1.История экологического знания насчитывает много веков. Уже первобытным людям необходимо было иметь определенные знания о растениях и животных, их образе жизни, взаимоотношениях друг с другом и с окружающей средой. В рамках общего развития естественных наук происходило и накопление знаний, ныне принадлежащихк области экологической науки. Как самостоятельная обособившаяся дисциплина экология выделилась в XIX в.Античныцй мир:Аристотель произвел систиматизацию растений и животных,описал около 500видов.Теокраст разделил растения на травы и кустарники.1859-Ч.Дарвин произхождение видов путем ественного отбора.Геккель-выделил среди биологических наук экологию.1877-К.Мебиус понятие биоценоза.

2.Термин экология {от греч. экое - дом, логос - уче-ние) в науку ввел немецкий биолог Эрнест Геккель. Экология-наука изучающая взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей средой.

3. Биоценоз- организованная группа популяций растений,животных и микроорганизмов приспособленных к совместному сосуществованию в пределах одного пространства. Биогеоценоз- однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и костных компонентов и динамическим взаимодействием между ними. Экосистема- совокупность живых организ-мов, взаимодействующих друге другом и с окружающей ихсредой посредством обмена веществом, энергией. Биосфера- специфическая земная оболочка которая охватывает часть атмосферы,литосферы и всю гидросферу.Является областью существования живого существа.

4.Основные разделы экологии.Основные разделы современной экологии биоэкология, геоэкология, прикладная экология. Общая экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Ее ядром является теоретическая экология, которая устанавливает общие закономерности функционирования экологических систем.Биоэкология- изучает щтдельные организмы и популяции.Геоэкология- Подразделение по типу среды обитания . по принадлежности сообществ организмов к разным природно-климатическим зонам и типам ландшафтов.Прикладная- аспекты инженерной,социальной,экономической охраны среды обитания человека,проблем взаимоотношений природы и общества,экологических принципов охраны природы.

5.Атмосфера.Газовая оболочка земли.состоит из смеси различных газов,паров и пыли.строение:тропосфера-18-10км,в ней 80% всех газов,убывание темп,0,65С/100м,-65С в верхней точке,прцессы-конвенкция,турбулентность. Явления-циклоны и антициклоны.тропопауза.стратосфера-30-55км.теип с ростом высоты увелич.0С в верхней точке,малая турбулентность,конвенкция,присутствует азон на высоте 20-25км. стратопауза-постоянство темп.Мезосфера-80-85км темп понижается миним.темп.-90С,энергия солнца производит ионизацию частиц.термосфера-верхний предел около 800км,темп растет до высоты 200км,потом понижается,достигает 1,5 тыс по кельвину и остается постоянной,явления-полярное сияние,кислород в атомарном состоянии. Экзосфера-высота 1,5 тыс км,температура достигает 3 тыс по кельвину,атомы водорода и гелия.Состав атмосферы:азот-78%,кислород-20%,аргон,пары воды-4%,угл газ.

6.Эколог фу-ии атмосферы: поддержание теплобаланса,защищает все живое от вредного действия солнечного излучения,круговорот вещ-в(фотосинтез),защита земли от метеоритов и среда обитания.

7.Гидросфера-это водная оболочка земли,распологающаяся между атмосферой и литосферой,и представляющая собой совокупность океанов,морей,озер,рек,прудов,болот,подземных вод,ледников,водяного пара атмосферы.Площадь:361 млн км^2, 71%-площади Земли,масса:0,022%массы земли.Состав гидросферы(вид вод\%по объему):морские\94;подземные(кроме почвенных)\4;лед и снег\2;поверхностные воды\0,4;атмосферные\0,01;вода,содержащаяся в живых организмов\0,0003. Средняя соленость океана3,5%. Воды суши-поверхностные,подземные 2,5 млн рек.Круговорот воды-процессы: испарение, конденсация, азсорбция(поглощение), трансперация, имфильтрация, сток.

8.Литосфера-верхняя оболочка Земли,включающая в себя почву и часть мантии земли. Мощность составляет от 5-200км,в том числе 50-70 км земной коры на континентах,5-10 км на дне океана. Состав(%):оксиды-46,6, кремний-27,7, аллюминий-8,1, железо-5, кальций-3,6, натрий-2,8, калий-2,6, магний-2,1,прочее-1,4.

9. Почвенный покров Земли является 3-ёх фазной средой,содержащей твердые,минеральные и жидкие почвы, влаго- и газообразные компоненты. Он сформировался в результате отложения преобразованных верхних слоев атмосферы, под влиянием воды, воздуха, климата, растений, животных, микроорганизмов и хозяйственной деятельности человека. Типы почв(гумус %\пористость%\Рн): тундровые(0,6\42\6,5), дерново-подзолистые(1,5\49\5,5), серые лесные(2,5\50\5,0), чернозем(10\60\7), каштановые (4\59\7,3), серозем(1,3\53\8,2), краснозем(6,5\60\5,5). Функции:обеспечение жизни, регулировка потоков вещества биосферы, глобальная регулировка состояния атмосферы и литосферы, накопление гумуса, защитная роль к нижним слоям атмосферы, генерирование и сохранение биологического разнообразия.

