Билет № 10. Понятие о природных ресурсах.

Под природными ресурсами понимают компоненты окружающей природной среды, используемые в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. В более узкой трактовке — это тела и силы природы, которые в процессе производства извлекают из нее (например, полезные ископаемые, гидроресурсы). Классификаций природных ресурсов существует довольно много, но наиболее важны три из них. Во-первых, это классификация природных ресурсов по природному источнику их происхождения, или генезису, в соответствии с которой их подразделяют на ресурсы литосферы (минеральные, земельные, почвенные), гидросферы (воды суши и Мирового океана, энергия рек, приливов и отливов), атмосферы (климатические, ветровые), биосферы (растительного и животного мира). Во-вторых, это классификация природных ресурсов по их возможному использованию в хозяйственной деятельности человека. В данном случае речь идет о ресурсах для промышленного производства (минеральные, водные, лесные и др.), для сельскохозяйственного производства (агроклиматические, земельные, почвенные, водные и др.), для транспорта, для рекреации и туризма и т. д. Их можно рассматривать и более дробно — например, как ресурсы для топливно-энергетической промышленности, для металлургии, химической, лесной, текстильной промышленности, для строительства. В-третьих, это классификация природных ресурсов по степени их исчерпаемости. В данном случае они подразделяются на две большие группы — исчерпаемых и неисчерпаемых ресурсов. В группе исчерпаемых ресурсов в свою очередь выделяют невоз- обновляемые ресурсы, хозяйственная эксплуатация которых в конечном счете может привести к их истощению и даже исчерпанию, и возобновляемые ресурсы, находящиеся в пределах биосферного круговорота веществ и способные к самовосстановлению.

Билет №11.Виды природных и антропогенных экосистем

Экосистемы очень разнообразны. Их состав зависит от многих факторов, в первую очередь от климата, геологических условий и влияния человека.

Экосистемы могут быть естественными или созданными человеком – антропогенными (от греческих слов антропос – человек и генезис – происхождение).

Естественные (природные) экосистемы формируются под влиянием природных факторов, хотя человек может оказывать влияние на них. В лесу человек заготавливает древесину и охотится, на степном пастбище пасет скот, в водоемах ловит рыбу. Он может загрязнять атмосферу, почву, воду. Однако влияние человека в этих экосистемах меньше, чем влияние природных факторов. (лес, болото, поле)

Антропогенные (агроэкосистемы-сх, урбоэосистемы-города,техногенные) (искусственные) экосистемы создаются человеком в процессе хозяйственной деятельности. Их примеры: сельскохозяйственные ландшафты с посевами и стадами скота, города, лесопосадки, морские “огороды” из водорослей ламинарии и “фермы” устриц или морского гребешка. В состав антропогенных экосистем могут входить сохранившиеся более мелкие естественные экосистемы (лес или озеро на территории сельскохозяйственной экосистемы, лесопарк в городе).

Существуют экосистемы, переходные между естественными и искусственными, например, экосистема естественных полупустынных пастбищ Калмыкии со стадами сельскохозяйственных животных.

И естественные, и антропогенные экосистемы различаются по источнику энергии, который обеспечивает их жизнедеятельность.

1) Природные экосистемы существуют только за счет солнечной энергии, чистая и избыточная

2) Избавление от отходов происходит в рамках круговорота веществ

3) Чем дальше в цепи питания стоит организм от продуцента, тем меньше масса

4) Чем выше видовое разнообразие тем выше устойчивость экосистемы

Билет №12.Принципы функционирования экосистем.

Получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.

Этот принцип гармонирует с законом сохранения массы. Поскольку атомы не возникают, не исчезают и не превращаются один в другой, они могут использоваться бесконечно в самых различных соединениях и запас их практически неограничен. Именно это и происходит в природных экосистемах.
Очень важно подчеркнуть, однако, что биологический круговорот не совершается исключительно за счет вещества, поскольку он - результат деятельности организмов, для обеспечения жизнедеятельности которых требуются постоянные энергетические затраты, поставляемые Солнцем. Энергия солнечных лучей, поглощаемая зелеными растениями, в отличие от химических элементов, не может использоваться организмами бесконечно. Данное заключение вытекает из второго закона термодинамики: энергия при превращении из одной формы в другую, то есть при совершении работы, частично переходит в тепловую форму и рассеивается в окружающей среде.
Следовательно, каждый цикл круговорота, зависящий от активности организмов и сопровождаемый потерями энергии из них, требует все новых поступлений энергии.
Итак, существование экосистем любого ранга и вообще жизни на Земле обусловлено постоянным круговоротом веществ, который, в свою очередь, поддерживается постоянным притоком солнечной энергии. В этом состоит второй основной принцип функционирования экосистем:

Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

2) Избавление от отходов происходит в рамках круговорота веществ

3) Чем дальше в цепи питания стоит организм от продуцента, тем меньше масса

4) Чем выше видовое разнообразие, тем выше устойчивость экосистемы

Принципы функционирования очень гибкие, тк в экосистемах происходят различные процессы

Сукцессия – (сезонная и аутогенная) которые приводят к смене одних экосистем на другие

Продуктивность новых экосистем всегда выше старых.

Во всех антропогенных системах происходят нарушения этих принципов, в техногенных наиболее сильные нарушения, в агроэкосистемах наименьшие нарушения.

Билет №13. Стресс-факторы действующие на организм.

Стресс-факторы – это внешнее воздействие нарушающие гомеостаз

Определяют активность каталаза (фермент (КФ ), который катализирует разложение образующегося в процессе биологического окисления пероксид водорода на воду и молекулярный кислород (2H2O2 → 2H2O + O2) – газометрический метод

Протеаза - ферменты из класса гидролаз, которые расщепляют пептидную связь между аминокислотами в белках. Чем меньше протелазы тем сильнее ингибирующее воздействие

- загрязнение окружающей среды

- курение и алкоголь

- излишнее пребывание на солнце

- нагрузки на работе

- эмоциональные проблемы

- боль после тяжелой утраты

- депрессия

- недостаточность питания

- нарушение гормонального равновесия

Билет №14. Предел устойчивости в экосистемах

Состояние гомеостаза свойственно экосистемам так же, как и входящим в их состав популяциям и каждому живому организму.

Гомеостаз – это свойство систем сохранять относительную динамическую устойчивость параметров состава и функций. Основой данной способности выступает умение биосистем противостоять возмущениям со стороны внешней среды за счет автономности и стабильности их внутренней организации.

В естественной экосистеме постоянно поддерживается равновесие, исключающее необратимое уничтожение тех или иных компонентов трофической цепи. Любая система гомеостатична, причем системы тем стабильнее во времени и пространстве, чем они сложнее.

Человек, вмешиваясь в процессы, происходящие в экосистемах, влияя на них в целом и на отдельные звенья, создавая антропогенные помехи. Пытаясь заменить естественные механизмы саморегуляции искусственными, человек все сильнее нарушает природную среду.

Устойчивость – способность экосистем противостоять внешним воздействиям.

Выделяют упругую устойчивость – способность быстро возвращаться в состояние равновесия после оказанного воздействия; и резистентную– способность сопротивляться воздействию. Устойчивость должна учитываться при антропогенном воздействии на экосистему.

Чем выше видовое разнообразие экосистемы – тем больше вариантов развития, «степеней свободы», тем выше её устойчивость.

Билет №15. Роль солнечной энергии в биосфере

Жизнь биосферы зависит от тех процессов, которые происходят на солнце.

Из всех солнечной энергии попадающей на планету, только 1% тратится на энергию химических связей.

6СО2+6Н2О=С6Н12О6+6О2

При прохождении солнечной энергии по пищевой цепи к редуцентам теряется ¾ энергии

Запасы аккумулированной солнечной энергии , которая не растерялась является

:

- в виде образований и накопления гумуса и торфа

- в процессе катоклизмов ( нефть уголь газ – основные энергоресурсы)

Билет №16. Роль круговорота биогенных элементов в биосфере.

Биогенный круговорот элементов – один из принципов существования биосферы и экосистем. Элементы поперменно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Наиболее значимыми для функционирования биосферы являются круговороты основных элементов, входящих в состав живого вещества: углерода, кислорода, азота, фосфора и серы, поскольку они являются компонентами для построения основных молекул живого вещества – углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот. Эти круговороты создаются живым веществом и одновременно поддерживают жизнедеятельность самих живых организмов.

С – 1/5 часть элементного состава живых организмов

N – содержится в аминокислота, белках, нуклеиновых кислотах, витаминах. (в 20 раз меньше углерода)

Р – в нуклеиновых кислотах, макроэргических связях АТФ, витаминах

S - белки(метиланин, цистин)

Билет №17. Биогенный цикл углерода, его антропогенное нарушение и индикация нарушения цикла.

Углерод в биосфере часто представлен наиболее подвижной формой – углекислым газом. Источником первичной углекислоты биосферы является вулканическая деятельность. Миграция углекислого газа в биосфере Земли протекает двумя путями. Первый путь заключается в поглощении его в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении их в литосфере в виде торфа и угля, горных сланцев, рассеянной органики, осадочных горных пород. Так, в далёкие геологические эпохи сотни миллионов лет назад значительная часть фотосинтезируемого органического вещества не использовалась ни консументами, ни редуцентами, а накапливалась и постепенно погребалась под различными минеральными осадками. Находясь в породах миллионы лет, этот детрит под действием высоких температур и давления превращается в нефть, природный газ и уголь, во что именно – зависело от исходного материала, продолжительности и условий пребывания в породах. Теперь мы в огромных количествах добываем это ископаемое топливо для обеспечения потребностей в энергии, а сжигая его, в определенном смысле завершаем круговорот углерода.

По второму пути миграция углерода осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоёмах, где СО2 переходит в Н2СО3, НСО31-, СО32-. Затем с помощью растворённого в воде кальция (реже магния) происходит осаждение карбонатов СаСО3 биогенным и абиогенным путями. Возникают мощные толщи известняков. Наряду с этим большим круговоротом углерода существует ещё ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане.

В пределах суши, где имеется растительность, углекислый газ атмосферы поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду. С гибелью растений и животных на поверхности происходит окисление органических веществ с образованием СО2. Особое место в современном круговороте веществ занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания углекислого газа в атмосфере, связанное с ростом промышленного производства и транспорта.