Экосистема: состав, структура, разнообразие

ЗАДАНИЕ N 9
Географическое распределение на земной поверхности основных наземных экосистем зависит от таких абиотических факторов, как …

			температура и количество осадков
			концентрация кислорода и азота в атмосфере
			атмосферное давление и ветер
			физические и химические свойства почвы

Обоснование:
Географическое распределение на земной поверхности основных наземных экосистем (биомов) не случайно, а подчиняется периодическому закону географической зональности А.А. Григорьева – М.И. Будыко: со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются. Два абиотических фактора – температура и количество осадков – определяют размещение по земной поверхности основных наземных биомов. Режим температуры и осадков на некоторой территории в течение достаточно долгого периода времени называется климатом. Годовая сумма осадков меняется от 0 до 2500 мм и более. Среднегодовая температура варьирует от отрицательных величин до +38^оС. Специфика климатических условий определяет развитие того или иного биома. Пример для сравнения: дождевые тропические леса – самые богатые по составу растительного и животного мира экосистемы, которые располагаются близко к экватору, где климат без смены сезонов, среднегодовая температура обычно составляет +28^оС, среднегодовое количество осадков превышает 2400 мм; или тундра, расположенная в северном полушарии к северу от тайги, где климат очень холодный с полярным днем и полярной ночью, среднегодовая температура ниже 5^оС, среднегодовое количество осадков менее 250 мм, характеризующаяся скудной растительностью (лишайниками, мхами, злаками, карликовыми кустарниками) и бедным видовым составом животного мира (северный олень, мелкие млекопитающие и др.).

 

ЗАДАНИЕ N 12
Функциональная структура экосистемы любого уровня состоит из __________ компонентов.

			автотрофного и гетеротрофного
			абиотического и биотического
			климатического и почвенного
			физического и химического

Обоснование:
Экосистемы разных уровней представляют собой основные функциональные единицы биосферы. Будучи энергетически и структурно открытыми системами, они поддерживают подвижное равновесие (гомеостаз) благодаря особой структурно-функциональной организации всех своих компонентов. Различают структурно-физическую организацию экосистем – пространственное размещение компонентов; временную организацию – динамику работы отдельных частей; функциональный аспект организации экосистемы – принципы взаимодействия компонентов. В целом организация проявляется в размещении, группировке и взаимосвязях масс живых и косных тел, позволяющая экосистеме оптимально осуществлять свою главную функцию – материально-энергетический обмен между составными частями экосистемы, а также с другими экосистемами.
Функциональная структура экосистемы любого уровня включает два основных компонента: автотрофный и гетеротрофный. Автотрофный компонент состоит из организмов-продуцентов, фотосинтезирующих растений или хемотрофных организмов, которые создают энергетическую базу для гетеротрофного компонента. С автотрофов начинается биотический круговорот веществ. Гетеротрофные организмы, к которым относятся консументы и деструкторы, используют, разлагают и перестраивают сложные вещества, синтезированные автотрофами. Автотрофы не могут существовать без гетеротрофов, поскольку гетеротрофы создают минеральную питательную базу для продуцентов, а также перерабатывают различные растительные выделения (газообразные, жидкие) и т.д. Такая структура экосистемы обеспечивает перенос энергии от одного звена пищевой цепи к другому.

 

ЗАДАНИЕ N 6
Структура сообщества экосистемы, отражающая распределение организмов разных видов по вертикали и горизонтали биотопа, называется …

			пространственной
			объемной
			видовой
			экологической

 

Обоснование:
Виды, входящие в состав сообщества экосистемы, распределяются в пределах биотопа и образуют определенную пространственную структуру, особенно выраженную в фитоценозе наземных экосистем. В лесных экосистемах умеренного и тропического поясов четко определяется вертикальное ярусное строение. Например, в широколиственных лесах можно выделить пять – шесть ярусов: первый – деревья первой величины (дуб, липа); второй – деревья второй величины (рябина, черемуха); третий – подлесок кустарниковый (крушина, жимолость); четвертый – высокие травы; пятый и шестой, соответственно, – низкие травы. Изменение состава фитоценоза и зооценоза по горизонтали создает мозаичность сообщества. Ярусность и мозаичность сообщества позволяют видам более полно использовать ресурсы (свет, влагу, тепло и др.).

ЗАДАНИЕ N 3
Неотъемлемыми структурными компонентами, из которых состоят природные и природно-антропогенные экосистемы, являются …

			биоценоз и биотоп
			атмосфера и почвогрунт
			зооценоз и фитоценоз
			гидросфера и литосфера

 

Обоснование:
Живые организмы и их абиотическое окружение неразделимо связаны друг с другом, находятся в постоянном взаимодействии, образуя единое функциональное целое – экосистему. По своей сути экосистема – это совокупность специфического физико-химического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом).
А. Тенсли (1935) предложил следующее соотношение:
Экосистема = Биотоп + Биоценоз.
Такая структура характерна не только для природных, но и для природно-антропогенных экосистем, которые создаются человеком путем преобразования естественных экосистем с определенной целью (например, агроэкосистемы или урбаэкосистемы).

 

ЗАДАНИЕ N 1
Агроэкосистемы в отличие от природных экосистем характеризуются …

			упрощенной структурой
			усложненной структурой
			отсутствием структуры
			многокомпонентностью

 

Обоснование:
В функционировании природных экосистем и агроэкосистем имеются отличительные особенности. Для природных экосистем характерна сложная структура и большое видовое разнообразие, которые обеспечивают устойчивость экосистем. Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая, видовое разнообразие в них резко снижено, иногда до монокультуры. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов – это упрощенные системы, они неустойчивы и неспособны к саморегуляции. Виды растений, культивируемых человеком, неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека. Устойчивость агроэкосистем обеспечивается дополнительными затратами со стороны человека.

 

ЗАДАНИЕ N 1
Cовокупность специфического физико-химического окружения с сообществом живых организмов представляет собой …

			экосистему
			экосферу
			биоценоз
			гомеостаз

Обоснование:
Живые организмы и их абиотическое окружение неразделимо связаны друг с другом, находятся в постоянном взаимодействии, образуя единое функциональное целое – экосистему. Совокупность живых организмов называется сообществом, или биоценозом. Абиотическое окружение включает почвенные, климатические, топографические и другие физические и химические факторы и формирует биотоп, то есть место расположения биоценоза. По своей сути экосистема – это совокупность специфического физико-химического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом). А. Тенсли (1935) предложил следующее соотношение: Экосистема = Биотоп + Биоценоз.

 

ЗАДАНИЕ N 24
Географическое распределение на земной поверхности основных наземных экосистем зависит от таких абиотических факторов, как …

			температура и количество осадков
			концентрация кислорода и азота в атмосфере
			атмосферное давление и ветер
			физические и химические свойства почвы

 

 

ЗАДАНИЕ N 15
Механизмом передачи вещества и энергии в экосистеме служат …

		пищевые цепи
		экологические пирамиды
		технологические процессы
		экологические ниши

 

Обоснование:
Внутри экосистемы содержащие энергию вещества создаются автотрофными организмами и затем используются гетеротрофами в качестве пищи. Последовательный перенос вещества и энергии пищи от продуцентов к другим организмам путем поедания одних другими называется пищевой (трофической) цепью, или цепью питания. В составе пищевых цепей первым звеном являются продуценты, затем консументы первого, второго, третьего и более порядка и завершают использование вещества и энергии редуценты.
Место каждого звена в цепи питания является трофическим уровнем.
Таким образом, механизмом передачи энергии и вещества от одного организма к другому в экосистемах являются пищевые цепи (см. рис.).

Пищевая цепь (по А.Г. Банникову и др., 1985)
Например, растения в лесу в процессе фотосинтеза запасают солнечную энергию, создавая первичное органическое вещество, гусеницы поедают листья растений и сами служат пищей жужелицам, которых поедают ежи. Ежи, в свою очередь служат пищей лисицам. Отходы потребления и трупы умерших организмов каждого трофического уровня перерабатываются группой организмов-биодеструкторов. Разложившееся и минерализованное вещество вновь поступает к растениям, а энергия теряется и рассеивается.
Подобный механизм передачи вещества и энергии характерен как для наземных, так и для водных экосистем.

 

 

ЗАДАНИЕ N 27
Первоисточником энергии для наземных экосистем является _______, количество которой относительно постоянно и избыточно.

		солнечная энергия
		биоэнергия
		энергия углеводородного топлива
		эндогенная энергия Земли

 

Обоснование:
В соответствии с одним из основных принципов функционирования экосистем они существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно. Растения используют 0,5 – 1,0% от достигающего Земли потока солнечной энергии, следовательно ее количество избыточно; количество поступающей солнечной энергии относительно постоянно, и она доступна для экосистем в одинаковом безграничном количестве; она образуется за счет ядерных реакций, идущих на Солнце, поэтому является экологически «чистой» для экосистем; поскольку Солнце как источник энергии может погаснуть через несколько миллиардов лет, то для экосистем солнечную энергию можно считать вечной.

ЗАДАНИЕ N 12
Искусственные экосистемы, создаваемые человеком для удовлетворения своих потребностей, в отличие от природных …

			неустойчивы и неспособны к саморегуляции
			находятся в равновесном устойчивом состоянии
			способны к быстрому самовосстановлению
			характеризуются высоким биоразнообразием

 

Обоснование:
В функционировании природных экосистем и экосистем, созданных человеком, имеются отличительные особенности. Для природных экосистем характерна сложная структура и большое видовое разнообразие, которые обеспечивают устойчивость экосистем. Искусственные экосистемы создаются человеком с разными целями. Соотношение абиотического и биотического, автотрофного и гетеротрофного компонентов в искусственных экосистемах существенно отличается от такового в природных системах. Например, агроэкосистемы создаются для получения высокого урожая, видовое разнообразие в них резко снижено, иногда до монокультуры. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов – это упрощенные системы, они неустойчивы и неспособны к саморегуляции. Виды растений, культивируемых человеком, неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека. Устойчивость искусственных экосистем обеспечивается дополнительными затратами со стороны человека.

ЗАДАНИЕ N 4
Cтруктурно-физическая организация экосистемы – это …

			пространственное размещение ее компонентов
			динамика ее отдельных компонентов
			материально-энергетический обмен между ее частями
			состав и соотношение видов, составляющих ее биоценоз

 

Обоснование:
Экосистемы разных уровней характеризуются структурно-функциональной организацией всех своих компонентов. Различают структурно-физическую организацию – пространственное размещение компонентов экосистемы; временную организацию – динамику взаимодействия и работы отдельных частей экосистемы; функциональную организацию – принципы взаимодействия основных компонентов экосистемы (автотрофов и гетеротрофов). Структурно-физическая организация экосистемы проявляется в закономерном размещении разных видов биоценоза относительно друг друга на занимаемой территории как по вертикали, так и по горизонтали и направлена на более эффективное использование ресурсов. Расчлененность биоценоза на горизонты, слои и т.п. носит название ярусности. Например, в вертикальной структуре сообщества хвойного леса умеренной зоны выделяют 5 ярусов: древесный, кустарниковый и травянистый ярусы; подстилку; почву.

 

2.2.Популяции в экосистеме