Головна

квиток №12

1. Світло як екологічний фактор. Пристосування рослин і тварин до різних частин спектра і режимам освітленості.

Світло є єдиним джерелом енергії для фотосинтезу, т. Е. Бере участь в утворенні органічних речовин, які є джерелом живлення рослин і початком харчових ланцюгів для інших живих організмів, а також кисню. Відіграє велику роль в різних процесах у тварин.

іонізуюче випромінювання - Довжина хвилі <150 нм, включаючи космічні промені, а так само природну і штучну радіоактивність. Зараз ІІ. часто має техногенний характер. Біол. дію радіації здійснюється на субклітинному рівні (ядра, мітохондрії, мікросоми). При малих дозах ушкоджує ефект може змінюватися стимулюючим. При повному виключенні - порушується онтогенез. У великих дозах (> 20 мкP / год) - збільшується ймовірність мутагенного ефекту.

УФ промені близько 45% сумарної радіації - дл. хвилі 150 - 400 нм. До 280нм - небезпечна короткохвильова частина. 280-300 нм згубне для мікроорганізмів. Багато рослин виробляють в клітинах епідерми пігменти з групи антоціанів (блакитне забарвлення). Багато рослин пустель і гір мають блакитну або фіолетове забарвлення (надходить> R, => більше пігменту виробляється). У інших рослин (високогірних) утворюються темні ділянки клітинної стінки - захист від УФ, а також вловлюють інфрачервоне випромінювання, т. К. Знаходяться в холодних умовах. УФ грає важливу роль в існуванні і розвитку організмів: стимулює вироблення віт D, що регулює обмін Ca і P => нормальний ріст і розвиток скелета. "Сонячне купання" властиво багатьом ссавцям і птахам. Занадто сильне опромінення шкідливо для організму, т. К. УФ має яскраво вираженим мутагенним ефектом. Як пристосування від передозування - у багатьох видів Ж. формуються темні пігменти, які поглинають ці промені (засмага у людини, ікринки у амфібій ім. Пігментований анімальний полюс).

видиме світло - Близько 45% сумарної радіації. 400 - 800 нм, для тварин видима частина спектра пов'язана з орієнтацією в ОС. Зорова орієнтація властива більшості денних тварин, джерело складної інформації про зовн. умовах. Різна інтенсивність світла (вдень і вночі) викликає адаптивні перебудови органів зору (сови, деякі нічні ссавці). Проживання в умовах повної темряви пов'язано з редукцією органів зору (печерні види, грунтові). У глибоководних тварин: редукція органів зору (повної втрати не відбувається) / гіпертрофія очей => здатні сприймати оч слабке світло, деякі мають освітлювальні органи, необхідні не стільки для орієнтації, скільки - для залучення їжі.

Видиме світло - джерело Е, використовуваної пігментного системою фототрофних рослин для перетворення СО2 і Н2Про в глюкозу. Світлова фаза ФС (необхідне світло), Темнова фаза - без участі світла, проте не обов'язково в темряві). Рослини використовують ФАР (380-710 нм), ціанобактерії здатні «розсовувати» ФАР до 1000нм (використовують найбільш короткохвильову частина ІЧ-випромінювання).

Інфрачервоне изл. - Теплове випромінювання, яке призводить до розігріву, становить 45% від усього світу. Використовується фототрофних бактерій для потреб фотосинтезу.

Радіація з довжинами хвиль більше 4000нм становить длинноволновую, або далеку ІК, в ній в основному відбувається теплове випромінювання Землі.

Пріспособленіярастеній до режимам освітленості: 1) листова мозаїка, 2) збільшення загальної поверхні хлоропластів. Хлоропласти мають фототаксисом. пряма Rсолн руйнує їх, найбільш активно ФС йде в похмуру погоду. 3) спосіб поглинання R листом: ФАР поглинається, теплова Е відбивається, щоб уникнути перегріву.

пристосування тварин: Пігментація покривів, йдуть в притулку, в тінь. Вплив R на Ж: Добові та сезонні зміни освітленості визначають зміна активності, циклічні біологічні явища (розмноження, міграція, линька) - сигнальний фактор.

Біогеохімічні процеси в Біосфері. Кругообіг вуглецю, азоту, кисню, сірки, фосфору, їх антропогенний зміна. Техногенна міграція х. е. і їх роль в культурних ландшафтах.

У біосфері має місце биогенная міграція атомів (пов'язана з діяльністю живих організмів). Вона прагнути до максимального прояву (швидкість розмноження організмів) - один із проявів геохимической активності живої речовини. Біогенна міграція атомів - основа біологічного круговороту. Складовими біологічного кругообігу є такі процеси: 1) поглинання зеленими рослинами з атмосфери вуглецю (деякими рослинами і азоту), кореневими системами з грунту азоту, води, зольних елементів із закріпленням їх в тілах рослинних організмів у вигляді складних сполук (утворення первинної продукції при фотосинтезі) ; 2) газообмін і водообмін між надземними частинами рослин і атмосферним повітрям, між країнами і грунтовим повітрям; 3) прижиттєві виділення надземними органами рослин органічних і мінеральних речовин; виділення кореневими системами деяких з'єднань і хімічних елементів в грунт і атмосферу; 4) відчуження тваринами частин рослин, перетворення їжі в організмі тварин і закріплення її у вигляді нових органічних сполук; подальше надходження органічних і мінеральних речовин в грунт і атмосферу з прижиттєвими виділеннями тварин і з їх трупами; 5) відмирання окремих надземних і підземних частин рослин при їх життя, відмирання рослин цілком; 6) розкладання органічних залишків мікроорганізмами, їх ресинтез у вигляді микробиальной маси; виділення частини елементів в атмосферу і ґрунт; 7) синтез органічної речовини грунту і його розпад з виділенням звільняються елементів в грунт і атмосферу. Подібні процеси характерні і для водних екосистем. Таким чином, жива речовина визначає хімізм океану, поверхневих вод, бере участь в осадко- і почвообразовании, освіту мулів, кор вивітрювання, водоносних горизонтів.

Все біогени здійснюють кругообіг - біогеохімічні цикли - задіяно живу речовину і неживі оболонки. Все бгх цикли пов'язані в єдиний глобальний кругообіг. Регуляція відбувається за рахунок процесів синтезу - розкладання. Кругообіг будь-яких биогенов є роз'єднаними. Прагнуть до замкненості, автономності. Чим важливіше Біоген, тим> замкнутий його кругообіг. Однак розімкнутість кругообігу сприяє розвитку ЕС.

Кругообіг вуглецю. суша: СО2 використовується рослинами на ФС, виділяється в процесі дихання. Р відмирають або споживаються Ж (втрата СО2 при диханні). Останки Р. і Ж. розкладаються в грунті, при цьому частина С йде в атмосферу (розпад органіки), частина запасається у формі торфу, вугілля, нафти, газу. При їх спалюванні З виділяється в атмосферу. Т. о., З може запасатися в живої та мертвої органіки, їх співвідношення в різних ЕС-різному. Під вологість стежок лісах в живій органіці 87%, з грунту все вимивається зливами. океан: СО2 > фітопланктон (втрата СО2 при диханні) > тварини (втрата СО2 при диханні). Ж > донні опади, які при розкладанні є джерелом СО2, який піднімаючись з дна, не викидається в атмосферу, а поглинається фітопланктоном. Кругообіг З в океані називається карбонатної системою океану, вона досить автономна.

кругообіг кілорода спрощена схема: Р > О2 в атмосферу > споживання Р, Ж, ч (госп діяльність). Концентрація О2 повинна бути постійною, зміна на соті частки% => до масового вимирання. Людина спалює велику кількість О2, але концентрація не змінюється. Не все так просто, як на схемі. Залишаються невідомі ланки в круговороті кисню. Надходження О2 в результаті ФС + фотоліз води (незначна частина) + виверження ультраабіссальних вулканів (по Бгатову, 1985). Витрачається на дихання і розкладання органіки. Біоті належить важлива роль в регуляції кругообігу. Порушення: зведення лісів, ... продуцентів океану, споживання промисловістю. Мабуть, антропогенне порушення діє як абиогенное, «звичний» фактор по відношенню до біоті.

кругообіг азоту. Вільний азот (N2) ~ 79% газового складу атмосфери, погано засвоюється живими організмами. Мікроорганізми, гриби, водорості можуть засвоювати вільний азот, але необхідно багато енергії, тому утворюють симбіотичні відносини. За харчових ланцюгах > в ЕС. Денітрифікація на останній стадії => повернення в кругообіг. Необхідно зберігати N в грунті, в засвоюваному вигляді (у вигляді нітритів, нітратів, солей амонію). У тропічних лісах зливи вимивають сполуки азоту з грунту, тому там багато симбіонтів. Азот може надходити в ЕС під час грози (розряди блискавки розривають потрійну зв'язок в молекулі N2), під час дощу утворюється азотна і азотиста кислота. В океані N надходить в складі NO2, NO3 з дна. Викидається з вулканічними газами. Людина втручається в кругообіг з боку с / г. Внесення азотних добрив, вони мігрують з дощем, талими водами у водойми + стоки з тваринницьких господарств > «цвітіння» води > деградація ЕС.

кругообіг фосфору. ЕС Землі може відчувати фосфорне голодування. Джерела Р: водорозчинні солі. Можутьзасвоюватися корінням рослин без посередників. Але цього джерела недостатньо. У колообігу беруть участь грунтові гриби - симбіонти рослин. Вулканічні гази - але це лише додаткове джерело. Р недовго існує в газоподібному формі. Проблема - поховання Р на дні океану. Мігрує туди в великих кількостях, піднімається в менших (по харчових ланцюгах виноситься на сушу, кінцева ланка - птиці). Забруднення океану, пряме або непряме знищення пташиних базарів порушує міграцію Р з дна на сушу. Людина посилює проблему. Фосфорні добрива з гідрохімічними стоком потрапляють в річки > океан. Скоро доведеться добувати Р з дна океану.

кругообіг сірки. Джерело - літосфера (сульфати, сульфіди, в з'єднаннях з залізом, кальцієм). Засвоюється за допомогою серобактерий. За харчових ланцюгах > в грунт у вигляді мертвої органіки. Нестачі сірки не спостерігається (як N, P). Людина викликає порушення, пов'язані з надходженням оксидів в атмосферу (SO2, SO3), при спалюванні органічного палива, особливо вугілля. SOx + H2O > сірчиста і сірчана кислота > кислотні дощі (здатні переміщатися на великі відстані, збиток тропічним лісам, вимирання організмів озер).

Техногенна міграція х. е. В результаті еволюції біосфери з'явилася якісно нова форма біогенної міграції атомів, що не котра пов'язана з проходженням хімічних речовин через тіло. Найбільшого розвитку вона досягла в зв'язку з діяльністю і потребами людини. Техногенна міграція атомів - результат техногенеза. Техногенез - сукупність геохімічних і геофізичних процесів, викликаних виробничою діяльністю людини. Процеси: 1) Витяг хімічних елементів з середовища (літосфери, атмосфери, гідросфери) і їх концентрація; 2) перегрупування х. е., зміна хімічного складу з'єднань, створення нових хімічних речовин; 3) розсіювання залучених в техногенез елементів в навколишнє середовище. Розсіювання: побічна і навмисне: внесення добрив, меліорантів, зрошення стічними водами, отрутохімікати. Негативне наслідок техногенеза полягає в забрудненні екосистем.

Існує дві групи процесів техногенезу: 1) успадковані від біосфери; 2) перебувають у різкому протиріччі з природними умовами (виготовляються з'єднання, чужі природі).

Роль х. е. в культурних ландшафтах. Хімічні елементи, які вирвалися з техногенних потоків, включаються в повітряні, водні, біогенні міграційні потоки, випробовують перетворення, які посилюють або зменшують їх рухливість. Частина речовин накопичуються на геохімічних бар'єри, викликаючи техногенні геохімічні аномалії. Пр .: локальні аномалії, пов'язані з розсіюванням в атмосфері викидів промислових підприємств, автотрас.

Урбо- ЕС. Пил, що міститься в міській атмосфері, істотно впливає на температуру повітря і режим випадання опадів. Міста - аномалії поліелементних складу. Утворюються особливі геохімічні тумани - смоги, які ускладнюють проникнення сонячної радіації. Спектр накопичуються елементів дуже широкий. Зменшення природного біорізноманіття. Формуються нові грунту і почвоподобние тіла. Агроекосистеми: хімізація (N P K - добрива і мікроелементи). Надлишок биогенов викликає забруднення грунту, в водоймах викликає евтрофікацію. Проблеми, пов'язані з глобальною зміною геохімічних циклів хімічних елементів призводить до зміни параметрів функціонування агроекосистем. Забруднення ґрунтових вод різними хімічними сполуками. Один з проявів міграції хімічних елементів - ерозія грунту. Надходження хімічних елементів в харчові ланцюги тварин і людини.



Державне регулювання природокористування і охорони навколишнього середовища в Росії. Поняття екологічного законодавства і його структура. | Поняття екологічного управління. Державні органи екологічного управління.

Функціональна структура екосистем. Трофічна структура. Подання про консорции. | Природокористування в традиційному, індустріальному і постіндустріальному суспільстві. Структурні кризи і боротьба з ними. | Знеченіе мінер. солей в житті рослин і тварин. Пристосування організмів до різних сольовим умов. Принципи водно-сольового обміну. | Адаптації у тварин | Екологічна безпека Росії. Динаміка якості природного середовища і стан природних ресурсів. Надзвичайні екологічні ситуації. | КВИТОК №10 | Енергія в екосистемах. Біологічна продуктивність екосистем і її складові. Класифікація екосистем по продуктивності. Методи вивчення. | КВИТОК № 11 | Хімічна активність грунтів | Роль едафічних факторів у розподілі рослин і тварин. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати