- •Национальный исследовательский ядерный университет «мифи»
- •Лекция 1. Системная организация жизни
- •1. 2. Главные уровни организации жизни и экология
- •1.3. Организм как живая целостная система
- •1.4. Среде обитания и экологические факторы
- •1.5. Лимитирующие экологические факторы
- •3.Кругооборот азота.
- •Лекция 2. Экология популяций.
- •Лекция 3. Экосистемы
- •3.2. Структурная организация экосистемы
- •3.3. Продукция экосистемы. Первичная и вторичная продукция. Классификация сообществ по продуктивности.
- •3.4. Гомеостаз и динамика экосистемы
- •3.5. Стабильность (ёмкость и устойчивость ) экосистем
- •3.6 Пищевая сеть. Трофические уровни.
- •Лекция 4. Учение Вернадского о биосфере.
- •4.1.Биосфера: понятие, структура.
- •4.2. Кругооборот веществ в биосфере
- •4.1.Биосфера: понятие, структура
- •4.2. Кругооборот веществ в биосфере
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Загрязнение - главнейший вид негативного воздействия на биосферу
- •5.3. Классификация загрязнений окружающей среды
- •5.4 .Загрязнение атмосферы. Структура и состав атмосферы
- •5.4.1. Источники загрязнения атмосферы
- •5.4.2.Классификация промышленных выбросов в атмосферу
- •5.4.3. Последствия загрязнения атмосферы
- •6. Загрязнение гидросферы
- •6.2. Источники загрязнения гидросферы
- •6.3. Загрязнения литосферы
- •6.4. Защита атмосферы
- •6.5. Защита гидросферы
- •6.6. Защита литосферы
- •6.7. Защита от отходов производства и потребления
- •Лекция 7, 8. Обеспечение устойчивого развития
- •7.2. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы
- •7.3. Природные ресурсы и их классификация
- •8.1. Общие инженерные принципы природопользования
- •I принцип:
- •II принцип:
- •III принцип:
- •IV принцип:
- •V принцип:
- •VI принцип:
- •8.2.Экологический мониторинг
- •8.3. Ущерб от загрязнения окружающей среды
3.2. Структурная организация экосистемы
Структурой экосистемы принято называть совокупность ее системообразующих связей. Учитывая характер взаимодействий между биотическим и абиотическим компонентами, можно выделить несколько аспектов единой внутренней структуры экосистемы:
- энергетическую (совокупность энергетических потоков в экосистеме);
- вещественную (совокупность потоков вещества);
- информационную (совокупность внутриэкосистемных информационных потоков);
- пространственную (характеризующую пространственное распределение потоков энергии, вещества и информации внутри экосистемы);
- динамическую (определяющую изменение внутриэкосистемных потоков во времени).
С точки зрения трофической структуры экосистему можно разделить на два яруса — автотрофный и гетеротрофный (по Ю. Одуму, 1986).
1. Верхний автотрофный ярус, или «зеленый пояс», включающий растения или их части, содержащие хлорофилл, где преобладают фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений и накопление сложных органических соединений.
2. Нижний гетеротрофный ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т.д., в котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений.
С биологической точки зрения в составе экосистемы удобно выделить следующие компоненты (по Ю. Одуму, 1986):
неорганические вещества;
органические соединения;
воздушную, водную и субстратную среду;
продуцентов;
макроконсументов;
микроконсументов.
Неорганические вещества (С02, Н20, N2, 02, минеральные соли и др.), включающиеся в круговороты.
Органические вещества (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и др.), связывающие биотическую и абиотическую части.
Воздушная, водная и субстратная среда, включающая абиотические факторы.
Продуценты — автотрофные организмы, способные производить органические вещества из неорганических, используя фотосинтез или хемосинтез (растения и автотрофные бактерии).
5. Консументы (макроконсументы, фаготрофы) — гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов (животные, гетеротрофные растения, некоторые микроорганизмы). Консументы бывают первого порядка (фитофаги, сапрофаги), второго порядка (зоофаги, некрофаги) и т.д.
6.Редуценты (микроконсументы, деструкторы, сапротрофы, осмотрофы) — гетеротрофные организмы, питающиеся органическими остатками и разлагающие их до минеральных веществ (сапротрофные бактерии и грибы).
Следует учитывать, что и продуценты, и консументы частично выполняют функции редуцентов, выделяя в окружающую среду минеральные вещества — продукты их метаболизма.
Таким образом, как правило, в любой экосистеме можно выделить три функциональные группы организмов: продуцентов, консументов и редуцентов. В экосистемах, образованных только микроорганизмами, консументы отсутствуют. В каждую группу входит множество популяций, населяющих экосистему.
В экосистеме пищевые и энергетические связи идут в направлении: продуценты —» консументы —> редуценты.
Любой экосистеме свойственен круговорот веществ и прохождение через нее потока энергии.
В экосистеме органические вещества синтезируются автотрофами из неорганических веществ. Затем они потребляются гетеротрофами. Выделенные в процессе жизнедеятельности или после гибели организмов (как автотрофов, так и гетеротрофов) органические вещества подвергаются минерализации, т.е. превращению в неорганические вещества. Эти неорганические вещества могут быть вновь использованы автотрофами для синтеза органических веществ. Так осуществляется биологический круговорот веществ.
В то же время, энергия не может циркулировать в пределах экосистемы. Поток энергии (передача энергии), заключенной в пище, в экосистеме осуществляется однонаправленно от автотрофов к гетеротрофам.