1) Экологические пирамиды численности.

Подсчитывается численность организмов на каждом трофическом уровне в определенном биоценозе. Каждый уровень обозначается в виде прямоугольника, площадь которого коррелирует с численными значениями на каждом трофическом уровне.

III порядка

II порядка консументы

I порядка

редуценты

Редуценты это микроорганизмы, их численность неизвестна.

Недостатки этого вида пирамид в том, что для этого вида и травинка и дерево занимают одинаковый экологический статус, большое количество продуцентов искажает масштабы.

2) Пирамида биомасс.

Каждый трофический уровень соответствует массе живых организмов на единицу площади или объема. Здесь другая трудность: н-р, в водных экосистемах в определенное время пирамида имеет обратный вид – обратная пирамида, масса фитопланктона < массы зоопланктона.

Зоопланктон Зимой

Фитопланктон

Здесь учитывается биомасса продуцентов в определенный промежуток времени, при этом не учитывается интенсивность размножения и потребления фитопланктона.

3) Пирамида энергии. Она лишена этих недостатков. Это самый адекватный механизм отражения положения видов.

Пищевая цепь – это путь движения однонаправленного потока солнечной энергии через живые системы. Пирамиды энергии всегда правильные, неперевернутые. S пирамиды ~ энергетическому компоненту на единицу площади или объема.

Живые организмы, входящие в состав сообщества (биоценоза) в зависимости от типа питания обычно делятся на две группы – автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы – организмы, которые обладают способностью синтезировать органические вещества из неорганических, используя для этого световую энергию солнца (фотоавтотрофы – растения, сине-зеленые водоросли, цианобактерии) и энергию химических связей (хемоавтотрофы – водородные, нитрифицирующие бактерии, железобактерии и т.д.). Гетеротрофы – организмы, нуждающиеся в готовых, синтезированных автотрофами, органических соединениях и получающие их в качестве пищи. К ним относят животных, грибы, слизевики, некоторые бактерии. Основным источником энергии для них является энергия, выделяющаяся при расщеплении химических связей органических веществ.

Кроме того, существуют еще представители смешанного типа питания - миксотрофы. Такие организмы с одной стороны, способны в процессе фотосинтеза синтезировать органические вещест-ва сами, а с другой стороны, могут питаться готовыми органическими соединениями. К миксотро-фам относят насекомоядные растения, эвгленовые водоросли, некоторые красные водоросли.

В биоценозах органические вещества первично синтезируются автотрофами, а затем погло-щаются (поедаются) гетеротрофами. Все неорганические вещества, необходимые для синтеза орга-ники, поступают в биоценоз из окружающего организм неорганического мира. Постепенно, в ре-зультате выделения организмами отходов жизнедеятельности или после их гибели, органические соединения подвергаются минерализации и вновь распадаются до неорганических веществ, которые затем опять могут быть использованы для синтеза органики. Таким образом, в природе происходит круговорот веществ. Энергия же не может циркулировать в пределах экосистемы, а передается однонаправленным потоком: от автотрофов к гетеротрофам разного уровня. При передаче энергии с одного трофического уровня на другой (например, от автотрофов к гетеротрофам) большая часть ее рассеивается в виде тепла, и лишь 5-10% от первоначального количества передается по пищевой цепи. Поскольку для живых организмов энергия доступна только в двух формах – в форме энергии химических связей и форме света, тепловая энергия не может быть вновь использована. По этой причине говорят об однонаправленном потоке энергии. Передача энергии, заключенной в пище, от ее первоначального источника (растений) осуществляется через ряд организмов, каждый из которых служит пищей последующим. Такая последовательность называется цепью питания сообщества, а каждое звено – трофическим уровнем.

Первый трофический уровень представлен автотрофами (например, растениями), которые на-зываются продуцентами, так как именно эти организмы "производят" основное количество первич-ной органики.

Продуценты служат пищей для организмов, находящихся на втором трофическом уровне, так называемы консументов первого порядка (растительноядные животные, например, копытные млекопитающие).

Третий трофический уровень занимают консументы второго порядка, использующие в каче-стве пищи организмы, находящиеся на предыдущем уровне (хищные животные, некрофаги, или па-разиты). Далее обычно следует четвертый и пятый (очень редко больше) трофический уровни. По-следний уровень обычно занимают редуценты – сапрофитные организмы, разлагающие сложные органические соединения до относительно простых неорганических веществ. Сам процесс превращения органических остатков в неорганические называется минерализацией. Основными редуцентами являются бактерии и грибы. Причем бактерии принимают участие в разложении остатков животного происхождения, т.к. тяготеют к субстратам со слабощелочной реакцией, а грибы, наоборот, предпочитают слабокислые субстраты, поэтому принимают участие в разложении растительных остатков. Так как пищевые цепи в растительных сообществах очень сложны, то, анализируя трофические взаимоотношения реального БГЦ, обычно говорят о пищевых сетях. Это связано с тем, что многие организмы используют в качестве пищи сразу несколько объектов. Так, например, медведи могут использовать в пищу как животных, так и растения (ягоды).

Пищевые цепи можно представить в виде пирамиды, называемой экологической пирамидой. Количество продуцентов в пирамиде всегда выше, чем последующих консументов различных уров-ней. Объясняется это все той же потерей энергии при передаче ее с одного трофического уровня на другой. По этой причине основание пирамиды, образованное продуцентами и обращенное к источ-нику энергии – солнцу, всегда шире остальной части. Постепенно сужение пирамиды кверху отра-жает уменьшение количества организмов, способных удовлетворить свои энергетические потребно-сти за счет предыдущего уровня. Это закономерность носит название правила экологической пира-миды. Правило пирамиды применимо не только к количеству особей, занимающих тот или иной уровень, но и к другим показателям, отражающим количественные отношения трофических уровней. Также могут учитываться суммарная биомасса организмов (пирамида биомасс); сумма всей энергии, заключенной в особях на каждом трофическом уровне (пирамида энергий).

Биогеохимическая концепция биосферы: определение биосферы, компоненты и границы.

Биосфера - оболочка Земли, которая образовалась в результате взаимодействия живых организмов с абиотическими составляющими. или Биосфера - это оболочка Земли биогеохимические свойства кот. обусловлены жизнедеятельностью живущих ныне и в прошлые геологические эпохи.

Компоненты. Биосферой называют оболочку Земли, которая населена и активно преобразуется живыми существами. Согласно В.И. Вернадскому, биосфера —

1) живое вещество, образованное совокупностью организмов;

2) биогенное вещество, которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, сланцы, известняки и др.);

3) косное вещество, которое образуется без участия живых организмов (продукты тектонической деятельности, метеориты);

4) биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).

Границы. Благодаря такому подходу В.И. Вернадский существенно расширил границы биосферы, включив в нее всю гидросферу (глубиной до 11 км), нижние слои атмосферы (до озонового слоя, высотой 25-35 км), где сосредоточен практически весь кислород, и часть литосферы до глубины залегания полезных ископаемых биогенного происхождения (8-10 м, реже 3 км).

Функции живого вещества.

Благодаря способности трансформировать солнечную энергию в энергию химических связей, растения и другие организмы выполняют ряд фундаментальных биологических функций планетарного масштаба.

Газовая функция. Живые существа постоянно обмениваются кислородом и углекислым газом с окружающей средой в процессах фотосинтеза и дыхания. Растения сыграли решающую роль в формировании состава современной атмосферы. Они строго контролируют концентрации кислорода и углекислого газа, оптимальные для современной биоты.

Концентрационная функция. В процессе эволюции организмы научились извлекать из разбавленного водного раствора и других компонентов природной среды необходимые для них вещества, многократно увеличивая их концентрацию в своем теле.

Таким образом, пропуская через свое тело большие объемы воздуха и природных растворов, живые организмы осуществляют биогенную миграцию и концентрирование химических элементов и их соединений.

Окислительно-восстановительная функция. Многие вещества в природе крайне устойчивы и не подвергаются окислению при обычных условиях. Живые клетки обладают настолько эффективным катализатором - ферментами, что способны осуществлять многие окислительно-восстановительные реакции в миллионы раз быстрее, чем это может происходить в абиотической среде. Благодаря этому живые организмы существенно ускоряют процессы миграции химических элементов в биосфере.

Информационная функция. С появлением первых живых существ на планете появилась и активная ("живая") информация, отличающаяся от той "мертвой" информации, которая является простым отражением структуры. Организмы оказались способными к получению информации путем соединения потока энергии с активной молекулярной структурой, играющей роль программы. Способность воспринимать, хранить и передавать молекулярную информацию совершила опережающую эволюцию в природе и стала важнейшим экологическим системообразующим фактором.

Перечисленные функции живого вещества образуют мощную средообразующую функцию биосферы. Деятельность живых организмов обусловила современный состав атмосферы. Растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги и климатические особенности больших пространств. Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении воздушной и водной сред. Благодаря растениям, животным и микроорганизмам создается почва и поддерживается ее плодородие. Таким образом, биота биосферы формирует и контролирует состояние окружающей среды.

Следует четко представлять, что окружающая нас среда - это не возникшая когда-то фиксированная и непреходящая физическая должность, а живое дыхание природы, каждое мгновение создаваемое работой множества живых существ.

Формы охраны природы. Особо охраняемые природные территории.

Охрана природы – совокупность международных, государственных и региональных мероприятий, направленных на рациональное использование и сохранение природных ресурсов Земли и ближайшего к ней космического пространства. Формы охраны природы:

• Создание охраняемых территорий (заповедников, национальных парков, заказников)

• Разработка систем наблюдения – мониторинга (в том числе биомониторинга), позволяющих осуществлять контроль за состоянием окружающей среды, судить о степени ее деградации, источниках загрязнения, а также делать прогнозы о дальнейших тенденциях развития и функционирования экосистем.

• Принятие законов, обеспечивающих правовую основу охранных мероприятий и предусматривающих формы ответственности за нарушение режима заповедных территорий, загрязнение почвы, воды, воздушного пространства и варварское отношение к природе, жестокое обращение с животными и т.д.

• Разработка методов разведения редких и исчезающих видов животных и растений, их переселение на охраняемые территории, новые места обитания, а также в зоопарки и ботанические сады.

• Просветительская работа – разъяснение населению (в том числе и через средства массовой информации) задач и методов систем охраны природы и необходимости ограничения использования ресурсов, недопустимости хозяйственного использования охраняемых территорий и т.д.

Особо охраняемые природные территории:

Заповедники – особо охраняемые территории, полностью изъятые из хозяйственного использования человеком в целях сохранения естественных природных комплексов, редких видов животных и растений, а также ограниченного проведения научных наблюдений. Охота, рыбная ловля, сбор лекарственных растений, вырубка леса на территории запрещены. Также запрещено посещение, без специального разрешения, разведение огня. Особое значение имеют биосферные заповедники – заповедники, территория которых никогда не вовлекалась в систему хозяйственной деятельности человека. В России наиболее важными являются Дарвинский, Хопёрский, Кабардино-Балкарский, Дальневсточный морской, Байкальский, Кедровая Падь, Остров Врангеля и т.д. Биосферные заповедники: Лапландский, Центральнолесный, Приокско-Террасный, Воронежский, Кавказский, Астраханский и т.д. В 1995 году был создан Ростовский заповедник, пл. 9462 Га.

Природные национальные парки – охраняемые участки территории, на которых ведутся научные исследования, просветительская деятельность и рекреация (ограниченное посещение группами людей под руководством гида). Крупнейшие национальные парки России: Лосиный Остров, Самарская Лука, Сочинский национальный парк.

Заказники – территория, в пределах которой запрещена отдельные формы хозяйственной деятельности. Разведение промысловых животных. В Ростовской области 24 заказника местного значения и один (Цимлянский) – общероссийского.

Памятники природы – объект природы, связанный с каким-либо историческим событием. Например, охрана азовского тополя-долгожителя (135 лет).

Характеристика фауны Ростовской области (состав, распределение, значение) и ее сохранение (особо охраняемые природные территории, "краснокнижные" виды, регуляция охоты и т.д.).

Фауна - исторически сложившаяся совокупность видов животных разного происхождения, обитающих на определенной территории. . Территория Ростовской области населена разными животными. На видовой состав животного мира большое влияние оказывает географическое положение Ростовской области. Так, соседство с лесостепными и полупустынными территориями обеспечивает присутствие на территории Ростовской области животных перечисленных зон. Например, на севере области - оленей и косуль, а на юго-востоке - корсака и ушастого ежа.

Выход территории к водам Таганрогского залива, определяет наличие в видовом составе её животного мира животных Азовского бассейна. Ещё один важный момент, территория области находится на пути перелёта мигрирующих птиц. Поэтому многие её водоёмы являются местами гнездовий или стоянок перелётных птиц. Климатические и зональные особенности вносили и вносят большое влияние на живую природу территории Ростовской области, том числе на количественный состав видов животных. Изучая животный мир Ростовской области учёные выявили 14,6 тысяч видов животных. Но а полной мере фауна территории пока не изучена. Предполагается, что она должна быть намного богаче. И что на её степных ландшафтах может обитать около 26,5 тысяч видов животных. Чему способствуют зональные и географические особенности расположения территории.

Степь для многих животных является благоприятной средой обитания. Но приспосабливались они (животные) к природным степным условиям жизни длительный период времени. Приобретя повадки и анатомические особенности, присущие именно степным животным. Рассмотрим некоторые из них.

- На территории Ростовской области обитают, в основном, степные животные. Большинство из них, как и растения, тепло и сухолюбивы.

- В северо-западной части территории Ростовской области обитают наиболее влаголюбивые виды животных нашей области (олени, косуля, водяной уж, болотная черепаха, озёрная лягушка и другие). Самые же сухолюбивые виды животных (суслики, змеи, корсак, сайгак) обитают на юге и юго-востоке территории.

- Многие животные погружаются в зимнюю спячку или зимний сон, чтобы пережить зиму, с её холодами и недостатком пищи. Рекорды в спячке принадлежат грызунам. Например, спячка сурка-байбака длится восемь месяцев в году.

- Некоторые виды степных животных приспособились к ночному образу жизни. Это помогает им избежать встреч с хищными дневными птицами отряда ястребиных (орлами, ястребами, коршунами), и укрыться от летней жары.

- Большинство степных животных имеет небольшой рост. Это помогает им затеряться в траве равнинного участка земли, или в норе под землёй.

- Многие степные животные имеют достаточно плотные внешние покровы. Это помогает им защититься от жары и холода, от ветра, от грубой высохшей травы, от колючек, от комков растрескавшейся земли. У степных животных острые и сильные зубы, клюв, когти, рога, крепкие копыта. Ведь нужно рыть подземные норы-ходы, мчаться по грубой высохшей траве. Нужно рвать добычу.

Среди насекомых, живущих в степи, ползающих разновидностей намного больше,чем насекомых летающих видов. Такому развитию способствовали сильный степной ветер и задернованность целинных степей. Трудно, например, лететь наперекор ветру. Но легко спрятаться от него в густой траве.

- Многим степным животным присущи серый, светло-коричневый и рыжеватый цвета внешних покровов. Порой она звучит даже в названиях животных, например, крапчатый суслик, или заяц-русак.Такая окраска похожа на цветовую гамму окружающей среды. Она помогает степным животным маскироваться на обнажённой почве или в траве.

Природно-заповедный фонд Ростовской области представлен водно-болотными угодьями международного значения «Веселовское водохранилище» и «Озеро Маныч-Гудило» (388,7 тыс. га), 14-тью ключевыми орнитологическими территориями (369,1 тыс. га), в том числе три из них — международного значения, Государственным природным заповедником «Ростовский» (9,5 тыс. га)+охранная зона заповедника (74,3 тыс.га), природным парком «Донской» (40,95 тыс.га), государственным природным заказником «Цимлянский» (44,9 тыс. га), а также 70 памятниками природы (19,6 тыс.га).

На территории заповедника зарегистрировано 410 видов растений, в том числе 6 редких видов, являющихся охраняемыми в России: тюльпан Шренка, беллевалия сарматская, ковыль красивейший, ковыль украинский, касатик карликовый, майкараган волжский. Сохранились здесь редкие и исчезающие виды, занесенные в Красную книгу Ростовской области: тюльпан Биберштейна, двуцветковый тюльпан, ковыль Лессинга, ковыль сарептский, астрагал чашечковый, астрагал пузырчатый, астрагал пушистоцветковый, альтения нителистная, катран шершавый, хвойник двухколосковый, касатик низкий, тамарикс изящный, тамарикс Мейера и.т.д.

Богат видами список редких животных, занесенных в Красную книгу Ростовской области: сколопендра кольчатая, красотка блестящая, дедка желтоногий, красотка-девушка, стрекоза перевязанная, дозорщик-император, коромысло синее, боливария короткокрылая, богомол Эмпуза, дыбка степная, красотел пахучий, жужелица венгерская и золотистоямчатая, полоз четырехполосый и узорчатый, гадюка степная, пеликаны розовый и кудрявый, колпица, каравайка, савка, еж ушастый, мышовка степная сайга, жужелица венгерская, жужелица золотистоямчатая, красотел пахучий, коромысло синее, и др. Всего около 80 видов.

На территории Ростовской области действуют Правила производства охоты.

Установлены сроки охоты на диких копытных животных (лось, олень благородный европейский, олень пятнистый, лань, кабан, косуля европейская, самец косули европейской (во время гона), самка кабана, имеющая приплод текущего года).

Сроки охоты на пушных зверей (сурок-байбак, барсук, лисица, ондатра, енотовидная собака, норка, заяц-русак).

Сроки охоты на пернатую дичь (перепел, голубь (вяхирь, горлица, клинтух), коростель, кулик-турухтан, серая куропатка, фазан).

Инструктаж охотпользователей.

Установка лимита добычи лимитируемых видов.