![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •В. М. Васюков, а. В. Иванова экология курс лекций
- •Глава 17. Международное сотрудничество в области
- •Глава 18. Концепции устойчивого развития человечества 150
- •Часть I. Учение о биосфере (глобальная экология)
- •Глава 1. Геологические оболочки земли
- •1.1. Атмосфера
- •1.2. Гидросфера
- •1.3. Литосфера и внутреннее строение Земли
- •1.4. Педосфера
- •Глава 2. Живое вещество
- •2.1. Признаки живой материи
- •2.2. Уровни организации живой природы
- •2.3. Химический состав живого вещества
- •2.4. Систематика живых организмов
- •2.5. Типы питания живых организмов
- •2.6. Метаболизм живых организмов
- •2.7. Экологическая характеристика основных систематических групп организмов
- •Глава 3 строение и свойства биосферы
- •3.1. Структура и границы биосферы
- •3.2. Вещество биосферы
- •3.3. Распределение живого вещества в биосфере
- •3.4. Свойства живого вещества
- •3.5. Функции живого вещества
- •3.6. Свойства биосферы
- •3.7. Круговорот веществ в биосфере
- •3.8. Развитие биосферы
- •3.9. Ноосфера как высшая стадия эволюции биосферы
- •Часть II. Общая экология
- •Глава 4. Экология организмов (аутэкология)
- •4.1. Среда обитания
- •4.2. Экологические факторы и их классификация
- •4.3. Адаптации организмов к условиям среды
- •4.4. Закономерности действия экологических факторов
- •4.5. Характеристика основных экологических факторов
- •4.6. Биологические ритмы
- •4.7. Жизненные формы организмов
- •Глава 5. Экология популяций (демэкология)
- •5.1. Понятие о популяции
- •5.2. Статические показатели популяции
- •5.3. Динамические показатели популяции
- •5.4. Экологические стратегии выживания популяций
- •5.5. Регуляция численности популяции
- •Глава 6. Экология сообществ (синэкология)
- •6.1. Понятие о сообществах
- •6.2. Структура биоценоза
- •6.3. Местообитание и экологическая ниша
- •6.4. Отношения организмов в биоценозах
- •6.5. Структура и функционирование экосистем
- •6.6. Круговорот веществ и поток энергии в экосистеме. Биологическая продуктивность экосистем
- •6.7. Динамика экосистем
- •6.8. Природные экосистемы
- •6.9. Антропогенные экосистемы
- •Часть III. Экология человека
- •Глава 7. Экологические особенности человека
- •7.1. Антропогенез. Биосоциальная природа человека
- •7.2. История взаимоотношений общества и природы
- •Глава 8. Экологическая демография
- •8.1.Социально-экологические особенности демографии
- •8.2. Рост численности мирового населения в историческом аспекте
- •8.3. Социально-географические особенности демографии
- •8.4. Демографические перспективы
- •8.5. Рост численности населения и емкость среды
- •8.6. Урбанизация
- •8.7. Окружающая среда и здоровье человека: факторы риска
- •Часть IV. Прикладная экология
- •Глава 9. Рациональное природопользование и охрана природы
- •9.1. Предмет и задачи природопользования и охраны природы
- •9.2. Мотивы рационального природопользования и охраны природы
- •9.3. Правила рационального природопользования и охраны природы
- •9.4. Природная среда: природные ресурсы и природные условия
- •9.5. Классификация природных ресурсов
- •9.6. Виды и степень воздействия человека на природу
- •9.7. Загрязнение окружающей среды
- •9.8. Малоотходные и безотходные технологии
- •Глава 10. Антропогенные воздействия на атмосферу и ее защита
- •10.1. Загрязнение атмосферного воздуха
- •10.2. Источники загрязнения атмосферного воздуха
- •10.3. Экологические последствия загрязнения атмосферы
- •10.4. Защита атмосферы
- •Глава 11. Антропогенные воздействия на гидросферу и ее защита
- •11.1. Загрязнение гидросферы
- •11.2. Источники загрязнения гидросферы
- •11.3. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •11.4. Экологические последствия истощения вод
- •11.5. Защита гидросферы
- •Глава 12. Антропогенные воздействия на почву и ее защита
- •12.1. Антропогенные воздействия на почву
- •12.2. Защита почв
- •Глава 13. Антропогенные воздействия на биотические сообщества и их защита
- •13.1. Деградация растительного покрова
- •13.2. Деградация животного мира
- •13.3. Защита биотических сообществ
- •Глава 14. Особые виды воздействия на биосферу
- •14.1. Загрязнение отходами производства и потребления
- •14.2. Защита от отходов производства и потребления
- •14.3. Шумовое загрязнение
- •14.4. Защита от шумового загрязнения
- •14.5. Электромагнитное загрязнение
- •14.6. Защита от электромагнитного загрязнения
- •14.7. Биологическое загрязнение
- •14.8. Защита от биологического загрязнения
- •Глава 15. Экологическая безопасность
- •15.1. Понятие о чрезвычайной ситуации
- •15.2. Природные чрезвычайные ситуации
- •15.3. Техногенные чрезвычайные ситуации
- •15.4. Нормирование качества окружающей среды
- •15.5. Система стандартов, сертификатов и паспортов в области охраны природы
- •Глава 16. Организационные, правовые и экономические методы решения экологических проблем
- •16.1. Экологическое законодательство рф
- •16.2. Государственные органы рф в области охраны окружающей природной среды
- •16.3. Управление природопользованием и охраной природы
- •16.4. Экономика природопользования и охраны окружающей среды
- •16.5. Учет состояния природных ресурсов (природные кадастры)
- •16.6. Особо охраняемые природные территории
- •16.7. Экологический мониторинг
- •16.8. Экологическая экспертиза
- •Глава 17. Международное сотрудничество в области экологической безопасности
- •17.1. Международные объекты охраны природной среды
- •17.2. Международное сотрудничество в области природопользования и охраны окружающей среды
- •Глава 18. Концепции устойчивого развития человечества
- •18.1. Глобальные прогностические модели и концепции устойчивого развития
- •18.2. Экологизация сознания
6.5. Структура и функционирование экосистем
Структура экосистем. С точки зрения трофической структуры экосистему можно разделить на два яруса – автотрофный и гетеротрофный (по Ю. Одуму, 1986).
1. 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. Гетеротрофный ярус или «коричневый пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т.д., в котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений.
По Ю. Одуму, с биологической точки зрения в составе экосистемы удобно выделить следующие компоненты:
1) неорганические вещества, 2) органические вещества, 3) воздушную, водную и субстратную среду, 4) продуцентов, 5) макроконсументов, 6) микроконсументов.
1. Неорганические вещества (СО2, Н2О, N2, О2 минеральные соли и др.), включающиеся в круговороты.
2. Органические вещества (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и др.), связывающие биотическую и абиотическую части.
3. Воздушная, водная и субстратная среда, включающая абиотические факторы.
4. 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.
Т
аким
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
разных видов, населяющих экосистему.
В экосистеме пищевые и энергетические
связи идут в направлении: продуценты
→ консументы → редуценты.
Пищевые цепи и сети. Питаясь друг другом, живые организмы образуют цепи питания. Цепь питания – последовательность организмов, по которой передается энергия, заключенная в пище, от ее первоначального источника. Каждое звено цепи называется трофическим уровнем. Первый трофический уровень – продуценты (автотрофные организмы, преимущественно зеленые растения). Второй трофический уровень – консументы первого порядка (растительноядные животные и паразиты продуцентов). Третий трофический уровень – консументы второго порядка (первичные хищники, питающиеся растительноядными животными, и паразиты первичных консументов). Четвертый трофический уровень – консументы третьего порядка (вторичные хищники, питающиеся плотоядными животными, и паразиты вторичных консументов). В пищевой цепи редко бывает больше 4–6 трофических уровней. Последний трофический уровень – редуценты (сапротрофные бактерии и грибы). Они осуществляют минерализацию – превращение органических остатков в неорганические вещества. Редуценты могут представлять любой трофический уровень, начиная со второго.
Различают два типа пищевых цепей. Цепи выедания (или пастбищные) – пищевые цепи, начинающиеся с живых фотосинтезирующих организмов. Например, фитопланктон → зоопланктон → рыбы микрофаги → рыбы макрофаги → птицы ихтиофаги. Цепи разложения (или детритные) – пищевые цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных. Например, детрит → детритофаги → хищники микрофаги → хищники макрофаги. Таким образом, поток энергии, проходящий через экосистему, разбивается как бы на два основных направления. Энергия к консументам поступает через живые ткани растений или через запасы мертвого органического вещества. Цепи выедания преобладают в водных экосистемах, цепи разложения – в экосистемах суши.
В сообществах пищевые цепи сложным образом переплетаются и образуют пищевые сети. В состав пищи каждого вида входит обычно не один, а несколько видов, каждый из которых в свою очередь может служить пищей нескольким видам. С одной стороны, каждый трофический уровень представлен многими популяциями разных видов, с другой стороны, многие популяции принадлежат сразу к нескольким трофическим уровням. В результате благодаря сложности пищевых связей выпадение какого-то одного вида часто не нарушает равновесия в экосистеме.