31. Биоразнообразие. Особо охраняемые природные территории.

Биологическое разнообразие - вариабельность живых организмов из всех источников, включая, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются. Экологическое разнообразие - соотношение между числом видов и численностью особей одного вида в экосистеме.

Особо охраняемые природные территории - участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны.

Природные парки являются природоохранными рекреационными учреждениями, находящимися в ведении субъектов Российской Федерации, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие значительную экологическую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских и рекреационных целях.

Национальные парки являются природоохранными, эколого-просветительскими и научно-исследовательскими учреждениями, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских, научных и культурных целях и для регулируемого туризма.

Государственные природные заповедники являются природоохранными, научно-исследовательскими и эколого-просветительскими учреждениями, имеющими целью сохранение и изучение естественного хода природных процессов и явлений, генетического фонда растительного и животного мира, отдельных видов и сообществ растений и животных, типичных и уникальных экологических систем.

Государственными природными заказниками являются территории (акватории), имеющие особое значение для сохранения или восстановления природных комплексов или их компонентов и поддержания экологического баланса.

Памятники природы - уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождения.

33. Пространственная структура экосистем. Вертикальная и горизонтальная структура. Причины возникновения ярусности и мозаичности.

Верикальная пространств-я структура предст собой ярусы, которые предложены из-за неоднородности: древесный ярус, кустарниковый, моховой. Это все пространство от корней до макушки. Работнов предложил: слои не перекрывающиеся, как почва – биогеогоризонт, кот наслаивается др на друга: древесный, под ним кустарниковый горизонт и т.д. В наземных э/с-х отмечается пространственная вертик-я неоднородность, структ-й ед-ей кот-й явл-ся ярус. Причина неоднородности: наличие различных жизненных форм. А почему объединились? – рез-т сопряженного сущ-ия и конкурентных взаимоотношений, чтоб разойтись, форм-ся ярус (хорошо видно на корнях – сосна на глубине 3м, мох 1см).наличие и кол-во ярусов опред-ся ОС.чем благоприятнее среда для продуцирования, тем больше ярусов. В водных э/с ярусность тоже прослеживается: есть раст-я над поверх-тью, погруженные. Ведущим факт явл-ся свет. В назем ведущ факт – форма жизни. Ярусы отл-ся не только положением, но и по составу, св-ву. 1-й ярус (верхний) – всегда в благопр усл-ях освещения, в усл-ях резкого измен-я темпер и влажности в теч суток и года, ветер – важный фактор, поэтому адаптир-ся (древесная форма), ветроопылители, анемохоры (семена распрост-ся ветром), листья ксероморфной признаки, большое население пернатых и насекомых (у кот-х суточ-я миграция: светло – на переферии, ночь у ствола). Нижний ярус. У почвы, дефицит света, не резкое колебание темпер и влаж-ти, повешено сод-е СО2 (почв дыхание), благопр-е для ф-за, нет ветра, поэт нет анемохоров (поэт самоопыляющ-ся или муравьями), фауна не менее многочисленна. Промежуточные ярусы – переходный, более разнообразный по комплексу абиот-х и биотич-х (много паукообраз-х, лосей, волков, крупн млекопит-е). Как изменится верт структура? – при антроп возд-вии упрощ-ся (как и при пожаре). Если целенаправленно сажает – услож-ся. Индекс листовой поверхности – площадь освещенных листьев к площади занятой растением – наибольший в кроновом горизонте, там основная работа и достигает 5-13.

Горизонтальная неоднор-ть. Ее ожидают из-за: неоднород-ть биотич среды; биотич факторов (экотопогенная мазаичность); продуценты опред-ют мозаичность (фитогенная мозаич), обуслов-я особ-ми заселения: случайно упали семена, особенности размножения (черника пятнами); зоогенная мозаичность (прошли коровы, от лепешек трава зеленее), антропогенная мозаичность (тропинки, кострища). Структурная ед-ца гориз-ой неоднор-ти явл – синузия. Ввел в 1918 Ганс, австриец. Синузия 1-го порядка – группа особей одного вида (заросли рогоза), 2-го порядка – группы особей разных особей но одной жизненной формы (травы), 3-го порядка – гр разных видов и жизн-х форм. Синузии м.б. в разных ярусах, распределены в пространстве независимо. Делис выделил основн гориз-й ед-ей – парцелла – группировки третьего порядка со всем населением животных, абиотич средой. При воздействии, горизонтальная неоднород-ть усложняется, при усиленной нагрузки – упрощается.

Функциональная структура экосистемы. Представление о консорции. Виды детерминанты и их консорты. Изменение функциональной и пространственной структуры экосистемы под воздействием человека.

Функциональная структура э/с. Хар-ет связи, проявляющиеся в сообществе или выделить блоки; продуценты, консум, редуц – 3 блока; выдел-ся структурные единицы в сообществе – консорции («быть рядом»). Раменский использовал, выделял консор группировки разных видов, в центре популяция автотрофных орг. Др выделяли вид и связи в процессе жизнидеят-ти вокруг него, напр полевка и все, что с ней связано. Но договорились что в центре автотрофн попул. В центре помещается D – детерминант, вид, определяющий консорцию, имеющий прямые функц-е связи с большим числом др групп – К – консоры 1-го порядка. Пр: D – ель, К1 – белка, К2 – куница. Но не бесконечно, поток быстро утихает. D - значимый вид, если ель – значит ельник.

33. Концепция континуума. Принцип Раменского и Глизона об экологической индивидуальности видов. Границы экосистем, представление об экотоне, краевой эффект. Дискретность, причины возникновения.

Термин континуума исп-ся для обозначения расположения по порядку видов и сообществ по всему градиенту. Чем резче измен-ся градиент среды, тем более различны или дискретны сообщества. Это объясняется большей вероятностью резких изменений физических условий среды, и тем, что границы сообществ станов-ся более четкими в рез-те процессов конкуренции и коэволюции вз/дейст-х и вз/зависимых видов. Уиттекер: 4 гипотезы расположения относ-но др к др сообществ. 1) – смежные поп-ции имеют плавные границы или нет границ. Значимые виды имеют дискретное (прерыв) распред-е относ др др, малозначимые виды имеют парал-е распред-е. 2) значимые дискретно, малознач дискретно, но не паралелны значимым, не зависимы, а опред-ся распред ОС. 3) значимые – континуально (сильно перекрыв-ся, сильно конкур-ют), малозначимые парал-ны, 4) значимые континуально, малозначимые не паралельны, но континуально. Для природы характерна 4. а как вычлинить сообщество 0- осн вопрос совр экологии. В реальном мире провести границу невозможно. Сообщества (виды) стремятся к дифференциации экологич-х ниш, стремятся разойтись. Межвидовая конкуренция, при внедрении в местообитание, приводит к дифференциации, стремится развести центры. Итог разобщения б континуальное, чем дискретное. Типы континуумов: 1 – пространственный, топогеорг-й, 2- таксономический, выявл-ся в процессе класификац-го упорядочивания, 3- временной – переход одного сообщ-ва в др в ходе развития, динамики во вр, происходит континуально (плавно). Границы: в континуальных сообществах границ нет. Смежные сооб-ва оказ-ют возд-ие др на да, проявл-ся взаимопроникновение – экотоны - это переход м/у различными сообщ-ми, напр м/у лесом и лугом, это зона напряжения, м иметь значительную протяженность, но уже сосоедних сообществ. Часто число, плотность поп-ий в экотоне выше, чем в соседних сообщ-вах. Тенденция к увел-ию разнообразия и плотности живых орг-змов на границах сообществ наз-ся краевым эффектом. Границы четки м/у сообщ, если в градиентах среды и в эволюции им-ся разрывы, тогда возник дискретность. Иногда дискретность возн-ет из-за антропоген-го возд-ия, кот м.б. фронтальная (односторонняя), вырубили; из нутрии вырубаем; воздействие по всему кругу. Фрагментация – образование резкиз границ, потроили автостраду. Даже при четкх границах сущ-ет взаимопроникновение: газовая составляющая, перенос со стоком. Система м мало получать и мало отдавать (водораздел); много терять (склон), много получать (овраг)

36. Трофическая структура экосистемы. Продуценты, консументы, редуценты, пищевые цепи и сети. Типы пищевых цепей. Концепция трофического уровня. Размеры организмов в пищевых цепях. Экологическая эффективность. Способы выражения трофической структуры. Экологические пирамиды.

С точки зрения трофической структуры (от греч. trophe – питание), экосистему можно разделить на два яруса:

1. Верхний – автотрофный ярус, или “зелёный пояс”. В нём преобладают фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений.

2. Нижний – гетеротрофный, в нём преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений.

Все организмы делятся на группы (разные трофические уровни):

1. Продуценты (автотрофы) – зелёные растения, сине-зелёные водоросли, фото- и хемосинтезирующие бактерии. Производят пищу из простых неорганических веществ.

2. Консументы (гетеротрофы) – главным образом животные, питающиеся другими организмами или частицами органического вещества. Биофаги питаются живым, а сапрофаги – мёртвым органическим материалом.

3. Редуценты и детритофаги – гетеротрофы, в основном бактерии и грибы, получающие энергию либо путём разложения мёртвых тканей, либо путём поглощения растворённого органического вещества, выделяющегося самопроизвольно или извлечённого сапрофитами из растений и других организмов.

В экосистеме пищевые и энергетические связи между категориями всегда однозначны и идут в определённом направлении. Такая последовательность переноса энергии называется пищевой цепью:

продуценты консументы редуценты

Обычно различают три типа пищевых цепей:

1. Пищевая цепь хищников начинается с растений и переходит от мелких к более крупным организмам (растение – заяц – волк, нектар – муха – паук – землеройка – сова). На суше в ней 3-4 звена.

2. Пищевые цепи с паразитами идут от крупных организмов к мелким (растение – травоядное – паразит – гиперпаразит).

Первые два типа цепей – пастбищные (цепи выедания).

3. Детритные пищевые цепи начинаются с отмерших остатков растений (листовая пластинка – дождевой червь – чёрный дрозд – ястреб-перепелятник).

Все три типа пищевых цепей сосуществуют в экосистеме так, что её представители объединены многочисленными пересекающимися пищевыми связями, а вместе они образуют трофическую сеть.

Внутри каждой экосистемы трофические сети имеют хорошо выраженную структуру, которая характеризуется природой и количеством организмов на каждом трофическом уровне. Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для их графического изображения обычно используют не схемы пищевых сетей, а экологические пирамиды (отражают структуру экосистемы в геометрической форме).Это прямоугольники одинаковой ширины, а длина пропорциональна значению измеряемого объекта. Бывают пирамиды численности, биомассы и энергии.

Р.Линдеман (1942) – закон пирамиды энергий: с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой её уровень переходит в среднем не более 10% энергии.