4. Популяция и биоценоз quần thể và sinh quyển . Понятие экологической системы и биогеоценоза. Стабильность и регуляция экосистем tính ổn đinh và sự điều hòa của sinh quyển .

Популяцией (лат. популюс – народ) называют совокупность особей одного вида, связанных определенными взаимоотношениями и населяющих определенную территорию.

Сообщество взаимосвязанных между собой популяций разных видов называют биоценозом

Совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом, называют или

Любая совокупность живых организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот вещества, называется экологической системой (экосистемой).

Биогеоценоз ( «биос» - жизнь, «геос» - замля, «ценоз» - сообщество) – исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности.

Граница биогеоценоза устанавливается по границе растительного сообщества – фитоценоза – важнейшего компонента биогеоценоза

Экосистема и биогеоценоз – близкие по смыслу понятия. Однако биогеоценоз всегда связан с определенной частью земной поверхности, т.е. это понятие территориальное.

Экосистема может включать несколько биогеоценозов. Таким образом, понятие «экосистема» шире, чем «биогеоценоз», т.е. любой биогеоценоз является экологической системой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом, причем биогеоценозы – это сугубо наземные образования, имеющие свои четкие границы.

Положительная обратная связь стремиться вывести систему из равновесия.

Отрицательная обратная связь компенсирует отклонения и возвращает систему в исходное состояние.

Численность хищников и жертв всегда будет держаться на определенном уровне.

В естественной экологической системе все время поддерживается равновесие, исключающее уничтожение тех или иных звеньев.

При определенных условиях эта устойчивость может быть нарушена, когда в каналах обратной связи появляются помехи, роль которых могут играть биотические и абиотические факторы (например антропогенные воздействия).

Экосистема тем стабильнее во времени и пространстве, чем она сложнее

Человек же постоянно вмешивается в экосистемы, нарушая их устойчивость.

5. Природные экосистемы Земли. Морские экосистемы. Особенности и факторы морской среды. Характеристика морских экосистем. Целостность биосферы как глобальной экосистемы.

6. Круговорот вещества в биосфере.

Все вещество на Земле находится в процессе биохимического круговорота. Выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический).

Большой круговорот заключается в том, горные породы подвергаются разрушению, выветриванию, а продукты выветривания сносятся потоками в Мировой океан. Здесь они образуют морские напластования и лишь частично возвращаются на сушу с осадками, или извлеченными из вод организмами. Медленные процессы опускания материков и поднятия морского дна, перемещению морей и океанов приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу и процесс начинается вновь.

Малый круговорот, являясь частью большого, проходит на уровне биогеоценоза и заключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и жизненные процессы как их самих, так и организмов – консументов. Продукты распада органического вещества редументами (бактерии, грибы, черви, простейшие, насекомые и др.), вновь разлагаются до минеральных компонентов, которые идут на питание растениц.

Круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии химических реакций носит название биогеохимического цикла.

Фосфор – один из наиболее важных биогенных элементов. Он входит в состав нуклеиновых кислот, клеточных мембран, костной ткани, систем переноса энергии (аденозиндифосфат АДФ, аденозинтрифосфат АТФ).

Круговорот фосфора, как и других биогенных элементов, совершается по большому и малому циклам и всецело связан с жизнедеятельностью организмов.

Заключается преимущественно в испарении воды с поверхности суши и водоёмов, её переносе с воздушными массами, конденсации паров и выпадении осадков.

В биосфере очень сложен, т.к. с ним вступает в реакцию большое количество органических и неорганических веществ, а так же водород, образуя воду.

7. Энергия в экосистемах . Продуктивность биогеоценоза. Трофические цепи xích dinh dưỡng и уровни. Биологическая продуктивность экосистем. Экологические пирамиды. Пирамида чисел. Пирамида биомассы. Пирамида продукции (или энергии).

   Экологические пирамиды: численности, биомасс и энергии

Раздел: Статьи » Животный мир  25-11-2011, 08:17    

Д ля наглядности представления взаимоотношений между организмами различных видов в биоценозе принято использовать экологические пирамиды, различая пирамиды численности, биомасс и энергии. Пирамида численности Для построения пирамиды численности подсчитывают число организмов на некоторой территории, группируя их по трофическим уровням: продуценты – зеленые растения; первичные консументы – травоядные животные; вторичные консументы – плотоядные животные; третичные консументы – плотоядные животные; n-е консументы («конечные хищники») – плотоядные животные; редуценты – деструкторы. Консументы второго, третьего и более высоких порядков могут быть хищниками, питаться падалью или быть паразитами. В последнем случае по величине они меньше своих хозяев, в результате чего пищевые цепи паразитов необычны по ряду параметров. В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные становятся крупнее на каждом трофическом уровне. Каждый уровень изображается условно в виде прямоугольника, длина или площадь которого соответствуют численному значению количества особей. Расположив эти прямоугольники в соподчиненной последовательности, получают экологическую пирамиду численности, основной принцип построения которой впервые сформулировал американский эколог Ч. Элтон. Данные для пирамид численности получают достаточно легко путем прямого сбора образцов, однако существуют и некоторые трудности: продуценты сильно различаются по размерам, хотя один экземпляр злака или водоросли имеет одинаковый статус с одним деревом. Это порой нарушает правильную пирамидальную форму, иногда давая даже перевернутые пирамиды; диапазон численности различных видов настолько широк, что при графическом изображении затрудняет соблюдение масштаба, однако в таких случаях можно использовать логарифмическую шкалу. Пирамида биомасс Экологическую пирамиду биомасс строят аналогично пирамиде численности. Ее основное значение состоит в том, чтобы показать количество живого вещества (биомассу – суммарную массу организмов) на каждом трофическом уровне. Это позволяет избежать неудобств, характерных для пирамид численности. В этом случае размер прямоугольников пропорционален массе живого вещества соответствующего уровня, отнесенной к единице площади или объема. Термин «пирамида биомасс» возник в связи с тем, что в абсолютном большинстве случаев масса первичных консументов, живущих за счет продуцентов, значительно меньше массы этих продуцентов, а масса вторичных консументов значительно меньше массы первичных консументов. Биомассу деструкторов принято показывать отдельно. При отборе образцов определяют биомассу на корню или урожай на корню (т. е. в данный момент времени), которая не содержит никакой информации о скорости образования или потребления биомассы. Скорость создания органического вещества не определяет его суммарные запасы, т. е. общую биомассу всех организмов каждого трофического уровня. Поэтому при дальнейшем анализе могут возникнуть ошибки, если не учитывать следующее: во-первых, при равенстве скорости потребления биомассы и скорости ее образования урожай на корню не свидетельствует о продуктивности, т. е. о количестве энергии и вещества, переходящих с одного трофического уровня на другой, более высокий, за некоторый период времени; во-вторых, продуцентам небольших размеров свойственна высокая скорость роста и размножения, уравновешиваемая интенсивным потреблением их в пищу другими организмами и естественной гибелью. Поэтому продуктивность их может быть не меньше чем у крупных продуцентов, хотя на корню биомасса может быть мала. Одним из следствий описанного являются «перевернутые пирамиды». Зоопланктон биоценозов озер и морей чаще всего обладает большей биомассой, чем его пища – фитопланктон, однако скорость размножения зеленых водорослей настолько велика, что в течение суток они восстанавливают всю съеденную зоопланктоном биомассу. Тем не менее, в определенные периоды года (во время весеннего цветения) наблюдают обычное соотношение их биомасс. Кажущихся аномалий лишены пирамиды энергий, рассматриваемые далее. Пирамида энергий Самым фундаментальным способом отражения связей между организмами разных трофических уровней и функциональной организации биоценозов является пирамида энергий, в которой размер прямоугольников пропорционален энергетическому эквиваленту в единицу времени, т. е. количеству энергии (на единицу площади или объема), прошедшей через определенный трофический уровень за принятый период. К основанию пирамиды энергии можно обоснованно добавить снизу еще один прямоугольник, отражающий поступление энергии Солнца. Пирамида энергий отражает динамику прохождения массы пищи через пищевую (трофическую) цепь, что принципиально отличает ее от пирамид численности и биомасс, отражающих статику системы (количество организмов в данный момент). На форму этой пирамиды не влияют изменения размеров и интенсивности метаболизма особей. Если учтены все источники энергии, то пирамида всегда будет иметь типичный вид (в виде пирамиды вершиной вверх), согласно второму закону термодинамики. Пирамиды энергий позволяют не только сравнивать различные биоценозы, но и выявлять относительную значимость популяций в пределах одного сообщества. Они являются наиболее полезными из трех типов экологических пирамид, однако получить данные для их построения труднее всего.

Трофическая цепь в биогеоценозе есть одновременно đồng thời цепь энергетическая.

В процессе жизнедеятельности sinh hoạt сообщества создается chế tạo и расходуется chi tiêu органическое вещество vật chất sinh vật . Это значит, что экосистемы обладают определенной продуктивностью, т.е. образованием определенной массы вещества в ед. времени.

Ежегодно на суше растения thưc vật образуют в пересчете на сухое вещество 0,17*1012 т биомассы, эквивалентной 3,2*1018 кДж (в среднем 3 т сухого вещества на 1 га в год).