Понятие экосистема, биоценоз, сообщество, популяция

1) Способность быстро занимать  все свободное пространство. 2) Движение не только пассивное но и активное. (против течения воды, движения воздушных потоков); 3) Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти(круговорот в-в); 4) Высокая приспособительная способность у различным условиям. 5)Феноменально высокая скорость протекания реакции (например некоторые насекомые потребляют за день кол-во пищи, которое в 100-200 раз больше веса их тела).6) Высокая скорость обновления живого вещества. Вся масса живого в-ва произведенная за все время сущ-ания биосферы в 12 раз превышает массу Земли.  Вернадский выделил 9 функций живого в-ва: 1) Энергетическая. Связана с запасанием энергии в процессе фотосинтеза, передача ее по цепям питания, рассеивание. 2)Газовая. – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом. 3) Окислительно - восстановительная – это интенсивное окисление в-в под действием живых организмов. Восстановительная – это разложение органических в-в, переход в-в в простое состояние.  4) Концентрационная – способность организмов концентрировать в своем теле рассеянные химические элементы, повышая их содержание (кол-ва углерод.) 5) Деструктивная – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности как самих остатков органического в-ва, так и косных в-в (грибы, бактерии). 6)Транспортная – перенос в-ва и энергии в результате активной формы движения организмов.  7) Средообразующая. Вся современная среда, в которой обитают живые организмы создана живыми организмами. Микроклимат создается живыми организмами. 8) Рассеивающая. Химические элементы переносят растения. 9)Информационная. Генофонд всех живых организмов.

Закон биогенной миграции атомов

Миграция химических элементов  на земной поверхности и в биосфере в целом осущ-ется или при непосредственном участии живого вещ-ва, или же она протекает в среде, геохимические особенности которой обусловленны живым

в-ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7в)Теория биосферы  Вернадского.  Основные свой-ва  биосферы.

 Под биосферой  Вернадский включал преобразующую деятельность организмов не только в границах распространения жизни в настоящее время, но и в прошлом.  Под биосферой  понимается все пространство, где существуют или существовала жизнь, т.е. где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности.  Вернадский не только сконкреитизировал и очертил границы жизни в биосфере, но и всесторонне раскрыл роль живых организмов в процессах планетарного маштаба. Он показал, что в природе нет более мощной средообразующей силы, чем живые организмы и продукты их жизнедеятельности. Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время назыв. современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к палеобиосферам или белым биосферам (залежи углей, нефти, мел, рудные образования). Границы биосферы: необиосфера в атмосфере простирается примерно до озонового слоя (у полюсов 8-10 км, у экватора 17-18 км и над остальной поверхностью Земли – 20-25 км) За пределами озонового слоя жизнь невозможна из-за губительных ультрафиолетовых лучей. К необиосфере можно отнести и донные отложения, где возможно существование живых организмов. Границы палеобиосферы в атмосфере примерно совпадают с необиосферой, под водами к палеобиосфере можно отнести и осадочные породы. Это толщина от сотен метров до десятков километров. В пределах современной, как и белых биосфер, насыщенность жизни неравномерна. На граниже биосферы встречаются лишь случайно занесенные организмы. В пределах основной части биосферы организмы присутствуют постоянно, но не равномерно. Основные в-ва биосферы: 1) Биосфера- централизованная система. Центральным звеном ее выступают живые организмы. 2) Биосфера – открытая система. Ее существование невозможно без поступления энергии извне (от солнца, космоса). 3) Биосфера- саморегулирующаяся система. Способная возвращаться в исходное состояние. Принципы Ле-Шателье- Брауна:  при действии на систему сил, выводящих ее из состояния устойчивого равновесия, последнее смещается в том направлении, при котором эффект этого воздействия ослабляется. 4) Биосфера- система, характеризующаяся большим разнообразием. Разнообразие рассматривается как основное условие устойчивости биосферы. Важное свойство Биосферы- наличие в ней механизмов, обеспечивающих круговорот в-в и связанную с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экосистемный уровень жизни

Для того, что  бы экосистемы существовали долго, они  должны обладать свойствами связывания и высвобождения энергии, а также  круговоротом в-в.  Экосистема должна иметь механизмы, позволяющие противостоять внешним воздействиям, гасить их. Экосистема может быть представлена в виде 2 блоков.(Блоковая модель экосистем) 1-ый представлен комплексом взаимосвязанных живых организмов – биоценоз, а 2-ой- факторами среды- биотопом или экотопом. Экосистема = биоценоз+биотоп (экотоп). Биогеоценоз, по Сукачеву, входят растения. Видовая структура экосистем: под видовой структурой понимается кол-во видов, образующих экосистему, и соотношение их численности. Богатство видов зависит от возраста экосистем. Виды, явно преобладающие по численности особей, назыв. доминантные.  Выделяют также в экосистемах виды- эдификаторы (строитель)  к ним относятся те виды, которые яв. основными образователями среды.  Видовое разнообразие – важное свой-во экосистем. С ним связана устойчивость систем к неблагоприятным факторам среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13в) Трофическая  (функциональная) структура экосистем 

