«Část 7 Ekosystémy a jejich přirozené vzorce 7.1. stanoviště organismů. Faktory prostředí: abiotické, ..."
Ekosystémy a jejich inherentní vzorce
7.1. stanoviště organismů. Environmentální faktory: abiotické,
biotické. antropogenní faktor. Zákon optima. Zákon
minimální. biologické rytmy. fotoperiodismus
Hlavní termíny a koncepty testované ve zkušebním referátu:
abiotické faktory, antropogenní faktory, biogeocenóza, biologické
....
Každý organismus je pod přímým nebo nepřímým vlivem podmínek prostředí. Tyto podmínky se nazývají faktory prostředí. Všechny faktory se dělí na abiotické, biotické a antropogenní.
Abiotické faktory - nebo faktory neživé přírody, zahrnují klimatické, teplotní podmínky, vlhkost, osvětlení, chemické složení atmosféra, půda, voda, reliéfní prvky.
Biotické faktory zahrnují všechny organismy a přímé produkty jejich životní činnosti. Organismy jednoho druhu vstupují do vztahů různé povahy, jak mezi sebou, tak se zástupci jiných druhů. Tyto vztahy se dělí na vnitrodruhové a mezidruhové.
Vnitrodruhové vztahy se projevují vnitrodruhovým soupeřením o potravu, úkryt a samici. Projevují se také ve vlastnostech chování, hierarchii vztahů mezi příslušníky populace.
Antropogenní faktory jsou spojeny s činností člověka, pod jehož vlivem se životní prostředí mění a formuje. Lidská činnost zasahuje prakticky do celé biosféry: těžba, rozvoj vodních zdrojů, rozvoj letectví a kosmonautiky ovlivňují stav biosféry. V důsledku toho dochází v biosféře k destruktivním procesům, které zahrnují znečištění vody, „skleníkový efekt“ spojený se zvýšením koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře, narušení ozonové vrstvy, „kyselé deště“ atd.
Organismy se přizpůsobují (adaptují) vlivu určitých faktorů v procesu přirozeného výběru. Jejich adaptační schopnosti jsou dány normou reakce ve vztahu ke každému z faktorů, a to jak neustále působících, tak i kolísajících jejich hodnot. Například délka denního světla v určité oblasti je konstantní, zatímco teplota a vlhkost mohou kolísat v poměrně širokých mezích.
Faktory prostředí jsou charakterizovány intenzitou působení, optimální hodnotou (optimem), maximálními a minimálními hodnotami, v rámci kterých je možný život konkrétního organismu. Tyto parametry jsou různé pro zástupce různých druhů.
Odchylka od optima jakéhokoli faktoru, například snížení množství potravy, může zúžit limity odolnosti ptáků nebo savců ve vztahu ke snížení teploty vzduchu.
Faktor, jehož hodnota je aktuálně v mezích únosnosti, www.ctege.info - teorie z biologie na zkoušku nebo je přesahuje, se nazývá limitující.
biologické rytmy. Mnoho biologických procesů v přírodě probíhá rytmicky; různé stavy těla se střídají s celkem zřetelnou periodicitou. Mezi vnější faktory patří změny osvětlení (fotoperiodismus), teploty (termoperiodismus), magnetické pole, intenzita kosmického záření. Růst a kvetení rostlin závisí na interakci mezi jejich biologickými rytmy a změnami faktorů prostředí. Stejné faktory určují načasování migrace ptáků, svlékání zvířat a tak dále.
Fotoperiodismus je faktor, který určuje délku denního světla a naopak ovlivňuje projevy dalších faktorů prostředí. Délka denního světla je pro mnoho organismů signálem změny ročních období. Velmi často je tělo ovlivněno kombinací faktorů, a pokud je některý z nich limitující, pak se vliv fotoperiody snižuje nebo se vůbec neprojevuje. V nízké teploty, například rostliny nekvetou.
PŘÍKLADY ČINNOSTÍ Část A
A1. Organismy mají tendenci se přizpůsobovat
1) na několik nejvýznamnějších faktorů životního prostředí
2) na jeden, pro tělo nejdůležitější faktor
3) k celému komplexu faktorů prostředí
4) především biotickým faktorům A2. Limitujícím faktorem je tzv
1) snížení přežití druhu
2) nejblíže k optimálnímu
3) s širokým rozsahem hodnot
4) jakýkoli antropogenní A3. Limitujícím faktorem u potočního může být
1) průtok vody
2) zvýšení teploty vody
3) peřeje v proudu
4) dlouhé deště A4. Sasanka a krab poustevník jsou ve vztahu
3) neutrální 4) symbiotický A5. Biologické optimum je pozitivní akce
1) biotické faktory
2) abiotické faktory
3) všechny druhy faktorů
4) antropogenní faktory A6. Za nejdůležitější adaptaci savců na život v nestabilních podmínkách prostředí lze považovat schopnost k
1) samoregulace 3) ochrana potomků
2) pozastavená animace 4) vysoká plodnost A7. Faktorem, který způsobuje sezónní změny v životě www.ctege.info – teorie v biologii pro Jednotné státní zkoumání přírody – je
1) atmosférický tlak 3) vlhkost vzduchu
2) délka dne 4) teplota vzduchu A8. Antropogenní faktor je
1) soutěž dvou druhů o území
4) sběr lesních plodů A9. vystavena faktorům s relativně konstantními hodnotami
1) kůň domácí 3) tasemnice býčí
2) chroust 4) člověk A10. Širší reakční rychlost ve vztahu k sezónním teplotním výkyvům má
1) rybniční žába 3) polární liška
2) chrostíky 4) pšenice
– – –
V 1. Biotické faktory jsou
1) organické zbytky rostlin a živočichů v půdě
2) množství kyslíku v atmosféře
3) symbióza, poléhání, dravost
4) fotoperiodismus
5) změna ročních období
6) velikost populace
– – –
C1. Proč je nutné čistit odpadní vody před jejich vstupem do vodních útvarů?
7.2. Ekosystém (biogeocenóza), jeho složky: producenti, konzumenti, rozkladači, jejich role. Druhová a prostorová struktura ekosystému. Řetězce a energetické sítě, jejich vazby. Typy potravních řetězců. Vypracování schémat přenosu látek a energie (potravinové řetězce).
Pravidlo ekologické pyramidy. Struktura a populační dynamika Biogenocenóza je samoregulační ekologický systém tvořený populacemi různých druhů žijících společně a interagujících mezi sebou a s neživou přírodou v relativně homogenních podmínkách prostředí. Biogeocenóza se tedy skládá z neživých a živých částí prostředí. Jakákoli biogeocenóza má přirozené hranice, vyznačuje se určitým oběhem látek a energie.
Organismy obývající biogeocenózu se podle funkcí dělí na producenty, konzumenty a rozkladače:
- producenti - rostliny, které produkují organické látky v procesu fotosyntézy;
- spotřebitelé - zvířata, spotřebitelé a zpracovatelé organických látek;
- rozkladači, - bakterie, houby, stejně jako zvířata, která se živí mršinami a hnojem, ničitelé organických látek, přeměňující je na anorganické;
Uvedené složky biogeocenózy tvoří trofické úrovně spojené s výměnou a přenosem živin a energie.
Organismy různých trofických úrovní tvoří potravní řetězce, ve kterých jsou postupně přenášeny látky a energie z úrovně na úroveň. Na každé trofické úrovni se využívá 5-10 % energie přicházející biomasy.
Potravinové řetězce se obvykle skládají ze 3-5 článků, například:
1) rostliny - kráva - osoba;
2) rostliny - beruška - sýkorka - jestřáb;
3) rostliny - moucha - žába - had - orel.
Potravní řetězce jsou trosky a pastviny.
V detritálních potravních řetězcích slouží jako potrava odumřelá organická hmota (odumřelá rostlinná tkáň - houby - stonožky - draví roztoči - bakterie).
Potravní řetězce na pastvinách začínají u živých tvorů. (Příklady pastevních řetězců jsou uvedeny výše.) Hmotnost každého následujícího článku potravního řetězce se sníží asi 10krát. Toto pravidlo se nazývá pravidlo ekologické pyramidy. Poměry nákladů na energii se mohou odrazit v pyramidách čísel, biomasa, energie.
Pyramida čísel odráží poměr producentů, konzumentů a rozkladačů v biogeocenóze. Biomasa je hodnota udávající hmotnost organické hmoty obsažené v tělech organismů obývajících jednotkovou plochu.
Struktura a dynamika počtu populací. Jednou z nejdůležitějších charakteristik populace je její velikost. Velikost populace je dána různými faktory - vnitropopulační interakce organismů, věkové charakteristiky, konkurence, vzájemná pomoc. Struktura populace je její rozdělení do skupin. Populace se dělí na věkové skupiny, rozdíly mezi pohlavími, genotypy a fenotypy. Prostorová struktura populací odráží její rozložení v prostoru. Jednotlivci tvoří skupiny – smečky, rodiny. Takové skupiny se vyznačují teritoriálním chováním.
Populační dynamika je změna počtu jedinců v ní. Velikost populace je dána její hustotou – počtem jedinců na jednotku plochy.
Změny v počtu závisí na migraci a emigraci jedinců, jejich úmrtí v důsledku epidemií nebo vlivu dalších faktorů prostředí.
PŘÍKLADY ČINNOSTÍ Část A
A1. Vzniká biogeocenóza
1) rostliny a zvířata
2) zvířata a bakterie
3) rostliny, zvířata, bakterie
4) území a organismy A2. Spotřebiteli organické hmoty v lesní biogeocenóze jsou
1) smrky a břízy 3) zajíci a veverky
2) houby a červi 4) bakterie a viry A3. Producenti v jezeře jsou
1) lilie 3) raci
2) pulci 4) ryby A4. Proces samoregulace v biogeocenóze ovlivňuje
1) poměr pohlaví v populacích různých druhů
2) počet mutací, které se vyskytují v populacích
3) poměr predátor-kořist
4) vnitrodruhová konkurence A5. Jednou z podmínek udržitelnosti ekosystému může být
1) její schopnost se změnit
2) druhová diverzita www.ctege.info - teorie biologie ke zkoušce
3) kolísání počtu druhů
4) stabilita genofondu v populacích A6. Reduktory jsou
1) houby 3) mechy
2) lišejníky 4) kapradiny A7. Je-li celková hmotnost přijatá spotřebitelem 2. řádu 10 kg, jaká byla celková hmotnost výrobců, kteří se stali zdrojem potravy pro tohoto spotřebitele?
1) 1000 kg 3) 10000 kg 2) 500 kg 4) 100 kg A8. Specifikujte zbytkový potravní řetězec
1) moucha - pavouk - vrabec - bakterie
2) jetel - jestřáb - čmelák - myš
3) žito - sýkorka - kočka - bakterie
4) komár - vrabec - jestřáb - červi A9. Počátečním zdrojem energie v biocenóze je energie
1) organické sloučeniny
2) anorganické sloučeniny
4) chemosyntéza
1) zajíci 3) drozd polní
2) včely 4) vlci A11. V jednom ekosystému můžete najít dub a
1) gopher 3) skřivan
2) divočák 4) modrá chrpa
A12. Energetické sítě jsou:
1) vztahy mezi rodiči a potomky
2) rodinné (genetické) vazby
3) metabolismus v buňkách těla
4) způsoby přenosu látek a energie v ekosystému
A13. Ekologická pyramida čísel odráží:
1) poměr biomasy na každé trofické úrovni
2) poměr hmotností jednotlivého organismu na různých trofických úrovních
3) struktura potravního řetězce
4) rozmanitost druhů na různých trofických úrovních A14. Podíl energie přenesený na další trofickou úroveň je přibližně:
1) 10% 2) 30% 3) 50% 4) 100%
– – –
V 1. Vyberte příklady (pravý sloupec) pro každou formu interakce mezi populacemi různých druhů (levý sloupec).
www.ctege.info - teorie biologie ke zkoušce
– – –
C1. Jak vysvětlit, že určitou biogeocenózu obývají určitá zvířata?
7.3. Diverzita ekosystémů (biogeocenózy). Seberozvoj a změna ekosystémů. Identifikace důvodů stability a změny ekosystémů.
Etapy vývoje ekosystému. Posloupnost. Změny ekosystémů pod vlivem lidské činnosti. Agroekosystémy, hlavní odlišnosti od přirozených ekosystémů Biogeocenóza je v čase relativně stabilní a při jednosměrných změnách biotopu je schopná samoregulace a seberozvoje. Změna biocenóz se nazývá sukcese. Sukcese se projevuje výskytem a mizením druhů v určitém prostředí. Příkladem sukcese je zarůstání jezera, změna jeho druhové skladby. Nahrazení druhové skladby ekologického společenstva je jedním z podstatných znaků sukcese. Jednoduchá společenstva mohou být v průběhu sukcese nahrazena společenstvy se složitější stavbou a různorodým druhovým složením.
Agroekosystémy, hlavní rozdíly od přírodních ekosystémů. Umělé biocenózy vytvořené lidmi zapojenými do zemědělství se nazývají agrocenózy. Zahrnují stejné složky prostředí jako přírodní biogeocenózy, mají vysokou produktivitu, ale nemají schopnost samoregulace a stability, protože závisí na lidské pozornosti vůči nim. V agrocenóze (například žitné pole) se tvoří stejné potravní řetězce jako v přirozeném ekosystému: producenti (žito a plevel), konzumenti (hmyz, ptáci, hraboši, lišky) a rozkladači (bakterie, houby). Člověk je nezbytným článkem v tomto potravinovém řetězci. Agrocenózy kromě sluneční energie dostávají další energii, kterou člověk vynaložil na výrobu hnojiv, chemikálií proti plevelům, škůdcům a chorobám, na zavlažování či odvodňování půdy atd. Bez takového dodatečného výdeje energie je dlouhodobá existence agrocenóz prakticky nemožná. V agrocenózách působí především umělá selekce, řízená člověkem především k maximalizaci výnosu zemědělských plodin. V agroekosystémech se prudce snižuje druhová diverzita živých organismů. Na polích se obvykle pěstuje jeden nebo více druhů (odrůd) rostlin, což vede k výraznému vyčerpání druhové skladby živočichů, hub a bakterií. Ve srovnání s přírodními biogeocenózami tedy agrocenózy www.ctege.info - teorie z biologie pro Jednotnou státní zkoušku mají omezenou druhovou skladbu rostlin a živočichů, nejsou schopné sebeobnovy a seberegulace, podléhají ohrožení úhynu v důsledku hromadného rozmnožování škůdců nebo patogenů a vyžadují neúnavnou aktivitu člověka, aby je udržoval.
PŘÍKLADY ČINNOSTÍ Část A
A1. Nejrychlejší cesta k posloupnosti biogeocenózy může vést
1) šíření infekcí v něm
2) zvýšené množství srážek
3) šíření infekčních nemocí
4) lidská ekonomická činnost A2. Obvykle se první usadí na skalách
1) houby 3) bylinky
2) lišejníky 4) keře
A3. Plankton je společenství organismů:
1) sedící
2) vznášení se ve vodním sloupci
3) přisedlé dno
4) rychle plovoucí A4. Najděte špatné tvrzení.
Podmínka pro dlouhodobou existenci ekosystému:
1) schopnost organismů rozmnožovat se
2) příliv energie zvenčí
3) přítomnost více než jednoho druhu
4) neustálá regulace počtu druhů člověkem
A5. Vlastnost ekosystému, která má být zachována pod vnějšími vlivy, se nazývá:
1) sebereprodukce
2) samoregulace
3) odolný
4) integrita
A6. Stabilita ekosystému se zvýší, pokud:
2) počet druhů rozkladačů klesá
3) přibývá druhů rostlin, živočichů, hub a bakterií
4) všechny rostliny zmizí
A7. Nejudržitelnější ekosystém:
1) pšeničné pole
2) sad
4) kulturní pastvina
A8. Hlavní důvod nestability ekosystémů:
1) nerovnováha oběhu látek
2) seberozvoj ekosystémů
3) stálé složení komunity
4) kolísání počtu populací A9. Upozorněte na nesprávné tvrzení. Změnu druhové skladby stromů v lesním ekosystému určuje:
1) změny prostředí způsobené členy komunity
2) měnící se klimatické podmínky
3) evoluce členů komunity www.ctege.info - teorie biologie ke zkoušce
4) sezónní změny v přírodě A10. Během dlouhého vývoje a změn ekosystému se počet druhů živých organismů v něm zahrnutých,
1) postupně klesá
2) postupně roste
3) zůstává stejný
4) děje se to různými způsoby A11. Najděte špatné tvrzení. Ve vyspělém ekosystému
1) populace druhů se dobře množí a nejsou nahrazovány jinými druhy
2) druhové složení společenstva se stále mění
3) komunita je dobře přizpůsobena prostředí
4) komunita má schopnost seberegulace
A12. Účelně vytvořené lidské společenství se nazývá:
1) biocenóza
2) biogeocenóza
3) agrocenóza
4) biosféra A13. Upozorněte na nesprávné tvrzení. Agrocenóza zanechaná člověkem umírá, protože.
1) konkurence mezi pěstovanými rostlinami zesílí
2) pěstované rostliny jsou vytlačeny plevelem
3) nemůže existovat bez hnojiv a péče
4) neobstojí v konkurenci s přírodními biocenózami A14. Najděte špatné tvrzení. Znaky charakterizující agrocenózy
1) větší rozmanitost druhů, složitější síť vztahů
2) získávání další energie spolu se solární energií
3) neschopnost dlouhodobé samostatné existence
4) oslabení autoregulačních procesů
Část B
V 1. Vyberte příznaky agrocenózy
1) nepodporují jejich existenci
2) sestávají z malého počtu druhů
3) zvýšit úrodnost půdy
4) Získejte extra energii
5) samoregulační systémy
6) neexistuje přirozený výběr B2. Najděte soulad mezi přírodními a umělými ekosystémy a jejich vlastnostmi.
www.ctege.info - teorie z biologie k Jednotné státní zkoušce VZ.
Najděte správný sled událostí, když vegetace kolonizuje skály:
1) keře
2) šupinovité lišejníky
3) mechy a keřovité lišejníky
4) bylinné rostliny
– – –
C1. Jak ovlivní náhrada sobolí kunou biocenózu lesa?
7.4. Cyklus přeměny hmoty a energie v ekosystémech, role organismů různých říší v něm. Biologická diverzita, samoregulace a oběh látek – základ udržitelného rozvoje ekosystémů Koloběh látek a energie v ekosystémech je dán životní činností organismů a je nezbytnou podmínkou jejich existence. Cykly nejsou uzavřené, takže chemické prvky se hromadí ve vnějším prostředí a v organismech.
Uhlík je přijímán rostlinami během fotosyntézy a uvolňován organismy při dýchání. Akumuluje se také v životním prostředí ve formě palivových fosilií a v organismech ve formě zásob organických látek.
Dusík se přeměňuje na amonné soli a dusičnany v důsledku činnosti bakterií fixujících dusík a nitrifikačních bakterií. Poté, po využití sloučenin dusíku organismy a denitrifikaci pomocí rozkladačů, se dusík vrací zpět do atmosféry.
Síra se nachází ve formě sulfidů a volné síry v mořských sedimentárních horninách a půdě. V důsledku oxidace sirnými bakteriemi se mění na sírany a je obsažen v rostlinných tkáních, poté je spolu se zbytky jejich organických sloučenin vystaven anaerobním rozkladačům. Sirovodík vzniklý v důsledku jejich činnosti je opět oxidován sirnými bakteriemi.
www.ctege.info - biologická teorie pro Unified State Examination Fosfor je obsažen ve složení fosfátů hornin, ve sladkovodních a oceánských sedimentech, v půdách. V důsledku eroze se fosforečnany vyplavují a v kyselém prostředí se stávají rozpustnými za vzniku kyseliny fosforečné, kterou přijímají rostliny. V živočišných tkáních je fosfor součástí nukleových kyselin a kostí. V důsledku rozkladu zbytků organických sloučenin rozkladači se opět vrací do půdy a poté do rostlin.
7,5-7,6. Biosféra je globální ekosystém. Učení V.I. Vernadského o biosféře a noosféře. Živá hmota, její funkce. Vlastnosti distribuce biomasy na Zemi. Vývoj biosféry Existují dvě definice biosféry.
První definice. Biosféra je obydlená část geologického obalu Země.
Druhá definice. Biosféra je součástí geologického obalu Země, jehož vlastnosti jsou dány činností živých organismů.
Druhá definice pokrývá širší oblast: koneckonců atmosférický kyslík vzniklý jako výsledek fotosyntézy je distribuován po celé atmosféře a je přítomen tam, kde nejsou žádné živé organismy. Biosféru v prvním smyslu tvoří litosféra, hydrosféra a spodní vrstvy atmosféry – troposféra. Hranice biosféry jsou omezeny ozónovou clonou, umístěnou ve výšce 20 km, a spodní hranicí, umístěnou v hloubce asi 4 km.
Biosféra ve druhém smyslu zahrnuje celou atmosféru. Doktrínu biosféry a jejích funkcí vypracoval akademik V.I. Vernadského. Biosféra je oblast distribuce života na Zemi, včetně živé hmoty (látky, která je součástí živých organismů), bioinertní hmoty, tzn. látka, která není součástí živých organismů, ale vzniká jejich činností (půda, přírodní vody, vzduch), inertní látka, která vzniká bez účasti živých organismů.
Živá hmota, která tvoří méně než 0,001 % hmoty biosféry, je nejaktivnější částí biosféry. V biosféře dochází k neustálé migraci látek jak biogenního, tak abiogenního původu, ve které hrají hlavní roli živé organismy. Oběh látek určuje stabilitu biosféry.
Hlavním zdrojem energie pro udržení života v biosféře je Slunce. Jeho energie se přeměňuje na energii organických sloučenin v důsledku fotosyntetických procesů probíhajících ve fototrofních organismech. Energie je uložena v chemické vazby organické sloučeniny, které slouží jako potrava pro býložravá a masožravá zvířata. Látky biopotravin se v procesu metabolismu rozkládají a jsou vylučovány z těla ven. Izolované nebo mrtvé zbytky rozkládají bakterie, houby a některé další organismy. Vzniklé chemické sloučeniny a prvky se podílejí na oběhu látek. Biosféra potřebuje neustálý příliv vnější energie, protože Veškerá chemická energie se přeměňuje na teplo.
Funkce biosféry. Plyn - uvolňování a absorpce kyslíku a oxidu uhličitého, redukce dusíku. Koncentrace - akumulace chemických prvků rozptýlených ve vnějším prostředí organismy. Redox - oxidace a redukce látek při fotosyntéze a energetickém metabolismu. Biochemické
- realizované v procesu metabolismu. Energie – souvisí s využíváním a přeměnou energie.
V důsledku toho probíhá biologická a geologická evoluce současně a úzce spolu souvisí. Geochemická evoluce probíhá pod vlivem biologické evoluce.
Hmotnost veškeré živé hmoty biosféry je její biomasa, přibližně rovna www.ctege.info - teorie z biologie pro Jednotnou státní zkoušku 2,4 1012 tun.
Organismy obývající pevninu tvoří 99,87 % celkové biomasy, biomasa oceánů - 0,13 %. Množství biomasy se zvyšuje od pólů k rovníku.
Biomasa (B) se vyznačuje:
- jeho produktivita - přírůstek látky na jednotku plochy (P);
– rychlost reprodukce – poměr produkce k biomase za jednotku času (P/B).
Nejproduktivnější jsou tropické a subtropické lesy.
Část biosféry, která je pod vlivem aktivní lidské činnosti, se nazývá noosféra – sféra lidské mysli. Termín označuje přiměřený vliv člověka na biosféru v moderní době vědeckého a technologického pokroku.
Nejčastěji je však tento vliv škodlivý pro biosféru, která je zase škodlivá pro lidstvo.
PŘÍKLADY ČINNOSTÍ Část A
A1. hlavní rys biosféra:
1) přítomnost živých organismů v něm
2) přítomnost neživých složek zpracovaných živými organismy
3) oběh látek řízený živými organismy
4) vázání sluneční energie živými organismy
A2. V procesu oběhu se vytvořila ložiska ropy, uhlí, rašeliny:
1) kyslík
2) uhlík
4) vodík A3. Najděte špatné tvrzení. Nenahraditelné přírodní zdroje vzniklé během koloběhu uhlíku v biosféře:
2) hořlavý plyn
3) černé uhlí
4) rašelina a dřevo A4. Cyklusu se účastní bakterie, které rozkládají močovinu na ionty amonia a oxidu uhličitého
1) kyslík a vodík
2) dusík a uhlík
3) fosfor a síra
4) kyslík a uhlík A5. Koloběh hmoty je založen na procesech jako např
1) usazování druhů 3) fotosyntéza a dýchání
2) mutace 4) přirozený výběr A6. Bakterie uzlíků jsou zahrnuty do cyklu
1) fosfor 3) uhlík
2) dusík 4) kyslík A7. Sluneční energie je zachycena
1) výrobci
2) spotřebitelé prvního řádu
3) spotřebitelé druhého řádu
4) redukce A8. Posílení skleníkového efektu podle vědců v největší míře www.ctege.info - teorie z biologie ke zkoušce přispívá k:
1) oxid uhličitý 3) oxid dusičitý
2) propan 4) ozón
A9. Ozon, který tvoří ozónový štít, se tvoří v:
1) hydrosféra
2) atmosféra
3) v zemské kůře
4) v plášti Země
A10. Největší počet druhů se nachází v ekosystémech:
1) stálezelené lesy mírného pásma
2) tropické deštné pralesy
3) listnaté lesy mírného pásma
4) tajga A11. Nejnebezpečnějším důvodem vyčerpání biologické rozmanitosti – nejdůležitějšího faktoru stability biosféry – je
1) přímé vyhlazení
2) chemické znečištění životního prostředí
3) fyzické znečištění životního prostředí
4) ničení stanovišť
Část C
C1. Jakou roli hrají živočichové při udržování kvality vody v nádržích?
C2. Pojmenujte možné způsoby získávání energie bakteriemi a stručně odhalte jejich biologický význam.
C3. Proč je druhová rozmanitost znakem odolnosti ekosystému C4. Je nutné regulovat porodnost obyvatelstva?
7.1. stanoviště organismů. Část A. A1 - 3. A2 - 1. A3 - 2. A4 - 4. A5 - 3.
A6 – 1. A7 – 2. A8 – 4. A9 – 3. A10 – 3.
Část B. B1 - 1, 3, 6.
Část C. C1 Tato otázka vyžaduje vysvětlení – jak odpadní voda ovlivní organismy obývající vodní útvary. Z daných prvků správné odpovědi stačí vybrat 2-3 hlavní.
1) V důsledku vnikání solí (zejména fosforečnanů a dusičnanů) do rezervoáru nebo nadbytku organických látek v nádržích začíná rychlé rozmnožování jednobuněčných řas. 2) To vede ke změně světelného režimu nádrže. Rostliny nemají dostatek světla, začínají odumírat a hnít na dně. 3) V důsledku toho klesá množství kyslíku rozpuštěného ve vodě, což následně vede ke smrti zvířat. Nádrž postupně hnije, mění se v páchnoucí louži. 4) Mnoho organismů, zejména jednobuněčných řas a prvoků, umírá na otravu odpadními vodami. 5) S úhynem prvoků mizí potrava pro ostatní zvířata. 6) Diverzita organismů se snižuje. 7) Potravní řetězce v jezírku jsou přerušené.
8) Aby se předešlo těmto následkům, měla by být odpadní voda před vstupem do nádrže čištěna.
7.2. Ekosystém. Část A. A1 - 4. A2 - 3. A3 - 1. A4 - 3. A5 - 2. A6 - 1. A7 - 1.
www.ctege.info - teorie z biologie ke zkoušce A8 - 1. A9 - 3. A10 - 2. A11 - 2. A12 - 4. A13 - 1. A14 - 1.
Část B. B1 A - 2; B-1, C-3; G - 4; D - 3; E - 1; F - 4. 3 - 2.
Část C. C1 1) Některá zvířata jsou přizpůsobena specifickým podmínkám prostředí. 2) Potravní sítě v biogeocenózách vznikají v procesu evoluce a jsou relativně stabilní. 3) Organismy se velmi dlouho přizpůsobují soužití, vytvářejí si biotop a regulují populaci.
7.3. Diverzita ekosystémů. Část A. A1 - 4. A2 - 2. A3 - 2. A4 - 4. A5 - 3. A6
- 3. A7 - 3. A8 - 1. A9 - 4. A10 - 2. A11 - 2. A12 - 3. A13 - 1. A14 - 1.
Část B. B1 - 1, 2, 4. B2 A - 2; B-1, C-2; G-1; D - 1; E - 2; F - 1. 3 - 2. B3 2, 3, 4, 1.
Část C. C1 1) Sobol a kuna jedí živočišnou i rostlinnou potravu, pro tato zvířata totéž. 2) Sobol a kuna žijící ve stejném lese mohou soutěžit o stanoviště. 3) Nahrazení sobola kunou v lesní biocenóze to nezmění.
7.4. 7,5-7,6. Oběh hmoty. Část A. A1 - 3. A2 - 2. A3 - 4. A4 - 2. A5 -
3. A6 - 2. A7 - 1. A8 - 1. A9 - 2. A10 - 2. A11 - 4.
Část C. C1 1) Zvířata filtrují vodu. Živočišné filtrační podavače se komerčně používají pro čištění odpadních vod. 2) Zvířata jedí zbytky jiných zvířat, čímž brání jejich hnilobě.
C2 1) Fotoautotrofní bakterie - fotosyntetické bakterie obsahující ve svých buňkách chlorofyl. 2) Bakterie jsou chemotrofy, které přeměňují energii anorganických sloučenin.
3) Heterotrofní bakterie – využívající organické sloučeniny mrtvých nebo živých těl.
SZ Diverzita druhů v ekosystému ukazuje na relativní stabilitu podmínek prostředí, schopnost najít potravu, schopnost využívat různé zdroje potravy.
С4 V závislosti na demografické situaci v regionu a ve světě. Předpokládá se, že porodnost klesá, když se zvyšuje blahobyt populace. To však vyžaduje vysokou míru ekonomického rozvoje. To zase může omezit možnosti prostředí a zvýšit jeho negativní dopad na lidi. Kromě toho někdy existují demografické jámy - důsledek válek, katastrof, epidemií. V tomto případě je třeba zvýšit porodnost prostřednictvím sociálních opatření.
Podobné práce:
„PLÁN laboratorní výuky mikrobiologie pro studenty 3. ročníku Fakulty preventivního lékařství na jarní semestr akademického roku 2014-2015 LEKCE 1 Téma: Klinická mikrobiologie. Metody mikrobiologické diagnostiky pyozánětlivých onemocnění kůže, podkoží, bakteriémie, sepse. Klinická mikrobiologie: definice, cíle, cíle. Podmíněně patogenní mikroby (OPM). Charakteristiky epidemiologie, patogeneze, diagnostika nemocí způsobených UPM. Kritéria etiologie...»
« CHIKHLYAEV TREMATODES pozemských Obratlovců REGIONU STŘEDNÍHO VOLHY Tolyatti 2012 MDT 595.122 Vedoucí redaktor Kandidát biologických věd A.A. DOBROVOLSKII Recenzenti: doktor biologických věd A.N. PELGUNOV doktor biologických věd A.E. ZHOKHOV Schváleno k vydání Vědeckou radou Institutu ekologie Povolží Ruské akademie věd (zápis č. 5 ze 12...»
“Ředitel lokomotivy Všeobecný vzdělávací cyklus Název naučné literatury, autoři Rok vydání Vlasenkov, A.I. Ruský jazyk 10-11kl. 2003 Volobuev, O.V. Rusko a svět 10 buněk. 2006 Volobuev, O.V. Rusko a svět 11 buněk. 2006 Zagladin, N.V. Světové dějiny 10kl. 2006 Zagladin, N.V. Světové dějiny 11kl. 2006 Krasnojarsk: pět století 2005 Beljajev, D.K. Obecná biologie 10-11 2004 Gabrielyan, O.S. Chemie 10 buněk. 2004 Gabrielyan, O.S. Chemie 11 buněk. 2004 Algebra a začátek analýzy 10-11 buněk. / Ed. Kolmogorov...»
“UDK 614 (07) STANOVENÍ BAKTERICIDNÍCH VLASTNOSTÍ NOVÉHO DEZINFEKČNÍHO PROSTŘEDKU NA BÁZI GLYOXALU Zuev A.V.1 Omská státní agrární univerzita pojmenovaná po P.A. Stolypin”, Omsk, Rusko, (644122, Omsk, Oktyabrskaya ul., 92), e-mail: [e-mail chráněný] Ve dvacátém prvním století zůstává dezinfekce jedním z nejdůležitějších způsobů boje proti patogenním biologickým bakteriím. Hlavním úkolem v dezinfekci je vývoj a implementace léků, které budou ... “
„Vyhlídky rozvoje mikrobiologického výzkumu v systému klinické laboratorní diagnostiky v Rusku. Federální vědecké výzkumné centrum I.S. Tartakovského pro epidemiologii a mikrobiologii pojmenované po N. F. Gamalei z Ministerstva zdravotnictví Ruska Profilová komise odborníků Ministerstva zdravotnictví Ruska pro klinickou laboratorní diagnostiku. hlavní nezávislý odborník MZ pro laboratorní diagnostiku Kochetov A.G. Kutyrev Vladimir Viktorovich - hlavní bakteriolog ministerstva zdravotnictví Ruska v letech 2001-2003. Kozlov Roman Sergeevich - hlavní nezávislý ... “
„Před předsedou vědecké poroty to bylo stanoveno příkazem č. 548 / 23. 4. 2015 pro vedoucí VMA Sophii STANOVISCHE od docenta Dr. Yuliana Ivanova Rainova, Ph.D. přednosta katedry „Hematologie, lékařská onkologie, radiační ochrana, radiobiologie a nukleární medicína“, Vojenská lékařská akademie, Sofie K: Dizertační práci na téma: „Prognostické faktory a rizikově adaptovaná terapie mnohočetného myelomu pro doktoranda pro sebe- asistentka výcviku Dr. Antonia Nikolaeva Nedeva, za..."
«UDK 633,12 POZDNÍ SETÍ JAKO FAKTOR ZVYŠOVÁNÍ PRODUKCE PANKY V ALTAJ Vazhov V.M.1, Kozil V.N.1, Vazhov S.V.1 Státní akademie vzdělávání Altai. V.M. Shukshina, pane Biysk, Altajské území, Rusko (659333, Biysk, Korolenko str., 53), e-mail: [e-mail chráněný] Plodiny pohanky na území Altaj za posledních 8 let vzrostly z 390,5 (2007) na 464,4 (2014) tisíc hektarů. S nárůstem osevních ploch nemá výnos pohanky jednoznačnou vzestupnou tendenci. V sérii mnoha let...“
"SIBIŘ A DÁLKÝ VÝCHOD" FEDERÁLNÍ AGENTURY VĚDECKÝCH ORGANIZACÍ PRO DIZERÁTU DO SOUTĚŽE VĚDECKÉHO STUPNĚ KANDIDÁTA VĚD atestační věc č. _ rozhodnutí rady pro disertační práci ze dne 1. prosince 2015 č. 320 z Lazareva Marina Viktorovna, občan Ruská Federace, stupeň kandidát veterinárních věd. Teze..."
«88 BULLETIN UNIVERZITY UDMURT 2011. Vydání. 1 BIOLOGIE. VĚDY O ZEMĚ MDT 633,81: 665,52: 547,913 K.G. Tkačenko OLEJNINY A SICINÉ OLEJE: VÝSLEDKY A PERSPEKTIVY, MODERNÍ TRENDY STUDIA A APLIKACE Byla provedena analýza literatury vydávané od konce 19. do počátku 20. století. Je ukázáno, jak se změnila úroveň studia rostlin silic z organoleptické na instrumentální, od získání primárních fyzikálně-chemických konstant až po preparativní izolaci složek. A v...“
«ZEMĚDĚLSKÁ BIOLOGIE, 2015, ročník 50, 3, s. A.P. KOZHEMYAKOV1, Yu.V. LAKTIONOV1, T.A. POPOVA1, A.G. ORLOVÁ1, A.L. KOKORINA2, O.B. VAYSHLYA3, E.V. AGAFONOV4, S.A. GUZHVIN4, A.A. CHURAKOV5, M.T. YAKOVLEVA6 Byly provedeny komplexní studie s cílem vytvořit tekutou formu biologických přípravků pro symbiotické a asociativní ... "
“Anastasia Pavlova tisková tajemnice Ruské asociace biofeedbacku AKADEMICKÝ KURZ BIOLOGICKÉ ZPĚTNÉ VAZBY CJSC Biosvyaz 2012 AKADEMICKÝ KURZ BIOLOGICKÉ ZPĚTNÉ VAZBY OBSAH Úvod Co je biofeedback? Hlavní sponzor Pro koho se „Akademický kurz BFB“ skládá.8 souhrn„Akademický kurz biofeedbacku.“ 9 Jednoduchá teorie Kdo je z nás nejodvážnější? Nejzajímavější na tom je cvičení Chuť k jídlu přichází s jídlem Kulatý stůl Smile! Příjemné maličkosti Světlo! Fotoaparát! Motor! Prezentace..."
"Akademie), 5835504268, 9785835504268, Ilim, 1991 Zveřejněno: 3. června 2008 Populace suchozemských obratlovců Severního Kyrgyzstánu KE STAŽENÍ http://bit.ly/1eZ1vHm,. Akviclude vytváří vícefázovou kapiláru, což opět potvrzuje správnost Dokuchaeva. Organická hmota adsorbuje profil do extrému stejným způsobem ve všech směrech....»
"MINISTERSTVO ZEMĚDĚLSTVÍ RUSKÉ FEDERACE Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "KUBÁNSKÁ STÁTNÍ AGRÁRNÍ UNIVERZITA" Katedra mikrobiologie, epizootologie a virologie 2 kurzy ve směru školení 36. 6. 01 Veterinární a živočišná nauka, zaměření: "Veterinární mikrobiologie virologie,..."
"ZÁVĚR DISERTNÍ RADY DM 212.166.19 na základě Federální státní autonomní vzdělávací instituce vysokého školství" Státní univerzita v Nižním Novgorodu. N. I. Lobačevského“ Ministerstva školství a vědy Ruské federace k dizertační práci pro udělení titulu kandidát věd atestační spis č. Rozhodnutí Rady pro disertační práci ze dne 14. října 2015 č. 24 O udělení ceny Deich Uljana Yurievna, obč. Ruská federace, stupeň kandidáta ... “
2016 www.site - "Zdarma e-knihovna- vědecké publikace"
Materiály tohoto webu jsou vystaveny ke kontrole, všechna práva náleží jejich autorům.
Pokud nesouhlasíte s tím, aby byl váš materiál zveřejněn na této stránce, napište nám, my jej během 1-2 pracovních dnů odstraníme.
Teorie k úloze 17 ze zkoušky z biologie
stanoviště organismů. Ekologické faktory: abiotické, biotické, jejich význam. Antropogenní faktor
Biotopy organismů
Organismus nelze zcela izolovat od prostředí, protože je s ním spojen četnými přímými i nepřímými interakcemi. Tělo přitom vliv prostředí nejen zažívá, ale v průběhu života ho i aktivně mění. Například akumulace kyslíku v atmosféře byla zpočátku spojena s činností fotosyntetických bakterií a poté rostlin. Při ničení hornin hrají důležitou roli tak malé organismy, jako jsou bakterie a lišejníky, které časem přeměňují jimi obývané oblasti na vhodné pro jiné tvory.
Vazby organismu s prostředím nevznikají náhle, nejčastěji se tvoří historicky. V důsledku toho se tvoří supraorganismy, jejichž organizaci a fungování studuje věda. ekologie. Jeho předmětem jsou navíc vztahy a vzorce soužití živých organismů v přírodě a také zákonitosti „zdravého“ stavu jako normy a základu existence života. Znalost historie vzdělanosti, struktury společenstev živých organismů a faktorů prostředí, které je ovlivňují, nám proto umožní zachovat životní prostředí nezbytné pro život člověka a racionálně využívat přírodní zdroje.
Souhrn všech těl a jevů živé i neživé přírody obklopujících organismus tvoří jeho místo výskytu. V současné době se rozlišují čtyři hlavní biotopy: vodní, suchozemsko-vzdušné, půdní a vnitřní prostředí organismu.
Vodní prostředí. Základem vodního prostředí je voda, která na jedné straně s poměrně výraznou hustotou ztěžuje pohyb v něm organismům, na druhé straně jim poskytuje oporu a také větší či menší rovnoměrnost. podmínek (transport plynů a živin, menší teplotní výkyvy atd.) d.). Voda špatně rozpouští kyslík a špatně propouští světlo potřebné pro fotosyntézu, což omezuje především šíření rostlinných organismů v ní. Voda navíc ne vždy obsahuje dostatečné množství živin. Pobřežní zóny moří a oceánů podléhají značným výkyvům vodní hladiny, a proto se organismy žijící v těchto zónách periodicky ocitají v prostředí země-vzduch. Vodní prostředí je charakteristické pro Světový oceán, moře, kontinentální nádrže.
Organismy, které se přizpůsobily životu ve vodním prostředí, se nazývají hydrobionti. Podle toho, jak se přizpůsobili svému stanovišti, se hydrobionti dělí do čtyř hlavních ekologických skupin: neuston, nekton, plankton a bentos.
Na neuston zahrnují organismy, které žijí v povrchovém filmu vody a využívají sílu povrchového napětí, například vodní ploštice, larvy některých měkkýšů, řada prvoků a řas.
Aktivně plavou ve vodním sloupci, nazývají se zvířata, která dokážou odolat proudům a cestovat na velké vzdálenosti nekton. Obvykle mají aerodynamický tvar těla a dobře vyvinuté orgány pohybu. Patří mezi ně velryby, ploutvonožci, ryby, hlavonožci atd.
Plankton je soubor organismů, které obývají vodní sloupec v různých nádržích a jsou unášeny proudy. Planktonické organismy se většinou pasivně vznášejí ve vodním sloupci, i když některé z nich se mohou aktivně pohybovat. Jejich adaptací pro život ve vodním sloupci je snížení měrné hmotnosti a odolnost vůči tlaku vodního sloupce. Prvního je dosaženo tvorbou četných výrůstků, vakuol naplněných olejem nebo plynem atd., zatímco druhého je zajištěno přítomností vnější nebo vnitřní kostry. Takže i jednobuněční obyvatelé moří a oceánů - nejjednodušší testate améba, foraminifera, dory a rejnok - mají dobře definované vnější schránky nebo dokonce vnitřní kostry. Aktivní pohyb planktonických organismů ve vodním prostředí je možný díky přítomnosti pseudopodů, bičíků a řasinek u jednobuněčných organismů, zatímco mnohobuněčné organismy využívají proudový pohyb (střevní) nebo vyvíjejí svalové úsilí (ploché a kroužkovci). V závislosti na systematické příslušnosti jsou planktonní organismy klasifikovány jako fytoplankton nebo zooplankton.
bentické organismy přizpůsobené k životu na dně vodních ploch a vést připoutaný životní styl (velké řasy, korály, houby atd.) nebo se pohybovat po dně (měkkýši, červi). Rostliny vodního prostředí, zejména ty vyšší, které se již podruhé vrátily do vody, mají výrazné vzduchové dutiny, které zajišťují jejich umístění na hladině vody nebo v její blízkosti. Kromě toho život ve vodním prostředí přispívá k redukci kožních, mechanických a vodivých tkání, protože funkce, které tyto tkáně vykonávají, výrazně ztrácejí na významu.
Prostředí země-vzduch se od vody liší nejen nižší hustotou, lepší zásobou kyslíku a větší intenzitou osvětlení, ale také výraznou proměnlivostí podmínek – náhlé změny teploty, vlhkosti, srážky atd. Toto prostředí se vyznačuje největší rozmanitostí podmínek, především teplotním faktorem, vlhkostí a světlem. Organismy, které zvládly toto nejobtížnější prostředí pro bydlení, se nazývají aerobiontů. Vyznačují se přítomností vyvinutého podpůrného systému nebo mechanických tkání.
Pohyb v prostředí země-vzduch pro zvířata usnadňuje nejen nízký odpor vzduchu, ale také schopnost odrážet se od pevné opory (půdy). Mnoho měkkýšů, pavoukovců a hmyzu, jakož i plazů, ptáků a savců to úspěšně zvládlo. Pro rostliny však toto prostředí vytváří značné překážky v realizaci životních procesů, především kvůli nedostatku vody v atmosféře a její chudobě na živiny, takže jejich přístup na půdu vedl ke vzniku kožních, mechanických a vodivých pletiv, stejně jako rozdělení těla na vegetativní orgány - výhon, který plní funkci výživy vzduchu, a kořen, který poskytuje rostlině vodu a minerální soli. Na souši žijí převážně vyšší rostliny.
půdní prostředí je povrchová vrstva litosféry, přeměněná v důsledku interakce mnoha faktorů, mezi nimiž významnou roli hrály živé organismy. Vyznačuje se poměrně vysokou hustotou, nízkou osvětleností, heterogenitou složení, i když na rozdíl od prostředí země-vzduch obvykle nemá takový teplotní rozdíl a nedostatek vody a minerálních solí. Vzduch může pronikat i do mezer mezi půdními částicemi, ale kyslík je poměrně rychle spotřebováván oxidačními procesy, takže lze pozorovat jeho nedostatek.
Pokrok organismu v půdě je často spojen s výraznými překážkami, takže živočichové v půdě se pohybují buď mezi jeho částicemi, nebo jej od sebe odtlačují jako žížalu, nebo pomocí končetin hrabou (krtek, krtek, medvěd) . Růst kořenů je usnadněn deskvamací a slizem buněk kořenového čepičky. Zároveň jsou orientovány směrem ke středu země, stejně jako k vysokým koncentracím vody a živin. Organismy, které obývají půdu, se nazývají edafobionti.
Stanoviště, kromě toho, že obklopuje konkrétní organismus, má na něj, stejně jako na něj, určitý vliv. Tělesa a přírodní jevy, které mohou interagovat s tělem, se proto nazývají faktory prostředí. Dělí se do dvou skupin: abiotické a biotické.
Na abiotické faktory zahrnují všechny fyzikálně-chemické vlivy, které mohou v organismu vyvolat odezvu. Patří sem vlivy klimatické (světlo, teplota, vlhkost), chemické (chemické složení stanoviště), edafické (půdní typy) a další.
Světlo nazýváme celý rozsah slunečního záření, což je tok energie o vlnových délkách od 1 do 1000 nm. Zdaleka ne všechno světlo vyzařované Sluncem dopadá na zemský povrch: více než polovina se odráží a rozptyluje atmosférou. Vliv světla, které je hlavním zdrojem energie na Zemi, lze uvažovat z hlediska jeho intenzity, vlnové délky a fotoperiody.
Ve vztahu k intenzitě světla se rostliny dělí na světlomilné, stínomilné a stínomilné a živočichové na denní a noční. Adaptace na zachycování světla u rostlin se projevuje tím, že vytahují listy na slunce a uspořádávají je tak, aby jeden nezakrýval druhý (listová mozaika). Ani světlomilné rostliny však ne vždy snesou příliš ostré slunce, a proto se před ním chrání změnou polohy listů a chloroplastů v nich, zvýšením dospívání listů, které rozptyluje světlo atd. Stín -milné rostliny mají trochu jiný poměr fotosyntetických pigmentů než světlomilné rostliny, spíše množství chloroplastů a další znaky, díky kterým získávají nejen tmavě zelenou barvu, ale také efektivněji zachycují světlo.
Spektrum světla je rozděleno do několika oblastí:
- 10-400 nm - ultrafialové záření;
- 400-740 nm - viditelné světlo;
- 740-1000 nm - infračervené záření.
Vlnová délka světla je důležitá pro proudění nejdůležitějších životních procesů. Malé dávky ultrafialového záření jsou tedy nutné pro pozorování mnoha hmyzu, tvorbu vitaminu D v lidské kůži a velké dávky jsou fatální a způsobují tvorbu zhoubných nádorů (rakoviny) kůže při dlouhodobém vystavení otevřenému slunci. Ozonový štít v horních vrstvách atmosféry chrání Zemi před nadměrným ultrafialovým zářením, ale v posledních letech jeho stav vyvolává vážné obavy kvůli používání různých chemických sloučenin, startům raket atd.
Viditelné světlo zajišťuje v rostlinách proces fotosyntézy a transpirace (otevírání a zavírání průduchů je regulováno i světlem různých vlnových délek), vidění většiny zvířat i lidí a je také synchronizátorem biologických rytmů pro obě skupiny organismů.
Delší vlnový rozsah světla se nazývá infračervené záření. Toto záření zvyšuje teplotu ohřívaného tělesa a snižuje ji v zářiči paprsků o dané vlnové délce. Infračervené záření využívají různí studenokrevní živočichové a některé rostliny a zvyšují tak teplotu těla nebo jeho jednotlivých částí. Tyto stejné paprsky, odražené od povrchu Země a vyzařované zvířaty a rostlinami, však nemohou projít atmosférou nasycenou oxidem uhličitým a odrážejí se zpět, což přispívá ke zhoršení globální oteplování. Vzhledem k podobnosti tohoto jevu s procesy probíhajícími v uzavřené zemi byl tzv "skleníkový efekt".
Fotoperioda nazývané trvání denního světla a noci, které má denní a sezónní rytmus a určuje načasování kvetení mnoha rostlin a chování zvířat kvůli jejich ranému pocitu budoucích změn.
Teplota ovlivňuje rychlost biochemických reakcí, avšak významná část organismů může existovat pouze v úzkém teplotním rozmezí, neboť prudké přechody z tepla do chladu a naopak nepříznivě ovlivňují jejich metabolismus. Jedinou výjimkou jsou snad jen bakterie, jejichž spóry snesou ochlazení na -200 $°$C a zahřátí až na 100 $°$C.
Teploty, při kterých dochází k aktivním fyziologickým procesům, se nazývají efektivní, jejich hodnoty nepřesahují smrtelné teploty. Součty efektivní teploty, neboli součet tepla, jsou pro každý druh konstantní hodnotou a určují hranice jeho rozšíření. Například rané odrůdy brambor lze pěstovat v oblasti Magadan, ale slunečnici nikoli.
Ve vztahu k teplotě se všechny organismy dělí na teplomilné ( termofilové) a chladnomilný ( kryofilové). Mezi termofily patří bakterie, rostliny a zvířata. Některé druhy sinic tak žijí v geotermálních pramenech na Kamčatce při teplotách 75-80 $°$C, kaktusy a velbloudí trn snášejí zahřátí vzduchu až na 70 $°$C a řada pouštních druhů sarančat, motýlů a plazů preferují teploty kolem $40 °$C. Zároveň kakao zemře, když teplota klesne na +8 $°$С.
Chladnomilné druhy mohou vykonávat svou životně důležitou aktivitu při 8-10 $°$С, ale zřídka přežijí, když teplota stoupá. Semena rostlin, spory bakterií a hub, vířníci a někteří škrkavky odolávají mrazu nad -270 $°$C bez větší újmy na následném životě a v aktivním stavu při nízkých teplotách se zde vyskytuje řada živočišných druhů (tučňáci) a rostlin (řasy, nahosemenné rostliny) .
Rostliny nejsou schopny udržovat stálou tělesnou teplotu, ale na rozdíl od zvířat jsou nuceny se jejímu působení přizpůsobit. Jak se to může zdát paradoxní, ale adaptace na tolerování vysokých a nízkých teplot u rostlin jsou do značné míry podobné: hromadění rozpustných cukrů, aminokyselin a dalších sloučenin vázajících vodu v cytoplazmě, zvýšení intenzity dýchání. Mnoho arktických druhů má kompaktní velikost, zatímco jejich reprodukční orgány jsou poměrně velké. Rostliny jižních šířek mohou mít velmi malé listy nebo je úplně ztratit (euphorbia, kaktusy), zatímco stonek plní funkci fotosyntézy.
U zvířat jsou reakce na okolní teplotu zaměřeny na regulaci přenosu tepla. Ti, kteří nejsou schopni udržet stálou tělesnou teplotu, jsou klasifikováni jako poikilotermní, a ti, pro které je konstantní - do homoiotermní.
Poikilotermní živočichové zahrnují všechny bezobratlé, ryby, obojživelníky a plazy. Mají nižší rychlost metabolismu. Zvýšení jejich tělesné teploty zajišťuje pohlcování tepelného záření slunečního záření a zahřátých předmětů (obojživelníci, plazi), svalová práce (hmyz v letu), společenský život (termiti, mravenci, včely), intenzita odpařování vlhkosti z povrchu těla apod. Při výrazném poklesu teploty upadají poikilotermní živočichové do stavu strnulosti (anabiózy).
Homeotermní živočichové (ptáci a savci) se vyznačují vyšší úrovní metabolických procesů, které jsou doprovázeny uvolňováním tepla. Při nízkých teplotách u homoiotermních živočichů se zvyšuje intenzita biochemických reakcí a zvyšuje se množství tepla, které je distribuováno po těle. Vysoké teploty jsou doprovázeny zvýšeným pocením a dokonce i sáláním tepla. Důležitou roli v ochraně těla před náhlými změnami teplot hraje peříčka či vlasová linie a také podkožní tuková tkáň, která plní funkci tepelně izolační. I přes takto složitý systém termoregulace však nejsou zásoby organismu homoiotermních živočichů neomezené a při příliš nízkých či vysokých teplotách hynou.
Voda je nezbytnou součástí buňky, ale jeho množství a dostupnost v určitých biotopech může omezit distribuci organismů.
Podle stupně potřeby vody se rostliny dělí do tří hlavních ekologických skupin: xerofyty, mezofyty a hygrofyty. Xerofyty- Jsou to rostliny suchých stanovišť, vyznačují se prodlužováním kořenů, ztluštěním kutikuly, pubescencí listů, zmenšením velikosti listů, někdy i jejich opadáváním. Patří sem kaktusy, tlusté ženy, velbloudí trn - saxaul atd.
Mezofyty zaujímají mírně vlhké oblasti zemského povrchu, patří sem pšenice, hrách aj. Někteří zástupci této ekologické skupiny jsou při nepříznivých podmínkách schopni rychle dokončit vegetační období a přečkat sucho v podobě semen, cibulí, hlíz popř. oddenky (tulipán, konvalinka, borůvky).
Hygrofyty přizpůsobený životu v podmínkách nadměrné vlhkosti. Patří mezi ně leknín, rákos, orobinec aj. Neexistují žádná speciální zařízení na ochranu před vypařováním, nicméně nadměrná vlhkost v prostředí, která může způsobit nedostatek kyslíku, přispívá u hygrofytů ke vzniku vzduchových dutin.
Živočichové, stejně jako rostliny, musí dohánět ztrátu vody, na což ji pijí na napajedlech, často nacházejících se ve vzdálenosti desítek kilometrů, získávají ji z potravy nebo skladují. Při nedostatku vody jsou některá zvířata schopna přezimovat.
Nedostatek minerálních solí v půdě vyvolává jejich nedostatek v těle, v důsledku čehož dochází k narušení životně důležitých procesů a nakonec k odchylce od normy v rychlosti růstu a vývoje. Například nedostatek vápníku u lidí může vést ke zvýšení křehkosti kostí a u rostlin ke snížení velikosti listů, odumírání kořenů a vrcholů atd.
V případě nadbytku solí je ztížena výměna vody rostlin a živočichů, navíc mnohé ionty jsou pro tělo toxické. Biodiverzita flóry a fauny solončaků je proto mnohem nižší než počet druhů v ekosystémech, které nejsou zatíženy tak vysokými koncentracemi soli. Rostliny žijící v těchto místech se však přizpůsobily používání takového množství solí, které potřebují pro průběh životně důležitých procesů, a přebytečné soli se ukládají do vakuol nebo se uvolňují ven. Rostliny a zvířata, která se přizpůsobila životu v podmínkách zvýšené salinity, se nazývají halofily. Patří mezi ně soleros, tamarix, korály, mnoho mořských bezobratlých, bakterie atd.
Kyselost je také zásadním faktorem životního prostředí, protože mnoho metabolických procesů s prostředím probíhá v omezené zóně pH a v půdě ovlivňuje také složení a aktivitu mikroflóry, která zajišťuje životně důležitou činnost rostlin. Takže při nízkých hodnotách pH například klesá tok dusíku z půdy do rostlin, zatímco dostupnost vápníku se naopak zvyšuje. Rostliny, které se přizpůsobily životu v podmínkách vysoké kyselosti, se nazývají acidofily(mechový len kukaččí, některé přesličky a ostřice), redukované - bazofily(řebříček, olše, modrásek) a půdní rostliny s neutrální reakcí - neutrofily(jahoda, maryannik, kyselá).
Přirozenými zdroji ionizujícího záření jsou kosmické záření, které je téměř zcela blokováno horními vrstvami atmosféry, dále záření řady chemických prvků (izotopy uranu, radia, draslíku atd.) a produkty jejich rozpadu. . V posledních desetiletích se objevily umělé zdroje ionizující radiace- reaktory jaderných elektráren, ledoborců a ponorek, raketové hlavice a jaderné bomby, rentgenové přístroje ve zdravotnických zařízeních, domácí spotřebiče atd. Malé dávky ionizujícího záření, nepřesahující přirozené pozadí, mohou zvýšit klíčivost semen a rychlost růstu rostlin , a jejich nárůst způsobuje mutace, metabolické poruchy a buněčné dělení, růst a vývoj těla a může vést až ke smrti.
Určitý vliv na živé organismy má i terén, atmosférický tlak, atmosférická elektřina, požáry, magnetické pole Země, hluk a další faktory.
Biotické faktory prostředí nazývaný souhrn živých organismů, které svou životní činností ovlivňují ostatní živé bytosti. Jedním z biotických faktorů je také vliv člověka. V tomto ohledu je rozhodující druhová rozmanitost společenstva a počet populací, které je tvoří. Živé organismy se mezi sebou neusazují náhodou, ale tvoří určitá společenství přizpůsobená soužití. Podle směru působení na organismus lze všechny vztahy mezi organismy ve společenstvech rozdělit na symbiózu, antibiózu a neutralismus.
Mutualismus- jedná se o oboustranně výhodné soužití, ve kterém je předpokladem existence každého z organismů přítomnost partnera, např. soužití kořenů rostlin s nodulovými bakteriemi a houbami.
spolupráce nazývá se forma symbiózy, kdy partnerské soužití přináší oběma zjevné výhody, ale jejich spojení je volitelné, jako mezi krabem poustevníkem a sasankou.
Komensalismus- jde o formu vztahu, kdy z nich jeden z partnerů těží, zatímco druhému je to lhostejné (epifytické a dřeviny).
Predace Spočívá v zabití některými zvířaty ulovených jedinců jiného druhu. Dravci jsou nejen živočichové, ale i hmyzožravé rostliny, některé houby.
Vztah mezi jedinci stejného nebo různých druhů soutěžících o stejné omezené zdroje se nazývá soutěž. Například plísně mohou omezovat růst bakterií uvolňováním antibiotik a zvířata se mohou dokonce napadat navzájem.
Amensalismus ve skutečnosti jde o extrémní případ konkurence, pokud je jeden z konkurentů mnohem silnější než druhý. Například velký strom stíní trávě pod korunou, přičemž téměř necítí odpor.
alelopatie v širokém smyslu tohoto pojmu implikuje interakci rostlin pomocí biologicky aktivních látek, zpočátku to však znamenalo pouze potlačení ostatních jednou rostlinou. Příklady alelopatie jsou potlačení růstu jiných rostlin kořenovými sekrety pšeničné trávy.
Neutralismus nazývá se jakýkoli typ vztahu, ve kterém se organismy žijící společně na stejném území navzájem přímo neovlivňují, jako například dub a los v dubovém lese.
Zákon optima. Navzdory tomu, že řada faktorů prostředí se po dlouhou dobu prakticky nemění, jako je gravitační síla, složení a vlastnosti atmosféry, oceánské vody atd., většina ostatních faktorů se mění jak v čase, tak v prostoru. Tyto změny mohou být pravidelné-periodické (denní doba, příliv a odliv, roční období), nepravidelné (hurikány, tsunami, zemětřesení) nebo směrové (změny klimatu, znečištění atmosféry).
Jednotlivé organismy i superorganismy jsou nuceny se přizpůsobovat probíhajícím změnám, rezervy jejich adaptace však vznikly v procesu evoluce a nejsou neomezené, proto pro každý organismus, populaci a ekosystém existuje řada podmínky prostředí - rozsah stability (přežití)., v jehož rámci se odehrává životní činnost předmětů. Mimo tento rozsah - hranice přežití- živý systém buď okamžitě odumírá, nebo produkuje semena, výtrusy atd., nebo přechází do přechodného klidového stavu (cibule, hlízy a další zásobní orgány rostlin, anabióza u živočichů atd.).
V rozsahu stability není rychlost růstu a vývoje organismů stejná. Například délka životního cyklu ovocné mušky Drosophila při +24 $°$C je v průměru dva týdny a při +17 $°$C jsou to již asi tři týdny. Nazývají se takové hodnoty ekologického faktoru, při kterých organismy a populace dosahují nejlepšího rozvoje a maximální produktivity optimální. Jakékoli odchylky od tohoto optima způsobují inhibici životně důležitých procesů.
Identifikace těchto zákonitostí umožnila formulovat zákon optima: každý environmentální faktor má určité limity pozitivního vlivu na organismy.
Hledání optimálních hodnot environmentálních faktorů má velký praktický význam pro zemědělství a lesnictví i některá odvětví medicíny, protože pouze za této podmínky se realizuje geneticky naprogramovaný potenciál produktivity daného druhu a je také možné k zachování lidského zdraví.
Zákon minima. Optimální poměr faktorů prostředí je v přírodě poměrně vzácný a ty faktory, které nejvíce způsobují poruchy růstu a vývoje těla, se nazývají omezující. Tělo vyvíjí adaptace především na ně.
Navzdory skutečnosti, že povaha limitujících faktorů není stejná: nedostatek chemického prvku v půdě, nedostatek tepla nebo vláhy, biotické vztahy (obsazení území silnějším konkurentem, nedostatek opylovačů pro rostliny), může významně bránit prosperitě druhu. Rozsah druhu je tedy výrazně omezen dvěma ukazateli: teplotním prahem vývoje a součtem efektivních teplot.
Identifikace omezujících faktorů je z praktického hlediska velmi důležitá. Mnoho pěstovaných rostlin je tedy velmi náročných na kyselost půdy, takže vápnění půdy může výrazně zvýšit jejich produktivitu.
Studium vlivu nedostatku prvků minerální výživy na rostliny, formuloval německý fyziolog J. Liebig zákon minima(1840):
Největší vliv na růst a vývoj organismu má faktor, který v současnosti v největší míře chybí.
K narušení životních funkcí organismu však může vést nejen nedostatek jakéhokoliv faktoru, ale i jeho nadbytek, proto je v současnosti více rozšířen zákon omezujícího faktoru:
Nejvýznamnějším faktorem je ten, který se nejvíce odchyluje od optimálních hodnot pro organismus; je to on, kdo v danou chvíli určuje přežití jedinců.
Faktory prostředí nepůsobí na organismy odděleně, ale v úzké interakci mezi sebou navzájem. Nadměrné hodnoty některých z nich mohou zmírnit nepříznivé účinky nedostatku jiných, protože například v případě nepříznivé fotoperiody jej mohou nahradit zvýšené teploty. Tento jev se nazývá kompenzace.
biologické rytmy. Existence rytmických výkyvů v řadě faktorů prostředí nutí živé organismy koordinovat svou životně důležitou činnost s obdobími působení nejpříznivějších hodnot těchto faktorů. Takové periodicky se opakující změny intenzity a směru biologických procesů se nazývají biologické rytmy.
Biologické rytmy jsou nejčastěji dědičně fixní, ale některé z nich jsou korigovány změnami faktorů prostředí. Jedním z hlavních faktorů, které pravidelně ovlivňují organismy a ekosystémy, je světlo, protože nejenže působí na organismy od okamžiku jejich výskytu, ale je také nejstabilnější ve své dynamice, autonomní a nepodléhá jiným vlivům.
cirkadiánní rytmy společné pro většinu rostlinných a živočišných druhů. Režim osvětlení jim slouží jako signální faktor pro začátek a konec činnosti. U mnoha druhů dochází během sezóny ke změně denních rytmů. Pískomilové uprostřed léta mají dva vrcholy aktivity během dne, a to každý na začátku jara a koncem podzimu.
Cirkadiánní(cirkadiánní, cirkadiánní) rytmy jsou opakované změny intenzity a směru životně důležitých procesů s periodou 20 až 28 hodin. Patří sem denní cykly činnosti různých orgánů a systémů orgánů lidského těla, otevírání a zavírání květů počet rostlin.
Další velmi důležitou skupinou biologických rytmů, které mají velký význam pro vyšší i nižší organismy, jsou rytmy sezónní (skorosezónní), roční (cirkánní, cirkánské) rytmy, způsobené rotací Země kolem Slunce.
fotoperiodismus. Reakce organismů na denní rytmus osvětlení (poměr délky dne a noci), která se projevuje změnou intenzity růstových a vývojových procesů, je tzv. fotoperiodismus. Je přítomen jak u zvířat, tak u rostlin.
U rostlin je fotoperiodismus adaptací na komplex sezónních změn vnějších podmínek. Například rostliny rovníkové zóny a tropů, kde jsou den a noc přibližně stejně dlouhé, kvetou za krátkého denního světla, zatímco rostliny mírného klimatu, jejichž léto je charakterizováno dlouhým denním světlem (přes 12 hodin), provést tento úkon pouze za dlouhého dne. Snížení délky denního světla pro ně znamená blížící se zimu a přestanou růst, přecházejí do kvetení a plodů, hromadění rezervních látek.
Fotoperiodismus je u zvířat spojen také se změnami životně důležitých procesů, například se začátkem a ukončením období páření, svlékáním, sezónními migracemi, zimním spánkem atd. Je také geneticky fixovaný, ale v mnoha případech je koordinován s denním rytmus osvětlení.
Antropogenní faktor
antropogenní faktorem je souhrn důsledků lidské činnosti na životní prostředí. Spočívá ve využívání přírodních zdrojů, včetně vyčerpatelných (těžba plynu, ropy, rud atd.), znečištění ovzduší, vody a půdy, vyhubení značného počtu živočišných a rostlinných druhů, což vede k nevratnému narušení ekologické rovnováhy. Antropogenní faktor ve většině případů není systematický, takže adaptace organismů na jeho působení je výrazně obtížná.
Ekosystém (biogeocenóza), jeho složky: producenti, konzumenti, rozkladači, jejich role. Druhová a prostorová struktura ekosystému. trofické úrovně. Řetězce a energetické sítě, jejich vazby. Pravidla ekologické pyramidy. Vypracování schémat pro přenos látek a energie (řetězce a energetické sítě)
Ekosystém (biogeocenóza), jeho složky: producenti, konzumenti, rozkladači, jejich role
Biogeocenóza je stabilní, dosti homogenní komplex vzájemně souvisejících druhů živých organismů a složek životního prostředí.
Příklady biogeocenóz jsou listnatý les, borový les, vodní louka, jezero, bažina atd. Podle doktríny biogeocenóz vypracované akademikem V.N.Sukačevem jsou vlastnostmi biogeocenózy celistvost, otevřenost, seberegulace a sebereprodukce.
V biogeocenóze se rozlišují biotické a abiotické složky (biocenóza, resp. biotop). Biocenóza nazývá se souhrn populací živých organismů, které obývají pevninu nebo nádrž. Vyznačuje se druhovou rozmanitostí, hustotou osídlení, biomasou a produktivitou. Místo samotné nádrže nebo země se stejnými reliéfními podmínkami, klimatem a dalšími abiotickými faktory, které zaujímá určitá biocenóza, je biotop.
Integrita biogeocenóz je udržována tokem energie, která jimi prochází. Protože hlavním dodavatelem energie pro Zemi je sluneční světlo, je zachycováno a přeměněno na formu organických látek přístupných jiným organismům autotrofy, zatímco heterotrofní využívají již hotové organické látky.
Z ekologického hlediska se biogeocenózy dělí na tři hlavní skupiny organismů: producenty, konzumenty a rozkladače. Producenti jsou autotrofní organismy, které syntetizují organické látky z anorganických látek. Jejich prostřednictvím dochází do ekosystému k přílivu energie slunečního záření nebo chemických vazeb anorganických sloučenin.
Hlavními producenty většiny ekosystémů jsou zelené rostliny, i když nelze pominout foto- a chemosyntetické bakterie, které jsou základem některých vodních ekosystémů.
Spotřebitelé, což jsou heterotrofy, spotřebovávají v průběhu života organické látky syntetizované autotrofy. Patří sem býložravá a masožravá zvířata a také houby. Spotřebitelé mohou být zastoupeni řadou druhů, z nichž každý je potravou pro další. Například býložraví živočichové (hmyz) jsou považováni za konzumenty 1. řádu, hmyzožraví ptáci - konzumenti 2. řádu a dravci - konzumenti 3. řádu.
Přítomnost konzumentů v biogeocenóze není předpokladem její existence, protože mrtvé zbytky budou stále využity rozkladači. Jedná se o některé hlubokomořské ekosystémy, v nichž jsou producenty chemosyntetické bakterie.
rozkladače patří také mezi heterotrofy, protože používají hotové organické látky, rozkládají je na anorganické látky, které se opět podílejí na biotickém cyklu látek u výrobců. Rozkladači jsou bakterie, houby a někteří živočichové, například žížaly.
V důsledku existence těchto tří skupin organismů v biogeocenózách se tedy uskutečňuje oběh látek, přičemž se většina energie rozptýlí.
Druhová a prostorová struktura ekosystému
Navzdory skutečnosti, že biogeocenózy Země jsou poměrně rozmanité, v přírodních podmínkách žádná z nich nemůže fungovat na úkor jediného druhu živých organismů, protože tyto nemohou být zároveň producentem, spotřebitelem a rozkladačem. V obyčejném dubovém lese tak žije asi 100 druhů rostlin, několik tisíc druhů zvířat a stovky druhů hub a bakterií.
Druhy živých bytostí se samozřejmě liší nejen vnějšími a vnitřními znaky, ale také počtem jedinců v populacích a také jejich úlohou v této biogeocenóze. Druhy, které nejvíce určují typ a strukturu společenstva, se nazývají dominanty.
V borovém lese je tedy dominantní stromové patro borovice a v keřovém patře např. maliník, zatímco v travním patře zubr, jahody apod. Jiné druhy mohou hrát v ekosystému méně významnou roli, ale to neznamená, že jsou méně důležité než dominanty, protože každý druh hraje svou roli v biogeocenóze a zaujímá své místo, charakterizovaný určitým souborem environmentálních faktorů, které umožňují, aby v něm tento druh existoval - ekologická nika.
Abiotické podmínky ani v jednotlivých částech biotopu nejsou stejné, protože např. v jezeře lze rozlišit pobřežní zónu, otevřenou vodní zónu a hlubinnou zónu blízkého dna, které se liší světelnými podmínkami, kyslíkem zásobování, teplota a další vlastnosti, což zase zanechává otisk na výskytu určitých druhů organismů v nich.
V pobřežní zóně jezera rostou kromě řas vyšší vodní rostliny - rákos, orobinec, rákos, lekníny, vodnice kanadská, růžkatec aj. Mezi konzumenty této zóny patří larvy vážek, různí korýši, jezírkoví plži, žáby a hady. V zóně otevřené vody slouží jako producenti různé druhy řas, jejichž hloubka je dána pronikáním slunečního záření.
Tito producenti se živí zooplanktonem, včetně drobných korýšů – kyklopů a dafnií, které požírají malé rybky, jako je plotice, která je zase kořistí větších ryb – štik nebo okounů. Hlubinnou zónu a spodní bahno nádrže obývají bakterie, tubuly, larvy komárů a mlži, kteří se živí organickými zbytky.
Listnatý les má také výraznou strukturu, protože v něm lze rozlišit několik vrstev: vysoká dřevnatá, nízká dřevnatá, křovitá, travnatá a mechová půda. V těchto vrstvách se osvětlení, teplota a vlhkost výrazně liší. Stromová patra jsou tedy zastoupena světlomilnými duby, buky, lípami. V horních patrech lesa hnízdí mnoho ptáků (sýček obecný, koníček, krahujec, holub hřivnáč, straka, kavka, vrána, drozd zpěvný, pěnkava, sýkora koňadra, sýkora, datel, sojka, brhlík, štika), listy dřevin a keře slouží jako potrava pro dospělý hmyz a jeho larvy (například můry a asi 1600 dalších druhů), býložravé ptáky, houby a bakterie. Ze savců zde žije veverka popelavá.
Podrostové keře jsou převážně stínodolné euonymus, hloh, černý bez, kalina a trnka. Z ptáků zde žijí červenka obecná, kos, lejsek strakatý, rehek obecný, datel, brhlík obecný, pika. Běžná je zde i veverka popelavá a také mnoho hmyzu, který se vyskytuje i v travnatém patře.
Trávy a mechy v lese jsou o to odolnější vůči stínu, protože v létě jsou téměř zcela zastíněny listím stromů. Místy se vyskytují houby a lišejníky. V trávě najdete hnízda drobného ptactva - střízlíka, krahujce lesního, pěnice. Savci tohoto stupně patří v naprosté většině k hlodavcům (hraboš, plch), zajícům (zajíc) a artiodaktylům (divočák, los, srnec). Druhová diverzita členovců zde není menší než ve svrchních vrstvách, protože v přízemní vrstvě se můžeme setkat s motýly, včelami, pakomáry, brouky, kobylkami a pavouky.
Půda v listnatém lese je obvykle pokryta podestýlkou rostlinných zbytků. V ní a ve svrchních vrstvách půdy, prostoupených kořeny rostlin, je zvláště skvělá rozmanitost druhů bakterií a hub, vyskytují se zde také žížaly, larvy much, motýli, hnojníci a mrtví brouci, stonožky, vši lesní , ocasy, roztoči, háďátka. Někteří savci, například krtci, si také vybrali půdu jako trvalé stanoviště.
Biogeocenóza se tedy vyznačuje druhovou a prostorovou strukturou, která zajišťuje nejen její celistvost, ale i jedinečnost.
Řetězce a energetické sítě, jejich vazby. Trofické úrovně
Každý organismus v biogeocenóze je spojen s dalšími pozitivními nebo negativními interakcemi. Ty první zmírňují působení faktorů prostředí, zajišťujících výživu, rozmnožování a možnost ochrany, ty druhé naopak často ohrožují samotnou existenci daného organismu.
Nazývá se řada vzájemně souvisejících druhů, z nichž každý slouží jako potrava pro další silové obvody nebo potravního (trofického) řetězce. Potravní řetězec zajišťuje přenos energie obsažené v organických látkách od producentů prostřednictvím řady organismů požíráním některých druhů jinými.
