экзамен биология. 42. Методы изучения клетки и ее компонентов
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
12. Животный мир Беларуси, основные экологические группы животных организмов и их роль в экосистемах. Животный мир Разнообразие животного мира Беларуси в настоящее время представлено 467 видами позвоночных животных и более 30 тысяч видов беспозвоночных животных различных групп. Фауна млекопитающих насчитывает 76 видов, принадлежащих к 6 отрядам. Из парнокопытных самые крупные лось, благородный олень, дикий кабан и, конечно же, уникальный беловежский зубр. В числе самых крупных хищников - бурые медведи и волки. К хищным также относятся широко известные европейская рысь, лисица, барсук, европейская выдра, лесная и каменная куницы, европейская норка, горностай, ласка и акклиматизированные в ХХ в. уссурийская енотовидная собака, американская норка и енот-полоскун из Северной Америки. Среди позвоночных животных, наибольшим разнообразием отличаются птицы, число видов которых в 2 раза превышает число видов млекопитающих, пресмыкающихся и земноводных нашей страны, вместе взятых. За все время исследований фауны отмечено 309 видов птиц, 3 из которых – стрепет, саджа и дрофа - считаются исчезнувшими. В то же время в последние 55 лет вновь появились на гнездовании, ранее исчезнувшие большой баклан, лебедь шипун и серый гусь. Уже в текущем столетии впервые зарегистрирована желтая цапля, погоныш-крошка, полярная овсянка, более чем через 100 лет после последней встречи отмечена каравайка, через 92 года - колпица. Из пресмыкающихся встречается по три вида ящериц и змей, а также один вид черепах. По территории Беларуси проходит северная граница распространения болотной черепахи. Из амфибий обитает 2 вида тритонов и 11 видов отряда бесхвостых. Границу ареала на территории Беларуси имеют краснобрюхая жерлянка, обыкновенная квакша и камышовая жаба. В составе ихтиофауны 59 видов рыб (из которых 45 относится к аборигенным, остальные завезены для акклиматизации и разведения) и 5 видов круглоротых. Ряд представителей фауны республики имеют ресурсное значение и используются в хозяйственной деятельности. В настоящее время к ресурсным видам животных из позвоночных относят 19 видов млекопитающих, 30 видов птиц и 1 вид рептилий, а из беспозвоночных 2 вида - узкопалый рак и виноградная улитка. Важное хозяйственное значение имеют промыслово-охотничьи виды животных: лось, кабан, косуля, олень, волк, два вида зайцев, бобр, ондатра. Из птиц - массовые виды водоплавающих, глухарь, тетерев, в некоторых хозяйствах - серая куропатка, рябчик, вальдшнеп. 59. Основные компоненты биосферы по В.И. Вернадскому. В.И.Вернадский создал учение о биосфере как об активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов — геохимический факторпланетарного масштаба и значения. Термин «биосфера», введенный (1875) Э.Зюссом, относился к совокупности организмов, обитающих на поверхности Земли. В понятие живых организмов Вернадский включил и человека. Он выделял в биосферекосное (солнечная энергия, горные породы, минералы и т.д.) ибиокосное (почвы, поверхностные воды и органические вещества). Хотя живое вещество по массе и объему составляет незначительную часть биосферы, оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением нашей планеты. По Вернадскому, биосфера — это живое вещество планеты и преобразованное им косное вещество. Понятие «биосфера» — фундаментальное понятие биогеохимии, а не биологическое и не геологическое. Биосфера организует процессы на Земле и около Земли, в ней происходят биоэнергетические процессы и обмен веществ вследствие жизнедеятельности. Живой организм — неотъемлемая часть земной коры, могущая изменять ее. Живое вещество — совокупность организмов, участвующих в геохимических процессах. Организмы берут из окружающей среды химические элементы, строят из них тела, возвращают их в ту же среду и в процессе жизни и после своей смерти. Потому живое вещество связывает биосферу воедино, является системообразующим фактором. Изменения в живом веществе происходят существенно быстрее, чем в косном, поэтому в нем пользуются понятием исторического времени, а в косном — геологического. В ходе геологических времен растет мощь живого вещества и его воздействия на косное вещество, и только в живом веществе за эти времена происходят качественные изменения. И живое вещество, возможно, имеет свой процесс эволюции, вне зависимости от изменения среды. Данные современной науки позволяют выделить пять основных функций биосферы: энергетическую, газовую, концентрационную, деструктивную, средообразующую. Энергетическая функция выполняется за счет аккумулирования зелеными растениями солнечной энергии в процессе фотосинтеза. Одна часть этой энергии перераспределяется между остальными компонентами биосферы, другая накапливается в отмершей органике, образуя залежи биогенного вещества (торфа, угля, нефти), а третья часть рассеивается. Газовая функция обеспечивает газовый состав биосферы в процессах миграции и превращения газов, большая часть которых имеет биогенное происхождение. Концентрационная функция заключается в избирательном извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов из окружающей среды. Благодаря этой функции живые организмы могут служить для человека источником как полезных (витаминов, аминокислот), так и опасных для здоровья веществ (тяжелых металлов, радиоактивных элементов, ядохимикатов). Деструктивная функция обуславливает процессы, связанные с разложением мертвой органики, с химическим разрушением горных пород и вовлечением образовавшихся веществ в биотический круговорот. В результате этого образуются биокосные и биогенные вещества, происходит минерализация органики, т.е. превращение ее в косное вещество. Средообразующая функция состоит в трансформации химических параметров среды в условия, благоприятные для существования организмов. Она обеспечивает газовый состав атмосферы, состав осадочных пород литосферы и химический состав гидросферы, баланс веществ и энергии в биосфере, восстановление нарушенных человеком условий обитания. 57. Проблемы взаимоотношения человека и биосферы. Однако в данный момент человек воздействует на биосферу в большинстве случаев губительно. Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к появлению глобальных проблем, среди которых: 1) изменение состояния атмосферы в виде появления парникового эффекта и озонового кризиса; 2) уменьшение площади Земли, занятой лесами; 3) опустынивание земель; 4) уменьшение видового разнообразия; 5) загрязнение океанических и пресных вод, а также суши промышленными и сельскохозяйственными отходами; 6) непрерывный рост численности населения. Масштабное антропогенное воздействие на биотические сообщества приводит к тяжелым экологическим последствиям как на экосистемно-биосферном, так и на популяционно-видовом уровне. На обезлесенных территориях возникают глубокие овраги, разрушительные оползни и сели, уничтожается фотосинтезирующая фитомасса, выполняющая важные экологические функции, ухудшается газовый состав атмосферы, меняется гидрологический режим водных объектов, исчезают многие растительные и животные виды и т. д. Сведение крупных лесных массивов, особенно дождевых тропических ¾ этих своеобразных испарителей влаги, по мнению многих исследователей, неблагоприятно отражается не только на региональном, но и на биосферном уровне. Уничтожение древесно-кустарниковой растительности и травянистого покрова на пастбищах в засушливых регионах ведет к опустыниванию. Еще одно негативное экологическое последствие сведения лесов ¾ изменение альбедо земной поверхности. Альбедо (лат. albedo ¾ белизна) ¾ это величина, характеризующая способность поверхности отражать падающие на нее лучи. Интегральное альбедо крон деревьев составляет 10-15%, травы 20-25%, свежевыпавшего снега ¾ до 90%. Альбедо земной поверхности ¾ один из важных факторов, определяющих климат как в целом на планете, так и отдельных его регионов. Установлено, что серьезные изменения климата на планете могут быть вызваны изменением альбедо поверхности Земли всего лишь на несколько процентов. Значительный вред состоянию естественных лесных экосистем приносят упомянутые выше лесные пожары, надолго, если не навсегда, замедляя процесс восстановления леса на сгоревших площадях. Лесные пожары ухудшают состав леса, уменьшают прирост деревьев, нарушают связи корней с почвой, усиливают буреломы, уничтожают кормовую базу диких животных, гнездовья птиц. В сильном пламени почва сжигается до такой степени, что в ней полностью нарушается влагообмен и способность к удержанию питательных веществ. Выжженная до тла территория нередко быстро заселяется различными насекомыми, что не всегда безопасно для людей из-за возможных вспышек инфекционных заболеваний. Кроме описанных выше прямых воздействий человека на биотические сообщества важное значение имеют и косвенные, например, загрязнение их промышленными выбросами. 53. Первичные и вторичные экологические сукцессии. Динамика экосистем и причины изменчивости и смены экосистем. Экологическая сукцессия (лат. sukcedo - следовать) - это последовательная смена во времени биоценозов, т. е. природных сообществ определенного участка земной поверхности. 1. Сукцессия - это упорядоченный процесс последовательной смены природных сообществ, связанный с изменением их видовой структуры и протекающих в сообществе процессов. 2. Она происходит в результате изменения физической среды, во-первых, под действием самого же развивающегося сообщества. Во-вторых, сукцессия протекает под влиянием изменения внешних факторов: влажности, температуры, количества осадков, состава почвы, солнечной радиации. 3. Кульминацией развития сукцессии является климакс стабилизированная экосистема, эффективность преобразования энергии Солнца в биомассу максимальна и когда максимально возможное количество видов и популяций флоры и фауны, а также связей между ними: пищевых (трофических), территориальных (топических) и др. Сукцессии со сменой растительности могут быть первичными и вторичными. Первичные сукцессии начинается на участке, который перед этим не был занят каким-либо сообществом, на лишенных жизни местах например, на голой скале, песке, застывшей лаве, обрывах, наносах рек, сыпучих песках и т. п. При заселении таких участков живые организмы необратимо меняют местообитание и сменяют друг друга. Основная роль принадлежит накоплению отмерших растительных остатков или продуктов разложения, что зависит как от характера растительности, так и от комплекса разрушителей мертвой растительной массы – животных, грибов и микроорганизмов. Постепенно формируется почвенный профиль, изменяется гидрологический режим участка, его микроклимат. Такие сукцессии в геоботанике называют экогенетическими, так как они ведут к преобразованию самого местообитания. Вторичные сукцессии представляют собой восстановительные смены. Они начинаются в том случае, если в уже сложившихся сообществах частично нарушены установившиеся взаимосвязи организмов, например удалена растительность одного или нескольких ярусов. Т. е. удалено предыдущее сообщество, например, на заброшенном поле, вырубке леса, в результате пожара, вспашки и т. д. Она протекает быстрее, чем первичная, так как на этой территории уже имеются некоторые организмы или их зачатки. Основной причиной смены экосистем является несбалансированность круговорота веществ,хоз.деятельность человека. Саморегуляция экосистем - это главное свойство экосистемы, которое подразумевает самостоятельное управление жизнью внутри каждого биогеоценоза. То есть группа организмов, которая находится в тесной взаимосвязи с другими живыми существами, а также факторами внешней среды, оказывает непосредственное влияние на всю структуру в целом. Именно их жизнедеятельность может повлиять на устойчивость и саморегуляцию экосистемы. 52. Цепи и сети питания. Трофические уровни. Экологические пирамиды. Существуют разные уровни цени питания. Это так называемые трофические (пищевые) уровни.Трофический уровень – одно звено в цепи питания, которое может быть или продуцентом, или консументом, или редуцентом. В каждом звене трофической цепи из энергии усвоенной пищи обычно меньшая часть идет на прирост веществ, а остальная, большая часть – на энергетический обмен. Продукция каждого трофического уровня обычно в 10 раз меньше продукции предыдущего уровня. Чем длиннее цепи, тем меньше продукция ее конечных звеньев. В экосистемах группы видов последовательно связаны между собой как хищник и жертва. В любой экосистеме есть первичные консументы (производители) органического вещества – организмы-автотрофы (в основном это зеленые растения). Они в свою очередь служат пищей для разнообразных организмов-гетеротрофов – всех животных, грибов, некоторых микроорганизмов. Среди них выделяют первичных консументов (потребителей) – растительноядных животных (например, кузнечики среди насекомых, копытные среди млекопитающих) и вторичных консументов, или собственно хищников, разных рангов, разного порядка, поедающих других животных. Получается, что живые существа, относящиеся к самым разным систематическим группам, могут играть в экосистемах одну и ту же роль, так как принадлежат к одному и тому же пищевому, или трофическому, уровню. Взятые все вместе, они и образуют пищевую цепь экосистемы, или, точнее, пищевую сеть. Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) вэкосистеме. Эффект пирамид в виде графических моделей разработан в 1927 году Ч. Элтоном[1]. Выражается:
50. Биоценоз, биогеоценоз и экосистема: понятие, структура, особенности Биоценоз — это исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (определённый участок суши или акватории), и связанных между собой и окружающей их средой. Биогеоценоз - система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Экосистема - биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Структура биогеоценоза: Важный принцип организации биогеоценоза состоит в объединении продуцентов, консументов и редуцентов в цепи питания, или трофические (от лат. trophe – питание) цепи.
Биотические факторы среды — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие, а также на неживую среду обитания. По характеру воздействия на организм различают прямые и косвенные биотические факторы. К внутривидовым биотическим факторам относятся демографические, этологические (факторы поведения), внутривидовая конкуренция и др. Межвидовые биотические факторы — более разнообразны и могут быть как отрицательными, так и положительными, а также быть одновременно и положительными, и отрицательными. Классификация межвидовых биотических взаимодействий.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||