Войти
Закрыть

Видова структура біоценозів

11 Клас

Відомо, що за сприятливих умов формуються багаті за кількістю видів біоценози, у яких не один, а багато домінантних видів (мал. 89.3, угруповання А). У найбільш багатих біоценозах практично всі види нечисленні. У таких угрупованнях не відбувається спалахів масового розмноження окремих видів, біоценози різняться високою стабільністю. В угрупованнях, які живуть в екстремальних умовах, видова різноманітність знижена, високу чисельність мають усього 1-2 види (мал. 89.3, угруповання Б). Чим більш специфічними є умови середовища, тим бідніший видовий склад угруповання й тим вищою може бути чисельність окремих видів. Угруповання Б (мал. 89.3) має явно виражений вид-домінант. Порівняно з ним чисельність інших видів біоценозу суттєво нижча. Угруповання А, навпаки, характеризується найбільш рівномірним розподілом різних видів за чисельністю. Видова різноманітність буде вищою в біоценозі А. Крім видів-домінантів, біоценоз включає також субдомінантні, нечисленні і рідкісні види. Іноді в біоценозі трапляються випадкові види, нетипові для певного біоценозу і представлені одиничними екземплярами. Види, які суттєво впливають на організацію співтовариства, називаються ключовими видами. До ключових видів належать великі хижаки, наприклад вовки, оскільки вони регулюють чисельність популяцій травоїдних. Бобри теж належать до ключових видів, оскільки завдяки своїм греблям вони створюють місця перебування для багатьох інших видів....

Часові зміни в екосистемах

11 Клас

Екосистеми безперервно змінюються в часі. Змін зазнають різноманітність видів, співвідношення популяцій, активність організмів, структура взаємозв'язків. Одні види поступово відмирають або витісняються іншими. Зміни угруповань бувають циклічними (добовими, сезонними) і поступальними (сукцесія). Види, з яких складається екосистема, біологічно активні в різний час доби: одні — вдень, інші — ввечері й уночі. У помірному кліматі в денні години панують комахи, птахи, деякі ссавці, у сутінковий і нічний час — нічні комахи (бражники, комарі), багато ссавців і птахи, такі як сови. Більшість покритонасінних рослин розкриває свої квітки лише вдень. Однак у деяких рослин життєва активність підвищується з настанням сутінків: їхні непоказні квітки розпускаються й видають сильний аромат для приваблення нічних комах-запильників (запашний тютюн, нічна красуня). Сезонні зміни Сезонні (фенологічні) зміни екосистем залежать від зміни пір року. Як вам відомо, сезонні зміни визначають фотоперіодизм — реакцію живих організмів на інтенсивність сонячного випромінювання й довжину світлового дня. Насамперед сезонні зміни стосуються видового складу екосистем. Це добре прослідковується на рослинах. Більшість із них узимку перебуває у стані спокою. Зеленіють лише деякі види дерев, такі як ялина або сосна. Навесні квітнуть рослини-первоцвіти. До того часу, коли на деревах розпуститься листя й на нижніх ярусах стане темно, вони вже повністю закінчать цикл розвитку. Улітку бурхливо відбувається розвиток усіх рослин, на них дозрівають плоди. Восени життєвий цикл багатьох рослин завершується. Більшість видів дерев і чагарників на зиму скидають листя....

Трансформація речовини й енергії в екосистемах

11 Клас

Взаємодія організмів, які займають певне місце в біологічному колообігу, називається трофічною структурою біоценозу. У біоценозі розрізняють три групи організмів: продуценти, консументи й редуценти. Продуценти — це автотрофні організми, які синтезують необхідні для життя органічні речовини з неорганічних, використовуючи сонячну енергію (фотосинтез) або енергію окиснення неорганічних сполук (хемосинтез). Основними продуцентами в екосистемах є зелені рослини й ціанобактерії. Консументи — це гетеротрофні організми, які харчуються готовою органічною речовиною. До консументів належать тварини, гриби, а також паразитичні рослини. Виокремлюють консументів першого порядку — травоїдних тварин (заєць, олень, білка, лось), консументів другого порядку — хижаків, які харчуються травоїдними тваринами (вовк), і консументів третього порядку — хижаків, які харчуються іншими хижаками (лелека, змії). Редуценти — це гетеротрофні організми, які руйнують мертву органічну речовину й перетворюють її на неорганічні речовини, що засвоюються іншими організмами. Основними редуцентами є ґрунтові гетеротрофи — бактерії, гриби, найпростіші. Трофічні ланцюги Транспорт енергії й речовини в екосистемах здійснюється через трофічні ланцюги. Трофічний ланцюг — це послідовне перенесення енергії у формі їжі через низку організмів. Наприклад, пасовищний трофічний ланцюг починається з рослин-продуцентів, які є їжею для рослиноїдних тварин. Детритний трофічний ланцюг починається з мертвої органічної речовини, яку споживають організми-детритофаги (редуценти). Паразитичний трофічний ланцюг починається із продуцентів або консументів....

Структура та складові біосфери

11 Клас

Біосфера — це оболонка Землі, що містить у собі всі живі організми планети й усі зони їх існування. Термін «біосфера» ввів геолог Е. Зюсс 1875 року для позначення простору на поверхні Землі, де існує життя. Біосфера почала формуватися близько 4 млрд років тому, щойно з'явилися перші ознаки життя на нашій планеті. Зараз Землю населяє близько 3 млн видів різноманітних живих істот. Загальна маса живих організмів оцінюється в 2,43 х 1012 т. Становлення біосфери і її поетапне формування зумовлене впливом низки факторів: дією на Землю космічної енергії, розвитком живих організмів і людства та ін. На початку XX ст. український науковець В. І. Вернадський створив вчення про біосферу. Він одним із перших усвідомив величезний перетворюючий вплив живих організмів на всі три зовнішні оболонки Землі в планетарному масштабі. Поверхню Землі вчений розглядав як своєрідну оболонку, розвиток якої значною мірою визначається діяльністю живих організмів. В. І. Вернадський умовно поділяв навколишнє середовище на природне — біосферу, і штучно створене людиною — ноосферу (сферу розуму). Гірські гуси зазвичай мігрують на висоті не менш ніж 8300 м, дикі яки живуть у гірських районах Тибету на висоті приблизно 3200-5400 м над рівнем моря, а гірські козли мешкають на висотах до 3000 м. Мікроорганізми трапляються у верхніх шарах атмосфери Землі на висоті декількох десятків кілометрів. Одноклітинні форми життя були знайдені в найглибшій частині Маріанської западини на глибині 11 034 м. Межі біосфери Межі біосфери визначаються можливістю окремих індивідуумів виживати в умовах навколишнього середовища (мал. 92.1). У верхніх шарах ультрафіолетове випромінювання не дає розвиватися живим організмам — це верхня межа біосфери. Вона розміщується на висоті приблизно 20-25 км від поверхні Землі й обмежена озоновим шаром, за межами якого живі організми не можуть існувати. Озоновий шар захищає біосферу від згубного космічного випромінювання, що не дає розвиватися живим організмам....

Біогеохімічні цикли

11 Клас

У біосфері відбувається переважна більшість хімічних перетворень на планеті, тобто вона виконує глобальну метаболічну функцію. Діяльність живих організмів впливає на всі геологічні процеси, що формують зовнішній вигляд Землі. Живі організми не лише пристосовуються до умов зовнішнього середовища, але й активно їх змінюють. Вони вловлюють і перетворюють енергію Сонця, змінюють хімічний склад атмосфери, беруть участь в утворенні ґрунтів і осадових порід. В. І. Вернадський виокремлював 4 функції живої речовини в біосфері. Газова функція полягає в здатності змінювати й підтримувати газовий склад атмосфери. У здійсненні газової функції провідна роль належить зеленим рослинам, які в процесі фотосинтезу поглинають вуглекислий газ і виділяють в атмосферу кисень. У процесі функціонування організмів виділяються також вуглекислий газ (дихання тварин, рослин та ін.), азот (азотфіксуючі бактерії), сірководень (сіркобактерії), метан (метаноутворюючі бактерії). Виконання цієї функції також спричинило утворення захисного озонового екрану. Окисно-відновна функція полягає в хімічному перетворенні речовин з утворенням солей, кислот, оксидів і інших класів хімічних сполук у результаті окисно-відновних процесів. Ця функція, зокрема, здійснюється бактеріями, які в процесі життєдіяльності окиснюють або відновлюють різні сполуки, отримуючи енергію. Вони мають велике значення для утворення корисних копалин. Наприклад, у результаті діяльності залізобактерій утворилися осадові залізні руди, сіркобактерій — родовища сірки. Концентраційна функція — здатність накопичувати розсіяні в навколишньому середовищі (атмосфері, воді, ґрунті) атоми хімічних елементів. Деякі організми накопичують певні елементи в концентраціях, значно більших, ніж у природному середовищі, наприклад, сполуки Силіцію відкладаються у скелетах діатомових водоростей і губок, Кальцію — у черепашках молюсків і коралових поліпах, Фосфору — у кістках хребетних, Феруму — у залізобактеріях, Магнію — у деяких водоростях, Йоду — у водорості ламінарії, Карбону — в усіх організмах. Відмираючи, ці організми утворюють скупчення речовин, формують гірські породи та корисні копалини (залізні руди, вапняки, крейда, торф, вугілля тощо) (мал. 92.2, с. 193)....

Еволюція біосфери

11 Клас

3. Поява людини. Етап розпочався 4050 тис. років тому, і пов'язаний він з еволюцією людини (антропогенезом). Чинником, що змінює біосферу, є діяльність людини.2. Біологічна еволюція організмів. Етап розпочався з виникнення прокаріотичних організмів близько 3,5 млрд років тому. Структура біосфери ускладнювалась у результаті появи численних і різноманітних організмів. Головними чинниками стають рушійні сили біологічної еволюції. Хімічна еволюція біополімерів Синтез найпростіших органічних сполук розпочався близько 4,5 млрд років тому, у період найбільш ранньої геологічної історії Землі. У результаті природних процесів синтезувалися достатньо великі біологічні полімери. За сучасними уявленнями, одні з таких полімерів — молекули РНК — виявили здатність до самокопіювання й каталітичної активності. Ці самокопіювальні системи вдосконалювалися в ході тривалої молекулярної еволюції. Уважають, що ці процеси відбувалися у порах глинистих порід в умовах гідротермальних джерел суші. На подальших етапах сформувалися складні метаболічні процеси, зокрема білковий синтез. Відбулася передача функції спадкового матеріалу від РНК до ДНК. Точний плин цих подій не зовсім зрозумілий. Однак передбіологічна еволюція зараз є однією з найбільш інтенсивно досліджуваних тем науковою спільнотою. Початкові етапи біологічної еволюції Біологічна еволюція розпочалася з появи перших прокаріотичних клітин близько 3,5 млрд років тому. На наступному етапі (1,6-2,1 млрд років тому) виникли перші еукаріотичні клітини. А в період 0,5-1 млрд років тому — перші багатоклітинні організми. У процесі розвитку біосфери з'являлися нові форми організмів, виникали вигідні типи обміну речовин, формувались екологічні системи з колообігом речовин (мал. 94.1). Перші організми були анаеробами. Гетеротрофи накопичували енергію за рахунок гліколізу й бродіння. Автотрофи здобували енергію та синтезували органічні речовини шляхом хемо- або фотосинтезу. Близько 2-3 млрд років тому виникли організми з оксигенним фотосинтезом — як побічний продукт вони виділяли кисень. Ці живі істоти поступово змінили склад атмосфери і зумовили появу аеробів....

Сучасний етап розвитку біосфери

11 Клас

Сучасний етап розвитку біосфери відрізняється тим, що потужною перетворювальною силою стає діяльність людини. Спочатку людина за впливом на природу не відрізнялася від інших біологічних видів. Але починаючи з XX ст. завдяки стрімкому зростанню господарської активності, людина почала змінювати своє середовище проживання. У міру науково-технічного прогресу роль людини в перетворенні біосфери можна порівняти з дією потужних геологічних процесів. У результаті біосфера Землі докорінно змінюється й стає, за визначенням В. І. Вернадського, ноосферою — «сферою розуму». Ноосфера визначається як нова, вища стадія еволюції біосфери. Це «сфера взаємодії природи й суспільства, у межах якої розумна людська діяльність стає головним визначальним чинником розвитку». У процесі своєї діяльності людина по-різному впливає на складові біосфери. Причини або чинники такого впливу називають антропогенними. З одного боку, вони призводять до виснаження природних ресурсів, виникення видів тварин і рослин, забруднення природного середовища й утворення штучних ландшафтів. З іншого боку, людина інтенсивно розводить культурні рослини й свійських тварин, створює нові сорти й породи. При цьому виникає інше середовище проживання. Показники порушення стійкості біосфери Біосфера як саморегулювальна екосистема має високу стійкість. Вона здатна підтримувати свої склад, структуру й функції. Однак у цієї стійкості є певні межі, і вони все частіше порушуються діяльністю людини. На думку науковців, поступова зміна клімату планети — це наслідок антропогенної зміни балансу газів в атмосфері. За останні 100 років середня температура на поверхні Землі збільшилася на 0,5-0,6 °С через інтенсивне надходження в атмосферу вуглекислого газу, метану, нітроген оксиду, що утруднює віддачу тепла з поверхні (парниковий ефект). Джерелами таких газів є, зокрема, використання палива. Щорічно спалюється близько 1 млрд тонн природного палива. Видобування з надр корисних копалин, їх використання в промислових процесах змінює біогеохімічні цикли. Щорічно з геосфери видобувається близько 100 млрд тонн руди, палива, мінеральних добрив. Сучасне людство грубо втручається в цей колообіг Оксигену, споживаючи щорічно за рахунок спалювання мінерального й органічного палива 20 000 000 000 тонн атмосферного кисню....

Основні положення теми «Екологія»

11 Клас

Популяція — це сукупність особин одного виду, які відтворюють себе протягом великої кількості поколінь і тривалий час займають певну територію, функціонуючи й розвиваючись в одному або кількох угрупованнях живих організмів. Статичні показники популяцій Чисельність популяції — загальна кількість особин у популяції. Репродуктивна чисельність — кількість особин, здатних залишити потомство. Щільність популяції — чисельність або біомаса особин на одиниці площі або об'єму. Динамічні показники популяцій Народжуваність — кількість особин, які з'явилися в популяції (народилися, вилупилися з яйця, проросли з насіння та ін.) за одиницю часу. Смертність — кількість особин, що загинули за певний проміжок часу. Приріст популяції — різниця між народжуваністю і смертністю. Виживання — частка особин, які збереглися в популяції за певний проміжок часу. Виживання розраховується як відношення кількості особин, що вижили, до початкової кількості особин. Екологічні стратегії популяцій Екологічна стратегія популяції — особливості народжуваності й смертності, періодичності розмноження, кривих виживання й типів росту, спрямованих на підвищення виживання й утворення потомства. Метою r-стратегії є збільшення чисельності популяції за короткий термін. K-стратегія спрямована на підвищення виживання нащадків. Екосистеми Екосистема — це сукупність живих організмів, які мешкають у певному середовищі існування й утворюють з ним одне ціле. Групи організмів в екосистемах Продуценти — це автотрофні організми, які продукують органічні речовини. До них належать, наприклад, дерева, водорості та інші рослини. Консументи є гетеротрофними організмами екосистем, які отримують органічні речовини, живлячись іншими живими організмами. Вони можуть живитися як продуцентами, так і іншими консументами. Редуценти — це гетеротрофні організми екосистем, які отримують органічні речовини, живлячись рештками живих організмів або продуктів їхньої життєдіяльності. Редуценти перетворюють мертву органіку на прості органічні та неорганічні речовини....

Антропогенний вплив на біосферу

11 Клас

Екологічні проблеми — це ситуації, причиною яких є зміна природного середовища, а наслідком — порушення структури і функціонування природних екосистем. Екологічні проблеми бувають різного масштабу. Їх причинами можуть стати дія абіогенних, біогенних та антропогенних факторів. Абіогенними факторами, які створюють екологічні проблеми, є виверження вулканів (особливо великих), падіння на планету астероїдів, дрейф континентів та інші геологічні процеси та ін. Біогенними причинами екологічних проблем може бути інвазія видів на нові території, виникнення успішних форм паразитів або збудників захворювань тощо. Але найбільш актуальними на сьогодні стали екологічні проблеми, які виникають під впливом антропогенних чинників. Екологічні проблеми поділяються за своїм масштабом на три великі групи: локальні, регіональні та глобальні (мал. 96.2). Локальні проблеми мають місцеве значення і є актуальними для конкретного населеного пункту або біоценозу. Регіональні є актуальними для окремої області або регіону певної країни. Глобальні проблеми є проблемами всього людства. Вони охоплюють тією чи іншою мірою всі біоми нашої планети. В Україні порушення рівноваги у взаємодії людини і природи стало причиною багатьох проблем. Серед них є і глобальні екологічні проблеми, які діють на Україну так само, як і на інші регіони планети. А є екологічні проблеми місцевого рівня, багато з яких є особливо актуальними тільки для певних областей. Проблемами всієї України глобального рівня можна назвати забруднення водойм і ґрунтів, деградацію ґрунтів і знищення лісів. Забруднення повітря є актуальним для всієї території України (як одна з глобальних проблем), але ступінь цього забруднення значно різниться в певних регіонах. Ще однією з глобальних світових проблем, нагальних для всієї країни, є проблема утилізації побутових відходів. До злободенних проблем для певних регіонів належить проблема знищення степів. Вона є найбільш актуальною для південної частини України. Наслідки Чорнобильської катастрофи насамперед є проблемою для півночі країни. Небезпечні геологічні процеси (наприклад, просідання поверхні ґрунту, зсуви тощо) відбуваються там, де здійснювався видобуток корисних копалин або порушувалися правила забудови. Військові дії на Сході України стали причиною руйнування екосистеми в цьому регіоні та виникнення низки екологічних проблем. Крім безпосереднього впливу на екосистеми (дія вогнепальної зброї, мін, військової техніки),...

Якість довкілля та його забруднення

11 Клас

Стан довкілля цікавить суспільство не сам по собі. Насамперед людей цікавить питання, як стан середовища буде впливати на їхню життєдіяльність і стан здоров'я. А, як вам уже відомо, різні фактори довкілля можуть діяти в протилежному напрямі щодо людини. Тому було запропоновано поняття якість довкілля (якість навколишнього середовища). Воно характеризує придатність довкілля до збереження здоров'я людини і є інтегративним показником, який узагальнює вплив усіх можливих факторів певного середовища на людину. Якщо стан довкілля такий, який сприяє збереженню або покращенню, то таке середовище вважається здоровим або задовільним. Якщо стан здоров'я людини погіршується, то стан довкілля характеризують як незадовільний. А якщо перебування людини в середовищі може призвести до тяжких незворотних наслідків, то стан довкілля вважається екстремальним. У сучасному світі якість середовища значною мірою залежить від діяльності самої людини. Більшість проблем, які впливають на здоров'я людини, виникає в результаті антропогенної діяльності. І одним із найнебезпечніших негативних факторів є забруднення середовища продуктами діяльності людини. Забруднення довкілля Забруднення довкілля є процесом зміни складу і властивостей однієї або кількох сфер Землі (атмосфери, гідросфери, літосфери) під впливом певного фактора. Забруднення може бути природним або антропогенним. До розвитку людської цивілізації забруднення довкілля було тільки природним (виверження вулканів, падіння метеоритів, діяльність організмів тощо). Але в наш час найбільшим за масштабом на планеті є антропогенне забруднення. Антропогенне забруднення відбувається високими темпами, охоплює всю територію планети і впливає на всі оболонки (атмосферу, гідросферу, літосферу). Воно може бути як прямим (відходи виробництва викидаються в річку), так і опосередкованим (інсектициди потрапляють у ті місця, де їх не застосовували через трофічні ланцюги)....

Навігація