Тема: Основы экономики природопользования

 

 

 

Эффективность природоохранных мероприятий, осуществляемых при рекультивации земель (рассчитайте по формуле Э_ПОМ = ∑ ΔУ / З), если известно, что ущерб окружающей среде был уменьшен на 18 млн 200 тыс. руб., а годовые затраты на осуществление природоохранных мероприятий составили 40 тыс. руб, равна _____ рублей.

|

 

Решение:
Эффективность природоохранных мероприятий – это эколого-социально-экономическая результативность проведения тех или иных природоохранных мероприятий. Она рассчитывается по формуле: Э_ПОМ = ∑ ΔУ / З, где Э_ПОМ – эффективность природоохранных мероприятий; ∑ΔУ – сумма уменьшений ущербов; З – годовые затраты на осуществление природоохранных мероприятий. По условиям задачи: 18200000 / 40000 = 455 рублей. Таким образом, эффективность природоохранных мероприятий при рекультивации земель составила 455 рублей.

 

 

Тема: Понятие биосферы, ее структура
Установите соответствие между этапами эволюции биосферы и их началом.
1. Химическая эволюция
2. Биологическая эволюция
3. Антропогенез

			около 4,5 млрд л. н.
			около 3,5 млрд л. н.
			около 3,0 млн л. н.

Решение: По определениям ученых, возраст Земли равен приблизительно 5 млрд лет. Химическая эволюция, приведшая к возникновению жизни, началась около 4,5 млрд л.н. На этом этапе атмосфера была восстановительной, не содержала свободного кислорода и была насыщена парами воды, углекислым газом, аммиаком и др. В это время осуществлялся синтез таких органических соединений, как альдегиды, карбоновые кислоты, аминокислоты, сахаров, азотистых оснований и т.п.Биологическая (биотическая) эволюция (возникновение жизни) как естественно-исторический процесс началась около 3,5 млрд л.н., она характеризуется появлением первых простейших одноклеточных организмов (прокариотов), следы которых обнаружены в породах возрастом около 3,5–3,2 млрд лет. С появлением цианобактерий, способных к фотосинтезу, в атмосфере начал накапливаться свободный кислород. Наземные организмы появились около 500–400 млн л.н. С появлением на суше живых организмов и возникновением растений началось их быстрое распространение по планете. Кайнозойская эра («эра новой жизни») – это время расцвета млекопитающих. Среди них выделился отряд приматов, послуживший источником формирования рода Homo. С возникновением рода Homo, около 3 млн л. н., начался этап антропогенеза (H. Habilis – H. Erectus – H. Sapiens – H. Neandertalis – H. sp. sapiens) и продолжается по настоящее время.

 

 

Тема: Круговороты веществ в биосфере
Основными источниками поступления свободного кислорода в атмосферу (см. рис.) являются …

			фитопланктон
			растительность суши

 

Решение: Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как с ним в реакцию вступает большое количество органических и неорганических веществ. В результате возникает множество эпициклов, происходящих между литосферой и атмосферой или между гидросферой и двумя этими средами. Кислород в атмосфере Земли появился благодаря деятельности живых организмов, способных к фотосинтезу. В процессе фотосинтеза происходит потребление углекислого газа и воды и продуцируется органическое вещество (углеводы) и кислород. Основными источниками кислорода являются фитопланктон гидросферы и растительность наземных экосистем. Ежегодно растения на суше производят 53×10⁹ т кислорода, в океанах – 414×10⁹ т. Основными потребителями кислорода являются животные, почвенные организмы и растения, использующие его в процессе дыхания. Человек на промышленные и бытовые нужды ежегодно расходует около 23 % кислорода, образовавшегося в процессе фотосинтеза.

 

Тема: Основы экологического права и профессиональная ответственность
К органам общей компетенции в области охраны окружающей природной среды относятся …

			Государственная Дума
			Президент РФ

 

Решение: Государственные органы управления и контроля в области охраны окружающей среды подразделяются на две категории: органы общей и специальной компетенции. К государственным органам общей компетенции относятся Президент РФ, Федеральное собрание, Государственная Дума, Правительство РФ, представительные исполнительные органы власти субъектов РФ, муниципальные органы. Государственные органы специальной компетенции подразделяются на комплексные (Министерство природных ресурсов и экологии РФ, МЧС России и др.), отраслевые (Рослесхоз, Росрыболовство и др.) и функциональные (Ростехнадзор, Росатом и др.).

