рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Тема 9. Экология сообществ (синэкология), понятие о биогеоценозе и экосистемах

Тема 9. Экология сообществ (синэкология), понятие о биогеоценозе и экосистемах - раздел Экология, Экология и устойчивое развитие 1. Понятие Об Экосистеме И Биогеоценозе, Их Классификация. 2. Структурная...

1. Понятие об экосистеме и биогеоценозе, их классификация.
2. Структурная организация экосистем
3. Пищевые цепи и сети, трофические уровни, экологические пирамиды.

 

Термин «экосистема» впервые был предложен в 1935 году английским экологом А. Тэнсли. Само же представление об экосистеме возникло значительно раньше. Экосистема – это любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ. В отечественной литературе широко применяется термин биогеоценоз, предложенный в 1942 году В. Н. Сукачёвым. Биогеоценоз – это совокупность биоценоза и биотопа. В биогеоценозах обязательно наличие в качестве основного звена растительного сообщества (фитоценоза). Экосистемы могут и не иметь растительное звено. Каждый биогеоценоз может быть назван экосистемой, но не каждая экосистема относится к рангу биогеоценоза. Существующие на Земле экосистемы разнообразны. Выделяют микроэкосистемы, мезоэкосистемы, макроэкосистемы и глобальная - биосфера. Крупные наземные экосистемы называют биомами. Структурную организацию экосистемы, можно рассматривать с трофической и биотической точек зрения. С точки зрения трофической структуры (от греч. trophe – питание), экосистему можно разделить на два яруса: верхний – автотрофным (самостоятельно питающийся) ярус, или «зелёный пояс», включающий растения или их части, содержащие хлорофилл, где преобладает фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений; нижний – гетеротрофный (питаемый другими) ярус, или «коричневый пояс почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т.д., в котором преобладает использование, трансформация и разложение сложных соединений. С биологической точки зрения, в составе экосистемы выделяют следующие компоненты: неорганические вещества, органические соединения, воздушную, водную и субстратную среду, включающую климатический режим на другие климатические факторы; продуцентов, автотрофных организмов (зелёные растения, сине-зеленые водоросли, фото - и хемосинтезирующие бактерии), производящих пищу из простых неорганических веществ; консументов, или фанотрофов (от греч. Phagos –пожиратель), - гетеротрофных организмов, главным образом животных питающихся другими организмами или частицами органического вещества; редуцентов и детритофагов – гетеротрофных организмов, в основном бактерий и грибов, получающих энергию либо путём разложение мёртвых тканей, либо путём поглощения растворённого органического вещества, выделяющегося самопроизвольно или извлеченного сапрофитами из растений других организмов. В экосистеме пищевые и энергетические связи между категориями всегда однозначны и идут в направлении: автотрофы – консументы – редуценты (деструкторы). Пищевые связи – это механизмы передачи энергии от одного организма к другому. Такая последовательность переноса энергии называется пищевой (трофической) цепью или цепью питания. Место каждого звена в цепи питания является трофическим уровнем. Первый трофический уровень это продуценты, все остальные – консументы. Второй трофический уровень – это растительноядные консументы; третий – плотоядные консументы, питающиеся растительноядными формами; четвёртый – консументы, потребляющие других плотоядных и т.д. Следовательно, можно и консументов разделить по уровням: консументы первого, второго, третьего и т.д. порядков. Пища, поглощаемая консументами, усваивается не полностью – от 12% до 20% у некоторых растительноядных, до 75% и более у плотоядных. Энергетические затраты связаны прежде всего (рис. 15) с поддержанием метаболических процессов, которые называют тратой на дыхание, оцениваемая общим количеством СО2, выделенного организмом. Большая часть энергии при переходе с одного трофического уровня на другой, более высокий, теряется. Приблизительно потери составляют около 90%: на каждый следующий уровень передаётся не более 10% энергии от предыдущего уровня. Эта закономерность рассматривается обычно как «правило, десяти процентов»или правило Линдемана. Различают два вида трофических цепей: цепи выедания, или пастбищные, которые начинаются с поедания фотосинтезирующих организмов, и детритные цепи разложения, которые начинаются с остатков отмёрших растений, трупов и экскрементов животных. Пастбищные цепи, в свою очередь, объединяют пищевые цепи хищников и пищевые цепи паразитов. Все три типа пищевых цепей всегда сосуществуют в экосистеме так, что её представители объединены многочисленными связями, а вместе они образуют пищевую (трофическую) сеть. Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и доля их графического изображения обычно используют не схемы пищевых сетей, а экологические пирамиды. Экологические пирамиды выражают трофическую структуру экосистемы в геометрической форме. Они строятся в виде прямоугольников одинаковой ширины, но длина прямоугольников должна быть пропорциональна значению измеряемого объекта. Отсюда можно получить пирамиды численности, биомассы и энергии. Экологические пирамиды отражают фундаментальные характеристики любого биоценоза, когда они показывают его трофическую структуру: их высота пропорциональна длине рассматриваемой пищевой цепи, т.е. числу содержащихся в неё трофических уровней; их форма более или менее отражает эффективность превращений энергии при переходе с одного уровня на другой.

Литература: 1. Коробкин В.И. и др. Экология. – М., 2003. с.119-129.2. Николайкин Н.И. и др. Экология. – М., 2004. с.152-154. 3. Алишева К.А. Экология. – Алматы., 2006. с. 40-46. 4.Степановских А.С. Общая экология. – М., 1999. с. 348-386.

 

Тема 10. Продуктивность экосистем

1. Продуктивность и динамика экосистем.
2. Человек и экосистемы.

 

Одно из важнейших свойств организмов, их популяций и экосистем в целом – способность создавать органическое вещество, которое называют продукцией. Образование продукции в единицу времени (час, сутки, год) на единице площади (метры квадратные, гектар) или объёма (в водных экосистемах), выраженное в единицах массы (граммы, килограммы, тонны), характеризует продуктивность экосистем. Продуктивность экологической системы- это скорость, с которой продуценты усваивают лучистую энергию в процессе фотосинтеза и хемосинтеза, образуя органическое вещество, которое затем может быть использовано в качестве пищи. Различают разные уровни продуцирования, на которых создаётся первичная и вторичная продукция. Органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, называют первичной продукцией экосистемы (сообщества). Количественно её выражают в сырой или сухой массе растений или в энергетических единицах – эквивалентном числе джоулей. Первичной продукцией определяется общий поток энергии через биотический компонент экосистемы. Теоретическая возможная скорость создания первичной биологической продукции определяется возможностями фотосинтетического аппарата растений. Первичная продукция подразделяется как бы на два уровня – валовую и чистую продукцию. Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию, называется валовой первичной продуктивностью (ВВП). Около20% этой энергии расходуется растениями на дыхание и фотодыхание. Скорость накопления органического вещества, за вычетом этого расхода называется чистой первичной продуктивностью (ЧПП), это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами, называется вторичной продукцией. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счёт энергии, поступающей с предыдущего. Наряду с продукцией различают биомассу организма, групп организмов или экосистем в целом. Под ней понимают всё живое вещество, которое содержится в экосистеме или её элементах вне зависимости от того, за какой период она образовалась и накопилась. Первичная продукция биосферы Земли оценивается в 170 млрд. т, а вторичная – в 4 млрд. т сухого органического вещества в год. В климатических поясах среди природных экосистем преобладают те, которые получают энергию только от Солнца. К природным энергетически дотируемым (т.е. получающим дополнительную энергию) экосистемам относятся эстуарии, дельты и поймы рек, а также некоторые болота. К ним относятся также агроэкосистемы и аквакультуры, одновременно культивируемые человеком и получающие энергию Солнца. Особую категорию составляют промышленно-городские экосистемы, функционирующие с использованием только энергии топлива. Питание людей большей частью обеспечивается сельскохозяйственными культурами, занимающими около 10% площади суши. Всего человек потребляет около 0,2% первичной продукции Земли. Особенно трудно обеспечить население вторичной продукцией. В рацион человека должно входить не менее 30 г белков в день. Следовательно, увеличение биологической продуктивности экосистем и особенно вторичной продукции является одной из основных задач, стоящих перед человечеством. Многообразные изменения, происходящие в любом сообществе, относят к двум основным типам: циклические и поступательные. Периодически повторяющуюся динамику называют циклическими изменениями или флуктуациями, а направленную динамику именуют поступательной или развитием экосистем. Циклические изменения сообществ отражают суточную, сезонную и многолетнюю периодичность внешних условий и проявления эндогенных ритмов организмов. Многолетняя цикличность проявляется благодаря флуктуациям климата. Флюктуация (от лат. fluctuatio – колебания) – сравнительно краткосрочные изменения, когда сообщества без смены флористического состава отклоняются от некоего среднего состояния вследствие сезонных и погодных изменений климата, а также изменения динамики животного компонента экосистемы либо способов их использования. Поступательные изменения в экосистеме приводят в конечном итоге к смене одного биоценоза другим, с иным набором господствующих видов. Последовательная смена одного биоценоза другим называется экологической сукцессией. Последовательный ряд постепенно и закономерно сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называется сукцессионной серией. По Ф. Клементсону (1916), процесс сукцессии состоит из следующих этапов: 1. Возникновение не занятого жизнью участка. 2. Миграции на него различных организмов или их зачатков. 3. Приживание их на данном участке. 4. Конкуренции их между собой и вытеснение отдельных видов. 5. Преобразование живыми организмами местообитания, постепенной стабилизации условий и отношений. Сукцессии со сменой растительности могут быть первичными и вторичными. Первичной сукцессииназывается процесс развития в смены экосистем на незаселённых ранее участках, начинающихся с их колонизации. Вторичная сукцессия– это восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории. Вторичные сукцессии совершаются, как правило, быстрее и легче, чем первичные, так как в нарушенном местообитании сохраняется почвенный профиль, семена, зачатки и часть прежнего населения и прежних связей. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены её состава не происходит. Такое равновесное состояние называют – климаксом, а экосистему – климаксовой. Способность экосистемы к самоподдержанию и саморегулированию называется гомеостазом. Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы.

Агроэкосистемы создаются человеком для повышения высокого урожая – чистой продукции автотрофов. Упрощение природного окружения человека, с экологических позиций очень опасно. Поэтому нельзя превращать весь ландшафт в агрохозяйственный, необходимо сохранять и умножать его многообразие, оставляя не тронутые заповедные участки, которые могли бы быть источником видов для восстанавливающихся и сукцессионных рядов сообщества.

Литература: 1. Коробкин В.И. и др. Экология. – М., 2003. с.130-150.2. Николайкин Н.И. и др. Экология. – М., 2004. с.155-163, 171-180. 3.Аскарова М.А. Общая экология. – Алматы, 2004. с. 86-94. 4.Степановских А.С. Общая экология. – М., 1999. с. 404-419.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Экология и устойчивое развитие

Издается по решению Учебно методического совета... Северо Казахстанского государственного университета... им М Козыбаева протокол от г...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Тема 9. Экология сообществ (синэкология), понятие о биогеоценозе и экосистемах

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Кабинет: 422а/2 корпус
Офисные часы и время консультаций: вторник 900 - 1020   Разработан на основании __ГОСО РК специальностей,типово

Организация и планирование курса
2.1. Курс лекционных занятий   № занятия Содержание лекционных занятий Количество часов очное

Курс практических занятий
№ занятия Содержание практических занятий Количество часов очное заочное Тема 1

Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя (СРСП)
№ занятия Содержание занятий СРСП Количество часов очное Заочное Консультация п

Самостоятельная работа студента (СРС)
Таблица 6 № зада ния Задание Объем Кол-во часов оч ное заочное

Курсовая работа/проект
Рабочим учебным планом специальности не предусмотрено.   Расписание модульно-рейтинговой проверки знаний обучающихся (график выполнения и сдачи заданий по дисци

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
1. Н.С. Бодуновская. Курс лекций по дисциплине «Экология и устойчивое развитие». 2. УМКД «Экология и устойчивое развитие». Дмитриев П.С. и др. Экология: методические указани

Тема 1. Определение экологии, как науки краткая история ее становления, основные задачи и методы.
1.Предмет и задачи экологии 2. История развития экологии 3. Значение экологического образования Термин “Экология” был введен в употребление немецким

Тема 3. Организм и среда
1.Среды жизни. 2. Организм и условия его обитания 3. Экологический фактор и их классификация   Под средой обитания обычно понимают природные тел

Тема 4. Общие законы зависимости организмов от факторов среды.
1. Адаптация организмов к условиям среды. 2. Основные закономерности действия экологических факторов. 3. Биологические ритмы. 4. Понятие “жизненная форма” организмов.

Тема 5. Основы общей экологии: структура популяций.
1. Понятие о популяциях в экологии и генетике. 2.Пространственная структура популяций 3. Статистические показатели популяций (численность, плотность, показатели структуры).  

Тема 6. Динамические показатели популяций
1. Рождаемость, смертность и продолжительность жизни. 2. Кривые роста. 3. Типы динамики численности популяций.   Динамические показателихарактеризуют

Тема 8. Биоценозы
1. Структура биоценоза 2. Отношение организмов в биоценозах. 3. Экологическая ниша.   Многообразные живые организмы встречаются на Земле не в любом сочетании, а

Тема 11. Биосфера и ее устойчивость
1.Учение В.И.Вернадского о биосфере и ноосфере. 2. Концепция и роль живого вещества. Термин «биосфера» в научную литературу введён в 1875 г. австрийским учёным-геологом Эдуардом Зюссом

Законодательные и правовые отношения к окружающей среде
После принятия программы развития государств планеты, так называемой «Повестки-21», охватывающей самые широкие области экономического планирования, системы образования, демографии и экологии прошло

ПЛАН ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Занятие 1. Тема «Введение в экологию» Формы проведения и используемые методы: устная в опросно-ответной форме и в виде беседы, письменная ин

Роль антропогенной деятельности в нарушении природных циклов. Ресурсный цикл.
  Список рекомендуемой литературы 1. Аскарова М.А. Общая экология. -Алматы, 2004. 2. Алишева К.А. Экология. - Алматы, 2006. 3. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. - М.,

МАТЕРИАЛЫ ПО ПОДГОТОВКЕ К СРС
СРС 1 «Структура и история развития экологии» Цель: углубление и расширение теоретических знаний. Задачи: изучит

Число куколок огнёвки (Ephestia caetella), полученных из разного количества яиц в условиях ограничения пищевых ресурсов
Перво Началь ное число яиц

Пути и методы сохранения современной биосферы
1. Биосоциальность человека означает подчинение: 1. экономическим законам 2. биологическим и социальным законам 3. биологическим законам 4. экологическим законам

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги