Экосистемы Определение Экосистема это любое сообщество

Экосистемы

Определение Экосистема – это любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое целое, возникающее на основе взаимодействия и взаимозависимости (ввел фитоценолог А. Тенсли в 1935 г. ). Экосистема – своеобразная клеточка биосферы (по аналогии с клеточным организмом).

Биотические Биоценоз компоненты Абиотические Биотоп компоненты Биосистемы Экосистема

Структура 1. Биогенные и абиогенные химические элементы, сосредоточенные в неорганических и органических веществах 2. Среда обитания, включая климатические факторы 3. Продуцеты 4. Консументы 5. Редуценты

Биогены (по Реймерсу) 1. вещества (в том числе химические элементы), необ ходимые для существования живых организмов; 2. вещества, синтези руемые ( «порождаемые» ) организмами в ходе жизнедеятельности, — Например: фитонциды; 3. вещества, возникшие в результате разложения остатков организмов, но еще не полностью минерализованные

Абиогенные химические элементы (по А. В. Бгатову) 1. Нейтральные элементы; 2. Элементы конкуренты; 3. Агрессивные элементы

Нейтральные химические элементы – элементы, относительно высокие концентрации, которых организм переносит достаточно безболезненно. Al - Алюминий Ti - Титан, Rb - Рубидий,

Конкурентные химические элементы – это элементы, которые участвовали в метаболизме морских форм организмов, что и определило их дальнейшую конкуренцию в метаболизме сухопутных видов (ведущую к патологии) Ba - Барий Sr - Стронций, Cs - Цезий

Агрессивные химические элементы – это эволюционно более "молодые" элементы, имеющие в основном вулканическое происхождение, а также появившиеся в самые последние годы техногенные, к высоким концентрациям, которых во внешней среде организмы не в состоянии были приспособиться на протяжении жизни ограниченного числа поколений. Hg - Ртуть Be - Бериллий, Os - Осмий, Bi - Висмут

Среда обитания совокупность абиотических и биотических условий жизни организма, которые необходимы для жизни и воспроизводства представителей данного вида

Климатические факторы основные элементы климата 1. солнечная радиация (свет, тепло), 2. атмосферные осадки, влажность воздуха, влажность почвы 3. циркуляция воздуха (ветер), 4. атмосферное давление, 5. гидросферное давление

Продуценты Автотрофные организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических с использованием внешних источников энергии. Роль: усваивая энергию Солнца или химических реакций и создавая органическое вещество, они как бы образуют запасы энергии, которая затем в виде пищи передается другим организмам.

Фототрофы организмы, использующие энергию Солнца • Зеленые растения • Цианобактерии

Хемотрофы – организмы, использующие энергию химических связей, высвобождающуюся в процессе окисления минеральных веществ нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.

Консументы (от лат. konsumo — потребляю) — гетеротрофные организмы, не способные строить свои организмы из неорганических веществ и нуждающиеся в готовой органической пище: • животные от мельчайших, примитивных до самых совершенных, включая человека, • растения, паразитирующие на других растениях, растения хищники)

Консументы I-го порядка – растительноядные организмы.

Консументы II-го, III-го порядка – хищники, паразиты растительноядных организмов, хищников. паразиты

Роль консументов животных в сообществах определяется с их подвижностью и относительно быстрой адаптацией, что способствует распространению жизни на планете.

Редуценты (от лат. reducere — возвращать) — гетеротрофные организмы, использующие в качестве пищи органическое вещество и подвергающие его минерализации (деструкторы). • Микроорганизмы (бактерии, грибы) Роль: Именно они (редуценты) завершают биологические циклы вещества в биосфере, возвращая в почву, воду и воздух биогены

Пищевые (трофические) цепи ряд видов или их групп, каждое предыдущее звено в котором служит пищей для сле дующего Состоят, как правило, из 3 5 звеньев, например: растения овцы кузнечики насекомые человек; ящерицы орел; лягушки змеи орел

Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядные животные к другим потребителям, называют пастбищными или цепями выедания.

Детритные, или цепи разложения начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Например: Остатки растений червь синица сокол

Как правило, пищевые цепи в экосистеме тесно переплетаются. Совокупность пищевых связей в экосистеме образует пищевые сети

Саморегуляция экосистем Гомеостаз – состояние внутреннего динамического равновесия природной системы, поддерживаемое регулярным возобновлением основных ее структур, вещественно энергетического состава и постоянной функциональной саморегуляцией ее компонентов.

Закон внутреннего динамического равновесия – вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально структурные количественные и качественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно энергетических, информационных и динамических качеств систем, где эти изменения происходят, или в их иерархий.

Следствия • Принцип Ле Шателье — Брауна Любое изменение среды неизбежно приводит к развитию природных цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изме нения или формирования новых природных систем, образование которых при значительных изменениях сре ды может принять необратимый ха рактер

Следствия • Взаимодействиевещественно энергетических экологических компонентов (энергии, газов, жидко стей, субстратов, организмов про дуцентов, консументов и редуцен тов), информации и динамических качеств природных систем количест венно не линейно, т, е. слабое воздействие или изменение одного из показа телей может вызвать сильные отклонения в других (и во всей системе в це лом ).

Следствия • Закон необратимости эволюции Производимые в крупных экосистемах перемены относительно необ ратимы. Проходя по иерархии снизу вверх — от места воздействия до био сферы в целом, — они меняют глобальные процессы и тем самым переводят их на новый эволюционный уровень.

Следствия • Любое местное преобразование природы вызывает в глобальной сово купности биосферы и в ее крупнейших подразделениях ответные реакции, приводящие к относительной неизменности эколого экономического потен циала ( «правило Тришкина кафтана» ), увеличение которого воз можно лишь путем значительного возрастания энергетических вложений. Искусственный рост эколого экономического потенциала ограничен термо динамической устойчивостью природных систем

Наземные биомы Вечнозеленый тропический дождевой лес Полувечнозеленый тропический лес: выраженный влажный и сухой сезоны Пустыня: травянистая и кустарниковая Чапараль - районы с дождливой зимой и засушливым летом Тропические саванны Степь умеренной зоны Листопадный лес умеренной зоны Хвойные леса Тундра: арктическая и альпийская Типы пресноводных экосистем Ленточные (стоячие воды): озера, пруды и т. д. Логические (текучие воды): реки, ручьи и т. д. Заболоченные угодья: болота и болотистые леса Типы морских экосистем Открытый океан (пелагическая) Воды континентального шельфа (прибрежные воды) Районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством) Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек, соленые марши и т. д. )

Контрольные вопросы 1. Понятие экосистема. Структура 2. Роль биогенных и абиогенных химических элементов в жизнедеятельности организмов 3. Продуценты. Роль. Примеры 4. Консументы. Роль. Примеры 5. Редуценты. Роль. Примеры 6. Трофические цепи (пастбищные и детритные) и сети 7. Саморегуляция экосистем 8. Закон внутреннего динамического равновесия 9. Типы экосистем