Při přenosu energie se její významná část (80-90%) odvádí ve formě tepla, takže většina potravních řetězců obsahuje 3-5 článků. Například polní myš žere zrnka pšenice a liška je může sníst sama. Ve vodních ekosystémech jsou potravní řetězce obvykle delší než v suchozemských a mohou obsahovat konzumenty až 4. řádu. V zóně kontinentálního šelfu je tedy fytoplankton (rozsivky a bičíkovci) potravou pro zooplankton (hlavonožci, larvy krabů a krill), které zase konzumují hlavonožci a živí se jimi bonito a tuňáci.
Na základě nedávného výzkumu je délka potravního řetězce omezena také dalšími faktory. Je možné, že významnou roli hraje dostupnost preferované potravy a teritoriální chování, které snižuje populační hustotu organismů, a tím i počet konzumentů vyšších řádů v konkrétním prostředí.
V ekosystémech existují dva typy potravních řetězců: pastevní řetězce a rozkladné řetězce. Výše diskutované potravní řetězce, které začínají producenty (rostlinami) a směřují ke spotřebitelům různých řádů (býložravcům a poté k predátorům), se nazývají stravovací řetězce nebo pastevní řetězy.
Naproti tomu v rozkladných řetězcích neboli detritálních řetězcích jsou zdrojem organické hmoty rostlinné a živočišné zbytky, zvířecí exkrementy, které se živí drobnými živočichy (korýši, měkkýši), ale i mikroorganismy. Polorozložená hmota organických zbytků spolu s mikroorganismy, které ji zpracovávají, se nazývá detritus. V mangrovech tedy hmyz spotřebuje jen asi 5 % rostlinné biomasy a její zbytek se dostává do vody a je transportován na značné vzdálenosti. Existence detritálních řetězců není zbytečná, protože zajišťuje dokončení cirkulace látek v biogeocenózách. Organismy zařazené do těchto řetězců jsou navíc zároveň potravou pro konzumenty pastevních řetězců (např. v lese může být takový řetězec: listová podestýlka - žížala - kos - krahujec).
Různé oblasti biocenóz se vyznačují nerovnými potravními řetězci. Takže na souši a na kontinentálním šelfu většina rostlinné biomasy spadá do řetězců rozkladu, zatímco na otevřeném moři převládají řetězce pastvy.
Potravinové řetězce biogeocenózy jsou složitě propletené kvůli skutečnosti, že stejné organismy se mohou živit několika druhy jiných, sloužit jako potrava pro několik druhů a také vstupovat současně do řetězců pastvy a rozkladu. V reálných biogeocenózách proto vznikají komplexy vzájemně propojených trofických řetězců potravinové sítě.
Potravinové sítě a řetězce v každé biogeocenóze mají dobře definovanou strukturu, protože v nich lze rozlišit skupiny organismů spojené společným typem výživy. Například na louce se pěstují obiloviny, jetel, polní muškáty a další rostliny, zatímco kobylky, brouci, housenky různé druhy motýli a hraboši jsou konzumenty 1. řádu, ještěrky, konipasci a červenky jsou konzumenty 2. řádu. Takové skupiny organismů patří do jedné tropická úroveň.
Pravidla ekologické pyramidy
Protože se trofické úrovně v řadě ukazatelů liší, lze vztah mezi nimi v ekosystému znázornit graficky – ve formě ekologická pyramida.
Existují tři typy ekologické pyramidy: pyramida čísel, pyramida biomasy a pyramida energie.
Pyramida čísel odráží počet jedinců na každé trofické úrovni.
biomasová pyramida na základě množství sušiny organické hmoty.
energetická pyramida je založen na množství energie obsažené v jednotlivcích na každé trofické úrovni.
V případech, kdy je počet nebo hmotnost výrobců menší než hmotnost spotřebitelů, je základna pyramidy menší než její vrchol a ukazuje se, že je převrácená. Například v dubovém lese je počet stromů malý ve srovnání s počtem hmyzu, který se živí jejich tkáněmi a podestýlkou, zatímco v hlubokomořských částech ekosystému je biomasa producentů zanedbatelná a organická hmota přichází z jiných částí nádrže. Převrátit lze pouze pyramidy čísel a biomasy, zatímco pyramida energie se směrem nahoru vždy zužuje.
Ekologické pyramidy poskytují vizuální rámec pro porovnávání různých ekosystémů, sezónních stavů stejného ekosystému a různých fází změn ekosystémů. Sestavení ekologických pyramid navíc dává člověku možnost získat maximální výkon produktů ekosystému. Energetické pyramidy jsou považovány za nejdůležitější, protože přímo řeší základ výživových vztahů – tok energie nezbytný pro život jakýchkoli organismů.
Základem pro sestavení pyramidy energie je produktivita Ekosystémy – množství energie, kterou vyprodukuje za určité časové období. Navzdory tomu, že výrobci dokážou ukládat značné množství energie do chemických vazeb organických látek, sami ji částečně vydávají na dýchací procesy. Větší či menší množství energie (obvykle 80-90 %) spotřebitelé ztrácejí na každé další trofické úrovni, zadržují si jen asi 10 % a nakonec ji stabilní biogeocenóza téměř úplně spotřebuje na vlastní fungování. Na základě této pravidelnosti pravidlo ekologické pyramidy nebo 10% pravidlo: v každém následujícím článku potravního řetězce se množství energie sníží 10krát.
Jednoduchý výčet druhů žijících v určité oblasti území nebo vodní plochy nedává kompletní informace o ekosystému, protože vztahy těchto organismů zůstávají mimo rozsah takového seznamu. Studium potravních řetězců a sítí biogeocenóz navíc poskytuje potřebné informace o toku energie a látek v ekosystému.
Pro usnadnění psaní potravního řetězce jsou jeho články psány v řádku zleva doprava, počínaje výrobci, následují spotřebitelé 1., 2. řádu atd. Články potravního řetězce jsou vzájemně propojeny šipkami označujícími směr toku hmoty a energie. Například na louce jsou obiloviny potravou pro kobylky, které konzumují drobné hmyzožravé ptactvo a živí se jimi hadi, nebezpeční pro ježky. Tento potravní řetězec bude vypadat takto:
obiloviny $→$ kobylky $→$ hmyzožraví ptáci $→$ hadi $→$ ježci.
Z tohoto záznamu je vidět, že obiloviny jsou producenty, kobylky jsou konzumenty 1. řádu, ptáci konzumenti 2. řádu a hadi a ježci jsou konzumenti 3. a 4. řádu.
Někdy je nutné sestavit potravní řetězec, který se řídí pouze seznamem druhů organismů, které jsou v něm obsaženy. V tomto případě je třeba rozebírat ani ne tak jejich systematickou příslušnost, jako spíše způsob krmení. Například je nutné sestavit potravní řetězec podle následujících údajů: v africké savaně jsou rozšířeni gepardi, antilopy, akácie a hyeny.
Nejprve vybereme producenty z navržených druhů – jedná se o rostliny (akát). Nepochybně by měli být na prvním místě, protože všechny ostatní druhy jsou zvířata (heterotrofy). Nyní rozdělujeme spotřebitele podle jejich pozice v trofickém řetězci: antilopy jsou býložravci, gepardi jsou predátoři a hyeny jsou mrchožrouti.
Potravní řetězec tedy bude vypadat takto:
Je však možný i kratší řetězec, ve kterém bude chybět třetí článek, protože hyeny se mohou živit i antilopami, které uhynuly hladem, nemocí, zraněními nebo stářím.
Totéž by se mělo udělat, pokud máte seznam rostlin a zvířat a chcete vytvořit potravní síť. Například je nám dán vlk, liška, los, veverka, bobr, borovice lesní, javor, zajíc, jedle, osika a orobinec. Vzhledem k tomu, že každá složka této potravní sítě může sloužit jako potrava pro jednu nebo více dalších a mít více než jeden zdroj potravy, dostáváme následující potravní síť.
Řešení environmentálních problémů
Úkol 1. Vybudovat potravní řetězec pro lesní ekosystém, ve kterém jsou dřeviny producenty a konzumenty vyšší řád- jestřáb.
Řešení.
Vzhledem k tomu, že rostliny jsou producenty, budou zaujímat první místo v potravinovém řetězci:
rostlina $→$
Mnoho hmyzu se může živit jejich tkáněmi, například mšice, které sají šťávu z floému. Mšice bude konzumentem 1. řádu:
rostlina $→$ mšice $→$
Jak víte, mšice hubí berušky, které se používají i v zahradách a na polích místo pesticidů:
rostlina $→$ mšice $→$ beruška $→$
Jen málo ptáků může jíst berušky kvůli jejich varovnému zbarvení, ale špačci jsou také jedním z nich:
rostlina $→$ mšice $→$ beruška $→$ špaček $→$
Špaček se může stát kořistí jestřába, který dokončí tento potravní řetězec, protože je spotřebitelem 4. řádu:
Odpovědět: rostlina $→$ mšice $→$ beruška $→$ špaček $→$ jestřáb.
Úkol 2. Ve zjednodušeném ekosystému africké savany existují čtyři složky: rostliny (akácie), býložravci (antilopy), masožravci (gepardi) a mrchožrouti (hyeny). Jaké organismy zaujímají v tomto ekosystému druhou trofickou úroveň?
Řešení.
Protože pouze akácie jsou producenty a všichni ostatní jsou spotřebitelé, rostliny jsou na začátku potravního řetězce:
akát $→$
Antilopy jsou býložravci, gepardi jsou predátoři a hyeny jsou mrchožrouti. Potravní řetězec má tedy podobu:
akácie $→$ antilopy $→$ gepardi $→$ hyeny.
Z tohoto potravního řetězce je zřejmé, že právě antilopy zaujímají druhou trofickou úroveň.
Odpovědět: antilopa.
Úkol 3. Kolik racků se může živit na mořské oblasti, kde se ročně vytvoří 1200 kg sušiny fytoplanktonu? Hmotnost racka je 1 kg (sušina - 40%), racek se živí rybami a ryby se živí fytoplanktonem. Při řešení problému je třeba vzít v úvahu pravidlo ekologické pyramidy.
Řešení.
Nejprve je nutné na základě údajů o problému sestavit potravinovou síť:
fytoplankton $→$ ryba $→$ racek.
Z tohoto řetězce plyne, že pyramida biomasy bude tříúrovňová a podle pravidla 10% neboli pravidla ekologické pyramidy bude biomasa racka 100krát menší než biomasa fytoplanktonu:
racek - 1%;
ryby - 10%;
fytoplankton – 100 %.
S ohledem na to, že pyramida biomasy je založena na hmotnosti sušiny, vypočítáme hmotnost sušiny racka:
$(m)↙(suchí racci)=(m)↙(suroví racci) 40 % / 100 % = 1 0,4 = 0,4$ kg.
Určete, kolik sušiny fytoplanktonu je potřeba k nakrmení jednoho racka:
$(m)↙(suchý fytoplankton)=(m)↙(syrové racky) 100 = 0,4 100 = 40 kg.
A nakonec spočítáme, kolik racků se může na této vodní ploše živit:
$(n)↙(racci)=((m)↙(celkový suchý fytoplankton))/((m)↙(suchý fytoplankton)) = (120)/(40) = 30$ racků.
Odpovědět: 30 racků.
Úkol 4. Průměrná hmotnost roční lišky obecné je 20,5 kg. Předpokládejme, že od jednoho měsíce věku, kdy váha liščího mláděte byla 500 g, přešlo na krmení výhradně koroptvemi (průměrná hmotnost - 800 g). Kolik koroptví potřeboval sníst, aby dosáhl hmotnosti roční lišky? Jaké zvýšení biomasy výrobců k tomu bylo potřeba? Jaká plocha (v ha) postačí ke krmení jedné lišky, je-li produktivita rostlinné biomasy 2 t/ha?
Řešení.
Udělejme potravní řetězec pro toto území, vzhledem k tomu, že koroptve jsou převážně býložravé:
rostlina $→$ koroptev $→$ liška.
Pojďme si spočítat, jakou váhu liška během roku přibrala, když jí koroptve:
$(∆m)↙(lišky)=20,5kg-0,5kg=20kg$
Podle pravidla ekologické pyramidy potřeboval k získání takové hmoty sníst 10x více koroptví:
$(m)↙(koroptve)=(∆m)↙(lišky) 10 = 20 10 = $200 kg.
Pojďme určit počet koroptví potřebných ke krmení lišky:
$(n)↙(koroptve)=((m)↙(koroptve))/((m)↙(koroptve)) = (200kg)/(0,8kg) = 250 $ (koroptve).
Nyní určíme, podle pravidla ekologické pyramidy, jakou biomasu producentů potřebovali ke krmení 200 kg koroptví:
$(m)↙(producenti)=(m)↙(koroptev) 10 = 200 kg 10 = 2000 kg.
Vypočítejme plochu potřebnou k obživě koroptví a lišek s ohledem na produktivitu tohoto ekosystému (2000 kg/ha):
$S=((m)↙(producenti))/produktivita = (200kg)/(2000(kg)/(ha)) = 1$ ha.
Odpovědět: ke krmení jedné lišky je potřeba 250 koroptví, které spotřebují 2000 kg rostlinné biomasy. Ke krmení jedné lišky stačí 1 hektar území.
Diverzita ekosystémů (biogeocenózy). Seberozvoj a změna ekosystémů. Stabilita a dynamika ekosystémů. Biologická rozmanitost, samoregulace a oběh látek jsou základem udržitelného rozvoje ekosystémů. Příčiny stability a změny ekosystémů. Změny ekosystémů pod vlivem lidské činnosti. Agroekosystémy, hlavní rozdíly od přírodních ekosystémů
Diverzita ekosystémů (biogeocenózy)
Biomy
Zdánlivě nekonečnou rozmanitost biogeocenóz naší planety, založenou na několika ekologických kritériích, lze redukovat na několik hlavních typů omezených na určité krajinné a klimatické zóny. Tyto specifické sbírky různých skupin organismů a jejich stanovišť se nazývají biomy. Vlastnosti stanoviště, které zanechávají otisk na povaze procesů probíhajících v biogeocenóze, jakož i na jeho druhové a prostorové struktuře, umožňují přiřadit biomy přízemní (přistát) nebo voda.
Hlavní suchozemské ekosystémy
Klasifikace suchozemských ekosystémů je založena především na typu vegetačního krytu daného území, což umožňuje rozlišit mezi pouštními, travnatými a lesními biogeocenózami. Pouštní ekosystémy se zase dělí na tropické, mírné a studené, travnaté - na savany, prérie, stepi a tundry a lesní - na tropické deštné pralesy, listnaté lesy mírných šířek atd.
Pouště. Na pouští zahrnují území, kde úroveň srážek nepřesahuje 250 mm za rok a odpařování vlhkosti je mnohem větší než množství srážek. Tyto ekosystémy pokrývají asi 30 % zemského povrchu téměř ve všech zeměpisných šířkách Země, od tropické Atacamy a Jižní Sahary až po ledové pouště Antarktidy.
Extrémně obtížné životní podmínky v pouštích určují nedostatek a řídkost vegetačního krytu, což je zase důvodem extrémně nízké produktivity těchto ekosystémů a přispívá k vytváření krátkých potravních řetězců v nich. V pouštích Severní Ameriky tedy dominují kaktusy a kojoti a jestřábi jsou konzumenty nejvyššího řádu.
Křehkost života v pouštích vyžaduje věnovat zvláštní pozornost jejich ochraně, protože pastva a terénní motorová vozidla vedou k vážnému narušení těchto ekosystémů.
Ekosystémy s převahou travního porostu jsou charakteristické pro oblasti, ve kterých je vyšší množství srážek a vlhkost je částečně zadržována v půdě. Nacházejí se především v tropickém, mírném a subarktickém pásmu planety.
Tropické travnaté ekosystémy nebo savany, tvoří široké pásy na obou stranách rovníku. V těchto regionech jsou průměrné teploty poměrně vysoké a srážky padají hlavně na jaře nebo v létě, zatímco ve zbytku času (období sucha) chybí. Kromě trav a jiných bylin se v savanách vyskytují i řídké stromy, jako jsou baobaby a deštníkové akácie. Faunu tropických travnatých ekosystémů reprezentovanou slony, nosorožci, žirafami, antilopami, lvy, různými hlodavci, zajícovci, mnoha ptáky atd. v zimě obohacují ptáci migrující z Eurasie. Navzdory skutečnosti, že produktivita savan a jejich druhová rozmanitost převyšuje produktivitu pouští a měly by být udržitelnější, nejsou savany méně ovlivněny antropogenními faktory, jako je nadměrná pastva a požáry.
Bylinné ekosystémy mírných zeměpisných šířek zabírají většinu vnitřních oblastí kontinentů. V Eurasii se jim říká stepi, v Severní Americe - prérie, na jihu pampa a llanos, v Jižní Africe velds. I přes téměř neustále vanoucí větry, které přispívají k odpařování vláhy, se její část stále zadržuje v půdě díky hustému vegetačnímu krytu. Ve flóře těchto ekosystémů jsou poměrně hojně zastoupeny obiloviny jako pampová tráva, péřovka aj. Dříve se v nich vyskytovali i velcí savci, např. zubři, tours, sajgy, kulany aj. predátorské vyhubení těchto zvířat a později rozorávání prérií a stepí vedlo k degradaci biogeocenóz s následnou erozí půdy a prachovými bouřemi.
Ve stejných zeměpisných šířkách, v oblastech s lepší zásobou vláhy, častěji v nivách, v kopcovitých oblastech a na lesních pasekách, se nachází další typ travnatých ekosystémů - louky. Jejich vegetační pokryv se vyznačuje množstvím vytrvalých trav, především trav a ostřic.
Ekosystémy polární trávy nebo tundra, která se nachází v subarktické zóně. Po většinu roku jsou pokryty sněhem a ledem, i když srážek je v těchto oblastech málo a padají převážně ve formě sněhu. Zimy v tundře jsou dlouhé a tuhé, protože účinek nízkých teplot umocňují téměř neustále vanoucí bouřkové větry. Půdní vrstva tundry je vázána permafrostem a i v létě půda rozmrzne maximálně o 1 m, ale zároveň zůstává přesycená vlhkostí. Vegetační kryt zde tvoří především mechy a lišejníky, dále vřesy, linnée severní a další, i když se zde vyskytují i plazivé dřeviny, jako jsou zakrslé vrby a břízy. Fauna tundry také není bohatá, zastupují ji lední medvědi, polární lišky, rosomáci, sobi, lumíci, v létě přilétající polární husy, potápky, skuy aj. Hojně se zde vyskytuje i krev sající hmyz - pakomáry, pakomáři, komáři.
Chudoba druhové skladby, nízká rychlost růstu vegetace, pomalý rozklad organické hmoty, malá mocnost půdy nebo její úplná absence na části území ohrožují další existenci ekosystémů v důsledku intenzivního využívání přírodních zdrojů (těžba ropy a zemního plynu). ) v těchto oblastech.
Lesní ekosystémy s převahou dřevin se nacházejí v oblastech zeměkoule s víceméně stabilními povětrnostními podmínkami a téměř rovnoměrnými srážkami po celý rok.
Tropické deštné pralesyširoce rozšířené v rovníkových oblastech, vyznačující se víceméně stabilními, středně vysokými průměrnými ročními teplotami a také značným množstvím srážek, které určují vlhkost vzduchu, dosahující až 100 %. Pro vlhké lesy je typická převaha velkých stálezelených dřevin, přičemž travní patro zde není prakticky vyjádřeno pro vysoký stupeň hustoty koruny. Navzdory velmi vysoké produktivitě takových ekosystémů je tvorba úrodné půdní vrstvy v nich velmi obtížná kvůli extrémně rychlému zpracování rostlinného opadu a jiných organických zbytků bakteriemi a houbami a také relativně snadnému vymývání biogenních prvků. přeháňkami, zejména v narušených oblastech.
Biocenóza vlhkého tropického pralesa je charakterizována nejvyšší diverzitou vysoce specializovaných rostlinných a živočišných druhů mezi suchozemskými biogeocenózami, z nichž každá zaujímá přesně vymezené místo v potravních sítích. Nerovnováha v ekosystému vlhkého tropického pralesa v důsledku kácení, pokládání cest atd. přitom vede k nevratným procesům. Tento typ biogeocenóz o to více potřebuje pečlivou ochranu, protože například amazonská selva je jedním z nejdůležitějších zdrojů kyslíku na planetě.
Listnaté lesy mírné zeměpisné šířky tvoří vegetační kryt v oblastech s přesně definovanou sezónností a rovnoměrnými srážkami po celý rok. Navzdory skutečnosti, že léto je zde poměrně dlouhé a zima není příliš krutá, klima v těchto zeměpisných šířkách je spíše chladné nebo mírně horké. Značná druhová diverzita flóry a fauny listnatých lesů určuje složitost potravních řetězců a stabilitu biogeocenózy jako celku, což zase přispívá k jejich rychlé obnově v případě různých antropogenních disturbancí.
Severní jehličnany nebo boreálních lesů (tajga), jsou charakteristické pro jižnější oblasti subarktického pásu než tundra. Léta jsou zde relativně krátká a chladná, zatímco zimy jsou dlouhé a poměrně tuhé a množství srážek během roku je nízké (250–500 mm za rok). Ve srovnání s ostatními lesními ekosystémy je tajga jednou z nejméně narušených biogeocenóz, a to i přes intenzivní kácení, sběr hub a lesních plodů a lov kožešin.
Spolu se zeměpisnou šířkou se na Zemi vyjadřuje i nadmořská zonalita, která je dána nejen a ne tak intenzitou slunečního záření, ale úhlem dopadu slunečních paprsků, teplotními rozdíly, dostupností vlhkosti a dalšími faktory. . Proto jsou zde lesní, luční a pouštní ekosystémy. Charakteristické pro hory jsou takové druhy zvířat a rostlin, jako je např. protěž, galeje, muflon, sněžný levhart aj.
Hlavní vodní ekosystémy
Klasifikace vodních biogeocenóz je do značné míry dána charakteristikou stanoviště, tj. slaností, hloubkou pronikání slunečního záření, koncentrací rozpuštěného kyslíku, dostupností živin a teplotou. Představují je oceány a moře, stejně jako kontinentální vodní útvary - řeky a potoky, jezera a bažiny.
Oceány a moře. V oceánech a mořích lze rozlišit dvě hlavní zóny: pobřežní zónu a zónu otevřeného oceánu. Pobřežní zónu oceánu představují relativně teplé, na živiny bohaté mělké vody, které zabírají asi 10 % plochy oceánu mezi linií přílivu na souši a kontinentálním šelfem. Pobřežní vodní ekosystémy se vyznačují nejvyšší produktivitou díky toku živin jak ze spodních sedimentů, tak pevniny, což zde určuje koncentraci 90 % biomasy oceánských rostlin a živočichů. Pobřežní zóna zahrnuje především ústí řek a korálové útesy.
Ústí řek- jsou to místa, kde se do oceánu vlévají řeky a potoky, které se vyznačují nízkou salinitou a zvýšeným příjmem biogenních prvků, což určuje významnou produktivitu těchto ekosystémů.
korálové útesy, rozmístěné v pobřežních zónách oceánu v teplých tropických a subtropických zeměpisných šířkách, během milionů let tvoří nejsložitější ekosystémy, jako jsou atoly Tichého oceánu a Velký bariérový útes v Austrálii. Vyznačují se výraznou druhovou rozmanitostí flóry a fauny.
Podíl otevřeného oceánu, jehož hranice je okrajem kontinentálního šelfu, představuje pouze asi 10 % biomasy živých organismů v tomto ekosystému, protože vývoj rostlin je do značné míry omezen nedostatkem živin a hloubkou průniku sluneční světlo. Vzhledem k obrovské rozloze otevřeného oceánu v něm ale vzniká značná část organické hmoty a kyslíku. Život v otevřeném oceánu závisí do značné míry na fytoplanktonu, a proto jsou často označovány jako oceánské pastviny.
kontinentální vody zabírají jen asi 2-3 % zemského povrchu. Podle charakteristiky vodního toku se dělí na stojaté (jezera a bažiny) a tekoucí (řeky a potoky).
Druhová rozmanitost v jezerech závisí především na ploše a hloubce nádrže, regionálních klimatických podmínkách a chemickém složení vody. V případech, kdy se do vody jezera dostane více minerálních a organických látek, než může být zapojeno do oběhu tohoto ekosystému, proces eutrofizace- postupné hromadění nerozložených organických zbytků, které způsobuje změnu rostlinných a živočišných společenstev, postupné mělčení a zarůstání nádrže.
bažiny- jedná se o nadměrně vlhké plochy půdy, v jejichž horních horizontech se hromadí více či méně výrazná vrstva nerozložených rostlinných zbytků tvořících vrstvu rašeliny. Tyto ekosystémy zabírají asi 350 milionů hektarů téměř ve všech krajinných a geografických zónách Země.
Rašeliniště plní mimořádně důležité funkce spojené s hromaděním nerozložené organické hmoty, která následně tvoří rašelinu, a také s čištěním vody, která pak teče do řek, jezer, moří, spodní vody z minerálních a organických látek. Stejně jako tropické deštné pralesy a ústí řek patří mezi nejproduktivnější ekosystémy.
V tekoucích ekosystémech jsou kromě proudění, které určuje rysy utváření rostlinných a živočišných společenstev a také zlepšuje zásobování kyslíkem a pomáhá udržovat víceméně stálou teplotu, dalšími faktory přísun organických látek a živin, zejména s domácími a průmyslovými odpadními vodami. Od pramenů k ústí se postupně zvyšuje druhová rozmanitost flóry a fauny, podél koryt nížinných řek se navíc tvoří i fauna pobřežních svahů.
Chudoba potravní základny v tekoucích vodách přispívá k vytváření potravních sítí, protože mnoho zvířat je všežravec, požírá nejen rostliny a zvířata, ale také zbytky. Intenzivní ekonomická činnost člověka vedla k výrazné změně tváře planety a narušení významné části přirozených ekosystémů planety, vzniklých historicky pod vlivem geologických a klimatických faktorů, a vytvoření umělých, vč. agrocenózy.
Seberozvoj a změna ekosystému
Lidský život je ve většině případů příliš krátký a odehrává se v člověkem upraveném prostředí na to, aby zachytil změny, ke kterým dochází v ekosystémech. Nejviditelnější jsou na opuštěných venkovských cestách, které nejprve převezmou takové rostliny odolné proti sešlapání, jako jsou jitrocel, pak zde převládá křídlatka (křídlatka) a nakonec je vystřídají jednoleté trávy, které zase vytlačí trvalky. Za 10-15 let jen cvičené oko podle složení porostu rozezná, kudy tato cesta procházela.
Ke změnám dochází nejen v narušených ekosystémech, podléhají jim i již vzniklé. Takže lužní jezírko s lekníny, které se nám v dětství zdálo čisté, se po řadě let ukazuje jako silně znečištěné. Je zarostlé rákosem a orobincem, množí se v něm řasy a ponořené vodní rostliny a jezero se postupně mění v bažinu. Je to dáno tím, že populace přítomné v biocenóze mění stanoviště, a tím vytvářejí podmínky pro vznik a šíření nových druhů, které se postupem času množí, zachycují stále více nových oblastí a nakonec zaujímají dominantní pozici v nové komunitě.
Změny v biogeocenózách mohou být zaměřeny jak na obnovu, tak na změnu samotných ekosystémů. Příčiny těchto změn spočívají nejčastěji v samotných biogeocenózách a postupné postupné změny společenstev v jedné oblasti se nazývají samovývoj biogeocenózy.
Udržitelnost a dynamika ekosystému
Jako každý systém má i ekosystém určitou pufrační kapacitu, tj. snaží se minimalizovat následky rušivých vlivů na úkor vnitřních rezerv (Le Chatelier-Brownův princip), včetně důsledků lidské činnosti.
Ekosystémy, které existují stovky a tisíce let, jako jsou tropické deštné pralesy, nejsou konzervované útvary, jsou charakterizovány stavem mobilní rovnováhy. Nejlépe to dokazují denní, sezónní a dlouhodobé změny ve společenstvech, jejichž příkladem jsou pohyby rostlin, opad listů, migrace zvířat atd.
Ve vlhkých tropických lesích je nápadná extrémní rozmanitost druhové skladby flóry a fauny, která mu v případě vymizení jednoho druhu umožňuje zaujmout jeho místo dublerem, který může patřit i do jiné systematické skupiny. , takže potravní řetězce v takovém ekosystému nejsou prakticky narušeny, pokud nejsou žádné dopady.příliš silné. Absence ekologické duplikace vede k přerušení trofických řetězců, nerovnováze biotických a abiotických složek a v konečném důsledku ke změně biogeocenózy.
Hlavní producenti této biogeocenózy - rostliny - zaujímají různé úrovně, což jim umožňuje co nejúčinněji využívat sluneční světlo, takže tropické lesy jsou vysoce produktivní. K akumulaci organických zbytků v tropických vlhkých lesích však nedochází kvůli jejich rychlému ničení rozkladači. Dalším faktorem stability tohoto ekosystému je stabilita trofické struktury společenstva, ve kterém nejsou pastviny nahrazeny řetězci pastvin.
Neméně významná pro zachování biogeocenózy je absence prudkých výkyvů klimatických faktorů po dlouhou dobu, jako je globální oteplování nebo zalednění.
Udržitelnost ekosystému je tedy zajištěna druhovou diverzitou flóry a fauny, schopností samoregulace početnosti složek celé biocenózy omezením počtu jedinců v populacích, vysokou primární produktivitou, absencí nevyužitých látek. organických zbytků a stability klimatických faktorů.
Přesto se komunity neustále mění: méně stabilní komunita je nahrazována stabilnější komunitou. Důvody těchto změn mohou ležet jak mimo společenstvo (klimatické výkyvy, antropogenní přeměny), tak i uvnitř nich (pokles druhové diverzity, narušení autoregulace, hromadění odumřelých organických zbytků v prostředí). Časová měřítka změn se značně liší. Pokud vnější faktory zůstanou relativně stabilní, pak se komunita vyvine z takzvaného pionýrského stavu (na holé zemi nebo v neživé nádrži) do zralého neboli vyvrcholení.
Ekosystém se vyvíjí přirozeně, tyto změny jsou spojeny s časovými změnami druhové struktury a procesů probíhajících ve společenstvu. Často jsou řízeny samotnou komunitou, protože stanoviště se aktivně mění působením komunity. Je to tedy komunita sama, kdo určuje hranice, v nichž ke změně dojde.
Posloupnost- to je změna času některých biogeocenóz jinými v určité oblasti zemského povrchu.
Posloupnost ekosystémů nahrazujících se navzájem na stejném území se nazývá následná řada nebo řada biogeocenóz. Bakterie a řasy, které vytvářejí organickou hmotu, se jako první usazují na územích, která ještě nebyla změněna činností živých bytostí. Po nich se lišejníky usazují na novém místě a ničí jejich sekrety ( organické kyseliny) i kameny a půdotvorné procesy. Tato fáze vývoje ekosystému se nazývá průkopník(počáteční) společenství.
Pak se mohou objevit jednoleté bylinné rostliny, které jsou nahrazeny trvalkami a poté keři a stromy. Krátkověké stromy jsou následně nahrazovány dlouhodobějšími. Taková mezilehlá společenství se nazývají dočasný.
Dosaženo v průběhu postupné změny ve fázích vývoje společenství větší či menší rovnováha označuje vytvoření klimaxového (domorodého, konečného, zralého) společenství. Klimaxové společenstvo je považováno za nejsložitější, nejheterogenní a nejproduktivnější ze všech, které v těchto půdních a klimatických podmínkách stabilně existují. Její stav se může v průběhu dne, v různých ročních obdobích, z dlouhodobého hlediska mírně měnit, ale v zásadě zůstává komunita stabilní, pokud na ni nedojde katastrofickými vnějšími vlivy jako je sopečná erupce, požár nebo intenzivní odlesňování např. muž. Při silném zásahu komunity zůstanou jen náhodně přežívající organismy a mrtvá organická hmota a začne nová série změn vedoucích k obnovení vyvrcholení. Ani klimaxové společenství však není věčné, neboť náhlé změny podmínek prostředí mohou vést k jeho nahrazení jiným, přizpůsobenějším.
V závislosti na podmínkách jejího průběhu se rozlišují primární a sekundární sukcese.
primární posloupnost je proces změny společenství v dříve neobydlených oblastech, jako jsou písečné duny, břehy jezer nebo moří, lávové proudy nebo neživé skály obnažené během zdvihání pevnin, jak je popsáno výše. Nejčastěji se v takových oblastech nejprve usazují fotosyntetické bakterie a lišejníky, poté mechy, které jsou nahrazeny jednoletými a víceletými trávami, keři, rychle rostoucími a pomalu rostoucími stromy.
sekundární posloupnost se vyskytuje v těch místech, kde předchozí společenstvo bylo zničeno některými silnými faktory, ale půda a organická hmota byly zachovány. Například v uzavřené zóně jaderné elektrárny Černobyl, odkud byli lidé přesídleni, dochází na polích k sekundární sukcesi. Nejprve je okupovaly jednoleté plevele, které rychle vystřídaly jednoleté a vytrvalé trávy a Compositae, ale po pár letech mezi nimi vzrostly mladé břízy, osiky a borovice, které časem vystřídá smrk nebo dub. Sekundární sukcese jsou nejčastěji zaměřeny na obnovu klimaxového společenstva, to však není možné například v tropických deštných pralesích.
Posloupnost způsobené přírodními (přírodními) nebo antropogenními faktory. Přírodními faktory jsou hromadné rozmnožování živočichů, např. lumíci v tundře, rychlé šíření rostlin, nejčastěji importovaných z jiných míst, přírodní katastrofy (požáry, větry, povodně) apod.
Biologická rozmanitost, samoregulace a oběh látek jsou základem udržitelného rozvoje ekosystémů. Příčiny udržitelnosti a změny ekosystémů
Studium udržitelných přírodních ekosystémů ukazuje, že všechny skupiny organismů v nich (producenti, konzumenti a rozkladači) spolu úzce interagují a koordinují toky hmoty a energie. Jejich společné fungování nejen udržuje strukturu a celistvost ekosystému, ale má také významný vliv na abiotické složky biotopu. To se zvláště dobře projevuje ve vodních ekosystémech, kde existují skupiny organismů, které se živí filtrem, jako je malý korýš epishura v jezeře. Bajkal, který zajišťuje čištění jeho vod.
Různorodost podmínek v rámci ekosystému, charakteristická pro přirozené biogeocenózy, zpravidla určuje větší druhovou diverzitu společenstva. Navíc, čím více druhů ekosystém obsahuje, tím méně jedinců obsahuje odpovídající populace druhů.
Jak bylo uvedeno výše, v biocenózách tropických pralesů s velkou druhovou diverzitou jsou populace relativně malé. Naopak v systémech s nízkou druhovou diverzitou (biocenózy pouští, suché stepi, tundra) dosahují některé populace velkého počtu.
Bohatost flóry, fauny a mikrokosmu ekosystému rozšiřuje možnosti samoregulace počtu jednotlivých populací v biogeocenóze, neboť vyhynulý druh je nahrazen druhem s podobnou ekologickou nikou. Zástupný druh je obvykle méně specializovaný, ale přizpůsobivější. Takže kopytníci ve stepi jsou nahrazeni hlodavci; v mělkých jezerech a bažinách jsou čápi a volavky nahrazeni bahňáky atd. Rozhodující roli v tomto případě nehraje systematické postavení, ale blízkost ekologických funkcí organismů. Nárůst počtu jedinců jedné z populací je zároveň doprovázen nárůstem vnitrodruhového a mezidruhového boje.
Biogeocenózy charakterizované množstvím druhů však nejsou zamrzlé systémy, protože se již dlouho počítalo, že vymizení jednoho rostlinného druhu má za následek smrt deseti s ním spojených živočišných druhů, a proto ekosystém, který ztratil několik druhů, není stejný, ale přechází do nového.rovnovážného stavu.
Ekosystémy s nízkou druhovou diverzitou podléhají velkým výkyvům v početnosti dominantních druhů, jak tomu je v tundře a pouštích a zejména v člověkem využívaných agrobiogeocenózách s monokulturami. Taková nestabilita je důsledkem jednoduchosti potravních řetězců a omezených možností samoregulace.
Přesto jsou tundry i pouště při absenci intenzivního antropogenního tlaku schopny dlouhodobé existence, zatímco agroekosystémy bez zásahu člověka zcela degradují. Jednou z hlavních příčin nestability agroekosystémů je narušování přirozených toků látek a energie člověkem, protože část energie přispívá k biogeocenóze hnojivy a odebírá významnou část organické hmoty pro své potřeby. V tropických pralesích se většina biogenních prvků nachází v živých organismech a ty jsou díky činnosti rozkladačů okamžitě opět zařazeny do koloběhu.
Stálost toho nejdůležitějšího environmentální parametryčasto označované jako ekosystémová homeostáza. Stabilita ekosystému je zpravidla tím větší, čím větší je jeho velikost a čím bohatší a rozmanitější je jeho druhové a populační složení, tím vyšší je schopnost samoregulace a tím je koloběh látek v něm úplnější. Ve snaze udržet homeostázu jsou ekosystémy přesto schopné změny, vývoje a přechodu od jednodušších forem ke složitějším.
Změny v ekosystémech ovlivněné lidskou činností
Ekonomická aktivita člověka je jedním z nejvýznamnějších faktorů ovlivňujících ekosystémy. Dlouhodobě vyvíjel tlak na ekosystémy, ale teprve v posledních dvou stoletích se následky této činnosti staly katastrofálními, v důsledku čehož na Zemi nezbyla prakticky žádná panenská území.
Změny v ekosystémech pod vlivem lidské činnosti probíhají mnohem rychleji než pod vlivem jiných faktorů, někdy jsou obecně katastrofální, jako je odlesňování, rozorávání půdy, výstavba přehrad a vytváření nádrží, odvodňování bažin atd. .
I ne tak prudké dopady však vedou k dalekosáhlým následkům. Například na loukách, kde se pravidelně pase hospodářská zvířata, jsou kvůli sešlapávání, požírání určitých rostlinných druhů a hromadění exkrementů některé rostlinné a živočišné druhy vytlačovány jinými a dříve kvetoucí louka ztrácí svou hodnotu. . Zavlečení jediného cizího druhu na území může vést k ekologické katastrofě. Takže vzhledem k dovozu koz na počátku 16. století na cca. Svatá Helena, jediný exemplář rostliny na světě se zachoval Trochetia erytroxylon nemluvě o králících a kaktusech v Austrálii, šedé kryse v Evropě atd.
I obyčejná procházka lesem vede ke změně prostředí, protože dochází k poškození rostlin a podrostu travního porostu, mizí nasbírané houby, bobule a kvetoucí rostliny, sešlapání je doprovázeno utužením půdy a narušeným růstem kořenů a oddenků a lesních rostlin jsou nahrazeny lučními.
Agroekosystémy, jejich hlavní odlišnosti od přírodních ekosystémů
Na rozdíl od přírodních ekosystémů – lesy, louky, jezera, řeky, bažiny, biogeocenózy vytvořené člověkem jsou tzv. umělý jako jsou parky, větrolamy, nádrže, rybníky atd. Patří sem agrobiogeocenózy nebo agroekosystémy— Ekosystémy vytvořené pro produkci zemědělských produktů a uměle udržované lidmi. Za agrocenózy jsou považována především pole, zeleninové zahrady, sady, pastviny, někdy k nim patří i parky, rybníky apod. Asi 10 % rozlohy půdy zabírají agroekosystémy, přičemž pouze šest druhů rostlin na nich pěstovaných tvoří 80 % dietní výživa lidstva.
Stejně jako v přírodních ekosystémech jsou v nich producenti, konzumenti a rozkladači. Producenty v agroekosystémech jsou rostliny, které člověka zajímají z hlediska jeho ekonomických potřeb (pšenice, brambory, sója, len atd.), spotřebiteli hmyz, ptáci, zajíci, lišky atd. a rozkladači jsou houby a bakterie. Agrobiogeocenózy se tedy stejně jako přírodní ekosystémy vyznačují druhovou rozmanitostí a mají výraznou trofickou strukturu.
Spolu s společné rysy Agroekosystémy mají také řadu odlišností od přirozených ekosystémů, protože na polích se nejčastěji pěstuje pouze jeden rostlinný druh, což vede k mnohem nižší druhové diverzitě ostatních skupin organismů. Agrobiogeocenózy využívají kromě sluneční energie i energii vnesenou člověkem ve formě hnojiv, ale člověk odebírá i část organické hmoty, a proto převažují akumulační procesy nad mineralizací.
Regulace tohoto typu biogeocenózy je také výsadou člověka, který nejen bojuje s plevelem a škůdci, ale také provádí rekultivační práce, aplikuje hnojiva pro zvýšení produktivity, nahrazuje odrůdy a druhy rostlin pěstované na stejném místě atd. nejpříznivější podmínky pouze pro rostlinné druhy, které ho zajímají.
Obecně jsou agroekosystémy nestabilní a nemohou existovat bez lidského zásahu, protože v procesu šlechtění plodin byla za produktivitu obětována odolnost vůči environmentálním faktorům a výsledkem nízké druhové diverzity je nedostatek duplikace ekologických nik a křehkost potravin. weby. Proto budou rostliny agrocenóz v případě vyřazení těchto pozemků ze zemědělského oběhu rychle nahrazeny plevelem a na opuštěných orných půdách bude pozorována sekundární sukcese.
Biosféra je globální ekosystém. Učení VI Vernadského o biosféře. Živá hmota, její funkce. Vlastnosti distribuce biomasy na Zemi. Biologická cirkulace a přeměna energie v biosféře, role organismů různých říší v ní. Evoluce biosféry
Biosféra - globální ekosystém
Biosféra- oblast existence a životně důležité činnosti živých organismů, která prostupuje spodními vrstvami atmosféry, celou hydrosférou a horní částí litosféry.
Pojem biosféra zahrnuje kromě biotopu celý soubor živých organismů, které ji obývají a zajišťují její fungování. Biosféru lze také považovat za víceúrovňový systém elementárních ekosystémů - biogeocenóz.
Rozmístění života v geografických obalech Země závisí na řadě faktorů. V atmosféře tedy nárůst síly zemské přitažlivosti při přibližování k Zemi a zeslabení kosmického záření ozónovou clonou určuje přítomnost podmínek vhodných pro život do 20 km nad mořem. V hydrosféře byly živé bytosti nalezeny v hloubkách 11 km nebo více (marianský příkop). V litosféře pronikají do hloubky 5-6 km (v průměru až 2-3 km).
Schopnost biosféry as otevřený systém, který závisí na příjmu energie zvenčí, aby zajistil zachycení a průchod toku energie, stejně jako oběh látek na planetě, z ní dělá globální ekosystém.
Velké cykly látek na úrovni biosféry, které jsou souborem malých cyklů a představují soubor způsobů pohybu látek živými organismy a jejich biotopem, jsou tzv. biogeochemické cykly. Biogeochemické cykly jsou mnohem uzavřenější než malé cykly na úrovni biogeocenóz. Obrovskou roli v akumulaci biogenních prvků v zemské kůře sehrálo neúplné uzavření biogeochemických cyklů (95-98 %).
Fáze různých biogeochemických cyklů probíhají různou rychlostí a je nemožné dosáhnout úplného opakování každého cyklu, protože celá příroda je neustále v procesu změn. Přesto jsou všechny biogeochemické cykly v přírodě propojeny a zajišťují existenci života.
Biogeochemické cykly připomínají kola vodního mlýna, která pod vlivem energetického toku Slunce zajišťují pohyb, modifikaci a redistribuci energie a látek v biosféře. Samotný pojem „biogeochemický cyklus“ zavedl na počátku 20. století V. I. Vernadskij.
"Břity" na "kolech" biogeochemických cyklů jsou různé ekologické skupiny organismů - producenti, konzumenti a rozkladači, jejichž poměr v biosféře určuje jak zachycení sluneční energie, tak úplnost obratu látek. Pro zajištění udržitelného toku energie a cirkulace látek v biosféře je nezbytná nejen druhová diverzita organismů, ale i samoregulace tohoto globálního ekosystému díky existenci četných přímých a zpětnovazebních vztahů.
Termín "biosféra" ve významu "zóna života" a vnější obal Země poprvé použil J. B. Lamarck v roce 1802, ale jeho interpretaci, blízkou modernímu, navrhl v roce 1875 rakouský vědec E. Suess.
Učení V. I. Vernadského o biosféře a noosféře
O rozvoj nauky o biosféře jako komplexního vícesložkového planetárního systému významných vzájemně propojených biologických komplexů, jakož i chemických a geologických procesů probíhajících na Zemi, se zasloužil velký ruský vědec V. I. Vernadskij (1864-1945). Na rozdíl od jiných sfér Země jsou v rámci biosféry nejmocnějším geologickým faktorem, který transformuje globální ekosystém, živé organismy, které zajišťují řízený tok energie a fungování biogeochemických cyklů.
Podle teorie V. I. Vernadského se biosféra skládá ze čtyř složek: živých, biogenních, bioinertních a inertních látek.
Živá hmota je souhrn živých organismů.
Živina je řada organických zbytků, včetně nedokonale rozložených (detritus, rašelina, uhlí, ropa a plyn biogenního původu).
Bio-inertní látka- jedná se již o různé směsi biogenních látek s minerálními horninami abiogenního původu (půda, kaly, přírodní vody, plynové a roponosné břidlice, živičné písky, část sedimentárních karbonátů).
inertní látka Je reprezentován různými abiotickými složkami, které nejsou ovlivněny přímým biogeochemickým působením organismů (horniny, minerály, sedimenty atd.).
Navzdory skutečnosti, že lidstvo je součástí biosféry, v posledních dvou stoletích se stalo neméně silným geologickým faktorem než všechna ostatní živá hmota. V tomto ohledu francouzský filozof E. Leroy v roce 1927 zavedl pojem „noosféra“ ve smyslu již existující „vrstvy myšlení“. Avšak podle nauky o noosféře, kterou vypracoval také V. I. Vernadskij, noosféra- to je nejvyšší stupeň ve vývoji pozemské přírody, výsledek společného vývoje přírody a společnosti, řízeného člověkem; budoucnost biosféry, kdy díky racionální činnosti a síle člověka získá novou funkci - funkci harmonické stabilizace podmínek života na planetě. Hlavním cílem při budování noosféry je podle V. I. Vernadského neměnnost typu biosféry, ve které člověk jako druh vznikl a může existovat při zachování svého zdraví a životního stylu.
Období noosféry by měla předcházet hluboká socioekonomická reorganizace společnosti, změna její hodnotové orientace. Myšlenky V. I. Vernadského o možnosti v budoucnu dosáhnout stavu autotrofie jako prostředku nezávislosti na organických zdrojích se pojí s myšlenkou noosféry.
Navzdory skutečnosti, že mnozí autoři neodkazují noosféru do budoucnosti, ale považují ji za velmi blízkou nebo již formovanou, vezmeme-li v úvahu stále probíhající destruktivní ekonomickou aktivitu člověka, je noosféra hypotetickým stupněm vývoje biosféry. , kdy se v budoucnu racionální činnost lidí stane hlavním určujícím faktorem pro její udržitelný rozvoj.
Harmonie antropogenní činnosti člověka a přírody je možná pouze při kontrole populace lidstva, omezování nadměrných potřeb lidí, racionalizaci využívání přírodních zdrojů, používání pouze ekologicky šetrných průmyslových technologií s maximálním zpracováním a využívání druhotných materiálových a technologických zdrojů, zavádění globální environmentální monitoring přírodního prostředí atd. .
Živá hmota, její funkce
Souhrn všech živých organismů na planetě tvoří biomasu neboli živou hmotu Země. Jeho suchá hmotnost se odhaduje přibližně na 1,8-2,5 $ · 10 $ 12 t. Toto zdánlivě neuvěřitelné množství ve skutečnosti činí pouze 0,01 % hmotnosti zemské kůry, ale V. I. Vernadskij také poznamenal, že na zemském povrchu není žádná jiná chemikálie síla, která by působila stáleji, a tedy ve svých konečných výsledcích mocnější než živá hmota.
Úloha živých organismů v procesech probíhajících na planetě je skutečně obrovská. Je dobře známo, že veškerý kyslík v atmosféře je biogenního původu, schránky mrtvých mořských a sladkovodních jednobuněčných organismů vytvořily za miliony let sedimentární horniny, jako je vápenec a diatomit, a bez bakterií, hub, řas a půdních jednobuněčných organismů, vytvoření úrodné vrstvy půdy je nemožné. Živá hmota ročně reprodukuje asi 10 % biomasy, což je 232,5 $×$ 10 9 tun sušiny organické hmoty, přičemž 46 $×$ 10 9 tun uhlíku se podílí na fotosyntéze, za kterou projdou samy 170 $×$ 10 9 tun oxidu uhličitého a 68 $×$ 10 9 tun vody. Kromě toho je do procesu zapojeno 6 $ × $ 10 9 tun dusíku, 2 $ × $ 10 9 tun fosforu za rok a také tisíce tun draslíku, vápníku, hořčíku, síry, železa a dalších chemických prvků. .
Studium aktivity živé hmoty umožnilo V. I. Vernadskému identifikovat devět jím vykonávaných biogeochemických funkcí, v současnosti mezi ně patří energetická, plynová, redoxní, koncentrační, destruktivní, prostředí tvořící atd.
Energie- je spojena se zajištěním absorpce sluneční energie, její akumulací v chemických vazbách organických sloučenin a přenosem potravním a rozkladným řetězcem, což v konečném důsledku umožňuje živé hmotě působit jako hnací síla geologických procesů.
Plyn- spočívá ve změně složení plynu atmosféry v procesu fotosyntézy a dýchání. Provádějí ji rostliny a některé bakterie, které v procesu fotosyntézy uvolňují kyslík do atmosféry a absorbují oxid uhličitý, zatímco všechny organismy bez výjimky pohlcují kyslík a uvolňují oxid uhličitý při dýchání. Některé bakterie jsou také schopny při své životní činnosti uvolňovat dusík, jeho oxidy, sirovodík atd. Díky činnosti živých organismů se nejen vytvořilo, ale i udrželo stálé složení atmosféry.
redoxní- v důsledku oxidace a redukce různých prvků v půdě a hydrosféře živými organismy, která je doprovázena tvorbou solí, oxidů a volných sloučenin a nakonec vápence, bauxitu a různých rud.
koncentrace- spojené se selektivní extrakcí a akumulací chemických prvků (uhlík, vodík, dusík atd.) v živé hmotě. Některé z nich jsou specifické koncentrátory určitých prvků: mnoho mořských řas - jód, pryskyřník - lithium, okřehek - radium, rozsivky a obiloviny - křemík, které se pak mění v ložiska nerostů.
destruktivní- projevuje se dokončováním biologického koloběhu látek, neboť v procesu vitální činnosti organismů rozkladačů dochází k destrukci (destrukce) odumřelých zbytků a odpadních látek na anorganické látky, které se opět mohou podílet na biogenní migraci atomy.
Tvořící prostředí- v důsledku přeměny složení prostředí v procesu života biomasy např. tvorba složení atmosféry, akumulace solí v hydrosféře, tvorba půdy a regulace klimatických změn.
Vlastnosti distribuce biomasy na Zemi
Navzdory skutečnosti, že živé organismy se nacházejí všude v biosféře, jak je uvedeno výše, jejich distribuce v prostoru není v žádném případě rovnoměrná: naprostá většina života je soustředěna převážně na souši, zatímco biomasa oceánu je asi 0,13 %, nikoliv abych zmínil atmosféru.
Více než 99 % biomasy suchozemských organismů tvoří producenti (především rostliny), zatímco spotřebitelé a rozkladači představují méně než 1 % (živočichové a mikroorganismy). Producenti půdy, jak z hlediska systematické příslušnosti, tak z hlediska biomasy, patří většinou k vyšším rostlinám, zatímco v oceánu jsou to především drobné jednobuněčné řasy. Ani na souši se však nevyskytují rovnoměrně: nejvyšší druhová rozmanitost, biomasa a produktivita jsou charakteristické pro tropické deštné pralesy a bažiny, zatímco pouště jsou prakticky bez života.
V oceánu je vidět jiný obrázek: rostliny tvoří asi 6 % a zvířata, bakterie a houby tvoří více než 93 %. Takový podíl producentů, konzumentů a rozkladačů určuje i nízkou produktivitu otevřeného oceánu, jehož rozlohy lze považovat za polopoušť. Přesto je to oceán, který je hlavním dodavatelem prvovýroby na planetě pro svou rozsáhlost a skutečnost, že značná část energie, kterou si producenti ukládají ve formě chemických vazeb organických látek, není vynakládána na životní procesy. , ale usadí se na dně.
Biologická cirkulace a přeměna energie v biosféře, role organismů různých říší v ní
Energie a látky přicházející zvenčí do ekosystémů v průběhu své existence procházejí četnými změnami a přecházejí z jedné formy do druhé. Tok energie ekosystémem nelze uzavřít, neboť sluneční energie sice činností producentů přechází do energie chemických vazeb, ale většina se během života jednotlivých složek biogeocenóz rozptýlí a pouze malá část se ukládá ve formě nerostných ložisek (ropa, plyn, rašelina). Energie (sluneční i uvolněná v geologických procesech) je hnací silou oběhu látek v jednotlivých biogeocenózách i biosféře jako celku.
V krátkých časových úsecích - od jednoho do několika let - lze pozorovat téměř cyklické procesy přeměn látek a jednotlivých chemických prvků při produkci zdrojů a zpracování odpadů v ekosystémech, přičemž v delším časovém horizontu se zjišťuje, že tyto procesy nejsou zcela uzavřeny, protože jsou ukládány v geosférách Země a přenášeny do jiných biogeocenóz větry, přeháňkami atd. Tyto malé cykly látek (na úrovni biogeocenózy) jsou však součástí velkých cyklů látek v ekosystémech vyšší úrovně, nebo biogeochemické cykly.
V koloběhu hmoty a energie v biogeocenózách hrají hlavní roli živé organismy, protože některé z nich (producenti) zachycují energii Slunce a fixují uhlík, stejně jako dusík, síru a fosfor ve formě organických sloučenin, zatímco jiní je naopak využívají (spotřebitelé) a postupně mineralizují (rozkladači).
V ekosystémech neustále probíhají cykly uhlíku, dusíku, vodíku, kyslíku, síry, fosforu a dalších chemických prvků a také cykly látek, jako je voda.
Uhlíkový cyklus. Uhlík je jedním z nejdůležitějších biogenních prvků, který je fixován rostlinami v procesu fotosyntézy ve formě organických sloučenin používaných spotřebiteli. V procesu dýchání se většina organických sloučenin rozkládá za vzniku oxidu uhličitého a organické zbytky jsou rozkládány a mineralizovány organismy rozkladačů. V důsledku těchto dvou procesů se většina oxidu uhličitého vrací zpět do atmosféry.
Část uhlíku je v současné době uložena ve formě nerozložených organických zbytků, které tvoří úrodnou půdní vrstvu, a uložena rostlinami, které žily před miliony let, vytvořily ložiska takových nerostů, jako je černé a hnědé uhlí, ropa, zemní plyn, rašelina, atd.
Ve vodních ekosystémech se oxid uhličitý váže ve formě uhličitanových a uhlovodíkových aniontů a může vytvářet nerozpustný uhličitan vápenatý, který je součástí koster mnoha prvoků a koelenterátů. Kostry mrtvých zvířat tvoří usazené horniny (křída, vápenec) a jsou na dlouhou dobu vyloučeny z oběhu, ale v procesu budování hor jsou vynášeny na povrch a zničeny vlivem biotických faktorů. a v důsledku činnosti živých organismů se do něj opět zapojují.
Ekonomická aktivita člověka do značné míry ovlivňuje koloběh uhlíku v biogeocenózách, a to především díky využívání neobnovitelných zdrojů energie – ropy a plynu.
Cyklus dusíku. Dusík je stejně jako uhlík biogenní prvek, který je součástí bílkovin, nukleových kyselin, ATP, chitinu, řady vitamínů atd. V atmosféře je dusík v molekulární formě (79 % atmosféry), ale je chemicky inertní a nemohou být absorbovány přímo rostlinami. Většina dusíku je fixována volně žijícími a symbiotickými bakteriemi fixujícími dusík (včetně sinic) a přeměňují jej na dusičnany. Část dusíku pochází z atmosféry jako oxid dusnatý (IV) produkovaný během bouřek.
Dusičnany jsou přijímány rostlinami a začleňovány do organických sloučenin. Rostlinné bílkoviny slouží jako základ pro dusíkatou výživu zvířat, ale dusíkaté sloučeniny jsou jimi neustále vylučovány v procesu života, stejně jako v procesu rozkladu rostlinných a živočišných zbytků bakteriemi a houbami. Vzniklý čpavek částečně využívají rozkladači ke stavbě vlastního těla, zatímco druhá část je přeměňována nitrifikačními bakteriemi na dusičnany, které jsou znovu využívány rostlinami nebo denitrifikačními bakteriemi a vracejí se zpět do atmosféry. Část dusíku, podobně jako uhlík, je na dlouhou dobu vyřazena z oběhu a usazuje se v hlubokomořských sedimentech.
Cyklus dusíku doznal značných změn v důsledku používání dusíkatých hnojiv člověkem, ale i dalších dusíkatých sloučenin v různých průmyslových odvětvích, v důsledku čehož se značné množství dusíku dostává nejen na pole, ale také do ovzduší a vodních ekosystémů.
Cyklus síry. Síra jako biogenní prvek je součástí některých aminokyselin a řady dalších důležitých organických sloučenin. Většina síry je uložena v půdě a mořských sedimentárních horninách ve formě sulfidů a síranů. Mikroorganismy přeměňují sulfidy do formy přístupné rostlinám – sírany. Zbytky rostlin a živočichů jsou zpracovávány rozkladači a zajišťují návrat síry do koloběhu.
V současné fázi se výrazně zvýšily emise sloučenin síry v důsledku lidské činnosti (spalování uhlí a plynu v tepelných elektrárnách, výfukové plyny vozidel), což vede k tvorbě kyseliny sírové a kyselých dešťů, které způsobují smrt. vegetace.
Cyklus fosforu. Fosfor je koncentrován v sedimentech vytvořených v minulých geologických epochách, protože mnoho fosforečnanů je nerozpustných. Postupně se z nich přesto vyplavuje fosfor a dostává se do ekosystémů. Rostliny využívají pouze část tohoto fosforu, přičemž většina je odváděna do vodních ploch a opět ukládána ve formě sedimentárních hornin.
Lidská činnost výrazně upravila cirkulaci tohoto chemického prvku v souvislosti s těžbou mořských plodů a používáním obrovského množství fosfátových hnojiv, z nichž značná část je každoročně smývána z polí.
Iracionální využívání přírodních zásob fosforu vede například ke geografickým změnám. Například malý ostrovní stát Nauru v jihozápadním Tichém oceánu, který existuje především díky těžbě fosforitů, brzy zmizí z povrchu Země, protože zásoby těchto nerostů nashromážděné za stovky tisíc let díky na exkrementy stěhovavých ptáků, jsou téměř vyčerpány.
Koloběh vody (hydrologický cyklus). Celkové zásoby vody na planetě jsou asi 1,5 miliardy m 3 a většina z nich je ve vodních útvarech (zejména slaných), přičemž atmosféra je v nich dost chudá. Voda se odpařuje a je transportována prouděním vzduchu na značné vzdálenosti. Voda padá na povrch země ve formě srážek, přičemž je využívána nejen živými bytostmi, ale přispívá také k ničení hornin, činí je vhodnými pro život rostlin a mikroorganismů, eroduje horní vrstvu půdy a vrací se zpět s chemickými sloučeninami v něm rozpuštěnými a suspendovanými organickými látkami.částicemi ve vodních útvarech. Hydrologický cyklus trvá asi 1 rok. Koloběh vody mezi oceánem a pevninou je nejdůležitějším článkem pro zachování života na Zemi, protože zajišťuje nejen potřebu vody pro organismy, ale také vnáší do vodních ekosystémů minerální a organické látky zachycené na souši během ničení litosféra.
V současnosti je člověk mocným geologickým činitelem, při své činnosti využívá téměř všechny prvky, i ty, které jsou nezbytné pouze pro technogenní činnost (uran, plutonium atd.). To přispívá k tomu, že se přirozené cykly látek přeměňují na přírodní-antropogenní, protože člověk nejen stahuje určité prvky z oběhu, ale také urychluje použití některých z nich.
Evoluce biosféry
Biosféra, stejně jako jakýkoli jiný ekosystém, není zamrzlá, takže v období devonu bylo v atmosféře až 30 % kyslíku a nyní – až 21 %, navíc za posledních 50 let obsah oxidu uhličitého v bylo ovlivněno ekonomickou aktivitou osob vzrostl o 10 %. Samotný vznik a historický vývoj biosféry úzce souvisí se vznikem a vývojem života na planetě.
V první fázi vývoje biosféry v ní sehrály vedoucí roli fyzikálně-chemické procesy spojené se vznikem Země z protoplanetárního oblaku, jejím ohřevem, migrací atomů a rozdělením litosféry na plášť a jádra, vznik hydrosféry a také vznik sekundární atmosféry z metanu, oxidu uhličitého, vodní páry a čpavku, což vytvořilo předpoklady pro abiogenní vznik života.
Právě živá hmota měla v budoucnu obrovský vliv na vývoj biosféry, který spočíval ve změně složení atmosféry a jejím udržení (vzhled kyslíku, snížení koncentrace oxidu uhličitého, metanu atd.) , při regulaci složení mořských a sladkých vod, ovlivňování klimatu a úrodnosti půd, jakož i procesů tvorby sedimentů a ničení hornin. Bylo to způsobeno vznikem již v prvních fázích vývoje života autotrofních a heterotrofních organismů, které zajišťovaly oběh látek a tok energie na planetě. Navzdory tomu, že v procesech probíhajících na planetě nadále hrají důležitou roli i přirozené geologické a klimatické změny na planetě, je to živá hmota, která je vedoucím geochemickým faktorem.
Evoluci organického světa nevyhnutelně doprovázel vznik některých systematických skupin organismů více přizpůsobených prostředí a zánik jiných, v biosféře jako celku je však přibližně stejný poměr producentů, konzumentů a rozkladačů. udržovaný, zajišťující udržitelný rozvoj biosféry.
V současné fázi vývoje biosféry hraje obrovskou roli třetí faktor, srovnatelný s činností živé hmoty – lidská společnost, jejíž ekonomická aktivita již vedla k narušení ekologické rovnováhy a hrozí úplným zničením biosféry. .
Globální změny v biosféře způsobené lidskou činností (narušení ozónové clony, kyselé deště, skleníkový efekt atd.). Problémy udržitelného rozvoje biosféry. Pravidla chování v přirozeném prostředí
Globální změny v biosféře způsobené lidskou činností (narušení ozónové clony, kyselé deště, skleníkový efekt atd.)
Lidská evoluce a vývoj lidské společnosti neměly na biosféru po dlouhou dobu zásadní vliv, nicméně již před 20–30 tisíci lety začalo intenzivní vyhlazování velkých býložravců a před 10–12 tisíci lety došlo k odlesňování. způsobeného zemědělstvím. Následně to v některých oblastech planety spolu se změnou klimatu vedlo k erozi půdy a desertifikaci. Přesto až v posledních dvou stoletích prudký nárůst populace a kvalitativní skok ve vývoji vědy a výroby vedly k nejsilnější zátěži přírody, vzniku antropocenózy.
Hospodářská činnost člověka, která si kladla za dobrý cíl uspokojit své nejzákladnější potřeby potravy a více či méně komfortního prostředí, se zpočátku týkala pouze zemského povrchu (kácení lesů, orání půdy, kladení cest) a poté se rozšířila hluboko do litosféry ( těžba ), ovlivnily atmosféru (spalování paliv, emise z průmyslových podniků a automobilů) a hydrosféru (domácí a průmyslové odpadní vody, odvodňování bažin, výstavba přehrad). Negativní důsledky této činnosti byly dlouho neutralizovány díky nárazníkovým vlastnostem biosféry, nicméně zvyšující se antropogenní zátěž spojená se znečištěním ovzduší, vody a půdy způsobila snad již nevratné změny v odpovídajících obalech planety. . Navzdory skutečnosti, že znečištění se vyskytuje na mnoha místech po celé zeměkouli, jejich účinky nezůstávají lokální, ale kumulují se a nabývají globálních rozměrů.
Skleníkový efekt. Urychlení mineralizace půdního humusu na zoraných plochách, emise zplodin spalování paliv do atmosféry, zejména oxidu uhličitého a metanu, ale i freonu hojně používaného v ledničkách, klimatizacích a rozprašovačích, vedly nejen k jejich hromadění, ale i zpoždění infračerveného záření zemského povrchu, vedoucí k oteplování biosféry. Má se za to, že pozorované Skleníkový efekt je hlavním důvodem globální oteplování, které je doprovázeno nárůstem počtu horkých dnů v roce, poklesem srážek a sucha v hlavních zemědělských oblastech, táním ledovců a vzestupem vod Světového oceánu a také různými kataklyzmaty, v konkrétní hurikány, bouře atd. Řada vědců vysvětluje globální oteplování ve větší míře mírou cykličnosti procesů změny teploty na planetě, tedy tím, že v současnosti žijeme v době meziledové.
Rozbití ozónové vrstvy. Freon a oxid dusnatý (II) jsou také považovány za hlavní faktory oslabování ozonové vrstvy a vzniku „ozonových děr“ nad Antarktidou, Arktidou a Skandinávií. Navzdory skutečnosti, že ozón se v atmosféře neustále tvoří pod vlivem elektrických výbojů s vysokým výkonem a cítíme jej po bouřce, ozónová clona se vytvářela miliony let a teprve dokončení tohoto procesu vážně snížilo přísun ultrafialového záření, které je škodlivé pro všechno živé na planetě a umožnilo organismům přistát na zemi. V současnosti se uvažuje o úbytku ozonové vrstvy hlavní důvod alarmující statistiky výskytu rakoviny kůže v mnoha zemích světa, a proto je všeobecně vznesena otázka nebezpečí dlouhodobého pobytu na slunci a v soláriích.
Řada mezinárodních smluv, včetně Montrealského (1987) a Kjótského protokolu (1997), které stanoví omezení používání freonů a emisí skleníkových plynů do atmosféry, jsou vyzývány k vyřešení dvou výše uvedených naléhavých problémů. lidstva.
Kyselý déšť. V polovině 70. let dvacátého století ve Skandinávii, Velké Británii a také v řadě oblastí Severní Ameriky bylo zjištěno, že místo neutrální reakce má dešťová voda kyselou (pH< 7,0). В первую очередь выпадение кислотных дождей стало причиной нарушений в пресноводных экосистемах, где начала исчезать не только рыба, но и лягушки, тритоны и другие животные. Несмотря на то, что последствия таких осадков для растительности установить трудно, считается, что они являются причиной деградации лесов, а также разъедания строительных конструкций, эрозии почв и т. д. Причиной выпадения кислотных дождей является загрязнение воздушной среды оксидами серы и азота, которые реагируют с атмосферной влагой с образованием серной и азотной кислот. Оксиды серы и азота попадают в атмосферу в результате сгорания топлива, содержащего даже небольшие количества этих химических элементов.
Smog. K tvorbě vede také uvolňování různých plynů a částic do atmosféry smog, což je v současnosti charakteristické pro průmyslové regiony států (například Čína), které zažívají ekonomický boom. Smog je příčinou nárůstu počtu onemocnění dýchacího systému.
Znečištění vody. Intenzivní využívání vodních zdrojů je spojeno nejen s rybolovem, mořskými plody a pěstováním perel, protože lidstvo potřebuje pitnou a průmyslovou vodu. Změny globální vodní bilance v důsledku odlesňování, výstavby přehrad a odvodňování bažin, stejně jako znečištění vod, postihly především kontinentální sladkovodní útvary, ale účinky těchto činností se projevují i v mořích, jako např. případ pesticidu DDT, který byl aplikován na polích, ale byl nalezen i v tkáních ryb a savců Severního ledového oceánu. Znečištění řek a stojatých vod domácími a průmyslovými odpadními vodami, včetně radioaktivního odpadu, vedlo k vážnému narušení druhové diverzity těchto ekosystémů, ale včasná opatření přijatá v řadě zemí přispěla k jejich pročištění a obnově přirozených populací. Iracionální využívání podzemních vod způsobilo vyčerpání přírodních zdrojů v některých regionech a poklesy půdy na rozsáhlých územích. V současnosti se soudí, že více než 1 miliarda lidí na světě nemá přístup ke kvalitní pitné vodě a tato situace se stále zhoršuje, proto vodní zdroje potřebují zvláštní ochranu.
Redukce lesů. Lesy byly dlouho považovány za plíce planety, protože v procesu fotosyntézy produkují významnou část atmosférického kyslíku. Kromě toho se aktivně podílejí na udržování vodní bilance planety, zachovávání půdy, druhové rozmanitosti atd. Navzdory tomu jsou lesy na celé planetě i nadále alarmujícím tempem káceny, zejména v tropických oblastech, pro potřeby stavebního, nábytkářského, chemického, celulózového a papírenského průmyslu a dalších průmyslových odvětví. Důsledky takového predátorského využívání přírodních zdrojů, které jsou v poslední době stále patrnější, jsou mělčení řek, záplavy, mizení mnoha rostlinných a živočišných druhů, degradace půdy, zvýšení koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře. a klimatické změny obecně.
Půdní eroze a desertifikace.Úrodnost půdy, o kterou se lidstvo primárně zajímá, závisí na tloušťce humusové vrstvy nahromaděné po tisíciletí díky činnosti milionů organismů. Černozemě jsou považovány za nejúrodnější půdy, za Velké vlastenecké války je dokonce z území naší země odvezli nacističtí okupanti do Německa. V poválečném období však začala úrodnost půdy v důsledku eroze neustále klesat. Eroze je destrukce horní úrodné vrstvy půdy v důsledku jejího smývání vodou a unášení větry. Eroze, zhutňování půdy zemědělskými stroji, zasolování, znečištění, odlesňování, intenzivní pastva na pastvinách a další dopady vedou k degradaci půdy a v konečném důsledku k dezertifikaci, jak tomu bylo v kolébce lidské civilizace – Mezopotámii a severní Africe.
Neméně významnými důsledky lidské hospodářské činnosti jsou vyčerpávání energetických zdrojů, vymírání rostlinných a živočišných druhů atp.
Člověk po dlouhou dobu posiloval svou moc nad přírodou, rozvíjel technický potenciál, zvýšil využívání přírodních zdrojů, ale v budoucnu může tento proces vést pouze ke katastrofálnímu ničení přírodního prostředí a následně ke snížení kvality života. Jediným možným krokem k přechodu biosféry do noosféry je uvědomění si a deklarace potřeby posunu světového společenství do pozice udržitelného rozvoje.
Problémy udržitelného rozvoje biosféry
V poválečném období se důsledky lidské hospodářské činnosti natolik rozmohly, že se prokázalo, že odstranění rozporů vzniklých mezi antropogenní zátěží a nárazníkovými schopnostmi biosféry, jakož i další zlepšení kvalita života lidí je možná pouze v rámci stabilního socioekonomického rozvoje, který nezničí přirozený mechanismus samoregulace biosféry. K řešení těchto problémů byla vytvořena řada mezinárodních organizací na ochranu přírodního prostředí, např. Mezinárodní unie pro ochranu přírody a životního prostředí (IUCN), Světový fond na ochranu přírody (WWF), Římský klub, konal se Mezinárodní soud pro životní prostředí (IEC), Greenpeace a mnoho reprezentativních konferencí. Nejvýznamnějšími fóry na toto téma jsou Konference OSN o životním prostředí (Stockholm, 1972) a Konference OSN o životním prostředí a rozvoji (Rio de Janeiro, 1992). Dílem prvního z nich bylo vytvoření Programu OSN pro životní prostředí a rozvoj (UNEP), druhý přijal deklaraci z Ria o životním prostředí a rozvoji, Rámcovou úmluvu o změně klimatu, Úmluvu o biologické rozmanitosti a Akční akci OSN Program „Agenda pro 21. století“. Právě v dokumentech z posledního setkání tvořila koncepční základ přijatých rozhodnutí teorie udržitelného rozvoje, která byla dříve předložena ve zprávě UNEP „Naše společná budoucnost“ (1987).
Udržitelný rozvoj implikuje typ rozvoje, který umožňuje stabilní ekonomický růst na dlouhodobém základě, aniž by vedl k další degradaci přírodního prostředí.
Udržitelný rozvoj v užším smyslu označuje výhradně optimalizaci ekonomické aktivity člověka v biosféře, která by na jedné straně uspokojovala potřeby lidstva a na druhé straně by nezhoršovala stav přírodního prostředí.
Širší výklad tohoto pojmu spojuje udržitelný rozvoj s radikální revizí samotných principů fungování lidské civilizace, včetně řešení potravinových, ekonomických a dalších problémů a přechodu biosféry do kvalitativně nového stavu - noosféry.
K vyřešení těchto problémů je nutné vyřešit čtyři hlavní úkoly naší doby: zachování přežitých a obnovení na úroveň přirozené produktivity řady degradovaných ekosystémů, racionalizace spotřeby, rozsáhlé zavádění „environmentálních“ technologií a normalizace populace.
Vzhledem k tomu, že biosféra jako regulátor stavu životního prostředí je jednotný systém, je plnohodnotný přechod k udržitelnému rozvoji možný pouze v měřítku světového společenství s efektivní mezinárodní spoluprací. Kromě zmíněných konferencí OSN se uskutečnilo zasedání v Montrealu (Montreal, 1987; Montrealský protokol o omezení emisí freonů do atmosféry), Panevropská konference ministrů životního prostředí (Sofie, 1995), Konference smluvních stran Rámcová úmluva OSN o změně klimatu (Kjóto, 1997; podepsal Kjótský protokol o omezení tepelných emisí do atmosféry) a Mezinárodní kongres o udržitelném rozvoji (Johannesburg, 2002). Přesto v tomto procesu hraje zvláštní roli řada zemí, jednou z nich je Rusko, které má rozsáhlá území, která ve skutečnosti nejsou ovlivněna ekonomickou aktivitou a jsou rezervou pro stabilitu biosféry jako celku.
Ruská federace se aktivně zapojila do řešení globálních problémů životního prostředí, což se promítlo do přijetí řady zásadních dokumentů, mezi které patří Koncepce přechodu Ruské federace k udržitelnému rozvoji, Státní strategie udržitelného rozvoje Ruské federace, Environmentální Doktrína Ruské federace, federální zákon „o ochraně životního prostředí“, který zajišťuje stabilizaci a radikální zlepšení stavu přírodního prostředí zaváděním ekologicky šetrných technologií a metod řízení, změn v samotné struktuře ekonomiky a také jako osobní a veřejná spotřeba. Velká pozornost je v těchto dokumentech věnována formování nového, ekologického myšlení jak u mladé generace, tak u ekonomicky aktivního obyvatelstva.
