Лучи солнца обусловили главные черты механизма биосферы вещество биосферы масса благодаря солнечной

2.4. Функции живого вещества

Для того чтобы понять сущность процессов, протекающих в биосфере, рассмотрим основные функции живого вещества в биосфере: энергетическую, метаболическую, деструктивную, концентрацион- ную и средообразующую.

Энергетическая функция живого вещества как носителя

свободной энергии – его основная функция в биосфере. Она выполняется прежде всего растениями. Чтобы биосфера могла существовать и

развиваться, ей необходима энергия. Первоначальным и главным

источником всех процессов, протекающих на Земле, является Солнце. Оно дарит Земле колоссальное количество энергии – 2,5 1024 Дж в год.

Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с

космической средой и поддерживается на нашей планете космической энергией Солнца. «Лучи Солнца обусловили главные черты механизма биосферы. Вещество биосферы (масса) благодаря солнечным лучам

проникнуто энергией. Оно становится активным и способным производить работу» (Вернадский, 1967).

Солнечный свет для биосферы является рассеянной лучистой энергией электромагнитной природы. Почти 99 % энергии, поступающей в биосферу, поглощается атмосферой, гидросферой и литосферой. И только около 1 % ее непосредственно передается потребителям –

растениям. Если бы поток солнечного излучения, направленного к

Земле, только рассеивался, то жизнь была бы невозможной.

Энергетическая функция выполняется растениями, которые в процессе фотосинтеза аккумулируют солнечную энергию в виде разнообразных органических соединений. По словам Вернадского,

зеленые хлорофилльные организмы, которые улавливают солнечный луч

и создают фотосинтезом химические тела, – своеобразные солнечные консервы, энергия которых в дальнейшем является источником действенной химической энергии биосферы. Таким образом, главную роль в становлении и развитии биосферы сыграл фотосинтез.

Фотосинтез – процесс превращения углекислого газа и воды в сахар и крахмал, а также свободный кислород. Фотосинтез играет главную роль в создании кислорода атмосферы и органических веществ.

Он протекает по такой схеме:

углекислый газ + вода + солнечная энергия = глюкоза + кислород.

Зеленые растения поглощают неорганические вещества, угле-

кислоту, воду, минеральные соли и, используя солнечный свет,

образуют органические вещества, глюкозу (углеводы), необходимые для их роста и развития.

Этот процесс преобразования части солнечной энергии в органическое вещество путем фотосинтеза называют «работой»

зеленых растений, или вос-

становлением (рис. 4).

Таким образом, производятся не только такие органические вещества, как углеводы (глюкоза),

Рис 4. Схема фотосинтеза

но и аминокислоты (класс

органических соединений – карбо-

ксильные (СООН) и аминогруппы (NH), обладающие свойствами как кислот, так и оснований), белки и другие жизненно важные соединения.

Органические вещества необходимы для жизнедеятельности всех живых организмов.

Вместе с тем фотосинтетический процесс освобождает большое количество свободного кислорода. Это единственный процесс, который уже два миллиарда лет поддерживает содержание кислорода в атмосфере Земли. Свободный кислород образуется из кислорода воды. За эту

продуктивность растения называют продуцентами или автотрофами

Дыхание – обратный фотосинтезу процесс, при котором органические вещества окисляются с помощью атмосферного кислорода, выделяя двуокись углерода.

Редуценты (деструкторы), разлагая отмершие остатки организмов,

освобождают неорганические (биогенные) элементы: углерод, кислород, азот, фосфор, серу и др. Редуценты являются санитарами Земли. К ним относятся грибы и бактерии, а также черви, личинки мух, личинки жуков-могильщиков и трупоедов и т. д.

Важным этапом в развитии биосферы явилось возникновение такой ее части, как почвенный покров. Биогенные элементы хранятся некоторое время в почве. Почвенный покров (гумусовая оболочка)

служит как бы общепланетарным аккумулятором в распределении энергии. Почвенный покров является своеобразным складом (депо) важнейших биогенных элементов (углерода, азота, фосфора и т. д.),

хранящим их от быстрого смыва в Мировой океан. Они поступают в круговорот, необходимый для существования биосферы. С возникновением почвы достаточно развитого профиля биосфера

становится целостно завершенной системой. В ней все части взаимосвязаны и зависят друг от друга.

Каждый год продуцентами на Земле создается около 100 млрд т органического вещества. Это продукция биосферы. Примерно такое же количество живого вещества за год, окисляясь, превращается в СО2 и Н2О в результате дыхания организмов. Этот процесс называется глобальным распадом. Он начался около 60 млн лет назад.

Но этот баланс существовал не всегда. Примерно 1 млрд лет назад часть образуемого продуцентами вещества не расходовалась на дыхание и не разлагалась. В биосфере не было достаточного числа редуцентов. В результате этого органическое вещество сохранялось и задерживалось в осадках. Преобладание синтеза органического вещества над его разложением привело к уменьшению в атмосфере Земли количества

углекислого газа и накоплению кислорода. Около 300 млн лет назад избыток органической продукции привел к образованию горючих

ископаемых (угля, нефти и т. д.). Образуются ли полезные ископаемые осадочного происхождения в настоящее время?

За последние полвека в результате хозяйственной деятельности человека, связанной со сжиганием горючих ископаемых, концентрация углекислого газа в атмосфере повысилась, а кислорода – уменьшилась. Это создает критическую ситуацию для устойчивости атмосферы.

Таким образом, живое вещество, как носитель энергии участвует в круговороте вещества, определяемого глобальной продукцией и распадом.

Метаболическая функция – вторая нами рассматриваемая функция живого вещества. Метаболизм (греч. метаболе – перемена) –

обмен веществ и энергии в организме или биологической системе.

Живое вещество (биота) обусловливает преобладающую часть химических превращений в биосфере. Оно выполняет глобальную метаболическую функцию. Отсюда – суждение В. И. Вернадского об огромной преобразующей геологической роли живого вещества. На протяжении эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через себя – свои органы, ткани, клетки, кровь – всю атмосферу, весь объем Мирового океана, часть массы почв, огромную массу минеральных веществ. И не только пропустили, но и изменили всю земную среду. Обмен веществ и энергии – основа жизнедеятельности живой и саморазвития неживой материи, т.е. самоорганизации всей природы.

Читайте также: Зона солнце не заходит

В нормальном состоянии любой экосистеме присуще устойчивое состояние – гомеостаз. Оно характеризуется динамическим (подвижным) равновесием. Например: мы наблюдаем подвижное динамическое равновесие между рождаемостью и смертностью, потреблением и освобождением вещества и энергии. Или: если в системе «олень – волк» численность оленей растет, то за счет этого и число волков может увеличиться. Волки не дадут оленям быстро размножаться и истребить слишком большое количество растений – продуцентов. Описанный процесс отражает действие закона внутреннего динамического равновесия. Согласно этому закону, вещество и энергия настолько взаимосвязаны, что изменение одного из них вызывает изменение другого. Изменение происходит в направлении, обеспечивающем сохранение общей суммы веществ, т. е. устойчивости. Например: количество оленей уменьшается, тогда волки будут питаться зайцами; если их нет, то место волка займет другое животное, более всеядное – медведь. Основа устойчивости биоценозов – это сложный и разнообразный видовой состав, который необходим: а) для быстрой и качественной замены выбывших членов общества; б) для дальнейшего совершенствования организмов с помощью конкуренции.

Источник

Олимпиада по экологии 10-11 класс
олимпиадные задания по экологии (10 класс) на тему

Задания для олимпиады по экологии для школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников (10-11 класс). Ответы к заданиям.

Скачать:

Вложение	Размер
Олимпиада по экологии 10-11 класс	68.88 КБ

Предварительный просмотр:

Задания экологической олимпиады школьников

Выберите правильное из представленных ниже утверждений (ответ «да» или ответ «нет») (правильный ответ — 1 балл, неправильный — 0 баллов). Обведите кружком выбранный Вами правильный вариант ответа. Индекс ответа, который вы считаете правильным, укажите в матрице ответов.

В течение года длина светового дня, в отличие от иных условий обитания, изменяются строго закономерно.

Экологические факторы могут оказывать как непосредственное, так и косвенное влияние на организмы. Правильно или неправильно?

Термин «биосфера» был предложен В.И. Вернадским

Растения в пищевой цепи выполняют функцию первичных потребителей. Правильно или неправильно?

В Мировом океане зоомасса во много раз превышает фитомассу. Правильно или неправильно?

Свойство вида адаптироваться к изменяющимся факторам среды обитания называется экологической пластинчатостью.

Строительство очистных сооружений позволяет полностью решить проблему загрязнения биосферы. Правильно или неправильно?

Если для водной среды обитания кислород не играет существенной роли, то для воздушной – это важнейший экологический фактор.

Поселение крыс и мышей в домах было вызвано разрушением их естественных местообитаний человеком.

Пространственное распределение животных в популяции регулируется их поведением. Правильно или неправильно?

Тип задания – выбор одного правильного ответа из четырех предложенных (правильный ответ – 1 балл).

Обведите кружком выбранный Вами правильный вариант ответа. Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным укажите в матрице ответов.

Строительство на реке плотины бобрами можно рассматривать как пример фактора:

Пространственной характеристикой популяции является:

в) половозрастная структура;

Количество энергии, передаваемое с одного трофического уровня на другой, составляет от количества энергии предыдущего уровня:

В желудке и кишечнике жвачных млекопитающих постоянно обитают бактерии, вызывающие брожение. Это является примером:

Элементы среды, ограничивающие условия существования организма в данной экосистеме, называют:

а) антропогенными факторами;

б) лимитирующими факторами;

в) экологическими факторами;

г) пограничными факторами.

Из перечисленных видов членом агроценоза является:

В 1950-х годах в промышленно развитых странах началась «зеленая революция», связанная с:

а) созданием новых сортов сельскохозяйственных растений и интенсивным применением химических средств их защиты;

б) созданием и распространением генетически модифицированных организмов;

в) массовыми протестами населения этих стран против применения минеральных удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве;

г) всплеском популярности органик — земледелия.

Пастбищная пищевая цепь начинается с:

а) зеленых растений;

в) остатков организмов;

г) жвачных животных.

Лучшими индикаторами (показателями) состояния среды являются виды, которые:

а) требуют строго определённых условий существования;

б) существуют в широком диапазоне условий среды обитания;

в) приспосабливаются к влиянию антропогенных факторов;

г) проявляют пластичность к действию факторов среды.

Из перечисленного ниже примером первичной сукцессии являются:

а) мхи – лишайники – травянистые растения;

б) лишайники — травянистые растения — мхи;

в) лишайники — мхи — травянистые растения;

г) травянистые растения — мхи – лишайники.

Отношения мутуализма существуют между человеком и:

б) домовой мышью;

в) серой вороной;

г) рыжим тараканом.

Рождаемость в популяции отражает параметр:

а) 100 организмов в год;

б) 100 половозрелых организмов в год;

в) 100 самок в популяции;

г) 100 организмов на 1 м².

Беспозвоночные различных видов поселяются в норах грызунов, находя там благоприятные для себя условия и не являясь при этом паразитами хозяина норы. Это явление называется:

В одной из своих работ В.И. Вернадский писал: «Лучи Солнца обусловили главные черты механизма биосферы. Вещество биосферы (масса) благодаря солнечным лучам…становится активным и способным производить работу». Здесь речь идет о такой функции живого вещества, как:

Создавая агроэкосистемы, человек стремится…

а) создать рабочие места для сельских жителей;

б) уменьшить использование продукции природных экосистем;

в) повысить чистую первичную продукцию растений;

г) снизить расходы на заготовку и переработку природной растительной продукции.

К области прикладной экологии относится:

а) ежедневная уборка и поливка городских дворов;

б) выращивание овощей;

в) исследование экологического сознания населения;

г) исследование процессов очистки сточных вод.

Экологически пластичные, выносливые к колебаниям факторам, виды называются…

К биогенному веществу не относится:

а) каменный уголь;

В кожных углублениях хвоста головастиков травяной лягушки поселяются инфузории, которые питаются частичками экскрементов. Эти отношения служат примером:

Защита от шумового загрязнения окружающей среды, как правило, осуществляется путём:

а) зонирования территории населенного пункта и выноса источников шума за пределы живой застройки;

б) организацией транспортной сети с прохождением магистралей через районы жилой застройки;

в) прокладки магистралей на высоких насыпях;

г) вырубки зеленых насаждений вдоль магистралей.

Накопление в атмосфере механических частиц (пыли, сажи) приводит:

а) к снижению прозрачности атмосферы;

б) к повышению прозрачности атмосферы;

в) к увеличению содержания диоксида углерода;

г) к снижению содержания диоксида углерода.

Большую часть воды Губкин получает из:

а) Северского Донца;

б) артезианских (подземных) скважин;

К особо охраняемым природным территориям в нашей стране относится:

а) парк культуры и отдыха;

б) природный комплекс;

г) зоологический парк.

Восстановление промышленно нарушенных территорий называется:

Вещество, вызывающее образование злокачественной опухоли:

Выбор одного правильного ответа из четырех предложенных с его обоснованием (правильный ответ — 2 балла, обоснование — от 0 до 2 баллов) максимальное кол-во баллов за тест – 4.

Абзацы следует начинать словами: « ответ « а » правильный потому что [далее следует обоснование]»

В настоящее время наблюдается тенденция изменения состава атмосферы (в процентном соотношении), а именно происходит:

а) увеличение концентрации азота и уменьшение концентрации углекислого газа;

б) уменьшение концентрации инертных газов и увеличение концентрации кислорода;

в) увеличение концентрации углекислого газа и уменьшение концентрации кислорода;

г) увеличение концентрации кислорода и уменьшение концентрации углекислого газа.

С начала XIX века в Европе начали широко использовать каменный уголь в качестве топлива. Это было связано с тем, что:

а) каменный уголь со Средневековья использовался в Европе для промышленных нужд, но при росте промышленности его стали использовать в еще больших количествах и, в том числе, как топливо;

б) импорт нефти и газа (которые были основой промышленности Европы) из других стран был ограничен из-за отсутствия трубопроводов;

в) древесина стала малодоступной в результате вырубки лесов;

г) углеводородного сырья, добываемого на собственной территории, было недостаточно при растущей промышленности.

Выбор одного правильного ответа из четырех предложенных с его обоснованием (правильный ответ — 2 балла, обоснование правильного ответа — от 0 до 2 баллов) и обоснования трех остальных неправильных ответов (за каждое обоснование от 0 до 2 баллов). Максимальное кол-во баллов за тест — 10.

Абзацы следует начинать словами: « ответ « а » правильный (или неправильный) потому что [далее следует обоснование]»

В Красную книгу Белгородской области занесены некоторые лишайники: кладония бесформенная, кладония вильчатая и др. Какие меры Вы можете предложить для сохранения данных видов лишайников?

а) поиск новых мест обитаний, сохранение сосновых лесов, создание охраняемых территорий;

б) полный запрет посещения мест произрастания данных растений;

в) вывод лесных массивов из хозяйственного использования;

г) не охранять в природе, разведение видов растений в ботаническом саду.

Матрица для ответов на задания школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по экологии в 2014/15 учебном году.

Фамилия, имя, отчество____________________________________________

Задания экологической олимпиады школьников

В течение года длина светового дня, в отличие от иных условий обитания, изменяются строго закономерно.

Свойство вида адаптироваться к изменяющимся факторам среды обитания называется экологической пластинчатостью.

Экологические факторы могут оказывать как непосредственное, так и косвенное влияние на организмы. Правильно или неправильно?

Растения в пищевой цепи выполняют функцию первичных потребителей. Правильно или неправильно?

В Мировом океане зоомасса во много раз превышает фитомассу. Правильно или неправильно?

Абиотические факторы не оказывают влияние на конкурентные отношения двух родственных видов

Паразитизм — одна из форм биотических взаимоотношений

Строительство очистных сооружений позволяет полностью решить проблему загрязнения биосферы. Правильно или неправильно?

Пространственное распределение животных в популяции регулируется их поведением. Правильно или неправильно?

Термин «биосфера» был предложен В.И. Вернадским

Тип задания – выбор одного правильного ответа из четырех предложенных (правильный ответ – 1 балл).

Обведите кружком выбранный Вами правильный вариант ответа.

Вещество, вызывающее образование злокачественной опухоли:

Азотфиксирующие бактерии относятся к:

б) консументам первого порядка;

в) консументам второго порядка;

Взаимодействия при которых, организмы одного вида (А) используют организмы другого вида (В) в качестве места обитания, не нанося ущерба организмам (В) называют:

В желудке и кишечнике жвачных млекопитающих постоянно обитают бактерии, вызывающие брожение. Это является примером:

Важнейшее свойство экологических систем, проявляющееся в том, что все разнообразные обитатели таких систем существуют совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида определенным уровнем,- это:

Лучшими индикаторами (показателями) состояния среды являются виды, которые:

а) требуют строго определённых условий существования;

б) существуют в широком диапазоне условий среды обитания;

в) приспосабливаются к влиянию антропогенных факторов;

г) проявляют пластичность к действию факторов среды.

Деятельность по обращению с отходами в России по международному соглашению регулируется

а) Федеральный закон «О ратификации Базельской конвенции» (1994 г.)

б) Федеральный закон «Об охране окружающей природной среды»

в) Федеральный закон «Об отходах производства и потребления»

г) Федеральный закон «Об особо охраняемых природных территориях»

Пастбищная пищевая цепь начинается с:

а) зеленых растений;

в) остатков организмов;

г) жвачных животных.

Из перечисленного ниже примером первичной сукцессии являются:

а) мхи – лишайники – травянистые растения;

б) лишайники — травянистые растения — мхи;

в) лишайники — мхи — травянистые растения;

г) травянистые растения — мхи – лишайники.

Плотность популяции будет отражает параметр:

а) 100 организмов;

б) 100 половозрелых организмов;

в) 100 самок в популяции;

г) 100 организмов на 1 м².

Беспозвоночные различных видов поселяются в норах грызунов, находя там благоприятные для себя условия и не являясь при этом паразитами хозяина норы. Это явление называется:

а) все улитки одного озера;

б) все бурые медведи Камчатки;

в) кабаны Приокско- Террасного заповедника;

г) колония грачей.

В 1950-х годах в промышленно развитых странах началась «зеленая революция», связанная с:

б) созданием и распространением генетически модифицированных организмов;

г) всплеском популярности органик — земледелия.

Создавая агроэкосистемы, человек стремится…

а) создать рабочие места для сельских жителей;

б) уменьшить использование продукции природных экосистем;

в) повысить чистую первичную продукцию растений;

г) снизить расходы на заготовку и переработку природной растительной продукции.

Пространственной характеристикой популяции является:

в) половозрастная структура;

Количество энергии, передаваемое с одного трофического уровня на другой, составляет от количества энергии предыдущего уровня:

К биогенному веществу не относится:

а) каменный уголь;

В кожных углублениях хвоста головастиков травяной лягушки поселяются инфузории, которые питаются частичками экскрементов. Эти отношения служат примером:

Защита от шумового загрязнения окружающей среды, как правило, осуществляется путём:

а) зонирования территории населенного пункта и выноса источников шума за пределы живой застройки;

б) организацией транспортной сети с прохождением магистралей через районы жилой застройки;

в) прокладки магистралей на высоких насыпях;

г) вырубки зеленых насаждений вдоль магистралей.

Накопление в атмосфере механических частиц (пыли, сажи) приводит:

а) к снижению прозрачности атмосферы;

б) к повышению прозрачности атмосферы;

в) к увеличению содержания диоксида углерода;

г) к снижению содержания диоксида углерода.

Изъятие травоядных животных из экосистемы природного пастбища вызовет:

а) повышение интенсивности конкуренции и увеличение разнообразия видов растений;

б) понижение интенсивности конкуренции и уменьшение разнообразия видов растений;

в) понижение интенсивности конкуренции и увеличение разнообразия видов растений;

г) повышение интенсивности конкуренции и уменьшение разнообразия видов растений.

Экологически пластичные, выносливые к колебаниям факторам, виды называются…

Монреальское соглашение (Канада, 1986 г.) о защите озонового слоя от разрушения направлено на …

а) стимуляцию образования озона в озоносфере;

б) сокращение производства хлорфторуглеродов;

в) поставки озона в озоносферу с Земли на аэростатах;

г) создание искусственного экрана для защиты Земли от ультрафиолетового излучения.

Восстановление промышленно нарушенных территорий называется:

Наиболее устойчивыми являются популяции, состоящие из:

а) одной генерации (поколения);

б) двух генераций;

в) трех генераций;

г) нескольких генераций и потомков каждой из них.

Абзацы следует начинать словами: « ответ « а » правильный потому что [далее следует обоснование]»

В настоящее время наблюдается тенденция изменения состава атмосферы (в процентном соотношении), а именно происходит:

а) увеличение концентрации азота и уменьшение концентрации углекислого газа;

б) уменьшение концентрации инертных газов и увеличение концентрации кислорода;

в) увеличение концентрации углекислого газа и уменьшение концентрации кислорода;

г) увеличение концентрации кислорода и уменьшение концентрации углекислого газа.

С начала XIX века в Европе начали широко использовать каменный уголь в качестве топлива. Это было связано с тем, что:

в) древесина стала малодоступной в результате вырубки лесов;

Экологическим следствием развития сельского хозяйства стало :

а) нормализация биогеохимических циклов;

б) коэволюция человека и природы;

в) уменьшение площади пустынь;

г) изменение биогеохимических циклов.

В 1773 г. российский естествоиспытатель А.Т. Болотов в статье «Об истреблении костеря из пшеницы и некоторые другие, касающиеся до вычищения хлебов, экономические примечания и опыты» описал случай, произошедший в его имении. По словам приказчика, на поле пропала пшеница, которая три дня назад радовала глаз изумрудной зеленью, – вся она превратилась в костерь (так в те времена назывался костер). Следуя за приказчиком, Болотов сам убедился: насколько охватывал глаз, на поле волнами переливался костерь. Андрей Тимофеевич раздвинул стебли и разрешил обнаруженное противоречие, которое было связано:

а) с перерождением пшеницы в костерь, в которое верили в то время многие крестьяне и помещики;

б) с перерождением костеря в пшеницу, в которое верили в то время многие крестьяне и помещики;

в) с наличием ярусности в агроценозе;

г) с отставанием в росте растений костеря по сравнению с пшеницей в течение трех последних дней.

Источник

Лучи солнца обусловили главные черты механизма биосферы вещество биосферы масса благодаря солнечной