Цепи питания: любая экосистема включает несколько трофических (пищевых) уровней. 1-ый уровень – растения. Их назыв. автотрофами.  (сам питается) или продуцентами. 2-й животные- гетеротрофы или консументы.  Последний уровень представлен микроорганизмами и грибами. Их назыв. редуцентами. Они разлагают органическое в-во до исходных минеральных элементов. Свой-во цепи питания – осуществление биологического круговорота вещ-в и высвобождение запасенной в органическом вещ-ве энергии.

Энергетика экосистем

Живые организмы для своего сущ-ния  должны постоянно пополнять и  расходовать энергию. Растения способны запасать энергию в химических связях в процессе фотосинтеза. Растения в процессе фотосинтеза связывают лишь небольшую часть солнечной энергии. Это всего лишь 1%растения яв. первичными поставщиками энергии для всех других организмов в цепях питания. Основная часть энергии расходуется на жизнеобеспечение  (движение, поддержание температуры) часть энергии переходит в тело организма – потребителя вместе с увеличением массы.

 

 

 

 

12в) Классификация  живых организмов в экосистемах.  Связи и взамимоот-я м/у организмами.  Понятие экологическая ниша. 

Связи организмов в экосистемах. Ни один организм в природе не сущ. вне связей со средой и другими организмами. Эти связи – основное условие функционирования экосистем. Через них осущ-ется образование цепей питания, регулирование численности организмов и их популяций, реализация механизмов устойчивости систем и др. Взаимосвязи организмов. Самый распространенный тип связей базируется на питании, эти связи назыв. пищевые или трофические.  Это питание одного организма другим или продуктами его жизнедеятельности. Связи, основанные на использовании местообитания, назыв. тропические. Они возникают м/у животными и растениями, которые предоставляют им убежище или местообитание. (насекомые прячущиеся к коре деревьев). Форические связи- возникают когда одни организмы участвуют в распространении других или их зачатков.  (семян, плодов). Фабрические связи- для них характерно использование одними организмами других или продуктов их жизнедеятельности. Взаимоотношения организмов: Влияние одних организмов на другие в процессе взаимодействия. Эит взаимоотношения можно обозначить знаками «+», «-«, и «0» (положительное, отрицательное, нейтральное). Если взаимоотн-я обеим партнерам выгодны, обозначаются (+, +) и носят название симбиоза или мутуализма.( Пример: микрофлора кишечника) Взаимоотношения, которые положительны для одного вида и отрицательны для другого (+, -) назыв. хищничество и паразитизм. Эти типы взаимоот-ний играют роль в численности организмов. Отрицательные взаимоот-ния (-, -) назыв. конкуренцией. (внутривидовая). Отношения положительные для одного и безразличные для другого партнера (+,0) (менее распространенные) назыв. комменсализм. (акула и сопровождение ее мелкой рыбы.) Взаимоот-я отрицательны для одного организма и безразличны для другого (-, 0), назыв. аменсализм. Отношения, при которых  организмы, занимая сходные местообитания, практически не оказывают влияния друг на друга назыв. нейтрализм  (0, 0).  (Пример белки и лоси в лесу).Экологическая ниша.  Каждый вид или его части (популяции) занимают определенное место в окружающей их среде. Например опред. вид животного не может произвольно менять пищевой рацион или время питания, место размножения, убежища.  Под экологической нишей понимают обычно место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности,  включающий отношение к факторам среды, видам, пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий.   Если организмы занимают разные экологические ниши, они не вступают в конкурентные отношения. Отношения рассматриваются как нейтральные.  Но в каждой экосистеме имеются виды, которые претендуют на одну и ту же нишу.  Тогда неизбежна конкуренция.  И сущ. правило «правило конкурентного исключения». Автор его Гаузе.  Звучит так: если 2 вида со сходными требованиями  к среде *питанию, поведению) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу.

Продуктивность  и биомасса экосистем. 

Одно из важнейших  сво-в организмов- способность создавать  ораническое в-во, которое называется продукцией.  Образование продукции в единицу времени(час, сутки год) на единицу площади(метры квадратные) или объема (в водных экосистемах ) характеризует продуктивность экосистем.   Продукцию растений называют первичной, а животных –вторичной. Наряду с продукцией различают биомассу организма, групп организмов или экосистем в целом. Под ней понимают всю живую органическую массу, которая содержится в экосистеме или ее элементах все зависимости от того, за какой период она образовалась и накопилась.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Какие экосистемы  в океане и на суше яв. наиболее продуктивными? Вернадский выделил очаги наибольшей  концентрации жизни и назв. Их пленками и сгущениями живого вещества. Под пленками живого вещ-ва понимается его повышенное кол-во на больших пространствах. В океане выделяют 2 пленки: поверхностную (или планктонную) и донную(бентосную). Она колеблется от нескольких десятков и сотен метров(в чистых водах), до нескольких сантиметров (в загрязненных водах)  в наземных экосистемах выделяют 2 пленки живого вещества: 1приземная, заключенная м/у поверхностью почвы и верхней границей растительного покрова, имеет толщину от нескольких сантиметров (пустыни, тундры), до нескольких десятков метров (леса). 2 почвенная. Она насыщена жизнью. Обычно в океане выделяют следующие сгущения жизни: (продуктивность) 1)  Прибрежные. Они располагаются на контакте водной и наземно-воздушной среды. 2) Коралловые рифы. Высокая продуктивность связана с благоприятным температурным режимом. 3) Саргассовые сгущения. Создаются большими массами плавающих водорослей. 4) Апвеллинговые. Эти сгущения принадлежат к районам океана, где имеет место восходящее движение водных масс от дна к поверхности. Они несут много донных органических и минеральных отложений.   5)Рифтовые глубоководные сгущения.  Продуктивность связана с богатыми  температурными  условиями. На суши к продуктивным относятся: 1) экосистемы берегов морей и океанов в районах, хорошо обеспеченных теплом. 2) экосистемы необходимых внутренних водоемов, богатые питательными вещ-ами. 3)экосистемы тропических лесов.

Экологические пирамиды.  Правило пирамид можно сформулировать так:

Кол-во энергии, содержащейся в организмах на любом последующем  трофическом уровне цепи питания, меньше ее значения на предыдущем уровне. Кол-во продукции, образующейся в ед. времени на разных трофических уровнях, подчиняется тому же правилу, которое характерно для энергии: на каждом последующем уровне кол-во продукции меньше, чем на предыдущем.

                                            Суша

                                                                                     

 

 

Пирамида говорит, что кол-во организмов уменьшается от основания к вершине.

 

 

 

14в)  Понятие сукцессия. Виды сукцессий  и закономерности сукцессионного  процесса. Агроценоз. Любая экосистема, приспосабливаясь к изменениям внешней среды, находится в состоянии динамики.  Самый простой тип динамики- суточный. Это изменения  в поведении животных. Одни из них более активны днем, другие – в сумерки, третьи- ночью. Периодически повторяющуюся динамику назыв. циклическими изменениями, а направленную динамику назыв. поступательной. Для поступательной динамики характерным яв. либо внедрение в экосистемы новых видов, либо смена одних видов другими. В конечном счете происходят смены биоценозов и экосистем в целом. Этот процесс назыв. сукцессией.  Бывают первичные и вторичные сукцессии. Под первичной понимают сукцессии, развитие которой начинается на изначально безжизненном субстрате.  Можно выделить последовательные стадии сукцессии, под которыми понимается смена одних экосистем другими, а сукцессионные ряды заканчиваются относительно мало изменяющимися экосистемами. Их назыв. климаксными, коренными или узловыми.  Специфические закономерности сукцессии заключаются в том, что каждый из них присущ тот набор видов, которые характерны для данного региона, наиболее приспособлены к той или иной стадии развития сукцессионного ряда. Причины сукцессии: сукцессионные смены связывают с тем, что существующая экосистема создает неблагоприятные условия для наполняющих ее организмов. Также причиной яв. человек. Им было разрушено много коренных (лесов, елей) экосистем.  Вторичные сукцессии- начинаются обычно не с нулевых значений, а возникают на месте нарушенных  или разрушенных экосистем.  Различаю также автотрофные и гетеротрофные сукцессии. К гетеротрофным сукцессиям относятся те, которые протекают в субстратах, где отсутствуют живые растения, а участвуют лишь животные.    Общая динамика развития сукцессии.  1) Появление первых живых организмов. 2) Увеличение видового состава 3) Изменение среды обитания 4) Образование почв и микроклимата 5)Увеличение трофических цепей и их усложнение.