Виконайте завдання представлені на сторінці і відішліть на вайбер чи електронну пошту
Тема: Поняття про селекцію. Генетично модифіковані організми. Селекція рослин. Селекція тварин.
(опрацювати матеріал)
Тема: Захист проекту : "Виявлення рівня антропогенного та техногенного впливу в екосистемах своєї місцевості"
Домашнє завдання: Захистити проект на прикладі місцевої водойми (ставок Шкільний); показати рівень антропогенного впливу на екосистему
Тема: Біосфера як цілісна система.
Домашнє завдання: опрацюйте матеріал та складіть таблицю "Позитивний та негативний вплив людської діяльності на стан біосфери";
підготувати повідомлення(презентацію на 5-6 слайдів) на тему:
"Екологічні проблеми землі"
Термін «біосфера» введений Э. Зюссом в 1875 р., в результаті робіт В. І. Вернадського цей термін став означати усю ту зовнішню область планети Земля, в якій не лише існує життя, але яка в тому або іншому ступені видозмінена або сформована життям. Біосфера включає атмосферу, гідросферу, літосферу. Область сучасного мешкання живих організмів охоплює в середньому
Нижня межа біосфери в середньому лежить на глибині 3 км від поверхні суші і на 0,5 км нижче дна океану, хоча у бурових свердловинах живі мікроорганізми виявлені на глибині 4 км, а мікробіологічні залишки - до 7 км. В "чорних курцях" - виходах термальних вод на дні океану на глибинах в 3 км при тиску близько 300 атм (34 107 Па) виявлені живі організми при температурі 250 З (з підвищенням тиску при t > 100 З вода не кипить). Рослини піднімаються в гори до висоти близько 5 км. Далі царює вічний холод, але життя тут жевріє - мешкають деякі павукоподібні і мікроорганізми.
Які ж особливості біосфери як біологічної системи найвищого рівня організації живої матерії?
1. Біосфера охоплює три геологічні оболонки - літосферу, атмосферу та гідросферу. Межами біосфери є нижні шари атмосфери до висоти близько 11 км, вся гідросфера і верхній шар літосфери до глибини 3 - 11 км.
2.У структурі біосфери виокремлюють абіотичний та біотичний компоненти, що пов’язані переміщенням елементів. Живі організми концентрують, перерозподіляють хімічні елементи, синтезують з них й розкладають хімічні сполуки. У науці ця закономірність називається законом Вернадського, або законом біогенної міграції хімічних елементів: міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньої участі живої речовини, або ж в середовищі, особливості якого зумовлені живою речовиною.
3.Структурними елементами біосфери є 7 типів речовини:
1) жива (сукупність усіх організмів на Землі);
2) біогенна (речовина, утворена й перероблювана організмами: вугілля, нафта, кисень атмосфери тощо);
3) косна (абіотична речовина, утворена без участі живого -лава, попіл вулканів;
4) біокосна (біогенно-абіотична речовина, продукти розкладу і переробки косної речовини організмами - ґрунт);
5) радіоактивна;
6) космічна;
7) розсіяні атоми.
4. Елементарними одиницями біосфери є екосистеми в усій своїй різноманітності, об’єднані біологічним колообігом речовин й перетворенням енергії. Через те біосферу розглядають як єдину глобальну складну екосистему планети Земля.
5. Біосфера існує з часу появи життя на Землі й на сучасному етапі свого розвитку поступово переходить у ноосферу - стан біосфери, за якого визначальними чинниками стає розумова діяльність й праця людини, а характерною рисою - екологізація всіх сфер життя.
Отже, біосфера є найвищою та найскладнішою біологічною системою Землі.
Які функції живої речовини зумовлюють їх значення?
Жива речовина (біота) - вся сукупність живих організмів на планеті. На її частку припадає всього 0,01 % від маси всієї біосфери (97 % -рослини і 3 % - тварини та інші організми), проте саме з нею пов’язані найважливіші процеси, що відбуваються в усіх оболонках Землі. «Можна без перебільшення стверджувати, що стан планети, біосфери цілком перебуває під впливом життя і визначається живими організмами», - писав В. І. Вернадський. Якими ж є функції живої речовини?
• Газова - вплив живих організмів на газовий склад атмосфери (наприклад, утворення кисню під час фотосинтезу, виділення вуглекислого газу під час дихання).
• Концентраційна - поглинання живими організмами певних хімічних елементів і їх накопичення (наприклад, накопичення молюсками у черепашках Кальцію, діатомовими водоростями, хвощами, злаками - сполук Силіцію, морськими водоростями - Йоду);
• Окисно-відновна - живі організми окиснюють та відновлюють певні сполуки (наприклад, залізо-, сіркобактерії перетворюють сполуки Феруму та Сульфуру).
• Біохімічна - синтез і розщеплення білків, ліпідів, вуглеводів, нуклеїнових кислот, яких у природі до появи живого не існувало. Основними властивостями живої речовини, від яких залежить
реалізація цих функцій, є: обмін речовин, ріст, самовідтворення, здатність нагромаджувати і передавати енергію по ланцюгах живлення, зміна абіотичного середовища, адаптивність та ін.
Жива речовина на Землі розподілена нерівномірно. Найбільше скупчення організмів спостерігається на межі трьох оболонок: атмо-, гідро- і літосфери (у тропічних лісах і тропічній літоралі).
На суходолі різноманітність життя є вищою, ніж у воді через різноманітніші умови середовища життя та більшу ефективність використання сонячної енергії на суходолі, що становить 0,1 %. У Світовому океані життя має більшу біомасу, але різноманітність його менша через стабільність умов водного середовища та менший ККД використання сонячної енергії в океані (0,04 %).
Отже, саме жива речовина охоплює й перебудовує процеси в біосфері та є найпотужнішою геологічною силою, що зростає з плином часу.
Як відбувається біологічний колообіг й перетворення енергії в біосфері?
Біологічний колообіг речовин - це переміщення, розподіл і концентрація хімічних елементів і речовин у біосфері, що відбуваються за допомогою живих організмів. Біологічний колообіг речовин у природі, на відміну від геологічного, є швидким і розімкненим (частина елементів відкладається у вигляді порід органічного походження). За участі мікроорганізмів, рослин, тварин, грибів й людини колообіг речовин здійснюється через повітря (~ 98 %) і через воду (~ 2 %).
У загальному біологічний колообіг речовин в біосфері, як і в екосистемах, має циклічний характер.
На сьогодні спостерігаються порушення колообігу речовин у біосфері, балансу між біологічним та геологічним колообігами, головними причинами яких є штучне прискорення вивітрювання порід і прискорені темпи загибелі біоти, а також створення людиною речовин, які надалі не можуть бути використані організмами. Серед найважливіших циклів виокремимо колообіг Н2О, СО2, Оксигену, Нітрогену і Фосфору (іл. 166).
Біологічне перетворення енергії — це перетворення сонячної енергії у біосфері, що відбуваються за допомогою живих організмів. Біосфера більшу частину енергії одержує у вигляді променистої енергії Сонця, і незначна частка є тепловою енергії процесів у земній корі. Лише 0,1 % сонячної енергії, що потрапляє на Землю, вловлюється продуцентами, використовується в процесі фотосинтезу й запасається у вигляді хімічної енергії вуглеводів. Ця зв’язана енергія далі використовується консументами й редуцентами в ланцюгах живлення, і за її рахунок жива речовина виконує внутрішню роботу - концентрує, трансформує, акумулює й перерозподіляє хімічні елементи в земній корі. У процесі цих перетворень частина енергії втрачається у вигляді теплоти, тому перетворення енергії у біосфері має лінійний характер.
Тема: Біотичні, абіотичні та антропічні (антропогенні , техногенні) екологічні фактори
Опрацюйте матеріал. Підготуйте міні проект (буклет,усна презентація з малюнками, повідомлення) «Виявлення рівня антропогенного впливу в екосистемах своєї місцевості»;
схему класифікації та структури екологічних факторів перенести в зошит
Екологічні фактори та їх класифікація. Усі складові навколишнього середовища, які впливають на стан і властивості живих організмів та їхніх угруповань, називають екологічними факторами, або екологічними чинниками. Залежно від природи та особливостей дії їх ділять на абіотичні, біотичні та антропогенні (мал. 281).
Абіотичні фактори — це компоненти та властивості неживої природи (температура, освітленість, вологість, газовий склад повітря, тиск, сольовий склад води, тип ґрунту тощо), які прямо або опосередковано впливають на окремі організми та їхні угруповання.
Біотичні фактори - це різні форми взаємодій між особинами в популяціях і між популяціями в угрупованнях. Будь-яка жива істота постійно взаємодіє з особинами свого (внутрішньовидові зв’язки) та інших (міжвидові зв’язки) видів. Будь-який організм унаслідок процесів своєї життєдіяльності змінює середовище життя як представників інших видів, так і власне: при цьому одні ресурси із середовища життя вилучаються, інші, навпаки, вносяться.
Антропогенні фактори - різні форми господарської діяльності людини, що змінюють стан середовища життя всіх видів живих істот, серед яких і сама людина. За відносно короткий період існування людини як біологічного виду її господарська діяльність докорінно змінила вигляд нашої планети, і щорічно цей вплив на природу зростає. Інколи антропогенний вплив набуває форми катастрофи, як, наприклад, вибух на Чорнобильській атомній електростанції в 1986 р.
Інтенсивність дії екологічних факторів - це певні їхні кількісні значення (наприклад, показники температури, вологості, освітленості тощо). Інтенсивність дії деяких екологічних факторів може залишатися відносно постійною протягом тривалих історичних періодів розвитку біосфери, наприклад сонячне випромінювання, сила тяжіння, сольовий склад морської води, газовий склад атмосфери. Однак більшість з них має мінливу інтенсивність (температура, вологість тощо). Ступінь цієї мінливості залежить від особливостей середовища життя. Наприклад, температура на поверхні ґрунту може коливатись у значних межах залежно від пори року, часу доби тощо, тоді як на глибині понад 3 м такі перепади температури майже відсутні.
Залежно від особливостей змін екологічні чинники можуть бути: періодичними (добові або сезонні зміни температури); неперіодичними (виверження вулканів, землетруси); тривалими протягом значних історичних проміжків (зміни клімату Землі).
Незважаючи на різноманітність екологічних чинників, відмічають деякі закономірності їхнього впливу на живі організми, а також реакцій організмів на дію цих чинників.
Закономірності впливу екологічних чинників на живі організми
- 1. Правило адаптивності. у відповідь на вплив умов середовища у організмів на всіх рівнях організації живої матерії виробляються пристосування, або адаптації.
- 2. Правило непостійності адаптацій, адаптації змінюються в процесі історичного розвитку окремих видів залежно від змін інтенсивності дії екологічних чинників.
- 3. Правило екологічної індивідуальності, не існує двох близьких видів, подібних за своїми адаптаціями.
- 4. Правило відносної незалежності адаптацій, добра пристосованість організмів до певного чинника не означає такої самої адаптованості до інших.
- 5. Закон оптимуму, кожен чинник позитивно впливає на організм лише в певних межах.
- 6. Правило взаємодії екологічних чинників оптимум та межі витривалості організму стосовно певного чинника залежать від інтенсивності дії інших. Наприклад, підвищення температури повітря сприяє прискоренню випаровування вологи.
- 7. Правило обмежувального чинника: життєдіяльність виду обмежується чинником, найбільш віддаленим від оптимуму, тобто обмежувальним чинником. Обмежувальний чинник – це чинник середовища, який найбільше відхиляється від оптимуму дії серед всіх інших чинників і виходить за межі витривалості
- 8. Правило екологічної ніші, організми пристосовуються до всієї сукупності чинників, що діють на них, тобто кожний вид має свою екологічну нішу. Екологічна ніша – сукупність усіх чинників середовища, при яких можливе існування виду.
- 9. Правило екологічної валентності, чутливість різних видів до коливань чинників різна, тобто види можуть мати різну екологічну валентність.
Таким чином, присутність і процвітання певного виду в даному середовищі існування зумовлене його взаємодією з цілим комплексом екологічних чинників.
Харчові зв'язки. Потоки енергії, та колообіг речовин в екосистемах
Надорганізмові біологічні системи
Екосистеми
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). Біотичний компонент екосистеми називають біоценозом.
Біотичний компонент екосистем поділяється на автотрофні та гетеротрофні організми (мал. 47.1). Автотрофні організми здатні утворювати органічні речовини з неорганічних або за допомогою фотосинтезу (фотоавтотро-фи), або за допомогою енергії хімічних реакцій (хемоавтотрофи). Гетеротрофні організми отримують потрібні їм органічні речовини з інших організмів.
Різноманітність природних екосистем
Розмір екосистем може бути різним — від розмірів краплі води до розмірів цілої планети. Але в умовах нашої планети виділяють три основні групи природних екосистем. Це наземні, прісноводні й морські (солоноводні) екосистеми. Кожна із цих груп поділяється на більш дрібні екосистеми ландшафтно-географічних зон (для суходолу) або гідрологічних та фізичних особливостей (для водойм).
Серед наземних екосистем виділяють тундру, широколистяні ліси, тайгу, степ, пустелю та інші. Прісноводні екосистеми представлені протічними й стоячими водоймами та болотами. До морських екосистем належать пелагічні (відкритий океан), естуарії (гирла річок) (мал. 47.2), прибережні, рифтові (глибоководні) тощо. Існують і перехідні типи таких екосистем, наприклад лісотундра і лісостеп. У свою чергу, ці екосистеми поділяються на менші за розміром. Наприклад, екосистеми окремих лісових масивів чи озер або басейнів річок.
Біоценози
Біоценози — це не просто сукупність мешканців певної екосистеми. Живі організми, які входять до складу біоценозу, активно взаємодіють між собою й абіотичними компонентами екосистеми. Утворюють як внутрішньовидові, так і міжвидові угруповання живих організмів.
Кожному біоценозу притаманний певний видовий склад. Під видовим складом біоценозу розуміють комплекс рослин, тварин, мікроорганізмів, який є у певному біоценозі, включаючи всі групи організмів (види всіх доменів). Деякі біоценози надзвичайно багаті за своїм видовим складом (тропічний ліс), а інші — бідні (тундри, пустелі).
Структура біоценозів
У більшості випадків біоценози мають певну просторову структуру. Тобто живі організми в них розміщені в межах екосистеми не випадково, а за певними закономірностями. Кожний організм угруповання займає тільки йому властиве місце, яке відповідає вимогам організму та його взаємовідносинам з іншими компонентами екосистеми.
Зазвичай організми розміщуються у просторі відповідно до кількості сонячної енергії, яка їм необхідна для життєдіяльності. Гарним прикладом такого розміщення є ярусність лісу (мал. 47.3).
Наприклад, у широколистяному лісі виділяють 5-6 ярусів: перший (верхній) ярус утворюють дерева першого розміру (дуб, липа); другий — дерева другого розміру (горобина, дикі яблуні); третій ярус становить підлісок; четвертий і п’ятий яруси утворені, відповідно, високими й низькими травами і кущами; у шостому ярусі ростуть низькі приземні трав’янисті рослини.
Ярусність можна спостерігати й під землею, оскільки коріння різних рослин також проникає на різну глибину (мал. 47.4).
До певних ярусів рослинності пристосовуються і тварини, які входять до складу біоценозу.
Так, білки живуть переважно на рослинах верхніх ярусів, а кроти ведуть підземний спосіб життя.
У біоценозі можна виділити і горизонтальну структуру. Пов’язане це з тим, що в будь-якій екосистемі можна знайти окремі ділянки, які будуть відрізнятися від інших. Це, наприклад, солонці, місця виходу джерел на поверхню ґрунту, скельні угруповання тощо.
У лісових екосистемах зосереджено 80 % фітомаси Землі. Вони займають 4 млрд га, або 30 % площі суходолу. Щорічно в процесі фотосинтезу ліс утворює 100 млрд тонн органічної речовини.
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 та абіотичний. Біотичний компонент екосистеми називають біоценозом. В умовах нашої планети виділяють три основні групи екосистем — наземні, прісноводні й морські (солоноводні).
Перевірте свої знання
1. Що таке екосистема? 2. Які компоненти входять до складу екосистеми? 3. Які існують типи екосистем? 4. Які екосистеми входять до складу наземних екосистем? 5. Чому сосновий ліс, який росте на піщаних ґрунтах, має меншу кількість ярусів, ніж діброва? 6*. Порівняйте багату на види (тропічний ліс) і бідну (тундра) екосистеми. У чому полягає їхня відмінність, а в чому — подібність?
Немає коментарів:
Дописати коментар