Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Живые организмы

Читайте также:
  1. Аэробные и анаэробные организмы.
  2. Влияние света и влажности на организмы
  3. Влияние температуры на организмы
  4. Воздействие ионизирующих излучений на живые организмы
  5. Гомойотермные организмы
  6. Действие различных видов излучения на микроорганизмы.
  7. Животные и растительные организмы в ходе жизнедеятельности
  8. Живые реплицирующиеся вакцины
  9. Металлы с удельным весом выше 4,5 г/см3, которые при антропогенном рассеивании загрязняют окружающую среду, оказывая токсичное воздействие на живые организмы называются

1. Особь;

2. Группа особей;

3. Популяция – группа особей, заселяющая одну территорию на протяжении многочисленных поколений и обладающая рядом специфических признаков;

4. Биоценоз – определенное сообщество взаимосвязанных живых организмов (совокупность популяций), живущих на каком-либо участке водоема или суши; состав: фитоценоз, сооценоз, микробоценоз;

5. Биом – биотическая составляющая, характеристика живых организмов – обширное сообщество живых организмов, которое характеризуется определенными формами растений и животных и занимает большое пространство, а также регулируется макроклиматом. Пример биома: тундра

Растительные ассоциации – естественно сложившаяся в пределах какого-то ареала, со сходным составом, соотношением жизненных форм, типу круговорота веществ, продуктивности и тенденциям развития.

Жизненные формы

Экотон – сообщество живых организмов, расположенное между биомами.

Экотоп – место существования живых организмов.

 

27.09.12

«Экосистема – концепция, экология – вера».

Экосистема – это комплекс живых и неживых компонентов, взаимодействие между которыми создает систему с замкнутым круговоротом веществ.

1965 год: создание концепции экосистемы ТЕНСИ.

Экосистема – это совокупность физико-химической среды (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценоза). Иными словами, это система физико-химико-биологических процессов.

ОДУМЫ – семья ученых-биологов.

Экосистема – биотическое сообщество на конкретном участке, взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями.

Биотическая структура – трофическая структура, а также деление живых организмов на продуцентов (синтез органики из неорганики), консументов (гетеротрофы, употребляют органическое вещество) и редуцентов (расщепление полимеров до мономеров, а потом до простых веществ – минерализаторы).

Сачава – крупный исследователь, практически географ.

СУКАЧЕВ: Биогеоценоз – совокупность однородных природных элементов на определенном участке поверхности Земли.

Биогеоценоз=Биоценоз (=фитоценоз + зооценоз + микробоценоз) + экотоп (=эндафотоп – это почва, при взаимодействии с растениями, животными и микроорганизмами, + климатоп – это атмосфера во взаимодействии с другими компонентами (почва, рельеф и т.д.)), (после жизнедеятельности живых организмов превращается в биотоп), экологические особенности которого определяются физико-географическими условиями данной территории.

Все компоненты связаны друг с другом и объединены в единое целое, не только территориально, но и функционально (на основе трофической структуры - сети).

Биогеоценоз – участок территории, относительно однородный по экологическим условиям, занятый одним биоценозом.

ВЕРНАДСКИЙ: Биосфера – это область существования живого существа и живых организмов, которая состоит из нижней части атмосферы (озоновый слой), всей гидросферы и верхней части литосферы (о), в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

 

02.10.12

Трофический уровень – совокупность живых организмов, получающих преобразованную в пищу энергию через одинаковое число посредников трофической сети.

1 уровень – продуценты (фотосинтезирующие зеленые растения и хемотрофные бактерии).

2 уровень – первичные консументы (фитофаги, растения паразиты, зоопланктон)

3 уровень – вторичные консументы (зоофаги, хищники первопорядные, экто- и энто паразиты)

4 уровень – (хищники второго порядка, паразитирующие животные, обитающие на хищниках 1 порядка)

5 уровень – редуценты (потребители мертвого вещества, растения-сапрофаги) – идет параллельно, а не над всеми. Их пища: 1, 2, 3, 4 уровни. Осуществляют минерализацию органического вещества, замыкая цепь.

Цепи питания – ряд связанных групп организмов, связанных в форме трофических уровней, представляющих собой потоки вещества и энергии. На основе этого осуществляется круговорот вещества и перенос энергии в экосистемах.

 

Сходство понятий биогеоценоз и экологическая система:

- биогеоценоз – экологическая система;

Различия:

- нет размерности в понятии экосистемы

Размер экосистемы по Регенсу – это пространство (объем), при наличии которого возможно осуществление процессов само регуляции и самовосстановлении в совокупности составляющих экосистему средообразующих компонентов и элементов.

Средообразующие компоненты (экологические) биогеоценоза, ландшафтов – основные материально-энергетические составляющие экосистемы:

· энергия (включая все лучевые, волновые и квантовые источники);

· газовый состав (атмосфера);

· вода (жидкое составляющее);

· почва-субстрат;

· автотрофы-продуценты;

· организмы гетеротрофы (консументы и редуценты);

· информация.

Простейший

Неделимый (при сохранении характерных функций дискрет экологического компонента).

Иерархия экосистемы – функциональное соподчинение, вхождение более мелких и простых в более крупные и сложные различные уровни организаций.

Биогеоценоз, ландшафт, природный пояс, биогеографическая область, подсферы биосферы, биосфера.

Каждая система своего уровня образует свой круговорот веществ.

Наземные или сухопутные экосистемы, морские экосистемы, пресноводные экосистемы.

Свойства:

1) Изменчивость (динамизм)

А) в ходе функционирования

Б) В ходе динамики

Аллогенные (вызваны воздействием из вне – климатические, геохимические) и автогенные (вызваны процессами, происходящими внутри экосистемы - сукцессия) изменения.

1. Экологическая сукцессия – происходит под действием сообщества (биологического компонента экосистемы).

2. Сообщество изменяет физическую среду, которая и определяет характер сукцессии, скорость, устанавливает пределы, до которых может дойти развитие экосистемы.

3. ЭС – упорядоченное развитие экосистемы, связанное с изменением ее видовой структуры.

4. Завершение сукцессии – возникновение стабильной экосистемы (на единицу энергии/потока энергии создается максимальное количество биомассы и формируется максимальное число видов и межвидовых отношений).

5. Важной тенденцией развития экосистемы является стремление к замыканию биогеохимических круговоротов основных элементов (азот, фосфор, калий).

Круговорот веществ через биоту в неорганическую среду при использовании соли или калия.

 

09.10.12

Первичная сукцессия (образуется на территории ранее не освоенной) и вторичная сукцессия (развитие живых организмов и экосистем на том месте, где раньше существовала жизнь).

Климаксное сообщество:

i. Климатический климакс – это теоретическое сообщество, к достижению которого направлено развитие экосистемы в данном районе (климатической зоне). Сообщество находится в равновесии с общими климатическими условиями;

ii. Эдафический климакс – там, где рельеф местности, характеристика почв и т.д. препятствуют развитию климатического климакса, сукцессия заканчивается ЭК;

iii. Катастрофический климакс – это состояние сообщества в экосистеме, возникающее благодаря периодически повторяющимся катастрофам и способствуют повторению процессов сукцессии.

2) Устойчивость

Концепция лимитирующих факторов

Немецкий агрохимик Либих – занимался созданием искусственных удобрений.

Закон минимума Либиха: недостаток даже одного химического элемента может привести к гибели живого организма. Но позже выяснилось, что от недостатка не только химических, но и других вещей, как температура, влажность и т.д.

Экологический максимум – когда увеличение значения экологического фактора может привести к гибели живого организма.

Закон толерантности (Шелферд – 1911 год):

Согласно которому значение экологических факторов могут варьироваться в определенных пределах, при этом максимальное и минимальное количество вещества могут привести к гибели, но существуют определенные границы, в которых живые организмы будут чувствовать себя нормально.

