Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru

Презентация по биологии на тему; Влияние изменения климата на живую природу; скачать бесплатно

Презентация по биологии на тему «Влияние изменения климата на живую природу» скачать бесплатно

Текст слайда: Реферат по биологии на тему: Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия №3 г. Южно- Сахалинска Выполнила ученица 9 класса: Немцова Кристина Учитель: Скоморохова Елена Михайловна 2008 год

Текст слайда: 1.Введение…………………………………………………………………3 2. Онтологические основания проблемы глобального климата…..5 3.Причины…………………………………………………………………13 3.1Факты…………………………………………………………………. 13 3.2 Солнечно-земные связи…………………………………………….15 3.3 Природа воздействия Солнечной погоды на биообъекты…….15 4. Проблемы климата Земли……………………………………………18 5. Будущие Земли…………………………………………………………25 6.Заключение………………………………………………………………27 7.Библиография………………………………………………………. 29

Текст слайда: В 2006 году я первый раз пришла в эко-лагерь и заинтересовалась экологией и её проблемами. Эта одна из немногих глобальных проблем в современном мире. Поэтому я выбрала эту тему. Климат — средняя динамика тропосферных явлений определенной местности в течение года, основными показателями которых являются: солнечная радиация, циркуляция воздушных масс, температура воздуха, осадки, влажность воздуха. Среди проблем общечеловеческого масштаба, от решения которых зависят дальнейшие перспективы развития цивилизации, важное место занимают глобальные экологические проблемы (особое место среди которых занимает проблема изменения глобального климата), выступающие в форме поиска оптимальной альтернативы во взаимоотношении общества и природы в условиях научно-технической революции.

Текст слайда: Основная цель настоящей работы состоит в раскрытии причин противоречий между развитием цивилизации и биосферой, проявляющихся в изменении глобального климата, выявлении предпосылок и условий их разрешения. Задачи: Познакомиться и найти разные точки зрения о влияния климата на биосферу. Узнать какие причины влияют на климат его причины. Узнать как солнечная радиация влияет на биосферу. Основная причина такого положения заключается в противоречии между глобальным характером проявления данных проблем и частными подходами к их решению. Вот почему одной из главных задач, стоящих перед общественными науками и философией, является формирование нового глобального мышления на основе современных представлений о законах общественного развития и гармоничном отношении общества и природы. В ХХ веке человеческая цивилизация столкнулась с опасностью антропогенного изменения климата Земли, изменения неуправляемого, труднопрогнозируемого. Его масштабы и последствия служат предметом острых дискуссий, тем более неясна стратегия человечества в области контроля над климатом.

Текст слайда: Климат принято определять как среднюю динамику температуры и количества осадков определенной местности в течение года. Климат — это та часть природы, которую человек ощущает непосредственно, с которой связано его ощущение комфорта или дискомфорта. К примеру, засухи уничтожают урожай в эпоху научно-технической революции практически столь же эффективно, что и в древнем Египте. Климат является фактором, от которого прямо зависит физическое существование человека: изменения климата влияют на его безопасность непосредственно, без какой-либо отсрочки и действуют очень быстро (к примеру, от перегрева человек умирает в течение нескольких часов). Наличие в атмосфере газов, молекулы которых состоят из трех и более атомов (такие газы называются парниковыми) приводят к образованию парникового эффекта: прозрачные для солнечной коротковолновой радиации, они задерживают тепловое излучение земной поверхности, нагретой Солнцем. Явление парникового эффекта .

Текст слайда: Ураганы и наводнения Планета Земля имеет весьма неоднородную поверхность, вследствие чего неодинаково отражает солнечные лучи и нагревается Солнцем. Это приводит к неоднородности температур воздуха, а значит, и атмосферного давления, что и обусловливает перемещения воздуха из области более низких температур (и более высокого давления) в область более высоких температур (и более низкого давления). Увеличение перепадов температур вызовет и усиление ветров, которые в некоторых местностях в силу рельефа и направлений течения рек будут вызывать наводнения. Уровень моря может подняться в силу двух причин: термического расширения воды и таяния материковых льдов.

Текст слайда: Факт 4.Изменение углеродного баланса и роль лесов в России, Прогноз на будущее

Текст слайда: Не исключено, что когда-нибудь на Земле воцарится вечная зима. Солнце тоже в свой срок остынет, а потом и вся наша галактика, но произойдет это через миллионы или даже миллиарды лет. Согласно наблюдениям, за весь ХХ в. потепление климата составило менее одного градуса, и столбик термометра продолжает неуклонно расти даже с большей скоростью в конце ХХ — начале ХХI в. Определенные перемены очевидны и неизбежны. . Тем не менее, существует вероятность других, гораздо менее заметных изменений. В ближайшие сто лет ни катастрофического таяния ледников, ни всемирного потопа не предвидится

Текст слайда: Циклоны Изменение траекторий циклонов связано с неравномерностью изменений приземной температуры, влияющей на отклонения траекторий циклонов к полюсам. Отклонение маршрутов циклонов к югу грозит, прежде всего, увеличением количества экстремальных ливней и наводнений. Увеличилась интенсивность циклонов, а также скорость их движения. Воздушные массы перемещаются в атмосфере за счет перепада температур и давления в различных регионах земного шара: воздух движется из теплых областей в холодные, т.е. в сторону наименьшего давления. Однако вследствие вращения Земли и сопутствующих процессов направление движения воздушных масс меняется, оно практически соответствует линии, разделяющей теплые и холодные пояса.

Текст слайда: Солнечно-земные связи С тех пор, как А.Л.Чижевский возродил интерес к проблеме влияния Солнца на биосферу, появилось большое количество работ, подтверждающих два основных его тезиса: 1.глобальные изменения “солнечной погоды” вызывают глобальные изменения в биосфере А.Л.Чижевский Природа воздействия Солнечной погоды на биообъекты Воздействие Солнца на биосферу имеет электромагнитную природу, поскольку электромагнитное поле способно проникать в ткани и влиять на течение физико-химических процессов в живом организме. Потепления не будет мягким и плавным повышением средней температуры. Оно выразится в неустойчивой погоде с большим числом аномальных явлений (жары, засух, сильных осадков и снегопадов, наводнений и т. п.). Большое таяние ледников уже началось. 2.небольшие всплески солнечной активности приводят к мелкомасштабным отклонениям от нормального функционирования биообъектов (кратковременное увеличение случаев заболеваний, аварий, изменений на уровне клетки

Текст слайда: Потепление климата – угроза инфекционных и паразитарных заболеваний. Одно из важных последствий глобального потепления – изменение эпидемиологической обстановки. Так же происходит мутация биоты. Важно понять суть опасных процессов, но ещё лучше – устранить саму причину климатических изменений. - кишечные инфекционные и паразитарные заболевания. Вода – необходимая чрезвычайно уязвимая часть среды обитания человека и животных. Потепление прямо влияет на эпидемиологическую безопасность водных ресурсов: деградация вечной мерзлоты, рост числа наводнений и плохое состояние водопроводных и канализационных сооружений при наличии возбудителей, устойчивых к традиционным средствам обеззараживания.

Текст слайда: «Белые медведи, в прямом и переносном смысле, ходят по тонкому льду. Снизив сейчас выбросы углекислого газа, мы сможем обезопасить и их будущее, и будущее тысяч других видов животных во всем мире». К концу столетия белые медведи и другие полярные животные могут исчезнуть как вид. Вряд ли они смогут выжить при почти полной потере летнего ледяного покрова. Это может произойти еще до конца этого века. Некоторые виды промысловых рыб также могут исчезнуть. Потепление климата вызовет появление новых болезней у человека и животных. Теплый климат станет причиной более частых лесных пожаров, сильных ураганов и штормов, угрожающих прибрежным северным странам. Из-за таяния ледников, морского льда и снегов тундры уровень морского океана будет повышаться. К концу столетия он может подняться почти на целый метр. И 15% этой воды составят арктические льды.

Текст слайда: Холодно или жарко. Вероятнее всего, в ближайшие десятилетия климат Европы постепенно будет утрачивать свой континентальный характер, то есть лето в Восточной и Центральной Европе станет более холодным, зима, наоборот, более мягкой и влажной. Причиной тому — смещение траекторий циклонов. Они будут приносить пасмурную погоду и осадки, причем довольно сильные. (Чем теплее вода, тем больше ее объем.) По мере нагревания уровень воды в Мировом океане немного поднимается, что может привести к затоплению низменных территорий. В ближайшие сто лет ни катастрофического таяния ледников, ни всемирного потопа не ожидается. В связи с этим увеличится опасность наводнений, в частности, в Центральной и Восточной Европе. Количество воды в Мировом океане понемногу увеличивается, но не столько из-за таяния ледников, сколько вследствие ее нагревания.

Текст слайда: В других районах земного шара, в частности, в западных районах Северной Америки, изменения климата будут определяться изменением повторяемости и интенсивности Эль-Ниньо — феномена, в значительной степени влияющего на циркуляцию в средних широтах Тихого океана. Он же, посредством сложных связей, может оказывать влияние на тропики Азии и африканского континента.

Текст слайда: Рассмотрены три круга философских проблем, которые требуют анализа в связи с современной климатической проблемой: Онтологический (он связан с осознанием противоречия между человеком и природой и рассмотрением философских принципов, на основании которых это противоречие могло бы преодолеваться, не отражаясь гибельно на судьбе человеческого рода и биосферы) гносеологический (затрагивает вопросы познания воздействия человека на глобальный климат) этико-эстетический (касается необходимости нравственной и эстетической переоценки отношения к природной среде каждого человека и всего общества в, эстетики природы, рассмотрения свободы и ответственности человека по отношению к природной среде). Необходим комплексный подход к проблеме, слияние различных отраслей (биофизики, астрофизики, физики и др.). Мне близки гносеологический и онтологический точки зрения. Потому что в них я вижу более точный смысл, объективность понятий. Эти точки зрения больше всех приближены к моим взглядам и мыслям о взаимодействии и взаимопонимания природы и человека.

Презентация факторы влияющие на живой организм. Презентация на тему "абиотические факторы среды и их влияние на живые организмы"

Экологические факторы 1. Абиотические (факторы неживой природы) – температура, свет, влажность, концентрация солей, давление, осадки, рельеф и т.д. 1. Абиотические (факторы неживой природы) – температура, свет, влажность, концентрация солей, давление, осадки, рельеф и т.д. 2. Биотические (факторы живой природы) – внутривидовое и межвидовое взаимодействие организмов 2. Биотические (факторы живой природы) – внутривидовое и межвидовое взаимодействие организмов 3. Антропогенные (факторы влияния человека) – прямое воздействие человека на организмы и воздействие на среду их обитания 3. Антропогенные (факторы влияния человека) – прямое воздействие человека на организмы и воздействие на среду их обитания

Абиотические факторы (неживой природы) 1.температура 1.температура 2.свет 2.свет 3.влажность 3.влажность 4.концентрация солей 4.концентрация солей 5.давление 5.давление 6.осадки 6.осадки 7.рельеф 7.рельеф 8.движение воздушных масс 8.движение воздушных масс

Температура Различают животные организмы: Различают животные организмы: 1. с постоянной температурой тела (теплокровные) 1. с постоянной температурой тела (теплокровные) 2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные). 2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Свет видимые лучи инфракрасные ультрафиолетовое излучение (основной основной источник длина волны 0,3 мкм, источник света тепловой энергии, 10 % лучистой энергии, на Земле), 45 % лучистой энергии в небольших количествах длина волны 0,4 – 0,75 мкм, необходим (витамин Д) 45 % от общего количества лучистой энергии на Земле (фотосинтез)

Растения по отношению к свету 1. светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи. 1. светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи. 2. тенелюбивые – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц. 2. тенелюбивые – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц. 3. теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения. 3. теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения.

Группы растений по отношению к воде 1. водные растения 2. околоводные растения (наземно-водные) 3. наземные растения 4. растения сухих и очень сухих мест - обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху 5. суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тела

Приспособленности организмов к колебаниям температуры, влажности и света: Приспособленности организмов к колебаниям температуры, влажности и света: 1. теплокровность животных – поддержание организмом постоянной температуры 1. теплокровность животных – поддержание организмом постоянной температуры 2. зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время 2. зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время 3. анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны и отсутствуют все видимые признаки жизни 3. анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны и отсутствуют все видимые признаки жизни 4. морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры 4. морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры 5. состояние покоя – приспособленность многолетних растений, для которых характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности 5. состояние покоя – приспособленность многолетних растений, для которых характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности 6. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь. 6. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.

Задание 1 Из перечисленных животных назовите хладнокровных (т.е. с непостоянной температурой тела). Из перечисленных животных назовите хладнокровных (т.е. с непостоянной температурой тела). Крокодил, кобра, ящерица, черепаха, сазан, мышь, кошка, степная пустельга. Крокодил, кобра, ящерица, черепаха, сазан, мышь, кошка, степная пустельга.

Задание 2 Из перечисленных животных назовите теплокровных (т.е. с постоянной температурой тела). Из перечисленных животных назовите теплокровных (т.е. с постоянной температурой тела). Крокодил, кобра, ящерица, черепаха, сазан, мышь, кошка, степная пустельга, белый медведь. Крокодил, кобра, ящерица, черепаха, сазан, мышь, кошка, степная пустельга, белый медведь.

Задание 3 Выберите из предложенных растений те, которые являются светолюбивыми, тенелюбивыми и теневыносливыми. Выберите из предложенных растений те, которые являются светолюбивыми, тенелюбивыми и теневыносливыми. Ромашка, ель, одуванчик лекарственный, василек, шалфей луговой, ковыль степной, папоротник орляк. Ромашка, ель, одуванчик лекарственный, василек, шалфей луговой, ковыль степной, папоротник орляк.

Задание 4 Выберите животных, ведущих дневной, ночной и сумеречный образ жизни. Выберите животных, ведущих дневной, ночной и сумеречный образ жизни. Сова, ящерица, леопард, окапи, белый медведь, летучая мышь, бабочка. Сова, ящерица, леопард, окапи, белый медведь, летучая мышь, бабочка.

Задание 5 Выберите растения, относящиеся к разным группам по отношению к воде. Выберите растения, относящиеся к разным группам по отношению к воде. Одуванчик лекарственный, лютик едкий, росянка, василек, кактус, кувшинка, толстянка Одуванчик лекарственный, лютик едкий, росянка, василек, кактус, кувшинка, толстянка

Задание 6 Выберите животных, относящихся к разным группам по отношению к воде. Выберите животных, относящихся к разным группам по отношению к воде. Варан, тюлень, верблюд, пингвины, жирафы, водосвинка, белка, рыба- клоун, бобр. Варан, тюлень, верблюд, пингвины, жирафы, водосвинка, белка, рыба- клоун, бобр.

Среда обитания - это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Живые организмы освоили 4 основные среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и среду самих живых организмов. Приспособление организмов к среде носит название адаптации. Способность к адаптациям - одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов.

Экологические факторы Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы Абиотические факторы - температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности - это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы Биотические факторы - это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов - растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир - составная часть среды каждого живого существа.

Антропогенные факторы Антропогенные факторы - это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Изменения факторов среды Изменения факторов среды во времени могут быть: 1)регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток или сезоном года, или ритмом приливов и отливов в океане; 2)нерегулярными, без четкой периодичности, например без изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера - бури, ливни, обвалы и т.п.; 3)направленными на протяжении известных, иногда длительных отрезков времени, например, при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т.п.

Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т.е. могут влиять как: -раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; -ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; -модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов; -сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Общие закономерности Закон оптимума: каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Результат действия переменного фактора зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды. Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической валентности

Закон минимума Ю.Либиха (1873): а) выносливость организма определяется слабым звеном в цепи его экологических потребностей; б) все условия среды, необходимые для поддержания жизни, имеют равную роль (закон равнозначности всех условий жизни), любой фактор может ограничивать возможности существования организма.

Общие закономерности Закон ограничивающих факторов, или закон Ф. Блехмана (1909): факторы среды, имеющие в конкретных условиях максимальное значение, особенно затрудняют (ограничивают) возможности существования вида в данных условиях. Закон толерантности В.Шелфорда (1913): ограничивающим фактором жизни организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости организма к этому фактору.

Общие закономерности Неоднозначность действия фактора на разные функции. Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений - компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

Общие закономерности Правило лимитирующих факторов: фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек),отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Например, если в почве имеются в достатке все, кроме одного, необходимые для растения химические элементы, то рост и развитие растения будут обусловливаться тем из них, который находится в недостатке. Все другие элементы при этом не проявляют своего действия. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов (популяций), их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ. Поэтому крайне важно своевременно выявлять факторы минимального и избыточного значения, исключать возможности их проявления (например, для растений - сбалансированным внесением удобрений).

Общие закономерности Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания растений и т.п.).

Общие закономерности Закон максимизации энергии, или закон Одумов: выживание одной системы в соперничестве с другими определяется наилучшей организацией поступления в нее энергии и использования ее максимального количества наиболее эффективным способом.Этот закон справедлив и в отношении информации. Таким образом, наилучшими шансами на самосохранение обладает система, которая в наибольшей степени способствует поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации. Любая природная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное развитие невозможно.

Общие закономерности Правило лимитирующих факторов: фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек),отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Например, если в почве имеются в достатке все, кроме одного, необходимые для растения химические элементы, то рост и развитие растения будут обусловливаться тем из них, который находится в недостатке. Все другие элементы при этом не проявляют своего действия. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов (популяций), их ареалы. От них зависит продуктивность организмов и сообществ. Поэтому крайне важно своевременно выявлять факторы минимального и избыточного значения, исключать возможности их проявления (например, для растений - сбалансированным внесением удобрений).

Следствия правила лимитирующих факторов а) абсолютно безотходное производство невозможно, поэтому важно создавать малоотходные производства с малой ресурсоемкостью как на входе, так и на выходе (экономность и незначительные выбросы). Идеальным на сегодняшний день являются создание циклического производства (отходы одного производства служат сырьем для другого и т.д.) и организация разумного захоронения неизбежных остатков, нейтрализация неустраняемых энергетических отходов;

Следствия правила лимитирующих факторов б) любая развитая биотическая система, используя и видоизменяя среду жизни, представляет потенциальную угрозу менее организованным системам. Поэтому в биосфере невозможно повторное зарождение жизни - она будет уничтожена существующими организмами. Следовательно, воздействуя на среду обитания, человек должен нейтрализовать эти воздействия, поскольку они могут оказаться разрушительными для природы и самого человека.

Общие закономерности Закон ограниченности природных ресурсов. Правило одного процента. Поскольку планета Земля представляет собой естественное ограниченное целое, то на ней не могут существовать бесконечные части, поэтому все природные ресурсы Земли являются конечными. К неисчерпаемым ресурсам можно отнести энергетические, полагая, что энергия Солнца дает практически вечный источник получения полезной энергии. Ошибка здесь заключается в том, что при таких рассуждениях не учитываются ограничения, накладываемые самой энергетикой биосферы. Согласно правилу одного процента изменение энергетики природной системы в пределах 1 % выводит ее из равновесного состояния. Все крупномасштабные явления на поверхности Земли (мощные циклоны, извержения вулканов, процесс глобального фотосинтеза) имеют суммарную энергию, не превышающую 1 % от энергии солнечного излучения, падающего на поверхность Земли. Искусственное же привнесение энергии в биосферу в наше время достигло значений, близких к предельным (отличающихся от них не более чем на один математический порядок - в 10 раз).

Световой режим Солнечная радиация. Всем живым организмам для осуществления процессов жизнедеятельности необходима энергия, поступающая извне. Основным источником ее является солнечная радиация, на которую приходится около 99,9 % в общем балансе энергии Земли. Если принять солнечную энергию, достигающую Земли, за 100%, то примерно 19% ее поглощается при прохождении через атмосферу, 33 % отражается обратно в космическое пространство и 47% достигает земной поверхности в виде прямой и рассеянной радиации. Прямая солнечная радиация - это континуум электромагнитного излучения с длинами волн от 0,1 до нм. На ультрафиолетовую часть спектра приходится от 1 до 5 %, на видимую - от 16 до 45 % и на инфракрасную - от 49 до 84 % потока радиации, падающего на Землю. Распределение энергии по спектру существенно зависит от массы атмосферы и меняется при различных высотах Солнца. Количество рассеянной радиации (отраженные лучи) возрастает с уменьшением высоты стояния Солнца и увеличением мутности атмосферы. Спектральный состав радиации безоблачного неба характеризуется максимумом энергии в нм.

Световой режим Действие разных участков спектра солнечного излучения на живые организмы. Среди ультрафиолетовых лучей (УФЛ) до поверхности Земли доходят только длинноволновые (нм), а коротковолновые, губительные для всего живого, практически полностью поглощаются на высоте около км озоновым экраном - тонким слоем атмосферы, содержащим молекулы О 3. Длинноволновые УФЛ, обладающие большой энергией фотонов, имеют высокую химическую активность. Большие дозы их вредны для организмов, а небольшие необходимы многим видам. В диапазоне нм УФЛ оказывают мощное бактерицидное действие и вызывают у животных образование из стеролов антирахитичного витамина D; при длине волны нм - у человека загар, который является защитной реакцией кожи. Инфракрасные лучи с длиной волны более 750 нм оказывают тепловое действие.

Световой режим Видимая радиация несет приблизительно 50% суммарной энергии. С областью видимой радиации, воспринимаемой человеческим глазом, почти совпадает физиологическая радиация (ФР) (длина волны нм), в пределах которой выделяют область фотосинтетически активной радиации ФАР (нм). Область ФР можно условно разделить на ряд зон: ультрафиолетовую (менее 400 нм), сине-фиолетовую (нм), желто-зеленую (нм), оранжево-красную (нм) и дальнюю красную (более 700 нм).

Температурные условия Температура отражает среднюю кинетическую скорость атомов и молекул в какой-либо системе. От температуры окружающейсреды зависит температура организмов и, следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. Поэтому границы существования жизни - это температуры, при которых возможно нормальное строение и функционирование белков, в среднем от 0 до +50 °С. Однако целый ряд организмов обладает специализированными ферментными системами и приспособлен к активному существованию при температуре тела, выходящей за указанные пределы.

Влажность Протекание всех биохимических процессов в клетках и нормальное функционирование организма в целом возможны только при достаточном обеспечении его водой - необходимым условием жизни. Дефицит влаги - одна из наиболее существенных особенностей наземно- воздушной среды жизни. Вся эволюция наземных организмов шла под знаком приспособления к добыванию и сохранению влаги. Режимы влажности среды на суше очень разнообразны - от полного и постоянного насыщения воздуха водяными парами в некоторых районах тропиков до практически полного их отсутствия в сухом воздухе пустынь. Велика также суточная и сезонная изменчивость содержания водяных паров в атмосфере. Во-дообеспечение наземных организмов зависит также от режима выпадения осадков, наличия водоемов, запасов почвенной влаги, близости грунтовых вод и т. п. Это привело к развитию у наземных организмов множества адаптации к различным режимам водообес-печения.

Воздух как экологический фактор Плотность воздуха. Низкая плотность воздуха определяет его малую подъемную силу и незначительную опорность. Обитатели воздушной среды должны обладать собственной опорной системой, поддерживающей тело: растения - разнообразными механическими тканями, животные - твердым или значительно реже гидростатическим скелетом. Кроме того, все обитатели воздушной среды тесно связаны с поверхностью земли, которая служит им для прикрепления и опоры. Жизнь во взвешенном состоянии в воздухе невозможна.

Плотность воздуха Правда, множество микроорганизмов и животных, споры, семена и пыльца растений регулярно присутствуют в воздухе и разносятся воздушными течениями, многие животные способны к активному полету, однако у всех этих видов основная функция их жизненного цикла - размножение - осуществляется на поверхности Земли. Для большинства из них пребывание в воздухе связано только с расселением или поиском добычи.

Плотность воздуха Малая плотность воздуха обусловливает низкую сопротивляемость передвижению. Поэтому многие наземные животные использовали это свойство воздушной среды в ходе эволюции, приобретя способность к полету. К активному полету способны 75 % видов всех наземных животных, преимущественно насекомые и птицы, но встречаются летуны и среди млекопитающих и рептилий. Летают наземные животные в основном с помощью мускульных усилий, но некоторые могут и планировать за счет воздушных течений.

Воздух как экологический фактор Газовый состав воздуха. Кроме физических свойств воздушной среды для существования наземных организмов чрезвычайно важны ее химические особенности. Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы довольно однороден в отношении содержания главных компонентов (азот - 75,5, кислород - 23,2, аргон - 1,28, углекислый газ - 0,046%) благодаря высокой диффузионной способности газов и постоянному перемешиванию конвекционными и ветровыми потоками. Кислород из-за постоянно высокого его содержания в воздухе не является фактором, лимитирующим жизнь в наземной среде.

Газовый состав воздуха Низкое содержание углекислого газа тормозит процесс фотосинтеза. В условиях закрытого грунта можно повысить скорость фотосинтеза, увеличив концентрацию углекислого газа; этим пользуются в практике тепличного и оранжерейного хозяйства. Однако излишнее количество CO 2 приводит к отравлению растений. Азот воздуха для большинства обитателей наземной среды представляет инертный газ, но ряд микроорганизмов (клубеньковые бактерии, азотобактерии, клостридии, сине-зеленые водоросли и др.) обладают способностью связывать его и вовлекать в биологический круговорот.

Газовый состав воздуха Местные примеси, поступающие в воздух, также могут существенно влиять на живые организмы. Это особенно относится к ядовитым газообразным веществам - метану, оксиду серы, оксиду углерода, оксиду азота, сероводороду, соединениям хлора, а также к частицам пыли, сажи и т.п., засоряющим воздух в промышленных районах. Основной современный источник химического и физического загрязнения атмосферы - антропогенный: работа различных промышленных предприятий и транспорта, эрозия почв и т.п.

Воздух как экологический фактор Кислородный режим воды. В насыщенной кислородом воде содержание его не превышает 10 мл в 1 л, это в 21 раз ниже, чем в атмосфере. Поэтому условия дыхания обитателей водной среды значительно усложнены. Кислород поступает в воду в основном как продукт фотосинтеза, осуществляемого водорослями, и путем диффузии из воздуха. Поэтому верхние слои водной толщи, как правило, богаче этим газом, чем нижние. С повышением температуры и солености воды концентрация в ней кислорода понижается. В слоях, более заселенных животными и бактериями, может создаваться резкий дефицит О 2 из-за усиленного его потребления. Например, в Мировом океане богатые жизнью глубины от 50 до 1000 м характеризуются резким ухудшением аэрации: она в раз ниже, чем в поверхностных водах, заселенных фитопланктоном. Около дна водоемов условия могут быть близки к анаэробным. Особенности почвы. Почва представляет собой рыхлый тонкий поверхностный слой суши, контактирующий с воздушной средой. Почва представляет собой не просто твердое тело, как большинство пород литосферы, а сложную трехфазную систему, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. Она пронизана полостями, заполненными смесью газов и водными растворами, и поэтому в ней складываются чрезвычайно разнообразные условия, благоприятные для жизни множества микро- и макроорганизмов.

Особенности почвы В почве температурные колебания по сравнению с приземным слоем воздуха сглажены, а наличие грунтовых вод и проникновение осадков создают запасы влаги и обеспечивают режим влажности, промежуточный между водной и наземной средами. В почве концентрируются запасы органических и минеральных веществ, поставляемых отмирающей растительностью и трупами животных. Все это определяет большую насыщенность почвы жизнью. В почве сосредоточены корневые системы наземных растений

Особенности почвы В среднем на 1 м 2 почвенного слоя приходится более 100 млрд клеток простейших, миллионы беспозвоночных коловраток и тихоходок, десятки миллионов нематод - круглых червей, десятки и сотни тысяч клещей и первичнобескрылых насекомых, тысячи других членистоногих, десятки и сотни дождевых червей, моллюсков и прочих беспозвоночных. 1 см 2 почвы содержит десятки и сотни миллионов бактерий, микроскопических грибов и других микроорганизмов. В освещенных поверхностных слоях в каждом грамме обитают сотни тысяч фотосинтезирующих клеток зеленых, желто-зеленых, диатомовых и сине-зеленых водорослей.

Почва как промежуточная среда По целому ряду экологических особенностей почва является средой, промежуточной между водной и наземной. С водной средой почву сближают ее температурный режим, пониженное содержание кислорода в почвенном воздухе, насыщенность его водяными парами и наличие воды в других формах, присутствие солей и органических веществ в почвенных растворах, возможность двигаться в трех измерениях. С воздушной средой почву сближают наличие почвенного воздуха, угроза иссушения в верхних горизонтах, довольно резкие изменения температурного режима поверхностных слоев.

В. И. Вернадский отнес почву к "биокосным" телам природы, подчеркивая насыщенность ее жизнью и неразрывную связь с нею.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Среда обитания и экологические факторы, влияющие на живые организмы ООШ №11 с. Прасковея учитель биологии: Киреева Т.М. урок биологии в 9классе

План урока: Среда обитания (понятие и определение) Типы сред обитания и приспособленность к живых организмов к ним Наземно-воздушная Водная Почвенная 3. Экологические факторы Абиотические факторы Биотические факторы Антропогенные факторы 4. Вывод, проверка знаний

Определение: Среда обитания - совокупность условий, в которых обитает организм. Место обитания – наиболее благоприятные условия среды обитания.

НАЗЕМНО - ВОЗДУШНАЯ СРЕДА

ВОДНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ Абиотические (Свет, вода, температура) Биотические (Другие живые организмы) Антропогенные (Влияние человека) ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ Как вы думаете, почему сказка называется «Грустная история?» Как люди вели себя в сказке? А как вы будете вести себя в лесу? А на другой природной территории? Приведите свои примеры негативного влияния человека на живые организмы. К чему это может привести.

ЗАДАНИЕ В три колонки написать слова согласно среде обитания: корень моркови лиса, медуза, водоросли, ель, гриб, акула, крот, медведь, пингвин, червяк, морская звезда, личинка майского жука

ОТВЕТ корень моркови, крот, червяк, личинка майского жука лиса, ель, гриб, медведь, водоросли, акула, медуза пингвин, морская звезда,

ЗАДАНИЕ Распределите факторы среды в три колонки: лесной пожар, погоня за зайцем, выпавший снег, выбросы в атмосферу, поедание малины медведем, знойная жара, сброс сточных вод в реку, опыление растения, дождь

Презентация: Живые организмы и окружающая среда

Реферат посвящен экологии — области биологии, изучающей взаимодействия между организмами и окружающей их средой. Среда слагается из физических факторов (солнечный свет, температура, наличие или отсутствие воды, толщина почвенного слоя и структура почвы), химических факторов (со­став воздуха, почвы и веществ, растворенных в воде) и биологических факторов (другие организмы, обитающие в данной местности). До 60-х годов нашего века большинство людей не слышали об экологии, однако к тому времени зга наука могла бы отпраздновать столетие своего существования. Экология возникла из такой уже вполне сформированной дисциплины, как естественная история-на­блюдение за организмами в природе и их описание.

В странах Европы и Америки издавна утвердилось представление, что пред­назначение человека заключается в «покорении природы». В последнее время, однако, человек стал осознавать, что он составляет часть природы, а не стоит над ней и что сохранение цивилизации зависит от того, выживут ли окружающие растения и животные, бактерии и грибы. Во многих случаях деятельность человека угрожает его выживанию и в настоящее время перед нами стоит задача ни в коем случае не допустить слишком сильного нарушения экосистемы Земли. Но прежде чем решить, как нам следует (или не следует) действовать, мы должны понять законы взаимодействия организмов в природе.

Мы начнем с выяснения вопроса о том, почему организмы обитают именно там, где они обитают. Этот вопрос возник у натуралистов, когда они, обследуя земной шар и составляя перечни населяющих его живых организмов, выявили две общие характерные черты, наблюдаемые повсеместно. Во-первых, в каждой вновь обследуемой области обнаруживаются виды организмов, прежде не­известные науке, и список официально признанных видов неуклонно возрастает Во-вторых, несмотря на все возрастающее число известных видов, су­ществует всего лишь несколько основных типов сообществ-групп организмов, живущих в одном и том же месте. Крупнейшие наземные сообщества, занимаю­щие огромные пространства суши, называют биомами. Каждый биом можно распознать по характерной структуре доминирующей в нем растительности. Почему в разных частях земного шара можно встретить такие сходные сообщества организмов?

Экологические факторы, влияющие на живой организм.

Факторы неживой природы.

Для областей с одинаковым кли­матом характерны биомы одного и того же типа; климат определяет тип расти­тельности в данной местности, а растительность в свою очередь определяет облик сообщества.

Климат зависит главным образом от солнца. Вблизи экватора солнечные лу­чи падают на землю почти вертикально, и поэтому тропические растения полу­чают гораздо больше солнечной энергии, чем растения за пределами тропиков, освещаемые косыми лучами солнца (рис. 1.1).

рис. 1.1. Лучи солнечного света, падающие на Землю в высоких широтах, распределяются по большей площади, и поэтому интенсивность их в каждой дайной точке ниже, чем интенсивность лучей, падающих на Землю вблизи экватора.

Вследствие наклона земной оси во внетропических областях погода в разное время года бывает различной, тогда как в тропиках сезонные изменения длины дня и температуры незначительны.

От солнца зависит не только интенсивность света, используемого при фото­синтезе, но также температура среды. Поскольку тропические области круглый год получают почти вертикальные солнечные лучи, для них характерна довольно постоянная высокая температура. В других областях земного шара темпера­тура воздуха варьирует в зависимости от количества солнечного света и его ин­тенсивности в разное время года. В общем при более высокой температуре растения растут быстрее. Пределы колебаний температуры строго определяют видовое разнообразие организмов, обитающих в той или иной конкретной области.

Другой важный климатический фактор-это влажность, зависящая, по край­ней мере частично, от количества солнечного света и температуры. Теплый воз­дух поднимается вверх, а кроме того, он удерживает больше водяных паров, чем холодный. При охлаждении воздуха часть содержащейся в нем влаги конденси­руется, выпадая в виде дождя, снега или росы. В районе экватора нагретый воз­дух поднимается вверх, разреживаясь и охлаждаясь по мере перемещения во все более высокие сдои атмосферы и высвобождая часть содержащихся в нем во­дяных паров; в результате во многих областях, находящихся вблизи экватора, выпадает большое количество осадков. Примерами служат бассейн реки Конго в Африке и бассейн Амазонки в Южной Америке, где обильные осадки делают возможным существование тропических лесов. На большей высоте воздушные массы перемещаются как к северу, так и к югу от экватора; в конце концов воз­дух достаточно охлаждается и вновь опускается на землю, по пути нагреваясь и поглощая дополнительные количества водяных паров. Именно в этих обла­стях земного шара находятся обширные пустыни. Еще дальше на север и на юг в умеренных широтах, в которых расположена большая часть тер­ритории США, Европы и Азии, сильные ветры приносят воздушные массы иног­да из холодных полярных, а иногда из теплых тропических областей, обусловли­вая переменчивую погоду.

Еще один фактор, оказывающий влияние на распределение организмов — это почва. Почва образуется в результате разрушения подстилающей материнской (коренной) породы и добавления к этому минеральному компоненту органического вещества, главным образом мертвых растений или их частей. Таким образом содержание в почве тех или иных минеральных веществ зависит от состав материнской породы; при отсутствии каких-либо необходимых минеральных веществ, растения будут расти плохо, несмотря на наличие всех других факторов. Органические соединения, содержащиеся в почве, создают запас биогенных элементов, вовлекаемых в круговорот; кроме того, они служат своеобразно «губкой», впитывающей дождевую воду и сохраняющей ее в почве, где она продолжает оставаться доступной растениям, а не стекает в реки

Факторы живой природы. Взаимосвязь между живыми организмами.

Каждое растение живет не обособленно, а взаимодействуя с другими растения­ми, бактериями, грибами, животными (рис. 199), Связи между организмами разных видов, обитаю­щих совместно, очень разнообразны: они могут при­носить пользу всем организмам или только одним из них, иметь отрицательные последствия для некото­рых из них. Все формы взаимосвязей между организ­мами разных видов называют симбиозом (в буквальном смысле — сожительство).Это такие взаимоотношения между двумя организмами, при которых организм извлекает пользу от присутствия другого и не может существовать без него.

Взаимовыгодные связи существуют, например, между корнями высших растений и грибницей шляпочных грибов (березы и подберезовика, осины и под­осиновика) бобовыми растениями и азотфиксирующими клубеньковыми бактериями.

Пример из животного мира: Воловья птица, обитающая в Африке, проводит большую часть жизни выклевывая паразитов из шкуры африканских растительноядных млекопитающих. Птица при этом обеспечена пищей, а млекопитающее избавляется от паразитов

Особи одного или разных видов могут конкуриро­вать между собой за ресурсы окружающей среды — во­ду, свет, питательные вещества, места произрастания. При этом потребление определенных ресурсов одними организмами уменьшает их доступность для других. Такие отношения между организмами называют кон­куренцией (от лат. конкуренции — сталкиваться).

Примером конкуренции между особями одного ви­да, то есть внутривидовой, может служить сосновый лес, в котором все деревья одного возраста и конкури­руют за свет. Растущие быстрее деревья зате­няют отстающие в росте, чем еще более задерживают их рост или даже вызывают гибель. Межвидовая кон­куренция наблюдается между видами одного сообщест­ва со сходными требованиями к условиям среды обита­ния. (Например, в смешанных лесах между дубом и грабом.)

Растения разных видов могут неблагоприятно вли­ять друг на друга с помощью биологически активных веществ, которые они образуют и выделяют в почву, воду, атмосферу. Такие вещества угнетают рост и да­же вызывают гибель других организмов, в том числе и растений.

Среди растений известны виды паразитов (пови­лика, петров крест, заразиха) Вспомните, что пара­зитические бактерии, грибы и другие организмы вы­зывают разнообразные заболевания растений.

Некоторые виды растений, например орхидей, по­селяются на стволах и ветвях тропических деревьев, не принося им вреда. Они используют деревья только как место поселения. Воду такие растения поглощают из влажного воздуха с помощью воздушных корней, минеральные вещества — из пыли, накапливающейся в трещинах деревьев.

Многие животные питаются тканями живых расте­ний (разные виды клещей, насекомые, грызуны). Та­кие виды называют растительноядными. На пастби­щах животные поедают только определенные виды растений, избегая ядовитые или с горьким вкусом. В качестве защиты от выедания у крапивы на листьях имеются волоски со жгучим веществом, которое при попадании в кожу животных или человека вызывает ожоги. У многих видов листья (кактусы), прилистники (белая акация), побеги (боярышник) видоизменяются в колючки или же на стебле образуются особые выросты — шипы (шиповник) для защиты от животных.

Хозяйственная деятельность человека.

Все мы знаем, почему деятельность современного человека приводит к разрушению природных местообитаний: он истребляетрастительность, с тем чтобы расчистить место для своих нужд сопутствующих всем его начинаниям автостоянок. Поэтому когда мы говоримчто тип сообщества в данной местности определяется климатом, мы имеем ввиду то сообщество, которое существовало бы в этой местности, если бы ее не тревожилив течение достаточно длительного времени, а не то, которое существуеттам на самом деле. Сообщество, складывающееся в данной местностипри отсутствии вмешательства извне и остающееся неизменным до тех пор, по­ка не возникает никаких нарушений, называют климаксным сообществом.

В случае разрушения сообщества в результате деятельности человека или стихийных бедствий, таких, как наводнение или пожар, в нем начинается мед­ленный процесс восстановления исходного состояния, известный под названием сукцессии. Сукцессия представляет собой последовательный ряд изменений, ко­торые в конечном счете приводят к образованию климаксного сообщества (при условии, что дальнейших нарушений не возникает).

Примером сукцессии может служить восстановление климаксного листопад­ного леса на заброшенном поле в Новой Англии. Когда поле перестают воз­делывать, оно вскоре зарастает однолетними травянистыми растениями, обра­зующими пестрый ковер: черная горчица, амброзия, одуванчики. Эти «первопроходцы», пришедшие на новое, место обитание, быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению по относительно об­ширной территории с помощью ветра или животных. Вскоре здесь появляются более высокорослые растения, такие, как золотая розга и многолетние травы. Поскольку эти пришельцы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы всю влагу, проросткам видов, попавшим на поле первыми, становится трудно расти. Но точно так же, как эти высокие сорняки заглушают солнцелюбивые первые виды, их в свою очередь затеняют и лишают воды про­ростки деревьев-пионеров, таких, как пенсильванская черемуха и осина, которые обосновываются медленнее, но, достигнув достаточных размеров, забирают се­бе львиную долю всех ресурсов. Сукцессия на этом не завершается, так как деревья-пионеры не относятся к видам, образующим зрелый климаксный лес; медленно растущие дуб и гикори или бук и клен виды, которые появляют­ся последними и вытесняют пионеров, затеняя их молодые деревца.

Сукцессия на заброшенном поле-пример вторичной сукцессии, протекаю­щей относительно быстро, потому что она происходит на почве, оставшейся по­сле первоначального климаксного леса. Если почва сильно истощена в результа­те бесхозяйственного ее использования или же вовсе отсутствует (как на голых скалах, обнажившихся после отступления льдов, или на застывших потоках лавы), то сукцессия протекает гораздо медленнее, поскольку рост большинства растений становится возможным лишь после образования почвы.

Сукцессию, начинающуюся на голых скалах, называют первичной сукцессией. Образование почвы может происходить в результате эрозии поверхности мате­ринской породы под действием кислоты, выделяемой лишайниками, или же замерзания и оттаивания воды, скапливающейся в расщелинах, что вызывает разрушение породы. Отмирающие лишайники вносят, кроме того, во вновь образующуюся почву органическое вещество, а мхи могут закрепиться даже на очень тонком слое остатков лишайников и минеральной пыли. По мере того как мхи все сильнее разрушают породу и добавляют к накапливающейся почве со­бственный мертвый материал, становится возможным прорастание и рост мел­ких укореняющихся растений, начинающих процесс, в основном сходный с сук­цессией «заброшенного поля».

Сукцессию можно наблюдать даже на городской улице. Мхи, лишайники и сорняки заселяют трещины на тротуарах; в каком-нибудь углу, где скапли­ваются опавшие листья и грязь, могут вырастать довольно крупные растения, а на требующих ремонта крышах — мхи. Если прекратить уборку и ремонт улиц, то даже центр большого города на протяжении жизни одного поколения может пре­вратиться в лесистую местность, усеянную камнями.

Существование разнообразных участков, претерпевающих сукцессию, обеспечивает постоянный источник «странствую­щих» растений — быстро растущих сорняков, внезапно появляющихся и так же внезапно исчезающих. Семена этих видов могут распространяться на довольно значительные расстояния при помощи ветра или животных. Кроме то­го, семена многих «странствующих» растений способны в течение длительных периодов находиться в состоянии покоя, прорастая после того, как какое-либо нарушение среды создаст соответствующие условия, например усилит освещен­ность.

Странствующие виды существуют не только среди растений, но и среди жи­вотных. Насекомые, специализированные к питанию одним определенным ви­дом растений, могут путешествовать на большие расстояния, используя хорошо развитые органы чувств в поисках новых мест, где имеется их кормовое расте­ние. Многие проблемы, возникающие в связи с вредителями сельскохозяй­ственных культур, проистекают из того, что большинство культурных растений происходит от странствующих видов, главная защита которых от насекомых со­стояла в рассеянном распределении и мигрирующем образе жизни (эти растенияникогда не занимали одни и те же участки несколько лет подряд). Засевая из года, в год земельные угодья лишь одной культурой, фермеры создают идеальные условия для таких странствующих насекомых, как совка капустная и листоеды, которым не приходится затрачивать энергию на поиски пищи, а остается только кормиться и размножаться.

При многократных нарушениях среды в данной области она уже не может вернуться к климаксному состоянию. Владельцы дач и жители пригородов затрачивают массу времени, и энергии и сил, непрерывно нарушая сообщество, с тем чтобы на их лужайках оставалось лишь несколько видов низкорослых трав; при этом они постоянно прерывают сукцессию «заброшенного поля» — высокие сорняки, кустарники и светолюбивые проростки деревьев, которые несомненно возьмут верх, если ослабить бдительность. Во многих районах Среднего запада возвращению к климаксному лесу препятствовало коренное население Америки: обнаружив, что охота на бизонов, многочисленные стада которых обитали в прериях, гораздо более эффективна, чем охота на одиночных белохвостых оленей в молодых лесах, они специально выжигали леса.

Экспедиция, побывавшая на этом острове в 1962 г., сообщила, что этот вид вымер, хотя и были найдены остатки особей, погибших всего лишь около двух лет назад. Причина вымира­ния была ясна: растения, составлявшие пищу этих черепах, были полностью уничтожены козами, ввезенными на остров в 1957 г. группой рыбаков, ко­торым хотелось получать свежее молоко и мясо, пока они находились вдали от материка.

Тайга и тундра

Тайга, или северный лес, как ее иногда называют, тянется почти нескон­чаемым однообразным поясом через всю Канаду и Сибирь. Однообразие ее обусловлено небольшим числом видов деревьев (елей, сосен и пихт), адаптировавшихся к крайне холодному климату этих областей (рис. 2.1). Здесь резко выражена смена сезонов. Ввиду очень длительной зимы большая часть осадков выпадает в виде снега. Зимой, когда почва промерзает, деревья не могут восполнять запасы воды, теряемой путем испарения, хотя игловидные листья и их толстая восковидная кутикула замедляют испарение.

К северу от тайги находится безлесная тундра, в которой доминируют низкие травянистые растения, карликовые деревянистые кустарники и лишайники. Климат здесь слишком холодный, чтобы обеспечить рост деревьев, а слой почвы неглубокий, часто с прослойкой вечной мерзлоты (т. е. никогда не оттаивающий); летом, когда бывает достаточно тепло, почва оттаивает на глубину до нескольких десятков сантиметров. Вегетационный сезон в тундре очень короткий, и поэтому в случае нарушения растительного покрова он восстанавливается медленно. Это было одной из причин, почему экологи возражали против сооружения нефтепровода через Аляску.

Тундра существуют не только на крайнем севере (в Южном полушарии их нет, поскольку материки не доходят до таких высоких широт), но и на больших высотах в горах.

Изменение окружающей среды в результате деятельности человека

Деятельность человека может неблагоприятно влиять на живые организмы, и вызывать исчезновение определенных видов (пример с черепахой). В этом разделе мы рассмотрим, каким образом некоторые виды деятельности человека, например постройка элек­тростанций и сбрасывание отходов, приводят к загрязнению озера и как мож­но свести подобное загрязнение к минимуму.

Вред, наносимый некоторыми видами загрязнений, очевиден. Хлориро­ванные углеводороды, такие, как ДДТ и полихлорбифенилы (ПХБФ), и такие токсичные металлы, как ртуть, просто ядовиты для большинства организмов, в том числе для человека. Многие из этих веществ не выделяются из организ­ма, а накапливаются в живых тканях и затем передаются во все возрастаю­щих концентрациях хищникам, относящимся к более высоким трофическим уровням. Особенно большую опасность они представляют для плотоядных высших уровней, например для соколов, человека и морских птиц, питающих­ся рыбой. Популяции сапсанов в восточных районах США и пеликанов в Ка­лифорнии почти погибли из-за того, что под действием ДДТ самки стали от­кладывать яйца с очень тонкой скорлупой, которая раздавливалась, когда птицы садились на них. Накопление ртути в морской меч-рыбе и всей рыбе, обитающей в озере Онтарио, достигло такого высокого уровня, что их потре­бление человеком было временно запрещено.

Добавление в озеро элементов питания также может принести большой вред; поучительным примером служит история с фосфатным детергентом. В природные экосистемы весь фосфор изначально поступает из горных пород, а поскольку многие экосистемы расположены на породах, содержащих мало фосфора, их продуктивность ограничивается недостатком этого элемента. Самым убедительным образом это было продемонстрировано в озерах (рис. 5.19). Люди непрерывно вносят в озера фосфор вместе со сточными во­дами, детергентами или удобрениями, стекающими с обрабатываемых земель. Это повышает продуктивность озера и ускоряет его эвтрофикацию, изменяя характер озера.

Многие глубокие олиготрофные озера, подобно озеру Тахо на границе ме­жду Невадой и Калифорнией, с начала пятидесятых годов стали заметно эв-трофицироваться вследствие загрязнения элементами питания. Самый явный симптом эвтрофикации-помутнение воды, создаваемое усиленным размноже­нием планктона. Другой признак — уменьшение численности таких рыб, как форель, любящих чистую воду, богатую кислородом. Загрязняемое элемента­ми питания озеро проходит через несколько стадий, прежде чем достигнет хо­рошо знакомого всем состояния с вонючей тиной на дне и берегами, усеянны­ми погибшей рыбой. Вначале загрязнение элементами питания способствует «цветению», или необычайно сильным взрывам численности популяции, водо­рослей. Некоторые водоросли выделяют токсины, отравляющие рыбу и де­лающие воду непригодной для питья. При отмирании водорослей бактерии разлагают их ткани и используют большую часть кислорода. В иле, лишен­ном кислорода, разложение мертвых растений некоторыми бактериями сопро­вождается выделением сероводорода (газа с запахом тухлых яиц). В «здоро­вом» озере обитающие на дне фотосинтезирующие бактерии используют этот сероводород по мере его образования. Однако при большом содержании в озере удобрений или сточных вод у его поверхности появляется так много водорослей и бактерий, что до дна доходит очень мало света и фотосинтези­рующие серные бактерии растут плохо. Они не могут использовать весь обра­зующийся сероводород, придающий загрязненному озеру его специфический запах.

Еще один вид загрязнения озер, достигший за последнее время масштабов, вызывающих тревогу, связан с кислыми дождями. Дождевая вода в восточных районах США приобретает все более кислую реакцию, делаясь иногда такой же кислой, как уксус. Проблема кислых дождей в восточных штатах связана с тем, что ветры, дующие с запада на восток, несут с собой серу содержащие промышленные загрязнения, которые, соединяясь с содержащимися в воздухе водяными парами, образуют кислоты. Затем эти кислоты выпадают на землю в виде дождя или снега. Кислый дождь разъедает краску и камень, повреждая здания и нанося экономические убытки, но, кроме того, он причиняет вред и природным экосистемам. Обследование, проведенное в 1979 г. в горах Ади­рондак (шт. Нью-Йорк), показало, что в 264 озерах и прудах вода стала на­столько кислой, что вся рыба в них погибла. Икра рыб и мальки особенно чувствительны к кислоте. Специалисты по охране окружающей среды пони­мают, что с кислыми дождями можно бороться, если потребовать, чтобы на электростанциях и промышленных предприятиях были установлены газоочи­стители для удаления серу содержащих веществ из дыма, выбрасываемого тру­бами. Однако, поскольку предприятия, считающиеся источниками кислых до­ждей, находятся слишком далеко от тех мест, где они причиняют реальный вред, доказать их виновность бывает очень трудно.

Газоочистители, башенные охладители и очистные сооружения для сточных вод стоят денег, и их установка повышает цену воды, электроэнергии и потребительских товаров. Поначалу кажется, что если надо сделать выбор между чистыми озерами и дешевой электроэнергией, то по здравому смыслу следует выбрать второе. Однако за последние годы люди стали более дальновидными и поняли, что сделать правильный выбор не так-то просто. Например, дешевле никогда не загрязнять озеро, чем очистить его, после того как его состояние станет угрожать здоровью людей. Дешевле построить современную систему канализации, чтобы предотвратить загрязнение находящегося поблизости озера или реки, чем тянуть водопроводные трубы на сотни килоI доставки питьевой воды из дальнего чистого озера. В общем и целом предупреждение часто обходится дешевле, чем лечение, и вдобавок ко всему мы можем ощущать при этом законную гордость от того, что сберегаем экосистему для своих внуков.

Список литературы:

П.Кемп, К.Армс «Введение в биологию»

Н.Н. Мусиенко, Ю.Г. Вервес, П.С. Славный, П.Г. Балан «Биология». Учебник для общеобразовательных учебных заведений.