25. Экосистема как основная единица биосферы.

Понятие “экосистема” введено английским ботаником А. Тенсли (1935), который обозначил этим термином любую совокупность совместно обитающих организмов и окружающую их среду.

По современным представлениям, экосистема как основная структурная единица биосферы -- это взаимосвязанная единая функциональная совокупность живых организмов и среды их обитания, или уравновешенное сообщество живых организмов и окружающей неживой среды. В этом определении подчеркнуто наличие взаимоотношений, взаимозависимости, причинно-следственных связей между биологическим сообществом и абиотической средой, объединение их в функциональное целое. Биологи считают, что экосистема -- совокупность всех популяций разных видов, проживающих на общей территории, вместе с окружающей их неживой средой.

В.Н. Сукачевым (1972) в качестве структурной единицы биосферы предложен биогеоценоз. Биогеоценозы -- природные образования с четкими границами, состоящие из совокупности живых существ (биоценозов), занимающих определенное место. Для водных организмов -- это вода, для организмов суши -- почва и атмосфера.

Понятия «биогеоценоз» и «экосистема» до некоторой степени однозначны, но они не всегда совпадают по объему. Экосистема -- широкое понятие, экосистема не связана с ограниченным участком земной поверхности. Это понятие применимо ко всем стабильным системам живых и неживых компонентов, где происходит внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Так, к экосистемам относятся капля воды с микроорганизмами, аквариум, горшок с цветами, аэротенк, биофильтр, космический корабль. Биогеоценозами же они не могут быть. Экосистема может включать и несколько биогеоценозов (например, биогеоценозы округа, провинции, зоны, почвенно-климатической области, пояса, материка, океана и биосферы в целом). Таким образом, не каждую экосистему можно считать биогеоценозом, тогда как всякий биогеоценоз является экологической системой.

Экосистема -- сообщество организмов биоценоза и окружающей их неживой природы, образующее устойчивую и динамическую систему. Другими словами, совокупность биоценоза и биотопа.

В некоторых источниках экосистема не считается синонимом биогеоценоза. Эти авторы считают, что экосистема может не включать растительные сообщества, в то время, как в состав биогеоценоза они входят обязательно.

Примеры

Участок лесного массива, пруд, гниющий пень, особь, заселенная микробами или гельминтами - являются экосистемами. Понятие экосистемы, таким образом, применимо к любой совокупности живых организмов и их местообитания.

Биогеоценоз

В биологии используются три близких по значению понятия:

1. Биоценоз -- группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой и исторически долго обитающих на определенной территории.

2. Биогеоценоз -- биоценоз, который рассматривается во взаимодействии с абиотическими факторами, влияющими на него и сами изменяющиеся под его воздействием.

Биоценоз имеет синоним сообщество, ему также близко понятие экосистема.

3. Экосистема -- группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой круговоротом веществ.

Каждый биогеоценоз -- это экосистема, но не каждая экосистема -- биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп. Биотоп - это территория, которую занимает биогеоценоз. Экотоп - это биотоп, на который оказывают воздействие организмы из других биогеоценозов.

Свойства биогеоценоза

1. естественная, исторически сложившаяся система

2. система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на постоянном уровне

3. характерен круговорот веществ

4. открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой - Солнце

Основные показатели биогеоценоза

1. Видовой состав - количество видов, обитающих в биогеоценозе.

2. Видовое разнообразие - количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.

В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.

3. Биомасса - количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:

биомассу продуцентов

биомассу консументов

биомассу редуцентов

26. Воздушные фронты и погода в них

Воздушными массами называют сравнительно однородные за температурой и влажностью массы воздуха, которые распространяются на площади в несколько тысяч километров и на несколько километров в высоту.

Они формируются в условиях длительного пребывания на более или менее однородными поверхностями суши или океана.Перемещаясь в процессе общей циркуляции атмосферы в другие области Земли, воздушные массы переносят в эти области и свой режим погоды. Господство в данном регионе в том или ином сезоне определенных воздушных масс создает характерный климатический режим местности.

Различают четыре основные географические типы воздушных масс, которые охватывают всю тропосферу Земли. Это массы арктического (антарктического), умеренного, тропического и экваториального воздуха. За исключением последнего, в каждом из них выделяют еще морские и континентальные разновидности, которые формируются в соответствии над сушей и океаном.

Полярный (арктический и антарктический) воздух формируется над ледяными поверхностями полярных районов и характеризуется низкими температурами, малым содержанием влаги и хорошей прозрачностью. Вторжение зимой континентального арктического воздуха в умеренные широты сопровождается сильными морозами. Морское арктический воздух, формирующийся над океаном в приполярных районах, свободных ото льда, отличается большим содержанием влаги и несколько более высокой температурой.

Умеренный воздух значительно лучше прогретый, он отмечается летом повышенным содержанием влаги, особенно над океаном. Преобладающими здесь западными ветрами и циклонами морское умеренный воздух переносится далеко в глубь материков, нередко сопровождая свой путь осадками. Континентальный умеренный воздух зимой сильно охлаждается, и погода в нем стойка, ясная, морозная.

Тропический воздух характеризуется в целом высокими температурами. Но если над морем оно одновременно еще и очень влажный, то над сушей, наоборот, чрезвычайно сухое и пыльное. Поскольку тропический воздух формируется в барических максимумах, оно иногда отсюда распространяется в умеренные и экваториальные широты, где атмосферное давление ниже.

Экваториальный воздух отмечается постоянными высокими температурами и повышенным содержанием влаги как над океаном, так и над сушей. В послеполуденный время здесь частые ливневые дожди.

Воздушные массы с различными температурами и влажностью постоянно перемещаются и на узком пространстве встречаются между собой. Условная поверхность, разделяющая воздушные массы, называется атмосферным фронтом. При пересечении этой воображаемой поверхности с земной поверхностью образуется так называемая линия атмосферного фронта.

Поверхность, разделяющая арктический (антарктический) и умеренный воздух, называется соответственно арктическим и антарктическим фронтами. Воздух умеренных широт и тропиков разделяет полярный фронт. Поскольку плотность теплого воздуха меньше, чем плотность холодного, то фронт является наклонной плоскости, которая всегда имеет наклон в сторону холодного воздуха под очень малым углом (меньше 1 °) к поверхности земли. Холодный воздух, как более густое, при встрече с теплым будто подплывает под него и поднимает его вверх, вызывая образование облаков.

Встретившись, различные воздушные массы продолжают двигаться в сторону массы, перемещалась с большей скоростью.Одновременно изменяется положение и фронтальной поверхности, разделяющей эти массы воздуха. В зависимости от направления движения фронтальной поверхности различают холодные и теплые фронты. Когда наступающее холодный воздух движется быстрее отступающего теплого, атмосферный фронт называется холодным. После прохождения холодного фронта атмосферное давление растет, а влажность воздуха снижается. Когда теплый воздух наступает и фронт перемещается в сторону низких температур, фронт называется теплым. При прохождении теплого фронта наступает потепление, давление снижается, а температура повышается.

Фронты имеют большое значение для погоды, так как вблизи них образуются облака и часто выпадают осадки. В местах встречи теплого и холодного воздуха зарождаются и развиваются циклоны, погода становится неустойчивой. Зная расположение атмосферных фронтов, направления и скорости их передвижения, а также имея метеорологические данные, характеризующие воздушные массы, составляют прогнозы погоды.