169459 (631829), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Конкуренция – взаимное ограничение возникает когда у 2^х видов совпадают эколог. условия обитания среды.

Экологические ниши

Введено Дж.Гринеллем и Ч.Элтоном. Эколог. ниша понимается - совокупность факторов среды, в пределах к/го обитает то или иной вид организмов, его место вприроде, в пределах к/го дан. вид м. сущ-ть неограниченно долго.

Закон конкурентного исключения Г.Ф.Гаузе.

Согласно закону конкурентного исключения Г.Ф.Гаузе две разновидовые популяции, конкурирующие из-за одного и того же ресурса (ресурсов), не могут долго существовать совместно. Со временем произойдет вымирание одной из них, или популяции проявят некоторые биологические различия в использовании ресурсов среды, что позволит им снизить напряженность конкуренции.

Сукцессия – последовательная смена биоценозов, выраженная в изменении видового состава и структуры сообщества. Последовательный ряд сменяющих др. др. в сукцессии сообществ называется сукцессионной серией.

Природные сукцессии происходят под действием естественных причин, не связанных с деятельностью человека. Антропогенные сукцессии обусловлены деятельностью человека. В зависимости от первоначального состояния субстрата, на котором развивается сукцессия, различают первичные и вторичные сукцессии. Первичные сукцессии развиваются на субстрате, не занятом живыми организмами. Вторичные сукцессии происходят на месте уже существующих биоценозов.

10. Учение об экосистемах. Типология экосистем. Круговорот вещества, потоки энергии и информации в экосистемах. Эколог. пирамиды. Продуктивность экосистем

Любой биоценоз взаимодействует с факторами физико-хим. среды. Экосистема объединяет е себе биоценоз и биотоп (А.Тенсли). В.Н.Сукачев предложил понятие – биогеоценоз. В экосистеме потоками вещества и энергии объединяются в единое целое все составные части биоценоза, включая трофические уровни, а также почва, грунт, воды и часть атмосферы.

Границы экосистем обычно в такой же степени определенны или условны. Наибольшая экосистема нашей планеты - биосфера. В ней различают отдельные биомы – круп. экосистемы, занимающие ландшафтную зону, высотный пояс в горах или остров. Для земного шара обычно называют несколько десятков осн. биомов, при необходимости кол-во выделяемых биомов м.б. увеличено. В масштабах одного материка м.б. выделено несколько сот экосистем разных типов. В пределах каждого типа выделяемых экосистем, биоценозов или фитоценозов обнаруживается множество вариантов. Каждый конкретный биоценоз обладает своими индивидуальными особенностями. Возможно выделение экосистемы лесной лужицы или экосистемы в масштабе организма жвачного млекопитающего.

Круговорот вещества, потоки энергии и информации в экосистемах. Троф. уровни, пищевые цепи и сети биоценозов представляют собой звенья потоков вещества и энергии, которые объединяют подсистемы экосистем в единое целое. Энергия Солнца в основном и обеспечивает деятельность живых систем биосферы.

Энергия солнечного света и хим. превращений, извлекаемая фотосинтетиками и хемосинтетиками из неорг. природы, переходит с одного троф. уровня на др. с большими потерями. Н-р, раст.ядные животные полностью не съедают всю раст. массу, т.ж. как и хищники обычно не уничтожают полностью популяции своих жертв. Часть биомассы любой популяции идет на жизнедеятельность организмов (рост, развитие, размножение, поиски пищи), аккумулируется в теле многолетних организмов и на следующий троф.уровень попадает (аккумулируется в телах организмов) от 1 до 10% от кол-ва энергии на предыдущем уровне. Потоки энергии в экосистемах подобны пересыхающим рекам и постепенно теряются в пространстве экосистемы.

Вся совокупность организмов, живущих за счет энергиии Солнца, называется фотобиосом. Организмы, использующие хим. энергию, составляют хемобиос.

В пищевых объектах совмещаются энергия и в-во, необходимые для жизнедеятельности биосистем. Однако для лучшего понимания этого процесса полезно рассматривать потоки энергии и вещества порознь. Одно из своеобразий потоков вещества - их частичная замкнутость (цикличность). В экосистемах действуют биогеохимические циклы (по Вернадскому), которые объединяют живую часть экосистемы (биоценоз) с неорг.

В наземных экосистемах хим. в-ва извлекаются органами растений из ОС и входят в состав их тел. Часть растительной массы (менее 10%) потребляется консументами, остальная (свыше 90%) поступает в детритиые пищевые цепи - это опад (листья, ветки, лепестки цветов и т.д.), сухостой, валежник, ветошь трав, к/е подвергаются относительно медленному разложению благодаря деятельности редуцентов. Продукты жизнедеятельности продуцентов, консументов и редуцентов (вода, газы, неорг. и отн. простые орг. вещества) оказываются во внешней среде и вновь могут быть вовлечены в круговорот вещества.

Фитомасса суши обновляется в ср. каждые 14 лет. В лесах скорость круговорота в-в отн. ниже (деревья живут десятки и сотни лет), чем в луговых сообществах. Еще быстрее круговорот в-ва происходит в морских экосистемах, где среди продуцентов велика доля фотосинтезирующих бактерий и одноклеточных водорослей с очень коротким жизненным циклом. Биомасса МО обновляется в среднем за 33 дня, а фитомасса - за 1 день.

Информационные процессы экосистем пока изучены недостаточно. У каждой клетки и многоклеточного организма свои информационные системы, среди которых важное место занимают нуклеиновые кислоты. Популяции имеют свои информационные системы: это их генофонд, коммуникативные системы. Биоценозы и экосистемы включают в себя информационные системы популяций, а также имеют информационные системы своего уровня.

Палеонтолог и палеоэколог познает и реконструирует экосистемы прошлых геолог. эпох, извлекая и "прочитывая" информацию ископаемых отложений. Н-р, амер. ученые извлекли из желудка ископаемой мухи, прекрасно сохранившейся в куске янтаря возрастом 40 млн.л, жизнеспособные споры бактерий. Образец предоставил возможность установить: возраст находки; строение ДНК ископаемой мухи и спор бактерии; пузырьки воздуха в янтаре позволяют уточнить состав атмосферы того времени.

Продуктивность экосистем. Важное значение имеет биолог. продуктивность ест. и искус. экосистем, к/я складывается из продуктивности местных популяций. Продуктивность продуцентов (растений) назыв. первичной, продуктивность консументов - вторичной. Вновь созданная продукция биомассы за вычетом трат на жизнедеятельность называется чистой продукцией. Чистая первичная продук-ть (ЧПП), выражаемая в количестве растительной биомассы, вновь созданной на единице площади в единицу времени. Обычно используются значения воздушно-сухой биомассы.

ЧПП экосистем тундры составляет 0,1-0,5 т/га в год; в широколиственных лесах умеренных широт она варьируется от 0,9 до 2, в дождевых лесах - от 6 до 50 т/ га. Чистая вторичная продуктивность (продуктивность животных) меньше чем ЧПП на 1 - 2 порядка.

Продуктивность биоценозов зависит от кол-ва солнечной энергии, к/е приходит в экосистему, длительности вегетационного сезона, обеспеченности водой и питательными веществами и некоторых других факторов, включая антропогенные.

11. Особенности экосистем разных типов: наземных, водных, зональных (биомов), высотных, антропогенных. Динамика и отн. гомеостаз экосистем. Эколог. русла. Климаксные и вторичные экосистемы. Устойчивость экосистем

Экосист. принято разделять на естест. и антропогенные. Природ. делятся на наземные и водные. Наземные экосист. входят в состав биосферы. Климатически обусловленные крупные совокупности экосистем наз. биомами. Это макросистема, совокупность экосистем, тесно связанных климат. условиями, потоками энергии, круговоротом веществ, миграцией организмов и типом растительности.

Осн. типы биомов - это пустынные, травянистые и лесные. Каждой экосистеме присущи свои типичные сообщества растений, животных и редуцентов, к/е приспособлены к опред. климат. условиям. Сред/год кол-во осадков, сред/год температура и их колебания в течение года – осн. факторы, к/е формируют сообщества пустынь, лугов и лесов в троп., умеренных и полярных широтах. Важными факторами также являются: циркуляция воздуха, распределение солнечного света, сезонность климата, высота и ориентация гор, гидродинамика вод.

Наземные формации в основном определяются растительностью, так как растения теснейшим образом зависят от климата, и именно они образуют основную часть биомассы. Лимитирующим фактором, формир. ее характер на большей части З., является кол-во осадков.

В пустыне. Здесь произрастает скудная, разреженная, низкорослая растительность.

Травянистые экосистемы приурочены к регионам, где сред/год кол-во осадков достаточно для произрастания трав, но выпадают они неравномерно. Периодические засухи и пожары препятствуют развитию древесной растительности.

Леса, состоящие из разнообразных пород деревьев и низкорослой растительности, покрывают ненарушенные терр. со сред. и высок. кол-вом осадков.

Климат. условия местности меняются в зависимости от широты и ее высоты над уровнем моря. Все три типа наземных биомов (пустыни, травянистые сообщества, леса) встречаются практически во всех географ. широтах, кроме ледников. В каждом климате они имеют свои особенности, специфическую растительность, к/е формируют и сообщества животных организмов, адаптированных к этим условиям.

Существуют биомы, занимающие промежуточное положение, например, полувечнозеленый троп. лес с выраженными влажными и сухими сезонами. Границы между биомами чаще размыты и представляют широкие переходные зоны - экотоны. Самый богатый по числу видов наземный биом планеты - это вечнозеленый дождевой троп. лес.

Вод. экосистемы меньше зависят от климата, чем наземные. Они формир. в зависимости от глубины водоема, содержания растворимых солей, глубины проникновения солнечных лучей, кол-ва растворенного в воде О₂, доступности питательных элементов, гидродинамики и температуры воды. Эти факторы определяют горизонтальное и вертикальное размещение организмов. По степени солености водные экосистемы подразделяют на морские, солоноватоводные и пресноводные.

Морские экс образуют морские биомы, к к/м относят также эстуарии, т.е. воронкообразные устья рек, где соленые воды смешиваются с пресной водой; прибрежные болота и коралловые рифы. Пресноводные - отличаются низкой соленостью - это внутриматериковые водоемы. Ведущим фактором в этих экосистемах становится скорость циркуляции воды. По этому признаку различают лотические, текучие воды и лентические, стоячие воды, или водоемы (озера, пруды, болота, водохранилища).

Текучие воды играют важную роль в преобразовании земной поверхности, вымывая глубокие овраги и каньоны. С другой стороны, равнинные реки за счет аккумуляции наносов образуют холмы, и даже горы. Озера - это пресноводные ест. водоемы со стоячей водой. Водохранилища - искус. пресноводные водоемы, к/е сооружаются с целью регулирования стока и аккумуляции воды. Они в большей степени, чем озера, подвержены эвтрофированию, т. е. «цветут» и зарастают.

Антропогенные экосистемы обладают теми же осн. признаками, что и природные: определенной структурой биоценоза (продуценты, консументы, редуценты), потоком энергии и круговоротом веществ. Однако имеются и различия.

Город, особ. промышленный, является гетеротрофной экосистемой, получающей энергию, пищу, воду и другие вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Существование города т.ж поддерживается большим притоком энергии извне, при этом возникает и огромный отток в виде тепла, промышленных и бытовых отходов в городах теплее, повышена облачность, меньше солнца, больше тумана, чем в прилегающей сельской местности. Строительство городов стало основной причиной эрозии почвы.

Агроэкосистемы, в отличие от городов, явл автотрофными экосистемами, получают дополнительную энергию в виде мышечных усилий человека и животных, удобрений, пестицидов, орошающей воды, горючего, механизмов, машин и т. п. Для максимизации выхода какого-либо одного продукта человек резко снижает разнообразие организмов. Виды растений и животных подвергаются искусственному, а не естественному отбору.

Зональные экосистемы - начиная с троп. пустынь до влаж. троп. лесов наблюдается увел. температуры, п/му наблюдается разница в продуктивности этих зон, но имеется провал в этой системе в степях и пустынях, из-за дефицита влажности.

Динамика экосистем. – изменение экосист. во времени в рез-те внеш. и внутр. воздействий. Изменения сообществ отражаются в суточной, сезонной и многолетней динамики.

Суточная динамика - наблюд. в сообществах всех зон от тундры до влаж.троп. лесов. Составляющие любую экосист. виды неоднородны по отнош. к проявлению факторов внеш. среды, одни активны в дневное время, др. в ночное. Сезонная динамика – опред. сменой времени года.

В процессе постепенной динамики происходит сукцессия - последовательная смена в пределах одного биотопа экосистем (или стадий экосистемы) вместе с биоценозами. Среди многих типов сукцессии осн. считаются первичная, циклическая, восстановительная и эволюционная. Первичная - наблюд. на безжизненном субстрате впервые возникли условия для появления живых систем: на свежих скальных обнажениях, в местах оползней, открывших лишенный жизни грунт, на подвижных каменистых осыпях в горах, железнодорожных насыпях, стенах строений и т.д. Восстановительная – после каких-то событий – катастроф, вырубки, пожар.

Циклическая - обычна для вполне сформир. экосистем: отличается правильной повторяемостью состояний экосистем в сезоны года, через десятки, сотни лет и через еще большие отрезки времени. В разные сезоны года могут сменяться доминирующие группы планктонных организмов, на лугах сменяются растения с масс. цветением: или плодоношением, мигрирующие животные перемещаются в удаленные экосистемы и даже биомы. В зимнее время замедлены потоки вещества и энергии экосистем. Многие циклы обусловлены экзогенными (внешними) и эндогенными (внутренними) факторами. В буковых лесах совершаются циклы примерно двухсотлетней периодичности. Крупные буки в ненарушенных лесах затеняют молодые деревья, замедляя их рост.

Эволюционные м. охватывать значительные отрезки времени - многие тысячи и десятки тысяч лет. Считается, н-р, что возраст таежных экосистем Европы, занявших место отступившего ледника, приближается к 10 тыс. лет. Значительно др.-е экосистемы троп. лесов.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)