Samostatné úspěchy v oblasti ochrany životního prostředí jsou již načrtnuty. Souvisí především s environmentální politikou států a snahou mezinárodního společenství, které stanovuje standardy kvality přírodního prostředí a maximální přípustné úrovně znečištění, jako jsou Euro-2, Euro-4 atd. Většina pák environmentální politiky stále leží v rovině ekonomické a počítá s prevencí zboží a služeb, které neodpovídají standardům na trhu, zaváděním pokut, ekologických daní, zvyšováním cen energií atd. Zavádění technologií šetrných k životnímu prostředí, je naopak doprovázena daňovými pobídkami. Průmyslové podniky proto ve většině zemí světa instalují speciální filtry pro snížení škodlivých emisí do atmosféry, čištění odpadních vod a snaží se, aby byly výrobní cykly uzavřené a bezodpadové. Zvláštní význam je v současné době věnován získávání energie z obnovitelných zdrojů prostřednictvím výstavby přílivových, větrných a solárních elektráren a také zavádění energeticky úsporných technologií.
Tyto snahy však nemohou být plodné bez účasti každého jednotlivce. Proto je ve vyspělých zemích respekt k přírodě, který spočívá v třídění domovního odpadu, používání opakovaně použitelných obalů, cyklistice atd., prvkem společné kultury.
Hodnocení globálních environmentálních problémů a možných řešení
Do konce 20. století vedla lidská činnost ke zničení více než 60 % přirozených ekosystémů pevniny (navzdory tomu, že pouze 10 % území je zoráno), vodní ekosystémy včetně mořských jsou umírání, které je způsobeno iracionálním využíváním zdrojů, znečištěním způsobeným člověkem a globální změnou klimatu. Základními příčinami tohoto žalostného stavu biosféry jsou však populační exploze v řadě rozvojových zemí a formování konzumní společnosti v ekonomicky vyspělých zemích.
Další zpoždění při řešení problémů životního prostředí za 20 let povede ke zvýšení teploty na planetě o 1-2 ─С, způsobí velká sucha a záplavy na rozlehlých územích, odsoudí miliony lidí k smrti hladem a způsobenými nemocemi, mimo jiné. podvýživou, nedostatkem kvalitní pitné vody a znečištěním životního prostředí. V konečném důsledku je v blízké budoucnosti možné úplné vymizení člověka jako biologického druhu v důsledku zničení jeho přirozeného prostředí.
Lidstvo nebude schopno uměle udržovat fungování biosféry na požadované úrovni, protože pouze živá substance planety je schopna tento proces zajistit a regulovat. Hlavní podmínkou pro obnovu normálního přirozeného prostředí je obnova samotné živé hmoty, především prostřednictvím zachování druhové rozmanitosti rostlin, živočichů, hub a bakterií. Obnovit ji však nebude možné, alespoň v současné době, protože k tomu by musely směřovat všechny zdroje, které má lidstvo k dispozici. Ekonomicky a ekologicky oprávněnou úrovní je proto vyčlenění cca 1/6 území jako chráněná území. Pokud se pro většinu průmyslových zemí světa zdá tento úkol zdrcující, pak má Rusko stále obrovskou rezervu v podobě 65 % území téměř nedotčených lidskou činností.
Pravidla chování v přirozeném prostředí
Vzhledem k realitě dnešní doby by se člověk při odpočinku v přírodě měl snažit nezpůsobit ještě větší škody ekosystémům. Chcete-li to provést, během jízdy byste se neměli pohybovat a opouštět již položené trasy, abyste nezhutnili půdu. Není možné bezcílně lámat a trhat rostliny, sbírat jejich semena a plody, protože to může narušit proces rozmnožování rostlinných společenstev. Rozdělávat oheň v přírodě je také možné pouze na speciálně vybavených stanovištích, aby nedocházelo k požárům, které mohou vzniknout i od hozené zápalky nebo nedopalku cigarety. Chytání a zabíjení hmyzu a jiných zvířat jen proto, že jsou krásní nebo ze sportovního zájmu, je nepřijatelné, protože také může ovlivnit nejen velikost populací, ale ovlivnit i celistvost potravních řetězců a trofických sítí biogeocenóz. Je třeba také pamatovat na to, že i při herbarizaci rostlin a sběru zvířat do sbírek se přihlíží k míře vzácnosti těchto organismů. V přirozeném prostředí je také nemožné zanechat odpadky, mýt auta a vypouštět motorový olej a palivo, protože to také způsobuje, ne-li okamžité, ale přesto velké škody na ekosystémech.
Pouze racionální správa přírody může zajistit zachování přírodního prostředí na mnoho let dopředu.
7.1. stanoviště organismů. Faktory prostředí: abiotické, biotické. antropogenní faktor. Zákon optima. Zákon minima. biologické rytmy. fotoperiodismus
Hlavní termíny a koncepty testované ve zkušebním referátu: abiotické faktory, antropogenní faktory, biogeocenóza, biologické rytmy, biomasa, biotické faktory, optimální zóna, konzumenti, limitující faktor, potravní řetězce, potravní sítě, hustota populace, limity odolnosti, produktivita, producenti, reprodukční potenciál, sezónní rytmy, denní rytmy, fotoperiodismus , faktory prostředí, ekologie.
Každý organismus je pod přímým nebo nepřímým vlivem podmínek prostředí. Tyto podmínky se nazývají environmentální faktory. Všechny faktory se dělí na abiotické, biotické a antropogenní.
Na abiotické faktory - nebo faktory neživé přírody, zahrnují klimatické, teplotní podmínky, vlhkost, osvětlení, chemické složení atmosféry, půdy, vody, reliéfní prvky.
Na biotické faktory zahrnují všechny organismy a jejich přímé produkty životní činnosti. Organismy jednoho druhu vstupují do vztahů různé povahy, jak mezi sebou, tak se zástupci jiných druhů. Tyto vztahy se dělí na vnitrodruhové a mezidruhové.
vnitrodruhové vztahy projevující se vnitrodruhovou soutěží o potravu, úkryt, samici. Projevují se také ve vlastnostech chování, hierarchii vztahů mezi příslušníky populace.
Antropogenní faktory jsou spojeny s lidskou činností, pod jejímž vlivem se prostředí mění a formuje. Lidská činnost zasahuje prakticky do celé biosféry: těžba, rozvoj vodních zdrojů, rozvoj letectví a kosmonautiky ovlivňují stav biosféry. V důsledku toho dochází v biosféře k destruktivním procesům, které zahrnují znečištění vody, „skleníkový efekt“ spojený se zvýšením koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře, narušení ozonové vrstvy, „kyselé deště“ atd.
organismy přizpůsobit se(přizpůsobit se) vlivu určitých faktorů v procesu přirozeného výběru. Je určena jejich přizpůsobivost reakční rychlost ve vztahu ke každému z faktorů, a to jak neustále působících, tak i kolísajících ve svých hodnotách. Například délka denního světla v určité oblasti je konstantní, zatímco teplota a vlhkost mohou kolísat v poměrně širokých mezích.
Faktory prostředí jsou charakterizovány intenzitou působení, optimální hodnotou ( optimální), maximální a minimální hodnoty, v rámci kterých je možný život konkrétního organismu. Tyto parametry jsou různé pro zástupce různých druhů.
Odchylka od optima jakéhokoli faktoru, jako je snížení množství jídla, se může zúžit limity výdrže ptáků nebo savců v souvislosti se snížením teploty vzduchu.
Nazývá se faktor, jehož hodnota je aktuálně na hranici únosnosti, nebo je přesahuje omezující .
biologické rytmy. Mnoho biologických procesů v přírodě probíhá rytmicky; různé stavy těla se střídají s celkem zřetelnou periodicitou. Mezi vnější faktory patří změny osvětlení (fotoperiodismus), teploty (termoperiodismus), magnetické pole, intenzita kosmického záření. Růst a kvetení rostlin závisí na interakci mezi jejich biologickými rytmy a změnami faktorů prostředí. Stejné faktory určují načasování migrace ptáků, svlékání zvířat a tak dále.
fotoperiodismus- faktor, který určuje délku denního světla a naopak ovlivňuje projev dalších faktorů prostředí. Délka denního světla je pro mnoho organismů signálem změny ročních období. Velmi často je tělo ovlivněno kombinací faktorů, a pokud je některý z nich limitující, pak se vliv fotoperiody snižuje nebo se vůbec neprojevuje. Při nízkých teplotách například rostliny nekvetou.
Hlavní termíny a koncepty testované ve zkušebním referátu: abiotické faktory, antropogenní faktory, biogeocenóza, biologické rytmy, biomasa, biotické faktory, optimální zóna, konzumenti, limitující faktor, potravní řetězce, potravní sítě, hustota populace, limity odolnosti, produktivita, producenti, reprodukční potenciál, sezónní rytmy, denní rytmy, fotoperiodismus , faktory prostředí, ekologie.
Každý organismus je pod přímým nebo nepřímým vlivem podmínek prostředí. Tyto podmínky se nazývají environmentální faktory. Všechny faktory se dělí na abiotické, biotické a antropogenní.
Na abiotické faktory - nebo faktory neživé přírody, zahrnují klimatické, teplotní podmínky, vlhkost, osvětlení, chemické složení atmosféry, půdy, vody, reliéfní prvky.
Na biotické faktory zahrnují všechny organismy a jejich přímé produkty životní činnosti. Organismy jednoho druhu vstupují do vztahů různé povahy, jak mezi sebou, tak se zástupci jiných druhů. Tyto vztahy se dělí na vnitrodruhové a mezidruhové.
vnitrodruhové vztahy projevující se vnitrodruhovou soutěží o potravu, úkryt, samici. Projevují se také ve vlastnostech chování, hierarchii vztahů mezi příslušníky populace.
Antropogenní faktory jsou spojeny s lidskou činností, pod jejímž vlivem se prostředí mění a formuje. Lidská činnost zasahuje prakticky do celé biosféry: těžba, rozvoj vodních zdrojů, rozvoj letectví a kosmonautiky ovlivňují stav biosféry. V důsledku toho dochází v biosféře k destruktivním procesům, které zahrnují znečištění vody, „skleníkový efekt“ spojený se zvýšením koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře, narušení ozonové vrstvy, „kyselé deště“ atd.
organismy přizpůsobit se(přizpůsobit se) vlivu určitých faktorů v procesu přirozeného výběru. Je určena jejich přizpůsobivost reakční rychlost ve vztahu ke každému z faktorů, a to jak neustále působících, tak i kolísajících ve svých hodnotách. Například délka denního světla v určité oblasti je konstantní, zatímco teplota a vlhkost mohou kolísat v poměrně širokých mezích.
Faktory prostředí jsou charakterizovány intenzitou působení, optimální hodnotou ( optimální), maximální a minimální hodnoty, v rámci kterých je možný život konkrétního organismu. Tyto parametry jsou různé pro zástupce různých druhů.
Odchylka od optima jakéhokoli faktoru, jako je snížení množství jídla, se může zúžit limity výdrže ptáků nebo savců v souvislosti se snížením teploty vzduchu.
Nazývá se faktor, jehož hodnota je aktuálně na hranici únosnosti, nebo je přesahuje omezující.
biologické rytmy. Mnoho biologických procesů v přírodě probíhá rytmicky; různé stavy těla se střídají s celkem zřetelnou periodicitou. Mezi vnější faktory patří změny osvětlení (fotoperiodismus), teploty (termoperiodismus), magnetické pole, intenzita kosmického záření. Růst a kvetení rostlin závisí na interakci mezi jejich biologickými rytmy a změnami faktorů prostředí. Stejné faktory určují načasování migrace ptáků, svlékání zvířat a tak dále.
fotoperiodismus - faktor, který určuje délku denního světla a naopak ovlivňuje projev dalších faktorů prostředí. Délka denního světla je pro mnoho organismů signálem změny ročních období. Velmi často je tělo ovlivněno kombinací faktorů, a pokud je některý z nich limitující, pak se vliv fotoperiody snižuje nebo se vůbec neprojevuje. Při nízkých teplotách například rostliny nekvetou.
PŘÍKLADY ČINNOSTÍ Část A
A1. Organismy mají tendenci se přizpůsobovat
1) na několik nejvýznamnějších faktorů životního prostředí
2) na jeden, pro tělo nejdůležitější faktor
3) k celému komplexu faktorů prostředí
4) především biotickým faktorům
A2. Limitujícím faktorem je tzv
1) snížení přežití druhu
2) nejblíže k optimálnímu
3) s širokým rozsahem hodnot
4) jakékoli antropogenní
A3. Limitujícím faktorem u potočního může být
1) průtok vody
2) zvýšení teploty vody
3) peřeje v proudu
4) dlouhé deště
A4. Sasanka a krab poustevník jsou ve vztahu
3) neutrální 4) symbiotický
A5. Biologické optimum je pozitivní akce
1) biotické faktory
2) abiotické faktory
3) všechny druhy faktorů
4) antropogenní faktory
A6. Za nejdůležitější adaptaci savců na život v nestabilních podmínkách prostředí lze považovat schopnost k
1) samoregulace 3) ochrana potomků
2) pozastavená animace 4) vysoká plodnost
A7. Faktor způsobující sezónní změny v bydlení
příroda je
1) atmosférický tlak 3) vlhkost vzduchu
2) délka dne 4) teplota vzduchu
A8. Antropogenní faktor je
1) soutěž dvou druhů o území
2) hurikán
3) obsah kyslíku v atmosféře
4) sběr lesních plodů
A9. vystavena faktorům s relativně konstantními hodnotami
1) kůň domácí 3) tasemnice býčí
A10. Širší reakční rychlost ve vztahu k sezónním teplotním výkyvům má
1) rybniční žába 3) polární liška
2) chrostíky 4) pšenice
Část B
V 1. Biotické faktory jsou
1) organické zbytky rostlin a živočichů v půdě
2) množství kyslíku v atmosféře
3) symbióza, poléhání, dravost
4) fotoperiodismus
5) změna ročních období
6) velikost populace
Část C
C1. Proč je nutné čistit odpadní vody před jejich vstupem do vodních útvarů?
Biogenocenóza- samoregulační ekologický systém tvořený populacemi různých druhů žijících společně a interagujících mezi sebou a s neživou přírodou v relativně homogenních podmínkách prostředí. Biogeocenóza se tedy skládá z neživých a živých částí prostředí. Jakákoli biogeocenóza má přirozené hranice, vyznačuje se určitým oběhem látek a energie. Organismy obývající biogeocenózu se dělí podle funkcí na výrobců, spotřebitelů a rozkladačů:
– výrobci , - rostliny produkující organické látky v procesu fotosyntézy;
– spotřebitelů – zvířata, spotřebitelé a zpracovatelé organických látek;
– rozkladače , - bakterie, houby, stejně jako zvířata, která se živí mršinami a hnojem, ničitelé organických látek, přeměňující je na anorganické;
Uvedené složky biogeocenózy jsou trofické úrovně spojené s výměnou a přenosem živin a energie.
Tvoří se organismy různých trofických úrovní potravinové řetězce , ve kterém se látky a energie přenášejí postupně z úrovně na úroveň. Na každé trofické úrovni se využívá 5-10 % energie přicházející biomasy.
Potravinové řetězce se obvykle skládají ze 3-5 článků, například:
1) rostliny - kráva - osoba;
2) rostliny - beruška - sýkorka - jestřáb;
3) rostliny - moucha - žába - had - orel.
Potravní řetězce jsou trosky a pastviny.
V detriálních potravních řetězcích slouží mrtvá organická hmota jako potrava ( odumřelá rostlinná tkáň - houby - stonožky - draví roztoči - bakterie). Potravní řetězce na pastvinách začínají u živých tvorů. ( Příklady pastevních řetězců jsou uvedeny výše..)
Hmotnost každého dalšího článku potravního řetězce se sníží asi 10krát. Toto pravidlo se nazývá pravidlo ekologické pyramidy. Poměry nákladů na energii se mohou odrazit v pyramidách čísel, biomasa, energie.
Pyramida čísel odráží poměr producentů, konzumentů a rozkladačů v biogeocenóze. Biomasa - je to hodnota udávající hmotnost organické hmoty uzavřené v tělech organismů obývajících jednotkovou plochu.
Struktura a dynamika počtu populací. Jednou z nejdůležitějších charakteristik populace je její velikost. Velikost populace je dána různými faktory - vnitropopulační interakce organismů, věkové charakteristiky, konkurence, vzájemná pomoc. Struktura populace je její rozdělení do skupin. Populace se dělí na věkové skupiny, rozdíly mezi pohlavími, genotypy a fenotypy. Prostorová struktura populací odráží její rozložení v prostoru. Jednotlivci tvoří skupiny – smečky, rodiny. Takové skupiny se vyznačují teritoriálním chováním.
Populační dynamika je změna počtu jedinců v ní. Velikost populace je dána její hustotou – počtem jedinců na jednotku plochy. Změny v počtu závisí na migraci a emigraci jedinců, jejich úmrtí v důsledku epidemií nebo vlivu dalších faktorů prostředí.
PŘÍKLADY ÚKOLŮ Část A
A1. Vzniká biogeocenóza
1) rostliny a zvířata
2) zvířata a bakterie
3) rostliny, zvířata, bakterie
4) území a organismy
A2. Spotřebiteli organické hmoty v lesní biogeocenóze jsou
1) smrky a břízy 3) zajíci a veverky
2) houby a červi 4) bakterie a viry
A3. Producenti v jezeře jsou
1) lilie 3) raci
2) pulci 4) ryby
A4. Proces samoregulace v biogeocenóze ovlivňuje
1) poměr pohlaví v populacích různých druhů
2) počet mutací, které se vyskytují v populacích
3) poměr predátor-kořist
4) vnitrodruhová konkurence
A5. Jednou z podmínek udržitelnosti ekosystému může být
1) její schopnost se změnit
2) rozmanitost druhů
3) kolísání počtu druhů
4) stabilita genofondu v populacích
A6. Reduktory jsou
1) houby 3) mechy
2) lišejníky 4) kapradiny
A7. Je-li celková hmotnost přijatá spotřebitelem 2. řádu 10 kg, jaká byla celková hmotnost výrobců, kteří se stali zdrojem potravy pro tohoto spotřebitele?
1) 1000 kg 3) 10000 kg
2) 500 kg 4) 100 kg
A8. Specifikujte zbytkový potravní řetězec
1) moucha - pavouk - vrabec - bakterie
2) jetel - jestřáb - čmelák - myš
3) žito - sýkorka - kočka - bakterie
4) komár - vrabec - jestřáb - červi
A9. Počátečním zdrojem energie v biocenóze je energie
1) organické sloučeniny
2) anorganické sloučeniny
3) Slunce
4) chemosyntéza
1) zajíci 3) drozd polní
2) včely 4) vlci
A11. V jednom ekosystému můžete najít dub a
1) gopher 3) skřivan
2) divočák 4) modrá chrpa
A12. Energetické sítě jsou:
1) vztahy mezi rodiči a potomky
2) rodinné (genetické) vazby
3) metabolismus v buňkách těla
4) způsoby přenosu látek a energie v ekosystému
A13. Ekologická pyramida čísel odráží:
1) poměr biomasy na každé trofické úrovni
2) poměr hmotností jednotlivého organismu na různých trofických úrovních
3) struktura potravního řetězce
4) rozmanitost druhů na různých trofických úrovních
A14. Podíl energie přenesený na další trofickou úroveň je přibližně:
1) 10% 2) 30% 3) 50% 4) 100%
Část B
V 1. Vyberte příklady (pravý sloupec) pro každou formu interakce mezi populacemi různých druhů (levý sloupec).
Část C
C1. Jak vysvětlit, že určitou biogeocenózu obývají určitá zvířata?
Biogeocenóza je poměrně stabilní v čase a je schopna autoregulace a sebevývoje v případě jednosměrných změn biotopu. Změna biocenóz se nazývá posloupnost . Sukcese se projevuje výskytem a mizením druhů v určitém prostředí. Příkladem sukcese je zarůstání jezera, změna jeho druhové skladby. Nahrazení druhové skladby ekologického společenstva je jedním z podstatných znaků sukcese. Jednoduchá společenstva mohou být v průběhu sukcese nahrazena společenstvy se složitější stavbou a různorodým druhovým složením.
Agroekosystémy, hlavní rozdíly od přírodních ekosystémů. Umělé biocenózy vytvořené lidmi zabývajícími se zemědělstvím se nazývají agrocenózy . Zahrnují stejné složky prostředí jako přírodní biogeocenózy, mají vysokou produktivitu, ale nemají schopnost samoregulace a stability, protože závisí na lidské pozornosti vůči nim. V agrocenóze (například žitné pole) se tvoří stejné potravní řetězce jako v přirozeném ekosystému: producenti (žito a plevel), konzumenti (hmyz, ptáci, hraboši, lišky) a rozkladači (bakterie, houby). Člověk je nezbytným článkem v tomto potravinovém řetězci. Agrocenózy kromě sluneční energie dostávají další energii, kterou člověk vynaložil na výrobu hnojiv, chemikálií proti plevelům, škůdcům a chorobám, na zavlažování či odvodňování půdy atd. Bez takového dodatečného výdeje energie je dlouhodobá existence agrocenóz prakticky nemožná. V agrocenózách působí především umělá selekce, řízená člověkem především k maximalizaci výnosu zemědělských plodin. V agroekosystémech se prudce snižuje druhová diverzita živých organismů. Na polích se obvykle pěstuje jeden nebo více druhů (odrůd) rostlin, což vede k výraznému vyčerpání druhové skladby živočichů, hub a bakterií. Agrocenózy tak mají ve srovnání s přírodními biogeocenózami omezenou druhovou skladbu rostlin a živočichů, nejsou schopny sebeobnovy a samoregulace, hrozí jim smrt v důsledku hromadného rozmnožování škůdců či patogenů a k jejich udržení vyžadují neúnavnou lidskou činnost.
PŘÍKLADY ČINNOSTÍ Část A
A1. Nejrychlejší cesta k posloupnosti biogeocenózy může vést
1) šíření infekcí v něm
2) zvýšené množství srážek
3) šíření infekčních nemocí
4) lidská ekonomická činnost
A2. Obvykle se první usadí na skalách
1) houby 3) bylinky
2) lišejníky 4) keře
A3. Plankton je společenství organismů:
1) sedící
2) vznášení se ve vodním sloupci
3) přisedlé dno
4) rychle plovoucí
A4. Nalézt špatně tvrzení.
Podmínka pro dlouhodobou existenci ekosystému:
1) schopnost organismů rozmnožovat se
2) příliv energie zvenčí
3) přítomnost více než jednoho druhu
4) neustálá regulace počtu druhů člověkem
A5. Vlastnost ekosystému, která má být zachována pod vnějšími vlivy, se nazývá:
1) sebereprodukce
2) samoregulace
3) odolný
4) integrita
A6. Stabilita ekosystému se zvýší, pokud:
2) počet druhů rozkladačů klesá
3) přibývá druhů rostlin, živočichů, hub a bakterií
4) všechny rostliny zmizí
A7. Nejudržitelnější ekosystém:
1) pšeničné pole
2) sad
3) step
4) kulturní pastvina
A8. Hlavní důvod nestability ekosystémů:
1) nerovnováha oběhu látek
2) seberozvoj ekosystémů
3) stálé složení komunity
4) fluktuace populace
A9. Upozorněte na nesprávné tvrzení. Změnu druhové skladby stromů v lesním ekosystému určuje:
1) změny prostředí způsobené členy komunity
2) měnící se klimatické podmínky
3) vývoj členů komunity
4) sezónní změny v přírodě
A10. Během dlouhého vývoje a změn ekosystému se počet druhů živých organismů v něm zahrnutých,
1) postupně klesá
2) postupně roste
3) zůstává stejný
4) děje se to různými způsoby
A11. Najděte špatné tvrzení. Ve vyspělém ekosystému
1) populace druhů se dobře množí a nejsou nahrazovány jinými druhy
2) druhové složení společenstva se stále mění
3) komunita je dobře přizpůsobena prostředí
4) komunita má schopnost seberegulace
A12. Účelně vytvořené lidské společenství se nazývá:
1) biocenóza
2) biogeocenóza
3) agrocenóza
4) biosféra
A13. Upozorněte na nesprávné tvrzení. Agrocenóza zanechaná člověkem umírá, protože.
1) konkurence mezi pěstovanými rostlinami zesílí
2) pěstované rostliny jsou vytlačeny plevelem
3) nemůže existovat bez hnojiv a péče
4) neobstojí v konkurenci s přírodními biocenózami
A14. Najděte špatné tvrzení. Znaky charakterizující agrocenózy
1) větší rozmanitost druhů, složitější síť vztahů
2) získávání další energie spolu se solární energií
3) neschopnost dlouhodobé samostatné existence
4) oslabení autoregulačních procesů
Část B
V 1. Vyberte příznaky agrocenózy
1) nepodporují jejich existenci
2) sestávají z malého počtu druhů
3) zvýšit úrodnost půdy
4) Získejte extra energii
5) samoregulační systémy
6) neexistuje přirozený výběr
V 2. Najděte soulad mezi přírodními a umělými ekosystémy a jejich vlastnostmi.
VZ. Najděte správný sled událostí, když vegetace kolonizuje skály:
1) keře
2) šupinovité lišejníky
3) mechy a keřovité lišejníky
4) bylinné rostliny
Část C
C1. Jak ovlivní náhrada sobolí kunou biocenózu lesa?
Oběh hmoty a energie v ekosystémech je důsledkem životně důležité činnosti organismů a je nezbytnou podmínkou jejich existence. Cykly nejsou uzavřené, takže chemické prvky se hromadí ve vnějším prostředí a v organismech.
