Основы экологической культуры. Учебно-методическое пособие

Материал для справок

Термин «экосистема» был введен в экологию английским ученым А. Тенсли в 1935 году. Термин «биогеоценоз» был предложен в 1942 году российским ученым В. Н. Сукачевым.

Биогеоценоз – это устойчивая, саморегулирующаяся, самовоспроизводящаяся система, в которой органические компоненты неразрывносвязаныснеорганическимииидетнепрерывныйкруговорот веществ и энергии.

Необходимым условием жизни биогеоценоза является круговорот веществ и энергии. С прекращением круговорота веществ и энергии биогеоценоз гибнет. Для осуществления круговорота необходим приток энергии извне и три группы организмов, которые передают энергию друг другу:

•продуценты – производители органического вещества из неорганического с использованием энергии света (или энергии химических связей);

•консументы – потребители готового органического вещества;

•редуценты – разрушители органического вещества до неорганического.

Устойчивость биогеоценозов зависит от видового разнообразия. Чем большим количеством видов представлена группа орга-

71

низмов, тем биогеоценоз устойчивее: если выпадает один вид из цепи питания, его заменяет другой.

Цепь питания

Все живые организмы являются объектами питания других организмов, то есть связаны пищевыми отношениями.

Цепь питания – это путь расходования изначальной дозы энергии, перенос энергии от ее источника через ряд организмов; это цепь из последовательно питающихся друг другом организмов.

72

Классификация природных экосистем

Наземные экосистемы:

1)тундра: арктическая и альпийская;

2)бореальные хвойные леса (тайга);

3)листопадныйлесумереннойзоны(широколиственныелеса);

4)степь умеренной зоны;

5)чапарраль(районысдождливойзимойизасушливымлетом);

6)тропические злаковники (грасленд) и саванна;

7)пустыня: травянистая и кустарниковая;

8)полувечнозеленый сезонный (листопадный) тропический лес (районы с выраженными влажным и сухим сезонами);

9)вечнозеленый тропический дождевой лес.

Пресноводные экосистемы:

1)лентические (стоячие воды): озера, пруды, водохранилища

идр.;

2)лотические (текучие воды): реки, ручьи, родники и др.;

3)заболоченныеугодья:болота,болотистыелеса,марши(приморские луга).

Морские экосистемы:

1)открытый океан (пелагическая экосистема);

2)воды континентального шельфа (прибрежные воды);

3)районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством);

4)эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек, лиманы, соленые марши и др.);

5)глубоководные рифтовые зоны [20, с. 93].

73

Задания для самостоятельной работы студентов

1. Заполните таблицу «Свойства биоценозов».

2.Заполнитетаблицу«Структураэкосистем(поЮ.Одуму,1986)».

74

3. Дайте характеристику цепи питания, заполнив свободные графы таблицы «Цепь питания».

4. Впишите виды организмов, которые могут представлять сле-

дующие звенья двух типов цепей питания.

Цепь выедания (пастбищная цепь): фитопланктон (…) – зоо-

планктон (…) – рыбы микрофаги (…) – птицы ихтиофаги (…).

Цепь разложения (детритная цепь): детрит (…) – детритофаги

(…)– хищники микрофаги (…) – хищники макрофаги (…) .

5.В пищевой цепи при переходе с одного трофического уровня на другой, более высокий, теряется большая часть энергии, примерно 90 %. Эта энергия идет на поддержание жизнедеятельности: метаболизм, выделение в виде экскрементов, мышечная работа, рассеивание в виде тепла. На следующий уровень передаетсянеболее10%энергииотпредыдущегоуровня(отэнергии, потребленнойспищей),оназатрачиваетсянаобразованиетканей организма изапасаетсяв виде питательныхвеществ,т.е. заключе-

75

на в массе организма. Такая закономерность получила название

«правило десяти процентов».

Подсчитайте, сколько энергии получит от продуцентов консумент 3-го порядка в следующей цепи питания, если калорийность первого трофического уровня – растений – составила 1000 кДж: продуценты (растения) – консументы 1-го порядка (растительноядные животные) – консументы 2-го порядка (плотоядные животные) – консументы 3-го порядка (плотоядные животные).

6.Покажите стрелками направление потока энергии в экосистеме «автотрофы – гетеротрофы».

7.Какую закономерность отражает каждая из трех типов экологических пирамид? Впишите эти закономерности.

8.Заполнитетаблицу«Биологическаяпродуктивностьэкосистем».

Понятие Определение

Биологическая продукция (продуктивность)

Первичная продукция

Валовая первичная продукция

Чистая первичная продукция

Вторичная продукция

Биомасса

76

9. Изучите изменения в сообществах. Заполните таблицу «Ди-

намика экосистем».

–Суточные циклы

–Сезонная цикличность

–Многолетняя изменчивость

Поступательные изменения – сукцессии

Попричине,вызвавшейсукцессию:

–природные сукцессии

–антропогенные сукцессии

–аутогенные сукцессии

–аллогенные сукцессии

От первоначального состояния субстрата:

–первичные сукцессии

–вторичные сукцессии

Конечный итог сукцессии:

климаксное сообщество

10. Заполните таблицу «Природные и антропогенные экосистемы (естественный биогеоценоз и агроценоз)».

77

11. Охарактеризуйте урбанистические системы, заполнив та-

блицу «Урбосистемы».

Территории, составляющие Объекты урбосистемы

Промышленные зоны

Селитебные зоны

Рекреационные зоны

Транспортные системы и сооружения

Вопросы для самоконтроля

1.Дайте определения следующим понятиям: «биоценоз», «биотоп», «биогеоценоз», «экосистема». Как они соотносятся друг с другом? Что общего и чем различаются понятия «биогеоценоз» и «экосистема»?

2.Кем и когда были предложены понятия «биогеоценоз» и «экосистема»?

3.Докажите, что биоценоз – это устойчивая, саморегулирующаяся, самовоспроизводящаяся, саморазвивающаяся система?

Как достигается гомеостаз экосистемой?

4.Охарактеризуйте структуру экосистем. Какие трофические ярусы и компоненты с биологической точки зрения выделяют в экосистемах?

5.Что называется цепями и сетями питания? Какими трофи-

ческимиуровнямиониобразованы?Какиеорганизмыформируют каждый трофический уровень?

6.Охарактеризуйте сеть питания.

7.Какие различают два типа цепей? Приведите примеры.

8.Расскажитеокруговоротевеществ и потокеэнергиивэко-

системе. В каком направлении осуществляется поток энергии в системе «автотрофы – гетеротрофы»? Почему не существует круговорота энергии?

78

9.Почему пищевая цепь не может состоять более чем из 4 – 5

трофических уровней?

10.Какой процент составляет энергия, переходящая с одного трофического уровня на другой? Где она аккумулируется? На что расходуется остальная часть энергии?

11.Назовите три типа экологических пирамид. Раскройте закономерности,которыеониотражают.Какаяпирамидавсегдасужается кверху, являясь универсальной?

12.Дайтехарактеристикубиологическойпродуктивностиэко-

систем. Что такое биомасса? Какие экосистемы Земли являются наиболее продуктивными?

13.Что вы понимаете под динамикой экосистем?

14.Какие циклические изменения характерны для экосистем? Какими факторами они обусловлены? Приведите примеры.

15.Дайте определение понятию «сукцессия». Каковы причины сукцессий?

16.В чем заключается сущность первичной и вторичной сук-

цессии?

17.Охарактеризуйте поэтапно процесс сукцессии по Ф. Клементсу.

18.Что такое климаксное сообщество? Когда оно образуется?

19.Дайтеклассификациюприродныхэкосистем.Какимиосновными чертами характеризуются наземные и водные экосистемы?

20.Какие вы знаете антропогенные экосистемы? Дайте им определения.

21.Приведите сравнительную характеристику природногобио-

геоценоза и агроценоза.

22.Что такое урбосистемы? Из каких территорий (зон) они со-

стоят?

23.За счет чего поддерживается существование урбанистических систем? В чем особенность современных урбосистем?

79

Тема: Биосфера

Вопросы для самостоятельного изучения

1.Понятие «биосфера». Сущность учения В. И. Вернадского о биосфере.

2.Строение и границы биосферы.

3.Вещества биосферы.

4.Живое вещество: распределение в биосфере, химический состав, свойства, функции.

5.Свойства биосферы.

6.Типы круговоротов веществ в биосфере.

7.Теории (гипотезы) возникновения жизни на Земле.

8.В. И. Вернадский о происхождении жизни на Земле.

9.Ноосфера как этап развития биосферы. Антропосфера. Техносфера.

10.Типы экологического сознания – антропоцентризм, экоцентризм.

80