Экологические системы. Общая характеристика
ЭС – основное понятие экологии – это участок территории или акватории с определенным набором живых и неживых компонентов и определенной взаимосвязью между ними. Николай Реймерс нарисовал схемы эко системы. А так же В.Сукачев ввел понятие биогеоценоз – участок территории с определенным набором живых существ – наземная экосистема.
Схема экосистемы по Реймерсу
П – продуценты или автотрофы (растения)
К – концументы или гетеротрофы
Р – Редуценты (разложение мертвечины)
Элементы экосистемы:
Неорганические вещества – вода, кислород, азот, углекислый газ, субстрат
Органические – белки, углеводы, жиры (липиды), гумус
Продуценты или автотрофы – организмы, которые в процессе фотосинтеза (или хемосинтеза) перерабатывающие неорганические вещества и создающие органические. В течение года в процессе фотосинтеза создается в биосфере около 100 миллиардов тон углеводов. При этом усваивается около 200 миллиардов тонн углекислого газа и высвобождается около 175 миллиардов тонн кислорода.
Концументы или гетеротрофы – является пищей для редуцентов и потребляют продуценты. Бывают вторичные (плотоядные) и первичные (травоядные).
Редуценты – микроорганизмы или микроконцументы, разлагающие мертвое органическое вещество. Органика растений разлагается дольше, чем органика животных. Аэробное разложение (при присутствии кислорода) и анаэробное разложение (без кислорода)
Субстрат – основа, благоприятная для развития и размножения организма.
Запасы вещества и энергия экспортируется из системы.
Сколько человек потребляет энергии? Необходимо 40 кк на килограмм в сутки.
Солнечный свет дает две калории на сантиметр квадратный в минуту. В полдень до земли доходит только 1,34 кк на см в квадрате. 40% процентов энергии расходится на отражение в космос и 60% процентов на тепло, осадки, фотосинтез.
3300 млн тонн биомассы создается на суше, из них 78% - растения и 22% животные
73 млн тонн биомассы в океане: 0,9% растения, остальное животные.
При переходе энергии от растений к хищнику, ее количество уменьшается, а качество увеличивается в тысячи раз.
Экологическая (пищевая) пирамида: в основании продуценты. Пирамиды бывают по биомассе (не очень), численности (малоинформативная) и энергии.
Самая простая пирамида:
Низ Люцерна 8211 кг 1,49 * 10^7 к
Середина Теленок 1035 кг 1,19* 10^6 к
Вверх Мальчик 48 кг 8,3*10^3 к
Законы охраны природы и рационального природопользования
Общие законы:
Внутренние динамическое равновесие – изъятие из системы одного элемента может привести к глобальным изменениям во всей системы в целом
Закон оптимальности (для любой системы существует свой оптимальный набор геофизических и геохимических факторов, а так же свои оптимальные пространственно-временные пределы).
Частные законы:
Первая группа – Законы, определяющие эффективность и рациональность хозяйственных решений:
Закон исчерпаемости природных ресурсов
Закон минимума Либиха
Закон Шелфорда
Закон снижения энергетической эффективности природопользования
Закон убывающего плодородия
Закон уменьшения отдачи
Правило одного процента – допустимый уровень нарушения энергетики ЭС
Правило 10-ти процентов – дополнительный уровень изъятия биомассы из системы
Вторая группа – Законы преобразования природных и антропогенных систем:
Правило Одумов о соотношении естественных и преобразованных территории (естественных должно быть 60%)
Закон последовательности и прохождения фаз развития
Третья группа – Законы стабильного функционирования экосистем:
Закон генетического и видового разнообразия
Правило сохранения средообразующих факторов
Четвертая группа – Законы управления природы:
Закон мягкого управления
Закон жесткого управления
Все частные законы – это законы Барри-Коммонера: всё связано со всем, природа знает лучше, за всё надо платить.
08.11.2011