10. биосфера представляет собой оболочку Земли,в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью всех живых организмов-живого вещества. Содной стороны Вернадский рассматривает биосферу как оболочк земли,в которой существует жизнь. С другой стороны он подчеркивал, что биосфера не просто пространство, в котором обитают живые организмы; ее состав определяется деятельностью живых организмов, представляет собой результат их совокупной химической активностью в настоящем и прошлом.

11. Состав биосферы (согласно В.И. Вернадскому): живое вещество – биомассы современных живых организмов; биогенное вещество – все формы детрита, а также торфа, угля, нефти и газа биогенного происхождения; биокосное вещество – смесь биогенных веществ с минеральными породами небиогенного происхождения (почва, илы, природные воды, газо- и нефтеносные сланцы, битуминозные пески, часть осадочных карбонатов); косное вещество – горные породы, минералы, осадки, не затронутые прямым биогеохимическим воздействием организмов.

12. На поверхности Земли в настоящее время полностью лишены живых существ лишь области обширных оледенений и кратеры действующих вулканов. В. И. Вернадский указывал на «всюдность» жизни в биосфере. Жизнь появилась локально в водоемах и затем распространялась все шире и шире, заняв все материки. Постепенно она захватила всю биосферу, и захват этот, по мнению В. И. Вернадского, еще не закончился. Об этих потенциальных возможностях свидетельствуют масштабы приспособляемости живых организмов. Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни (в латентном состоянии), – от практически абсолютного нуля до +180 °C. Давление, при котором существует жизнь, – от долей атмосферы на большой высоте до тысячи и более атмосфер на больших глубинах. С другой стороны, семена и споры растений, мелкие животные в анабиозе сохраняют жизнеспособность в полном вакууме. Живые организмы могут существовать в широком диапазоне химических условий среды. Первые живые существа Земли жили в бескислородной атмосфере. Анаэробный обмен свойствен и многим современным организмам, в том числе многоклеточным. Выносливость жизни в целом к отдельным факторам среды шире диапазонов тех условий, которые существуют в современной биосфере. Жизнь, таким образом, обладает значительным «запасом прочности», устойчивости к воздействию среды и потенциальной способностью к еще большему распространению. Наряду с этим распределение жизни в биосфере отличается крайней неравномерностью. Она слабо развита в пустынях, тундрах, глубинах океана, высоко в горах, тогда как в других участках биосферы чрезвычайно обильна и разнообразна. Наиболее высока концентрация живого вещества на границах раздела основных сред – в почве, т. е. пограничном слое между литосферой и атмосферой, в поверхностных слоях океана, на дне водоемов и особенно на литорали, в лиманах и эстуариях рек, где все три среды – почва, вода и воздух – близко соседствуют друг с другом. Места наибольшей концентрации организмов в биосфере В. И. Вернадский назвал «пленками жизни».

13)Энергетическая. Заключается в поглощении солнечной энергии при фотосинтезе, а химической энергии – путем разложения энергонасыщенных веществ и передаче энергии по пищевой цепи разнородного живого вещества.

Концентрационная. Избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов вещества. Выделяют два типа концентраций химических элементов живым веществом: а) массовое повышение концентраций элементов в среде, насыщенной этими элементами, например, серы и железа много в живом веществе в районах вулканизма; б) специфическую концентрацию того или иного элемента вне зависимости от среды.

Деструктивная. Заключается в минерализации необиогенного органического вещества, разложении неживого неорганического вещества, вовлечении образовавшихся веществ в биологический круговорот.

Средообразующая. Преобразование физико-химических параметров среды (главным образом за счет необиогенного вещества).

Транспортная. Перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

14) 1. Определение термина «экосистема». Биоценоз и его биотоп составляют два неразрывных элемента, действующих друг на друга и образующих более или менее устойчивую систему, называемую экосистемой (Тэнсли, 1935). Иными словами, экосистема состоит из двух компонентов. Один из них – органический, это населяющий ее биоценоз, другой неорганический, т.е. биотоп, дающий пристанище этому биоценозу.

С точки зрения рельефа местности, а также с климатической, ботанической и зоологической, почвенной, гидрологической и геохимической, экосистема в известной степени однородна. Интенсивность обмена вещества и энергии между компонентами экосистемы составляет один из ее отличительных признаков. В термодинамическом отношении экосистема относится к открытым системам, относительно стабильным во времени. Элементами, поступающими в экосистему, являются солнечная энергия, минеральные вещества почвы и газы атмосферы, вода; выходящими элементами, покидающими экосистему, являются тепло, кислород, углекислый газ и другие газы, перегной и биогенные вещества, переносимые водой, и т.д.

Большинство экосистем сложилось в ходе длительной эволюции и является результатом приспособления видов к окружающей среде. Экосистемы обладают саморегуляцией и способны противостоять, по крайней мере в известных пределах, изменениям окружающих условий и резким колебаниям плотности популяций.

Идеальным примером экосистемы может служить озеро. Это четко ограниченное сообщество, различные компоненты которого нераздельно связаны друг с другом и являются объектами многочисленных взаимодействий.

2. Классификация и типы экосистем. Термин «экосистема» применим к взаимодействию биоценозов и биотопов различного размера. При этом различают:

  микроэкосистемы, подобные стволу погибшего дерева;/мезоэкосистемы, например лес или пруд;/макроэкосистемы, такие, как океан;/мегаэкосистемы, биосфера, объединяющая все существующие экосистемы.

Экосистемы классифицируются и по другим признакам. Например, выделяют естественные и искусственные экосистемы. Широко используется классификация по биомам. Этот термин обозначает крупную региональную экосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта. Различают наземные биомы (тундра, бореальные хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степь, саванна, пустыня, вечнозеленый тропический дождевой лес), пресноводные экосистемы (стоячие, текучие, заболоченные), морские экосистемы (пелагические, прибрежные).

Переход от одной экосистемы к другой может быть более или менее резким. Однако во всех случаях существует переходная зона, которая может захватывать территорию от нескольких метров (береговая зона озера) до десятков километров (переходная зона между лесами и степями). Переходную зону называют экотоном. К нему относятся, например, болотистые пространства, располагающиеся между прудом и окружающими его наземными формациями; заросли кустарника, отделяющие лес от поля. Фауна экотонов и в видовом отношении, и численно богаче соседних биоценозов, так как здесь происходит смешение видов. В этом состоит проявление так называемого краевого эффекта.

15)С биологической точки зрения в составе экосистемы удобно выделять следующие компоненты: 1) неорганические вещества (C, N, CO₂, H₂O и др.), включающиеся в круговороты; 2) органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и т.д.), связывающие биотическую и абиотическую части; 3) воздушную, водную и субстратную среду, включающую климатический режим и другие физические факторы; 4) продуцентов, автотрофных организмов, в основном зеленые растения, которые могут производить пищу из простых неорганических веществ; 5) консументов, в основном животных, питающихся растениями и другими животными; 6) деструкторов, в основном бактерий и грибов, получающих энергию путем разложения мертвых тканей. В результате деятельности деструкторов высвобождаются неорганические элементы питания, пригодные для продуцентов.

16)Сточки зрения трофической структуры (от греч. trophe – питание) экосистему можно разделить на два яруса: 1) верхний автотрофный (самостоятельно питающийся) ярус, или «зеленый пояс», включающий растения, содержащие хлорофилл, где преобладают фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений и накопление сложных органических соединений и 2) нижний гетеротрофный (питаемый другими) ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т.д., в котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений.

17)Пищевой цепью называют ряд живых организмов, в котором одни организмы поедают предшественников по цепи и в свою очередь оказываются съеденными теми, кто следует за ними.

Существуют два типа пищевых цепей: одни начинаются живыми растениями автотрофами, которыми питаются травоядные животные; другие начинаются неживыми и более или менее разложившимися веществами растительного или животного происхождения, потребляемые детритоядными формами.

1. В случае, если цепь начинается с живых растений, можно выделить следующие категории: продуценты (растения), первичные консументы (травоядные животные), вторичные консументы, третичные консументы и деструкторы.

Среди цепей, начинающихся с животных, можно выделить цепи хищников и цепи паразитов.

Трава → кролик → лисица

Трава → травоядное млекопитающее → блохи → жгутиковые одноклеточные

2. В целом ряде случаев цепи начинаются с неживых органических веществ, когда консументами оказываются детритоядные организмы. Это могут быть мелкие животные, преимущественно многочисленные беспозвоночные (черви), которые живут в почве, питаясь опавшей листвой, или же бактерии и грибы, разлагающие органические вещества.

Организмы считаются принадлежащими к одному трофическому уровню в том случае, когда в цепи питания они отделены от растительности равным числом звеньев. Зеленые растения составляют первый трофический уровень.

Трофические сети отображают совокупность всех трофических связей, которые имеются в той или иной экосистеме.

ЗАКОН ЛИНДЕМАНА , правило 10%. Около 90 % выделившейся энергии расходуется организмом на поддержание своей жизнедеятельности, то есть на обеспечение всех необходимых ему функций, после чего она в виде выделяемого организмом тепла рассеивается в окружающую среду и по сути дела безвозвратно теряется для всей живой системы. И только около 10 % энергии идет на построение тела, рост и размножение организма. Именно эти 10 % энергии и доступны следующему трофическому уровню. Таким образом, энергии с переходом от одного уровня к другому остается все меньше.