рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ЛЕКЦИЯ №5. Экосистема: состав, структура, разнообразие

ЛЕКЦИЯ №5. Экосистема: состав, структура, разнообразие - раздел Экология, ЛЕКЦИЯ 1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА. История развития экологических учений В Процессе Жизнедеятельности Популяции, Относящие­Ся К Различным Видам И Засе...

В процессе жизнедеятельности популяции, относящие­ся к различным видам и заселяющие общие места обита­ния, неизбежно вступают во взаимоотношения. Это связа­но с питанием, совместным использованием жизненного пространства и др. В результате формируются многовидо­вые сообщества — биоценозы. Биоценоз — это сочетание популяций растений, животных, микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом в пределах данной среды обитания и образующих тем самым особую живую систему со своим собственным составом, структурой, взаимоотношениями со средой, раз­витием и функциями.

Биоценоз представляет собой более высокий уровень организации живой материи в иерархии функционально-энергетического ряда по сравнению с популя­цией. Составными частями биоценоза являются фитоценоз — совокупность популяций расте­ний, зооценоз — совокупность попу­ляций животных и микробоценоз — совокупность популяции грибов и микроорганизмов. Биоценоз является эволюционио сложившейся формой организации живых организмов био­сферы. Биоценоз — открытая система и не занимает четко ограниченных областей. Зачастую различные биоценозы настолько переплетены, что определить их границы прин­ципиально невозможно.

Каждому биоценозу соответствует зона с однородными абиотическими экологическими факторами, называемыми биотопом (греч. topos — место). Биотоп представляет собой естественное, достаточно однородное жизненное простран­ство биоценоза. Тесное взаимодействие между биоценозом и биотопом основано на постоянном обмене энергией, ве­ществом и информацией.

Многие авторы отождествляют понятия «биотоп» и «ме­стообитание». Местообитание — это совокупность абио­тических и биотических условий, в которых проживает особь или популяция. Оно является компонентом экологи­ческой ниши, поэтому биотоп по сравнению с местообита­нием является более широким понятием — это абиотиче­ская среда биоценоза.

Экосистема является совокупностью живых организмов и неживой среды их обитания с присущими ей экологиче­скими факторами. Экосистемы являются элементарными составными частями биосферы. Термин предложен английским бо­таником А. Тенсли в 1935 г. В современном понимании экосистема — это совокуп­ность совместно проживающих популяций и неживой сре­ды их обитания, взаимодействующих с данной средой та­ким образом, что поток энергии и вещества создает четко определенную трофическую структуру, видовое разнообра­зие и круговорот веществ внутри этой системы.

Состав экосистемы. Он представлен двумя группам компонентов: абиотическими и биотическими. К абиотическим относятся важнейшие элементы неживой при роды: неорганические вещества и химические элементы, участвующие в биогенных круговоротах веществ (углекислый газ, кислород, азот, фосфор, сера, кальций, калий и т.д.); органические вещества, являющиеся отходами жизнедеятельности живых организмов (белки, жиры, углеводы и др.); воздушная водная или литосферная среда обитания; климатический и погодный режимы; уровень фонового ионизирующей излучения и т.д.

Биотические компоненты экосистемы представлены тремя груп­пами организмов: продуцентами, консументами и реду­центами. Процессы создания первичного органического веще­ства продуцентами в результате фото- или хемосинтеза (автотрофные процессы), процессы дальнейшего преоб­разования органического вещества консументами (гетеро­трофные процессы) и редуцирующие процессы (процессы разложения мертвого органического вещества), происхо­дящие в экосистеме, разделены в пространстве. Процессы фотосинтеза активно протекают в верхних слоях, куда про­никает солнечный свет, гетеротрофные и редуцирующие — в почве, донных отложениях, т.е. в нижних слоях, поэто­му пространственную структуру экосистем представляют в виде двух ярусов: верхнего и нижнего.

Верхний (автотрофный) ярус включает хлорофил-лоносные части растений, в которых происходит синтез и накопление сложных органических соединений, а также преобразование солнечной энергии в энергию химических связей органических веществ и накопление этой хими­ческой энергии. Этот ярус называют «зеленым поясом» Земли.

Нижний (гетеротрофный) ярус представлен консу­ментами, редуцентами и их средой обитания (почва, донные отложения). Здесь преобладают процессы преобразования первичного органического вещества и процессы разложения мертвого органического вещества животных и растений. Данный ярус носит название «коричневый пояс» Земли.

 

Биом — это совокупность экосистем с определенными климатическими условиями и типом растительности, тесно связанных потоками энергии, круговоротом веществ, мигра­цией организмов и составляющих географическое единство. Выделяют три основные группы биомов: сухопутные, морские и пресноводные.

1. Сухопутные:

А) тундра;

Б) тайга;

В) биом средиземноморского типа (чапараль). Здесь мягкий климат с дождливой зимой и зачастую сухим ле­том. Это Средиземноморье, Мексика, Калифорния, Южная Америка и Австралия. В этом биоме преобладает жестко­листная растительность: пальмы, эвкалипты, кустарники. Из животных встречаются олени, кенгуру (Австралия), кролики.

Г) пустыни;

Д) тропические саванны;

Е) тропические леса.

Мировой океан занимает 70,8% поверхности Земли, по­этому морские биомы играют существенную роль в функ­ционировании биосферы. Они формируются в зависимости от глубины океана. Подводная выровненная окраина материка шириной примерно 200 миль, ограниченная с одной стороны берегом, а с другой — заметным перегибом, связанным с переходом к материковому склону, называется континентальным шельфом (англ. shelf — полка). Прибрежная зона моря, расположенная над шельфом, называется литоральной зоной. Она является важнейшим морским биомом. Глубины здесь составляют 200—500 м. Общая площадь поверхности литоральной зоны составляет всего около 8,6% от площади Мирового океана, но из-за благоприятных экологических факторов в этой зоне производится значительная часть биомассы гидросферы и сосредоточено почти 92% промыс­лового отлова рыбы. Общая биомасса литоральной зоны со­ставляет почти 80% всей биомассы океана. Над материковым склоном, который простирается от нижнего края шельфа до глубины 3—4 км, расположена батиальная зона (греч. batys — глубокий). Площадь этого биома около 15,3% от всей площади океана. Из-за невоз­можности проникновения солнечного света на большие глубины количество фотосинтезирующих растений в этой области невелико, поэтому по сравнению с литоральной зо­ной фауна и флора батиальной зоны значительно беднее, ее биомасса не превышает 10% от биомассы океана.

Над батиальной зоной расположена пелагическая зона (греч. pelagos — открытое море) глубиной до 500 м. Это достаточно крупный биом, площадь его пойерхности со­ставляет более 90% от площади Мирового океана. Верхняя часть (глубина до 200 м) этого биома больше насыщена жизнью, чем батиальная зона, но в сравнении с соседней литоральной зоной из-за недостатка питательных веществ пелагическая зона значительно беднее, и ее иногда называ­ют «океанической пустыней».

От подножья материкового склона (глубина около 2,5 км) и до глубин 6—7 км простирается морской биом, называемый абиссальной зоной (греч. abussos — бездна). Данная зона является самым крупным морским биомом по объему воды. Он занимает более 75% площади дна океана и характеризуется отсутствием солнечного света, слабой подвижностью водных масс, низкой температурой (не выше 2 °С), ограниченностью источников питания, по­этому из почти 200 тыс. видов животных, обитающих в Ми­ровом океане, на глубине 2,5—4,5 км встречается около 900, на глубине 4,5—6 км — чуть более 300, а глубже 6 км — все­го 290 видов.

К пресноводным биомам относятся реки, озера, пруды.

Экологическая ниша. Положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды называют экологической нишей вида.

Понятие «экологическая ниша» следует отличать от понятия «местообитание». В последнем случае подразумевается та часть пространства, которая заселена видом и которая обладает необходимыми абиотическими условиями для его существования. Экологическая ниша вида зависит не только от абиотических условий среды, но и в не меньшей мере от его биоценотического окружения. Характер занимаемой экологической ниши определяется как экологическими возможностями вида, так и тем, насколько эти возможности могут быть реализованы в конкретных биоценозах. Это характеристика того образа жизни, который вид может вести в данном сообществе.

Г. Хатчинсон выдвинул понятия фундаментальной и реализованной экологической ниши. Под фундаментальной понимается весь набор условий, при которых вид может успешно существовать и размножаться. В природных биоценозах, однако, виды осваивают далеко не все пригодные для них ресурсы вследствие, прежде всего, конкурентных отношений. Реализованная экологическая ниша – это положение вида в конкретном сообществе, где его ограничивают сложные биоценотические отношения. Иными словами, фундаментальная экологическая ниша характеризует потенциальные возможности вида, а реализованная – ту их часть, которая может осуществиться в данных условиях, при данной доступности ресурса. Таким образом, реализованная ниша всегда меньше, чем фундаментальная.

Специализация вида по питанию, использованию пространства, времени активности и другим условиям характеризуется как сужение его экологической ниши, обратные процессы – как ее расширение. На расширение или сужение экологической ниши вида в сообществе большое влияние оказывают конкуренты. Правило конкурентного исключения, сформулированное Г. Ф. Гаузе для близких по экологии видов, может быть выражено таким образом, что два вида не уживаются в одной экологической нише. Эксперименты и наблюдения в природе показывают, что во всех случаях, когда виды не могут избежать конкуренции за основные ресурсы, более слабые конкуренты постепенно вытесняются из сообщества. Однако в биоценозах возникает много возможностей хотя бы частичного разграничения экологических ниш близких по экологии видов.

Выход из конкуренции достигается благодаря расхождению требований к среде, изменению образа жизни, что, другими словами, является разграничением (дифференциацией) экологических ниш видов. В этом случае они приобретают способность сосуществовать в одном биоценозе. Каждый из живущих вместе видов в отсутствие конкурента способен на более полное использование ресурсов. Это явление легко наблюдать в природе. Так, травянистые растения ельника способны довольствоваться небольшим количеством почвенного азота, которое остается от перехвата его корнями деревьев. Однако если на ограниченной площадке обрубить корни этих елей, условия азотного питания трав улучшаются и они бурно идут в рост, принимая густо‑зеленую окраску. Улучшение условий жизни и увеличение численности какого‑либо вида в результате удаления из биоценоза другого, близкого по экологическим требованиям, называется конкурентным высвобождением..

Разделение совместно живущими видами экологических ниш с частичным их перекрыванием – один из механизмов устойчивости природных биоценозов. Если какой‑либо из видов резко снижает свою численность или выпадает из состава сообщества, его роль берут на себя другие. Чем больше видов в составе биоценоза, тем ниже численность каждого из них, тем сильнее выражена их экологическая специализация.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛЕКЦИЯ 1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА. История развития экологических учений

История развития экологических учений Становление экологии как науки связано с именами анг лийских ученых биолога Джона Рея и хи мика Роберта Бойля Д Рей в...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЛЕКЦИЯ №5. Экосистема: состав, структура, разнообразие

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:

Экология как наука.
Как уже отмечалось, термин «экология» появился во второй половине XIX в. В 1866 г. молодой немецкий биолог профессор Йенского университета Эрнест Геккель в своем фундаментальном труде «Всеобщая мор

Самовоспроизведение (репродукция).
2. Специфичность организации. Она характерна для любых организмов, в результате чего они имеют определенную форму и размеры. Единицей организации (структуры и функции) является кле

Лекция №4. Круговороты веществ в природе.
Для существования живой материи, кроме потока энергии высокого качества, нужен «строительный материал». Это необходимый набор химических элементов числом более 30 - 40 (углерод, водород, азот, фосф

Лекция№7. Биотические связи организмов в биоценозах
Следует отметить, что на жизнедеятельность организмов влияют не только абиотические факторы. Различные живые организмы находятся в постоянном взаимодействии между собой. Совокупность воздействий од

ЛЕКЦИЯ №8. Трофические взаимодействия в экосистемах
По участию в биогенном круговороте веществ в биоце­нозе имеются три группы организмов: продуценты, консументы и редуценты.. Продуценты (производители) — автотрофные (самоп

Лекция №9. Пищевые цепи. Экологические пирамиды
В процессе питания энергия и вещество, содержащиеся в организмах одного трофического уровня, потребляют­ся организмами другого уровня. Перенос энергии и веще­ства от продуцентов через ряд гетеротро

Лекция 10. Динамика экосистем.
  Устойчивость и сбалансированность процессов, проте­кающих в экосистемах, позволяет констатировать, что им в целом свойственно состояние гомеостаза, подобно входящим в их состав попу

ЛЕКЦИЯ №11. Динамика популяций.
  Если при незначительной эмиграции и иммиграции рождаемость превышает смертность, то популяция будет рас­ти. Рост популяции является непрерывным процессом, если в ней существуют все

ЛЕКЦИЯ 12. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
    Живые организмы не могут существовать вне окру­жающей их среды со всем многообразием ее природных элементов и условий. К элементам окружающей среды от­носят атмосфер

Основные свойства водной среды.
Плотность воды – это фактор, определяющий условия передвижения водных организмов и давление на разных глубинах. Для дистиллированной воды плотность равна 1 г/см3 при 4 °

Наземно-воздушная среда обитания
Наземно‑воздушная среда – самая сложная по экологическим условиям. Жизнь на суше потребовала таких приспособлений, которые оказались возможными лишь при достаточно высоком ур

Почва как среда обитания.
Почва представляет собой рыхлый тонкий поверхностный слой суши, контактирующий с воздушной средой. Несмотря на незначительную толщину, эта оболочка Земли играет важнейшую роль в распространении жиз

Организм как среда обитания.
Многие виды гетеротрофных организмов в течение всей жизни или части жизненного цикла обитают в других живых существах, тела которых служат для них средой, существенно отличающейся по свойствам от в

ЛЕКЦИЯ №14. Адаптации организмов к условиям среды.
Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает и саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на

Свет в жизни организмов
Спектр света и значение разного типа излучений: Спектр света делится на несколько областей: <150 нм – ионизирующая радиация – < 0,1%; 150-400 нм –

Адаптации к температуре.
Отбор и расселение видов в зонах с разной теплообеспеченностью шел в течение многих тысячелетий в направлении максимального выживания, как в условиях минимальных температур, так и в условиях максим

Адаптация к влажности и водному режиму.
По отношению к влажности различают эвригигробионтные и стеногигробионтные организмы. Первые живут в широком диапазоне содержания влаги, а для вторых она должна быть либо высокой, л

ЛЕКЦИЯ №15. Охрана атмосферного воздуха от загрязнения.
    Любая производственная деятельность сопровождается загрязнением окружающей среды, в том числе одного из основных ее компонентов – атмосферного воздуха. Выбросы промы

Рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере.
В первоначальный момент загрязняющее вещество, выбрасываемое из трубы, представляет собой клуб дыма (факел выброса). В случае, если вещество имеет плотность меньше или приблизительно равную плотнос

Санитарно-гигиенические нормативы качества воздуха. Понятие о ПДК.
В качестве определяющего пока­зателя вредности в воздушной среде принята направленность биологического действия вещества: рефлекторная или резорбтивная. Рефлекторное (органолептическое

Санитарно-защитные зоны (СЗЗ).
    СЗЗ – это простран­ство между границей территории (промплощадки) предприятия и жилой или ландшафтно-рекреационной, или курортной зоной либо зоной отдыха. Она создает

Очистка воздуха от газовых выбросов
  Основным направлением охраны окружающей среды, в том числе и атмосферного воздуха от вредных выбросов должна быть разработка малоотходных и безотходных технологических процессов. Од

Сухие пылеуловители.
Весьма простыми устройствами являются пылеосадительные каме­ры, в которых за счет увеличения сечения воздуховода скорость пыле­вого потока резко падает, вследствие чего частицы пыл

Электрофильтры.
  Наиболее совершенными и универсальными аппаратами для очи­стки выбросов от взвешенных частиц являются электрические фильт­ры, в основе работы которых лежит осаждение взвешенных част

Абсорбционная и адсорбционная очистка.
  В целях очистки выбросов от газообразных примесей применяют методы хемосорбции, адсорбции, каталитического и термического окисления. Хемосорбция основана н

Каталитические методы очистки.
  Каталитический метод основан на превращении вредных компо­нентов промышленных выбросов в менее вредные или безвредные вешества в присутствии катализаторов. Иногда о

Основные сведения о гидросфере
Гидросфера — это совокупность всех вод Земли: материко­вых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических, ат­мосферных. Как особая водная оболочка Земли, здесь рассмат

Механические способы очистки сточных вод
    Для механической очистки применяют следующие сооружения: решетки, на которых задерживаются грубые примеси размером боль­ше 5 мм; си

Нейтрализация сточных вод
Реакция нейтрализация – это химическая реакция между веществами, имеющими свойства кислоты и основания, которая приводит к потере характерных свойств обоих соединений. Наиболее типичная реакция ней

Окислительно-воссановительная очистка сточных вод
Окисление и восстановление как метод очистки применяется для обезвреживания промышленных сточных вод от цианидов, сероводо­рода, сульфидов, соединений ртути, мышьяка, хрома. В процессе окис­ления т

Коагуляция
Коагуляция - это процесс укрупнения коллоидных частиц в жидкости за счет электростатических сил межмолекулярного взаимодействия. В результате коагуляции образуются агрегаты – более

Экстракция
При относительно высоком содержание в производственных сточных водах растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность (например, фенолы и жирные кислоты), эффективным методом

Ионный обмен
Ионный обмен представляет собой процесс взаимодействия раство­ра с твердой фазой, обладающей свойствами обменивать собственные ионы на другие ионы в растворе. Вещества, составляющи

Биохимические (биологические) методы очистки.
Эти методы применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от многих растворенных органических и не­которых неорганических (сероводорода, аммиака, сульфидов, нитри­тов и др.)

ЛЕКЦИЯ №18. Кислотные осадки.
    При конденсации водяного пара в атмосфере образуется дождевая вода, изначально она имеет нейтральную реакцию (рН=7,0). Но в воздухе всегда имеется углекислый

ЛЕКЦИЯ №19. Озоновые дыры.
  В стратосфере на высоте от 20 до 25 км от поверхности Земли располагается область атмосферы с повышенным содержанием озона, которая выполняет функцию защиты жизни на Земле от гибель

Лекция 20. Сохранение биоразнообразия.
  Биоразнообразие – это разнообразие всего живого в биосфере – от генов до экосистем. Выделяют три типа биологического разнообразия: 1) генетическое

ЛЕКЦИЯ 21. Парниковый эффект.
  «Парниковый эффект» был обнаружен Ж. Фурье в 1824 году и впервые количественно исследован С. Аррениусом в 1896 г. Это процесс, при котором поглощение и испускание и

ЛЕКЦИЯ 22. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА.
В зависимости от технического и технологического со­вершенства процессов извлечения и переработки природных ресурсов, экономической рентабельности, а также с учетом сведений об объемах природного с

ЛЕКЦИЯ 23. Продовольственная проблема.
  Быстрый рост населения в середине ХХ века, особенно в развивающихся странах Юго-Восточной Азии, Южной Америки, Африки, и недостаток в этих странах плодородной земли привели к дефици

Лекция 24. Проблема народонаселения.
  Человек как биологический вид характеризуется способностью к увеличению своей численности и расселению. На протяжении большей части истории человечества рост численности народонасел

Лекция 25. Нормативы качества окружающей среды. Экологические стандарты.
  К санитарно-гигиеническим нормативам относятся нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ: химических, биологических и пр., нормативы санитар

Лекция 26. Экономика природопользования.
Средства на сохранение окружающей среды подразде­ляются на 3 группы: 1) затраты, связанные с уменьшением поступления выбросов в окружающую среду; 2) затраты на компенсацию социальных последствий от

Базовые нормативные платы за природные ресурсы.
  Плата за природные ресурсы подразделяется на два основных вида — плату за пользование природными ресур­сами и плату за воспроизводство и охрану окружающей п

Лекция 27. Экологическое право.
  Экологическое право — особое комплексное образование, представляющее собой совокупность правовых норм, регулирующих общественные отношения в сфере взаимодействия об

Лекция 28. Особо охраняемые природные территории.
С учетом особенностей режима особо охраняемых природных территорий и статуса находящихся на них природоохранных учреждений различаются следующие категории указанных территорий: а) государс

Лекция 29. Мониторинг окружающей среды.
  Мониторингом окружающей среды называют регу­лярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и жи­вотного мира, позволяющие выд

ЛЕКЦИЯ 30. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА.
Экологическая экспертиза— это установление соот­ветствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям.   Цель экологической эксперт

Лекция 31. Защита почв от загрязнения.
Рекультивация земель - комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей сред

Лекция 32. Международное экологическое сотрудничество.
    Выбросы в атмосферу, загрязнение рек, морей и океанов и т. п. не могут быть ограничены государственными границами. Таким образом, ряд важнейших частей ОС относится к

Лекция 33. Здоровье человека и окружающая среда.
    Согласно Уставу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), здоровье — это «состояние полного физического, душевного и соци­ального благополучия, а

Сжигание отходов.
Мусоросжигание - это наиболее сложный и "высокотехнологичный" вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки твердых бытовых отходов ТБО (с полу

Свалки и полигоны ТБО
Свалка или полигон по захоронению отходов представляет собой сложнейшую систему, подробное исследование которой началось только недавно. Дело в том, что большинство материалов, которые захороняют н

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