Creation of Worlds — 02. Приклад простої моделі: імітація експоненційного зростання

Ми почнемо освоювати моделювання в LO Calc з імітаційної моделі, що описує експоненційне зростання популяції. Виконання цього завдання дозволить зрозуміти, як вводяться і «розтягуються» формули в LO Calc, засвоїти різницю між відносною та абсолютною адресацією і розглянути основні функціональні блоки імітаційної моделі. При виконанні описаних на цьому етапі дій студенти отримають перший досвід «наведення краси» на модель: розмітки листа, редагування графіків тощо.

K1. Матеріали навкруги нас. «Минуле, сучасне та можливе майбутнє людства і біосфери»

K1-1. (Класифікація матеріалів)
K1-2. (Пошук компромісу)
K1-3. (Матеріали майбутнього)

Додаток K1-4. (Еволюція будівельних матеріалів і еволюція архітектури)
Додаток K1-5. (Графен, карбонові нанотрубки, фулерени)

G1. Енергія з минулого. «Минуле, сучасне та можливе майбутнє людства і біосфери»

G1-1. (Умови і ресурси. Екологічна ніша)
G1-2. Джерела енергії людства

Додаток G1-3. ("Пік нафти")
Додаток G1-4. (Життя без фосфору)

F1. Ланцюг попередників. «Минуле, сучасне та можливе майбутнє людства і біосфери»

F1-1. (Погляд назад з прикінцевої точки шляху)
F1-2. Етапи антропогенезу
F1-3. (Етапи розвитку матеріальної культури доісторичної людини) 

Додаток F1-4. (Гібридизація різних видів людей)
Додаток F1-5. (Зоологічна номенклатура)

Екологія: біологія взаємодії. II-09. Біогеохімічний цикл Фосфору

БГХ-цикл Фосфору є значно гірше зарегульованим, ніж тільки що розглянуті цикли Карбону і Нітрогену, тому що у Фосфору відсутній обмінний фонд в атмосфері. Фосфор — головний елемент, який контролює продуктивність водних угруповань. На прикладі експерименту з половинами ставка, де в одну його частину, відокремлену пластмасовою перегородкою, вносили сахарозу і нітрати, а в іншу — ще і фосфати, показана роль фосфатів в цих спільнотах. Друга половина зацвіла, перша ні. Знесення фосфатів з полів у водойми призводить до їх евтрофікації (підвищення «кормності» на противагу оліготрофності — «малокормності»), що може призводити до їх заболочування

 

Екологія: біологія взаємодії. II-08. Біогеохімічний цикл Сульфуру

Сульфур — досить поширений (п'ятнадцятий по хімічній поширеності) в земній корі елемент, що зустрічається в різних ступенях окислення. Вона є необхідним компонентом білків (0,8-2,4%), в які входить в складі сульфогідрильних груп (-SH) і дисульфідних (-S-S-) груп. При руйнуванні органічних речовин Сульфур виділяється у відновленій формі з виділенням газу, що має неприємний запах, — сірководню. Цикл Сульфуру відчуває серйозний вплив з боку людини. Спалювання речовин, що містять Сульфур (як-от бурого вугілля), призводить до викиду в атмосферу оксиду Сульфуру SO2. Ця сполука є токсичною й сама по собі та, крім того, є однією з причин кислотних дощів

Екологія: біологія взаємодії. II-07. Біогеохімічний цикл Нітрогену

БГХ-цикл Нітрогену складніше карбонового. Він теж надзвичайно важливий для живих організмів. Хоча азоту в атмосфері більше, ніж інших газів, його включення до складу живої речовини є набагато складнішим завданням, ніж фіксація Карбону з вуглекислоти при фотосинтезі. Найбільш доступним для рослин Нітроген є у формі аміаку і нітратів, але аміак у великих кількостях токсичний, а нітрати — ні. Форми, в яких Нітроген використовується в органічних сполуках — відновлені, тому асиміляція аміаку вимагає менших перебудов

 

Екологія: біологія взаємодії. II-06. Біогеохімічний цикл Карбону

Карбон є основою органічних сполук, і тому цикл Карбону має особливе значення для живих організмів. Найважливішою особливістю цього циклу є наявність запасів CO2, вуглекислого газу, в атмосфері, звідки його можуть черпати живі організми. Переміщення Карбону через живі організми тісно пов'язане з переміщенням інших біогенів. Наприклад, співвідношення потоків Карбону і Нітрогену через живу речовину становить приблизно 6: 1 (шість атомів Карбону на один атом Нітрогену), а співвідношення потоків Карбону і Фосфору — приблизно 100: 1. Природно, це відбиває співвідношення самих елементів в складі живої речовини

 

Екологія: біологія взаємодії. II-05. Джерела енергії для БГХ-циклів

Переміщення елементів в біосфері забезпечується завдяки трьом основним джерелам енергії ( «приводним ременям» для БГХ-циклів):
— енергія Сонця, перетворена гидросферою і атмосферою в гідрологічному циклі;
— енергія Сонця, накопичена в органічних речовинах в ході фотосинтезу;
— хтонічна енергія, тобто материнська енергія Землі; завдяки їй переміщення тектонічних плит і вулканізм забезпечують цикл перетворення гірських порід, підіймають речовину надр туди, де вона стає доступною для водної, вітрової та біологічної ерозії