СРЕДА 05.05.21 г. 305, 308, 208

ГРУППА 305 БИОЛОГИЯ

ТЕМА:  БИОЦЕНОЗ И БИОГЕОЦЕНОЗ. ВЛИЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА НА ЭКОСИСТЕМЫ. 

Популяции в природе не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними целостные системы ещё более высокого надвидового уровня организации — биотические сообщества, экосистемы.

Сообществом (биоценозом) называется совокупность видов растений и животных, длительное время сосуществующих в определённом пространстве и представляющих собой определённое экологическое единство.

Эти образования развиваются по своим законам. Одна из главных задач экологии — выявить эти законы; выяснить, как поддерживается устойчивое существование и развитие сообществ, какое влияние оказывают на них изменения различных факторов среды.

О том, что сообщества — не случайные образования — свидетельствует то, что в сходных по географическому положению и природным условиям районах возникают похожие сообщества.

Пример:

озёра средней полосы характеризуются большим сходством фауны и флоры. В составе рыбного населения можно легко обнаружить такие хорошо всем знакомые виды, как плотва, окунь, щука, ёрш и др.

При внимательном изучении обнаруживается не только сходство видов в биоценозах, но и сходство связей между ними. Эти связи чрезвычайно разнообразны. Входящие в сообщество виды снабжают друг друга всем необходимым для жизни — пищей, укрытиями, условиями для размножения. Взаимосвязи живых организмов позволяют более полно расходовать природные ресурсы. Они ограничивают увеличение количества особей тех или иных видов, т. е. выполняют регулирующую функцию и обеспечивают устойчивость экосистем.

Природное жизненное пространство, занимаемое сообществом, называется биотопом (или экотопом).

 

Биотоп и биоценоз образуют биогеоценоз, в котором длительное время поддерживаются устойчивые взаимодействия между элементами живой и неживой природы.

  

Биогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (биотопом).

Граница биогеоценоза определяется обычно по растительному сообществу (фитоценозу).

 

Растительные сообщества обычно не имеют резких границ и переходят друг в друга постепенно при изменении природных условий.

Переходные зоны между сообществами называют экотоны.

Пример:

на границе лесов и тундры на севере нашей страны имеется переходная зона — лесотундра. Здесь чередуются редколесья, кустарники, сфагновые болота, луга. На границе леса и степи простирается зона лесостепи. Более увлажнённые участки этой зоны заняты лесом, сухие — степью.

От участка к участку меняется не только состав растительности, но и животный мир, особенности вещественно-энергетического обмена между организмами и физической средой их обитания.

Экосистема (от греч. oikos — «жилище» и systema — «объединение») — это любое сообщество живых организмов вместе с физической средой их обитания, объединённые обменом веществ и энергии в единый комплекс.

Рассмотрение экосистемы важно в тех случаях, когда речь идёт о потоках вещества и энергии, циркулирующих между живыми и неживыми компонентами природы, о динамике элементов, поддерживающих существование жизни, об эволюции сообществ. Ни отдельный организм, ни популяцию, ни сообщество в целом нельзя изучать в отрыве от окружающей среды. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.

Пример:

экосистема озера, в состав которой входят все живые организмы, а также среда их обитания, которая включает воду, особенности дна и грунта, соприкасающийся с водой воздух, солнечное излучение и т. д.

Экосистема и биогеоценоз — близкие понятия, но если термин «экосистема» подходит для обозначения систем любого ранга, то  «биогеоценоз» — понятие территориальное, относимое к таким участкам суши, которые заняты растительными сообществами — фитоценозами.

 

Обрати внимание!

Не любая экосистема является биогеоценозом, но любой биогеоценоз — экосистема.

Экосистема — понятие очень широкое и применимое как к естественным (например, тундра, океан), так и к искусственным комплексам (например, аквариум).

Масштабы экосистем могут быть различны.

• Микроэкосистема.

Пример:

почка дерева, лужа, разрушающийся пень с его обитателями.

• Мезоэкосистема = биогеоценоз.

Пример:

ельник, дубрава, березняк, луг.

• Макроэкосистема — биом, или природная зона.

Пример:

пустыня, тундра, океан.

Все экосистемы нашей планеты взаимосвязаны и составляют единую большую экосистему — биосферу. Она охватывает часть атмосферы, часть литосферы и всю гидросферу. Целостное учение о биосфере создал выдающийся отечественный ученый В. И. Вернадский (1863–1945).

» Главная » Мир » Наша Земля » Экосистема. Виды и характеристика экосистем

Влияние деятельности человека на экосистему

Природа является напарником человека. Но не всегда отношения человечества и природы взаимовыгодны – чаще всего человек берет все, не отдавая ничего взамен. Люди являются немаловажным природным звеном, поэтому их деятельность заметно сказывается на различных экосистемах.

---

Влияние человека на природные экосистемы

Значительное влияние на природные экосистемы оказывает в основном целенаправленная или прямая деятельность человека.

Автомобили, без которых мы не можем представить повседневную жизнь, оставляют большой отпечаток на концентрации химических элементов в воздухе, почве, на растительности и животных. Элементами, изменяющими жизнь экосистем, являются цинк и свинец.

При разработке новых месторождений необходимых элементов человек меняет формы и состав ландшафтов. Такое воздействие приводит к переходу токсичных тяжелых металлов из минеральной формы в водные растворы. При этом количество этих элементов не меняется, но повышается риск попадания таких вод в растительный и животный миры.

Деятельность современного человека связана с химическими и техногенными соединениями, не имеющим аналогов в природе. При этом большинство их этих веществ не перерабатывается, поэтому происходит огромный выброс фреона, оружейного плутония, цезия и пестицидов в природу.

Влияние человека на природные экосистемы имеет и положительные стороны.

Для сохранения редких видов растений и животных создаются природные заповедники. Такие территории создаются человеком как в условиях дикой природы, так и в искусственно созданных объектах: зоологических и ботанических садах, парках и заповедниках.

Для хозяйственных целей людьми создаются новые виды растений и животных. Такая деятельность способствует увеличению и сохранению природных популяций природного мира.

Положительное влияние на природные экосистемы оказывает высадка новых лесов и озеленение городов. Искусственные озера, водохранилища также благоприятны для появления новых природных экосистем.

Сегодня люди пытаются найти замену природным ископаемым. Причиной этому служит нехватка ресурсов для современного быстроразвивающегося общества. Человек начал добывать энергию от ветра, солнца и воды.

Последствия деятельности человека в экосистемах

Из-за сжигания топлива загрязнена атмосфера. Промышленные предприятия выделяют огромное количество вредных газов, оседающих на почве во время осадков.

Загрязнение морей и океанов также остается одной из основных проблем современного общества. Нефтяные пятна, нитраты и фосфаты, выбрасываемые в воды, разрушают большинство экосистем.

Многие производства продолжают выбрасывать на земную поверхность радиоактивные и ядовитые вещества, отрицательно сказывающиеся как на природе, так и на человеке.

Благодаря использованию очистительных фильтров, в атмосферу, воду и почву стало выбрасываться меньше вредных веществ и газов. А использование экологически безопасных и природных источников энергии - воды, солнца и ветра, - привело к сохранению и накоплению природных ресурсов.

Созданные человеком заповедники, парки и сады, благоприятно сказались на увеличении популяций редких и вымирающих видов животного мира и всех экосистем.

Люди устраивают субботники, природные акции, дни без автомобилей и часы без света. Каждый человек, участвующий в подобных акциях вносит свой незаменимый вклад в восстановление природных экосистем.

ГРУППА 308 БИОЛОГИЯ

ТЕМА: ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ОРГАНИЗМОВ - РЕЗУЛЬТАТ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ЭВОЛЮЦИИ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 "ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ОРГАНИЗМОВ".

Приспособления – результат эволюции.
Приспособленность организмов. Живые организмы удивительно приспособлены к условиям окружающей среды. Каждый вид занимает определенное место в природе и находится в сложных и, как правило, гармоничных взаимоотношениях с условиями обитания. При рассмотрении примеров действия естественного отбора вы убедились, что все закрепляющиеся в ходе эволюции особенности строения, функционирования, поведения организмов представляют собой те или иные приспособления, или адаптации (от лат. adaptatio – приспособление, прилаживание). Приспособленный организм характеризуется жизнеспособностью, конкурентоспособностью.
Жизнеспособным является такой организм, который нормально развивается в типичной для него среде (генотип не подвергается существенным изменениям).
Конкурентоспособным будет такой организм, который выдерживает конкуренцию с другими организмами (побеждает в борьбе за существование). Известны случаи, когда организм может быть вполне жизнеспособным, но не конкурентоспособным. Например, подобранные и выхоженные человеком дикие звери и птицы, выросшие в неволе, жизнеспособны, но не всегда могут выдерживать конкуренцию, если их выпустить на волю.
Известно огромное количество самых разнообразных особенностей строения, функционирования и поведения организмов (адаптации), обеспечивающих высокий уровень приспособленности видов к окружающей среде.
Адаптации могут быть организменными, присущими каждому конкретному организму данного вида и позволяющими организму выживать в определенных условиях среды, и видовыми, направленными на существование вида как целостной системы.
Организменные адаптации. Среди организменных адаптации выделяют морфологические, физиологические, биохимические и поведенческие (этологические).
К морфологическим адаптациям относятся все средства пассивной защиты организмов, наличие которых определяет большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование. Примером средств пассивной защиты служат твердые защитные покровы у животных (хитиновый покров членистоногих, раковины моллюсков, роговые чешуи рептилий, панцирь черепах), иглы и колючки (кактус, молочай, шиповник, боярышник, еж, дикобраз), и др.
К физиологическим адаптациям относится устойчивость физиологических параметров: поддержание постоянной температуры тела, концентрации солей и сахара в крови и другие показатели. Физиологическими являются также адаптации, направленные на снижение воздействия вредного фактора. Например, рептилии и птицы, проводящие большую часть жизни в морских просторах и пьющие морскую солёную воду, имеют специальные железы, позволяющие им быстро выводить избыток солей из организма.
Интересны приспособления, развившиеся у ныряющих животных. Многие из них могут долго находиться под водой. Тюлени, например, ныряют на глубину до 600 м и находятся под водой до 40–60 мин. Биохимические адаптации охватывают все биохимические процессы. Сюда относятся строго упорядоченные процессы синтеза белков в клетках, расщепление веществ с помощью ферментов, образование глюкозы и других органических соединений в ходе фотосинтеза и т. д.
Поведенческие (этологические) адаптации включают в себя всё многообразие форм поведения, направленного на выживание организмов. Адаптивное поведение проявляется на всех стадиях онтогенеза и охватывает все стороны жизнедеятельности организмов: нахождение укрытий от неблагоприятных климатических факторов и врагов, добывание и запасание пищи, поиск партнеров для спаривания, брачные ритуалы, забота о потомстве (строительство гнезд, насиживание яиц, выкармливание потомства, защита его от врагов) и т. д.
Таким образом, организменные адаптации охватывают всё многообразие признаков особей.
Относительность приспособленности. Особи разных видов хорошо приспособлены к условиям существования. Однако любые приспособления целесообразны только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, постоянный рост резцов у грызунов и зайцеобразных – очень важная и полезная адаптация, но лишь при питании твердой пищей. Если же крысу или зайца кормить мягкой пищей, то резцы, не стачиваясь, вырастут до таких размеров, что самостоятельное питание животных станет невозможным.
Любая структура и любая функция являются приспособлениями к условиям конкретной среды обитания. Эволюционные изменения – возникновение или исчезновение органов, усложнение организации, появление новых популяций и видов – обусловлены развитием адаптации. Логическое следствие естественного отбора – создание новых и совершенствование имеющихся адаптаций. Механизм возникновения и совершенствования адаптации заключается в накоплении отбором преимущественно мелких изменений признаков, совершенствовании нормы реакции и т. п.

Лабораторная работа 

ТЕМА: «Приспособленность организмов к среде обитания».

Цель работы:

• выявить на конкретных примерах приспособления к среде обитания у растений и животных;
• доказать, что приспособления имеют относительный характер.

Ход работы: прочитать текст о типах приспособлений, статью о насекомом и заполнить таблицу в тетради, написать вывод.

Типы приспособлений у животных.

1. Форма тела.
2. Различные виды окраски (покровительственная или предупреждающая окраска).

3. Приспособительное поведение,

4. Мимикрия - сходство с хорошо защищенными животными или иная маскировка (палочник, насекомое-лист).

5. Физиологические свойства

Осы широко распространены в России, Европе, в Северной Африке и Австралии, Мексике и Аргентине, Канаде. Это насекомое в черно-желтую полоску, размеры тела осы варьируются от 1,5 см до 10 см. Брюшко осы имеетверетенообразную или бочкообразную форму и покрыто волосками. По боковым сторонам головы осы расположены два больших и сложных по строению глаза, позволяющих насекомому видеть одновременно в разных направлениях. Ротовой аппарат осы предназначен для перемалывания частиц растительной массы, которая идет насекомому в пищу, или для строительства гнезда. Взрослые осы растительноядны, личинок кормят различными насекомыми.

Благодаря узкой «талии» между брюшком и грудью насекомые могут практически напополам складывать тельце, чтобы ужалить соперника или жертву под любым удобным углом. Жало осы является видоизмененным яйцекладом, оно находится на конце брюшка и именно через него насекомое выделяет яд. Укус осы весьма болезненный и в некоторых случаях опасный. У человека с аллергией он может привести к летальному исходу.

Таблица

Название насекомого	Оса бумажная.
Место обитания	Осы широко распространены в России, Европе, в Северной Африке и Австралии, Мексике и Аргентине, Канаде
Тип приспособления	Форма тела, предупреждающая окраска.
Биологическое значение	Данные приспособления помогают виду сохраниться вэкосистеме, быть звеном в цепи питания.

ВЫВОД: Приспособления помогают виду сохраниться вэкосистеме, быть звеном в цепи питания. Приспособления – результат эволюции.

ГРУППА 208 ХИМИЯ

ТЕМА: АТОМ. ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ.ИЗОТОПЫ. ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

1. Вещество (простое и сложное) – это любая совокупность атомов и молекул, находящаяся в определённом агрегатном состоянии.

Превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения, называется химическими реакциями.

2. Структурные единицы вещества

Атом – наименьшая элекронейтральная частица химического элемента и простого вещества, обладающая всеми его химическими свойствами и далее физически и химически неделимая/

Молекула – наименьшая электронейтральная частица вещества, обладающая всеми его химическими свойствами, физически неделимая, но делимая химически.

3. Химический элемент – это вид атомов с определённым зарядом ядра.

4. Состав атома

Частица	Как определить?	Заряд		Масса
		Кл	условные единицы	г	а.е.м.
Электрон	По порядковому Номеру (N)	-1.6 ∙ 10 -19	-1	9.10 ∙ 10-28	0.00055
Протон	По порядковому номеру  (N)	1.6 ∙ 10 -19	+1	1.67 ∙ 10-24	1.00728
Нейтрон	Ar – N	0	0	1.67 ∙ 10-24	1.00866

5. Состав атомного ядра

В состав ядра входят элементарные частицы (нуклоны) – протоны (11p) и нейтроны (10n).

Т.к. практически вся масса атома сосредоточена в ядре и mp ≈mn ≈ 1 а.е.м, то округлённое значение Ar химического элемента равно общему числу нуклонов в ядре.

A = N + Z (А – массовое число, округлённое значение Аr;  N – число нейтронов в ядре; Z – заряд ядра, равный числу протонов)

6. Общее число электронов в электронной оболочке атома Nē равно числу протонов в ядре и порядковому номеру химического элемента                                             

№(х.э.) = Nē = Z

7. Изотопы – разновидность атомов одного и того же химического элемента, отличающиеся друг от друга только своей массой.

Обозначение изотопов: слева от символа элемента указывают массовое число (вверху) и порядковый номер элемента (внизу)

 Задание: Определите атомный состав изотопов хлора: 3517Cl и3717Cl?  

•  Изотопы имеют разную массу из-за различного числа нейтронов в их ядрах.

 

 

 

8. В природе химические элементы существуют в виде смесей изотопов.

Изотопный состав одного и того же химического элемента выражают в атомных долях (ωат.), которые указывают какую часть составляет число атомов данного изотопа от общего числа атомов всех изотопов данного элемента, принятого за единицу или 100%.

                                                      Например:

ωат  (3517Cl) = 0,754

ωат (3717Cl) = 0,246

 

9. В таблице Менделеева приведены средние значения относительных атомных масс химических элементов с учётом их изотопного состава. Поэтому Ar , указанные в таблице являются дробными.

 Arср =  ωат.(1) ∙ Ar(1)  + … +  ωат.(n) ∙ Ar(n)

Например:  

Arср (Cl) = 0,754 ∙ 35 + 0,246 ∙ 37 = 35,453

10. Массы атомов и молекул очень малы. В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения.

1 а.е.м. = m(а.е.м.) = 1/12 m(12C) = 1,66057 ∙ 10-27 кг = 1,66057 ∙ 10-24 г.

Абсолютные массы некоторых атомов:

m(C) =  1,99268 ∙ 10-23 г

m(H) =  1,67375 ∙ 10-24 г

m(O) =   2,656812 ∙ 10-23 г

Ar – показывает, во сколько раз данный атом тяжелее 1/12 части атома 12С.

Мr – показывает, во сколько раз данная молекула тяжелее 1/12 части атома 12С.

11. Связь между абсолютной и относительной массами атома или молекулы:

m(атома) = Ar ∙ 1,66 ∙ 10 -27 кг

m(молекулы) = Mr ∙ 1,66 ∙ 10 -27 кг

12. Моль

Число атомов и молекул в обычных образцах веществ очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют единицу измерения – моль.

Моль (ν) – единица количества вещества, которое содержит столько же частиц (молекул, атомов, ионов, электронов), сколько атомов содержится в 12 г изотопа 12C

Масса 1 атома  12C  равна 12 а.е.м., поэтому число атомов в 12 г изотопа 12C равно:

NA = 12 г / 12 ∙ 1,66057 ∙ 10-24 г =  6,0221 ∙ 1023

Физическая величина NA называется постоянной Авогадро (число Авогадро) и имеет размерность  [NA] = моль-1.

13. Основные формулы

 M = Mr = ρ ∙ Vm      (ρ – плотность; Vm – объём при н.у.)

 II. Задачи для самостоятельного решения

---

Задача №1.

Вычислите число атомов азота в 100г карбоната аммония, содержащего 10% неазотистых примесей.

Задача №2.

Определите относительную атомную массу бора, если известно, что молярная доля изотопа 10В составляет – 19,6 %, а изотопа 11В – 80,4 %.

Задача №3.

При нормальных условиях 12 л газовой смеси, состоящей из аммиака и углекислого газа, имеют массу 18 г. Сколько литров каждого из газов содержит смесь?

Задача №4.

При действии избытка соляной кислоты на 8,24 г смеси оксида марганца (IV) с неизвестным оксидом МО2, который не реагирует с соляной кислотой, получено 1,344 л газа при н.у. Входе другого опыта установлено, что мольное отношение оксида марганца (IV) к неизвестному оксиду равно 3:1. Установите формулу неизвестного оксида и вычислите его массовую долю в смеси.