Урожай лимитируется количеством тепла

Обновлено: 05.10.2024

1. Экологические сукцессии. Сукцессии, обусловленные внутренними и внешними факторами.

Экологическая сукцессия – это постепенное изменение экосистемы под влиянием внутренних или внешних условий.

Под влиянием внутренних факторов (при наличии в почве семян или их доставке с соседних участков) зарастают обочины дорог, восстанавливаются естественные экосистемы, разрушенные человеком.

Пример сукцессии, вызываемой внутренними факторами, - зарастание скал. В результате жизнедеятельности организмов поверхность горной породы разрушается. По мере того как на поверхности скалы появляется слой мелких частиц, а затем и почва, изменяется состав растений и гетеротрофных организмов – бактерий, грибов, животных и увеличивается биологическая продуктивность. Вместо тонкой корочки накипных лишайников со временем появляются кустиковые лишайники и мхи, травы, а потом поселяются кустарники и даже деревья.

Самозарастание происходит не на всех отвалах пустой породы или золы. Если условия не благоприятны для роста растений, зарастанию отвала помогает человек. Он покрывает поверхность отвала слоем почвы толщиной в 10-20 см и высевает семена трав, кустарников и деревьев. Такие мероприятия называются рекультивацией.

Внешние факторы чаще всего связаны с деятельностью человека. Например:

В экосистемах озёр, если в них попадают удобрения с полей или органические вещества промышленных и бытовых стоков, протекает сукцессия. Процесс изменения продуктивности и состава водных экосистем под влиянием избыточного количества элементов питания называется эвтрофикацией. При этом исчезают водные растения, растущие только в чистой воде (горец земноводный, сальвиния плавающая), и разрастаются растения загрязнённых вод – роголистник, ряска.

Если действие внешних факторов, вызвавших сукцессию, прекращается, то обычно начинается процесс самовосстановления экосистемы – сукцессия, обусловленная внутренними факторами.

2. Как школьники могут участвовать в практической экологической деятельности.

Общественные движения, борющиеся за сохранение окружающей среды. Часто называют экологическими неправительственными организациями (сокращенно эко - НПО). Первыми эко - НПО в России были студенческие дружины охраны природы (ДОП.), которые появились в начале 60-х годов ХХ в. Дружинники (так называли себя члены ДОП.) занимались поддержание режима заказников и заповедников, борьбой с браконьерством и т.п. На сегодняшний день движение ДОП – это сеть студенческих дружин охраны природы, существующий более чем в 40 городах России. Школьники тоже могут принять участие в этих мероприятиях.

Школьники должны знать, что нельзя разорять убежища животных, норы, гнёзда и т.д.

Приходя в лес, нельзя рвать растения, которые занесены в красную книгу, например ландыши. В лесу туристы, покидая место стоянки, обязательно должны затушить костер, даже если от него остались лишь едва тлеющие головешки и угли. Если есть возможность, нужно залить его. Основная причина лесных пожаров – плохо погашенные костры.

1. Экологические факторы: классификация, лимитирующие факторы.

Экологические факторы делятся на абиотические – это факторы неживой природы (температура, влажность), биотические – это формы влияния живых организмов друг на друга, и антропогенные.

Биологическая продуктивность экосистемы – основа жизни биосферы и человека как её части. Продуктивность в большей мере зависит от того ресурса, которого недостаточно или который находится в избытке (например, переувлажнение почвы или высокая температура воздуха). Такой ресурс называется лимитирующим (т.е. ограничивающим) фактором. В условиях степной и особенно полупустынной зоны России (Прикаспийская низменность) урожай лимитируется количеством осадков, а в лесной зоне, где влаги достаточно, - содержанием в почве питательных элементов. В зоне тундры и в горных районах урожай лимитируется количеством тепла.

2. Общая характеристика агроэкосистемы. Почва – главный ресурс агроэкосистемы.

Сельскохозяйственные угодья или агроэкосистемы – это антропогенные (т.е. созданные человеком) экосистемы. Человек определяет его структуру и продуктивность: он распахивает часть земель и высевает сельскохозяйственные культуры, создает сенокосы и пастбища на месте лесов, разводит сельскохозяйственных животных.

Агроэкосистемы автотрофны: их основной источник энергии – солнце. Дополнительная (антропогенная) энергия не превышает 1% от солнечной энергии.

Агроэкосистема состоит из организмов трёх основных трофических групп: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты в агроэкосистеме – это культурные растения, травы сенокосов и пастбищ, деревья садов, лесопосадок и естественных лесов, входящих в её состав. Продуцентами являются и сорняки.

Консументы в агроэкосистеме – человек и сельскохозяйственные животные. К консументам также относятся вредители полевых культур (суслики, хомяки), паразиты (часто опасные для сельскохозяйственных животных), полезные насекомые – хищники и опылители, птицы, организмы - симбиотрофы (микоризные грибы и бактерии – азот - фиксаторы).

Редуценты в агроэкосистеме – в основном бактерии.

Главный ресурс агроэкосистемы – почва. Её плодородие зависит от запаса органического вещества – гумуса, содержания доступных растениям питательных элементов, структуры, обеспечиваемости влагой, реакции почвенного раствора, содержания в нём ионов токсических солей.

Гумус – кладовая плодородия. Он образуется из остатков растений и животных. Его запас зависит от мощности гумусового слоя и от процентного содержания гумуса в нём. Мощность гумусового слоя чернозёмных почв – 1 м, а содержание гумуса – 6-10%; мощность гумусового слоя лесных почв – 10-30 см, а содержание гумуса –2-4%.

Другая группа микроорганизмов высвобождает из гумуса в почвенный раствор питательные элементы. Среди них различают макроэлементы (азот, фосфор, калий), которые требуются растениям в большом количестве, и микроэлементы (марганец, бор, медь, цинк и др.), которых растениям нужно немного. Все питательные элементы поглощаются из почвенного раствора корнями растений и выносятся из почвы с урожаем. Поэтому, если в почву не вносить удобрений (навоз, минеральные удобрения), то запасы элементов питания в нём иссякнут.

Структура почвы – это форма и размеры комочков, на которые она распадается. Лучшая структура – мелкокомковатая.

В последние десятилетия в России стало популярным в школах, на региональном уровне и даже раз в год проводить Всероссийский экологический диктант по теме — Экология и Окружающий мир. Данная тема в современном мире затрагивает всех без исключения живых организмов на планете, так как наша природа за последнее столетие понесла колоссальный ущерб и только в силах всего человечества поддержать жизнь в будущем на нашей голубой планете Земля.

Так как сама тема затрагивает в большей части экологическую проблему планеты, то и вопросы будут связаны с экологией. Вопросы прозвучат не только в узкой терминологии предмета, но также затронут заповедные места России, жизнь животных и растений, проблему мусора, новые открытия и разработки. Список вопросов будет достаточно внушительный, так как всех участников поделили на регионы и некоторые ответы могут знать только жители этих краёв, что во многом усложнит тест. Вопросы будут по трём темам:

задания на знание экологических понятий и терминов;
задания на знание биологического разнообразия растений и животных на особо охраняемых природных территориях России;
экологические задачи.

Примерный список вопросов на тему экологии:

Форма взаимосвязей между видами, при которой организмы одного вида живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида, называется:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
хищничеством
симбиозом
аменсализмом
паразитизмом
Правильный ответ:

Экосистема – это:
сообщество живых организмов;
сообщество живых организмов, приспособленных к определенным условиям окружающей среды;
взаимосвязь живого и неживого;
любая экологическая система;
эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно однородная самоподдерживающаяся природная система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда, характеризующаяся относительно самостоятельным обменом веществ и особым типом использования потока энергии, приходящей от Солнца.
Правильный ответ:

Из перечисленных ниже сообществ наибольшим многообразием форм жизни характеризуется:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
полупустыня
тундра
тайга
смешанный лес
Правильный ответ:

Устойчивость экосистемы определяется способностью:
сохранять свою структуру;
сохранять функциональные особенности;
сохранять свою структуру и функции при воздействии внешних факторов;
переносить неблагоприятные условия;
изменяться под действием факторов среды.
Правильный ответ:

Какие заповедники из перечисленных находятся на территории Северного Кавказа:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
Тебердинский
Баргузинский
Воронежский
Ильменский
Правильный ответ:

Организмы, в процессе жизнедеятельности превращающие органические остатки в неорганические вещества, называются:
продуцентами;
редуцентами;
консументами;
автотрофами;
паразитами.
Правильный ответ:

Самоизреживание у елей пример:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
внутривидовой конкуренции
межвидовой конкуренции
комменсализма
старения популяции
Правильный ответ:

Цепи питания имеют, как правило, не более 4 — 5 звеньев. Это объясняется:
низкой продуктивностью растений;
недостатком кормовой базы;
питанием в сообществе строго определенными видами;
малым разнообразием видов в природном сообществе;
превращением энергии в цепях питания.
Правильный ответ:

Наиболее острой экологической проблемой восточной части Ставропольского края является
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
опустынивание
подъем уровня грунтовых вод
деградация лесов
сели и лавины
Правильный ответ:

По правилу экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, чтобы в море вырос дельфин массой 400 кг:
400 кг;
4 т;
40 т;
4000 т.
Правильный ответ:

Природная среда — это:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
моря и океаны
литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера
растения и животные
горные породы и почвы
Правильный ответ:

Урожай лимитируется количеством тепла:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
в зоне сухих субтропиков
в зоне тундры
в лесной зоне
прибрежной зоне
Правильный ответ:

Какая из предложенных схем правильно отражает передачу энергии в пищевой цепи?
лисица — землеройка — дождевой червь — листовой опад — растения;
листовой опад — дождевой червь — растения — землеройка — лисица;
растения — листовой опад — дождевой червь — землеройка — лисица;
растения — землеройка — дождевой червь — листовой опад — лисица;
дождевой червь — землеройка — лисица — растения — листовой опад.
Правильный ответ:

Концентрация опасных веществ, вдыхаемых при пассивном курение (вынужденном вдыхание табачного дыма):
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
выше, чем при активом курении
ниже, чем при активном курении
такая же, как при активном курении
безопасна для здоровья
Правильный ответ:

Каждая устойчивая экосистема включает следующие составляющие:
автотрофы, хемотрофы;.
автотрофы и редуценты;
автотрофы, гетеротрофы;
гетеротрофы и редуценты.
Правильный ответ:

Резервом пресной воды, недоступной для употребления живыми организмам, на нашей планете являются:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
подземные воды
атмосферная влага
химически связанная влага
ледники Арктики и Антарктиды
Правильный ответ:

Главным ограничивающим фактором в экосистеме тундр является:
недостаток влаги;
бедность почв;
недостаток тепла;
сильная солнечная радиация.
Правильный ответ:

Какой из перечисленных факторов НЕ влияет на развитие цивилизации:
Надо выбрать правильный вариант ответа из списка:
рост населения и развитие биосферы
ресурсные предпосылки материального производства
космические явления и процессы
исчезновение отдельных видов животных
Правильный ответ:

Биогеоценозом называют:
строго определенную совокупность живых организмов;
любую совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования в которой поддерживается круговорот веществ;
любую замкнутую саморазвивающуюся природную систему;
строго определенную систему связей в живой природе между различными ее представителями.
Правильный ответ:

Что такое памятник природы?
Правильный ответ: Памятники природы – уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождения (статья 25 раздел VI 33-ФЗ). Основная цель объявления природных комплексов и других объектов памятниками природы – сохранение их в естественном состоянии.

Основным принципом устойчивости экосистем является:
наличие энергетических источников;
наличие достаточного количества продуцентов;
круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии;
размер или объем экосистемы.
Правильный ответ:

Автотрофы – это …
Правильный ответ: Автотрофы – продуценты, организмы, которые из неорганических веществ синтезируют органические (зеленые растения, цианобактерии, фотосинтезирующие бактерии и простейшие, хемосинтезирующие бактерии).

13. В каких из перечисленных ниже экосистемах консументы выедают до 70% общей надземной массы растений:
в лесных;
в степных;
в пустынных;
в горных.
Правильный ответ:

Бентос – это …
Правильный ответ: Бентос – совокупность организмов водной экосистемы (гидробионтов), обитающих на дне.

В водных экосистемах существует большая зависимость от солнечного света, который проникает до глубины:
10—20 м;
50—60 м;
100—200 м;
500—600 м.
Правильный ответ:

Экосистема – это …
Правильный ответ: Экосистема – это сообщество живых организмов и окружающая их неорганическая среда, при взаимодействии которых в потоке энергии осуществляется круговорот вещества.

Из приведенных ниже экосистем выберите ту, которая характеризуется наибольшим ежегодным приростом биомассы:
сфагновые болота;
дубравы;
влажные тропические леса;
степи.
Правильный ответ:

Бытовое загрязнение – это …
Правильный ответ: Бытовое загрязнение – загрязнение окружающей среды коммунально-бытовыми отходами, выбросами и сбросами.

Экосистема состоит из:
атмосферы, гидросферы, литосферы, педосферы, живых организмов;
микробиоценоза, фитоценоза, зооценоза, микосферы;
гидросферы, педосферы, микосферы, фитоценоза;
фитоценоза, зооценоза, микробиоценоза, микоценоза.
Правильный ответ:

Продолжи закон Б. Коммонера – Все надо …
Правильный ответ: Все надо куда-то девать.

Схематично биогеоценоз можно представить как:
биотоп, педосферу и биоценоз;
биотоп (экотоп) и биоценоз;
педосферу и микробиоценоз;
экотоп и биогеоценоз.
Правильный ответ:

Канцерогены – это …
Правильный ответ: Канцерогены – химические вещества, вызывающие онкологические заболевания.

Главным ограничивающим фактором в экосистеме песчаных пустынь является:
недостаток влаги;
бедность почв;
сильный ветер;
короткий день.
Правильный ответ:

Национальный парк – это …
Правильный ответ: Национальные парки являются природоохранными, эколого-просветительскими и научно-исследовательскими учреждениями, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских, научных и культурных целях и для регулируемого туризма (статья 12 раздел III N 33-ФЗ).

Любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой поддерживается круговорот веществ, называется:
биоценозом;
экотопом;
экосистемой;
биотопом.
Правильный ответ:

Нетрадиционная энергетика – это …
Правильный ответ: Нетрадиционная энергетика – получение энергии из экологически чистых, неисчерпаемых источников – ветра, солнца, тепла земных глубин.

К гетеротрофам не относятся:
паразиты;
сапротрофы;
консументы;
продуценты.
Правильный ответ:

Охрана природы – это …
Правильный ответ: Охрана природы – комплекс мер по сохранению, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов и естественной окружающей среды.

Наименьший ежегодный прирост биомассы осуществляется в такой экосистеме, как:
арктическая тундра;
дубрава;
степи;
сфагновые болота.
Правильный ответ:

2.3. биологическая продуктивность экосистемы и экологические сукцессии: Социальная экология, В. И. Малофеев, 2003 читать онлайн, скачать pdf, djvu, fb2 скачать на телефон В учебном пособии определен предмет социальной экологии, раскрыт понятийный аппарат, дан анализ ключевых социально-экологических проблем.

2.3. биологическая продуктивность экосистемы и экологические сукцессии

Солнце для планеты Земля — это жизнь для всего живого. На поверхность планеты Земля ежегодно поступает примерно 55 ккал/см2. При этом растения фиксируют не более 1—2\% солнечной энергии, остальное затрачивается на нагревание атмосферы, суши и испарения.

Из накопленной растениями солнечной энергии не более 7—10\% достается растительноядным животным, питающимся живыми растениями.

По продуктивности экосистемы разделяются на 4 класса.

1. Экосистемы очень высокой биологической продуктивности — свыше 2 кг/м2 в год. К ним относятся заросли тростника в дельтах Волги, Дона и Урала. По продуктивности они близки к экосистемам тропических лесов и коралловых рифов.

2. Экосистемы высокой биологической продуктивности — 1—2 кг/м2 в год. Это липово-дубовые леса, прибрежные заросли тростника на озере, посевы кукурузы и многолетних трав при орошении.

3. Экосистемы умеренной биологической продуктивности — 0,25—1 кг/м2 в год. Такую продуктивность имеют многие растения: сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, "морские луга", водоросли в Японском море.

4. Экосистемы низкой биологической продуктивности — менее 0,25 кг/м2 в год. Это арктические пустыни островов Северного Ледовитого океана, тундры, полупустыни.

Средняя продуктивность экосистем Земли не превышает 0,3 кг/м2 в год.

Биологическая продуктивность экосистем — основа жизни биосферы и человека как ее части. Она зависит от ресурсов почвы (ее обеспеченности питательными элементами и влагой), атмосферы, солнечного света и тепла. Каждый из этих ресурсов незаменим. Продуктивность экосистемы в основном зависит от того ресурса, которого недостаточно или который находится в избытке (пример: переувлажнения почвы или высокая температура воздуха).

Такой ресурс называется лимитирующим (т. е. ограничивающим) фактором; так, например, в Прикаспийской низменности урожай лимитируется количеством осадков. В зоне тундры и горных районов урожай лимитируется количеством тепла.

Чтобы повысить продуктивность экосистем, человек стремится уменьшить влияние лимитирующих факторов — вносит удобрения, сажает влаголюбивые культуры, строит теплицы, парники.

Биологическая продуктивность может снижаться и при загрязнении экосистем газообразными или жидкими ядовитыми отходами промышленных и сельскохозяйственных предприятий (кислотные дожди, ядохимикаты, дефолианты и т. д.).

Любое нарушение взаимосвязей в экосистемах означает нарушение энергетических потоков. Производство способно развиваться только за счет использования ресурсов окружающей среды. Но нарушение энергетики биосферы более чем на 1\% может привести к резкому нарастанию энтропии и гибели всей системы в результате термодинамического кризиса.

Таким образом, биологическая продуктивность — основа жизни и человека. Она зависит от ресурсов почвы, от атмосферы, солнечного света и тепла. Каждый из этих элементов незаменим.

Рассмотрим биологическую продуктивность почв в зависимости от климатических условий.

Известно, что главное вещество почвы — это гумус, который по своей природе является детритом — органическим веществом.

Химический состав гумуса сложен: он состоит из фенолов и органических кислот темной окраски и образуется в результате процесса разложения (гумификации) органических веществ корневых остатков растений и почвенных животных. На долю гумуса приходится до 98\% всего органического вещества почвы (остальные — живые корни, почвенные животные и неразложившиеся мертвые остатки организмов).

В почве одновременно с процессом гумификации органического вещества происходит процесс минерализации гумуса. Под воздействием микроорганизмов сложные органические вещества разрушаются до форм, доступных растениям. У разных почв разные свойства. Они могут быть кислыми, нормальными, щелочными (рН 7). Они имеют и разные физические свойства. Могут быть рыхлыми и плотными. Естественный процесс почвообразования нарушается, если на почву влияет человек. Почвы могут быть очень разнообразные по продуктивности:

• самые плодородные — черноземы;

• менее плодородные — подзолистые, серолесные;

• в зоне полупустынь почвы содержат меньше гумуса и называются каштановыми;

• в степных местах, где почвы насыщены солями, их называют солончаковыми, а если солей очень много — солончаками. Происходит засоление почв там, где широко применяли и применяют орошение, особенно в степном Заволжье, в низовьях рек Дона и Кубани. Чтобы избежать засоления, необходимо снижать нормы полива и использовать экологически безопасные приемы улучшения водного снабжения растений — капельный и внутрипочвенный поливы.

Медленные, но постоянные изменения происходят в экосистемах как под воздействием внешних, так и под влиянием внутренних факторов. Когда, например, озеро наполняется илом, оно постепенно превращается в болото, потом в луг, на котором в дальнейшем вырастают кустарники и деревья. При этом обычно сначала развиваются светолюбивые и относительно быстрорастущие лиственные породы, под пологом которых начинают расти хвойные.

Процессы последовательной смены биоценозов, протекающие под влиянием как внешних факторов, так и внутренних, называются сукцессиями.

Сукцессия — естественное явление, хотя часто обусловлено вмешательством человека.

Экологические сукцессии — это последовательная смена экосистем при постепенном направленном изменении условий среды: например, при изменении климата. С изменением условий среды изменяется состав живых организмов и продуктивность экосистемы. Постепенно роль одних видов убывает, а других увеличивается, разные виды выбывают из состава экосистемы или, наоборот, пополняют его. Сукцессии могут вызываться внутренними и внешними факторами и могут протекать иногда быстро, иногда столетиями. Если изменение среды будет резким (пожар, разлив большого количества нефти, проход колесной и гусеничной техники в тундре), то экологическое равновесие нарушается.

Постоянство циклов питательных элементов наблюдается тогда, когда весь углерод и азот, усвоенные экосистемой из атмосферы, в результате деятельности редуцентов возвращаются в нее. Все элементы минерального питания (фосфор, калий, кальций и т. д.) после разложения мертвого органического вещества возвращаются в почвенный раствор для повторного использования корнями растений.

Рассмотрим, что такое полное рассеивание поступившей в экосистему энергии. Это когда вся энергия, усвоенная экосистемой после прохождения ее по цепям "продуцент — консумент — редуцент", рассеивается, т. е. "сжигается" организмами в процессе дыхания. Она рассеивается растениями (за счет расходов энергии на дыхание), животными и микроорганизмами, которые "дожигают" органические вещества, превращая их в минеральные соединения. Экосистема поддерживает равновесие за счет того, что в нее постоянно поступает новая солнечная энергия. Экологическое равновесие поддерживается в экосистемах сложными механизмами взаимоотношений между живыми организмами и условиями среды, между особями одного вида и особями разных видов друг с другом.

Экологическое равновесие — это состояние экосистемы, при котором состав и продуктивность биотической части (растений, животных, грибов, бактерий, водорослей) в каждый конкретный момент времени наиболее полно соответствует абиотическим условиям — почве и климату. Главная особенность экологического равновесия экосистемы — его подвижность.

В экосистеме постоянно происходят обратимые изменения.

Это изменения экосистемы в течение года с весны до весны при колебаниях климата в разные годы и изменении роли некоторых видов растений в связи с ритмами их жизненного цикла (например, цветение дуба один раз в 4 года, вспышки численности непарного шелкопряда в лесу или мышевидных грызунов в степи). При таких изменениях видовой состав экосистемы сохраняется, она лишь подстраивается к колебаниям.

Однако под воздействием закона оптимальности, гласящего, что любая система лучше всего функционирует только в строго определенных пространственно-временных пределах, чрезмерно крупные особи, требующие слишком большого количества пищи для поддержания своей энергетики, обычно вымирают.

Все это способствует повышению устойчивости систем, ее способности противостоять энтропии. Высшая, наиболее сбалансированная ступень сукцессии, которая может существовать очень длительное время, называется климаксом.

Однако прогрессивными процессами характеризуются обычно только сукцессии, связанные с естественными воздействиями. Если же происходит быстрое и массированное нарушение гомеостаза, например при вторжении человека, то эволюционные механизмы нарушаются и системы не могут восстановить внутреннее равновесие на прежнем высоком организационном уровне. В лучшем случае они заменяются другими, как правило, менее продуктивными и устойчивыми, а в худшем — происходит опустынивание, уничтожение или резкое снижение биомассы с невозможностью ее самовосстановления.

Дело в том, что чем организованнее, совершеннее вид, тем сложнее его генетический аппарат, обеспечивающий устойчивость, сохранение в поколениях наследственных признаков. Конечно, у таких видов, в том числе у человека, как правило, довольно высокая приспособляемость к различным значениям экологических факторов. Однако и она имеет свои пределы. И если они нарушаются слишком резко или быстро, то генетическая устойчивость, в нормальных условиях помогающая виду сохранить свои достоинства, оборачивается его гибелью.

Менее организованные, но более способные к мутации виды получают преимущество и вытесняют более организованные виды, занимая их экологические ниши. При этом часто новые виды оказываются более агрессивными и трудноуничтожаемыми за счет высокой изменчивости (как это произошло с вирусом СПИДа, пришедшим на смену вирусам кори, скарлатины и др.).

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение экосистемы.

2. Назовите основные типы экосистем.

3. От чего зависит биологическая продуктивность экосистем?

4. Определите понятие "биосфера".

Аллен Д. Ж., Нельсон М. Космические биосферы. М.:

Гумилев Л. Н. Этносы в ландшафтах // Человек и природа. 1998. № 10.

Дарвин Ч. Изменение домашних животных и культурных растений.1868.

Лаппо А. В. Следы былых биосфер. М.: Знание, 1987.

Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Экология России: Учебник для 9—11 классов. М.: АО МФС Юнисам, 1995.

Монин А. С., Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. М.: Знание, 1990.

Сивоглазов В. И., Сухова Т. С., Козлова Т. А. Экология России: Книга для учителей. М.: АО МДС, 1995.

Социальная экология

Комментарии, рецензии и отзывы

Все материалы сайта охраняются авторским правом! Наш сайт предоставляет возможность онлайн чтения учебников, но не скачивания. Если вас заинтересовала какая то книга, купите её в издательстве.
Если вы автор книги и не хотите, чтоб она была на сайте, то напишите нам и она будет немедленно удалена. По всем вопросам обращаться на почту [email protected]

Экосистема – это совокупность живых организмов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой посредством обмена веществом, энергией, информацией и сохранения устойчивости в течении длительного времени.

ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ И ПИЩЕВЫЕ СЕТИ

Пищевая (трофическая) сеть – сплетение пищевых цепей в сложном сообществе.
Пищевая (трофическая) цепь – последовательность переноса энергии в экосистеме.

Экологические пирамиды

Пирамида чисел – уменьшение численности организмов от продуцентов к консюментам.

Пирамида биомассы – отражает изменение биомассы на каждом трофическом уровне.

Пирамида энергии – отражает количество энергии содержащейся в продукции создаваемой на каждом трофическом уровне

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭС.

По продуктивности экосистемы разделяются на 4 класса.

1. Экосистемы очень высокой биологической продуктивности — свыше 2 кг/м 2 в год. К ним относятся заросли тростника в дельтах Волги, Дона и Урала. По продуктивности они близки к экосистемам тропических лесов и коралловых рифов.

2. Экосистемы высокой биологической продуктивности — 1—2 кг/м 2 в год. Это липово-дубовые леса, прибрежные заросли тростника на озере, посевы кукурузы и многолетних трав при орошении.

3. Экосистемы умеренной биологической продуктивности — 0,25—1 кг/м 2 в год. Такую продуктивность имеют многие растения: сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, "морские луга", водоросли в Японском море.

4. Экосистемы низкой биологической продуктивности — менее 0,25 кг/м 2 в год. Это арктические пустыни островов Северного Ледовитого океана, тундры, полупустыни.

Средняя продуктивность экосистем Земли не превышает 0,3 кг/м 2 в год.

Любое нарушение взаимосвязей в экосистемах означает нарушение энергетических потоков. Производство способно развиваться только за счет использования ресурсов окружающей среды. Но нарушение энергетики биосферы более чем на1% может привести к резкому нарастанию энтропии и гибели всей системы в результате термодинамического кризиса.

Динамика ЭС. Сукцессии.

Динамичность - одно из фундаментальных свойств экосистем, отражающее зависимость ее от комплекса факторов и адаптивный ответ системы на их воздействие.

Масштабы времени, в которых выражена динамика экосистем: суточная, сезонная, протяжение ряда лет, геологические эпохи (отражает развитие биосферы в целом).

Суточная и сезонная динамика экосистем связана с сезонными ритмами и динамикой активности в жизни растений и животных, смена видового состава на протяжении годового цикла, и отражает приспособление экосистем к суточной и сезонной динамике условий существования. Характерная черта подобной динамики – сохранение принципиальных свойств данной экосистемы (сезонные изменения видового состава повторяются каждый год).

Суточные аспекты: не происходит принципиальных изменений видового состава и основных форм взаимодействий. Определяется характером активности видов имеющих суточную ритмику жизнедеятельности.

Сезонные аспекты: касается изменения видового состава – миграция в неблагоприятные периоды. При этом оседлые виды составляют ядро экосистемы, а сезонные виды (перелетные птицы) определяют ее облик и характер связей в отдельные периоды. Некоторые виды отличаются пульсирующим характером активности (диапауза насекомых, оцепенение, спячка). Растительные сообщества изменяются структурно (листопад, отмирание трав. растительности) и функционально (изменение интенсивности фотосинтеза).

Экологические сукцессии - закономерноенаправленное развитие экосистемы, при котором происходит смена во времени одного сообщества другим. Смена сообществ базируется на функциях автотрофов. Гетеротрофная составляющая экосистемы формируется на базе фитоценозов и лишь вторично начинает влиять на его состав и свойства. Смена последовательного ряда сообществ – адаптивный ответ на экосистемном уровне по отношению к изменяющимся факторам среды (климат, рельеф, гидролог. режим).

Сукцессия завершается образованием стабильного сообщества, наиболее адаптированного к данным сложившимся условиям – климакс. В определенных условиях сукцессия может быть регрессивной – обеднение и упрощение сообществ, например, в результате антроп.воздействий.

Различают сукцессии экзоэкогенетические (аллогенные) и эндоэкогенетические (автогенные).

Аллогенные – сукцессионные смены, вызванные внешними, абиотическими факторами. Автогенные – вызываются изменением структуры и системы связей в сообществах. Эти две категории сукцессий совмещаются.

25.Естественные (природные) экосистемы формируются под влиянием природных факторов, хотя человек может оказывать влияние на них, но незначительное.

26.Антропогенные (искусственные) экосистемы создаются человеком в процессе хозяйственной деятельности: сельскохозяйственные ландшафты с посевами и стадами скота, города, лесопосадки, морские “огороды”, фермы устриц. В состав антропогенных экосистем могут входить сохранившиеся более мелкие естественные экосистемы (лес или озеро на территории с/х экосистемы, лесопарк в городе).

ВОДНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ

Водная оболочка нашей планеты (совокупность океанов, морей, вод континентов, ледниковых покровов) называется гидросфера. В более широком смысле в состав гидросферы включают также подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах.Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах, второе место занимают подземные воды, третье — лед и снег арктических и антарктических областей. Общий объем природных вод составляет примерно 1,39 млрд км3 (1/780 объема планеты). Воды покрывают 71 % поверхности земного шара (361 млн км2). Вода — составная часть всех элементов биосферы, не только водоемов, но и воздуха, почвы, живых существ. Это самое распространенное на планете природное соединение. Без воды невозможно существование ни животных, ни растений, ни человека. Для выживания любого организма ежедневно требуется определенное количество воды, поэтому свободный доступ к воде — жизненная необходимость.

Почвенная среда

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Твердая часть составляет 80-98 % почвенной массы: песок, глина, илистые частицы, оставшиеся от материнской породы в результате почвообразовательного процесса (их соотношение характеризует механический состав почвы).

Содержание воды (жидкая часть) в почве колеблется от долей процента до 40-60 %. Она участвует в снабжении растений водой и растворенными элементами питания.

Роль почвы многообразна: с одной стороны, это важный участник всех природных круговоротов, с другой — основа для производства биомассы. Для получения растительной и животной продукции человечество использует около 10 % суши под пашню и до 20 % — под пастбища. Это та часть земной поверхности, которую, как полагают специалисты, уже не удастся увеличить, несмотря на необходимость производства все большего количества продовольствия в связи с ростом народонаселения.

Читайте также: