4.2. Различия наземных и водных экосистем.

Пищевая или трофическая цепь – последовательный, ступенчатый перенос продукции (вещества и энергии) от продуцентов через ряд организмов, происходящий путем поедания биомассы одних организмов другими.

В экосистемах наземного типа, обычно выделяют 3 трофических уровня, в которых на 1 трофическом уровне располагаются продуценты (зеленые растения), на 2 трофическом уровне располагаются фитофаги (уровень консументов 1-ого порядка, например: насекомые-фитофаги) и на 3 трофическом уровне (уровень консументов 2-ого порядка) располагаются хищники, которые поедают фитофагов.

В отличие от наземных экосистем, трофические уровни водных экосистем могут доходить до 5-6 трофических уровней.

Так же стоит отметить, что в наземных экосистемах урожай можно получать на всех трофических уровнях в отличие от водных сообществ (где используется только верхняя часть экологической пирамиды). Из этого следует, что необходимо учитывать особенности двух типов экосистем при эксплуатации природных ресурсов.

Экзогенные факторы.

В рассматриваемых экологических системах, есть как и общие так и разные внутренние и внешние факторы влияющие на природные экосистемы. Такие экзогенные факторы как: температура, влажность воздуха, интенсивность атмосферных осадков, скорость ветра и др. относятся к наземным экосистемам.

А такие факторы, например как: скорость течения, поступление растворенных и взвешенных веществ, приток организмов больше характерны для водных экологических систем.

4.3. Сравнение пресноводных и наземных экосистем в виде таблицы.

Признак	Пресноводные экосистемы	Наземные экосистемы
Среды жизни	Водная, организменная	Наземно-воздушная, почвенная, организменная
Факторы, лимитирующие первичную биологическую продукцию	Элементы минерального питания(фосфор), кислород, свет	Вода, элементы минерального питания, свет, тепло
Длина пищевой цепи	4-6 звеньев	2-4 звена
Основные продуценты	Микроскопические водоросли, цианобактерии	Высшие растения
Основные консументы 1)фитофаги 2)зоофаги 3)детритофаги	1)Ракообразные, реже рыбы 2)Ракообразные, рыбы, реже птицы 3)Бентосные ракообразные, моллюски	1)Насекомые, млекопитающие, птицы 2)Насекомые, паукообразные, млекопитающие, птицы 3)Нематоды, черви, клещи
Основные редуценты	Бактерии	Бактерии, грибы
Участие бактерий в пищевых цепях	Значительная часть бактерий поедается в живом состоянии	Большая часть бактерий не поедается в живом состоянии
Плотность выедания организмов в пищевых цепях	Может достигать 40% при поедании растений и 80-90% на высшем трофическом уровне	10-30% при поедании растений и до 70-80% при поедании животных
Период круговорота углерода	Меньше одного года	От нескольких лет до нескольких десятков лет

Из схем 4.4 и 4.5 очевидно, что поток энергии и веществ в лесной и пресноводной экосистемах существенно различаются. Полнота выедания продуцентов фитофагами в лесной экосистеме не превышает 10%, а в пресноводной - достигает 40%. Из лесной экосистемы благодаря деятельности блока редуцентов происходит постоянный отток вещества и энергии в окружающую среду. В пресноводной экосистеме значительная часть вещества и энергии консервируется в донных отложениях - сапропеле. В бентосные пищевые цепи вовлекается не более 25% детрита донных осадков.

4

ЗООФАГИ

.4. Схема потока энергии в наземной (лесной) экосистеме.

ФИТОФАГИ

ДЕТРИТОФАГИ

90%

90%

ДЕТРИТ

РАСТЕНИЯ

РЕДУЦЕНТЫ

100%

96%

67%

>90%

18%

4% 10% 10% 5%

1,5%

15%

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ

4

74%

.5. Схема потока энергии в водной (пресноводной) экосистеме.

26%

РЫБЫ ПЛАНКТОНОФАГИ

ХИЩНЫЕ РЫБЫ

ЗООПЛАНКТОН

БАКТЕРИОПЛАНКТОН

ФИТОПЛАНКТОН

ДЕТРИТ, ВЗВЕШЕННЫЙ В ТОЛЩЕ ВОДЫ

ДЕТРИТ В ДОННЫХ ОСАДКАХ

100%

60%

49%

51%

78%

22%

67%

40%

33%

Заключение.

В ходе анализа литературных источников мы рассмотрели основные типы наземных и водных экосистем и охарактеризовали их. Было выделено 3 основных типа наземных экосистем: пустыни, травянистые и лесные экосистема. Каждый тип был рассмотрен более подробно с выделением подтипов. И в водных экосистемах были рассмотрены 2 типа: пресноводные и морские экосистемы. А так же был проведен сравнительный анализ, где были выделены общие и различные признаки двух рассматриваемых природных систем. На примере схем было доказано, что в любой экосистеме, происходит круговорот энергии. Так же для функционирования любой экосистемы необходи­мы следующие компоненты: солнечная энергия (и другие виды энергии); вода; элементы питания (основные абиотические неорганические и орга­нические соединения), содержащиеся в почвах, донных осадках и воде; автотрофные и гетеротрофные организмы, образующие биотические пищевые сети. Функционирование наземных и водных экосистем сходно, но в них входят совершенно разные виды. Кроме того, в экосистемах глубоких во­доемов зеленые растения представлены очень мелкими, часто микроскопи­ческими формами (фитопланктоном), а растения наземных и некоторых мелководных экосистем имеют крупные размеры.

Список литературы.

Бродский А. К. Краткий курс общей экологии, Учебное пособие для ВУЗов. — СПб: «Деан», 2000. — 224 с.

Глазачев С.Н., Косоножкин В.И. Общая экология. Образовательный модуль 1. — М.: МГОУ, 2012. — 132 с.

Глазачев С.Н., Косоножкин В.И. Общая экология. Образовательный модуль 2. — М.: МГОУ, 2009. — 128 с.

Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. 1989.

Короновский Н.В., Гидротермальные образования в океанах. Соросовский Образовательный Журнал, — №10, 1999, — cтр.55-62.

Николайкин, Н. И. , Николайкина, Н. Е., Мелехова, О. П. Экология. — 5-е. — М.: Дрофа, 2006. — 640 с.

Одум. Ю. Основы экологии. — М.: Мир, 1975. — 741 с.

Одум. Ю. Экология. — М.: Мир, 1986.

Передельский Л. В. Экология /Л. В. Передельский, В. И. Коробкин, О. Е. Приходченко . – М. : Проспект, 2006 .- 507 с.

Пономарева И.Н. Общая экология : [учебное пособие для студ. вузов, обуч. по направлению 050100 – Естественнонаучное образование] / И.Н Пономарева, В.П. Соломин, О.А. Корнилова ; под ред. И.Н. Пономаревой .- Ростов н/Д : Феникс, 2009.-538 с.

Чернова Н. М. Общая экология / Н.М. Чернова, А.М. Былова .-М. : Дрофа, 2007 .- 411 с.

Шилов И. А. Экология. — М.: Высшая школа, 1997. — С. 374.

http://line.nts.su/8V83/1%20семестр/Экология/Экология/chapter_4.htm

Приложения №1.

[1] Биоценоз - (от греч. βίος — «жизнь» и κοινός — «общий») — совокупность организмов, совместно населяющих определенный участок суши или водоема. Составная часть биогеоценоза, сообщество живых организмов (биотическое сообщество) в экосистеме.

[2] Биотоп (от греч. βίος — жизнь и τόπος — место) — относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или водоёма, занятый определённым биоценозом.

[3] Ю. Одум. Основы экологии. — М.: Мир, 1975. — 741 с.

[4] Ю. Одум. Экология. — М.: Мир, 1986.

[5] Биогеоценоз. Большая советская энциклопедия.

[6] Николайкин, Н. И. , Николайкина, Н. Е., Мелехова, О. П. Экология. — 5-е. — М.: Дрофа, 2006. — 640 с.

[7] Бродский А. К. Краткий курс общей экологии, Учебное пособие для ВУЗов. — СПб: «Деан», 2000. — 224 с.

[8] Н. В. Короновский, Гидротермальные образования в океанах. Соросовский Образовательный Журнал, — №10, 1999, — cтр.55-62.

[9] Принцип Ле-Шаталье: Отрицательные обратные связи стабилизируют экосистему - при внешнем воздействии на систему, находящуюся в динамическом равновесии, система реагирует таким образом, чтобы ослабить эффект внешнего воздействия.

[10] Эстуарии – это прибрежные области смешивания речных вод с морскими.

[11] Автотрофы - это продуценты (производители) органического вещества из неорганического. Растения и некоторые бактерии способны преобразовывать солнечную энергию в процессе фотосинтеза и создавать (синтезировать) органические вещества, которые гетеротрофы используют в качестве пищи. При этом продуценты потребляют из атмосферы углекислый газ, образованный в процессе жизнедеятельности гетеротрофов, и выделяют кислород.

[12] Консументы (от лат. consumе — употреблять) — гетеротрофы, организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами (продуцентами). В отличие от редуцентов, консументы не способны разлагать органические вещества до неорганических. Травоядные животные употребляют растительную пищу, а плотоядные - животную. В результате процесса пищеварения, протекающего в организмах консументов, происходит первичное измельчение и разложение органического вещества. Это облегчает дальнейшую деятельность редуцентов.

[13] Консументы первого порядка — растительноядные гетеротрофы (травоядные животные, паразитические растения), питаются непосредственно продуцентами биомассы.

[14] Лигноцеллюлоза - Комплекс из лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы, образующий структурный каркас клеточных стенок растений.

[15] Консументы второго порядка — хищные гетеротрофы (хищники, паразиты хищников), питаются консументами первого порядка.

[16] Сапропель — это многовековые донные отложения пресноводных водоёмов, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, также частиц почвенного перегноя, содержащий большое количество органических веществ, гумуса.

Приложения №2.

Рисунок 1.

Рис. 1. Формирование наземных природных систем в зависимости от среднегодовой температуры и количества осадков.

Рисунок 2.

Рис.2. Структура непроточного водоема.

Рисунок 3.

Рис. 3. Схема наземной экосистемы. Стрелками показаны потоки вещества и энергии.

Таблица 1.

Биом	Площадь биома(млн.кв.км)
Тропические леса Леса умеренной зоны Бореальные(северные)леса Средиземноморские степи Тропические саванны и степи Степи умеренной зоны Пустыни Арктическая тундра С/Х угодья Ледяная пустыня	17,5 10,4 13,7 2,8 27,6 15,0 27,7 5,6 13,5 15,5

Таб. 1. Основные наземные биомы и их площадь.

Рисунок 4.

Рис. 4. Кенгуровая крыса.

Рисунок 5.

Рис. 5. Песчаные дюны в Сахаре.

Рисунок 6.

Рис.6. Кения, национальный парк Масаи Мара.

Рисунок 7.

Рис.7. Влажные тропические леса.

Рисунок 8.

Рис.8. Схема зонирования морских экосистем