 

РИСУНОК 1

 

Оптимальная зона зависит от поведения организма.

Эврибионтные виды – температура может меняться в больших пределах

Стенобионтные виды – ограниченная температура.

Экологическая валентность характеризует способность вида заселять различную среду обитания, которая характеризуется большими или меньшими изменениями (изменчивостью) значений экологических факторов.

Стенотопные виды (в таких же условиях) и эвритопные виды - существуют в любых местах, расширяют ареал обитания, занимают новые экологические ниши.

Качество среды (система признаков: разделены на 7 больших групп, каждая состоит из определенного числа показателей, которые могут охарактеризовать качество среды) с биологической точки зрения – система взаимосвязанных характеристик окружающей среды, в первую очередь атмосферного воздуха, природных вод и почв, отражающих их способность без отклонений осуществлять свои жизнеобеспечивающие функции.

· Геономические критерии – критерии, которые характеризуют явления и процессы, обусловленные физико-географическими и биоклиматическими особенностями той или иной территории (рельеф, характеристики почв, растительного покрова, гидрографическая сеть, воздушные течения, температура и водный баланс, световой режим, электромагнитные поля и характеристики, гравитационный режим и их нарушения);

· Биогеохимические критерии – по ним оцениваются биогеохимические циклы. Циклы меняются постоянно, для каждой территории они разные;

· Экогенетические критерии – критерии, которые характеризуют исторические преобразования биоценоза;

· Ценологические критерии – основаны на оценке видового состава, входящего в биоценоз;

· Продукционнобиологические критерии – характеризуют обмен веществом и энергией как внутри, так и между другими экосистемами;

· Геогигиенические критерии – характеристики, которые оказывают естественную способность атмосферного воздуха, почв и природных вод к сохранению своих физических, химических и механических характеристик (способность к самовосстановлению);

· Санитарные критерии - характеристики, которые показывают эффективность искусственных мероприятий, направленных на сохранение и восстановление важных для человека и для сфер в целом характеристик атмосферного воздуха, почв и вод.

Качество жизни определяется качеством среды обитания.

Комфорт – введено климатологами – существует направление медицинской климатологии (раздел биоклиматологии).

Мониторинг природной среды, или экологический мониторинг (закон об охране окружающей среды) – начало 1970-х – Израель (начальник гидрометеорологической службы СССР)

 

16.10.12

Комфортность – оценка по рельефу местности, высоте над уровнем моря, качеству подземных и надуровневых вод, характеристике растительности живого мира, наличию предпосылок болезней в регионе, по геологическому строению.

Мониторинг природной среды - система наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений природной среды.

Задачи мониторинга:

1. Оценка степени изменчивости природной среды (экосистемы и ландшафтов) и их компонентов под действием человека;

2. Фенологические наблюдения.

 

Классификация по целям мониторинга:

1. Геофизический мониторинг;

2. Биологический мониторинг.

Классификация по пространству:

1) Глобальный мониторинг или биосферный;

2) Региональный мониторинг;

3) Локальный или импактный мониторинг.

Классификация по времени:

1. Постоянный мониторинг;

2. Кратковременный мониторинг

Основная идеология мониторинга – параметром измерения является не сама измеряемая величина, а ее отклонение от нормы. Определение нормы для биологического мониторинга проблема чрезвычайно сложная, потому что в биологических системах понятие нормы относительное.

Выделяют субклеточный биологический мониторинг: генетические исследования и биохимический мониторинг.

Клеточный мониторинг – цитологический мониторинг.

Мониторинг загрязнения биоты.

Мониторинг продуктивности биосферы.

Мониторинг исчезающих видов. Цель: оценка и прогноз биосистем на антропогенные воздействия.

Создание автоматических систем оповещение на основе регистрируемых реакций человека на антропогенные лимитирующие факторы в экосистеме.

Направление работ биологического мониторинга:

1) Разработка систем раннего оповещения;

 

2) Диагностика - обнаружение, идентификация, определение концентрации загрязняющих веществ в тканях живых организмов;

3) Прогнозирование

 

23.10.12

Диагностический мониторинг живых организмов наземных экологических систем.

Организмы-мониторы – организмы, используемые при диагностическом мониторинге.

Гомеостаз – поддержание постоянства внутренней среды.

Блоки исследования: диагностический мониторинг морских вод, пресных.

Необходимо обосновать наличие вида, в мониторинге популярны исследования, опирающиеся на водоросли, которые четко характеризуют нагрузки водных систем, но в зависимости от вида, разные и химические вещества, накапливаемые в тканях водорослей. Также популярны мхи, лишайники (лихеноиндикация – индикация по лишайникам). Они накапливают загрязняющие вещества, но так же, как и в случае водорослей, разные виды – разные вещества.

Очень распространенная индикация по коре сосны обыкновенной.

В зависимости от территории, кора сосны может накапливать не только загрязняющие вещества, но и вещества, содержащиеся в почве.

У человека индикацию загрязнений производят по волосу.

Задача прогностического мониторинга – прогнозирование состояния биоты, подверженной антропогенным воздействиям.

ü биотестирование - биологическая оценка качества среды (воды, воздуха или почвы) по реакции тест-организма (тест-функции). Оно включает в себя изучение связи «доза – эффект» на тест-объект. Фраза «доза – эффект» пришла из токсикологии. В идеальном случае оно представляет собой косообразную функцию. Эта функция является отражением связи между двумя переменными.

По этой функции в токсикологии исследуется гибель животных. nD50 – летальная доза, приводящая к смерти в 50% случаях.

Предельно-допустимый уровень (относится к физическим полям: шумовым, электромагнитным и так далее).

Тест Эймса

В данном тесте используют сальмонелл (болезнетворные бактерии) в качестве тест-объектов.

Он создал группу из сальмонелл, которые по разному реагируют на загрязняющие вещества.

1) Если мы хотим использовать результаты в качестве обнаружения загрязнителей для человека, то мы должны понять, подходит ли этот вид для исследования;

2) Попав в организм, они взаимодействуют с другими видами.

II тест-объект – высшие растения. Так же входят некоторые насекомые, ткани.

Изучение отклика проводится на клеточном, генетическом и организменном уровнях.

Санитарно-гигиеническая – оценка обитания человека

Данные биотестирования применяют для:

1. Установки степени загрязнения окружающей среды токсикантами;

2. Определение степени опасности нарушений в окружающей среде;

3. Разработка мер контроля, а также стандарта качества окружающей среды, разработка конкретных мониторинговых программ

 

30.10.12

ü Экотоксилогические исследования

Задачи экотоксикологии:

1) Определение скорости накопления, трансформации, распада и выведения токсичных веществ при использовании лабораторных исследовании, как в лабораторных условиях, так и в естественных условиях на изолированных от воздействия внешней среды экосистемах. Это микросомная система.

2) Изучение движения токсичных веществ по цепям питания

Потенцирующий эффект – взаимодействие нескольких лимитирующих факторов. При проведении биоиндикации необходимо выбрать определенные параметры. Параметры должны быть тесно связаны с важнейшими показателями состояния живого организма: признаки предлетального состояния, отражающие нарушение репродуктивной системы и нарушение жизненного цикла. В целом, все показатели классифицируются на:

I тип:

· Прямые (непосредственно на живой организм и определяют его существование)

· Косвенные (через изменение в среде обитания);

II тип:

ü Частные показатели (когда меняется одна функция)

ü Комплексные показатели

Индикация – проявление тех или иных лимитирующих факторов:

o Специфическая (отмечаемая реакция характерна для конкретного лимитирующего фактора)

o Неспецифическая (одна и та же реакция может быть вызвана разными стрессовыми ситуациями)




Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 41 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.018 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав