29. Экологические пирамиды
Биомасса организмов разных трофических уровней неодинакова. В наземных экосистемах с повышением трофического уровня она убывает, потому что энергия теряется при переходе с одного трофического уровня на другой. Соотношение биомасс организмов разных трофических уровней изображают графически в виде пирамид биомассы.
Наземная экосистема. Водная экосистема.
Биомассу организмов каждого трофического уровня представляют в виде прямоугольника, длина или площадь которого пропорциональны количеству биомассы.
В наземных экосистемах с повышением трофического уровня запас биомассы уменьшается, а в морских – увеличивается. Основной продуцент в этих экосистемах – фитопланктон.
Кроме пирамид биомассы, стоят пирамиды численности. Строят так же пирамиды энергии, которые отражают её переход с одного трофического уровня на другой.
30. Энергетическая потребность человечества при сохранении нормальных экологических условий жизни
Сегодня основные источники энергии для промышленности и сельского хозяйства – исчерпаемые ресурсы угля, нефти, газа. Энергию получают на АЭС, ГЭС, приливных геотермальных, солнечных и др. станциях.
1. Развитие традиционной теплоэнергетики (на угле, запасы которого достаточно велики). Возможность получения практически экологически чистой энергии от ГЭС при использовании мощных фильтров, задерживающих атмосферные загрязнители, и при подземной газификации угля. Недостаток – большого количества диоксида углерода в атмосферу и временной характер этой стратегии. Запасов угля хватит на 100-150 лет.
2.Развитие атомной энергетики.
При повышении безопасности и появлении новых типов реакторов, с обеспечением безопасности глубокого захоронения отходов в устойчивых к разрушению горных породах. Перспективы атомной энергетики будут зависеть от того, насколько безопасными будут новые типы ядерных реакторов и способы захоронения реактивных отходов.
Достоинства – Сокращение выбросов диоксида углерода в атмосферу.
3. Нетрадиционные источники энергии – солнце, ветер, океанические приливы, тепло земных глубин. Футурологи - экологи считают, что 2030 – 2050 года нетрадиционные источники энергии будут основными.
31. Популяция в экосистеме: состав, численность, плотность
Популяцией называют группу особей одного вида, обладающих способностью свободно скрещиваться и неограниченно долго поддерживать свое существование в данном местообитании.
Устойчивое существование различных видов животных и растений требует наличия определенных экологических условий и подходящих ресурсов. При перемещении организма из одной местности в другую условия и ресурсы могут меняться, причем несогласованно. Некоторые факторы могут меняться плавно (например, температура при продвижении с юга на север), вовсе не меняться (например, содержание диоксида углерода в воздухе) или меняться вдруг, скачкообразно (как это, например, происходит с изменениями состава и структуры почв). Все это приводит к тому, что подходящие для видов местообитания формируются в пространстве как бы в виде отдельных островков. Виды «заселяют» эти островки своими популяциями. Следовательно, биологические виды существуют в форме популяций.
Границы между популяциями могут быть четкими у видов, заселяющих острова или водоемы, либо размытыми у видов, имеющих широкое географическое распространение и обитающих в наземно-воздушной среде.
Важнейшее свойство популяций — самовоспроизводство. Даже несмотря на пространственную разобщенность, популяции способны неограниченно долго поддерживать свое существование в данном местообитании. Они являются устойчивыми во времени и пространстве группировками особей одного вида.
Популяции, обитающие на различных участках видового ареала (общей области распространения вида), не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними биотические сообщества — целостные системы еще более высокого уровня организации (подробнее — в главе 4). В каждом сообществе какая-либо популяция играет отведенную ей роль, занимая определенную экологическую нишу и совместно с популяциями других видов обеспечивая его устойчивое функционирование.
Популяции обладают не только биологическими свойствами составляющих их организмов, но и собственными, которые присущи только группе особей в целом.
Составляющие популяцию организмы связаны друг с другом различными взаимоотношениями: они совместно участвуют в размножении, могут конкурировать друг с другом за те или иные виды ресурсов, поедать друг друга или вместе обороняться от хищников. Внутренние взаимоотношения в популяциях очень сложны. Поэтому реакции отдельных особей на изменения тех или иных экологических факторов и популяционные реакции часто не совпадают. Гибель отдельных организмов (например, от хищников) может улучшить качественный состав популяции, повысить ее способность к самоподдержанию численности (подробнее — в главе 3).
Такие популяционные характеристики, как обилие, рождаемость, смертность, возрастной состав, называются демографическими показателями. Их знание очень важно для понимания
законов, управляющих жизнью популяции, и предугадывания происходящих в них постоянных изменений. Изучение демографических показателей имеет большое практическое значение.