3. Определение и структура экосистем. Функции экосистем. Компоненты и размеры экологических систем.

Основной структурной единицей экологии явл. Экосистема. Экосистема- пространственно- определенная совокупность живых организмов и среды их обитания объединенных, вещественно- энергетическими и информационными взаимосвязями. Экосистема — это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы — ее безразмерность и безранговость.

Экосистема зооценоз микробоценоз фотоценоз микоценоз биота абиота климатол гидротол эдафотол Синоним экосистем явл. Биогеоциноценоз. Но эти понятия не совсем совпадают. У них одинаковая структур, но различные масштабы. Экосистема явл. Более общей. «Био»- живые, «гео»- среда обитания, «ценоз»- сообщество. Биогеоценоз вкл. 2-е составляющие: 1. Биотическую(сообщество жив. Организмов) 2. Абиотическую (совокупность не живых факторов среды) Биогеоценоз экосистема биоценоз равно биота место обитания биоты равно биотоп равно абиота Биота(флора, фауна, микроорганизмы, грибы) Абиота(почва, вода, клима) Классификация экосистем по масштабу : 1. Микроэкосистема(лужа, ствол гниющего дерева..) 2.Мезоэкосистема(озеро, болото, луг) 3.Макроэкосистема(океан, континент) 4.Глобальная экосистема- вся биосфера нашей планеты. Трофическая(функциональная) структура экосистем Любая экосистема вкл. Несколько трофических( пищевых) звеньев. Любая экосистема находится в состоянии равновесия, которая подчиняется принципу Ле-Шателье. Способность экосистемы и составляющих ее компонентов противостоять внешним факторам и сохр-ть свою структуру, а так же функциональные особенности определяются как устойчивость экосистемы. Для биосферы земли хар-на устойчивость, кот. Подчиняется принципу Ле-Шателье: При воздействии внешних возмещений на биосферу в ее биоте должны возникать процессы компенсирующие эти возмущения. Это возможно, когда человек потребляет не более 1 % продукции биосферыю На сегодняшний день человечество превысило порог потребления более чем в 40 раз, следовательно социально экономическое развитие общества пришло в противоречие с органическим ресурсом воспроизводства и жизнеобеспечивающей возможностью биосферы. Наиб. Устойчивы крупные экосистемы и самая стабильная биосфера т.к. в больших экосистемах создался саморегулирующий механизм засчет взаимодействия круговорота веществ и потоков энергии.

4. Биосфера - определение, границы, функции. Учение в.И. Вернадского о Биосфере. Техносфера, ноосфера.

Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Границы биосферы совпадают с границами распространения живых организмов в оболочках Земли, что определяется наличием условий существования жизни (благоприятный температурный режим, уровень радиации, достаточное количество воды, минеральных веществ, кислорода, углекислого газа). Иначе говоря, биосфера - это часть литосферы, атмосферы, гидросферы, заселенная живым веществом.Для существования живых организмов необходимы следующие условия: достаточное количество воды, минеральных веществ, О2, СО2, оптимальный температурный режим, уровень радиации и др. Верхняя граница биосферы определяется озоновым экраном, представляющим собой тонкий слой (2-4 мм) газа озона (О3). Роль озонового слоя в биосфере велика: он задерживает губительные для живого ультрафиолетовые лучи солнечного света. Этот слой расположен на высотах 16 - 20 км. Нижняя граница биосферы неровная. К примеру, в литосфере живые организмы или продукты их жизнедеятельности можно встретить на глубине 3,5-7,5 км, а в Мировом океане организмы - на глубине 10 - 11 км. Ученый отмечал, что живое вещество распределено в биосфере неравномерно. Основная его масса сконцентрирована в приповерхностном слое суши толщиной 50-100 м и в приповерхностной толще воды (10-20 м). Здесь находится более 90% биомассы Земли. Но и в приповерхностном слое имеются пространства, густо заселенные живыми организмами (тропики и субтропики, теплые моря), и менее заселенные территории (пустыни, высокогорья, арктические и антарктические области). Для остальных территорий биосферы характерно, по словам В.И. Вернадского, "разрежение живого вещества". Тем не менее, в пределах биосферы нет абсолютно безжизненных пространств. Даже в самых суровых условиях обитания можно найти бактерии и другие микроорганизмы. В.И. Вернадский высказал идею о "всюдности жизни", живое вещество способно "растекаться" по поверхности планеты; оно с огромной скоростью захватывает все незанятые участки биосферы, что обусловливает "давление жизни" на неживую природу. Границы биосферы. Верхняя граница биосферы проходит в тропосфере и совпадает с озоновым слоем Земли. Нижняя граница ее очень неровная. Биосфера включает в себя всю толщу гидросферы, а также верхнюю часть литосферы, мощностью около 4 км.Таким образом, общая вертикальная мощность биосферы – 20 км. Как видно, это очень тонкая оболочка планеты, она заселена живыми организмами, которые по словам Вернадского, представляют собой самую мощную геологическую силу. Функции. 1) энергетическая функция - это способность живых организмов поглощать солнечную энергию, превращать ее в энергию химических связей и передавать по пищевым цепям. Благодаря этой функции постоянно идет восполнение потерь энергии в экосистемах и поддержание жизни в биосфере; 2) газовая функция - это способность живых организмов поддерживать постоянство газового состава биосферы в результате сбалансированности фотосинтеза и дыхания. 3) концентрационная функция - это способность живых организмов накапливать в своем теле определенные элементы окружающей среды, благодаря чему произошло перераспределение элементов в пределах биосферы и образовались полезные ископаемые; 4) окислительно- восстановительная функция - это способность живых организмов в ходе биохимических реакций изменять степень окисления элементов и создавать, таким образом, разнообразие соединений в природе, необходимое для поддержания разнообразия жизни в биосфере; 5) деструктивная функция - это способность живых организмов разлагать отмершее органическое вещество до биогенов, поглощаемых продуцентами, благодаря чему осуществляется круговорот вещества в биосфере, и жизнь может существовать бесконечно долго без поступления вещества из космоса. Вернадский предложил все, что входит в состав биосферы, объединить в группы в зависимости от характера происхождения вещества. Он выделял семь групп вещества: 1) живое вещество - это совокупность всех продуцентов, консументов и редуцентов, населяющих биосферу; 2) косное вещество - это совокупность веществ, в образовании которых живые организмы не участвовали, это вещество образовалось до появления жизни на Земле (гор-ные, скалистые породы, вулканические извержения); 3) биогенное вещество - это совокупность веществ, которые образованы самими организмами или являются продуктами их жизнедеятельности (каменный уголь, нефть, известняк, торф и другие полезные ископаемые); 4) биокосное вещество(возникшее на стыке живого и не живого) - это вещество, которое представляет собой систему динамического равновесия между живым и косным веще-ством (почва, кора выветривания); 5)радиоактивное вещество - это совокупность всех изотопных элементов, находящихся в состоянии радиоактивного распада; 6) вещество рассеянных атомов - это совокупность всех элементов, находящихся в атомарном состоянии и не входящих в состав никакого другого вещества; 7) космическое вещество - это совокупность веществ, попадающих в биосферу из космоса и имеющих космическое происхождение (метеориты, космическая пыль). Вернадский считал, что главную преобразующую роль в биосфере играет живое вещество. Техносфера- область проявления технической деятельности человека. Ноосфера (от греч. noos — разум и сфера) — новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития. 5. Устойчивость экосистем. Принцип Ле-Шателье.

Любая экосистема находится в состоянии равновесия, которая подчиняется принципу Ле-Шателье. Способность экосистемы и составляющих ее компонентов противостоять внешним факторам и сохр-ть свою структуру, а так же функциональные особенности определяются как устойчивость экосистемы. Для биосферы земли хар-на устойчивость, кот. Подчиняется принципу Ле-Шателье: При воздействии внешних возмещений на биосферу в ее биоте должны возникать процессы компенсирующие эти возмущения. Это возможно, когда человек потребляет не более 1 % продукции биосферыю На сегодняшний день человечество превысило порог потребления более чем в 40 раз, следовательно социально экономическое развитие общества пришло в противоречие с органическим ресурсом воспроизводства и жизнеобеспечивающей возможностью биосферы. Наиб. Устойчивы крупные экосистемы и самая стабильная биосфера т.к. в больших экосистемах создался саморегулирующий механизм засчет взаимодействия круговорота веществ и потоков энергии. Устойчивость экосистем – это способность экосистем сохранять структуру и нормальное функционирование при изменениях экологических факторов. Резистентная устойчивость - это способность экосистемы сопротивляться пертурбациям (нарушениям), поддерживая неизменной свою структуру и функцию. Упругая устойчивость - это способность системы восстанавливаться после того, как ее структура и функция были нарушены. Оба типа стабильности исключают друг друга, или, другими словами, системе трудно одновременно развить оба типа устойчивости.