Шпаргалка по "Экология"

С точки зрения структуры в экосистеме выделяют:

неорганические  вещества, включающиеся в круговорот;

органические  соединения, которые связывают биотическую  и абиотическую части в круговороте  вещества и энергии;

климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды;

продуценты —  организмы, создающие первичную  продукцию;

макроконсументы, или фаготрофы, — гетеротрофы, поедающие  другие организмы или крупные  частицы органического вещества;

микроконсументы (сапротрофы) — гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают  мёртвое органическое вещество, минерализуя  его, тем самым возвращая в круговорот;

Последние три  компонента формируют биомассу экосистемы.

С точки зрения функционирования экосистемы выделяют следующие функциональные блоки  организмов (помимо автотрофов):

биофаги — организмы, поедающие других живых организмов,

сапрофаги —  организмы, поедающие мёртвое органическое вещество.

Данное разделение показывает временно-функциональную связь  в экосистеме, фокусируясь на разделении во времени образования органического  вещества и перераспределении его  внутри экосистемы (биофаги) и переработки сапрофагами. Причём может пройти достаточно существенный промежуток времени между отмиранием органического вещества и включением его в оборот, например, в случае соснового бревна промежуток может составить 100 и более лет.

Основные типы организмов, которые формируют живые, или биотические, компоненты экосистемы, принято подразделять по преобладающему способу питания на продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты - это  организмы, производящие органические соединения из неорганических. Продуценты (в большинстве своем зеленые  растения) создают органические вещества в процессе фотосинтеза или хемосинтеза. Эти органические вещества используются продуцентами как источник энергии и как строительный материал для клеток и тканей организма.

Фотосинтез может  быть представлен следующим образом:

Хемосинтез –  преобразование неорганических соединений в питательные органические вещества в отсутствие солнечного света, за счет энергии химических реакций.

Только продуценты способны сами производить для себя пищу. Более того, они непосредственно  или косвенно обеспечивают питательными элементами консументов и редуцентов.

По типу питания  все продуценты являются автотрофами - сами производят органические вещества из неорганических. Консументы и редуценты  по типу питания являются гетеротрофами - питаются органическим веществом, произведенным  другими живыми организмами.

Консументы –  организмы, получающие питательные  вещества и необходимую энергию, питаясь живыми организмами - продуцентами или другими консументами.

Редуценты –  организмы, получающие питательные  вещества и необходимую энергию  питаясь останками мертвых организмов (животных, растений).

В зависимости  от источников питания консументы подразделяются на три основных класса:

- фитофаги (растительноядные) – это консументы 1-го порядка,  питающиеся исключительно живыми  растениями. Например, птицы едят семена, почки и листву.

- хищники (плотоядные) – консументы 2-го порядка, которые  питаются исключительно растительноядными  животными (фитофагами), а также  консументы 3-го порядка, питающиеся только плотоядными животными.

- эврифаги (всеядные), которые могут поедать как  растительную, так и животную  пищу. Примерами являются свиньи, крысы, лисы, тараканы, а также  человек.

Существует два  основных класса редуцентов:

1.       Детритофаги – напрямую потребляют  мертвые организмы или органические  остатки. (пример: шакалы, грифы, дождевые черви).

2.       Деструкторы – разлагают мертвую  органическую материю на простые  неорганические соединения (процесс  гниения и разложения). Примером  могут служить грибы и микроскопические  одноклеточные бактерии.

18. Виды физических  загрязнений. Их  отличия.

Физическое загрязнение  включает в себя

тепловое загрязнение (один из основных источников – теплоэлектростанции, особенно в случае наших отапливающих “улицу” теплосетей) исчезновение одних видов флоры и фауны и рост количества других, что приведет к нарушению биологического и экологического равновесия; нарушение экологического равновесия, что может вызвать эпидемии с непредсказуемыми последствиями; сокращение срока жизни особей фауны, изменение их поведения и их постепенная гибель; изменение газового состава атмосферы с непредсказуемыми последствиями для жизнедеятельности всего живого; смещение климатических зон,

световое загрязнение (фактор беспокойства для многих биологических  видов)

электромагнитные  поля (возникают вокруг высоковольтных линий электропередач, а также  создаются многочисленными бытовыми приборами, мобильными телефонами и  т.д.) ухудшение состояния здоровья людей;-  изменения в структуре растений, скорости их роста;-  отрицательные изменения в структуре почвы;-  разрушение отдельных технических систем (интегральных схем). Источниками таких излучений являются: передатчики радиовещательных и телевизионных станций, связные, радиолокационные станции, линии электропередач, электрические линии переменного тока, некоторые промышленные установки, медицинские и другие приборы с генераторами высоких и сверхвысоких частот и др.

радиационное  загрязнение – связано с дополнительным (к естетсвенному фону) облучением из-за попадания в среду радионуклидов (в том числе, отсутствовавших  в биосфере ранее – например, плутоний) вследствие плановых и аварийных  выбросов. Причиной дополнительного  облучения могут быть также медицинские  операции (например, рентгеновское  обследование).

шумовое загрязнение - Шумом принято считать всякий нежелательный для человека звук, не несущий полезной информации.        Известно, что естественные шумы человеку необходимы (шум, деревьев, воды и т.п.), однако искусственные шумы опасны для человека и животного мира. Источниками шумов являются: автотранспорт, трамваи, желез-нодорожный транспорт, предприятия, инженерная и военная техника, летящие самолеты, бытовая техника и т.д. 

Стабильность  экосистемы - это способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные свойства при воздействии внешних факторов.

Устойчивость  экосистемы - способность экосистемы возвращаться в исходное или близкое  к нему состояние после прекращения  воздействия факторов, которые вывели ее из состояния равновесия.

Закон Эшби: Стабильность и устойчивость экосистемы тем выше, чем больше видовое разнообразие. Для экосистемы с низкой устойчивостью  характерны вспышки численности  отдельных видов.

Основная причина, позволяющая экосистемам длительное время сохранять постоянный видовой  состав, а значит и устойчивость, заключается в том, что популяции, входящие в состав сообщества, находятся  в динамическом равновесии.  

Таким образом, равновесие ( гомеостаз ) экосистемы - это  равновесие составляющих ее популяций. Устойчивое увеличение или уменьшение любой популяции приводит к изменению  экосистемы в целом.  

Для выяснения  условий равновесия экосистем необходимо рассмотреть взаимодействие популяций  данного вида с другими популяциями, а также реакции популяции  в целом на изменение условий  окружающей среды. В экологии этими  вопросами занимается специальное  направление - популяционная экология.

     19. Стабильность и  устойчивость экосистем.  Принцип Ле-Шателье.  Закон Эшби.

     20. Трофические уровни. Передача энергии  и биомассы по  трофическим уровням

Устойчивые биогеохимические циклы вещества и энергии в  биосфере нашей планеты формируются  вследствие биологического разнообразия потребляемого организмами набора веществ и выделяемых в природную  среду продуктов жизнедеятельности. Базу биологического круговорота веществ  составляют трофические уровни, которые  представлены конкретными видами живых  организмов, делящимися на три основные группы: продуценты, консументы и редуценты. Трофический уровень составляют популяции организмов, выполняющих  в экосистеме одинаковые трофические  функции и имеющих различный  видовой состав (от греч. trophe - «питание»).

Первый трофический  уровень - уровень первичной продукции - образуют автотрофы. Это организмы, которые синтезируют органические вещества (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые  кислоты) из неорганических соединений, используя энергию Солнца. Первичная  продукция - это биомасса растительных тканей. Первичные продуценты - растения, фотоавтотрофные бактерии и хемосинтезирующие бактерии (хемотрофы). Хемотрофы - микроорганизмы, синтезирующие органическое вещество за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и других веществ, имеющихся в воде и почве. 

Второй трофический  уровень представляют консументы (гетеротрофы):

1) первого порядка  - фитофаги - используют в качестве пищи растения;

2) второго порядка - питаются животной пищей.

Консументы - животные, бактерии, грибы, паразитические и насекомоядные  растения - накапливают в тканях своего тела энергию, которая используется в пищу

21 .Нормирование  загрязнений атмосферного  воздуха.

Основой законодательства об охране атмосферного воздуха явля­ются  предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК).

ПДК — это  такое  содержание  вредных веществ  в атмосферном воздухе, при котором  на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни косвенного вредного воздействия.

Прямое воздействие  — это нанесение организму  временного раздражающего действия,  вызывающего кашель, ощущение запаха, го­ловной боли и подобных явлений, которые наступают при превышении пороговой концентрации. К прямому  воздействию на организм относят  и те вещества, которые, накапливаясь в организме при превышении оп­ределенной  дозы, могут вызвать патологические изменения.

Под косвенным  воздействием имеются ввиду такие  изменения в окружающей среде,  которые, не оказывая вредного влияния  на орга­низм, ухудшают обычные условия  обитания  (например, увеличивают  число туманных дней, поражают зеленые  насаждения и т.д.).

В настоящее  время величины ПДК устанавливают  главным образом на основании  изучения  влияния  веществ на человеческий организм. Для установления ПДК проводят испытания на животных, а в отдельных случаях на людях (например, для обнаружения порога восприятия за­паха).

Пороговая концентрация устанавливается на основе реакции  у наиболее восприимчивых людей.

Нормативные значения ПДК устанавливаются по отношению  к по­роговым величинам обычно с  двукратным запасом. В отдельных  случаях для особо опасных  веществ величины ПДК устанавливаются  с большим запасом по отношению  к выявленной пороговой  величине  влияния  на организм (для бенз(а)пирена 10-кратный запас).

ПДК загрязняющих веществ в  атмосферном  воздухе  населенных пунктов регламентированы списком Министерства здравоохранения  Рос­сии с дополнениями, в соответствии с которыми установлены:  класс  опасности вещества, ПДКм.р., ПДКс.с..

ПДКм.р. — устанавливают  для тех  веществ, которые оказывают  немедленное, но временное раздражающее действие за 20-мин период.

ПДКс.с. — устанавливают  для веществ, оказывающих вредное  вли­яние при  накоплении в организме. Среднесуточная за год, а не за отдельные  сутки.

Для веществ, которые  обладают обоими этими свойствами уста­навливают и ПДКм.р. и ПДКс.с., при этом если ПДКм.р. > ПДКс.с., то для вещества устанавливаются  различные величины ПДКм.р. и ПДКс.с.. Например, для СО ПДКм.р. = 5 мг/м3, ПДКс.с. = 3 мг/м3.

Нормативы ПДК  являются  едиными для всей территории России. Однако есть исключения. Более  строгие нормативы  ПДК установлены  для заповедных зон, зон санитарной охраны курортов, мест размеще­ния  крупных санаториев и домов отдыха, а также зон отдыха городов. Для  этих районов ПДК установлена  на 20%  ниже, чем для жилых райо­нов. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) регламентированы ГОСТ 12.01.005. — 88.