169732 (Биоценоз и экосистема)
Описание файла
Документ из архива "Биоценоз и экосистема", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "экология" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "экология" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "169732"
Текст из документа "169732"
Плотность
Бывает трех видов:
-
Численность на единицу пространства.
-
Численность на единицу обитаемого пространства.
-
Относительная плотность.
Плотность популяции зависит от многих факторов.
Структура.
– Возрастная структура популяции – соотношение численности особей различного возраста.
Различают три экологических возраста:
-
Предрепродуктивный – Когда организмы не способны к размножению.
-
Пострепродуктивные.
-
Репродуктивные.
Виды возрастных пирамид:
Первая пирамида.
А, б, в - предрепродукте, репродукте, пострепродукте.
Вторая пирамида т.к. преобладают старики.
в
б
а
– Пространственная структура популяции.
Включает три способа распределения особей в пространстве:
– случайное. Среда однородная.
– равномерное. Встречается где есть конкуренция.
– неравномерное или групповое. Особи собираются в группы.
Динамические показатели.
Характеризует процессы, протекающие в популяции за некоторый промежуток времени.
Основные динамические свойства популяции: рождаемость и смертность, так же влияет эмиграция и иммиграция.
Биоценоз
Термин биоценоза предложил Мёбиус. Биоценоз – это организованная группа популяций растений, животных и микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию в пределах определенного объема пространства, с более или менее однородными свойствами.
Биоциноз = фитоценоз + зооценоз + микробиоценоз
Трофическая структура.
Она характеризует пищевые связи хищника и жертвы. Пищевая цепь – это последовательность организмов, каждый из которых съедает или разлагает другой. Каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем.
Минимальная пищевая цепь.
Редуценты – используют пищу органическое вещество и разлагают на неорганические составляющие (грибы).
Консументы – организмы которые не могут сами производить из неорганической органическую пищу. Им нужна готовая пища.
Продуценты (растения) – способны синтезировать из неорганических веществ органические при помощи энергии….
Типы пищевых цепей:
-
Пастбищные. Начинается с живого зеленого растения. З.растение->травоядное->х
-
Детритная->детритофаг – начинается с мертвого растения или животного.
Вместо с полезными веществами с одного трофического уровня на другой поступают и вредные вещества. Это описано в правиле биотического усиления – вредное вещество при переходе с одного трофического уровня на другой накапливается в пищевой цепи примерно в той же пропорции в которой снижается количество энергии.
Видовая структура
Виды, преобладающие по численности, массе и развитию называют доминантными. Среди доминатов выделяют эдификаторы – виды, которые своей жизнедеятельностью в наибольшей степени формируют среду обитания, предопределяя существование других организмов (чаще всего один).
Видовое разнообразие биоценоза складывается из двух компонентов:
-
Видовое богатство (общее количество видов).
-
Выравненность (доля из общего числа, приходящееся на один вид).
Видовое разнообразие в биоценозе зависит так же от типа взаимоотношения между организмами:
-
Внутривидового.
-
Межвидовая конкуренция на одном трофическом уровне за одинаковые ресурсы.
-
Межвидовое взаимодействие на разных трофических уровнях (хищничество).
-
Влияние абиатичесских факторов
Термин экологическая ниша был предложен Гриннеллом в 1928 году.
Экологическая ниша – это совокупность всех требований организма к условиям среды обитания и месту где эти условия выполняются.
Существует два вида экологических ниш:
-
Специализированный ниши – большинство растений и животных приспособлены к существованию в узком диапазоне климатических условий и иных характеристик окружающей среды.
-
Общая ниша. Для видов этой ниши характерна легкая приспасабливаемость к изменениям экологических факторов среды.
б) межвидовая конкуренция на одном трофическом уровне. В результате межвидовой конкуренции зоны перекрытия между видами уменьшается и экологическая ниша становится уже и, следовательно сокращается численность популяции конкурирующих видов.
Если борьба происходит за один и тот же ресурс в одно и тоже время и на одной и той же территории, то происходит признак конкурентности Гауза – два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны.
в) Межвидовое взаимодействие на разных трофических уровнях (хищничество).
Хищничество влияет на динамику и пространственное распределение популяции жертвы, что в свою очередь влияет на структуру и функции биоценоза.
При встрече организмов, развивающихся в изоляции друг от друга их популяция не способна существовать в равновесии, численность привнесенной популяции стремительно возрастает нанося ущерб местному биоценозу, включая вымирание отдельных видов.
Г ) Влияние абиатических факторов.
Коннел предложил схему взаимодействия механизмов конкурирующих видов.
– численность популяции
– смертность от неблагоприятных факторов
_._ смертность от хищничества
А – популяция численность которой ограничивается неблагоприятными факторами среды.
Б – популяция численность которой ограничивается интенсивностью хищничества
Тинеман сформулировал закон действия факторов.
Состав сообщества биоценоза по видам и численности особей в них определяется тем фактором среды, который находится в своем минимуме или наиболее неблагоприятном для данного сообщества или биоценоза.
1939 были сформулированы основные биоценотические принципы.
-
Чем разнообразнее условия жизни в рамках биотока, тем больше число видов заселяющем его биоценозе.
-
Чем больше отклонение условий существования от оптимума в пределах биотока, тем беднее видами становится заселяющий его биоценоз и тем относительно больше особей имеет каждый присутствующий вид.
Правило Уоллеса. Видовое разнообразие увеличивается по мере передвижения с севера на юг.
Пространственная структура
Пространственная структура биоценоза определяется прежде всего сложением его растительной части. Распределение организмов внутри биотока носит ярусный характер. Ярустность – это вертикальное расслоение биоценозов на равновысокие структурные части.
Преимущества ярусности:
-
Снижение конкуренции.
-
Увеличение числа организмов на единицу площади
-
Более полное и разностороннее использование условий среды.
Ярусная структура сообщества широколистный лес:
-
Деревья: клен, дуб, осина, липа. Дятлы, ворона, сорока, белки
-
Кустарниковый: Шиповник, боярышник. Кукушка, дятел, медведи, косули, шмели, пчелы
-
Травинистый: голубика, папоротник. Синицы, кропивник.
-
Безземный слой. Представлен низкими травами: лишайники, мхи, мыши, ёжики, муравьи, пауки, кузнечики, слизни
-
Лесная подстилка: грибы, могильщики,
-
Дернина: корни, черви, жуки навозники, мокрицы, клещи,
-
Гумусово-аккумулятивный: плодородный слой (30–50 см от дернины). Бактерии, крот, суслики, барсуки.
Мозаичность – расчлененность в горизонтальном направлении.
Причина мозаичности:
-
Неоднородность, микрорельеф почв.
-
Средообразующее влияние растений и их биологические особенности.
Мозаичность может возникнуть в результате деятельности человека (посадки, стихийные бедствия).
Экосистема
Экосистема – это совокупность биатических и абиатических объектив, ограниченных условными границами и находящиеся в определенных отношениях таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределенно долгое время.
Биогеоценоз – это совокупность однородных природных элементов на определенном участке поверхности земли, контур которого устанавливается по границе фитоценоза. БГЦ – целостная единица ландшафта и имеет жесткие границы.
Различия БГЦ и экосистемы
-
Экосистема – границы размыты, от пробирки до биосферы. БГЦ – имеет жесткие границы
-
пространственно – структура БГЦ разнообразна, но носит завершенный характер, выражаемый в виде конечной продукции. В экосистеме – нестабильный, поддерживается энергетическими дотациями извне.
-
в БГЦ выделяют доминирующий тип растительности, который является основным организующим его компонентом. В экосистеме все компоненты равны между собой.
Четкие границы между экосистемами встречаются редко, обычно между ними находится переходная зона со своими особенностями, в этом районе среда обитания крайне неоднородна, поэтому возникает большее обилие экологических возможностей что порождает «сгущение жизни, называемое правилом экотона (или правилом краевого эффекта)»
Функция экосистем э то продуктивность. Продуктивность – это скорость воспроизводства биомассы в единицу времени.
Виды продуктивности:
-
Валовая первичная продуктивность – общая скорость накопления органических веществ продуцентами, включая те, которые были израсходованы на дыхание.
-
Чистая первичная продуктивность – это скорость накопления органических веществ продуцентами, за вычетом тех, которые были израсходованы на дыхание за изучаемы период.
-
Чистая продуктивность сообщества. Это скорость общего накопления органических веществ, оставшихся после потребления консументами за определенный период.
-
Вторичная продуктивность. Это скорость накопления энергии консументами.
Динамика экосистемы
Динамика экосистемы отражает зависимость экосистемы от комплекса абиатических факторов и адаптивную реакцию всей системы на эти факторы.
-
Циклические изменения сообщества.
-
Суточная динамика.
-
Сезонная динамика.
-
Многолетняя изменчивость обусловлена периодическими изменениями общей циркуляции атмосферы, которая в свою очередь зависит от усиления или ослабления солнечной активности.
-
Динамика или поступательное изменение. Смена одного биоценоза другим, с иным набором доминирующих видов.
Последовательная смена одного биоценоза другим называется сукцессия. Встречается несколько видов сукцессии:
-
Антропогенная сукцессия – связана с деятельностью человека.
-
Зоогенные или фитогенные.
-
Катастрофические связаны с какими либо катастрофическими природными или антропогенными факторами.
В сукцессии действует принцип экологического дублирования – длительное существование биоценоза возможно лишь в том случае, если изменение среды, вызванные деятельностью одних живых организмов, благоприятных для других с противоположными требованиями.
Этапы процесса сукцессии:
-
Возникновение незанятого жизнью участка.
-
Миграция на него различных организмов или зачатков.
-
Приживание их на данном участке.
-
Конкуренция организмов их между собой и вытеснение отдельных видов.
-
Преобразование живыми организмами места обитания и постепенная стабилизация условий и отношения.
Результаты процесса сукцессии:
-
Непрерывная смена видов растений и животных.
-
Повышение видового разнообразия.
-
Увеличение биомассы биологического вещества
-
Снижение чистой продукции сообщества и повышение интенсивности дыхания.
Сукцессия завершается стадией когда все экосистемы размножаясь относительно постоянную численность и дальнейшей сменой состава не происходит. Такое равновесное состояние называют климаксом, а экосистему климаксевой или зрелой.
Закономерности функционирования системы:
-
Ле Шателье-Браун. При внешнем воздействии выводящем систему из состояния устойчивого равновесия оно смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется. (Осеменение становится больше).
-
Химические превращения в природе и все биологические подчиняются законам термодинамики: 1) Для любого химического процесса общая энергия в замкнутой системе всегда остается постоянной. 2) закон энтропии. Процессы связанные с энергией могут происходить самопроизвольно при условии, что энергия может переходить из концентрированной формы в рассеянную. Чем более концентрирован энергетический поток, тем выше его количество.
-
Правило одного процента: для природных систем при внесении в них возмущения до уровня 1% от общего потока энергии, проходящего через систему, находится порог выхода из стационарного состояния, а на уровне 10% порог саморазрушения системы.
Биосферная экология
Биосфера – все пространство, где существует или существовала жизнь.
Структура биосферы:
-
Аэро-биосфера.
-
Гидробиосфера (гидросфера).
-
Литобиосфера. Состав: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий.
Верхняя граница биосферы. Высота озонового слоя.
Нижняя граница биосферы. Где гидросфера граница проходит по дну. В наземной части ограничивает температура до 100 градусов – 6 км.
Ресурсы биосферы:
-
Неисчерпаемые
-
Энергия Солнца, ветра, приливов и отливов
-
Водные ресурсы
-
Климатические ресурсы
-
Гравитация
-
космос
-
Исчерпаемте
-
Быстровозобновимые (до 100 лет)
-
Травы
-
Животные
-
Минеральный состав почвы
-
относительно возобновимые (от 100 до 400 лет)
-
лес спелого возраста
-
воздушное пространство региона
-
водное пространство региона
-
продуктивная, пахотно пригодная почва
-
экосистема
невозобновимые
-
минеральные ресурсы (топливные и не топливные)
-
земельные ресурсы (естественная структура земли)
-
природно-биологические ресурсы