Лекция 5 по экологии. 2008.

Процессы в биосфере.

План.

5.1. Виды процессов в биосфере.

5.1.1. Классификация биосферных процессов.

5.1.2. Общебиосферные экологические процессы.

5.2. Энергообмен в экосистемах.

5.2.1. Энергообмен между живыми существами

5.2.2. Характеристики энергетической активности экологических систем.

5.2.3. Оценка продуктивности трофических уровней.

5.2.4. Пищевые цепи.

5.2.5. Показатели эффективности трофического уровня.

5.2.6. Показатели эффективности энергообменных процессов.

5.2.7. Энергообмен в биосфере.

Лекция 5 по экологии. 2008.

Процессы в биосфере.

5.1. Виды процессов в биосфере.

5.1.1. Классификация биосферных процессов.

А. Прежде всего заметим, что существуют 2 крупные группы процессов, отличающихся очень сильно.

Одна группа - системные процессы. Они довольно просты и одни и те же во всех системах. Это - процессы изменения состава элементов (их числа и взаимного расположения в пространстве) и связей между ними в простых системах, а также процессы изменения структуры системы в сложных системах.

Рассмотрим примеры двух систем живых объектов – структуры семьи и структуры стада. (Рис. 5.1, 5.2).

Другая группа - содержательные процессы. Они очень разнообразны и могут быть сгруппированы в несколько подгрупп: химические, физические, биологические, экологические, социально-экономические, политические. В неживых объектах (косных и биокосных) протекают только химические и физические процессы. Биологические и экологические процессы протекают только в живых объектах и их группах. В группах людей действуют также социально-экономические процессы.

Биологические процессы протекают в отдельных особях и их компонентах (органах, клетках и органеллах).

Экологические процессы заключаются в осуществлении жизнедеятельности живых объектов и их сообществ путем выполнения группами особей различных функций.

Социально-экономические процессы представляют собой развитие экологических процессов в крайне малой по занимаемому объему и по численности особей части биосферы в человеческом обществе.

Мать

Ф_м

Отец

Ф_от

С _от-м

С _м-от

С _р-м С _м-р С _р-от С _от-р

Ребенок

Ф_р

Рис. 5.1. Схема структуры семьи.

Ф_м – функция матери, Ф_от – функция отца, Ф_р – функция ребенка,

С _от-м – связь отец-мать, С _м-от – связь мать-отец, С _от-р – связь отец-ребенок, С _от-м – связь ребенок–отец, С _от-м – связь мать- ребенок, С _от-м – связь ребенок-мать.

Б. Процессы в биосфере различаются масштабом. Можно выделить следующие уровни:

- общебиосферные процессы,

- экосистемные процессы,

- межпопуляционные процессы (межвидовые),

- внутрипопуляционные процессы (внутри видовые, в том числе в человеческом обществе),

Вожак

Самка 1

Самка 3

Самки

Самка 2

Молодой самец

Молодой самец

Молодняк

Молодая

самка

Детеныши

Д4

Д3

Д2

Д1

Рис. 5.2. Схема структуры стада.

- индивидуальные процессы в группе особей (в том числе в этнической, территориальной или функциональной группе людей) и в отдельной особи (в том числе в организме отдельного человека).

В человеческом обществе внутривидовые процессы делятся на:

- межнациональные (межэтнические),

- внутринациональные (внутриэтнические):

- функциональные (профессиональные),

- территориальные,

- интернациональные (новые).

В. Во всех процессах, происходящих в биосфере, участвуют 3 вида объектов: косные, живые, биокосные (Рис. 5.3.).

Доминирующим, наиболее активным компонентом биосферы является живое вещество - совокупность одновременно существующих живых существ. Поэтому все процессы в биосфере принципиально отличаются от процессов в других частях планеты Земля и на других небесных телах, не имеющих живого вещества.

Косные объекты – исходный материал для всех вещественных процессов в биосфере (процессов обмена веществ).

Биокосные объекты – результат жизнедеятельности живых объектов.

В косных телах возможны процессы только 2-х видов:

а) химические – процессы образования новых соединений или разложения соединений на более простые вещества;

б) физические - механическое перемещение, изменение размеров и объема, нагрев и охлаждение.

В живых телах за счет образования сложных органических соединений и еще более сложных структур - органов, организмов, сообществ возможно протекание качественно иных, чем в неживой природе, процессов с получением недостижимых в неживой природе результатов.

Важным отличием процессов в живом веществе является следующее:

- всеобщая случайность отдельного процесса (и, соответственно, его результата) при определенной закономерности группы однородных процессов, тем более строгой, чем многочисленнее группа;

- существенная индивидуальная неповторимость каждого отдельного процесса, каждой группы близких процессов.

Процессы в биокосных объектах занимают промежуточное место между процессами в живых объектах и процессами в косных объектах. Эти процессы в экологическом отношении еще мало изучены.

КО

ЖВ

БКО-1

Рис. 5.3. Роль живых, косных и биокосных объектов в биосферных процессах.