 

 

Тема: Экология и здоровье человека
К экологическим факторам риска, определяющим здоровье человека, относятся …

			атмосферное давление
			ионный состав воды

 

Решение: К экологическим факторам риска относится состояние окружающей среды. Например, изменения физических и химических свойств атмосферы влияют на развитие бронхолегочных заболеваний. Резкие колебания температуры, атмосферного давления, напряженности электромагнитных полей ухудшают течение сердечнососудистых заболеваний, а ионизирующее излучение является одним из онкогенных факторов. Особенности ионного состава почвы и воды, а, следовательно продуктов питания растительного и животного происхождения, приводят к развитию заболеваний, связанных с природным недостатком или избытком отдельных микроэлементов в организме.

Тема: Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды и устойчивое развитие
К объектам международно-правовой защиты относят …

			Мировой океан
			атмосферу Земли

 

Решение: Международные объекты охраны окружающей среды – это объекты, которые находятся либо в пределах международных пространств, либо перемещаются по территории разных стран. Они не входят в юрисдикцию государств и не являются чьим-либо достоянием. Объектами международно-правовой защиты являются: атмосфера Земли, околоземное и космическое пространство; Мировой океан; животный и растительный мир; охрана окружающей среды от загрязнения радиоактивными отходами.

 

 

Тема: Основы экономики природопользования Эффективность природоохранных мероприятий, осуществляемых при рекультивации земель (рассчитайте по формуле Э_ПОМ = ∑ ΔУ / З), если известно, что ущерб окружающей среде был уменьшен на 18 млн 200 тыс. руб., а годовые затраты на осуществление природоохранных мероприятий составили 40 тыс. руб, равна _____ рублей.

|

 

Решение: Эффективность природоохранных мероприятий – это эколого-социально-экономическая результативность проведения тех или иных природоохранных мероприятий. Она рассчитывается по формуле: Э_ПОМ = ∑ ΔУ / З, где Э_ПОМ – эффективность природоохранных мероприятий; ∑ΔУ – сумма уменьшений ущербов; З – годовые затраты на осуществление природоохранных мероприятий. По условиям задачи: 18200000 / 40000 = 455 рублей. Таким образом, эффективность природоохранных мероприятий при рекультивации земель составила 455 рублей.

 

 

Тема: Экологический контроль и экспертиза
К объектам экологической экспертизы относятся …

			проекты строительства хозяйственных сооружений
			нормативно-техническая документация на создание новой техники

 

Решение: Объектами экологической экспертизы являются: проекты и технико-экономические обоснования (ТЭО) строительства и эксплуатации хозяйственных сооружений, а также действующие предприятия; нормативно-техническая документация на создание новой техники, технологий, материалов, а также на работающее оборудование; проекты нормативных и административных актов и действующее законодательство.

 

 

ема: Экосистема: состав, структура, разнообразие
На схеме наземной и водной экосистем I А и I В – это __________, а IV A и IV B – это ___________.

			продуценты
			консументы

 

Решение: В состав трофической структуры экосистемы входят продуценты, консументы и редуценты, выполняющие в сообществе разные функции.
На схеме общей структуры наземной и водной экосистем представлены все функциональные группы организмов.
I А – трава в наземной экосистеме; I В – фитопланктон в водной экосистеме – это продуценты, создающие первичное органическое вещество из неорганического в процессе фотосинтеза.
К консументам относятся потребители готового органического вещества: 1) растительноядные животные (фитофаги): II А – насекомые и млекопитающие лугопастбищного сообщества; II В – зоопланктон в толще воды; 2) плотоядные животные (хищники): IV А – птицы на суше; IV В – рыбы в воде.
К редуцентам относятся: 1) детритоядные животные, разлагающие мертвое органическое вещество: III А – почвенные беспозвоночные на суше; III В – донные беспозвоночные в воде; 2) сапротрофы – V – бактерии и грибы, разлагающие и минерализующие мертвое органическое вещество.

 

Тема: Трофические взаимодействия в экосистемах
На рисунке показана пищевая цепь, которая является …

			простой
			пастбищной

 

Решение: Трофические цепи в зависимости от числа уровней подразделяются на простые и сложные (многоуровневые) цепи. Примером простой цепи, в которой представлены все три вида уровней (продуцент, консумент и редуцент), может служить следующая последовательность организмов, входящая в пастбищную пищевую цепь: растение – растительноядное животное – хищник.

 

Тема: Продукция и энергия в экосистемах. Экологические пирамиды
Установите последовательность организмов в пирамиде численности.

			зеленые растения
			травоядные животные
			плотоядные животные
			конечные хищники

 

Решение: Для построения пирамиды численности подсчитывают число организмов на некоторой территории, группируя их по трофическим уровням: продуценты – зеленые растения; первичные консументы – травоядные животные; вторичные консументы – плотоядные животные; третичные консументы – плотоядные животные; n-е консументы («конечные хищники») – плотоядные животные; редуценты – деструкторы. Консументы второго, третьего и более высоких порядков могут быть хищниками, питаться падалью или быть паразитами. В последнем случае по величине они меньше своих хозяев, в результате чего пищевые цепи паразитов необычны по ряду параметров. В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные становятся крупнее на каждом трофическом уровне (см. рисунок).

 

 

Тема: Динамика экосистем
Установите последовательность смены фитоценозов в ходе сукцессии после пожара в пихтово-кедровой тайге.

			вейниковый луг
			березовый лес
			сосново-лиственный лес
			кедрово-пихтовый лес

 

Решение: При вторичной сукцессии сибирского темно-хвойного леса (пихтово-кедровой тайги) после опустошительного лесного пожара на более выжженных местах из спор, занесенных ветром, появляются мхи-пионеры: через 3–5 лет после пожара наиболее обилен «пожарный мох» (Funaria и др.). Из высших растений весьма быстро заселяет гари иван-чай, который уже через 2–3 месяца обильно цветет на пожарище, а также вейник наземный и другие виды. Дальнейшее происхождение фаз сукцессии: вейниковый луг сменяется кустарниками, затем березовым или осиновым лесом, смешанным сосново-лиственным лесом, сосновым лесом, сосново-кедровым лесом, и, наконец, через 250 лет происходит восстановление кедрово-пихтового леса.

 

 

Тема: Проблемы народонаселения и продовольствия
Для анализа демографической структуры населения применяют метод …

построения половозрастных пирамид

 

Решение: Для изучения демографической структуры населения применяют метод построения половозрастных пирамид (см. рис.), которые отражают структуру населения данной местности (государства) в целом, а также содержат информацию о численности каждой возрастной категории людей и соотношении полов в каждой группе. По ним можно судить о характере роста населения, о причинах изменения численности в прошлом, они дают возможности сделать прогноз на будущее. Возрастные пирамиды строятся в осях возраст – численность с интервалом возраста в пять лет. Для развивающихся стран с быстро растущим населением пирамида имеет широкое основание (возраст от 0 до 4 лет) и быстро сужается к вершине (тип II) вследствие того, что рождаемость высока, а выживаемость низка (Индия, Мексика, Бангладеш и др.). Пирамида населения развитых стран имеет почти отвесные стенки вплоть до старших возрастов (тип I), что свидетельствует о высокой выживаемости и невысокой рождаемости, – пирамида имеет вид колонны (США, страны Европы).

 

Тема: Проблема кислотных осадков
Источниками образования и поступления в атмосферу сернистого газа (SO₂) и сернистого ангидрида (SO₃) являются процессы …

			сжигания угля и мазута
			плавки металлических руд

Решение: На схеме показана роль процессов сжигания угля, мазута и выплавки металлических руд в образовании сернистого газа и сернистого ангидрида, которые при попадании в атмосферу соединяются с влагой воздуха с образованием серной и сернистой кислот. В результате формируются «кислотные дожди». Сернистый газ и сернистый ангидрид вносят наибольший вклад в формирование «кислотных осадков», так как именно серная кислота и ее соли на 70–80 % обусловливают кислотность дождей.

 

N ема: "Озоновые дыры"
Основные техногенные озоноразрушающие вещества – фреоны широко используются как …

			охлаждающие жидкости в холодильных установках
			газы-вытеснители в аэрозольных упаковках

 

Решение: Вещества, разрушающие озон, активно используются человеком. Инертные, негорючие, неядовитые, несложные в производстве фреоны (ХФУ) применяются в качестве газов-вытеснителей в баллончиках с аэрозолями;

как охлаждающие жидкости в холодильниках и кондиционерах;

как растворители (тетрахлорметан, метилхлороформ, бромистый метил); в производстве пестицидов; в качестве дезинфицирующих средств для почв и товаров; как добавки к автомобильному топливу (бромистый метил); в баллонах для тушения пожаров; при изготовлении пенопластов, полистироловых стаканчиков и современных упаковочных материалов.

 

Тема: "Парниковый эффект"
На рисунке под цифрой 1 показано ___________, под цифрой 3 – _________ насыщенной «парниковыми газами» атмосферой.

			пропускание солнечного излучения
			отражение теплового излучения Земли

 

Решение: Атмосфера, насыщенная «парниковыми» газами, действует как крыша парника. Она, с одной стороны, пропускает внутрь солнечное излучение, с другой – почти не пропускает наружу тепло, излучаемое Землей. На поверхность Земли поступает поток солнечных лучей, которые проходят через «парниковые газы», не изменяясь (см. рис., цифра 1). У поверхности Земли значительная часть солнечных лучей трансформируется в длинноволновое (инфракрасное) тепловое излучение. «Парниковые газы» препятствуют их уходу в космическое пространство (см. рис., цифра 2), происходит разогрев воздуха, что и обусловливает появление теплового, или «парникового», эффекта.

 

 

Тема: Закономерности действия экологических факторов на живые организмы. Лимитирующие факторы
Виды живых организмов, выносящие значительные колебания температуры, называются …

эвритермными

Решение: Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической валентности. Одна и та же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной – для другого и выходить за пределы выносливости для третьего. Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври». Эвритермные виды – выносящие значительные колебания температуры (см. рисунок, виды 3–7). Неспособность переносить значительные колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуется приставкой «стено» – стенотермные (см. рисунок, виды 1, 2, 8, 9).

 

Тема: Экологические факторы среды
Среди антропогенных воздействий выделяют факторы __________ и ___________ воздействия.

			прямого
			косвенного

 

Решение: Антропогенные факторы – результат воздействия человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Антропогенные факторы можно разделить на факторы, оказывающие прямое воздействие на окружающую среду в результате внезапно начинающейся, интенсивной и непродолжительной деятельности (например, прокладка автомобильной или железной дороги через тайгу, сезонная промысловая охота в определенном районе и т. д.). А также на факторы, оказывающие косвенное воздействие на окружающую среду, – через хозяйственную деятельность долговременного характера и малой интенсивности (например, загрязнение окружающей среды газообразными и жидкими выбросами завода, построенного у проложенной железной дороги без необходимых очистных сооружений, приводящее к постепенному усыханию деревьев и медленному отравлению тяжелыми металлами населяющих окрестную тайгу животных).

 

Тема: Адаптация организмов к факторам
К основным приспособлениям организмов к условиям окружающей среды относят ________ и __________ путь адаптации.

			пассивный
			активный

 

Решение: При всем многообразии форм и механизмов адаптаций живых организмов к воздействию неблагоприятных факторов среды их можно сгруппировать в три основных пути: активный, пассивный и избегание неблагоприятных воздействий. Все эти пути имеют место по отношению к любому экологическому фактору, будь то свет, тепло или влажность. Подчинение жизненных функций организма внешним условиям – это пассивный путь адаптации. Он заключается в экономном использовании энергетических ресурсов при ухудшении условий жизни, повышении устойчивости клеток и тканей. Проявляется в снижении интенсивности обменных процессов, замедлении скорости роста и развития, летнем сбрасывании листьев и т.п. Усиление сопротивляемости, развитие регуляторных способностей, дающих возможность пройти жизненный цикл и дать потомство, несмотря на отклонения условий среды от оптимальных представляет собой активный путь адаптации.

 

 

Тема: Особо охраняемые природные территории. Охрана животного и растительного мира
Национальные парки – это особо охраняемые природные территории, где обеспечивается выполнение таких основных целей, как …

			экологическая
			рекреационная
			научная

 

Решение: Национальные парки – относительно большие природные территории и акватории, где обеспечивается выполнение трех основных целей: экологической (поддержание экологического баланса и сохранение природных систем), рекреационной (регулируемый туризм) и научной (разработка и внедрение методов сохранения природного комплекса в условиях допуска посетителей). Задачами национальных парков является сохранение биоразнообразия; создание возможностей для общения человека с природой, просвещения, повышения культурного уровня, отдыха и проведение научных исследований.

 

 

Тема: Основные среды жизни
На рисунке показаны особенности ________________ среды обитания.

наземно-воздушной

 

Решение: Наиболее сложной по экологическим условиям является наземно-воздушная среда. Здесь, на границе двух земных оболочек, обитает подавляющее большинство растений и животных. Специфику их местообитаний определяет рельеф местности, характер грунта и атмосферные явления. Основными особенностями наземно-воздушной среды является большая амплитуда изменения экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Комплекс физико-географических и климатических факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному становлению морфофизиологических адаптаций организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни.

 

 

Тема: Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды и устойчивое развитие
Вне юрисдикции отдельных национальных государств находятся такие объекты охраны природы, как …

			Космос
			Антарктида

 

Решение: Общемировые (международные) объекты охраны природной среды – это природные объекты, которые находятся вне юрисдикции отдельных национальных государств. Их делят на несколько групп: 1) объекты, находящиеся в пользовании всех государств (атмосферный воздух, Мировой океан, Антарктида, Космос); 2) объекты, используемые двумя или несколькими государствами (например, пограничные воды, Балтийское или Черное море, река Дунай); 3) объекты, перемещающиеся по территории различных стран (мигрирующие виды животных).

 

Тема: Основы экономики природопользования
Экономический ущерб от работы предприятия, если подсчитано, что ущерб загрязнения атмосферы составил 326,5 тыс. руб., гидросферы – 618 тыс. руб., а земель – 11 200 рублей, равен _____ рублей.

|

 

Решение: В упрощенном виде экологический ущерб оценивается как сумма экологических ущербов загрязнения атмосферы У_А, гидросферы У_В и земель У_З по формуле У = У_А + У_В + У_З. Исходя из условий задачи: 326500 + 618000 + 11200 = 955700. Таким образом, экономический ущерб составляет 955700 рублей.

 

Тема: Экологические нормативы и стандарты
Предельно-допустимая концентрация загрязняющего вещества в окружающей среде не рассчитывается на единицу …

плотности

 

Решение: Предельно-допустимая концентрация – это количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих). В нашей стране действует более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв.

 

Тема: Экологический контроль и экспертиза
Процесс экологической экспертизы включает такие основные этапы, как …

			подготовительный
			основной

 

Решение: Эколого-экспертный процесс состоит из трех основных этапов: подготовительного, или проверки наличия необходимых реквизитов, представляемых проектных материалов и их соответствия действующему законодательству; основного, или аналитической обработки данных по объектам экспертизы; заключительного, или обобщения и оценки данных и составления акта экспертизы.

 

 

Тема: Особо охраняемые природные территории. Охрана животного и растительного мира
Биосферные заповедники выполняют следующие функции …

			охрана ландшафтов, экосистем и видов
			содействие устойчивому социально-экономическому развитию
			осуществление мониторинга природной среды на всех уровнях

 

Решение: Биосферные заповедники – охраняемые, наиболее характерные, эталонные участки биосферы в различных географических зонах Земли. Биосферные заповедники начали создаваться с 1973 г. в рамках Международной научной программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера». В настоящее время в мире функционирует система из 300 биосферных заповедников. Биосферные заповедники выполняют следующие функции: 1) охрана ландшафтов, экосистем и видов; 2) демонстрация возможностей и содействие устойчивому социально-экономическому развитию; 3) осуществление демонстрационных проектов, образовательных программ в области охраны окружающей среды, научных исследований и мониторинга на местном, региональном и глобальном уровнях в целях охраны природы. В биосферных заповедниках работают станции комплексного фонового мониторинга, которые поставляют информацию о химическом загрязнении эталонных заповедных экосистем.

 

 

Тема: Мониторинг окружающей среды
На глобальном уровне осуществляется мониторинг за такими объектами, как …

			растительный и животный мир
			изменения климата
			состояние озонового слоя

 

Решение: По территориальному охвату различают три ступени мониторинга: локальный, региональный и глобальный. Глобальныймониторинг – это слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли и ее экосфере, включая все их экологические компоненты. На глобальном уровне осуществляется наблюдение за биосферой в целом как средой жизни человека; его объектами являются атмосфера, гидросфера, растительный и животный мир, глобальные круговороты веществ, состояние озонового экрана, изменения климата и т.д. Примером глобального мониторинга является оценка влияния глобального загрязнения атмосферы углекислым газом на климат планеты.

 

Тема: Охрана атмосферного воздуха и почвы
Сделайте анализ рисунка и укажите, для каких целей человек использует атмосферу.

			размещение предприятий и транспорта
			размещение газопылевых выбросов

 

Решение: В наземно-воздушном пространстве человек размещает здания и сооружения, промышленные предприятия, автотранспорт, железнодорожный транспорт, предприятия тепловой и электроэнергетики и т.п. Атмосфера используется человеком для воздухоплавания, авиатранспорт является самым быстрым способом доставки пассажиров и грузов на большие расстояния. Человек использует атмосферу для размещения газопылевых выбросов промышленных предприятий, автотранспорта, железнодорожного транспорта, тепловой и электроэнергетики и т.п.
Например, современная ТЭС мощностью 2,4 млн кВт сжигает до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу 680 т SO₂ и SO₃, 120–140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота; электростанция мощностью 1000 МВт, работающая на угле, ежегодно выбрасывает в атмосферу 36 млрд м³ отходящих газов, 100 млн м³ пара, 360 тыс. т золы и 5 млн м³ сточных вод с содержанием примесей от 0,2 до 2 г/л.

 

Тема: Водные ресурсы и их охрана
Вода в биосфере – незаменимый ресурс, так как она является …

			витальным фактором
			средой жизни
			участником фотосинтеза

 

Решение: Важнейшим веществом в биосфере является вода, без которой невозможна жизнь. Вода является жизненно необходимым, витальным (от лат. vita – жизнь) фактором в жизни любых организмов планеты от бактерии до человека, так как их внутренняя среда на 70–90 % процентов состоит из воды. Главная роль воды состоит в том, что она является средой жизни и источником водорода для жизненных процессов. Без воды невозможен процесс фотосинтеза, создающий первичное органическое вещество и кислород биосферы. Вода участвует в поддержании газового баланса и состава атмосферы, поглощая углекислый газ и другие вещества; служит регулятором климатических процессов глобального масштаба. Одним из главных свойств воды как компонента эколого-географической среды биосферы является ее незаменимость. Минерально-сырьевые ресурсы, используемые человеком, в своем большинстве взаимозаменяемы, а для воды нет альтернативы. Главным потребителем воды в биосфере является человечество и его деятельность.

 

 

Тема: Живое вещество биосферы, его функции
В процессе фотосинтеза, схема которого представлена на рисунке, происходит …

			накопление органического вещества
			связывание солнечной энергии

 

Решение: Жизнь сводится к непрерывной последовательности роста, самовоспроизведения и синтеза сложных химических соединений. Без переноса энергии, сопровождающего эти процессы, невозможно было бы ни существование самой жизни, ни образование надорганизменных систем всех уровней организации. Чтобы биосфера существовала, она должна получать и накапливать энергию извне. И эта работа выполняется живыми организмами. Первичным звеном поглощения солнечной лучистой энергии являются растения, которые преобразуют ее в концентрированную энергию химических связей, или энергию пищи. В процессе фотосинтеза одновременно с накоплением органического вещества и продуцированием кислорода растения поглощают часть солнечной энергии и удерживают ее в биосфере. На фотосинтез используется около 1 % солнечной энергии, падающей на Землю. Ежегодно фотосинтезирующие организмы суши и океана связывают около 3×10¹⁸ кДж солнечной энергии.

 

Тема: Круговороты веществ в биосфере
Выберите на схеме круговорота азота биологические процессы, связанные с переводом атмосферного азота в форму, доступную для растений.

			биофиксация клубеньковыми бактериями Rhizobium
			биофиксация свободноживущими бактериями Azotobacter

 

Решение: Атмосферный воздух, содержащий 78 % азота, является неисчерпаемым резервуаром. Однако основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот азот, так как энергия связи в молекуле N₂ очень высока и для азотфиксации требуются большие затраты энергии. Для усвоения азота растениями необходимо, чтобы азот входил в состав ионов аммония (NH₄⁺) или нитрата (NO₃^-). В биосфере биологическая фиксация атмосферного азота осуществляется несколькими группами анаэробных бактерий и цианобактерий при нормальной температуре и давлении благодаря высокой эффективности биокатализа. Считается, что бактерии переводят в связанную форму около 1 млрд т азота в год. Например, свободно живущие почвенные бактерии Azotobacter дают нитратного азота 25 кг в год/га, в то время как симбиоз клубеньковых бактерий Rhizobium с бобовыми растениями в среднем продуцирует нитратного азота 200 кг в год/га.