Экологическая система и биогеоценоз - раздел Науковедение, Исследования ученых показывают, что деградация природной среды, воздействуя на иммунную систему организмов, вызывает их угнетение и разрушение
Впервые Слово «Экосистема» Употребил В 1935 Г. Английский Бот...
Впервые слово «экосистема» употребил в 1935 г. английский ботаник А.Тенсли.
Экологическая система (экосистема)- это совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых совместно обитающих различных видов организмов и условий их существования. В экосистеме связаны биоценоз (сообщество совместно живущих организмов) и биотоп (совокупность всех экологических факторов места их обитания).
Экосистему можно определить также как совокупность различных видов растений, животных и микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время. Это единый природный комплекс, в котором живые и косные элементы связаны между собой обменом веществ и энергии.
Обязательными элементами каждой экосистемы являются:
¨ неорганические вещества - углерод, азот, диоксид углерода, вода, кислород и т.д.;
¨ органические соединения - белки, углеводы, липиды и т.д.;
¨ воздушная, водная и субстратная среда (субстрат - основа, в которой постоянно обитают и развиваются организмы);
¨ биологические компоненты - живые организмы.
Очень крупные наземные экосистемы называются биомами. К биомам относятся:
1. Пустыни:
а) тропические,
б) умеренного климата;
2. Луга:
а) тропическая саванна,
б) луга умеренного пояса (прерия, степь),
в) полярные луга (арктическая и альпийская тундра);
3. Леса:
а) влажные тропические,
б) сухие тропические,
в) лиственные умеренного климата,
г) северные хвойные (тайга);
4. Пресноводные экосистемы:
а) сильно увлажненные земли,
б) озера,
в) реки;
5. Морские экосистемы:
а) эстуарий (расширенное устье реки, впадающей в океан или море),
Несколько уже, чем экосистема, понятие «биогеоценоз» - сообщество растений (фитоценоз), животных (зооценоз), микроорганизмов (микробиоценоз) с определенным участком земной поверхности с его микроклиматом, геологическим строением, ландшафтом, почвой, водным режимом.
Термин «биогеоценоз» предложил в практику в 1940 г. академик В.Н.Сукачев.
Если биогеоценоз - естественный природный комплекс (или лес, или река, или озеро и т.д.), однородный по топографическим, микроклиматическим, гидрогеологическим, биотическим уровням элемент биосферы, то экосистема может объединять разные природные комплексы (лес, реку, луг и т.д.). Биогеоценоз можно рассматривать как экосистему определенного ранга.
И экосистема, и биогеоценоз - это устойчивые взаимодействующие системы живых организмов и среды, в которых осуществляется поток энергии и круговорот веществ, но экосистема - понятие безразмерное.
Таким образом, экосистема - это и капля воды с ее микробным населением, и тундра, и космическая станция, и болото. Биогеоценозы же - сугубо наземные образования, имеющие свои четкие границы.
Любой биогеоценоз является экологической системой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом.
Экосистема - это часть природы, внутри которой происходит передача информации и энергии между отдельными компонентами, круговорот веществ. Антропогенная деятельность строителя может перекрывать каналы передачи информации, потоки энергии, круговорот веществ (например, застройка земли, асфальтирование почвы и т.д.), что приводит к угнетению экосистем, их разрушению и гибели.
Наземные экосистемы характеризуются вертикальным расслоением на несколько ярусов разной высоты: растения расчленяются по их высоте на мхи, травянистые растения, подлесок, деревья; птицы гнездятся на земле, в стволах деревьев, в их кронах.
Водные экосистемы также характеризуются расчленением по ярусам, но, кроме того, на строение водных экосистем большое влияние оказывает водная среда - непроточная (лентическая) или проточная (лотическая). Ярусы в экосистемах – это не что иное как экологические ниши организмов.
Хозяйственная деятельность человека привела к созданию новых видов экосистем: гетеротрофных экосистем городов и агрономических экосистем.
Понятие гетеротрофной системы означает использование большого потока вещества и энергии из не входящей непосредственно в саму систему среды. Для экосистем городов характерен высокий уровень метаболизма (обмена энергии) на единицу площади, высокая потребность в поступающих извне материалах и, наконец, более мощный и ядовитый поток выбросов, сбросов и твердых отходов.
Для агрономических экосистем, занимающих 60% всей пашни планеты, характерно применение дополнительного потока энергии (кроме солнечной), резкое уменьшение разнообразия живых организмов и доминирование искусственного отбора.
Все экологические системы существуют длительное время, иногда сотни лет. Отдельные популяции при этом увеличиваются, численность других уменьшается, но система находится в равновесии. Это состояние подвижно-стабильного равновесия экосистемы в условиях изменяющихся факторов внешней среды называется гомеостаз.
Гомеостаз в природных системах поддерживается тем, что из окружающей среды непрерывно поступает энергия, информация, экосистема открыта, накопление вещества сопровождается его распадом. В антропогенных экосистемах нет открытости, для их постоянного функционирования нужно поддержание, управление гомеостазом со стороны человека. Например, любое городское образование пока не может утилизировать все отходы внутри себя, не может обеспечить замкнутый цикл функционирования любых производств, жилых зданий: везде, во всех случаях требуется вмешательство человека для удаления и утилизации отходов, обеспечения притока энергии и т.д.
Любая природная экосистема медленно меняется во времени, в первую очередь в части биоты, т.е. живых организмов. Эта смена одного биоценоза другим в направлении повышения устойчивости называется сукцессией.
Различают первичную сукцессию, заключающуюся в формировании нового биогеоценоза на первично свободном субстрате и в последовательной смене одного биоценоза другим, более совершенным в энергетическом отношении, и вторичную сукцессию, которая в той или иной степени восстанавливает повреждения (естественные или нанесенные человеком) на месте ранее существовавших сообществ (последствия бури, пожара, вырубки лесов и т.д.). Примером вторичной сукцессии можно назвать появление на свежей лесной вырубке вначале травянистых растений, затем - всходов лиственных деревьев и кустарников, и далее - рост под их пологом хвойных деревьев.
Очевидно, что сукцессия экосистемы направлена на поддержание гомеостаза, обеспечивающего сбалансированность потока энергии и круговорота веществ между организмами и окружающей их средой. В меняющихся условиях среды это легче всего достигается в том случае, если биоценоз состоит из максимально возможного числа компонентов.
В настоящее время загрязнение природной среды продуктами деятельности человека... На нашу планету не поступают ресурсы извне у нее нет возможности избавиться от накапливающихся отходов Единственное...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Экологическая система и биогеоценоз
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
История развития экологической науки
Термин «экология» ввел в 1866 г. немецкий биолог Эрнст Геккель. Под экологией он понимал сумму знаний «о связях организма с окружающим миром» (по-гречески «ойкос» - дом, «логос» - учение). Однако з
Структура современной экологии
По современному определению экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и со средой их обитания.Это научн
Основные задачи экологии
Глобальной задачей экологической науки является, несомненно, сохранение среды обитания человека. Решение ее связано с решением ряда взаимосвязанных задач конкретной направленности,
Границы, особенности строения и компоненты биосферы
Термин «биосфера» впервые применил основатель современной геологии австриец
Э. Зюсс в книге «Лик Земли». Биосферой он назвал «пласт живого, обволакивающий земной шар». Осно
Роль магнитного поля Земли
Стратосферный озон является не первым слоем, защищающим планету от солнечного излучения. Еще раньше на его пути встает магнитное поле Земли.
Плазма Солнца или «солнечный ве
Функции живого вещества биосферы
Основными функциями живого вещества биосферы являются:
· энергетическая функция. Она выполняется прежде всего растениями, которые в процессе фотосинтеза аккумулируют
Этапы эволюционного развития биосферы
Возникнув примерно 4,5 млрд. лет назад, биосфера прошла несколько этапов эволюционного развития:
Первый этап - возникновение предбиологических систем.
Перво
Этапы взаимодействия человечества с биосферой
Возникнув как биологический вид, человечество прошло 5 исторических этапов взаимодействия с биосферой:
Первый этап - взаимодействие как обычного биологического вида. На этом этапе п
Абиотические факторы
К абиотическим факторам наземной среды относятся прежде всего климатические факторы. Рассмотрим основные из них.
1. Свет или солнечная радиация. Биологическое
Биотические факторы
Биотические факторы - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие организмы.
Взаимоотношения (или взаимодействия) между организмами отличаю
Фундаментальный биологический принцип
Рассмотрим, каким образом организмы реагируют на те или иные факторы окружающей среды.
Для разных видов комфортные условия существования неодинаковы. Например, некоторые ра
Закон минимума Либиха
Факторы среды воздействуют на организм одновременно и совместно, причем действие каждого из них в определенной мере зависит от количественного выражения других факторов. Отклонение
Ареал обитания и экологическая ниша. Адаптации
Живые организмы в природе существуют в виде популяций - исторически сложившихся естественных совокупностей особей данного вида, связанных между собой взаимоотношениями и адап
Движение вещества и энергии по пищевым цепям
В экосистемах первичное органическое вещество образуется в процессе фотосинтеза зелеными растениями, поглощающими солнечную энергию. Энергия фотонов преобразуется в энергию х
Круговорот элементов
Все вещества на Земле находятся в биохимическом круговороте - большом (геологическом) и малом (биотическом).
В большом круговороте, длящемся миллионы лет, участвуют
Круговорот углерода
По распространенности во Вселенной углерод занимает третье место (после водорода и гелия). Предполагается, что при образовании земной коры часть углерода вошла в состав ее глубинных
Круговорот фосфора
Фосфор входит в состав генов и молекул, переносящих энергию внутри клеток. В различных минералах фосфор содержится в виде неорганического фосфат-иона РО43-
Источник энергии для экосистем. Пирамида биомассы
Земля получает в год 1018 кВт·ч солнечной энергии. При этом мощность облучения каждого квадратного метра поверхности составляет 0,9-1,0 кВт в тропической зоне и 0,3-0,5 кВт в зоне умерен
Виды воздействий на литосферу.
Литосфера - твердая оболочка Земли мощностью 50...250 км. В литосферу входит земная кора толщиной 5...60 км на континентах, а также на дне океанов. Частью биосферы явл
Загрязнение литосферы
Промышленное и бытовое загрязнение литосферы вызвано прежде всего складированием на больших площадях огромного количества твердых промышленных и бытовых отходов: это различные шламы
Загрязнение атмосферы
Атмосфера массой 5300 трлн. тонн - это газовая оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Она состоит из нескольких сфер, имеющих разную плотность и температуру воздуха; между сферам
Воздействие атмосферных выбросов на почвы и живые организмы
Из атмосферы вредные вещества осаждаются на земную поверхность, попадают в почву, растения, организмы животных и человека и могут накапливаться там до высоких, опасных для жизни кон
Вторичные явления
После выхода из источника загрязнения не остаются в атмосфере в неизменном виде. Происходят физические изменения, особенно в процессе динамических явлений (перемещение и расп
Энергетические загрязнения природных сред
Загрязнение - это не только поступление в природную среду вредных веществ, но и изменение, отклонение от норм физических параметров среды. Такие отклонения принято называть физич
Проблемы околоземного пространства
Сейчас настало время строгой охраны околоземного пространства наравне с другими ранее освоенными человечеством природными средами. Основными источниками антропогенных воздействий на
Основные пути решения проблемы
Эксплуатация промышленных и гражданских объектов, их строительство и реконструкция, сельскохозяйственное производство, жизнеобеспечение мелких и крупных населенных пунктов требуют о
Противоэрозионные мероприятия. Рекультивация земель
С эрозией почвы борются путем проведения различного рода почвозащитных мероприятий. Так, для борьбы с водной эрозией осуществляются:
1. Агротехнические мероприятия:
Использование вторичных ресурсов
Накопление значительных масс твердых отходов во многих отраслях промышленности обусловлено существующим уровнем технологий переработки соответствующего сырья. Удаление, транспортиро
Методы подготовки и переработки твердых отходов
Совокупность наиболее распространенных методов подготовки и переработки твердых отходов может быть представлена следующим образом (рис. 16):
Укрупнение частиц
Наряду с уменьшением размеров кусковых материалов и их разделением на классы крупности в практике рекуперационной техники большое распространение имеют методы, связанные с укрупнени
Термическая обработка
При утилизации и переработке твердых отходов используют различные методы термической обработки как исходных твердых материалов, так и получаемых на их основе продуктов. Эти методы в
Сохранение поверхности земли и рельефа при строительстве
Для исключения отторжения поверхности земли и почвенно-растительного слоя при строительстве промышленных и гражданских объектов существует два пути:
v строительство выше ил
Контроль качества водных ресурсов
Качество воды - это характеристика состава и свойств воды, определяющая возможность ее использования для целей хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного
Объекты
В качестве норматива антропогенных воздействий на водные объекты для всех промышленных предприятий устанавливается предельно-допустимый сброс - ПДС. ПДС - это масса вещества
Экологическое состояние водных объектов Кировской области
По территории Кировской области протекает 18 средних рек, всего водотоков - 19753. Общая протяженность рек составляет около 66650 км, из них 85% приходится на водотоки длиной до 50
Условия выпуска сточных вод в водоемы
Условия выпуска сточных вод в поверхностные водоемы определяются их хозяйственной значимостью и характером водопользования. Контроль за выпуском осуществляется санитарно-эпидемиолог
Водоемов
Мероприятия по сохранению чистоты водоемов и водотоков осуществляют с учетом их загрязненности.
Водоемы и водотоки считаются загрязненными, если показатели состава и свойст
Вопросы охраны водных ресурсов при проектировании
При решении задач планировки того или иного района учитывается необходимость охраны основных природных компонентов - воды, атмосферного воздуха, почвенно-расти-тельного покрова.
Очистка сточных вод
Для создания оборотных систем водоснабжения, достижения допустимой по нормам ПДС концентрации загрязнений промышленные сточные воды подвергаются очистке. Требуемое качество очистки
Контроль качества атмосферного воздуха
Регламентация загрязнений атмосферного воздуха введена в нашей стране в 1951 г. Критерием качества атмосферного воздуха установлена предельно-допустимая концентрация примеси в атмос
Защита атмосферы от промышленных загрязнений
Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Атмосфера не является исключением. Прежде всего в атмосфере происходят процессы самоочищен
Гравитационные, инерционные и центробежные пылеуловители
В пылеосадительных камерах отделение частиц пыли от воздуха происходит под действием сил тяжести, когда скорость движения воздуха в камере значительно уменьшается за счет уве
Очистка газов в фильтрах
В основе работы пористых фильтров лежит процесс фильтрации газов через пористую перегородку, в ходе которого твердые частицы задерживаются, а газ полностью проходит сквозь нее.
Очистка газов в мокрых пылеуловителях
Достоинства мокрых пылеуловителей:
Ø более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;
Ø улавливание мелких частиц размером до 0,1 мкм;
Ø во
Электрическая очистка газов
В электрофильтрах очистка газов от пыли происходит под действием электрических сил. В процессе ионизации молекул газов электрическим разрядом происходит заряд содержащихся в
Солнечная энергетика
Солнце – самая близкая звезда к Земле – является родоначальником практически всех горючих ископаемых планеты, а также первоисточником новых возобновляемых видов энергии.
Не
Тепловые стационарные устройства
Солнечная энергия используется для отопления жилых помещений, для подогрева и опреснения воды, регулирования микроклимата. В системах, предназначенных для выполнения данных функций
Фотоэлектрическая солнечная электростанция
Для выработки электроэнергии на фотоэлектрических СЭС используется явление фотоэффекта – преобразование электромагнитного излучения в электрический ток. Чаще всего применяются кремн
Энергия атмосферных источников
Ветроэнергетика
Одним из первых источников немускульной энергии, которую применил человек, был ветер. Так, только в России в начале XX века суммарная мощность все
Энергия атмосферного электричества
В атмосфере существует и другой вид энергии, который пока никак не используется – атмосферное электричество. Электрические явления наблюдаются не только при грозе, но возможны и в я
Энергия волн
Обрушивающиеся на морское побережье волны уже в давние времена заставляли людей задумываться об использовании их энергии. Мощность морской волны высотой 30 м оценивается в 70 тыс. к
Энергия приливов
Приливы – это периодические колебания уровня океана, вызванные притяжением Луны и Солнца, а также центробежными силами, возникающими при вращении Земли. Вследствие текучести океанск
Энергия океанских течений
Океанские течения возникают по двум основным причинам:
§ неравномерный нагрев водной массы солнечными лучами;
§ воздействие силы Кориолиса вследствие вращения Земл
Тепловая энергия океана
Океан является гигантским аккумулятором тепловой энергии. По подсчетам специалистов, отбором тепла от поверхности океана допустимо понизить ее температуру не более чем на 0,5 0
Энергия литосферы
Энергия литосферы или геотермальная энергия представляет собой естественное тепло нашей планеты. Она находит широкое применение для обогрева жилых помещений и теплиц, в лечебных цел
Биологические источники энергии
Биомасса представляет собой весьма широкий класс энергоресурсов, включающий древесину, отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности, сельскохозяйственные и бытовые отходы.
Особенности конструктивных и технологических решений
По характеру воздействия на природу здания и сооружения делят на бионегативные (наносящие вред природе), бионейтральные и биопозитивные (способствующие развитию
Строительная площадка
Размеры стройплощадки в плане должны быть минимальными: в ее пределах должно находиться лишь строящееся здание и дополнительно минимальная площадь для проезда, размещения монтажных
Автодороги
Для сохранения почвенно-растительного слоя временные автодороги должны быть инвентарными, полностью удаляемыми после окончания строительства. Стоянки транспорта должны быть выполнен
Уровни биопозитивности
Минимальное условие биопозитивности зданий и сооружений – создание возможности существования и развития на их поверхностях различных видов растений. Закрепленные на зданиях растения
Шумозащитные стены и здания
Одним из специальных конструктивных решений, обеспечивающих защиту от транспортного шума в городах, является устройство шумозащитных стен.
Биопозитивные шумозащитные сте
Энергоактивные здания
Если биопозитивное здание снабдить энергией от возобновляемых источников, не вносящих загрязнений в окружающую среду, и утилизировать все отходы, то в итоге здание станет экологичес
Гелиоэнергоактивные здания
Здания с активными солнечными энергосистемами, предназначенными для теплоснабжения и горячего водоснабжения, называют гелиоэнергоактивными. При проектировании зданий такого типа дол
Ветроэнергоактивные здания
Ветроэнергоактивное здание – это жилое, промышленное или иное здание, выполняющее дополнительную функцию производства полезной энергии путем преобразования энергии ветра устройствам
Биоэнергоактивные здания
Биоэнергоактивное здание представляет собой обычное здание сельскохозяйственного, лесохозяйственного или промышленного назначения, в которое встраивается комплекс устройств по перер
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов