Quale fattore non è antropogenico. Fattori ambientali antropici

Gli antipiretici per i bambini sono prescritti da un pediatra. Ma ci sono situazioni di emergenza per la febbre quando il bambino ha bisogno di ricevere immediatamente la medicina. Quindi i genitori si assumono la responsabilità e usano farmaci antipiretici. Cosa è permesso dare ai neonati? Come abbassare la temperatura nei bambini più grandi? Quali farmaci sono i più sicuri?

I fattori antropogenici sono fattori generati dall'uomo e che influenzano l'ambiente.

L'intera storia del progresso scientifico e tecnologico, infatti, è una combinazione della trasformazione da parte dell'uomo di fattori ambientali naturali per i propri scopi e la creazione di nuovi che prima non esistevano in natura.

La fusione dei metalli dai minerali e la produzione di attrezzature sono impossibili senza la creazione di alte temperature, pressioni e potenti campi elettromagnetici. Ottenere e mantenere alti rendimenti delle colture agricole richiede la produzione di fertilizzanti e mezzi di protezione chimica delle piante contro parassiti e agenti patogeni. L'assistenza sanitaria moderna è impensabile senza chemio e fisioterapia. Questi esempi possono essere moltiplicati.

D'altra parte, oltre a tali fattori mirati, nel processo di sfruttamento e lavorazione delle risorse naturali, si formano inevitabilmente composti chimici collaterali e zone con alti livelli di fattori fisici. In alcuni casi, questi processi possono essere di natura spasmodica (in condizioni di incidenti e catastrofi) con gravi conseguenze ambientali e materiali. Quindi, era necessario creare modi e mezzi per proteggere una persona da fattori pericolosi e dannosi.

In forma semplificata, in fig. 3.

Riso. 3.

Classificazione dei fattori ambientali antropici

BOV - agenti di guerra chimica; Mass media - mass media.

L'attività antropogenica influisce in modo significativo sui fattori climatici, modificandone i regimi. Pertanto, le emissioni di massa di particelle solide e liquide nell'atmosfera dalle imprese industriali possono cambiare drasticamente il regime di dispersione della radiazione solare nell'atmosfera e ridurre l'apporto di calore alla superficie terrestre. La distruzione di foreste e altra vegetazione, la creazione di grandi bacini artificiali su ex aree terrestri aumenta il riflesso dell'energia e l'inquinamento da polveri, ad esempio neve e ghiaccio, al contrario, aumenta l'assorbimento, che porta al loro scioglimento intensivo. Pertanto, il mesoclima può cambiare drasticamente sotto l'influenza umana: è chiaro che il clima del Nord Africa in un lontano passato, quando era un'enorme oasi, era significativamente diverso dal clima odierno del deserto del Sahara.

Le conseguenze globali dell'attività antropica, irte di disastri ambientali, sono solitamente ridotte a due fenomeni ipotetici: effetto serra E inverno nucleare.

essenza effetto serraè costituito da quanto segue. I raggi del sole penetrano attraverso l'atmosfera terrestre fino alla superficie terrestre. Tuttavia, l'accumulo di anidride carbonica, ossidi di azoto, metano, vapore acqueo, idrocarburi fluoro-cloro (freon) nell'atmosfera porta al fatto che la radiazione termica a onde lunghe della Terra viene assorbita dall'atmosfera. Ciò porta all'accumulo di calore in eccesso nello strato superficiale dell'aria, ovvero l'equilibrio termico del pianeta è disturbato. Tale effetto è simile a quello che osserviamo nelle serre coperte di vetro o pellicola. Di conseguenza, la temperatura dell'aria vicino alla superficie terrestre potrebbe aumentare.

Ora l'aumento annuo del contenuto di CO 2 è stimato in 1-2 parti per milione. Tale situazione, come credono, può condurre già nella prima metà del XXI secolo. ai cambiamenti climatici catastrofici, in particolare allo scioglimento massiccio dei ghiacciai e all'innalzamento del livello del mare. I ritmi crescenti di combustione dei combustibili fossili portano, da un lato, ad un costante, seppur lento, aumento del contenuto di CO 2 nell'atmosfera e, dall'altro, all'accumulo (seppur ancora locale e disperso) di emissioni atmosferiche aerosol.

Ci sono discussioni tra gli scienziati su quali conseguenze prevarranno come risultato di questi processi (riscaldamento o raffreddamento). Ma indipendentemente dai punti di vista, è necessario ricordare che l'attività vitale della società umana sta diventando, come hanno detto V.I. Vernadsky, A.E. Fersman, una potente forza geologica e geochimica che può cambiare in modo significativo la situazione ecologica su scala globale.

Inverno nucleareè considerata una possibile conseguenza delle guerre nucleari (comprese quelle locali). Come risultato delle esplosioni nucleari e degli inevitabili incendi successivi, la troposfera sarà satura di particelle solide di polvere e cenere. La Terra sarà chiusa (schermata) dai raggi del sole per molte settimane e persino mesi, cioè arriverà la cosiddetta "notte nucleare". Allo stesso tempo, a causa della formazione di ossidi di azoto, lo strato di ozono del pianeta verrà distrutto.

Schermare la Terra dalle radiazioni solari porterà a un forte calo della temperatura con un'inevitabile diminuzione dei raccolti, morte di massa degli organismi viventi, compresi gli esseri umani, per il freddo e la fame. E quegli organismi che riescono a sopravvivere a questa situazione prima del ripristino della trasparenza atmosferica saranno esposti a forti radiazioni ultraviolette (a causa della distruzione dell'ozono), con un inevitabile aumento della frequenza del cancro e delle malattie genetiche.

I processi associati alle conseguenze dell'inverno nucleare sono attualmente oggetto di modellazione matematica e computerizzata da parte di scienziati in molti paesi. Ma l'umanità ha anche un modello naturale di tali fenomeni, che ci fa prendere molto sul serio.

L'uomo non ha praticamente alcun effetto sulla litosfera, anche se gli orizzonti superiori della crosta terrestre stanno subendo una forte trasformazione a seguito dello sfruttamento dei giacimenti minerari. Esistono progetti (in parte realizzati) di interramento in profondità di rifiuti industriali liquidi e solidi. Tali sepolture, così come i test nucleari sotterranei, possono innescare i cosiddetti terremoti "indotti".

È abbastanza chiaro che la stratificazione della temperatura dell'acqua ha un'influenza decisiva sulla disposizione degli organismi viventi nell'acqua e sul trasferimento e la dispersione delle impurità provenienti dalle imprese industriali, agricole e domestiche.

L'impatto umano sull'ambiente si manifesta in definitiva in un cambiamento nel regime di molti fattori biotici e abiotici. Tra i fattori antropici vi sono fattori che hanno un impatto diretto sugli organismi (ad esempio, la pesca) e fattori che influenzano indirettamente gli organismi attraverso un impatto sull'habitat (ad esempio, inquinamento ambientale, distruzione della vegetazione, costruzione di dighe). La specificità dei fattori antropici risiede nella difficoltà di adattare ad essi gli organismi viventi. Gli organismi spesso non hanno reazioni adattative all'azione di fattori antropici a causa del fatto che questi fattori non hanno agito durante lo sviluppo evolutivo della specie, o perché l'azione di questi fattori supera le capacità adattative dell'organismo.

