1. Выделение фунгицидных и бактерицидных

веществ

2. Особенности наружных покровов (кутикулярного покрова, опушения,

устройство цветков и пр.), затрудняющее проникновение паразитов

внутрь растений

3. Химический состав и особенности метаболизма

клеток, обуславливающие гибель паразитов при

проникновении их в ткани растения.

• Полупаразиты – известно около 2000 видов таких полупаразитов. Они паразитируют на большом количестве трав и некоторых деревьев, при этом у мытника, например, есть способность к нормальному фотосинтезу и он заимствует у растений-хозяев лишь воду и элементы минерального питания.

• В области умеренного климата из цветковых паразитов обитают главным образом

• заразихи

• (корневые паразиты)

• повилики (стеблевые паразиты).

Усиление действия паразитов

• Наиболее сильное повреждающее действие, так же как и в случае интродукции хищника на новую территорию, оказывают новые паразиты

Принцип «внезапного усиления патогенности»: эпидемии или эпизоотии часто вызываются

• внезапным вселением организма, обладающего потенциально высокой скоростью собственного роста в экосистему, в которой отсутствуют механизмы регуляции численности для этого вида;

• резкими изменениями окружающей среды, приводящими к нарушению регуляции по принципу обратной связи или другим способом нарушающим способность системы к саморегуляции.

Потоки вещества в экологических системах

• Автотрофные организмы - способны с помощью фотосинтеза усваивать солнечную энергию и с ее помощью синтезировать органические вещества из неорганических.

• Гетеротрофные организмы - способны питаться только органическими веществами , они получают энергию и питательные вещества, поедая либо растения, либо другие гетеротрофные организмы.

• Редуценты - в процессе своей жизнедеятельности превращают органические вещества в неорганические. Без редуцентов растения рано или поздно исчерпали бы все минеральные запасы почвы и прекратили свое существование.

Важной функцией взаимодействия автотрофных и гетеротрофных организмов является поддержание постоянства газового состава атмосферы.

• Растения активно потребляют углекислый газ, из которого они строят глюкозу, и в большом количестве выделяют свободный кислород.

• Если бы на Земле существовали исключительно автотрофные организмы, запасы углекислоты очень скоро истощились бы, а количество кислорода в атмосфере достигло опасного избытка. Присутствие гетеротрофных организмов обеспечивает протекание этого процесса в обратном направлении: они потребляют кислород и выделяют углекислый газ, благодаря чему в атмосфере поддерживается оптимальное для живых существ равновесие.

Пищевой цепью называют ряд живых организмов, в котором одни организмы поедают предшественников по цепи и в свою очередь оказываются съеденными теми, кто следует за ними.

Перемещение вещества в экосистемах: пищевые цепи

ПАСТБИЩНАЯ ЦЕПЬ начинается с зеленого растения.

• продуценты - растения

• первичные консументы - питаются автотрофными продуцентами. Травоядные животные.

• вторичные консументы - питаются травоядными. Плотоядные формы.

• третичные консументы - плотоядные животные, которые питаются в свою очередь также плотоядными, т.е. вторичными консументами.

Каждое из звеньев этой цепи называется трофическим уровнем.

Пастбищные цепи (цепь выедания)

Среди пастбищной цепей можно выделить цепи хищников и цепи паразитов.

• По мере продвижения по цепи хищников животные, как правило, увеличиваются в размерах и уменьшаются численно. сосна → тля → божья коровка → паук → насекомоядные птицы → хищные птицы

• Пищевые цепи паразитов, наоборот, ведут к организмам, все более уменьшающимся в размерах и увеличивающимсячисленно. трава → травоядное млекопитающие → блохи жгутиковые → одноклеточные рода Liptomonas

Детритные цепи (цепь разложения)

• Мертвое органическое вещество экосистемы называется детритом (исключая то, что находится в растворе). Детритом называют тела погибших животных и растений и их прижизненные выделения. Детрит используется, во-первых, детритофагами (животные, питающиеся падалью, жуки-навозники и пр.), во-вторых - редуцентами - грибами и бактериями, разлагающими органические вещества

• Разложение вещества редуцентами возвращает неорганический материал , включающий элементы минерального питания, в среду сообщества. В итоге детритной цепи в экосистеме восстанавливается запас неорганических веществ, которые необходимы растениям, т.к. они не могут поглощать органические соединения

СООТНОШЕНИЕ ПАСТБИЩНЫХ И ДЕТРИТНЫХ ЦЕПЕЙ

• Рассматривая две различных среды обитания, надземную и водную, можно определить преобладание различных пищевых цепей.

• Пастбищные цепи преобладают в водных средах, где основной продуцент – микроскопический фитопланктон, присутствие в водной среды детритной цепи обязательно, но большее распространения имеют именно пастбищные.

Для наземных же картина обратная, в состав высшей надземной растительности входит большое количество плохо поддающейся переработке целлюлозы и в наземных экосистемах накапливается огромное количество детрита. Поэтому здесь на 80- 90% преобладают детритные цепи, и только на 10-20 % присутствуют пастбищные.

Пирамиды численности

• В их основу положены данные по численности особей. Как правило, это два типа пирамид - правильные и перевернутые.

Пирамиды биомассы

• В них учитывается суммарная биомасса каждого трофического уровня. они, как правило, очень редко бывают перевернутыми.

ПИРАМИДЫ энергии

Данные по численности приводят к переоценке значения мелких организмов, а данные по биомассе - к переоценке роли крупных организмов.

• Пирамида энергии показывает величину потока энергии или продуктивности на последовательных трофических уровнях. Пирамиды энергии никогда не бывают перевернутыми, что связано с потерей энергии при переходе от одного трофического уровня к другому по законам термодинамики.

Правило экологической пирамиды

В результате потерь энергии всегда количество образующегося органического вещества в каждом последующем пищевом уровне резко уменьшается, т.е. всегда количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, в несколько раз больше, чем на последующих трофических уровнях.

биомасса поверхности суши

• На поверхности Земли подавляющая часть биомассы принадлежит растениям. Она составляет около 90 % всей биомассы биосферы и 97% всей биомассы суши. Общее количество биомассы увеличивается по направлению от полюсов к экватору.

• Среди гетеротрофных организмов суши самой высокой является биомасса почвенных микроорганизмов, затем обитающих в почве беспозвоночных, составляющая от 200 до нескольких тысяч кг/га. Биомасса млекопитающих и птиц, как правило, не превышает 15 кг/га.

биомасса мирового океана

• Для экосистем Мирового океана, наоборот, характерна наиболее малая биомасса растений, которые представлены в морях исключительно водорослями, т.к. высшие растения там не обитают.

Основную массу составляет

Фитопланктон – микроскопические водоросли, главные продуценты в Мировом океане.

Консументы в океане представлены зоопланктоном (животными и бактериями, передвигающимися с течением воды),нектоном (свободно плавающими крупными животными) и бентосом (прикрепленными или ползающими по дну живымиорганизмамиБиомасса животных в Мировом океане приблизительно в 20 раз больше, чем биомасса растений. Особенно велика она в прибрежной зоне. Общая биомасса Мирового океана примерно в 1000 раз меньше, чем биомасса суши.

Энергия в экологических системах

• Первый закон термодинамики гласит, что энергия может переходить из одной формы в другую, но не создается заново и не исчезает. Свет, например, есть одна из форм энергии, т.к. его можно превратить в работу, тепло или потенциальную энергию пищи, но энергия при этом не пропадает.

• Второй закон термодинамики формулируется по разному. В частности, таким образом: процессы, связанные с превращениями энергии, могут происходить самопроизвольно только при условии, что энергия переходит из концентрированной формы в рассеянную, к примеру, тепло горячего предмета самопроизвольно стремится рассеяться в более холодной среде.

• Важнейшая термодинамическая характеристика организмов, экосистем и биосферы в целом – способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, т.е. состояние с низкой энтропией (энтропия – мера неупорядоченности, или количество энергии, недоступной для использования).

• Энергия в экосистемах - «поток энергии», превращения энергии идут в одном направлении, в отличие от циклического движения веществ в этих системах.

• Энергия солнца используется первичными продуцентами: Фотосинтез - образование сложных органических веществ из простых соединений за счёт энергии света, поглощаемой хлорофиллом и другими фотосинтетическими пигментами.

• СО₂ + Н₂О → О₂ + 1/6 (С₆Н₁₂О₆)

В результате фотосинтеза растительность земного шара ежегодно образует более 100 млрд. т органического веществ (около половины этого количества приходится на долю ФОТОСИНТЕЗА растений морей и океанов), усваивая при этом около 200 млрд. т CO₂ и выделяя во внешнюю среду около 145 млрд. т свободного кислорода.

Энергия в экологических системах

Энергия, которую ассимилирует организм, расходуется на следующие нужды: