- •Одеський національний політехнічний університет
- •Хіміко-технологічний факультет
- •Кафедра технології неорганічних речовин і екології
- •Конспект лекцій
- •Вклад украинских ученых в экологию
- •1.2. Экология как естественная наука. Место экологии в конгломерате естественных наук.
- •1.3. Структура макроэкологии
- •1.4. Методы экологии
- •1.5. Характеристика научного метода
- •1.5.1. Этапы научного исследования
- •1.5.2 Техника обработки информации
- •1.5.3 Общая схема изучения экосистем
- •1.6. Проблематика экологических исследований
- •Тема 2 Свойства сложных систем
- •2.1 Биосистемы и основные принципы ее структурирования
- •2.1.1 Основные признаки живого
- •2.1.2. Образование биосистемы
- •2.1.3. Принцип эмерджентности
- •2.2. Термодинамическое поведение биосистем
- •2.2.1 Характеристика основных термодинамических параметров
- •2.2.2. Особенности проявления законов термодинамике при функционировании биосистем.
- •2.3. Теорема Пригожина
- •2.3.1. Интерпретация теоремы Пригожина.
- •2.3.2. Следствие из теоремы Пригожена
- •2.4. Общие свойства и параметры систем
- •2.3.1. Свойства сложных биосистем
- •2.4.2. Параметры системы
- •Тема 3: Организация биосферы блок I : Организация экосистемы
- •3.1.1. Структура экосистемы
- •3.1.2. Классификация экосистем
- •Лессовые экосистемы
- •Пресноводные экосистемы
- •Экосистемы мирового океана
- •Экологические явления
- •Блок II : Биоценоз и биогеоценоз
- •2.1. Определение биоценоза
- •Критерии биоценоза
- •2.2 Классификация биоценозов
- •2.3 Свойства биоценозов
- •2.4 Структура биоценозов.
- •2.4.1. Пространственная неоднородность биоценозов
- •2.4.2. Вертикальная структура биоценозов
- •2.4.3. Горизонтальная структура биоценоза
- •2.5. Биогеоценоз
- •2.5.1. Структура биогеоценоза
- •Блок III: видовое разнообразие биоценоза
- •3.1 Характеристика видового набора биоценоза (состава)
- •3.1.1 Видовой состав биоценоза
- •3.1.2 Распределение видов с помощью градиентов среды
- •3.2 Индексы видового разнообразия
- •3.1.4 Зависимость видового насыщения от условий окружающей среды
- •Видовое разнообразие
- •Трофическая структура сообщества
- •3.2.1 Трофические цепи и трофическая сеть сообщества
- •3.2.2. Закон Линдеманна (правило 10%-ов)
- •3.2.3. Пастбищные и детритные трофические цепи
- •3.2.4 Биологические пирамиды
- •Тема 4 организация биосферы
- •Структура и границы биосферы
- •Общая характеристика и определение биосферы
- •Общая структура биосферы
- •4.1.3 Свойства газовой оболочки земли
- •4.2 Гидросфера
- •4.2.1 Структура гидросферы
- •4.2.2 Экологические зоны мирового океана
- •4.3 Биогеохимические принципы Вернадского
- •4.3.1 Основные функции природных систем
- •4.5 Фотосинтез как механизм продуцирования органики
4.3.1 Основные функции природных систем
Газовая. Живые организмы постоянно обмениваются кислородом и углекислым газом с окружающей средой в процессе фотосинтеза и дыхания растений и животных. Это способствовало смене среды с восстановительной на окислительную, а так же в геохимической эволюции планеты и формирования современного состава атмосферы.
Концентрационная функция. Пропуская через себя большие количества воздуха и природных растворов, живые организмы осуществляют биогенную миграцию химических элементов их концентрацию и переотложение.(Fe-отложения, Mn-Co руды S-месторождения биогенного характера). Способность биоты концентрировать элементы называется биофильностью, которая определяется отношением концентраций элемента в организме и среде.
Окислительно-восстановительная функция. Многие вещества устойчивы и рпи обычных условиях не подвергаются окислению (например, азота атмосферы) живые организмы обладают эффективными катализаторами ферментами и ОВ-реакции протекают в них значительно быстрее, чем в неживой среде. Таким образом, в круговорот веществ вовлекаются инертные элементы. Все реакции жизнедеятельности организма являются окислительно-восстановительными.
Информационная функция. Организмы способны к получению и передаче информации при помощи ДНК и РНК. Информация кодируется на молекулярном уровне. Эта способность является важным системообразующим фактором.
Средообразующая функция. Жизнедеятельность биоты обусловлена составом атмосферы, от которого зависят температура, состав и количество солнечной радиации, достигших земной поверхности. Растительный покров сформировал водный баланс и другие климатические особенности Земли. Самоочищение вод окенов и рек происходит благодаря биоте. Распределение ввеществ на суше, образование почвы.
Средорегулирующая функция. Биота в глобальном масштабе способна с большой точностью и долгое время поддерживать на постоянном уровне важнейшие параметры окружающей среды.
4.5 Фотосинтез как механизм продуцирования органики
Основная масса процессов на Земле происходит за счет солнечной коротковолновой радиации, подающей на Землю. Эта радиация перерабатывается атмосферой, подстилающей поверхностью и океаном, а затем отражается в виде длинноволнового излучения (теплового). Падающее солнечное излучение может быть преобразовано в работу или потенциальную энергию в обратимых равновесных процессах с коэффициентом близким к единице. Производимая работа и накапливающаяся энергия расходуются на поддержание необратимых, неравновесных процессов на Земле. Поток излучения, падающий на землю 1200000 . Эта энергия доходит до поверхности.
Фотосинтез – эндотермическая реакция синтеза первичного органического продукта из СО2 и Н2О. Расходуется 8 фотонов на 1 фрагмент молекулы глюкозы.
ФАР – фотосинтетически активная радиация, ее интенсивность у поверхности земли составляет ?. Земное расстояние поглощая .
С биомассой фотосинтетических органов продуцирует органическое вещество.