Fattori antropogenici - un insieme di varie influenze umane sulla natura inanimata e vivente. Solo con la loro stessa esistenza fisica, le persone hanno un notevole impatto sull'ambiente: nel processo di respirazione rilasciano annualmente nell'atmosfera 1 10 12 kg di CO 2 e consumano più di 5-10 15 kcal con il cibo.

Come risultato dell'impatto umano, il clima, la topografia superficiale, la composizione chimica dell'atmosfera cambiano, le specie e gli ecosistemi naturali scompaiono, ecc. Il fattore antropogenico più importante per la natura è l'urbanizzazione.

L'attività antropogenica influisce in modo significativo sui fattori climatici, modificandone i regimi. Ad esempio, le emissioni di massa di particelle solide e liquide nell'atmosfera da parte delle imprese industriali possono cambiare drasticamente il regime di dispersione della radiazione solare nell'atmosfera e ridurre l'apporto di calore alla superficie terrestre. La distruzione di foreste e altra vegetazione, la creazione di grandi bacini artificiali su ex aree terrestri aumentano il riflesso dell'energia e l'inquinamento da polveri, ad esempio neve e ghiaccio, al contrario, aumenta l'assorbimento, che porta al loro scioglimento intensivo.

In misura molto maggiore, l'attività produttiva delle persone influisce sulla biosfera. Come risultato di questa attività, il rilievo, la composizione della crosta terrestre e dell'atmosfera, i cambiamenti climatici, l'acqua dolce vengono ridistribuiti, gli ecosistemi naturali scompaiono e vengono creati agro- e tecno-ecosistemi artificiali, le piante coltivate vengono coltivate, gli animali vengono addomesticati, ecc. .

L'impatto umano può essere diretto o indiretto. Ad esempio, la deforestazione e lo sradicamento delle foreste non hanno solo un effetto diretto, ma anche indiretto: le condizioni per l'esistenza di uccelli e animali cambiano. Si stima che dal 1600 siano state distrutte dall'uomo 162 specie di uccelli, oltre 100 specie di mammiferi e molte altre specie di piante e animali. Ma, d'altra parte, crea nuove varietà di piante e razze animali, ne aumenta la resa e la produttività. La migrazione artificiale di piante e animali influisce anche sulla vita degli ecosistemi. Quindi, i conigli portati in Australia si sono moltiplicati così tanto da causare gravi danni all'agricoltura.

La manifestazione più evidente dell'influenza antropica sulla biosfera è l'inquinamento ambientale. L'importanza dei fattori antropici è in costante crescita, poiché l'uomo soggioga sempre di più la natura.

L'attività umana è una combinazione della trasformazione da parte dell'uomo di fattori ambientali naturali per i propri scopi e la creazione di nuovi fattori che prima non esistevano in natura. La fusione dei metalli dai minerali e la produzione di attrezzature sono impossibili senza la creazione di alte temperature, pressioni e potenti campi elettromagnetici. Ottenere e mantenere alti rendimenti delle colture agricole richiede la produzione di fertilizzanti e mezzi di protezione chimica delle piante contro parassiti e agenti patogeni. L'assistenza sanitaria moderna non può essere immaginata senza chemio e fisioterapia.

I risultati del progresso scientifico e tecnologico iniziarono ad essere utilizzati per scopi politici ed economici, il che si manifestò estremamente nella creazione di speciali fattori ambientali che interessavano una persona e le sue proprietà: dalle armi da fuoco ai mezzi di impatto fisico, chimico e biologico di massa. In questo caso si parla di una combinazione di fattori antropotropici (rivolti al corpo umano) e antropocidi che causano inquinamento ambientale.

D'altra parte, oltre a tali fattori mirati, nel processo di sfruttamento e lavorazione delle risorse naturali, si formano inevitabilmente composti chimici collaterali e zone con alti livelli di fattori fisici. In condizioni di incidenti e catastrofi, questi processi possono essere di natura spasmodica con gravi conseguenze ambientali e materiali. Pertanto, è stato necessario creare metodi e mezzi per proteggere una persona da fattori pericolosi e dannosi, che ora è stato realizzato nel sistema sopra menzionato: la sicurezza della vita.

plasticità ecologica. Nonostante l'ampia varietà di fattori ambientali, è possibile identificare una serie di modelli generali nella natura del loro impatto e nelle risposte degli organismi viventi.

L'effetto dell'influenza dei fattori dipende non solo dalla natura della loro azione (qualità), ma anche dal valore quantitativo percepito dagli organismi: temperatura alta o bassa, grado di illuminazione, umidità, quantità di cibo, ecc. Nel processo di evoluzione si è sviluppata la capacità degli organismi di adattarsi ai fattori ambientali entro certi limiti quantitativi. Una diminuzione o un aumento del valore del fattore oltre questi limiti inibisce l'attività vitale e quando viene raggiunto un certo livello minimo o massimo, gli organismi muoiono.

Dal valore quantitativo del fattore dipendono le zone di azione del fattore ecologico e la dipendenza teorica dell'attività vitale di un organismo, popolazione o comunità. L'intervallo quantitativo di qualsiasi fattore ambientale, il più favorevole alla vita, è chiamato ottimo ecologico (lat. ortimus- il migliore). I valori del fattore che si trova nella zona di oppressione sono chiamati pessimum ecologico (il peggiore).

Vengono chiamati rispettivamente i valori minimo e massimo del fattore in corrispondenza del quale si verifica la morte minimo ecologico E massimo ecologico

Qualsiasi specie di organismo, popolazione o comunità è adattata, ad esempio, per esistere in un determinato intervallo di temperatura.

La proprietà degli organismi di adattarsi all'esistenza in una particolare gamma di fattori ambientali è chiamata plasticità ecologica.

Più ampia è la gamma del fattore ecologico all'interno della quale un dato organismo può vivere, maggiore è la sua plasticità ecologica.

In base al grado di plasticità, si distinguono due tipi di organismi: stenobiont (stenoeks) ed eurybiont (euryeks).

Gli organismi stenobiotici ed euribionti differiscono nella gamma di fattori ecologici in cui possono vivere.

Stenobionte(gr. stenos- le specie strette, anguste) o strettamente adattate possono esistere solo con piccole deviazioni

fattore dal valore ottimale.

Euribiontico(gr. eirys- largo) sono chiamati organismi ampiamente adattati in grado di sopportare una grande ampiezza di fluttuazioni del fattore ambientale.

Storicamente, adattandosi a fattori ambientali, animali, piante, microrganismi sono distribuiti su vari ambienti, formando l'intera diversità degli ecosistemi che formano la biosfera terrestre.

fattori limitanti. Il concetto di fattori limitanti si basa su due leggi dell'ecologia: la legge del minimo e la legge della tolleranza.

La legge del minimo. A metà del secolo scorso, il chimico tedesco J. Liebig (1840), studiando l'effetto dei nutrienti sulla crescita delle piante, scoprì che la resa non dipende da quei nutrienti che sono richiesti in grandi quantità e sono presenti in abbondanza (per esempio, CO 2 e H 2 0 ), ma da quelli che, sebbene la pianta ne abbia bisogno in quantità minori, sono praticamente assenti nel terreno o inaccessibili (ad esempio fosforo, zinco, boro).

Liebig ha formulato questo modello come segue: "La crescita di una pianta dipende dall'elemento nutritivo che è presente nella quantità minima". Successivamente questa conclusione divenne nota come Legge del minimo di Liebig ed è stato esteso a molti altri fattori ambientali. Lo sviluppo degli organismi può essere limitato o limitato da calore, luce, acqua, ossigeno e altri fattori, se il loro valore corrisponde al minimo ecologico. Ad esempio, i pesci angelo tropicali muoiono se la temperatura dell'acqua scende sotto i 16 °C. E lo sviluppo delle alghe negli ecosistemi di acque profonde è limitato dalla profondità di penetrazione della luce solare: non ci sono alghe negli strati inferiori.

La legge del minimo di Liebig in termini generali può essere formulata come segue: la crescita e lo sviluppo degli organismi dipendono, prima di tutto, da quei fattori dell'ambiente naturale, i cui valori si avvicinano al minimo ecologico.

La ricerca ha dimostrato che la legge del minimo ha due limitazioni che dovrebbero essere prese in considerazione nell'applicazione pratica.

La prima limitazione è che la legge di Liebig è strettamente applicabile solo in condizioni di stato stazionario del sistema. Ad esempio, in un certo specchio d'acqua, la crescita delle alghe è naturalmente limitata dalla mancanza di fosfato. I composti azotati sono contenuti nell'acqua in eccesso. Se le acque reflue con un alto contenuto di fosforo minerale vengono scaricate in questo serbatoio, il serbatoio potrebbe "fiorire". Questo processo procederà fino a quando uno degli elementi non sarà utilizzato fino al limite minimo. Ora potrebbe essere azoto se il fosforo continua a fluire. Al momento di transizione (quando c'è ancora abbastanza azoto e c'è già abbastanza fosforo), non si osserva l'effetto minimo, cioè nessuno di questi elementi influisce sulla crescita delle alghe.

La seconda limitazione è legata all'interazione di diversi fattori. A volte il corpo è in grado di sostituire l'elemento carente con un altro chimicamente vicino. Quindi, nei luoghi dove c'è molto stronzio, nei gusci dei molluschi, può sostituire il calcio con la mancanza di quest'ultimo. Oppure, ad esempio, il fabbisogno di zinco in alcune piante si riduce se crescono all'ombra. Pertanto, una bassa concentrazione di zinco limiterà la crescita delle piante meno in ombra che in piena luce. In questi casi, l'effetto limitante anche di una quantità insufficiente dell'uno o dell'altro elemento potrebbe non manifestarsi.

Legge di tolleranza(lat . tolleranza- pazienza) è stato scoperto dal biologo inglese W. Shelford (1913), che ha richiamato l'attenzione sul fatto che non solo quei fattori ambientali, i cui valori sono minimi, ma anche quelli che sono caratterizzati da un massimo ecologico, possono limitare lo sviluppo degli organismi viventi. Troppo calore, luce, acqua e persino sostanze nutritive possono essere dannosi tanto quanto troppo poco. L'intervallo del fattore ambientale tra il minimo e il massimo chiamato W. Shelford limite di tolleranza.

Il limite di tolleranza descrive l'ampiezza delle fluttuazioni dei fattori, che garantisce l'esistenza più completa della popolazione. Gli individui possono avere intervalli di tolleranza leggermente diversi.

Successivamente, sono stati stabiliti limiti di tolleranza per vari fattori ambientali per molte piante e animali. Le leggi di J. Liebig e W. Shelford hanno aiutato a comprendere molti fenomeni e la distribuzione degli organismi in natura. Gli organismi non possono essere distribuiti ovunque perché le popolazioni hanno un certo limite di tolleranza in relazione alle fluttuazioni dei fattori ambientali ambientali.

La legge di tolleranza di W. Shelford è formulata come segue: la crescita e lo sviluppo degli organismi dipendono principalmente da quei fattori ambientali i cui valori si avvicinano al minimo ecologico o al massimo ecologico.

È stato stabilito quanto segue:

Gli organismi con un'ampia gamma di tolleranza a tutti i fattori sono ampiamente distribuiti in natura e sono spesso cosmopoliti, come molti batteri patogeni;

Gli organismi possono avere un'ampia gamma di tolleranza per un fattore e una gamma ristretta per un altro. Ad esempio, le persone sono più tolleranti all'assenza di cibo che all'assenza di acqua, cioè il limite di tolleranza per l'acqua è più ristretto che per il cibo;

Se le condizioni per uno dei fattori ambientali diventano subottimali, anche il limite di tolleranza per altri fattori può cambiare. Ad esempio, con una carenza di azoto nel terreno, i cereali richiedono molta più acqua;

I reali limiti di tolleranza osservati in natura sono inferiori alle potenzialità dell'organismo di adattarsi a questo fattore. Ciò è spiegato dal fatto che in natura i limiti di tolleranza in relazione alle condizioni fisiche dell'ambiente possono essere ristretti dalle relazioni biotiche: competizione, mancanza di impollinatori, predatori, ecc. Qualsiasi persona realizza meglio il suo potenziale in condizioni favorevoli (raccolte di atleti per allenamenti speciali prima di gare importanti, ). La potenziale plasticità ecologica di un organismo, determinata in condizioni di laboratorio, è maggiore delle possibilità realizzate in condizioni naturali. Di conseguenza, si distinguono nicchie ecologiche potenziali e realizzate;

I limiti di tolleranza negli individui riproduttori e nella prole sono inferiori a quelli degli adulti, cioè le femmine durante la stagione riproduttiva e la loro prole sono meno resistenti degli organismi adulti. Pertanto, la distribuzione geografica della selvaggina è più spesso determinata dall'influenza del clima su uova e pulcini e non sugli uccelli adulti. La cura della prole e il rispetto della maternità sono dettati dalle leggi della natura. Sfortunatamente, a volte i "risultati" sociali contraddicono queste leggi;

I valori estremi (stress) di uno dei fattori portano a una diminuzione del limite di tolleranza per altri fattori. Se l'acqua riscaldata viene scaricata nel fiume, i pesci e altri organismi spendono quasi tutta la loro energia per far fronte allo stress. Non hanno abbastanza energia per procurarsi cibo, protezione dai predatori, riproduzione, che porta alla graduale estinzione. Lo stress psicologico può anche causare molti disturbi somatici (gr. soma- corpo) malattie non solo negli esseri umani, ma anche in alcuni animali (ad esempio nei cani). A valori stressanti del fattore, l'adattamento ad esso diventa sempre più "costoso".

Molti organismi sono in grado di modificare la tolleranza a fattori individuali se le condizioni cambiano gradualmente. Puoi, ad esempio, abituarti all'alta temperatura dell'acqua nella vasca da bagno, se entri nell'acqua calda e poi aggiungi gradualmente acqua calda. Questo adattamento al lento cambiamento del fattore è un'utile proprietà protettiva. Ma può anche essere pericoloso. Inaspettato, senza segnali di avvertimento, anche un piccolo cambiamento può essere critico. Arriva un effetto soglia: "l'ultima goccia" può essere fatale. Ad esempio, un ramoscello sottile può spezzare la schiena già tesa di un cammello.

Se il valore di almeno uno dei fattori ambientali si avvicina a un minimo o massimo, l'esistenza e la prosperità di un organismo, popolazione o comunità diventano dipendenti da questo fattore che limita la vita.

Un fattore limitante è qualsiasi fattore ambientale che si avvicina o supera i valori estremi dei limiti di tolleranza. Tali fattori fortemente devianti diventano di fondamentale importanza nella vita degli organismi e dei sistemi biologici. Sono loro che controllano le condizioni dell'esistenza.

Il valore del concetto di fattori limitanti sta nel fatto che permette di comprendere le complesse relazioni negli ecosistemi.

Fortunatamente, non tutti i possibili fattori ambientali regolano il rapporto tra ambiente, organismi e uomo. La priorità in un determinato periodo di tempo sono vari fattori limitanti. È su questi fattori che l'ecologo dovrebbe focalizzare la sua attenzione nello studio degli ecosistemi e della loro gestione. Ad esempio, il contenuto di ossigeno negli habitat terrestri è elevato ed è così disponibile che non funge quasi mai da fattore limitante (ad eccezione delle alte quote e dei sistemi antropogenici). L'ossigeno è di scarso interesse per gli ecologisti terrestri. E in acqua, è spesso un fattore che limita lo sviluppo degli organismi viventi ("uccide" i pesci, per esempio). Pertanto, un idrobiologo misura sempre il contenuto di ossigeno nell'acqua, a differenza di un veterinario o di un ornitologo, sebbene l'ossigeno non sia meno importante per gli organismi terrestri che per quelli acquatici.

I fattori limitanti determinano anche l'area geografica della specie. Pertanto, il movimento degli organismi verso sud è limitato, di regola, dalla mancanza di calore. Anche i fattori biotici spesso limitano la distribuzione di alcuni organismi. Ad esempio, i fichi portati dal Mediterraneo in California non hanno dato frutti lì fino a quando non hanno indovinato di portare lì un certo tipo di vespa, l'unico impollinatore di questa pianta. L'identificazione dei fattori limitanti è molto importante per molte attività, in particolare l'agricoltura. Con un impatto mirato sulle condizioni limitanti, è possibile aumentare in modo rapido ed efficace la resa delle piante e la produttività degli animali. Quindi, quando si coltiva il grano su terreni acidi, nessuna misura agronomica avrà effetto se non si utilizza la calcinazione, che ridurrà l'effetto limitante degli acidi. Oppure, se coltivi mais su terreni con un contenuto di fosforo molto basso, anche con abbastanza acqua, azoto, potassio e altri nutrienti, smette di crescere. Il fosforo è il fattore limitante in questo caso. E solo i fertilizzanti fosfatici possono salvare il raccolto. Le piante possono anche morire per troppa acqua o troppo fertilizzante, che in questo caso sono anche fattori limitanti.

Conoscere i fattori limitanti fornisce la chiave per la gestione dell'ecosistema. Tuttavia, in diversi periodi della vita dell'organismo e in diverse situazioni, vari fattori agiscono come fattori limitanti. Pertanto, solo un'abile regolazione delle condizioni di esistenza può dare risultati di gestione efficaci.

Interazione e compensazione dei fattori. In natura, i fattori ambientali non agiscono indipendentemente l'uno dall'altro: interagiscono. L'analisi dell'influenza di un fattore su un organismo o una comunità non è fine a se stessa, ma un modo per valutare l'importanza relativa di varie condizioni che agiscono insieme in ecosistemi reali.

Influenza congiunta di fattori può essere considerato sull'esempio della dipendenza della mortalità delle larve di granchio dalla temperatura, dalla salinità e dalla presenza di cadmio. In assenza di cadmio, l'optimum ecologico (mortalità minima) si osserva nell'intervallo di temperatura da 20 a 28 °C e salinità dal 24 al 34%. Se all'acqua viene aggiunto cadmio, che è tossico per i crostacei, l'optimum ecologico viene spostato: la temperatura è compresa tra 13 e 26 ° C e la salinità è compresa tra il 25 e il 29%. Anche i limiti di tolleranza stanno cambiando. La differenza tra il massimo e il minimo ecologico per la salinità dopo l'aggiunta di cadmio diminuisce dall'11 - 47% al 14 - 40%. Il limite di tolleranza per il fattore temperatura, invece, si espande da 9 - 38 °C a 0 - 42 °C.

La temperatura e l'umidità sono i fattori climatici più importanti negli habitat terrestri. L'interazione di questi due fattori, in sostanza, forma due tipi principali di clima: marittimo e continentale.

I bacini idrici ammorbidiscono il clima terrestre, poiché l'acqua ha un elevato calore specifico di fusione e capacità termica. Pertanto, il clima marittimo è caratterizzato da fluttuazioni di temperatura e umidità meno brusche rispetto a quello continentale.

L'effetto della temperatura e dell'umidità sugli organismi dipende anche dal rapporto tra i loro valori assoluti. Pertanto, la temperatura ha un effetto limitante più pronunciato se l'umidità è molto alta o molto bassa. Tutti sanno che le temperature alte e basse sono meno tollerate ad alta umidità che a moderata

La relazione tra temperatura e umidità come principali fattori climatici è spesso rappresentata sotto forma di grafici del climogramma, che consentono di confrontare visivamente diversi anni e regioni e prevedere la produzione di piante o animali per determinate condizioni climatiche.

Gli organismi non sono schiavi dell'ambiente. Si adattano alle condizioni di esistenza e le modificano, cioè compensano l'impatto negativo dei fattori ambientali.

La compensazione dei fattori ambientali è il desiderio degli organismi di indebolire l'effetto limitante delle influenze fisiche, biotiche e antropogeniche. La compensazione dei fattori è possibile a livello dell'organismo e della specie, ma è più efficace a livello di comunità.

A temperature diverse, la stessa specie, che ha un'ampia distribuzione geografica, può acquisire aspetti fisiologici e morfologici (colonna torfo - forma, contorno) caratteristiche adattate alle condizioni locali. Ad esempio, negli animali, le orecchie, la coda, le zampe sono più corte e il corpo è più massiccio, più freddo è il clima.

Questo schema è chiamato regola di Allen (1877), secondo la quale le parti sporgenti del corpo degli animali a sangue caldo aumentano man mano che si spostano da nord a sud, che è associato all'adattamento al mantenimento di una temperatura corporea costante in varie condizioni climatiche. Quindi, le volpi che vivono nel Sahara hanno arti lunghi e orecchie enormi; la volpe europea è più tozza, le sue orecchie sono molto più corte; e la volpe artica - volpe artica - ha orecchie molto piccole e muso corto.

Negli animali con attività motoria ben sviluppata, la compensazione dei fattori è possibile a causa del comportamento adattivo. Quindi, le lucertole non hanno paura del raffreddamento improvviso, perché durante il giorno escono al sole e di notte si nascondono sotto pietre riscaldate. I cambiamenti che sorgono nel processo di adattamento sono spesso fissati geneticamente. A livello di comunità, la compensazione dei fattori può essere effettuata cambiando le specie lungo il gradiente delle condizioni ambientali; ad esempio, con i cambiamenti stagionali, si verifica un cambiamento regolare nelle specie vegetali.

Gli organismi usano anche la periodicità naturale dei cambiamenti nei fattori ambientali per distribuire le funzioni nel tempo. Essi "programmano" i cicli di vita in modo tale da sfruttare al meglio le condizioni favorevoli.

L'esempio più eclatante è il comportamento degli organismi a seconda della lunghezza del giorno - fotoperiodo. L'ampiezza della lunghezza del giorno aumenta con la latitudine geografica, che consente agli organismi di tenere conto non solo della stagione, ma anche della latitudine dell'area. Il fotoperiodo è un "interruttore orario" o meccanismo di innesco per una sequenza di processi fisiologici. Determina la fioritura delle piante, la muta, la migrazione e la riproduzione negli uccelli e nei mammiferi, ecc. Il fotoperiodo è associato all'orologio biologico e funge da meccanismo universale per regolare le funzioni nel tempo. L'orologio biologico collega i ritmi dei fattori ambientali con i ritmi fisiologici, consentendo agli organismi di adattarsi alle dinamiche quotidiane, stagionali, di marea e di altro tipo dei fattori.

Modificando il fotoperiodo, è possibile provocare cambiamenti nelle funzioni corporee. Quindi, i coltivatori di fiori, cambiando il regime di luce nelle serre, ottengono la fioritura fuori stagione delle piante. Se dopo dicembre aumenti immediatamente la lunghezza del giorno, ciò può causare fenomeni che si verificano in primavera: fioritura delle piante, muta negli animali, ecc. In molti organismi superiori, gli adattamenti al fotoperiodo sono fissati geneticamente, cioè l'orologio biologico può funzionare anche in assenza di una dinamica giornaliera o stagionale.

Pertanto, il significato dell'analisi delle condizioni ambientali non è compilare un elenco immenso di fattori ambientali, ma scoprire fattori funzionalmente importanti e limitanti e valutare la misura in cui la composizione, la struttura e le funzioni degli ecosistemi dipendono dall'interazione di questi fattori.

Solo in questo caso è possibile prevedere in modo affidabile gli esiti di cambiamenti e perturbazioni e gestire gli ecosistemi.

Fattori limitanti antropici. Come esempi di fattori limitanti antropici che consentono la gestione degli ecosistemi naturali e antropici, è opportuno considerare gli incendi e lo stress antropico.

incendi come fattore antropogenico sono più spesso valutati solo negativamente. La ricerca degli ultimi 50 anni ha dimostrato che gli incendi naturali possono far parte del clima in molti habitat terrestri. Influenzano l'evoluzione della flora e della fauna. Le comunità biotiche hanno "imparato" a compensare questo fattore e ad adattarsi ad esso come la temperatura o l'umidità. Il fuoco può essere considerato e studiato come un fattore ecologico, insieme alla temperatura, alle precipitazioni e al suolo. Se usato correttamente, il fuoco può essere un prezioso strumento ambientale. Alcune tribù hanno bruciato le foreste per i loro bisogni molto prima che le persone iniziassero a cambiare sistematicamente e intenzionalmente l'ambiente. Il fuoco è un fattore molto importante, anche perché una persona può controllarlo in misura maggiore rispetto ad altri fattori limitanti. È difficile trovare un pezzo di terra, soprattutto nelle zone con periodi di siccità, dove non si sia verificato un incendio almeno una volta ogni 50 anni. La causa più comune di incendi boschivi è un fulmine.

Gli incendi sono di diversi tipi e portano a conseguenze diverse.

Gli incendi montati o "selvaggi" sono generalmente molto intensi e non possono essere contenuti. Distruggono la chioma degli alberi e distruggono tutta la materia organica del suolo. Gli incendi di questo tipo hanno un effetto limitante su quasi tutti gli organismi della comunità. Ci vorranno molti anni prima che il sito si riprenda di nuovo.

Gli incendi a terra sono completamente diversi. Hanno un effetto selettivo: per alcuni organismi sono più limitanti che per altri. Pertanto, gli incendi a terra contribuiscono allo sviluppo di organismi con un'elevata tolleranza alle loro conseguenze. Possono essere naturali o appositamente organizzati dall'uomo. Ad esempio, viene intrapreso un incendio pianificato nella foresta per eliminare la concorrenza per una preziosa razza di pino palustre da alberi decidui. Il pino palustre, a differenza dei legni duri, è resistente al fuoco, poiché il germoglio apicale delle sue piantine è protetto da un mucchio di aghi lunghi e poco brucianti. In assenza di incendi, la crescita delle latifoglie soffoca il pino, oltre a cereali e legumi. Ciò porta all'oppressione di pernici e piccoli erbivori. Pertanto, le pinete vergini con abbondante selvaggina sono ecosistemi del tipo "fuoco", cioè bisognosi di incendi periodici al suolo. In questo caso, il fuoco non porta alla perdita di nutrienti nel terreno, non danneggia formiche, insetti e piccoli mammiferi.

Con i legumi azotofissatori è utile anche un piccolo fuoco. La combustione viene effettuata la sera, in modo che di notte il fuoco si spenga con la rugiada e lo stretto fronte del fuoco possa essere facilmente calpestato. Inoltre, piccoli fuochi di terra completano l'azione dei batteri per convertire i residui morti in nutrienti minerali adatti a una nuova generazione di piante. Allo stesso scopo, le foglie cadute vengono spesso bruciate in primavera e in autunno. L'incendio pianificato è un esempio di gestione di un ecosistema naturale con l'aiuto di un fattore ambientale limitante.

Se la possibilità di incendi debba essere completamente eliminata, o se il fuoco debba essere usato come fattore di gestione, dovrebbe dipendere interamente dal tipo di comunità che si desidera nell'area. L'ecologo americano G. Stoddard (1936) fu uno dei primi a "difendere" l'incendio pianificato controllato per aumentare la produzione di legname pregiato e selvaggina anche in quei giorni in cui, dal punto di vista dei silvicoltori, qualsiasi incendio era considerato dannoso.

La stretta relazione tra burnout e composizione dell'erba gioca un ruolo chiave nel mantenere la straordinaria diversità delle antilopi e dei loro predatori nelle savane dell'Africa orientale. Gli incendi hanno un effetto positivo su molti cereali, poiché i loro punti di crescita e le loro riserve energetiche si trovano nel sottosuolo. Dopo che le parti aeree secche si sono esaurite, le batterie ritornano rapidamente al suolo e le erbe crescono rigogliose.

La domanda "bruciare o non bruciare", ovviamente, può creare confusione. Per negligenza, una persona è spesso la causa di un aumento della frequenza di incendi "selvaggi" distruttivi. La lotta per la sicurezza antincendio nelle foreste e nelle aree ricreative è l'altra faccia del problema.

In nessun caso un privato può provocare intenzionalmente o accidentalmente un incendio in natura: questo è il privilegio di persone appositamente addestrate che hanno familiarità con le regole dell'uso del suolo.

Stress antropogenico può anche essere considerato come una sorta di fattore limitante. Gli ecosistemi sono ampiamente in grado di compensare lo stress antropogenico. È possibile che siano naturalmente adattati a sollecitazioni periodiche acute. E molti organismi hanno bisogno di occasionali influenze dirompenti che contribuiscano alla loro stabilità a lungo termine. I grandi corpi idrici hanno spesso una buona capacità di autodepurarsi e riprendersi dall'inquinamento allo stesso modo di molti ecosistemi terrestri. Tuttavia, le violazioni a lungo termine possono portare a conseguenze negative pronunciate e persistenti. In tali casi, la storia evolutiva dell'adattamento non può aiutare gli organismi: i meccanismi di compensazione non sono illimitati. Ciò è particolarmente vero nei casi in cui vengono scaricati rifiuti altamente tossici, costantemente prodotti da una società industrializzata e che prima erano assenti nell'ambiente. Se non riusciamo a isolare questi rifiuti tossici dai sistemi globali di supporto vitale, allora minacceranno direttamente la nostra salute e diventeranno un importante fattore limitante per l'umanità.

Lo stress antropogenico è convenzionalmente suddiviso in due gruppi: acuto e cronico.

Il primo è caratterizzato da un inizio improvviso, un rapido aumento di intensità e una breve durata. Nel secondo caso, le violazioni di bassa intensità continuano a lungo o si ripetono. I sistemi naturali hanno spesso una capacità sufficiente per far fronte allo stress acuto. Ad esempio, la strategia del seme dormiente consente alla foresta di rigenerarsi dopo il disboscamento. Le conseguenze dello stress cronico possono essere più gravi, poiché le reazioni ad esso non sono così evidenti. Potrebbero volerci anni prima che i cambiamenti negli organismi vengano notati. Pertanto, la connessione tra cancro e fumo è stata rivelata solo pochi decenni fa, sebbene esistesse da molto tempo.

L'effetto soglia spiega in parte perché alcuni problemi ambientali si manifestano inaspettatamente. In effetti, si sono accumulati nel corso degli anni. Ad esempio, nelle foreste, la morte di massa degli alberi inizia dopo un'esposizione prolungata agli inquinanti atmosferici. Iniziamo a notare il problema solo dopo la morte di molte foreste in Europa e in America. A questo punto, eravamo in ritardo di 10-20 anni e non abbiamo potuto evitare la tragedia.

Durante il periodo di adattamento agli impatti antropici cronici, diminuisce anche la tolleranza degli organismi ad altri fattori, come le malattie. Lo stress cronico è spesso associato a sostanze tossiche che, sebbene in piccole concentrazioni, vengono costantemente rilasciate nell'ambiente.

L'articolo "Poisoning America" (Times magazine, 22/09/80) fornisce i seguenti dati: "Di tutti gli interventi umani nell'ordine naturale delle cose, nessuno sta crescendo a un ritmo così allarmante come la creazione di nuovi composti chimici . Solo negli Stati Uniti, astuti "alchimisti" creano circa 1.000 nuovi farmaci ogni anno. Ci sono circa 50.000 diversi prodotti chimici sul mercato. Molti di loro sono innegabilmente di grande beneficio per gli esseri umani, ma quasi 35.000 composti in uso negli Stati Uniti sono noti o potenzialmente dannosi per la salute umana”.

Il pericolo, forse catastrofico, è l'inquinamento delle acque sotterranee e delle falde acquifere profonde, che costituiscono una parte significativa delle risorse idriche mondiali. A differenza delle acque sotterranee superficiali, non è soggetta a processi naturali di autodepurazione a causa della mancanza di luce solare, flusso veloce e componenti biotiche.

Le preoccupazioni sono causate non solo dalle sostanze nocive che entrano nell'acqua, nel suolo e nel cibo. Milioni di tonnellate di composti pericolosi vengono rilasciati nell'atmosfera. Solo sull'America alla fine degli anni '70. emesso: particelle sospese - fino a 25 milioni di tonnellate/anno, SO 2 - fino a 30 milioni di tonnellate/anno, NO - fino a 23 milioni di tonnellate/anno.

Tutti contribuiamo all'inquinamento atmosferico attraverso l'uso di automobili, elettricità, manufatti, ecc. L'inquinamento atmosferico è un chiaro segnale di feedback negativo che può salvare la società dalla distruzione, poiché è facilmente rilevabile da tutti.

Il trattamento dei rifiuti solidi è stato a lungo considerato una questione minore. Fino al 1980, ci sono stati casi in cui le aree residenziali sono state costruite su ex discariche di scorie radioattive. Ora, anche se con un certo ritardo, è diventato chiaro: l'accumulo di rifiuti limita lo sviluppo dell'industria. Senza la creazione di tecnologie e centri per la loro rimozione, neutralizzazione e riciclaggio, è impossibile un ulteriore progresso della società industriale. Prima di tutto, è necessario isolare in modo sicuro le sostanze più tossiche. La pratica illegale degli "scariche notturne" dovrebbe essere sostituita da un isolamento affidabile. Dobbiamo cercare sostituti per sostanze chimiche tossiche. Con la giusta leadership, lo smaltimento dei rifiuti e il riciclaggio possono diventare un'industria distinta che creerà nuovi posti di lavoro e contribuirà all'economia.

La soluzione al problema dello stress antropogenico dovrebbe basarsi su un concetto olistico e richiede un approccio sistematico. Il tentativo di trattare ogni inquinante come un problema in sé è inefficace: sposta solo il problema da un luogo all'altro.

Se nel prossimo decennio non sarà possibile contenere il processo di deterioramento della qualità dell'ambiente, allora è molto probabile che non la carenza di risorse naturali, ma l'impatto delle sostanze nocive diventerà un fattore limitante lo sviluppo della civiltà .

Fattori antropogenici - un insieme di fattori ambientali causati da attività umane accidentali o intenzionali durante il periodo della sua esistenza.

Tipi di fattori antropici:

· fisico - l'uso dell'energia atomica, il movimento su treni e aerei, l'impatto del rumore e delle vibrazioni, ecc.;

· chimico - l'uso di fertilizzanti minerali e pesticidi, l'inquinamento degli involucri terrestri da parte di rifiuti industriali e di trasporto; fumo, uso di alcol e droghe, uso eccessivo di droghe;

· sociale - associato alle relazioni umane e alla vita nella società.

· Negli ultimi decenni, l'impatto dei fattori antropici è aumentato drasticamente, portando all'emergere di problemi ambientali globali: effetto serra, piogge acide, deforestazione e desertificazione dei territori, inquinamento ambientale con sostanze nocive e riduzione del diversità del pianeta.

Habitat umano. I fattori antropogenici influenzano l'ambiente umano. Dal momento che è una creatura biosociale, distinguono gli habitat naturali e sociali.

habitat naturale dà a una persona salute e materiale per l'attività lavorativa, è in stretta interazione con lui: una persona cambia costantemente l'ambiente naturale nel corso della sua attività; l'ambiente naturale trasformato, a sua volta, colpisce una persona.

Una persona comunica continuamente con altre persone, entrando in relazioni interpersonali con loro, il che determina habitat sociale . La comunicazione può essere favorevole(promuovendo lo sviluppo personale) e sfavorevole(che porta a sovraccarico psicologico e guasti, all'acquisizione di dipendenze - alcolismo, tossicodipendenza, ecc.).

Ambiente abiotico (fattori ambientali) - Questo è un complesso di condizioni dell'ambiente inorganico che influenzano il corpo. (Luce, temperatura, vento, aria, pressione, umidità, ecc.)