Uhlík absorbovány rostlinami během fotosyntézy a uvolňovány organismy během dýchání. Akumuluje se také v životním prostředí ve formě palivových fosilií a v organismech ve formě zásob organických látek.
Dusík se působením dusík fixujících a nitrifikačních bakterií mění na amonné soli a dusičnany. Poté, po využití sloučenin dusíku organismy a denitrifikaci pomocí rozkladačů, se dusík vrací zpět do atmosféry.
Síra se nachází ve formě sulfidů a volné síry v mořských sedimentárních horninách a půdě. V důsledku oxidace sirnými bakteriemi se mění na sírany a je obsažen v rostlinných tkáních, poté je spolu se zbytky jejich organických sloučenin vystaven anaerobním rozkladačům. Sirovodík vzniklý v důsledku jejich činnosti je opět oxidován sirnými bakteriemi.
Fosfor nachází se ve složení skalních fosfátů, ve sladkých vodách a oceánských sedimentech, v půdách. V důsledku eroze se fosforečnany vyplavují a v kyselém prostředí se stávají rozpustnými za vzniku kyseliny fosforečné, kterou přijímají rostliny. V živočišných tkáních je fosfor součástí nukleových kyselin a kostí. V důsledku rozkladu zbytků organických sloučenin rozkladači se opět vrací do půdy a poté do rostlin.
Existují dvě definice biosféry.
První definice. Biosféra je obydlená část geologického obalu Země.
Druhá definice. Biosféra- jedná se o část geologického obalu Země, jejíž vlastnosti jsou dány činností živých organismů.
Druhá definice pokrývá širší oblast: koneckonců atmosférický kyslík vzniklý jako výsledek fotosyntézy je distribuován po celé atmosféře a je přítomen tam, kde nejsou žádné živé organismy. Biosféra v prvním smyslu se skládá z litosféra, hydrosféra a spodní atmosféra - troposféra. Hranice biosféry jsou omezeny ozónovou clonou, umístěnou ve výšce 20 km, a spodní hranicí, umístěnou v hloubce asi 4 km.
Biosféra ve druhém smyslu zahrnuje celou atmosféru. Doktrínu biosféry a jejích funkcí vypracoval akademik V.I. Vernadského. Biosféra- jedná se o oblast distribuce života na Zemi včetně živé hmoty (látka, která je součástí živých organismů), bioinertní hmoty, tzn. látka, která není součástí živých organismů, ale vzniká jejich činností (půda, přírodní vody, vzduch), inertní látka, která vzniká bez účasti živých organismů.
Živá hmota, která tvoří méně než 0,001 % hmoty biosféry, je nejaktivnější částí biosféry. V biosféře dochází k neustálé migraci látek jak biogenního, tak abiogenního původu, ve které hrají hlavní roli živé organismy. Oběh látek určuje stabilitu biosféry.
Hlavním zdrojem energie pro udržení života v biosféře je Slunce. Jeho energie se přeměňuje na energii organických sloučenin v důsledku fotosyntetických procesů probíhajících ve fototrofních organismech. Energie se akumuluje v chemických vazbách organických sloučenin, které slouží jako potrava pro býložravá a masožravá zvířata. Látky biopotravin se v procesu metabolismu rozkládají a jsou vylučovány z těla ven. Izolované nebo mrtvé zbytky rozkládají bakterie, houby a některé další organismy. Vzniklé chemické sloučeniny a prvky se podílejí na oběhu látek. Biosféra potřebuje neustálý příliv vnější energie, protože Veškerá chemická energie se přeměňuje na teplo.
Funkce biosféry. Plyn– uvolňování a vstřebávání kyslíku a oxidu uhličitého, redukce dusíku. koncentrace- akumulace chemických prvků rozptýlených ve vnějším prostředí organismy. Oxidačně - zotavení– oxidace a redukce látek při fotosyntéze a energetickém metabolismu. Biochemické- realizované v procesu metabolismu. Energie- spojené s využíváním a přeměnou energie.
V důsledku toho probíhá biologická a geologická evoluce současně a úzce spolu souvisí. Geochemická evoluce probíhá pod vlivem biologické evoluce.
Hmotnost veškeré živé hmoty biosféry je její biomasa, která je přibližně 2,4? 10 12 t.
Organismy obývající pevninu tvoří 99,87 % celkové biomasy, biomasa oceánů - 0,13 %. Množství biomasy se zvyšuje od pólů k rovníku. Biomasa (B) se vyznačuje:
- jeho produktivita - přírůstek látky na jednotku plochy (P);
– rychlost reprodukce – poměr produkce k biomase za jednotku času (P/B).
Nejproduktivnější jsou tropické a subtropické lesy.
Část biosféry, která je pod vlivem aktivní lidské činnosti, se nazývá noosféra – sféra lidské mysli. Termín označuje přiměřený vliv člověka na biosféru v moderní době vědeckého a technologického pokroku. Nejčastěji je však tento vliv škodlivý pro biosféru, která je zase škodlivá pro lidstvo.
PŘÍKLADY ČINNOSTÍ Část A
A1. Hlavní rys biosféry:
1) přítomnost živých organismů v něm
2) přítomnost neživých složek zpracovaných živými organismy
3) oběh látek řízený živými organismy
4) vázání sluneční energie živými organismy
A2. V procesu oběhu se vytvořila ložiska ropy, uhlí, rašeliny:
1) kyslík
2) uhlík
3) dusík
4) vodík
A3. Najděte špatné tvrzení. Nenahraditelné přírodní zdroje vzniklé během koloběhu uhlíku v biosféře:
1) olej
2) hořlavý plyn
3) černé uhlí
4) rašelina a dřevo
A4. Cyklusu se účastní bakterie, které rozkládají močovinu na ionty amonia a oxidu uhličitého
1) kyslík a vodík
2) dusík a uhlík
3) fosfor a síra
4) kyslík a uhlík
A5. Koloběh hmoty je založen na procesech jako např
1) usazování druhů 3) fotosyntéza a dýchání
2) mutace 4) přirozený výběr
A6. Bakterie uzlíků jsou zahrnuty do cyklu
1) fosfor 3) uhlík
2) dusík 4) kyslík
A7. Sluneční energie je zachycena
1) výrobci
2) spotřebitelé prvního řádu
3) spotřebitelé druhého řádu
4) rozkladače
A8. Posílení skleníkového efektu je podle vědců nejvíce usnadněno:
1) oxid uhličitý 3) oxid dusičitý
2) propan 4) ozón
A9. Ozon, který tvoří ozónový štít, se tvoří v:
1) hydrosféra
2) atmosféra
3) v zemské kůře
4) v plášti Země
A10. Největší počet druhů se nachází v ekosystémech:
1) stálezelené lesy mírného pásma
2) tropické deštné pralesy
3) listnaté lesy mírného pásma
4) tajga
A11. Nejnebezpečnějším důvodem vyčerpání biologické rozmanitosti – nejdůležitějšího faktoru stability biosféry – je
1) přímé vyhlazení
2) chemické znečištění životního prostředí
3) fyzické znečištění životního prostředí
4) ničení stanovišť
Část C
C1. Jakou roli hrají živočichové při udržování kvality vody v nádržích?
C2. Pojmenujte možné způsoby získávání energie bakteriemi a stručně odhalte jejich biologický význam.
C3. Proč je druhová rozmanitost známkou odolnosti ekosystému
C4. Je nutné regulovat porodnost obyvatelstva?
stanoviště organismů. Faktory prostředí: abiotické, biotické. antropogenní faktor. Zákon optima. Zákon minima. biologické rytmy. fotoperiodismus
Hlavní termíny a koncepty testované ve zkušebním referátu: abiotické faktory, antropogenní faktory, biogeocenóza, biologické rytmy, biomasa, biotické faktory, optimální zóna, konzumenti, limitující faktor, potravní řetězce, potravní sítě, hustota populace, limity odolnosti, produktivita, producenti, reprodukční potenciál, sezónní rytmy, denní rytmy, fotoperiodismus , faktory prostředí, ekologie.
Každý organismus je pod přímým nebo nepřímým vlivem podmínek prostředí. Tyto podmínky se nazývají environmentální faktory. Všechny faktory se dělí na abiotické, biotické a antropogenní.
Na abiotické faktory - nebo faktory neživé přírody, zahrnují klimatické, teplotní podmínky, vlhkost, osvětlení, chemické složení atmosféry, půdy, vody, reliéfní prvky.
Na biotické faktory zahrnují všechny organismy a jejich přímé produkty životní činnosti. Organismy jednoho druhu vstupují do vztahů různé povahy, jak mezi sebou, tak se zástupci jiných druhů. Tyto vztahy se dělí na vnitrodruhové a mezidruhové.
vnitrodruhové vztahy projevující se vnitrodruhovou soutěží o potravu, úkryt, samici. Projevují se také ve vlastnostech chování, hierarchii vztahů mezi příslušníky populace.
Antropogenní faktory jsou spojeny s lidskou činností, pod jejímž vlivem se prostředí mění a formuje. Lidská činnost zasahuje prakticky do celé biosféry: těžba, rozvoj vodních zdrojů, rozvoj letectví a kosmonautiky ovlivňují stav biosféry. V důsledku toho dochází v biosféře k destruktivním procesům, které zahrnují znečištění vody, „skleníkový efekt“ spojený se zvýšením koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře, narušení ozonové vrstvy, „kyselé deště“ atd.
organismy přizpůsobit se(přizpůsobit se) vlivu určitých faktorů v procesu přirozeného výběru. Je určena jejich přizpůsobivost reakční rychlost ve vztahu ke každému z faktorů, a to jak neustále působících, tak i kolísajících ve svých hodnotách. Například délka denního světla v určité oblasti je konstantní, zatímco teplota a vlhkost mohou kolísat v poměrně širokých mezích.
Faktory prostředí jsou charakterizovány intenzitou působení, optimální hodnotou ( optimální), maximální a minimální hodnoty, v rámci kterých je možný život konkrétního organismu. Tyto parametry jsou různé pro zástupce různých druhů.
Odchylka od optima jakéhokoli faktoru, jako je snížení množství jídla, se může zúžit limity výdrže ptáků nebo savců v souvislosti se snížením teploty vzduchu.
Nazývá se faktor, jehož hodnota je aktuálně na hranici únosnosti, nebo je přesahuje omezující .
biologické rytmy. Mnoho biologických procesů v přírodě probíhá rytmicky; různé stavy těla se střídají s celkem zřetelnou periodicitou. Mezi vnější faktory patří změny osvětlení (fotoperiodismus), teploty (termoperiodismus), magnetické pole, intenzita kosmického záření. Růst a kvetení rostlin závisí na interakci mezi jejich biologickými rytmy a změnami faktorů prostředí. Stejné faktory určují načasování migrace ptáků, svlékání zvířat a tak dále.
fotoperiodismus- faktor, který určuje délku denního světla a naopak ovlivňuje projev dalších faktorů prostředí. Délka denního světla je pro mnoho organismů signálem změny ročních období. Velmi často je tělo ovlivněno kombinací faktorů, a pokud je některý z nich limitující, pak se vliv fotoperiody snižuje nebo se vůbec neprojevuje. Při nízkých teplotách například rostliny nekvetou.
PŘÍKLADY ÚKOLŮ
Část A
A1. Organismy mají tendenci se přizpůsobovat
1) na několik nejvýznamnějších faktorů životního prostředí
2) na jeden, pro tělo nejdůležitější faktor
3) k celému komplexu faktorů prostředí
4) především biotickým faktorům
A2. Limitujícím faktorem je tzv
1) snížení přežití druhu
2) nejblíže k optimálnímu
3) s širokým rozsahem hodnot
4) jakékoli antropogenní
A3. Limitujícím faktorem u potočního může být
1) průtok vody
2) zvýšení teploty vody
3) peřeje v proudu
4) dlouhé deště
A4. Sasanka a krab poustevník jsou ve vztahu
3) neutrální 4) symbiotický
A5. Biologické optimum je pozitivní akce
1) biotické faktory
2) abiotické faktory
3) všechny druhy faktorů
4) antropogenní faktory
A6. Za nejdůležitější adaptaci savců na život v nestabilních podmínkách prostředí lze považovat schopnost k
1) samoregulace 3) ochrana potomků
2) pozastavená animace 4) vysoká plodnost
A7. Faktor způsobující sezónní změny v bydlení
příroda je
1) atmosférický tlak 3) vlhkost vzduchu
2) délka dne 4) teplota vzduchu
A8. Antropogenní faktor je
1) soutěž dvou druhů o území
4) sběr lesních plodů
A9. vystavena faktorům s relativně konstantními hodnotami
1) kůň domácí 3) tasemnice býčí
A10. Širší reakční rychlost ve vztahu k sezónním teplotním výkyvům má
1) rybniční žába 3) polární liška
2) chrostíky 4) pšenice
Část B
V 1. Biotické faktory jsou
1) organické zbytky rostlin a živočichů v půdě
2) množství kyslíku v atmosféře
3) symbióza, poléhání, dravost
4) fotoperiodismus
5) změna ročních období
6) velikost populace
Část C
C1. Proč je nutné čistit odpadní vody před jejich vstupem do vodních útvarů?
Ekosystém (biogeocenóza), jeho složky: producenti, konzumenti, rozkladači, jejich role. Druhová a prostorová struktura ekosystému. Řetězce a energetické sítě, jejich vazby. Typy potravních řetězců. Vypracování schémat přenosu látek a energie (potravinové řetězce). Pravidlo ekologické pyramidy. Struktura a dynamika populací
Biogenocenóza- samoregulační ekologický systém tvořený populacemi různých druhů žijících společně a interagujících mezi sebou a s neživou přírodou v relativně homogenních podmínkách prostředí. Biogeocenóza se tedy skládá z neživých a živých částí prostředí. Jakákoli biogeocenóza má přirozené hranice, vyznačuje se určitým oběhem látek a energie. Organismy obývající biogeocenózu se dělí podle funkcí na výrobců, spotřebitelů a rozkladačů :
– výrobci , - rostliny produkující organické látky v procesu fotosyntézy;
– spotřebitelů – zvířata, spotřebitelé a zpracovatelé organických látek;
– rozkladače , - bakterie, houby, stejně jako zvířata, která se živí mršinami a hnojem, ničitelé organických látek, přeměňující je na anorganické;
Uvedené složky biogeocenózy jsou trofické úrovně spojené s výměnou a přenosem živin a energie.
Tvoří se organismy různých trofických úrovní potravinové řetězce , ve kterém jsou látky a energie přenášeny postupně z úrovně na úroveň. Na každé trofické úrovni se využívá 5-10 % energie přicházející biomasy.
Potravinové řetězce se obvykle skládají ze 3-5 článků, například:
1) rostliny - kráva - osoba;
2) rostliny - beruška - sýkorka - jestřáb;
3) rostliny - moucha - žába - had - orel.
Potravní řetězce jsou trosky a pastviny.
V detriálních potravních řetězcích slouží mrtvá organická hmota jako potrava ( odumřelá rostlinná tkáň - houby - stonožky - draví roztoči - bakterie). Potravní řetězce na pastvinách začínají u živých tvorů. ( Příklady pastevních řetězců jsou uvedeny výše. .)
Hmotnost každého dalšího článku potravního řetězce se sníží asi 10krát. Toto pravidlo se nazývá pravidlo ekologické pyramidy. Poměry nákladů na energii se mohou odrazit v pyramidách čísel, biomasa, energie.
Pyramida čísel odráží poměr producentů, konzumentů a rozkladačů v biogeocenóze. Biomasa - je to hodnota udávající hmotnost organické hmoty uzavřené v tělech organismů obývajících jednotkovou plochu.
Struktura a dynamika počtu populací. Jednou z nejdůležitějších charakteristik populace je její velikost. Velikost populace je dána různými faktory - vnitropopulační interakce organismů, věkové charakteristiky, konkurence, vzájemná pomoc. Struktura populace je její rozdělení do skupin. Populace se dělí na věkové skupiny, rozdíly mezi pohlavími, genotypy a fenotypy. Prostorová struktura populací odráží její rozložení v prostoru. Jednotlivci tvoří skupiny – smečky, rodiny. Takové skupiny se vyznačují teritoriálním chováním.
Populační dynamika je změna počtu jedinců v ní. Velikost populace je dána její hustotou – počtem jedinců na jednotku plochy. Změny v počtu závisí na migraci a emigraci jedinců, jejich úmrtí v důsledku epidemií nebo vlivu dalších faktorů prostředí.
PŘÍKLADY ÚKOLŮ
Část A
A1. Vzniká biogeocenóza
1) rostliny a zvířata
2) zvířata a bakterie
3) rostliny, zvířata, bakterie
4) území a organismy
A2. Spotřebiteli organické hmoty v lesní biogeocenóze jsou
1) smrky a břízy 3) zajíci a veverky
2) houby a červi 4) bakterie a viry
A3. Producenti v jezeře jsou
1) lilie 3) raci
2) pulci 4) ryby
A4. Proces samoregulace v biogeocenóze ovlivňuje
1) poměr pohlaví v populacích různých druhů
2) počet mutací, které se vyskytují v populacích
3) poměr predátor-kořist
4) vnitrodruhová konkurence
A5. Jednou z podmínek udržitelnosti ekosystému může být
1) její schopnost se změnit
2) rozmanitost druhů
3) kolísání počtu druhů
4) stabilita genofondu v populacích
A6. Reduktory jsou
1) houby 3) mechy
2) lišejníky 4) kapradiny
A7. Je-li celková hmotnost přijatá spotřebitelem 2. řádu 10 kg, jaká byla celková hmotnost výrobců, kteří se stali zdrojem potravy pro tohoto spotřebitele?
1) 1000 kg 3) 10000 kg
2) 500 kg 4) 100 kg
A8. Specifikujte zbytkový potravní řetězec
1) moucha - pavouk - vrabec - bakterie
2) jetel - jestřáb - čmelák - myš
3) žito - sýkorka - kočka - bakterie
4) komár - vrabec - jestřáb - červi
A9. Počátečním zdrojem energie v biocenóze je energie
1) organické sloučeniny
2) anorganické sloučeniny
4) chemosyntéza
1) zajíci 3) drozd polní
2) včely 4) vlci
A11. V jednom ekosystému můžete najít dub a
1) gopher 3) skřivan
2) divočák 4) modrá chrpa
A12. Energetické sítě jsou:
1) vztahy mezi rodiči a potomky
2) rodinné (genetické) vazby
3) metabolismus v buňkách těla
4) způsoby přenosu látek a energie v ekosystému
A13. Ekologická pyramida čísel odráží:
1) poměr biomasy na každé trofické úrovni
2) poměr hmotností jednotlivého organismu na různých trofických úrovních
3) struktura potravního řetězce
4) rozmanitost druhů na různých trofických úrovních
A14. Podíl energie přenesený na další trofickou úroveň je přibližně:
1) 10% 2) 30% 3) 50% 4) 100%
Část B
V 1. Vyberte příklady (pravý sloupec) pro každou formu interakce mezi populacemi různých druhů (levý sloupec).
Část C
C1. Jak vysvětlit, že určitou biogeocenózu obývají určitá zvířata?
Diverzita ekosystémů (biogeocenózy). Seberozvoj a změna ekosystémů. Identifikace důvodů stability a změny ekosystémů. Etapy vývoje ekosystému. Posloupnost. Změny ekosystémů pod vlivem lidské činnosti. Agroekosystémy, hlavní rozdíly od přírodních ekosystémů
Biogeocenóza je poměrně stabilní v čase a je schopna autoregulace a sebevývoje v případě jednosměrných změn biotopu. Změna biocenóz se nazývá posloupnost . Sukcese se projevuje výskytem a mizením druhů v určitém prostředí. Příkladem sukcese je zarůstání jezera, změna jeho druhové skladby. Nahrazení druhové skladby ekologického společenstva je jedním z podstatných znaků sukcese. Jednoduchá společenstva mohou být v průběhu sukcese nahrazena společenstvy se složitější stavbou a různorodým druhovým složením.
Agroekosystémy, hlavní rozdíly od přírodních ekosystémů. Umělé biocenózy vytvořené lidmi zabývajícími se zemědělstvím se nazývají agrocenózy . Zahrnují stejné složky prostředí jako přírodní biogeocenózy, mají vysokou produktivitu, ale nemají schopnost samoregulace a stability, protože závisí na lidské pozornosti vůči nim. V agrocenóze (například žitné pole) se tvoří stejné potravní řetězce jako v přirozeném ekosystému: producenti (žito a plevel), konzumenti (hmyz, ptáci, hraboši, lišky) a rozkladači (bakterie, houby). Člověk je nezbytným článkem v tomto potravinovém řetězci. Agrocenózy kromě sluneční energie dostávají další energii, kterou člověk vynaložil na výrobu hnojiv, chemikálií proti plevelům, škůdcům a chorobám, na zavlažování či odvodňování půdy atd. Bez takového dodatečného výdeje energie je dlouhodobá existence agrocenóz prakticky nemožná. V agrocenózách působí především umělá selekce, řízená člověkem především k maximalizaci výnosu zemědělských plodin. V agroekosystémech se prudce snižuje druhová diverzita živých organismů. Na polích se obvykle pěstuje jeden nebo více druhů (odrůd) rostlin, což vede k výraznému vyčerpání druhové skladby živočichů, hub a bakterií. Agrocenózy tak mají ve srovnání s přírodními biogeocenózami omezenou druhovou skladbu rostlin a živočichů, nejsou schopny sebeobnovy a samoregulace, hrozí jim smrt v důsledku hromadného rozmnožování škůdců či patogenů a k jejich udržení vyžadují neúnavnou lidskou činnost.
PŘÍKLADY ÚKOLŮ
Část A
A1. Nejrychlejší cesta k posloupnosti biogeocenózy může vést
1) šíření infekcí v něm
2) zvýšené množství srážek
3) šíření infekčních nemocí
4) lidská ekonomická činnost
A2. Obvykle se první usadí na skalách
1) houby 3) bylinky
2) lišejníky 4) keře
A3. Plankton je společenství organismů:
1) sedící
2) vznášení se ve vodním sloupci
3) přisedlé dno
4) rychle plovoucí
A4. Nalézt špatně tvrzení.
Podmínka pro dlouhodobou existenci ekosystému:
1) schopnost organismů rozmnožovat se
2) příliv energie zvenčí
3) přítomnost více než jednoho druhu
4) neustálá regulace počtu druhů člověkem
A5. Vlastnost ekosystému, která má být zachována pod vnějšími vlivy, se nazývá:
1) sebereprodukce
2) samoregulace
3) odolný
4) integrita
A6. Stabilita ekosystému se zvýší, pokud:
2) počet druhů rozkladačů klesá
3) přibývá druhů rostlin, živočichů, hub a bakterií
4) všechny rostliny zmizí
A7. Nejudržitelnější ekosystém:
1) pšeničné pole
2) sad
4) kulturní pastvina
A8. Hlavní důvod nestability ekosystémů:
1) nerovnováha oběhu látek
2) seberozvoj ekosystémů
3) stálé složení komunity
4) fluktuace populace
A9. Upozorněte na nesprávné tvrzení. Změnu druhové skladby stromů v lesním ekosystému určuje:
1) změny prostředí způsobené členy komunity
2) měnící se klimatické podmínky
3) vývoj členů komunity
4) sezónní změny v přírodě
A10. Během dlouhého vývoje a změn ekosystému se počet druhů živých organismů v něm zahrnutých,
1) postupně klesá
2) postupně roste
3) zůstává stejný
4) děje se to různými způsoby
A11. Najděte špatné tvrzení. Ve vyspělém ekosystému
1) populace druhů se dobře množí a nejsou nahrazovány jinými druhy
2) druhové složení společenstva se stále mění
3) komunita je dobře přizpůsobena prostředí
4) komunita má schopnost seberegulace
A12. Účelně vytvořené lidské společenství se nazývá:
1) biocenóza
2) biogeocenóza
3) agrocenóza
4) biosféra
A13. Upozorněte na nesprávné tvrzení. Agrocenóza zanechaná člověkem umírá, protože.
1) konkurence mezi pěstovanými rostlinami zesílí
2) pěstované rostliny jsou vytlačeny plevelem
3) nemůže existovat bez hnojiv a péče
4) neobstojí v konkurenci s přírodními biocenózami
A14. Najděte špatné tvrzení. Znaky charakterizující agrocenózy
1) větší rozmanitost druhů, složitější síť vztahů
2) získávání další energie spolu se solární energií
3) neschopnost dlouhodobé samostatné existence
4) oslabení autoregulačních procesů
Část B
V 1. Vyberte příznaky agrocenózy
1) nepodporují jejich existenci
2) sestávají z malého počtu druhů
3) zvýšit úrodnost půdy
4) Získejte extra energii
5) samoregulační systémy
6) neexistuje přirozený výběr
V 2. Najděte soulad mezi přírodními a umělými ekosystémy a jejich vlastnostmi.
VZ. Najděte správný sled událostí, když vegetace kolonizuje skály:
1) keře
2) šupinovité lišejníky
3) mechy a keřovité lišejníky
4) bylinné rostliny
Část C
C1. Jak ovlivní náhrada sobolí kunou biocenózu lesa?
