рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Понятие экосистемы

Понятие экосистемы - Конспект Лекций, раздел Экология, Экология Биоценоз – Совокупность Живых Организмов (Микроорганизмов, Растений, Ж...

Биоценоз – совокупность живых организмов (микроорганизмов, растений, животных), взаимно зависимых и размножающихся в каком-то определенном месте. Это высший уровень организации живого.

Каждому биоценозу свойственно видовое разнообразие, т.е. определенное число видов, характерное для данного места обитания. Например, биоценоз тундры включает в себя 250…270 видов, а биоценоз влажного тропического леса Амазонки – 5000…7000 видов. Сообщество растений называется фитоценозом, животных – зооценозом.

В зависимости от численности вида в биоценозе различают комплексы доминант, субдоминант, второстепенных, редких и случайных элементов биоценоза. Доминанты представлены большим числом особей, субдоминанты – небольшим, а второстепенные элементы – единичными экземплярами. Степень преобладания особей или видовых популяций в сообществе называется доминированием.

Каждый биоценоз имеет определенную структуру. Это связано с ярусным расположением атмосферы, горных пород, почв и грунтовых вод, что накладывает отпечаток на распределение организмов. Вертикальное расслоение биоценозов на разновысокие части называется ярусностью. Наиболее четко она выражена в растительных сообществах.

Биогеоценоз – система или исторически сложившееся единство биоценоза (животные, растения и микроорганизмы) и неживой среды обитания организмов. Этот термин был предложен советским ученым В. А. Сукачевым в 1942 г.

Одновременно с В.А. Сукачевым и независимо от него английский ботаник А. Тенсли предложил термин «экологическая система», или «экосистема». Под экосистемой он подразумевал системы различной величины, начиная от капли воды, аквариума, водоема и кончая глобальной экосистемой – планетой Земля как единого целого. Между биогеоценозом и экосистемой многими учеными ставится знак равенства. Понятие «экосистема» сузилось, и под экосистемой редко понимают биосферу. Под биогеоценозом понимается четко ограниченная единица в структуре биосферы, подобно тому как в биологии у многоклеточного организма выделяются отдельные клетки.

Биогеоценоз (экосистема) – самостоятельный уровень организации экологической структуры. В энергетическом отношении это открытые системы, для существования которых необходимо постоянное поступление энергии. В пределах каждой отдельно взятой экосистемы осуществляется непрерывный круговорот веществ и приток энергии извне как движущая сила круговорота.

6.1. Экосистемы

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально-энергетическими связями.

Растения (автотрофы) могут существовать только при условии постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей.

Гетеротрофы живут за счет автротрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода.

В любом конкретном месте обитания запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов (при дыхании, экскреции, дефекации), так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.

Таким образом, сообщества образуют с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.

Любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экосистемой. Этот термин был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли, который рассматривал экосистемы как основные единицы природы на поверхности Земли, хотя они и не имеют определенного объема и могут охватывать пространства любой протяженности.

Для поддержания круговорота веществ в системе необходимо наличие запаса неорганических молекул в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты – автотрофные организмы, способные строить свои тела из неорганических соединений (зеленые растения).

Консументы – гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы (травоядные и плотоядные животные).

Редуценты – организмы, живущие за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения (целлюлозоразрушающие и гнилостные бактерии).

Классификация эта относительная, так как и консументы, и продуценты частично выступают в роли редуцентов, в течение жизни выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.

6.2. Экотоны и экотопы

Между соседними экосистемами устанавливаются определенные связи или обмен, в любом случае менее важные, чем между организмами одной экосистемы.

Например, и в лесу, и в пруду существуют свои трофические цепочки. Осенью часть опавших листьев ветром переносится в пруд и служит там пищей некоторым водным организмам; личинки насекомых живут в воде, но взрослые особи покидают водную среду и поселяются в лесу или на соседних лугах.

У экосистем нет четких границ. Между двумя соседними экосистемами можно выделить территорию, где характеристики обеих экосистем перекрещиваются. Такие переходные зоны называются экотонами.

В крупных экосистемах очень часто в зависимости от таких физических факторов, как рельеф или освещенность, можно выделить подразделения, называемые экотопами. Типичным примером экотопа может служить лес, расположенный на местности с пересеченным рельефом. По внешнему виду лес на вершине холма легко отличить от леса на склоне, так как степень их освещенности различна.

Сообщество – живой компонент экосистемы. Прогуливаясь по лесу или купаясь в пруду, мы имеем дело с одним из природных объектов, изучаемых экологией, – с биологическим сообществом. Сообщество – это совокупность сосуществующих популяций разных видов. Вместе с неживыми компонентами среды сообщество составляет экосистему.

В природе встречаются сообщества разного масштаба. Популяции разных видов есть и в желудке коровы, и в гниющим пне; и на болоте, и в лесу; и в тайге, и в тундре. Микроорганизмы, обитающие в желудке коровы, живые организмы в кроне дерева, организмы, населяющие лес, – все это сообщества разного уровня, более или менее резко отделенные друг от друга.

6.3. Биомы

В зависимости от климатических и других факторов живое вещество концентрируется в природе в виде различных групп животных и растений. Наиболее крупные сообщества, характеризующиеся определенным типом растительности и климатом, называются биомами (тундра, тайга, степи и т.д.).

Хотя термин «биом» обычно используется для обозначения наземных систем, большинство морских и пресноводных экосистем также может быть охарактеризовано как биомы.

По своему составу биомы неоднородны. Так, внутри лесного биома различают типы лесов, состоящих преимущественно из одного или нескольких видов деревьев. Таким образом, мы можем классифицировать биомы по типу их флоры и фауны.

Биомы суши – пустыни (тропические, умеренного климата); луга (тропическая саванна, луг умеренного климата, полярные луга арктическая и тропическая тундра); леса (влажные тропические, сухие тропические, лиственные умеренного климата, северные хвойные).

Водные биомы – пресноводные (сильно увлажненные земли, озера, реки); соленые или морские экосистемы (эстуарий, прибрежная увлажненная зона, тропический коралловый риф, океаническое мелководье – континентальный шельф, океанические глубины).

Почему в разных регионах сформировались разные экосистемы (биомы)?

Основная причина – своеобразие абиотических условий каждого региона. Плотность популяции (число особей на единицу площади) любого вида будет наивысшей там, где все параметры среды для него оптимальны. Она снизится, но все же не упадет до 0, если величина одного или нескольких абиотических факторов среды окажется для данного вида стрессовой (зона пессимизма).

Наконец, вид отсутствует там, где величина хотя бы одного из факторов выходит за пределы выносливости, устойчивости.

6.4. Климат

Два абиотических фактора – температура и количество осадков (дождя и (или) снега) – определяют в основном порядок размещения на земной поверхности основных наземных биомов. Режим температуры и количество осадков на некоторой территории в течение достаточно долгого периода времени и есть то, что мы называем климатом.

Климат в разных районах земного шара весьма не одинаков. Годовая сумма осадков меняется от 0 до 2500 мм. При этом они или выпадают равномерно в течение года (примерно одинаковое количество в каждый месяц), или их основная доля приходится на определенный, влажный сезон. Среднегодовая температура также варьирует от отрицательных величин до 38 °С. Температура либо бывает почти постоянной в течение всего года, либо меняется по сезонам. Более того, разные режимы температуры и осадков сочетаются весьма неодинаковым образом. Специфика климатических условий в свою очередь определяет развитие того или иного биома.

Влага – основной фактор, определяющий разделение экосистем на лесные, степные и пустынные. Это разделение происходит следующим образом. Годовая сумма осадков менее 1000 мм соответствует стрессовой зоне для многих видов деревьев, а предел выносливости большинства из них составляет 750 мм/год.

В то же время у большинства злаков такой предел значительно ниже – примерно 250 мм/год, а кактусы и другие пустынные растения способны произрастать даже при 50…100 мм осадков в год. В местах с количеством осадков более 750 мм/год обычно развиваются леса, 250…750 мм/год – злаковые степи, а там, где осадков еще меньше, растительность разрежена и представлена кактусами, полынью и разными видами перекати-поле, известными своей засухоустойчивостью. Такие регионы называются пустынями.

При промежуточных величинах годовых осадков, как нетрудно предположить, развиваются экосистемы переходного типа (лесостепи, полупустыни).

Температура также очень важна для определения характера экосистемы, однако за исключением самых холодных регионов, занятых тундрой или полярными льдами, этот фактор играет в каком-то смысле вторичную роль по сравнению с осадками. Так, при количестве осадков 750 мм/год и более развиваются лесные сообщества, а температура влияет лишь на то, какой тип леса будет при этом формироваться. Например, ель и пихта характерны для холодных регионов с мощным снежным покровом зимой и коротким теплым летом, т.е. для северных областей. Листопадные деревья также в состоянии переносить морозную зиму, но требуют более длительного вегетационного периода, поэтому преобладают в умеренных широтах. Многие вечнозеленые широколистные породы с быстрым ростом, не способные выдержать даже кратковременные заморозки, доминируют в тропиках. Точно так же любая территория с годовой суммой осадков менее 250 мм представляет собой пустыню, причем по своей биоте пустыни жаркого пояса существенно отличаются от пустынь, свойственных холодным регионам.

Кроме того, от температуры зависит скорость испарения воды. Чем теплее, тем быстрее теряется выпавшая в виде осадков влага. Следовательно, в жарких регионах пустыни сменяются степями, а последние – лесами при большей годовой сумме осадков, чем в холодных.

Наконец, на севере России зима настолько холодная, а лето настолько короткое, что тепла хватает лишь на то, чтобы сошел снег и оттаяли самые верхние горизонты почвы. Ниже в ней постоянно сохраняется лед. Это явление называется вечной мерзлотой. Она ограничивает распространение на север еловых и пихтовых лесов, так как препятствует глубокому проникновению корней в почву, но не мешает произрастанию морозоустойчивых карликовых растений тундры. При дальнейшем снижение температуры тундра сменяется полярными ледяными пустынями.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Экология

Экология Конспект лекций..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Понятие экосистемы

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:

Предмет и задачи экологии
Русский писатель В.Г. Распутин, одним из первых вступивший на защиту национальной святыни – жемчужины планеты озера Байкал, сказал: «Природа сама по себе всегда нравственна, безнравственной ее може

Космос и земля. Структура биосферы
Случилось невероятное. Не было взрывов, бомбардировок, не падали с неба метеориты. Однако мощная энергетическая система канадской провинции Квебек (и ряда прилегающих штатов США) вдруг вышла из стр

Магнитный щит Земли
Можно сказать, что Земля находится в плазменной короне Солнца и постоянно им облучается. Единственной защитой от прямого воздействия Солнца на все живое на Земле является ее магнитное поле, значите

Космоприземные пульсации и жизнь
Пульсация магнитной активности Солнца, влияние магнитного поля Луны приводят к изменению напряженности магнитосферы Земли, цикличности изменения радиационной и тепловой обстановки на ее поверхности

Геосферы Земли, их строение и функции
Структура нашей планеты неоднородна и состоит из различных геосфер, которые в основном повторяют общую форму планеты – сферу. В центре Земли имеется ядро (R ~ 3500 км). Ядро окружено

Распределение жизни в биосфере
По одной из версий жизнь появилась локально в водоемах и затем распространялась все шире и шире, заняв все материки. Постепенно она захватила всю биосферу, и захват этот, по мнению В.И. Вернадского

Организм, среда обитания, видообразование
Суммарный химический состав живых организмов во многом отличается от состава гидросферы и литосферы. Он ближе к химическому составу гидросферы по абсолютному преобладанию атомов водорода и кислород

Вид и видообразование
Современное представление о виде сложилось только к середине ХХ в. в рамках синтетической теории эволюции благодаря трудам многих выдающихся биологов: Н.И. Вавилова, Э. Майра, Дж. Гексли и др.

Генофонды и их изменения
Итак, каждая особь имеет два полных набора генов, а следовательно, может быть два различных аллеля любого гена. В крупной популяции может быть множество аллелей многих тысяч генов, входящих в генот

Изменение генофонда путем искусственного отбора
Генофонд можно изменять целенаправленно с помощью искусственного отбора. Селекционеры сначала выбирают признаки, которые они хотели бы развить у данного вида, а затем из поколения в поколение осуще

Изменение генофонда путем естественного отбора
В природе на популяции непрерывно действует естественный отбор. Каждая популяция отражает равновесие между ее биологическим потенциалом, способствующим росту численности, и сопротивлением среды, ог

Адаптации к нише и местообитанию
Признаки, способствующие выживанию организма, постепенно усиливаются под действием естественного отбора до тех пор, пока не достигается максимальная приспособленность к существующим условиям. Таким

Основные среды жизни и адаптации к ним организмов. Факторы среды, общие закономерности их действия на живые организмы
Cреда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое

Изменчивость экологических факторов
Один и тот же фактор среды имеет различное значение в жизни совместно обитающих организмов разных видов. Некоторые свойства среды остаются относительно постоянными на протяжении длительных

Понятие об экологической нише
Любой живой организм приспособлен (адаптирован) к определенным условиям окружающей среды. Изменение ее параметров, их выход за некоторые границы толерантности подавляют жизнедеятельность организмов

Биотический потенциал
Любая популяция теоретически способна к неограниченному росту численности, если ее не лимитируют факторы внешней среды. Гипотетически скорость роста популяции зависит только от биотического потенци

Колебания численности популяции и их причины
В естественных условиях численность популяций подвержена постоянным колебаниям. Амплитуда и период этих колебаний зависят от нескольких причин, в частности от особенностей вида и от условий среды о

Влияние плотности популяции
Разнообразные факторы, влияющие на численность популяции, подразделяются на зависящие и не зависящие от ее плотности. К не зависящим от плотности факторам относят абиотические факторы сред

Механизм действия факторов, зависящих от плотности. Обратные связи и гомеостаз в популяциях
Важная особенность зависящих от плотности факторов состоит в том, что их воздействие обычно сглаживает колебания численности, при возрастании плотности популяций способствует возвращению ее к средн

Другие абиотические факторы и микроклимат
Действие многих абиотических факторов, таких как рельеф, ветер, тип почвы, проявляется через температуру и/или влажность. В результате на небольшом участке земной поверхности климатические условия

Взаимодействие живых организмов
Живые организмы поселяются друг с другом не случайно, а образуют сообщества, приспособленные к совместному обитанию. Среди огромного разнообразия взаимосвязей живых существ выделяют типы отношений,

Видовое богатство и видовое разнообразие. Факторы, влияющие на видовое разнообразие. Экологическая структура сообществ
Видовое разнообразие – показатель, учитывающий и число видов, и степень «выравненности» их численности и биомассы. На видовое разнообразие влияют возраст сообщества, устойчивость климата, пр

Экологическая структура сообществ
Сообщества характеризуются не только видовым составом, но и соотношением видов. Экологическая структура – это соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющи

Жизнь как термодинамический процесс. Обмен веществ и энергии в клетке
Главным условием жизни как организма в целом, так и отдельной клетки является обмен веществ и энергии с окружающей средой. Для поддержания сложной динамической структуры живой клетки требуется непр

Энергетический обмен (диссимиляция)
Образующиеся в процессе фотосинтеза органические вещества и заключенная в них химическая энергия служат основным источником материи и энергии для жизнедеятельности всех организмов. Однако использов

Пластический обмен (ассимиляция)
По типу ассимиляции все клетки делятся на две группы – автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные клетки способны к самостоятельному синтезу необходимых для них органических соединени

Термодинамика экосистем
Из определения экосистемы (совокупности организмов и неорганических компонентов, в которых осуществляются круговорот веществ и обмен энергией) создается впечатление, что экосистеме не присущи проце

Жизнь как термодинамический процесс
Жизнь – особая форма существования и преобразования материи, высшая по сравнению с физической и химической формами. Непрерывный поток солнечной энергии, воспринимаясь молекулами живых клет

Трофические цепи и сети
В основе существования любой экосистемы лежат пищевые (трофические) цепи, которые возникают тогда, когда один вид питается другим – либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо продуктами

Биологическая продуктивность экосистем
Скоростью, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в химических связях синтезируемого органического вещества, определяется продуктивность сообществ. Органическую массу, создавае

Циркуляционные процессы в биосфере
Все вещества на нашей планете находятся в процессе биохимического круговорота. Выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический). Большой круговорот длится с

Образование кислорода в атмосфере
Разложение органических веществ, при котором освобождается химическая энергия, характерно для всех частей биосферы, тогда как фотосинтез протекает только на поверхности суши и в верхних слоях водое

Круговорот углерода
Круговорот углерода совершается по большому и малому циклам. Биологический круговорот углерода – составная часть большого круговорота, который связан с жизнедеятельностью организмов. Углер

Круговорот фосфора
К круговороту основных биогенных элементов, имеющих газовую фазу, примыкают так называемые осадочные круговороты, из которых важнейшим является круговорот фосфора. Минеральный фосфор – ред

Динамика экосистем
Естественные экологические системы (биогеоценозы), например леса, степи, водоемы, существуют в течение длительного времени – десятков и даже сотен лет, т.е. обладают определенной стабильностью во в

Причины возникновения сукцессии
Сукцессия (лат. successio – преемственность, наследование) – это процесс саморазвития сообществ. В основе сукцессий лежит неполнота биологического круговорота в данном ценозе. Кажды

Первичная сукцессия
Первичной сукцессией называется процесс развития и смены экосистем на незаселенных ранее участках, начинающихся с их колонизации. Классический пример – постепенное обрастание голой скалы с р

Вторичная сукцессия
Если поля на месте вырубленного когда-то леса перестать обрабатывать, обычно со временем здесь вновь сформируется лесная экосистема, типичная для данного региона. Восстановление экосистемы, когда-т

Сукцессия, нарушение или гибель
То, насколько быстро меняются экосистемы, зависит от степени сдвига их равновесия. При сукцессиях изменения происходят медленно и постепенно; это более или менее упорядоченный процесс замещения одн

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