Вопрос 2. Основные показатели популяции.

Ответы к рубежному контролю №2 по экологии.

Вопрос 1. Популяция (определение, пример)

Популяция - группа организмов одного вида, способная поддерживать свою численность длительное время, занимающая определенное пространство и функционирующая как часть биотического сообщества экосистемы.

Например, популяция лосей Ленинградской области, популяция сосен в парке Сосновка

Вопрос 2. Основные показатели популяции.

1. Плотность популяции – это численность популяции, отнесенная к единице пространства., т.е. число организмов на единицу площади или объёма.

2. Рождаемость - способность популяции к увеличению численности.

3. Смертность - количество особей в популяции, погибших за определённый период.

4. Возрастная структура популяции – это соотношение в популяции особей разного возраста. Возрастной состав является важной характеристикой популяции, которая влияет как на рождаемость, так и на смертность.

 

Вопрос 3. Плотность популяции (определение, примеры. Функции организмов, которые зависят от плотности популяции). Механизмы поддерживания плотности популяции на необходимом уровне.

Плотность популяции – это численность популяции, отнесенная к единице пространства., т.е. число организмов на единицу площади или объёма. Например, 500 деревьев на 1 га земли, 5 млн микроводорослей на 1 м3 воды, или 200 кг рыбы на 1 га поверхности водоёма.

Плотность – одно из важнейших свойств популяции. От плотности популяции зависят дыхание, питание, размножение и многие другие функции отдельных организмов популяции. Чрезмерная плотность популяции ухудшает условия её существования, снижая обеспеченность организмов пищей, водой, жизненными пространством и тд. Отрицательно влияет на существование популяции и недостаточная плотность, которая затрудняет выбор особей противоположного пола, защиту популяции от хищников и тд.

Существует ряд механизмов поддержания плотности популяции на нужном уровне. Главный из них – саморегуляция численности популяции по принципу обратной связи с количеством ограниченных жизненных ресурсов, в частности пищи. Так, когда пищи становится меньше, рост особей замедляется, смертность возрастает, половая зрелость наступает позже, следовательно численность популяции и её плотность снижается. Улучшение условий существования приводит к возрастанию плотности популяции.

 

Вопрос 8. Возрастная структура популяции.

Возрастная структура популяции – это соотношение в популяции особей разного возраста. Возрастной состав является важной характеристикой популяции, которая влияет как на рождаемость, так и на смертность.

Существует три экологические возрастные группы:

1. Предрепродуктивная – молодые особи, еще не достигшие половой зрелости, т.е. не способные участвовать в размножении.

2. Репродуктивная – половозрелые особи, способные участвовать в размножении.

3. Пострепродуктивная – старые особи, утратившие способность участвовать в размножении.

Изменение соотношения численности основных возрастных групп в популяции графически изображается в виде возрастных пирамид.

В быстрорастущей популяции значительную долю составляют молодые особи (а), в популяции, численность которой не меняется со временем, возрастной состав более равномерный (б), а в популяции, численность которой снижается, будет увеличиваться доля старых особей (в)

 

Вопрос 9. Экспоненциальный рост популяции (J- образная кривая)

Если рождаемость в популяции превышает смертность, то наблюдается рост численности популяции. Каждой популяции и каждому виду в целом свойственен биотический потенциал – максимальная теоретически возможная скорость роста (r) популяции, представляющая собой разность между удельной рождаемостью (b) и удельной смертностью (d) r = b – d

Увеличение численности популяции может быть описано кривой роста – J –образной кривой экспоненциального роста.

Экспоненциальный рост численность популяции характеризуется J- образной кривой роста и происходит, когда пищевые, пространственные и другие важные жизненные ресурсы популяции находятся в избытке, а смертность с возрастанием численности особей не увеличивается.

Уравнение J- образной кривой роста имеет вид dN/dT = rN

Где N – численность популяции, t – время, r – константа скорости роста численности популяции, связанная с максимальной скоростью размножения особи данного вида.

 

Из кривой видно, что численность популяции быстро возрастает, так как скорость роста в этом случае пропорциональна численности популяции.

Таким образом Экспоненциальный рост – это абстракция, помогающая моделировать изменения численности популяции в некоторых условиях.

 

Вопрос 12. Основные классификации экосистем.

В общем виде экосистемы подразделяются на естественные (луг, тундра, пустыня, лес, озеро, море, океан) и искусственные (город, агроэкосистема, аквариум, космический корабль). Естественные экосистемы в отличии от искусственных, созданных человеком, при стабильных условиях окружающей среды могут существовать неограниченно долго, так как способны противостоять воздействиям и поддерживать структурно – функциональное постоянство. Крупные экосистемы включают в себя экосистемы меньшего ранга.

Вопрос 15. Экотоп и составляющие его компоненты. Примеры.

 

ЭКОТОП - участок земной поверхности с относительно однородным комплексом абиотических условий среды (климатических-- климатопом и почвенно-грунтовых -- эдафотопом).

Термин предложен Г. Н. Высоцким. Характер экотопов определяется комплексом факторов, действующих как напрямую, так и опосредованно. К числу первых относят режимы: световой, тепловой, водный, воздушный и минерального питания; к числу вторых -- рельеф, гранулометрический состав почвы и др. Различают первичные и вторичные экотопы.

Первичные экотопы никогда не были заселены организмами; их примерами могут быть территории, освобождающиеся при таянии ледников, недавно образовавшиеся толщи вулканического пепла, застывшие лавовые потоки, только что обнажившаяся поверхность горных пород, свежие осыпи и наносы, высыхающее дно озера и др. Вторичные экотопы появляются после пожаров, уничтоживших ранее существовавшую растительность, после распашки земель и др.; в отличие от первичных экотопов они содержат в своем субстрате мертвое органическое вещество, а также микроорганизмы и зачатки растений, входивших в состав ранее существовавших растительных сообществ. Со временем (по мере заселения территории животными, растениями, грибами и микроорганизмами) экотоп трансформируется в биотоп. Специфика экологических условий экотопов определяет первоначальный состав видов, способных его заселить. Происходит экотопический отбор, который проявляется в особенностях формирующейся экологической системы (биогеоценоза) и в последующем не устраняется полностью биогенным воздействием (т. н. экотопический эффект). Сходные экотопы объединяются в типы (см. Тип лесорастительных условий). Показатели экотопа включаются в характеристику типа леса.

 

Вопрос 18. Понятие пищевой цепи. Типы пищевых цепей. Примеры.

Пищевая цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель.

Например, животное поедает растение.

 

Вопрос 19.

Вопрос 20. Перечислить типы экологических пирамид. Примеры.

Основанием экологических пирамид служит первый трофический уровень (уровень продуцентов), а последую­щие уровни образуют этажи и вершину пирамиды. Экологические пирамиды можно отнести к трем основным типам:

1) пирамиды численности, отражающие численность организ­мов на каждом трофическом уровне;

2) пирамиды биомассы, характеризующие общую массу живо­го вещества на каждом трофическом уровне;

3) пирамиды энергии, показывающие величину потока энергии или продуктивность на последовательных трофических уровнях.

Два при­мера пирамид численности показаны на рис. 12.3, где длина пря­моугольника пропорциональна количеству организмов на данном трофическом уровне. Формы пирамид численностей сильно разли­чаются для разных сообществ в зависимости от размеров состав­ляющих их организмов (рис. 12.3).

 

В пирамидах биомасс учитывается суммарная масса орга­низмов (биомасса) каждого трофического уровня, т. е. показаны количественные соотношения биомасс в сообществе (рис. 12.4). Цифрами обозначено количество биомассы в граммах сухого вещества на 1 м².

В пирамиде энергии (рис. 12.5), где цифрами обозначено количество энергии (кДж/м² в год), размер прямоугольников пропор­ционален энергетическому эквиваленту, т. е. количеству энергии (на единицу площади или объема), прошедшей через определенный тро­фический уровень за конкретный период.

Вопрос 36. Демографический кризис (определение, классификация стран по уровню демографической обстановки) и влияние негативных изменений в природной среде на здоровье населения, как составляющие глобальных экологических проблем.

Демографический кризис — резкое увеличение численности на земле. Под демографическим кризисом может пониматься как убыль населения, так и перенаселение.

Классификация стран по уровню демографической обстановки:

Первую группу стран возглавляют Япония, Швейцария, Швеция. Несколько далее располагаются Азербайджан, Армения, Эстония, Китай, Грузия, Бразилия, Турция, Кыргызстан, Беларусь, Украина. Замыкают первую группу Узбекистан, Казахстан и Российская Федерация (продолжительность жизни в России является средней по всем странам).В начале второй группы располагаются Пакистан, Монголия, Боливия, Таджикистан, Индия. Конец второй группы и всю третью составляют страны Африки.

Так же:

1. Резкое увеличение темпов роста населения с середины 20 века

2. рост населения наряду с развитием промышленности

3. увеличение производства продуктов питания

 

Вопрос 44. Классификация природных ресурсов в зависимости от техническогого или технологического совершенства процессов извлечения, переработки ресурсов, экономической рентабельности и с учетом сведений об объемах природного сырья. Примеры.

· доступные (доказанные или реальные) запасы — объемы природного ресурса, выявленные современными методами разведки, технически доступные и экономически рентабельные для освоения;

· потенциальные (общие) ресурсы — ресурсы, помимо доступных, установленные на основе теоретических расчетов и обследований, включая те, которые в настоящее время нельзя освоить по техническим или экономическим соображениям (например, залежи бурого угля на больших глубинах, запасы пресной воды в ледниках).

 

 

Вопрос 45. Классификация природных ресурсов в зависимости от их происхождения. Примеры

1. земельные (территориально-земельные);

2. водные;

3. минеральные (полезные ископаемые: минерально-сырьевые и минеральные топливно-энергетические);

4. биологические (растительного и животного происхождения);

5. климатические (солнечное тепло, свет, осадки);

6. Мирового океана;

7. энергии природных процессов (солнечное излучение, внутреннее тепло Земли, энергия ветра и т. п.);

8. рекреационные и др.

 

Вопрос 46. Классификация природных ресурсов по виду хозяйственного использования. Примеры

По видам хозяйственного использования:

· Ресурсы промышленного производства

· Энергетические ресурсы (Горючие полезные ископаемые, гидроэнергоресурсы, биотопливо, ядерное сырье)

· Неэнергетические ресурсы (минеральные, водные, земельные, лесные, рыбные ресурсы)

· Ресурсы сельскохозяйственного производства (агроклиматические, земельно-почвенные, растительные ресурсы — кормовая база, воды орошения, водопоя и содержания)

 

Вопрос 47. Классификация природных ресурсов по исчерпаемости. Примеры

· Возобновляемые (ресурсы растительного и животного мира)

· Не полностью возобновляемые — скорость восстановления ниже уровня хозяйственного потребления (пахотно пригодные почвы, спеловозрастные леса, региональные водные ресурсы)

· Неисчерпаемые ресурсы (водные, климатические)

Вопрос 58. Адаптация человека к экстремальным условиям (экотипы, определение экстремальных условий для человека, определение опасных для жизни человека условий, адаптация экотипов человека к различным условиям среды)

Экотип – совокупность экологически близких популяций вида, приуроченных к определённому типу местообитаний и обладающих генетически закреплёнными анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями, выработавшимися в результате продолжительного воздействия сходных режимов экологических факторов.

Попадая в экстремальные условия, человек не может до конца адаптироваться к ним. Условий много: большая высота над уровнем моря, влажность, температура, невесомость, стрессовые условия.

Высота: не может жить на высоте более 5500м над уровнем моря. Влажность: сложно вести жизнедеятельность в тропических лесах. Температура: экстрмальные условия Севера и аномальная жара экватора. Невесомость: нарушение вестибулярного аппарата, освоение космоса. Стрессовые условия: негативно сказывается на центральной нервной системе и деятельности желез внутренней секреции.

Адаптационные возможности организма человека определяются не только физиологическими, но и социальными условиями и факторами. Это работоспособность и общий жизненный тонус, которые отражают сложные взаимодействия гормонального статуса, состояния нервной и других физиологических систем организма. Способность людей разных экотипов к акклиматизации (длительной адаптации) к высоким и низким температурам различна. В среднем, акклиматизация к теплу происходит быстрее, чем к холоду, так как связана со скоростью изменения основного обмена. Акклиматизация к холоду зависит от питания, в частности, от содержания в диете белков и жиров. При этом у людей, как и у животных, образуется подкожный жировой теплоизолирующий слой.

 

 

Ответы к рубежному контролю №2 по экологии.

Вопрос 1. Популяция (определение, пример)

Популяция - группа организмов одного вида, способная поддерживать свою численность длительное время, занимающая определенное пространство и функционирующая как часть биотического сообщества экосистемы.

Например, популяция лосей Ленинградской области, популяция сосен в парке Сосновка

Вопрос 2. Основные показатели популяции.

1. Плотность популяции – это численность популяции, отнесенная к единице пространства., т.е. число организмов на единицу площади или объёма.

2. Рождаемость - способность популяции к увеличению численности.

3. Смертность - количество особей в популяции, погибших за определённый период.

4. Возрастная структура популяции – это соотношение в популяции особей разного возраста. Возрастной состав является важной характеристикой популяции, которая влияет как на рождаемость, так и на смертность.

 

Вопрос 3. Плотность популяции (определение, примеры. Функции организмов, которые зависят от плотности популяции). Механизмы поддерживания плотности популяции на необходимом уровне.

Плотность популяции – это численность популяции, отнесенная к единице пространства., т.е. число организмов на единицу площади или объёма. Например, 500 деревьев на 1 га земли, 5 млн микроводорослей на 1 м3 воды, или 200 кг рыбы на 1 га поверхности водоёма.

Плотность – одно из важнейших свойств популяции. От плотности популяции зависят дыхание, питание, размножение и многие другие функции отдельных организмов популяции. Чрезмерная плотность популяции ухудшает условия её существования, снижая обеспеченность организмов пищей, водой, жизненными пространством и тд. Отрицательно влияет на существование популяции и недостаточная плотность, которая затрудняет выбор особей противоположного пола, защиту популяции от хищников и тд.

Существует ряд механизмов поддержания плотности популяции на нужном уровне. Главный из них – саморегуляция численности популяции по принципу обратной связи с количеством ограниченных жизненных ресурсов, в частности пищи. Так, когда пищи становится меньше, рост особей замедляется, смертность возрастает, половая зрелость наступает позже, следовательно численность популяции и её плотность снижается. Улучшение условий существования приводит к возрастанию плотности популяции.