Войти
Закрыть

Вчення В. Вернадського про біосферу та ноосферу

11 Клас

В. І. Вернадський ще в першій половині ХХ століття передбачав, що біосфера розвинеться в ноосферу (термін запропонували 1927 року французькі вчені Е. Леруа та П. Т. де Шарден). Спочатку В. І. Вернадський розглядав ноосферу (від грецьк. ноос — розум) як особливу «розумову» оболонку Землі, що розвивається поза біосферою. Однак згодом він дійшов висновку, що ноосфера — це певний стан біосфери, за якого розумова діяльність людини стає визначальним фактором її розвитку. Характерною рисою ноосфери є екологізація всіх сфер людського життя. До вирішення будь-яких проблем людина повинна підходити з позиції екологічного мислення, тобто збереження і поліпшення стану природного середовища. Застосування екологічних закономірностей людиною Наша планета є унікальною. Це накладає величезну відповідальність на людство загалом. Бо необережна діяльність людини здатна знищити ті екосистеми, які роблять існування нашого виду на планеті можливим. Щоб не завдати шкоди екосистемі своєю діяльністю, перспективним є урахування екологічних закономірностей в усіх сферах життя людини. Розуміння цих закономірностей має також велике значення для створення принципів раціонального природокористування. З їх допомогою можна суттєво полегшити вирощування сільськогосподарської продукції. Вони є абсолютно необхідними для створення систем утилізації та переробки відходів, які утворюються в результаті діяльності людини в різних сферах. Важливе значення має знання екологічних закономірностей під час проведення процедур рекультивації після використання людиною якихось ділянок поверхні планети. Наприклад, відновлення екосистем після завершення видобутку корисних копалин (мал. 33.1)....

Біосфера та біогеохімічні цикли

11 Клас

Як ви вже знаєте, біосфера — це одна з оболонок Землі, глобальна екосистема, яка об'єднує всі екосистеми нашої планети. Поняття «біосфера» (від грецьк. біос — життя) запропонував 1875 року австрійський геолог Е. Зюсс. Учення про біосферу як особливу частину Землі, населену живими організмами, сформулював український науковець В. І. Вернадський, хоча раніше над цим працював французький біолог Ж.-Б. Ламарк. Біосфера не утворює окремої оболонки Землі, а є частиною геологічних оболонок земної кулі, заселених живими організмами. Вона займає верхню частину літосфери, усю гідросферу та нижній шар атмосфери. Це єдина глобальна екосистема вищого порядку. Біосфера складається з чотирьох основних компонентів: • жива речовина; • біогенна речовина; • косна речовина; • біокосна речовина. До живої речовини належать усі живі організми (бактерії, гриби, рослини, тварини тощо), а до біогенної речовини — уся речовина, створена або перероблена живими організмами (вугілля, торф, кисень тощо). Косна речовина утворилася без участі живих організмів (базальт, граніт тощо), а біокосна створюється за одночасною участю живих організмів і факторів неживої природи (ґрунт, мул тощо). Основні біоми Землі Основу біосфери Землі складають великі об'єднання екосистем її природно-кліматичних зон, які називають біомами. Існує кілька класифікацій біомів. Як правило, окремо розглядають водні й наземні біоми (мал. 32.1)....

Агроценози

11 Клас

Штучні екосистеми часто розглядають як окремий тип екосистем (агроценози). Вони створюються людиною й використовуються нею для господарських цілей (мал. 31.1). До агроценозів належать поля сільськогосподарських культур, городи, теплиці, сади, морські ферми, виноградники, парки тощо. Агроценози містять такі самі екологічні групи організмів, як і природні екосистеми, — продуценти, консументи і редуценти. Але в них один вид суттєво переважає за кількістю особин. Агроценози й створюються задля одержання людиною продукції від цього виду. Консументи у складі агроценозів представлені людиною і шкідниками та збудниками захворювань виду, який є об'єктом вирощування. Фактично, шкідники і збудники захворювань — це конкуренти людини зі споживання ресурсів певного агроценозу. Особливості функціонування агроценозів Існувати без підтримки людини такі екосистеми не можуть. У них переважають організми одного виду, і вони не здатні до саморегуляції або така здатність є слабкою. Регуляцію цих систем здійснює людина. Основний спосіб регуляції — ліквідація конкуруючих видів та створення сприятливих умов для вирощування корисних видів. Це досягається або агротехнічними прийомами (обробка ґрунту для збереження вологи, снігозатримання, прополювання тощо), або використанням хімічних препаратів (гербіцидів, фунгіцидів, акарицидів, родентоцидів тощо). Регуляція процесів в агроценозах ускладнюється тим фактом, що наявність великої кількості особин одного виду, ще й розташованих із великою щільністю, створює сприятливі умови для поширення шкідників і захворювань. Для представників цих видів агроценози є величезним харчовим ресурсом, наявність якого дає гарні можливості для їх швидкого розмноження....

Екологічні сукцесії

11 Клас

Екосистеми не можуть існувати нескінченно довго. Час їхнього існування в деяких випадках може складати мільйони років, але потім умови середовища неодмінно змінюються. Материки рухаються по поверхні планети. Відбуваються процеси гороутворення та опускання суші під воду. Змінюється клімат, відбуваються катастрофічні події (пожежі, виверження вулканів, повені тощо). Усе це змушує екосистеми змінюватися і міняти видовий склад своїх біоценозів, формуючи нові. Процес поступової, закономірної і необоротної зміни біоценозів на певній ділянці території називають сукцесією. Сукцесія є нормальним процесом, який відбувається в природних екосистемах і пов'язаний зі зміною умов існування. Завершальним етапом будь-якої сукцесії є формування так званої клімаксної екосистеми, яка для певних умов довкілля є найбільш оптимальною. Склад клімаксної екосистеми визначається поєднанням багатьох факторів, насамперед кліматичних. Розвиток сукцесії відбувається в кілька етапів: • утворення відповідної ділянки земної поверхні; • заселення ділянки першими видами організмів; • загострення міжвидової конкуренції і витіснення частини видів; • зростання біорізноманіття і формування стабільної екосистеми. Первинні сукцесії Первинні сукцесії виникають на тих ділянках території, на яких до цього не існувало ніяких екосистем. Їх утворення відбувається паралельно з процесом формування ґрунтів і на перших етапах із досить низькою конкуренцією між організмами. Прикладом первинної сукцесії є заселення організмами нових островів або ділянок суходолу, утворених процесами, що відбуваються у природі, або завдяки діяльності людини (мал. 30.1)....

Екосистеми

11 Клас

Екосистема — це сукупність живих організмів, які мешкають у певному середовищі існування й утворюють з ним одне ціле. Будь-яка екосистема містить у своєму складі два головні компоненти — біотичний і абіотичний. Біотичний компонент екосистеми — це всі живі організми, які входять до її складу (тварини, рослини, бактерії тощо). А абіотичний — це компоненти неживої природи (каміння, вода, повітря тощо). Екосистеми бувають природними (екосистеми лісу, озера, пустелі) і штучними (саду, городу, акваріуму). У біосфері відбувається постійний колообіг елементів, які переходять від організму до організму, у неживу природу і знову до організму. Елементи, які вивільняються мікроорганізмами, наприклад, під час гниття, надходять у ґрунт і атмосферу, знову беруть участь у колообігу речовин біосфери, поглинаючись живими організмами. Для функціонування екосистем найважливішими є колообіги елементів, які є основними компонентами живих організмів, — Карбону, Нітрогену, Оксигену, Сульфуру, Фосфору. Властивості екосистем Основними властивостями екосистем є цілісність, стійкість, самовідтворення та саморегуляція тощо. Цілісність — здатність підтримувати взаємозв'язки між компонентами екосистеми та з природним середовищем, перш за все, завдяки потокам речовини і енергії. Якщо якісь речовини вилучаються із колообігу (разом із ними і потік енергії переривається), цілісність екосистеми порушується і вона може загинути. Стійкість екосистеми — здатність зберігати свою структуру і функціональні особливості під впливом зовнішніх факторів (наприклад, дощ чи вітер не порушують структуру і функціонування екосистеми лісу). Найбільш стійкими екосистемами є ті, які мають багатий видовий склад (наприклад, екосистема тропічного лісу). Найменш стійкі — ті, що створені штучно (наприклад, екосистеми саду чи акваріуму), без підтримки людини вони зовсім не можуть існувати....

Регуляція процесів у популяціях

11 Клас

Співвідношення чоловічої і жіночої статей у популяції має важливе екологічне значення. Воно безпосередньо пов'язане з потенціалом її розмноження. Співвідношення статей визначається як відношення кількості самців до кількості самиць або кількості самців до загальної кількості самців і самиць. Дуже важливим показником для популяції є її вікова структура. Це співвідношення чисельності особин різних вікових класів і поколінь. Не обов'язково популяція має складатися з особин різного віку. Наприклад, усі особини в популяціях однорічних рослин мають однаковий вік. Статева й вікова структури популяції відображають її здатність до розмноження (мал. 28.1). Наприклад, якщо в популяції переважають старі особини або дуже мало самиць, швидко чисельність популяції збільшуватися не буде. Співвідношення чоловічої і жіночої статей у популяції має важливе екологічне значення, оскільки воно безпосередньо пов'язане з потенціалом її розмноження, а отже, впливом на життєдіяльність усієї екосистеми. Вікова структура популяцій різних видів може суттєво різнитися між собою (мал. 28.2). Це пов'язано з особливостями життєдіяльності видів та стратегією їх розмноження. У видів, які народжують велику кількість нащадків, але майже не піклуються про них, найбільша кількість особин буде мати молодий вік. Але в молодому віці у таких видів і шанси на загибель найвищі. А от після того, як організм стає дорослим, його шанси на загибель суттєво зменшуються. Така структура популяцій притаманна багатьом видам риб, молюсків, земноводних....

Популяції

11 Клас

Популяція — це сукупність особин одного виду, які здатні до самовідтворення протягом великої кількості поколінь і тривалий час займають певну територію, функціонуючи й розвиваючись в одному або кількох угрупованнях живих організмів. У популяції особини не є незалежними, а взаємодіють між собою. Вони можуть конкурувати за ресурси та об'єднуватися для підвищення шансів виживання. У роздільностатевих видів важливою частиною екологічної взаємодії є утворення пар для процесу розмноження. Кожній популяції властиві певні характеристики, за допомогою яких можна визначати її стан (мал. 27.1). Статичні характеристики популяцій визначають її стан у конкретний момент часу, а динамічні — за певний період часу. Чисельність популяції — це загальна кількість особин на певній території, які належать до однієї популяції. Щільність популяції визначається як середня кількість особин виду на одиницю площі чи об'єму. Наприклад, якщо чисельність популяції синиць у парку площею 25,6 гектара становить 256 особин, то щільність цієї популяції — 10 особин на гектар (мал. 27.2)....

Вплив екологічних чинників на організми

11 Клас

Дія екологічних чинників є визначальною для процесів адаптації живих організмів. Саме через них умови середовища здійснюють вплив на організми. Тільки пристосувавшись до них, вид має шанси на виживання. Здатність організмів витримувати несприятливі умови навколишнього середовища називають екологічною толерантністю. Різні організми можуть пристосовуватися до різних відхилень чинників від оптимальних. Механізмом адаптації видів до дії чинника є природний добір. Завдяки різноманітності організмів серед нащадків під дією чинника виживають лише ті, хто найкраще до нього пристосований. Вони передають вдалі комбінації і варіанти генів, які виникли в результаті мутацій у відповідь на дію певного чинника, своїм нащадкам. І через кілька поколінь види пристосовуються до дії цього чинника. Наприклад, ті групи людей, які почали жити в умовах Крайньої Півночі, вимушені були перейти майже виключно на споживання м'яса, бо рослинної їжі там практично немає. Це стало причиною адаптації таких груп до особливої дієти з великим умістом м'яса і жиру. І така адаптація була цілком успішною, хоча в процесі пристосування частина особин у кількох поколіннях поспіль гинула. Обмежувальні чинники Чинник, який найбільше впливає на виживання організму, називають обмежувальним. Залежно від умов середовища і систематичної групи організмів обмежувальними можуть бути різні чинники (навіть в умовах однієї екосистеми). Наприклад, в естуаріях річок, де відбувається зміна солоності води, для риб саме солоність буде обмежувальним чинником. А для птахів, які полюють на риб, солоність значення не має. У них обмежувальним чинником може бути недостатня кількість місць для гніздування, розташованих у цьому естуарії....

Екологічні чинники

11 Клас

Екологічними чинниками (екологічними факторами, факторами середовища) називають будь-які фактори, які можуть вплинути на живий організм або екологічну систему, у відповідь на дію яких організм або екосистема виробляє адаптацію (пристосовується до дії фактора). Вони є вирішальними факторами у визначенні видового різноманіття та чисельності окремих видів у конкретній екосистемі. Ці чинники можуть мати різну природу. Їх поділяють на три великі групи: біогенні, абіогенні та антропогенні. Крім того, вони зазвичай взаємодіють між собою, що суттєво впливає на живі організми. Так, одночасна дія на організм тварини низької температури і високої вологості повітря різко підвищує ефект від охолодження, а поєднання низької температури і низької вологості, навпаки, такий ефект зменшує. Абіогенні чинники Абіогенні чинники є факторами неживої природи. Їх визначають фізичні та хімічні умови середовища. До абіогенних чинників належать температура, вологість, світло, рух повітряних мас (вітер), течія й солоність води, опади, повені, пожежі, сніговий покрив, магнітне поле Землі, рельєф місцевості тощо (мал. 25.1)....

Завдання та методи екології

11 Клас

Екологія є наукою, яка вивчає взаємодію живих організмів між собою та навколишнім середовищем. Вона тісно співпрацює з такими науками, як біологія, хімія, фізика, математика, географія тощо, і об'єднує різні галузі та підрозділи природничих, гуманітарних і технічних наук. Саме тому її можна віднести до комплексної науки, що розвивається на основі всіх трьох напрямків і використовує їхні теоретичні та практичні напрацювання. На сьогодні екологія набуває гуманітарно-технологічних рис у процесі еволюційного розвитку і стає міждисциплінарною наукою. Використання екологічних знань стає нагальною потребою в процесах розробки нових транспортних технологій, технологій видобутку корисних копалин, побудови і забезпечення діяльності великих міст (особливо мегаполісів). Суттєво зростає роль екологічних знань у галузі виробництва продуктів харчування, бо традиційні підходи вже не здатні забезпечити людство продовольством, а їх подальше поширення загрожує існуванню більшості сучасних екосистем. Основні завдання екології: • дослідження впливу середовища існування на особливості будови і життєдіяльності організмів; • дослідження впливу людини на природні системи; • встановлення механізмів адаптації до життя організмів в умовах певного середовища; • прогнозування й оцінювання можливих наслідків для природного середовища від діяльності людини; • відновлення порушених природних систем та збереження еталонних ділянок біосфери; • формування екологічного мислення та розвиток екологічної культури в населення....

Навігація

 

Template not found: /templates/Red/reklamaundersite.tpl