Шпаргалка по экологии, страница 5

Пока нарушение не превышает самовосстановительной способности системы, вторичные сукцессии могутвернуть ее к исходному состоянию - этим пользуются,например, при планировании рубок леса.1018. Трофические уровни17. КонкуренцияКонкуренция - взаимодействие организмов, проявляющееся во взаимном угнетении друг друга из-за потребности в одном и том же ресурсе - потребляемомкомпоненте среды. Конкуренция - биотический фактор возникает в результате нехватки ресурса или его ограниченной доступности. Таким ресурсом может быть объектпитания для животных, элементы минерального питаниядля растений (соединения фосфора, азота, калия и др.),пространство для устройства гнезда, норы, количествосвета и влаги и т. д.Конкуренция бывает:1) межвидовой - распространяется практически на всевиды организмов. Формы проявления - от жестокойборьбы до почти мирного сосуществования.

Выигрываетв борьбе вид, который в данных экологических условияхимеет хотя бы небольшие преимущества перед другимвидом. Например, в результате конкуренции двух сходных видов растений, произрастающих в одной среде, победу одерживает тот вид, который раньше достигнет яруса, имеющего лучшую освещенность. Итог межвидовойконкуренции - вытеснение одного из двух видов из сообщества или расхождение этих видов по различнымэкологическим нишам. Межвидовая конкуренция играетважную роль в формировании облика природного сообщества;2) внутривидовая - борьба за территорию, участокобитания, охрана индивидуального охотничьего участка(территориальность).

У растений территорию занимаетвид - часть популяции, у животных - особь. Борьба особи за территорию может осуществляться простым пением, угрожающими позами. Об интенсивности внутриви-Устойчивые биогеохимические циклы вещества и энергии в биосфере нашей планеты формируются вследствиебиологического разнообразия потребляемого организмами набора веществ и выделяемых в природную средупродуктов жизнедеятельности. Базу биологического круговорота веществ составляют трофические уровни, которые представлены конкретными видами живых организмов, делящимися на три основные группы: продуценты,консументы и редуценты. Трофический уровень составляют популяции организмов, выполняющих в экосистемеодинаковые трофические функции и имеющих различныйвидовой состав (от греч.

trophe - «питание»).Первый трофический уровень - уровень первичнойпродукции - образуют автотрофы. Это организмы, которые синтезируют органические вещества (углеводы,жиры, белки, нуклеиновые кислоты) из неорганическихсоединений, используя энергию Солнца. Первичная продукция - это биомасса растительных тканей. Первичныепродуценты - растения, фотоавтотрофные бактерии ихемосинтезирующие бактерии (хемотрофы). Хемотрофы - микроорганизмы, синтезирующие органическоевещество за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и других веществ, имеющихся в воде и почве.Второй трофический уровень представляют консументы (гетеротрофы):1) первого порядка - фитофаги - используют в качестве пищи растения;2) второго порядка - питаются животной пищей.Консументы - животные, бактерии, грибы, паразитические и насекомоядные растения - накапливают в тканях своего тела энергию, которая используется в пищу20.

Значение фото- и хемосинтеза19. Первичная продукция —продукция автотрофных организмовСкорость образования биомассы первичными продуцентами (растениями) называют первичной продукцией.Первичная продукция - продукция автотрофных организмов. Автотрофы занимают первый трофический уровень.Перевод слова с греческого: avto - «сам», trophe - «питание», т.

е. самопитающиеся. Биосферная функция автотрофных организмов - вовлечение неживой природыв состав тканей организмов, в биологический круговорот.95% всех живых организмов в биосфере соаавляет массаавтотрофов-продуцентов. Основная роль в живом веществе Земли принадлежит автотрофным растениям суши.Автотрофные организмы (первичные продуценты) синтезируют органическое вещество из неорганическихсоставляющих с использованием внешних источниковэнергии. Распределение автотрофных организмов географически неравномерно и зависит от количества теплаи влаги. Максимум запасов фитомассы приходится на область тропиков, где первичная продуктивность достигает650 т/га. Запасы фитомассы в полярных и пустынных областях составляют 1 -2 т/га.

Годовая продукция наземнойрастительности составляет 180—200 млрд т.Фитомасса Мирового океана, состоящая из водорослейи фитопланктона, невелика, так как быстро вовлекается вцепи питания. Максимум фитомассы достигается в умеренном поясе. Приток питательных веществ с континентов обеспечивает насыщенные жизнью зоны океановвблизи берегов. Годовая продукция фитомассы океанасоставляет около 50-100 млрд т.Продуценты по характеру источника энергии для синтеза делятся на фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.Реакция синтеза органических веществ с помощью световой энергии называется фотосинтезом.

В ходе фотосинтеза усваивается порядка 200 млрд т СО2 и выделяется около 145 млрд т свободного кислорода. Потоксолнечной энергии, используемой для фотосинтеза, может быть прямым либо отраженным от других предметов,сквозь них прошедшим. Зеленым листом поглощаетсяв среднем 75% падающей на него лучистой энергии, но нафотосинтез используется только небольшая ее часть. Науровень фотосинтеза влияют внешние факторы - температура, свет, диоксид углерода и кислород. Оптимальными температурными условиями являются тепловыеусловия, при которых фотосинтез достигает 90% своеймаксимальной величины. Повышение концентрации СО2в атмосфере ведет к усилению фотосинтеза (до определенного предела). Недостаток воды может быть ограничителем процесса фотосинтеза.Диоксид углерода и вода - основные исходные вещества, которые используются для фотосинтеза, осуществляемого пигментной системой - хлорофиллом (в некоторыхслучаях его аналогами).

Хлорофилл придает листьям растений зеленую окраску. Процесс фотосинтеза выражается через уравнение:солнечная энергия6СО2 + 12Н2О ^ ^ ^ С6Н,2О6 + 6О2 + 6Н2О.Продукты реакции фотосинтеза - вода, кислород и углеводы, молекулы которых обладают богатой энергией.Кислород возвращается в атмосферу через мелкие порыв листьях растений - устьица, а углеводы становятся со11консументами высших порядков.

Эта энергия составляетвторичную продукцию экосистемы.На третьем трофическом уровне - редуценты. Этоорганизмы, разлагающие до минеральных веществ, диоксида углерода и воды отходы жизнедеятельности и отмершие организмы. Консументы также участвуют в минерализации органических веществ.Все организмы используют в пищу биомассу предыдущих трофических уровней, теряя энергию с потерями надыхание, обогрев тела, на различные формы деятельности, на выделение экскрементов.Между видами разных трофических уровней существуют взаимоотношения, образующие систему трофическихцепей (цепей питания). Использование ресурсов на каждом трофическом уровне зависит от видового разнообразия экосистемы.Видовое разнообразие может снижаться в зонах загрязнения, вызывая упрощение трофической структуры.Сегодня фиксируются нарушения структуры биоценозов вследствие загрязнения окружающей природной среды.

Токсиканты передаются по цепям питания и способствуют гибели животных, птиц, гидробионтов, а такженакапливаются в пищевых продуктах, потребляемых человеком.довой конкуренции можно судить по тому, как снижаетсяскорость роста популяции - падает рождаемость и растетсмертность - при увеличении ее плотности.

Территориальность является способом не допустить слишком высокой плотности особей своего вида и сохранить кормовую базу для себя и потомства.Согласно математической модели, развитой и подтвержденной экспериментально русским ученым Г. Ф. Гаузе, сформулирован принцип конкурентного исключения(теорема Гаузе), который гласит: «Два вида, конкурирующие за один ресурс, не могут существовать в гомогеннойсреде, и исход конкуренции определяется соотношениеминтенсивности самоограничения каждой из популяций иих взаимоотношений». Принцип в последнее время оспаривается.Сосуществование конкурирующих видов (несоблюдение закона Гаузе) происходит по следующим причинам:1) популяции разных видов ограничены разными ресурсами;2) хищник преимущественно выедает более сильногоконкурента;3) конкурентное преимущество видов изменяется в зависимости от непостоянства внешних условий;4) популяции разных видов разделены в пространстве ивремени.временем пищей для консументов.