Живі організми в екосистемах. - раздел Образование, ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ
Кожна Екосистема Відрізняється Своєрідним Потоком Енергії Та ...
Кожна екосистема відрізняється своєрідним потоком енергії та колообігом речовин. Ці процеси опосередковані наявністю в екосистемах живих організмів. Сукупність всіх живих організмів екосистеми називають біоценозом. У сучасній екології біоценозом називають групу організмів різних видів, що співіснують на одній і тій же ділянці території та взаємодіють між собою за рахунок трофічних зв’язків, або просторових.
Серед структур біоценозу виділяють три види:
- видову, що розкриває видове різноманіття живих організмів;
- трофічну, що демонструє характер харчових взаємин між організмами біоценозу;
- просторову, що показує територіальне розміщення рослин, тварин та мікроорганізмів.
Видовий склад біоценозу може бути досить різноманітним. Але його формування підкоряється одному загальному правилу: у природному біоценозі обов’язково повинні бути продуценти, консументи та редуценти. Без такого поєднання організмів із різним типом живлення будь-який біоценоз не може існувати.
Біоценози характеризуються цілком визначеним видовим складом організмів. Залежно від систематичної належності організмів біоценози розділяються на:
* Фітоценози, що утворені рослинами;
* Зооценози, що являють собою сукупність усіх тварин екосистеми;
* Мікробоценози, що сформовані мікроорганізмами, які населяють земляну частину екосистеми.
Цілісність біоценозів зумовлена дією ряду механізмів, але головні серед них – два:
- перший полягає в тому, добір видів в біоценоз будь-якої екосистеми йде на основі спільності їх екологічних вимог щодо середовища;
- другий механізм полягає в наявності коадаптацій рослин та тварин щодо спільного життя.
Співмешкання видів в одному ценозі є результатом того, що один вид потрібен іншому так, що без нього він не може існувати (фітофаги не можуть існувати там, де нема відповідних рослин; рослини, запилювані комахами, не можуть існувати там, де нема цих комах). В результаті цього в кожному біоценозі набір видів рослин та тварин не випадковий, а закономірний.
Форми зв’язків між організмами в біоценозі різноманітні. Основні із них:
1. Топічні зв’язки, що виникають за рахунок того, що один організм своєю життєдіяльністю змінює середовище в бік, сприятливий для інших організмів. Наприклад, сфагові мохи підкислюють грунтовий розчин і створюють сприятливі умови для засенення цих боліт рисичкою, журавлиною та іншими рослинами, характерними для боліт Полісся України.
2. Трофічні зв’язки полягають у тому, що особини одного виду використовують інший вид, продукти його життєдіяльності, або мертві залишки як джерело їжі. Наприклад, тільки на основі трофічних зв’язків лелеки належать до складу водно-болотистих ценозів, а лосі населяють в основному осикові ліси.
3. Фабричні зв’язки – зв’язки, при яких особини одного виду використовують особин іншого виду чи їхні частини тіла для побудови необхідних їм гнізд, або схованок.
4. Форичні зв’язки – забезпечують перенесення особин одного виду особинами іншого виду.
У природі спостерігаються як тривалі біоценози так і короткочасні ( біоценоз дубового лісу і біоценоз пшеничного поля).
Принципи функціонування екосистем (за Б.Небелем)
Перший принцип. Одержання ресурсів і позбавлення від відходів відбувається в рамках коло обігу усіх хімічних елементів.
Другий принцип. Екосистеми існують за рахунок сонячної енергії, яка не забруднює середовище, практично вічна і кількість якої відносно стала й надлишкова.
Третій принцип. Чим більша маса популяції, тим нижчим має бути трофічний рівень, який вона займає.
Людина своїм життям і своєю діяльністю порушує всі три принципи функціонування екосистем, змінюючи колообіг хімічних елементів, використовуючи як джерело енергії корисні копалини і забруднюючи довкілля відходами і збільшуючи чисельність людської популяції, справляючи тим самим тиск на природне середовище і порушуючи природну рівновагу між компонентами біосфери.
Цілісність і стійкість екосистем забезпечується:
- колообігом хімічних елементів;
- використанням сонячної енергії;
- передачею енергії по ланцюгам живлення.
Стійкість екосистем забезпечується рівновагою популяцій, яких в екосистемі може бути сотні чи тисячі. У свою чергу, рівновага популяцій залежить від співвідношення біотичного потенціалу і опору середовища, які діють у протилежних напрямах.
Біотичний потенціал – це сукупність чинників, які сприяють збільшенню чисельності популяції:
- параметри довкілля в зоні оптимуму;
- здатність розширювати свій ареал;
- достатня кількість їжі;
- поповнення статевозрілого складу за рахунок потомства;
- велика швидкість розмноження.
Опір середовища – чинники, що протидіють збільшенню чисельності популяції:
- нестача їжі;
- несприятливі умови життя;
- розмноження хижаків;
- поширення хвороботворних бактерій;
- низька репродуктивна здатність;
- нездатність адаптуватися до змін зовнішнього середовища.
Оскільки кожна популяція прагне збільшити свою чисельність, вона використовує для цього обидва механізми: збільшує біотичний потенціал і зменшує опір середовища. Зменшення опору середовища зумовлює популяційні вибухи – різке зростання чисельності окремої популяції. З іншого боку, несприятливі умови середовища спричиняють масову загибель певної популяції.
Структурні особливості екосистем є результатом їхнього розвитку. Окремим випадком еволюції екосистем є сукцесія.
Сукцесія – послідовна зміна біогеоценозів (екосистем) на одній і тій же території під впливом природних факторів або діяльності людини. Початковою точкою такого розвитку при розгляді сукцесій зручно вважати ділянки, які повністю не заняті будь-якими живими організмами (поля лави, оголення грунту після зсуву, свіжі річкові наноси і т.п.).
Є первинна сукцесія – процес розвитку і зміни на раніше незаселених ділянках, що починається з їх колонізації (поява лишайника на скелях, подальше руйнування гірської породи).
Вторинна сукцесія – відновлення існуючої на певній території екосистеми (після вогню, вирубування лісів).
Основними природними екосистемами землі є:
Суходоли:
-Тундра;
- Хвойні ліси помірної зони;
- Листяні ліси помірної зони;
- Степи;
- Тропічна та субтропічна злакова рослинність;
- Савана;
- Пустелі;
- Вічнозелений тропічний вологий ліс;
- Болота;
- Луки.
Екосистеми водойм;
- Стоячі водойми: озера і ставки;
- Екосистеми текучої води: річки і струмки;
- Екосистеми континентального шельфу (прибережні території океану до глибини приблизно 200 м, багаті на рослинний і тваринний світ).
- Естуарії – затоплена дельта ріки, що має безпосередній вихід у відкрите море чи океан ( прісна вода розтікається по поверхні естуарію, а солона вода опускається вниз).
Для характеристики екосистем застосовують поняття «біологічна продуктивність» - це кількість органічної речовини (рослинної і тваринної біомаси, створеної екосистемою за одиницю часу на одиницю площі (грам на метр квадратний за добу, або кілограм на метр квадратний за рік).
Розрізняють первинну біологічну продукцію, яку створюють рослини, і вторинну, яку створюють гетеротрофи ( консументи в результаті переробки рослинної і тваринної біомаси.
- екосистеми високої продуктивності (листяні ліси помірної зони та луки) – 1000-2000 г/м2 за рік;
- екосистеми помірної продуктивності ( степи та чагарники) – 250-1000 г/м2 за рік;
- екосистеми низької продуктивності (пустелі, напівпустелі, тундра) – менше 250 г/м2 за рік.
Середня біологічна продуктивність біосфери не перевищує 300 г/м2 за рік, тобто за площею переважають низькопродуктивні екосистеми пустель і океанів.
Тема: Біологічна продуктивність
Мета: Досягнути розуміння студентами головної функції живої речовини, значимості харчових зв’язків і форм взаємодії живих організмів для забезпечення стабільності і стійкості біосистем.
Контрольні питання теми
1. Автотрофне та гетеротрофне живлення, Біохімічні процеси автотрофного живлення.
3. Трофічні ланцюги (продуценти, консументи, редуценти), значення їх в потоці енергії в Біосфері.
4. Трофічні рівні. Екологічні піраміди, види їх.
5. Екологічний контроль продуктивності, вплив абіотичних факторів на біологічну продуктивність
6. Ценотичний контроль продуктивності, форми взаємодії між живими організмами.
7. Стабільність та стійкість екосистем, основні категорії біологічного різноманіття, екологічний резерв екосистеми.
8. Стратегії виживання живих організмів: уникнення (ухилення) та адаптація, значення їх.
Все живе створюється в результаті біопродуційного процесу та є наслідком життєдіяльності організмів: живлення та розмноження рослин, тварин та мікроорганізмів.
МИКОЛАЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... Мені В О СУХОМЛИНСЬКОГО... А О Руденко...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Живі організми в екосистемах.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Миколаїв 2011
Курс лекцій «Основи екології» складений відповідно до програми курсу, рекомендованої МОН України як нормативну для всіх неекологічних спеціальностей вищих закладів освіти і робочої програми з «Осно
Сучасний стан, структура, зв’язок з іншими науками
З погляду вчених сучасна екологія 21 століття – це одна з головних фундаментальних комплексних наук про виживання на планеті Земля. Завдяки проникненню проблем і ідей екології в інші науки і сфери
Особливості окремих блоків сучасної екології.
Біоєкологія- основа всієї сучасної екології. ЇЇ головна частина – екологія природних біологічних систем. Вивчає специфіку взаємовідносин організмів і середовища, їх існування в різних геогра
Методи екологічних досліджень
Екологія – комплексна наука. Вона використовує широкий арсенал різноманітних методів, які можна поділити на 3 основні групи:
1. Методи за допомогою яких збирається інформація про стан екол
Потік енергії на Земній Кулі
Енергія – це загальна кількісна міра руху та взаємодії усіх видів матерії. Відповідно до закону збереження енергії вона не зникає та не виникає з нічого, а тільки переходить з однієї форми до іншої
Біогеохімічні цикли. Колообіг речовин.
За рахунок міграції хімічних елементів усі геосфери Землі зв’язані єдиним циклом кругообігу цих елементів. Такий кругообіг, рушійною силою якого є тектонічні процеси та сонячна енергія, отримав наз
Поняття середовище, екологічні чинники його.
Середовище – це всі тіла, явища, з якими організм має прямі чи опосередковані взаємозв’язки, Живі організми, що населяють нашу планету, освоїли чотири основні середовища, кожне з як
Біотичні чинники середовища
Біотичні чинники – це вплив одних організмів на інші і на навколишнє середовище. До біотичних чинників відносять і антропогенні ( вплив виробничої діяльності людини на функціонування біосист
Місце людини в біосфері.
Біологічні відмінності людини полягають не тільки в посиленому розвитку головного мозку, що, в першу чергу, відділило людину від інших видів тварин. Відмінності проявляються також в необмеженій зда
Абіотичні компоненти екосистем.
Абіотичні фактори – це фактори неживої природи, вони визначають можливість існування всіх груп організмів у тому чи іншому середовищі, впливаючи на географічне поширення рослин, тварин, мікрооргані
Грунт як біокосний елемент екосистеми
Засновником учення про грунт як біокосне тіло вважається В.В.Докучаєв. Він визначав грунт як природно-історичне тіло, що утворюється під впливом клімату та живих організмів із геологічних порід. На
Життя в грунті.
Грунти досить специфічна частина екосистеми і вони мають специфічне тваринне населення.
Грунт – основне середовище, де розташовані корені рослин, середовище, куди надходить весь рослинний
Автотрофне та гетеротрофне живлення
Живі організми при багатьох рисах подібності не схожі стосовно способів створення органічної речовини та джерел отримання сировини та енергії, що необхідні для цього процесу.
При всьому ро
Екологічні піраміди
Кількість ланок ланцюга живлення в екосистемі не перевищує 4-6 і обмежується правилом екологічної піраміди: загальна біомаса кожної наступної ланки (трофічного рівня) в ланцюзі живлення зменшується
Екологічний контроль продуктивності.
Екологічний контроль продуктивності – це зміна продуктивності під дією абіотичних факторів середовища. Особливості навколишнього середовища помітно впливають на синтез органічної речовини автотрофн
Ценотичний контроль продуктивності
Оточення будь-якого живого організму включає в себе не тільки абіотичні фактори середовища. Жити та формувати біопродукцію кожній живій істоті доводиться в умовах того чи іншого біоценозу в тісній
Стабільність та стійкість біосистем та екосистем.
Екосистемам властиве біологічне різноманіття. Це інтегральне поняття, що описує варіабельність, яка властива всім видам наземних та водяних екосистем. Основними категоріями біологічного різноманітт
Контрольні питання теми
1. Поняття популяції, її ознаки.
2. Просторова структура популяцій, популяційне поле, три основні типи розподілу живих організмів у популяційному полі. Територіальні взаємовідносини вищих
Просторова структура популяцій
Кожна популяція розміщується в тому чи іншому просторі. Просторова структура популяції характеризується розміром, чисельністю, щільністю та та константністю. Щільність популяції – це середня кількі
Чисельність і щільність популяції
Популяція упродовж свого життя займає певну територію і зберігає якусь середню кількість особин. Тому, насамперед необхідно визначити чисельність і щільність особин, що свідчіть про ступінь впливу
Внутрішньопопуляційна структура
Під внутрішньопопуляційною структурою розуміють поділ популяції на групи особин, які відрізняються за тими, чи іншими властивостями. Залежно від обраного критерію оцінки існує декілька видів внутрі
Популяційні аспекти розвитку людства
За останні 150 років населення Землі росло дуже швидкими темпами. З древніх історичних епох до початку 19 століття чисельність населення світу досягла декількох сотень мільйонів осіб. У 1830 році п
Контрольні питання теми
1. Етапи виробничої діяльності людства з погляду впливу їх на довкілля.
2. Забруднення, визначення цього поняття, класифікація забруднень з позиції теорії перешкод та за по
Забруднення та їх класифікація
Десь до 13-го століття природа активно переробляла всі надходження речовин у біосферу, тобто відбувалося самоочищення. Продукти життєдіяльності всіх організмів, включаючи і людину, були переважно п
Нормування і методи визначення забруднень
Попередження негативного впливу на природне середовище та забезпечення екологічної безпеки біосфери можливо лише при застосуванні в господарській діяльності людини безвідходних технологій. Рівень р
Екологічне навантаження
Для оцінки рівня забруднення навколишнього середовища використовують такий показник як гранично допустиме екологічне навантаження (ГДЕН) та техногенне навантаження на природне серед
Методи дослідження стану довкілля
Для можливості дослідження стану довкілля і ступеню забруднення його різними полютантами необхідно мати методи визначення цих полютантів. Під час дослідження стану довкілля використ
Екологічний моніторинг і якість природного середовища
Для керування процесом охорони природи, раціонального природокористування та забезпечення екологічної безпеки навколишнього середовища потрібна організація обліку антропогенних змін
Контрольні питання теми
1. Класифікація забруднень атмосфери, основні джерела забруднень атмосфери і основні забруднювальні речовини.
2. Вплив забруднень атмосфери на довкілля і живі організми.
3. Трансф
Забруднення атмосфери.
У результаті виробничої діяльності людського суспільства відбувається забруднення атмосфери, що призводить до зміни хімічного складу повітря. Під забрудненнями атмосфери розуміють рідкі і тверді ча
Класифікація забруднень
За агрегатним станом забруднювальні речовини поділяють на газуваті, рідкі, тверді і змішані. Промислові викиди поділяються:
- за організацією відведення й контролю – на ор
Екологічний вплив атмосферних забруднень
Атмосферне повітря є одним з основних природних ресурсів, без якого людина може прожити лише кілька хвилин. В організмі людини немає органів, які б забезпечували запас кисню хоч на невеликий проміж
Трансформація забруднень в атмосфері
Атмосферне повітря завдяки нерівномірному нагріву у різних широтах інтенсивно циркулює. Це усереднює склад компонентів повітря та сприяє переміщенню водяної пари з океанів у континентальні райони і
Парниковий ефект
Клімат планети впродовж всього періоду її існування поступово змінювався. Останнім часом в результаті швидкого зростання населення планети і його потреб відбувається інтенсивний розвиток енергетики
Кислотні дощі
Оксиди сульфуру і нітрогену, потрапляючи в атмосферу, сполучаються з вологою повітря і утворюють туманоподібні краплини сірчаної та азотної кислоти. Переносячись вітрами на значні відстані, вони по
Руйнування озонового шару
В атмосфері на висоті 20-35 км є озоновий шар – природний захисний бар’єр від проникнення на поверхню Землі жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця з довжиною хвилі 325-400нм. Цей шар має
Ядерна зима
Розрахунки, виконані американськими і російськими вченими, показують, що в разі виникнення ядерного конфлікту з використанням ядерних зарядів потужністю 1000 Мт тротилу, незалежно від місця вибуху,
Забрудників в атмосфері
Для успішної боротьби з забрудненнями повітря необхідно мати і знати норми чистоти атмосферного повітря. Тільки на основі норм можна давати оцінку ступеню забруднення повітря, обґрунтовувати необхі
Заходи щодо попередження забруднення атмосферного повітря
Охорона чистоти атмосферного повітря в населених пунктах сьогодні є актуальною і дуже важливою задачею. Заходи щодо охорони атмосферного повітря можна розділити на три групи: планувальні, технологі
Очищення газодимових викидів
Усі методи очищення газодимових викидів можна розподілити на три групи: механічні, фізико-хімічні й хімічні.
Вибір методу очищення залежить від кількості відхідних газів та їхнього складу.
Контрольні питання теми
1.Користувачі і споживачі води, їх роль в забрудненні води.
2. Основні забруднювачі і забруднювальні речовини, що забруднюють води Світового океану.
3. Класифікація забруднювальни
Споживачі та користувачі води
Основними споживачами води є комунальне і сільське господарство та промисловість. У сільському господарстві воду використовують для поливу рослин, напування тварин й приготування корму для них, у к
Забруднення вод Світового океану
Основними джерелами забруднення вод є стоки з сільськогосподарських полів, ферм, міські й промислові стічні води, водний транспорт. Усі водні ресурси поділяють на підземні, поверхневі та атмосферні
Класифікація забруднювальних речовин
Забруднювальні речовини за їх фізико-дисперсним станом по відношенню до води можна поділити на чотири групи.
До першої групи належать нерозчинні у воді зависі, а також бактерії та планктон
Поведінка забруднень у водоймах, самоочищення води.
У природних водоймах поза межами населених пунктів розвиваються типові для кожної місцевості біоценози: водорості, бактерії, гриби, найпростіші, вищі рослини, тварини. Вони перебувають у певній біо
Контроль і управління якістю води
Раціональне використання і відтворення водних ресурсів та екосистем має бути спрямоване на забезпечення стійкого функціонування водних екосистем, збереження та відновлення ресурсів поверхневих, під
Нормативні вимоги до якості води
Критерієм забрудненості води є погіршення її якості внаслідок зміни фізичного і хімічного складу, органолептичних властивостей. Основна нормативна вимога до якості води у водоймі – вміст забруднюва
Очищення стічних вод
Стічні води перед скидом у водойму повинні очищатися. Всі методи очищення можна поділити на механічні й механо-хімічні, хімічні й фізико-хімічні та біохімічні. В основу технології очищення води від
Водойм та підземних вод
Для попередження забруднення відкритих і підземних вод проводять різні водоохоронні заходи. Водоохоронними називають заходи, вжиття яких забезпечує дотримання норм якості води. Розрізняють три напр
Контрольні питання теми
1. Забруднення літосфери: основні джерела і забруднювальні речовини.
2. Поведінка забруднень в грунті і вплив їх на живі організми. Самоочищення грунтів.
3. Особливості забрудненн
Забруднення літосфери
Грунти є біологічним фільтром і нейтралізатором багатьох антропогенних забруднень і здатні до самоочищення.
Забруднення літосфери відбувається як природним шляхом, так і антропогенним. Під
Поведінка забруднень в грунті та вплив їх на здоров’я людини
В біосфері постійно відбувається взаємодія між компонентами неживої і живої речовин. Це виражається в обміні речовини та енергії і супроводжується різними фізичними, хімічними, біологічними процеса
Контроль і управління якістю грунтів
Грунти як об’єкт охорони, контролю та управління якістю мають ряд специфічних особливостей порівняно з іншими об’єктами природного середовища. Вони суттєво менш рухомі, ніж атмосферне повітря і пов
Контрольні питання теми
1. Основні джерела забруднення атмосферного повітря України і їх характеристика.
2. Характеристика регіонів України з найбільш забрудненим атмосферним повітрям.
3. Основні нормати
Екологічний стан водойм України
До водного фонду України належать:
- Поверхневі води (природні водойми – озера, річки, струмки; штучні водойми – ставки, водосховища, канали);
- Підземні води та джерела ;
Контроль і управління якістю води
Контроль і управління якістю води є одним із засобів санітарної охорони водойм від антропогенних забруднень та забезпечення раціонального використання водних ресурсів.
Ступінь допустимого
Стан земельного фонду України
Загальний земельний фонд України становить 60 млн га і представлений переважно різновидами чорноземів, які займають 57% всіх сільськогосподарських угідь і становлять 68% орних земель. У середньому
Розвитку життя на Землі
Тема: Основні екологічні закони, правила, принципи.
Мета: Допомогти студенту зрозуміти сутність і значення основних екологічних законів, правил, принципів, що діють в прир
Основні екологічні правила
1. Правило 1%: для біосфери загалом частка можливого споживання чистої первинної біологічної продукції ( на рівні консументів вищих порядків) не перевищує 1%.
2. Правило 10
Закони охорони природи П.Ерліха
1.Зростання населення і охорона природи принципово суперечать одне одному.
2. Економічна система, охоплена манією зростання, і охорона природи принципово суперечать одне одному.
3
Контрольні питання теми
1.Природокористування, визначення поняття, аспекти природокористування.
2. Ресурсокористування, тенденції в розвитку ресурсокористування.
3. Раціональне і нераціональне природокор
Контрольні питання теми
1. Ідея ноосфери В.І.Вернадського, його бачення перспектив майбуття людства.
2. Критика ідеї ноосфери Л.Гумільовим.
3.Американський еколог Ю.Одум про можливість побудови ноосфери.
Екологічної кризи
В поглядах на ідею ноосфери всі вчені, незважаючи на деякі розбіжності між ними, досягли єдності в головному: у тому вигляді, в якому ця ідея була подана і обґрунтована півстоліття
Проблеми гармонійного розвитку України
Україна, як європейська держава. Також проголосила свої наміри щодо вибору сталого розвитку як стратегічної мети ХХІ Століття. Поняття сталий розвиток ще остаточно не визначено і продовжує дискутув
Контрольні питання теми
1. Основні блоки законодавчого та підзаконного регулювання по використанню природних ресурсів і охорони природи.
2. Основні задачі екологічного законодавства.
3. Система екологічн
Екологічна освіта і екологічне виховання
Упродовж тисячоліть в людському суспільстві культивувалася споживацька свідомість у відношенні до природи. І тільки в другій половині 20 століття, коли невідновні природні ресурси,
Навчально-методична література
1. Білявський Г.О., Бутченко Л.І., Навроцький В.М. Основи екології, теорія та практикум. Навчальний посібник. – 2002.
2.Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього середовища. Навчальн
Новости и инфо для студентов