
- •Тема 5. Биогеоценозы (экосистемы)
- •1. Определение понятий «биогеоценоз» и «экосистема»
- •2. Структурная и функциональная организация экосистем
- •2.1. Структурная организация экосистем
- •2.2. Функциональная организация экосистем.
- •3. Энергетика экосистем и их продуктивность.
- •3.1. Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах.
- •3.2. Трофические цепи и сети питания.
- •3.3. Экологическая пирамида.
- •Пирамида чисел (численности)
- •Пирамида энергии
- •3.4. Биологическая продуктивность экосистем.
- •3.5. Классификация экосистем по энергетическому признаку
- •1) Экосистемы, движимые солнцем и несубсидируемые другими естественными источниками, т.Е. Природные системы, полностью зависящие от прямого солнечного излучения.
- •3) Экосистемы, движимые солнцем и субсидируемые человеком.
- •4) Экосистема, движимая топливом, - индустриально-городская экосистема, в которой энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию.
- •4. Динамика и стабильность экосистем
- •4.1. Суточная и сезонная динамика экосистем. Суточная динамика экосистем
- •Сезонная динамика экосистем
- •4.2. Экологические сукцессии
- •Общие закономерности сукцессионного процесса.
- •4.3. Стабильные и нестабильные экосистемы.
- •2. Естественные экосистемы, как правило, более стабильны и обладают большим видовым разнообразием, чем агроценозы.
- •4. Различия в использовании энергии.
- •5. Баланс питательных элементов.
- •Основные типы экосистем
- •5.1. Наземные экосистемы
- •5.2. Водные экосистемы
- •5.3. Различия водных и наземных экосистем.
2. Естественные экосистемы, как правило, более стабильны и обладают большим видовым разнообразием, чем агроценозы.
Причем чем больше видовое разнообразие, тем стабильнее экосистема. В таких экосистемах формируются сложные пищевые взаимоотношения, сложные цепи питания. В случае резкого увеличения численности популяции какого-либо вида немедленно вступают в действие механизмы, регулирующие ее.
Несколько по иному проявляется стабильность в агроценозах.
Агроценозы отличаются от природных экосистем незначительным количеством видов, но высокой их численностью; при этом численность этих видов постоянно поддерживается и регулируется человеком.
Например, отдельные виды животных, не имея биологических конкурентов, могут интенсивно размножаться и становятся вредителями, угрожающими существованию агроценоза. Поэтому для его сохранения требуется вмешательство человека с использованием мер для уничтожения этих видов животных.
Кроме того, человек, собирая урожай, изымает из агроценозов большую часть продукции, которая из-за этого не поступает в детритные цепи питания. В результате этого почва обедняется минеральными веществами, необходимыми для жизнедеятельности растений. Поэтому для сохранения агроценоза необходимо постоянно вносить в почку удобрения.
Экологическая устойчивость агроценозов невелика. Без участия человека агроценозы зерновых и овощных культур существуют не более года, многолетних трав – 3-4 года, а плодовых культур -20-30 лет. Затем такие агроценозы распадаются или отмирают.
3. В природных экосистемах действует естественный отбор, отметающий не конкурентоспособные формы организмов, тем самым обеспечивая устойчивость экосистемы.
В агроценозах действует преимущественно искусственный отбор, направленный на максимальную продуктивность растений и животных, необходимых человеку, а не тех, которые лучше приспособлены к окружающим условиям среды.
4. Различия в использовании энергии.
Для природных экосистем единственным источником энергии является солнечная энергия.
Агроценозы помимо солнечной энергии получают дополнительную энергию от человека: производство удобрений, препаратов против сорняков и вредителей, болезней, орошение или осушение полей. Без такой дополнительной энергии существование агроценозов практически невозможно.
5. Баланс питательных элементов.
В природных экосистемах первичная продукция растений потребляется в многочисленных цепях питания и вновь возвращается в систему биологического круговорота в виде диоксида углерода, воды и минеральных веществ.
В агроценозе совершается неполный круговорот веществ, поскольку значительную их часть человек изымает в виде урожая. Поэтому для возмещения потерь необходимо постоянно вносить в почву удобрения.
Урбоэкосистемы – это искусственные экосистемы, возникающие в результате развития городов, и представляющие собой сосредоточие населения, жилых зданий, промышленных, бытовых, культурных объектов и т.д.
В составе урбоэкосистем можно выделить следующие территории:
промышленные зоны, где сосредоточены промышленные объекты различных отраслей хозяйства и являющиеся основными источниками загрязнения окружающей среды;
селитебные зоны – жилые или спальные районы с жилыми домами, административными зданиями, объектами быта, культуры, просвещения и т.д.;
рекреационные зоны, предназначенные для отдыха людей (городские парки, базы отдыха и т.д.);
транспортные системы и сооружения, пронизывающие всю городскую систему (автомобильные и железные дороги, метрополитен, заправочные станции, гаражи, аэродромы и т.д.).
Существование урбоэкосистем поддерживается за счет агроэкосистем и энергии горючих ископаемых и атомной промышленности.