Скачать презентацию Общая экология БИОМЫ ХВОЙНАЯ ТАЙГА Бореальные
Биофак_Биомы.ppt
- Количество слайдов: 28
Скачать презентацию Общая экология БИОМЫ ХВОЙНАЯ ТАЙГА Бореальные
Скачать презентацию Общая экология БИОМЫ ХВОЙНАЯ ТАЙГА Бореальные
. Общая экология БИОМЫ
ХВОЙНАЯ ТАЙГА Бореальные хвойные леса в ботанико-географической литературе имеют название «тайга» Растительность. Таежные леса - темнохвойные (ель, пихта, тсуга, сосна сибирская (кедр) и светлохвойные (сосновые и лиственничные леса). Коренные хвойные леса сменяются после пожаров и вырубок производными, вторичными мелколиственными (березовыми и осиновыми) лесами. Северная, средняя и южная тайга.
ХВОЙНАЯ ТАЙГА Биомасса. В сомкнутых ельниках и пихтарниках, в богатых сообществах южной и дальневосточной тайги биомасса достигает 350 -400 т/га. Гораздо ниже показатели в разреженных лиственниниках и несомкнутых сообществах северной тайги, от 50 до 200 т/га. Продукция. Годичная продукция лесов южной тайги достигает 810 т/га, северной также ниже как и биомасса – 4 -6 т/га в год. Почвы. Подзолистые. Малая мощность гумусового слоя, кислая среда, накопление грубого перегноя и подстилки – характерные черты почвенного профиля таежных лесов.
ЛИСТОПАДНЫЕ ЛЕСА УМЕРЕННОЙ ЗОНЫ Северные границы распространения летнезеленых широколиственных лесов определяются продолжительностью холодного периода, т. е. недостатком летнего тепла. На южных границах основным лимитирующим фактором является влажность. Растительность. Леса Северной Америки - буково-кленовый лес на севере, дубово-гикориевый в западных и южных штатах, смешанные мезофитные леса Аппалаческого плато. Россия - листопадные леса представлены осинниками, березняками, дубовыми и буково-грабовыми лесами, встречаются клен, ясень, липа. Коренные леса Русской равнины – дубравы.
ЛИСТОПАДНЫЕ ЛЕСА УМЕРЕННОЙ ЗОНЫ Биомасса. Запасы биомассы в широколиственных лесах умеренных широт очень велики – до 400 -500 т/га, среднее колеблется около 300 т/га. Продуктивность. В численном выражении чистая первичная продукция колеблется от 6 до 25 т/га в год, среднее 12 т/га в год. Почвы. Серые лесные, бурые лесные и каштановые.
СТЕПЬ Степи умеренной зоны расположены там, где выпадает промежуточное между пустынями и лесами количество осадков (250 -750 мм). Растительность. Высокотравные (бородач, просо) смешанные (ковыль, пырей тонконог; ) низкотравные (бизонова трава, мятлик, костер, разнотравье (сложноцветные, бобовые) и кустисто-злаковые степи. Пожары. Характерная особенность степей – наличие крупных травоядных: бегающие(бизоны, джейраны, кенгуры ) и роющие (суслики). Биомасса. Особенность степных биомов в том, что корни большинства видов глубоко проникают в почву, и масса корней многолетников в несколько раз превышает их надземную массу. Средние значения биомассы колеблются от 2 до 50 т/га, средние значения – 16 т/га. Продуктивность. В хорошо развитом степном сообществе есть виды с различными сезонными адаптациями: одна группа растет в холодные сезоны (весной и осенью), другая – в теплые (летом). Степь в целом «скомпенсирована» по температуре, что удлиняет период первичного продуцирования. Средняя продуктивность при колебаниях от 2 до 15 т/га в год достигает 6 т/га в год. Почвы. В почвенном покрове степей преобладают черноземы (обыкновенный или среднегумусный и южный (малогумусный), и темно-каштановые почвы. Кроме черноземов и темно-каштановых почв встречаются также и почвы засоленные или солонцы. Наблюдаются они обычно пятнами.
ЧАПАРАЛЬ Растительность, состоящая из кустарников, в основном прибрежных районов. Сообщества чапараля широко распространены в Калифорнии и Мексике, по берегам Средиземного моря, в Чили и на южном берегу Австралии. Растительность. Различные виды кустарников, но все эти виды обладают микоризой, многие имеют клубеньки с азотфиксирующими бактериями (актиномицетами). Среди кустарников часто встречается толокнянка, которая образует густые заросли, характерны также разные виды вечнозеленых дубов. Биомасса. В среднем достигает 60 т/га при колебаниях 20 -200 т/га. Продуктивность. Средняя 7 т/га в год, при колебаниях от 2. 5 до 12 т/га в год. Почвы. Аналоги степных, но более продуктивны. Серо-коричневые, серо-бурые.
ПУСТЫНЯ Пустыни встречаются в тех областях, где в год выпадает менее 250 мм осадков. Лимитирующий фактор – влажность. Скудость осадков может быть вызвана: высоким субтропическим давлением (Сахара и австралийские пустыни) большой высотой местности (пустыни Тибета, Боливии) географическим положением области дождевой тени (пустыни на западе С. Америки). Растительность. 1. Однолетники, избегающие засухи тем, что они растут в период достаточной влажности 2. Суккуленты – такие, кактус, накапливающие воду. 3. Пустынные кустарники, у которых отходят от ствола много мелких толстых листьев, опадающие во время засушливого сезона. Два типа пустынь – жаркие и холодные. Холодные пустыни – с очень слабо выраженным растительным покровом, где доминирует снег. лед или выходы скал. Жаркие пустыни расположены главным образом в субтропиках. Животные пустыни по-разному адаптированы к недостатку воды. Пресмыкающиеся и некоторые насекомые обладают непроницаемыми покровами и выделяют сухие экскреты. Тушканчики, кенгуровая крыса, верблюды.
ПУСТЫНЯ Биомасса. В целом запасы биомассы пустынной растительности невелики и в зависимости от типа растительности колеблются от 1 т/га до 15 т/га. Только на участках, поросших саксаулом белым, биомасса может достигать 40 т/га. Среднее значение – 7 т/га Продуктивность. Чистая годовая первичная продукция составляет в пустынях менее 1 т/га сухого вещества, обычно приводят цифры колебаний от 0. 1 до 2. 5 т/га в год при среднем значении 0. 9 т/га в год. Почвы. Там, где пески закреплены растительностью, в верхних слоях начинается образования мелкозема, песок в результате несколько цементируется, однакопления гумуса не происходит. На предгорных лессовых равнинах (лесс-продукт выветривания кристаллических и иных пород) наиболее распространенный тип – сероземы. В этих почвах характерно содержание крупной пыли, гумусовый горизонт имеет мощность 10 -15 см.
САВАННЫ Тропические злаковники с участием или без участия разреженного яруса деревьев или кустарников. расположены в теплых областях, где в год выпадает большое количество осадков (1000 -1500 мм), но имеются и сухие сезоны, когда возникают пожары. Растительность. В африканской саванне встречаются многие виды колючих деревьев и кустарников, в частности, акации, древовидные молочаи, также есть представители бобовых, баобабы и др. Биомасса. При колебаниях от 2 до 150 т/га средняя биомасса достигает 40 т/га. Продукция. Средняя величина продукции считается 9 т/га в год, варианты колебаний – от 2 до 20 т/га в год. Почвы. Красно-бурые почвы саванн.
ТРОПИЧЕСКИЕ ДОЖДЕВЫЕ ЛЕСА Дождевые леса встречаются в 3 -х главных областях: бассейны Амазонки и Ориноко; бассейны Конго, Нигера и Замбези в центральной и западной Африке; область Борнео-Новая Гвинея. Растительность. Деревянистые лианы, крупные древовидные папоротники, орхидные и другие эпифитные растения. Число видов очень велико, на гектаре можно встретить гораздо более число видов, чем во всей флоре Европы. Большая часть животных обитает в верхнем ярусе растительности. Кроме древесных млекопитающих, здесь в изобилии встречаются хамелеоны, игуаны, гекконы, древесные змеи лягушки, птицы. Важную экологическую роль играют муравьи, прямокрылые и бабочки Биомасса. При колебаниях от 60 до 800 т/га средняя биомасса достигает 450 т/га. Продукция. Средняя величина продукции считается 22 т/га в год, варианты колебаний – от 10 до 35 т/га в год. Почвы. В тропической Африке основные почвы – ферраллитные, богатые железом и алюминием. Латеризация – процесс вымывания из глинистых образований окислов кремния, в итоге почва превращается в подобие цемента.
ВОДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Пресноводные и морские. Пресноводные экосистемы. 3 группы: - стоячие или лентические (от лат. спокойный) воды – озера и пруды - текучие или лотические (от лат. омывающий) воды – родники, ручьи и реки - заболоченные участки с колеблющемся уровнем воды по сезонам – болота и марши.
ЛЕНТИЧЕСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ Характерной чертой озер и крупных прудов является их четкая зональность и стратификация. В типичном случае разделяют литоральную зону с прибрежными укоренившимися растениями, лимническую зону – зону открытой воды, где доминирует планктон и глубоководную профундальную зону, где живут только гетеротрофы.
ЛОТИЧЕСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ Сообщества пресных проточных вод имеют биоту, совершенно отличную от озер. Планктон в большинстве рек и ручьев выражен слабо, донные сообщества зависят от скорости течения воды и характера субстрата. В условиях илистого дна распространены моллюски двустворчатые, личинки двукрылых насекомых. В сообществах быстротекущих вод встречаются виды, приспособленные к жизни на скальных поверхностях – личинки поденок, веснянок, ручейников. Биомасса. При колебаниях от 0 до 1 т/га средняя биомасса достигает 0. 2 т/га. Продукция. Средняя величина продукции считается 2, 5 т/га в год, варианты колебаний – от 1 до 15 т/га в год.
ЗАБОЛОЧЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Заболоченными участками называются пространства, которые хотя бы часть года покрыты пресной водой. Выделяют речные болота – в низких понижениях и заливных долинах. Одни из самых продуктивных природных экосистем – низинные лиственные леса в долинах больших рек и пресноводные литоральные марши вдоль низовьев больших рек у берега моря. озерные болота – связаны с озерами или прудами, заполняются водой, когда поднимается уровень воды в озере. собственно болота – верховые и низинные. Они распространены обширно в области бывшего оледенения.
БОЛОТА Хотя болота занимают около 2% поверхности Земли, содержание углерода в них достигает 10 -15% а в торфяниках – еще больше. Биомасса. При колебаниях от 30 до 500 т/га средняя биомасса достигает 150 т/га. Продукция. Средняя величина продукции считается 20 т/га в год, варианты колебаний – от 8 до 35 т/га в год.
МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ Море занимает 70% поверхности Земли. Глубина моря огромна и жизнь обнаруживается и на этой глубине. Море непрерывно и не подразделяется на изолированные области. Основными барьерами служат температура, соленость и глубина. В море происходит постоянная циркуляция. Ветры (пассаты), течения поверхностные и глубинные. Большую роль играют приливы и отливы, вызванные притяжением Луны и Солнца. Средняя соленость -35 частей соли на 1000 частей воды, 3. 5%. или 35 промилей.
ЗОНАЛЬНОСТЬ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ Континентальный шельф простирается на некоторое расстояние от берега и затем резко срывается вниз, переходя через континентальное подножие в основную равнину – абиссаль. Мелководная зона континентального шельфа называется неритической, а зона берега между отметкой высокой и низкой воды – зона прилива (литоральная). Область открытого океана – океаническая область, батиальная зона – зона континентального склона и подножия, область океанических глубин – абиссальная область.
ЗОНАЛЬНОСТЬ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ По количеству проникающего света выделяют две горизонтальные области – верхнюю фотическую зону первичного продуцирования (до 100 -200 м) и нижнюю афотическую, где света для фотосинтеза не хватает. Из-за низкой концентрации биогенов в открытой области океана она представляет собой фактически пустыню по сравнению с прибрежными водами и лиманами. . Биомасса. При колебаниях от 0 до 0, 05 т/га средняя биомасса достигает 0, 03 т/га. Продукция. Средняя величина продукции считается 1, 5 т/га в год, варианты колебаний – от 0, 02 до 4 т/га в год.
ПРИБРЕЖНЫЕ МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ Жизнь в море сконцентрирована возле берега, где благоприятны условия питания. Фитопланктон, зоопланктон, бентос и нектон, немного видов промысловых рыб. Все крупное промысловое рыболовство мира почти полностью сосредоточено на континентальном шельфе. . Биомасса. При колебаниях от 0, 01 -0, 4 т/га средняя биомасса достигает 0, 1 т/га. Продукция. Средняя величина продукции считается 3, 6 т/га в год, варианты колебаний – от 2 до 6 т/га в год.
АПВЕЛЛИНГ Апвеллинг - ветры постоянно отгоняют поверхностную воду от берега, в результате поднимается глубинная холодная вода, богатая биогенами. Характерные черты биома апвелинга: высокая концентрация биогенов и преобладание пелагических видов рыб (не донных); колоссальные популяции рыб с короткими пищевыми цепями; отложения осадков на дне с высоким содержанием органики и фосфатов. Зоны апвеллинга - Калифорнийский, Чилийско-перуанский, юго-западная Африка, северо-западная Африка. Биомасса. При колебаниях от 0, 4 до 40 т/га средняя биомасса достигает 20 т/га. Продукция. Средняя величина продукции считается 25 т/га в год, варианты колебаний – от 5 до 40 т/га в год.
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКЦИИ ОСНОВНЫХ БИОМОВ Площадь, % Продукция, % Тропические леса Леса умеренной зоны Открытый океан Прибрежные участки 5 2, 4 63 0, 4 28 9 25 2, 3
БИОМАССА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ОСНОВНЫХ БИОМОВ пресные проточные заболоченные морские апвелинг биомасса, т/га 0, 2 (0 -1) 150 (30 -500) 0, 1 (0, 01 -0, 4) 20 (0, 4 -40) продуктивность, т/га год 2, 5 (1 -15) 20 (8 -35) 3, 6 (2 -6) 25 (5 -40) степь чапараль пустыня саванны биомасса, т/га 16 (2 -50) 60 (20 -200) 7 (1 -40) 40 (2 -150) продуктивность, т/га год 6 (2 -15) 7 (3 -12) 0, 9 (0, 1 -2, 5) 9 (2 -20)
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ТЕРМИНА БИОСФЕРА 1738 г. - К. Линней сформулировал представление о множестве организмов 1799 г. - А. Гумбольдт предложил рассматривать взаимодействие одновременно существующих организмов с ландшафтом 1859 г. - Ч. Дарвин обосновал идею о том, что свойства каждого вида определяются его происхождением; 1896 г. - С. Н. Виноградский высказал идею о Земле как едином большом организме 1926 г. - В. И. Вернадский создал теорию биосферы Термин "биосфера" для обозначения области земной поверхности, населенной жизнью, был впервые введен австрийским геологом Эдвардом Зюссом (1873 г. ),
БИОСФЕРА Биосферой называется оболочка Земли, состав, структура и обмен энергии которой определяется деятельностью живых организмов. Ноосфера - сфера разума. Современное понятие введено В. И. Вернадским в 1931 году для обозначения этапа эволюции биосферы, характеризующегося ведущей ролью разумной сознательной деятельностью человеческого общество в его развитии.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОЛОЧЕК БИОСФЕРЫ Биосфера расположена в пространстве от верхних слоев атмосферы (20 -25 км) до 2 -3 км ниже уровня суши и 1 -2 км ниже дна океана, в исключительных случаях нижняя граница может быть в литосфере может быть около 8 км, в гидросфере 0 - 11 км.
ТИПЫ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА Вернадский выделил в биосфере несколько типов вещества: Вся масса организмов всех видов - живое вещество Земли; Биогенное вещество - создаваемое и перерабатываемое живыми организмами (уголь, нефть, известняк и др. ); Косное вещество - образуется в процессах, где живые организмы не участвуют (продукты тектонической деятельности, метеориты и др. ); Биокосное вещество - создается одновременно живыми организмами и неорганическими процессами. В почве тесно связаны между собой минеральные компоненты, разлагающиеся органические вещества и многочисленные микро- и макроорганизмы - это особый слой, биокосный.
ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА Согласно Вернадскому, живое вещество выполняет в биосфере три основные функции. Газовая функция состоит в том, что зеленые растения выделяют при фотосинтезе кислород, а при дыхании углекислый газ. Без деятельности живых организмов состав атмосферы был бы совершенно иным. Концентрационная функция осуществляется благодаря тому, что живые организмы захватывают необходимые им химические элементы и накапливают их в местах своего обитания. Окислительно-восстановительная функция проявляется в окислении и восстановлении химических веществ в воде и почве, в результате чего образуются отложения различных руд, бокситов, известняков и др. На современном этапе добавлено еще 2 функции: Энергетическая функция живого вещества - трансформация более 99% энергии, поступающей на поверхность Земли, от Солнца. Редуцентная функция - за счет жизнедеятельности огромного количества гетеротрофов, в основном грибов, животных и микроорганизмов, происходит работа по разложению органических остатков.
Скачать презентацию Общая экология БИОМЫ ХВОЙНАЯ ТАЙГА Бореальные
Биофак_Биомы.ppt