Тема 1.4. Учение об экосистемах (биогеоценозах), или синэкология.

    В процессе изучения природных комплексов студентам необходимо, прежде всего, определить различия в терминологических понятиях: "местообитание", "биотоп" и "экологическая ниша"; "биоценоз" и "сообщество", "биогеоценоз" и "экосистема".

    Одним из главных свойств экосистемы как целостного образования является круговорот вещества и поток энергии, наиболее важным критерием её структуры и функционирования считают пищевые взаимоотношения популяций — трофическую структуру экосистемы (от греч. trophe — питание). Студенты должны иметь представление о продуктивности экологической системы — скорости, с которой продуценты усваивают лучистую энергию солнца в процессе фотосинтеза, образуя органическое вещество, которое затем может быть использовано в качестве пищи.

    Место организма в природе и образ его жизнедеятельности, включающий отношение к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий и т. п., называют экологической нишей организма.

    Экосистемы изменяются с течением времени. Изменение видовой структуры и биоценотических процессов в экосистеме называют сукцессией экосистемы. Способность сохранять свою первоначальную структуру и противостоять любым изменениям называют гомеостазом.

Межвидовые и внутривидовые взаимодействия в экосистемах рекомендуется изучать, пользуясь схемой (рис. 2).

Рис. 2. Основные типы биотических взаимодействий

    В результате изучения данного раздела студенты должны иметь представление о пастбищных и детритных цепях; о трофической структуре и общем строении экосистемы; о факторах, обеспечивающих гомеостатичность (устойчивость) природных экосистем, о ходе биоценотических сукцессий в природе, о горизонтальном и вертикальном строении экосистемы; об экологической нише организмов и человека; уметь привести примеры различных биотических взаимоотношений.

Литература: [1]-[3], [9]-[12].

Вопросы для самопроверки

1. Понятие об экологической нише организма. 2. Понятие о трофической структуре экосистем. 3. Автотрофы, гетеротрофы. Продуценты, консументы, редуценты. 4. Пирамиды чисел, биомасс, энергии. 5. Понятия о продукции и продуктивности экосистемы. 6. Правило десяти процентов. 7. Горизонтальная и вертикальная структуры экосистем. 8. Гомеостаз и сукцессия экосистем.

Тема 1.5. Учение о биосфере (глобальная экология)

    Учение о биосфере было разработано выдающимся русским ученым В.И. Вернадским.

    Изучая эту тему, студент должен уяснить, что такое биосфера Земли, узнать о строении биосферы и её свойствах, о протекающих в ней геохимических и энергетических превращениях, определяемых суммарной активностью живых организмов. При этом необходимо помнить, что все компоненты биосферы тесно взаимодействуют между собой, составляют целостную, сложно организованную систему, что жизнь на Земле поддерживается благодаря непрерывному потоку энергии и круговороту веществ, в которых происходит переход питательных элементов и их соединений от неживой природы к живым организмам и обратно.

    Эволюция биосферы — это постепенное усложнение структуры биологических сообществ, умножение числа видов и совершенствование их приспособленности. С появлением на Земле человека развитие нашей планеты вступило в фазу, где человеческий фактор стал мощной природной движущей силой, и изменения на планете, вызванные человеком, носят явно глобальный характер.

    В этой связи студенты должны уяснить, что перед человечеством стоит целый комплекс задач не только научно-технического, но и социального порядка, сводящихся к одной цели — не допустить, чтобы изменения в природной сфере происходили на вред самим же людям и другим формам жизни, придать им разумно направленный характер.

    В результате изучения этой темы студенты должны знать: понятие биосферы Земли, границы распространения биосферы на планете, свойства биосферы, функции и свойства живого вещества, отличия биогеохимического и антропогенного (ресурсного) циклов, а также понятий техносферы и ноосферы. Литература: [1]-[3], [7], [11], [12].

Вопросы для самопроверки

1. Биосфера Земли. Границы биосферы. Свойства биосферы. 2. Живое вещество. Функции и свойства живого вещества. 3. Техносфера и ноосфера. 4. В чем заключается устойчивость биосферы?