МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ
(МГОУ)
КАФЕДРА ГЕОЛОГИИ И ГЕОЭКОЛОГИИ
Курсовая работа
по предмету «Общая экология».
На тему:
Сравнительная характеристика наземных и водных экосистем.
Выполнила: Квартальнова Н.И.
Студентка: 33 группы
Факультет: ГЭФ
Курс: 3 (5 лет)
Отделение: очное
Научный руководитель:
к. с.-х. наук, доцент
Косоножкин В.И.
2012 г.
Оглавление
Введение………………………………………………………………..3
1. Классификация природных экосистем……………………...……6
2. Общая характеристика наземных экосистем…………………….8
2.1. Характеристика основных типов наземных экосистем………9
2.1.1. Пустыни………………………………………………….10
2.1.2. Травянистые экосистемы……………………………….11
2.1.3. Лесные экосистемы……………………………………...13
3. Общая характеристика водных экосистем……………………...15
4. Сравнительная характеристика наземных и водных экосистем...18
4.1. Общие признаки наземных и водных экосистем…………….18
4.2. Различия наземных и водных экосистем……………………..21
4.3. Сравнение пресноводных и наземных экосистем……………22
4.4. Схема потока энергии в наземной экосистеме...……………..24
4.5. Схема потока энергии в водной экосистеме………………….24
Заключение……………………………………………………………25
Литература…………………………………………………………….26
Приложения №1…………………………………………………........27
Приложения №2………………………………………………………29
Введение.
Экосистема или экологическая система (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз)[1], среды их обитания (биотоп)[2], системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.
Понятие экосистемы.
- любое единство, включающее все организмы на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт чётко определённую трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ (обмен веществами и энергией между биотической и абиотической частями) внутри системы, представляет собой экологическую систему, или экосистему (Ю. Одум, 1971)[3][4].
- экосистема — система физико-химико-биологических процессов (А. Тенсли, 1935 год).
- сообщество живых организмов вместе с неживой частью среды, в которой оно находится, и всеми разнообразными взаимодействиями называют экосистемой (Д. Ф. Оуэн.)
- любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой или экосистемой (В. В. Денисов.)
- биогеоценоз (В. Н. Сукачёв, 1944) — взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии[5].
Концепция экосистемы.
Экосистема — сложная самоорганизующаяся, саморегулирующаяся и саморазвивающаяся система. Основной характеристикой экосистемы является наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической частями экосистемы[3]. Из этого следует, что не всякая биологическая система может назваться экосистемой, например, таковыми не являются аквариум или трухлявый пень[6]. Данные биологические системы (естественные или искусственные) не являются в достаточной степени самодостаточными и саморегулируемыми (аквариум), если перестать регулировать условия и поддерживать характеристики на одном уровне, достаточно быстро она разрушится. Такие сообщества не формируют самостоятельных замкнутых циклов вещества и энергии (пень), а являются лишь частью большей системы[7]. Такие системы следует называть сообществами более низкого ранга, или же микрокосмами. Иногда для них употребляют понятие — фация (например, в геоэкологии), но оно не способно в полной мере описать такие системы, особенно искусственного происхождения. В общем случае в разных науках понятию «фация» соответствуют различные определения: от систем субэкосистемного уровня (в ботанике, ландшафтоведении) до понятий, не связанных с экосистемой (в геологии).
Экосистема является открытой системой и характеризуется входными и выходными потоками вещества и энергии. Основа существования практически любой экосистемы — поток энергии солнечного света[7], который является следствием термоядерной реакции, — в прямом (фотосинтез) или косвенном (разложение органического вещества) виде, за исключением глубоководных экосистем: «чёрных» курильщиков, источником энергии в которых является внутреннее тепло земли и энергия химических реакций[8].
Между экосистемами, как и между биогеоценозами, обычно нет четких границ, и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экосистем меньшего размера.
Целью данной курсовой работы является классификация природных экосистем, а также общая характеристика признаков и описание основных типов наземных и водных экологических систем.
Задача: сравнить две природные экосистемы по их общим и различным признакам.
1.Классификация природных экосистем.
Природная экологическая система – это выполняющая функцию поддержания жизни биокосная система определенного иерархического уровня, которая:
Взаимодействует со средой и другими системами как единое целое, обмениваясь с ними веществом, энергией и информацией.
Состоит из подсистем более низкого иерархического уровня, объединение которых приводит к возникновению новых, эмерджентных свойств системы и, в свою очередь, является подсистемой для систем более высокого порядка, вплоть до глобальной экосистемы Земли.
Обладает гомеостатическими свойствами и механизмами, способностью к саморегуляции, непрерывно осуществляет адаптивную перестройку своей деятельности по сигналам обратной связи о ее результатах.
Обладает определенной устойчивостью и способностью к самовозобновлению и саморазвитию.
Реагирует на изменение окружающей среды в соответствии с обобщённым принципом Ле-Шаталье.[9]
Классификация природных экосистем базируется на ландшафтном подходе. Ландшафт – природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, верхние горизонты литосферы, климат, воды, почвы, растительность, животный мир) находятся в сложном взаимодействии, образуя однородную по условиям развития единую систему.
Наземные природные экосистемы:
тундра (арктическая и альпийская), бореальные хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степи, саванны, пустыня, тропический лес.
Основными лимитирующими факторами суши являются среднегодовая температура и количество осадков (рис. 1).
Пресноводные экосистемы подразделяются на: лентические (стоячие водоемы) – озера, пруды, водохранилища; лотические (проточные водоемы) – реки, ручьи; болота.
Лимитирующие факторы водной среды: течение, глубина (увеличивается давление, уменьшается прозрачность), температура.
Проточные водоемы имеют две зоны: мелководные перекаты (с быстрым течением); глубоководные плёсы (спокойные реки).
Экосистема непроточного водоема:
В непроточном водоеме выделяют следующие зоны (рис. 2):
1 – литоральная зона – толща воды, где свет проникает до дна
2 – лимническая зона – толща воды до глубины, куда проникает 1 % солнечного света и где затухает фотосинтез
3 – профундальная зона – дно и толща воды, куда не проникает солнечный свет.
Каждой из этих зон свойственны свои обитатели и свои сообщества организмов. В зависимости от глубины и строения водоема профундальная зона и литоральная зона могут отсутствовать.
Морские экосистемы: открытый океан, область континентального
шельфа(прибрежные воды), эстуарии[10], глубоководные зоны.
Лимитирующие факторы: соленость, глубина, прозрачность, температура.
2. Общая характеристика наземных экосистем.
Наземные экосистемы - это место обитания человека. В экосистемах суши сосредоточено более 99% биомассы Земли. Большая часть биомассы суши находится в растениях (99,2%). Основными продуцентами (автотрофы)[11] наземных экосистем являются высшие растения (деревья, кустарники, травы), определяющие характерные особенности этих экосистем. Растения поедаются консументами (гетеротрофы)[12] первого порядка[13], растительноядными животными. Для наземных экосистем характерны крупные растительноядные млекопитающие- олени, антилопы, бизоны, домашний скот. Многие из них относятся к жвачным, обладающим микроэкосистемой - где анаэробные микроорганизмы разрушают и обогащают лигноцеллюлозу[14], составляющую большую часть растительной биомассы. Консументы первого порядка служат пищей для хищников, консументов второго порядка[15]. Таким образом, на вершине трофической пирамиды наземных экосистем стоят крупные хищники и человек. Простейшая схема наземной экосистемы представлена на рис. 3.