Ad esempio: l'accumulo di elementi tossici e chimici nel suolo, il prosciugamento dei corpi idrici durante una siccità, un aumento della durata delle ore diurne, intense radiazioni ultraviolette.

FATTORI ABIOTICI, vari fattori non legati agli organismi viventi.

Leggero - il fattore abiotico più importante con cui è collegata tutta la vita sulla Terra. Ci sono tre regioni biologicamente disuguali nello spettro della luce solare; ultravioletto, visibile e infrarosso.

Tutte le piante in relazione alla luce possono essere suddivise nei seguenti gruppi:

■ piante fotofile - eliofite(dal greco "helios" - il sole e fiton - una pianta);

■ piante da ombra - sciofiti(dal greco "scia" - un'ombra, e "phyton" - una pianta);

■ piante resistenti all'ombra - eliofite facoltative.

Temperatura sulla superficie terrestre dipende dalla latitudine geografica e dall'altezza sul livello del mare. Inoltre, cambia con le stagioni dell'anno. A questo proposito, animali e piante hanno vari adattamenti alle condizioni di temperatura. Nella maggior parte degli organismi, i processi vitali procedono nell'intervallo da -4°С a +40…45°С

La termoregolazione più perfetta è apparsa solo in vertebrati superiori - uccelli e mammiferi, fornendo loro un ampio insediamento in tutte le zone climatiche. Hanno ricevuto il nome di organismi omeotermici (dal greco h o m o y o s - uguali).

7. Il concetto di popolazione. Struttura, sistema, caratteristiche e dinamica delle popolazioni. omeostasi della popolazione.

9. Il concetto di nicchia ecologica. Legge di esclusione competitiva G. F. Gause.

nicchia ecologica- questa è la totalità di tutte le connessioni della specie con l'habitat, che assicurano l'esistenza e la riproduzione di individui di questa specie in natura.
Il termine nicchia ecologica fu proposto nel 1917 da J. Grinnell per caratterizzare la distribuzione spaziale dei gruppi ecologici intraspecifici.
Inizialmente, il concetto di nicchia ecologica era vicino al concetto di habitat. Ma nel 1927 C. Elton definì una nicchia ecologica come la posizione di una specie in una comunità, sottolineando la particolare importanza delle relazioni trofiche. L'ecologo domestico GF Gause ha ampliato questa definizione: una nicchia ecologica è il posto di una specie in un ecosistema.
Nel 1984, S. Spurr e B. Barnes individuarono tre componenti di una nicchia: spaziale (dove), temporale (quando) e funzionale (come). Questo concetto di nicchia sottolinea l'importanza sia delle componenti spaziali che temporali della nicchia, compresi i suoi cambiamenti stagionali e diurni, tenendo conto dei bioritmi circaniani e circadiani.

Viene spesso utilizzata una definizione figurativa di nicchia ecologica: un habitat è l'indirizzo di una specie e una nicchia ecologica è la sua professione (Yu. Odum).

Il principio di esclusione competitiva; (=Teorema di Gause; =Legge di Gause)
Principio di esclusione di Gause - in ecologia - la legge secondo la quale due specie non possono esistere nella stessa località se occupano la stessa nicchia ecologica.

In relazione a questo principio, quando le possibilità di separazione spazio-temporale sono limitate, una delle specie sviluppa una nuova nicchia ecologica o scompare.
Il principio di esclusione competitiva contiene due disposizioni generali relative alle specie simpatriche:

1) se due specie occupano la stessa nicchia ecologica, allora quasi certamente una di esse supera l'altra in questa nicchia e finirà per soppiantare le specie meno adattate. O, in una forma più breve, "la coesistenza tra concorrenti completi è impossibile" (Hardin, 1960*). La seconda proposizione segue dalla prima;

2) se due specie coesistono in uno stato di equilibrio stabile, allora devono essere ecologicamente differenziate in modo da poter occupare nicchie diverse. ,

Il principio di esclusione competitiva può essere trattato in diversi modi: come un assioma e come una generalizzazione empirica. Se lo consideriamo un assioma, allora è logico, coerente e risulta essere molto euristico. Se la consideriamo una generalizzazione empirica, essa è valida entro ampi limiti, ma non è universale.
Componenti aggiuntivi
La competizione interspecifica può essere osservata in popolazioni di laboratorio miste o in comunità naturali. Per fare ciò, è sufficiente rimuovere artificialmente una specie e vedere se ci sono cambiamenti nell'abbondanza di un'altra specie simpatrica con esigenze ecologiche simili. Se il numero di quest'altra specie aumenta dopo la rimozione della prima specie, allora possiamo concludere che è stata precedentemente soppressa sotto l'influenza della competizione interspecifica.

Questo risultato è stato ottenuto in popolazioni miste di laboratorio di Paramecium aurelia e P. caudatum (Gause, 1934*) e in comunità naturali litorali di cirripedi (Chthamalus e Balanus) (Connell, 1961*), nonché in numerosi studi relativamente recenti , per esempio, su saltatori sacculari e salamandre prive di polmoni (Lemen e Freeman, 1983; Hairston, 1983*).

La competizione interspecie si manifesta in due grandi aspetti, che possono essere chiamati competizione di consumo e concorrenza di interferenza. Il primo aspetto è l'uso passivo della stessa risorsa da parte di specie diverse.

Ad esempio, la competizione passiva o non aggressiva per risorse limitate di umidità del suolo è altamente probabile tra diverse specie di arbusti in una comunità desertica. Specie di Geospiza e altri fringuelli terricoli delle Galápagos competono per il cibo, e questa competizione è un fattore importante nel determinare la loro distribuzione ecologica e geografica in diverse isole (Lack, 1947; B. R. Grant e P. R. Grant, 1982; P. R. Grant, 1986*) .

Il secondo aspetto, spesso sovrapposto al primo, è la soppressione diretta di una specie da parte di un'altra specie concorrente.

Le foglie di alcune specie vegetali producono sostanze che penetrano nel terreno e inibiscono la germinazione e la crescita delle piante vicine (Muller, 1966; 1970; Whittaker e Feeny, 1971*). Negli animali, la soppressione di una specie da parte di un'altra può essere ottenuta attraverso un comportamento aggressivo o l'affermazione di superiorità basata su minacce di attacco. Nel deserto del Mojave (California e Nevada), la pecora bighorn nativa (Ovis canadensis) e l'asino selvatico (Equus asinus) competono per l'acqua e il cibo. Negli scontri diretti, gli asini dominano le pecore: quando gli asini si avvicinano a sorgenti d'acqua occupate dalle pecore, queste ultime cedono il passo a loro, e talvolta addirittura abbandonano l'area (Laycock, 1974; si veda anche Monson e Summer, 1980*).

La competizione di sfruttamento ha ricevuto molta attenzione nell'ecologia teorica, ma come sottolinea Hurston (1983*), è probabile che la competizione di interferenza sia più favorevole per una data specie.

10. Catene alimentari, reti trofiche, livelli trofici. piramidi ecologiche.

11. Il concetto di ecosistema. Cambiamenti ciclici e diretti negli ecosistemi. Struttura e produttività biologica degli ecosistemi.

12. Agroecosistemi e loro caratteristiche. Stabilità e instabilità degli ecosistemi.

13. Ecosistemi e biogeocenosi. Teoria della biogeocenologia VN Sukacheva.

14. Dinamiche e problemi di stabilità degli ecosistemi. Successione ecologica: classificazione e tipologie.

15. Biosfera come massimo livello di organizzazione dei sistemi viventi. I confini della biosfera.

La biosfera è un guscio organizzato e definito della crosta terrestre, associato alla vita. La base del concetto di biosfera è l'idea di materia vivente. Più del 90% di tutta la materia vivente si trova nella vegetazione terrestre.

La principale fonte di biochimica Le attività degli organismi - l'energia solare utilizzata nel processo di fotosintesi è verde. Piante e alcuni microrganismi. Per creare un organico una sostanza che fornisce cibo ed energia ad altri organismi. La fotosintesi ha portato all'accumulo di ossigeno libero nell'atmosfera, alla formazione di uno strato di ozono che protegge dalle radiazioni ultraviolette e cosmiche. Mantiene la moderna composizione gassosa dell'atmosfera. Gli organismi viventi e il loro habitat formano sistemi integrali-biogeocenosi.

Il più alto livello di organizzazione della vita sul pianeta Terra è la biosfera. Questo termine è stato introdotto nel 1875. Fu utilizzato per la prima volta dal geologo austriaco E. Suess. Tuttavia, la dottrina della biosfera come sistema biologico è apparsa negli anni '20 di questo secolo, il suo autore è lo scienziato sovietico VI Vernadsky. La biosfera è quel guscio della Terra in cui esistevano ed esistono ancora organismi viventi, e nella cui formazione hanno svolto e svolgono il ruolo principale. La biosfera ha i suoi confini, determinati dalla diffusione della vita. VI Vernadsky ha distinto tre sfere della vita nella biosfera:

L'atmosfera è l'involucro gassoso della Terra. Non è tutto abitato dalla vita, la sua diffusione è impedita dalle radiazioni ultraviolette. Il confine della biosfera nell'atmosfera si trova ad un'altitudine di circa 25-27 km, dove si trova lo strato di ozono, che assorbe circa il 99% dei raggi ultravioletti. Il più popolato è lo strato superficiale dell'atmosfera (1-1,5 km, e in montagna fino a 6 km sul livello del mare).
La litosfera è il guscio solido della Terra. Inoltre non è completamente abitato da organismi viventi. Distribuzione
L'esistenza della vita qui è limitata dalla temperatura, che aumenta gradualmente con la profondità e, una volta raggiunti i 100°C, provoca il passaggio dell'acqua dallo stato liquido a quello gassoso. La profondità massima alla quale sono stati trovati organismi viventi nella litosfera è di 4-4,5 km. Questo è il confine della biosfera nella litosfera.
3. L'idrosfera è il guscio liquido della Terra. Lei è piena di vita. Vernadsky ha tracciato il confine della biosfera nell'idrosfera sotto il fondo dell'oceano, perché il fondo è un prodotto dell'attività vitale degli organismi viventi.
La biosfera è un gigantesco sistema biologico, che comprende un'enorme varietà di componenti costitutivi, che sono estremamente difficili da caratterizzare separatamente. Vernadsky ha proposto di unire tutto ciò che fa parte della biosfera in gruppi a seconda della natura dell'origine della sostanza. Ha individuato sette gruppi di materia: 1) la materia vivente è la totalità di tutti i produttori, consumatori e decompositori che abitano la biosfera; 2) la materia inerte è un insieme di sostanze alla cui formazione non hanno partecipato organismi viventi, questa sostanza si è formata prima della comparsa della vita sulla Terra (rocce montuose, rocciose, eruzioni vulcaniche); 3) la sostanza biogenica è un insieme di sostanze che sono formate dagli organismi stessi o sono prodotti della loro attività vitale (carbone, petrolio, calcare, torba e altri minerali); 4) sostanza bioinerte è una sostanza che è un sistema di equilibrio dinamico tra materia vivente e inerte (suolo, crosta di alterazione); 5) una sostanza radioattiva è un insieme di tutti gli elementi isotopici che si trovano in uno stato di decadimento radioattivo; 6) la sostanza degli atomi sparsi è la totalità di tutti gli elementi che sono nello stato atomico e non fanno parte di nessun'altra sostanza; 7) la materia cosmica è un insieme di sostanze che entrano nella biosfera dallo spazio e sono di origine cosmica (meteoriti, polvere cosmica).
Vernadsky credeva che la materia vivente svolgesse il principale ruolo di trasformazione nella biosfera.

16. Il ruolo dell'uomo nell'evoluzione della biosfera. Influenza dell'attività umana sui processi moderni nella biosfera.

17. Materia vivente della biosfera secondo V.I. Vernadsky, le sue caratteristiche Il concetto di noosfera secondo V. I. Vernadsky.

18. Il concetto, le cause e le principali tendenze dell'attuale crisi ambientale.

19. Riduzione della diversità genetica, perdita del patrimonio genetico. Crescita della popolazione e urbanizzazione.

20. Classificazione delle risorse naturali. Risorse naturali esauribili e inesauribili.

Le risorse naturali sono: --- esauribili - sono suddivise in non rinnovabili, relativamente rinnovabili (suolo, foreste), rinnovabili (animali). --- inesauribile - aria, energia solare, acqua, suolo

21. Fonti ed entità dell'inquinamento atmosferico. Precipitazione acida.

22. Risorse energetiche del mondo. Risorse di energia alternativa.

23. Effetto serra. Lo stato dello strato di ozono.

24. Breve descrizione del ciclo del carbonio. Ristagno del ciclo.

25. Ciclo dell'azoto. Fissatori di azoto. Una breve descrizione di.

26. Il ciclo dell'acqua in natura. Una breve descrizione di.

27. Determinazione del ciclo biogeochimico. Elenco dei cicli principali.

28. Il flusso di energia e cicli di elementi biogenici nell'ecosistema (schema).

29. Elenco dei principali fattori di formazione del suolo (secondo Dokuchaev).

30. "Successione ecologica". "Climax Comunità". Definizioni. Esempi.

31. Principi di base della struttura naturale della biosfera.

32. "Libro rosso" internazionale. Tipi di aree naturali.

33. Le principali zone climatiche del globo (un breve elenco secondo G. Walter).

34. Inquinamento delle acque oceaniche: scala, composizione degli inquinanti, conseguenze.

35. Deforestazione: portata, conseguenze.

36. Il principio di dividere l'ecologia umana in ecologia umana come organismo ed ecologia sociale. Ecologia umana come autoecologia dell'organismo.

37. Inquinamento biologico dell'ambiente. MPC.

38. Classificazione degli inquinanti scaricati nei corpi idrici.

39. Fattori ambientali che causano malattie dell'apparato digerente, sistema circolatorio, in grado di provocare neoplasie maligne.

40. Razionamento: concetto, tipi, MPC "Smog": concetto, ragioni della sua formazione, danno.

41. Esplosione demografica e pericolo per lo stato attuale della biosfera. L'urbanizzazione e le sue conseguenze negative.

42. Il concetto di "sviluppo sostenibile". Prospettive del concetto di "sviluppo sostenibile" per il "miliardo d'oro" della popolazione dei paesi economicamente sviluppati.

43. Riserve: funzioni e valori. Tipi di riserve e loro numero nella Federazione Russa, USA, Germania, Canada.