыми к ветру. 3) Является аккумулятором источников питания не давая им смываться т е удерживая их. Получение и усвоение минеральных веществ из почвы зависит от концентрации — благоприятного соотношения доступных элементов, pH среды, гранулометрического состава и других характеристик почв. Почва имеет резерв полезных компонентов и играет роль буфера, помогающего устранять перебои в снабжении ими при исчерпании наиболее доступных запасов. 4) Почвы обладают сорбционной способностью. Сорбция веществ, поступающих из атмосферы и с грунтовыми водами. Поверхность мелкозема и коллоиды почвы адсорбируют газы и жидкости, содержащие молекулы и ионы, поступающие в почву. Поглотительная способность почв обеспечивает удержание элементов минерального питания, а также адсорбцию загрязняющих веществ. Кроме того, сорбция микроорганизмов, обитающих в почве. Благодаря этой функции микроорганизмы защищены от выноса нисходящим током воды за пределы почвенного профиля. Различные свойства поверхностей почвенных микрозон создают условия для сорбции разных организмов. Эта способность связана с разным гранулометрическим и минералогическим составом, кислотностью, особенностями формирования почв. Почвы тяжелого механического состава сорбируют микроорганизмов больше, так же как черноземы по сравнению с дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами. От процессов адсорбции зависят жизнедеятельность, развитие и размножение почвенных микроорганизмов. 5) Трансформационная ф-ия почв. При почвообразовании исходные вещества (материнские породы и продукты, поступающие с пылью, осадками, поверхностными и грунтовыми водами, растительными остатками) превращаются в субстрат, пригодный для формирования биогеоценоза. Освобождение энергии в ходе разложения органических остатков имеет не меньшее значение, чем образование органических соединений при фотосинтезе. 6) Почвы выступают как буферный экран. Сформировавшиеся в ходе длительной эволюции биогеоценозы отличаются устойчивостью к воздействию внешних факторов, способностью к гомеостатическому регулированию, поддержанию своих свойств. Почвы способны в значительной степени нивелировать перепады влажности и температуры в биогеоценозах. Буферная роль почв проявляется в поддержании плодородия, противостоянии водной и ветровой эрозии, химическому загрязнению, в способности к восстановлению нарушенных биогеоценозов за счет запаса семян. 7) Сигнальная функция почв. Два варианта: либо Сигнал для сезонных и других биологических процессов. Эта функция связана с периодически изменяющимися режимами почвы. Температура почвы служит сигналом начала или прекращения сезонных циклов жизнедеятельности организмов, определяет протекание физиологических процессов. В аридных зонах начало или задержка вегетации обусловлена динамикой водного режима почв. От сезонных колебаний активности разных почвенных микроорганизмов зависит обеспеченность растений элементами минерального питания, а от температуры и влажности почв — развитие насекомых (в том числе фитофагов), второй вариант, состоит в том, что почва сохр пахнущие в-ва животных 8) Почвы - пусковой механизм для сукцессий. Процессы заболачивания, засоления, остепнения, вытаптывания и другие, даже если они возникли под влиянием внешних причин, протекают как стадии преобразования почвы, вызывая соответствующие сукцессии биогеоценозов. 9) Почва обладает памятью - почва есть результат тех процессов, кот идут в ней, тех условий в кот она образовывалась. Согласно концепции В.О.Таргульяна и И. А. Соколова, она состоит из комплекса устойчивых свойств, возникших в ходе ее развития (почва-память), и совокупности изменчивых свойств и процессов в момент наблюдения (почва-момент). 10) Санитарная функция почв, а именно: Деструкция микроорганизмами и беспозвоночными поступающих в почву продуктов обмена и органических остатков предохраняет ландшафты от самозагрязнения. Микробное население почвы обладает антисептическими свойствами, подавляет развитие болезнетворных микроорганизмов. Почвенный покров эффективно защищает грунтовые воды от проникновения бактериальных и химических загрязнений. Но некоторые болезнетворные микроорганизмы сохраняются в почве длительное время. 11)Почва - явл источником энергиии, пришедшей ч\з фотосинтез. Почва участвует в передаче вещества атмосферы в недра Земли (в процессе почвообразования происходит поглощение газов, которые в составе почвенных соединений поступают в осадочные породы). 12) связующее звено м\у геологическим и биологическим круговоротом 13)Фактор биологической эволюции. Почва – промежуточная среда (м/д водной и воздушной) через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному без резкого изменения организации живого. 14) Почвы устойчивы к различным эколог условиям. ИЛИ: С арсоба Гидросферные функции почв 1). Участие почвы в формировании речного стока и водного баланса. В зависимости от фильтрационной и водоудерживающей способности почв изменяется соотношение поверхностного и подземного стоков. Если эти показатели малы, то полный речной сток почти равен атмосферным осадкам и состоит из поверхностных вод, а питание подземными водами слабое. И наоборот. В зависимости от генетического типа почв изменяется поверхностный сток (минимум на черноземах, т. к. у них наибольшая водопроницаемость) От почвы зависит, какая часть атмосферных осадков поступит с водоразделов реки в виде поверхностного стока, а какая – в виде грунтового, что в значительной степени определяет равномерность питания рек. 2). Трансформация атмосферных осадков в почвенно-грунтовые и грунтовые воды Грунтовые воды – подземные воды, расположенные ниже почвенной толщи и дренируемые реками. Почвенно-грунтовые – если зеркало таких вод постоянно или временно располагается в пределах почвенного профиля. Изменение химического состава вод при прохождении А.О. через почвенный профиль Изменение газового состава А.О., так как окисление органики (расход О2 и выделение СО2) в итоге обогащение растворами карбонатов Обогащение А.О. химическими соединениями почв в зависимости от типа почв. 3). Почва как фактор биопродуктивности водоемов. В результате привноса почвенных соединений водоемы получают большое количество биофильных элементов и гумуса – эвтрофирование. 4). Почвенный защитный барьер акваторий Почвы благодаря своей огромной активной поверхности в состоянии поглощать многие вредные соединения на пути их миграции в водные экосистемы, а также снижать избыточное количество биофильных элементов. НО! Возможности сорбционной функции почв не беспредельны – они снижаются возросшими антропогенными «нагрузками». Атмосферные свойства почв Почва как фактор формирования и эволюции газового состава атмосферы Опосредованное влияние – функционирование наземных биоценозов (которые контролируют многие параметры атмосферы – содержание О2, СО2, микрогазов и др.) зависит от свойств почв. Прямое – газообмен между почвой и воздушной оболочкой (В. И. Вернадский говорил: «газы биосферы те же, которые создаются при газовом обмене живых организмов»). 2) Почва – регулятор газового состава современной атмосферы Существенное воздействие почвы на газовый состав атмосферы обусловлено также сильным различием их газовой фазы. Хотя почвенный воздух и отличается по составу в десятки и сотни раз от атмосферного; происходит высокоскоростной взаимообмен с ним. 3) Почва – источник и приемник твердого вещества и микроорганизмов атмосферы Двустороннее движение твердого вещества и микроорганизмов в системе почва – атмосфера (они попадают в воздушную оболочку с почвенной поверхности, а спустя некоторое время вновь возвращаются на нее, переместившись на большое расстояние) обусловлено потоками воздушных масс значительной силы, способных отрывать мелкозем. 4) Влияние почвы на энергетический обмен и влагооборот атмосферы Воздействие почвы на тепловой режим атмосферы определяется поглощением и отражением почвенной солнечной радиации (динамика тепла и влаги в нижних слоях атмосферы). Почва способствует увеличению общего количества водяного пара, поступающего в атмосферу и, посредством местного круговорота, выравнивает процесс водообеспечения ландшафтов. 3. Литосферные функции почв Почва – защитный слой и фактор развития литосферы Почвенно-растительный чехол защищает поверхность литосферы от мощного фронтального эрозионного воздействия текучих вод (в его отсутствие произошло бы). Почва уравновешивает процессы развития литосферы (эндо- и экзогенные факторы ее эволюции, внутренние и внешние источники энергии литосферы). Биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы Косвенная роль – без почвы (а она основная среда обитания организмов суши) активное биохимическое изменение литосферы было бы невозможно Непосредственное участие – почва – поставщик органических кислот, которые разлагают первичные минералы; продукты жизнедеятельности м/о мобилизуют химические элементы, законсервированные в кристаллических решетках (пример: микробиологическая деструкция минералов на ранних стадиях почвообразования). Почва – источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых Исходное накопление органогенного материала на поверхности Земли и последующая его трансформация в более глубоких слоях приводит к образованию органогенных полезных ископаемых – торфов, углей, нефти находящихся в тесной связи с почвообразованием и выветриванием находится формирование минеральных полезных ископаемых. 4) Передача аккумулятивной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли. Почва участвует в передаче вещества атмосферы в недра Земли (в процессе почвообразования происходит поглощение газов, которые в составе почвенных соединений поступают в осадочные породы). Общебиосферные функции почв (то что я написала выше) |