Разнообразие экосистем

 

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Институт  права, экономики и управления

 

 

РАЗНООБРАЗИЕ  ЭКОСИСТЕМ

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка  1  курса

Группа 36Э131

Маркосян  Элмира

Н.Н. Иванов

 

Проверил:

к.б.н., доцент М.Н.Казанцева

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень, 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.…………………………………………………..…………………...3

1. Наземные  экосистемы ………………………………….……………………...4

2. Морские  экосистемы…..……………………………………………………… 6

3. Пресноводная  экосистема …………………………………………………... 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………....………........18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Экологическая система (экосистема) — совокупность популяций различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих  между собой и окружающей их средой таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределённо долгое время. Примеры экологических систем : луг, лес, озеро, океан. Экосистемы существуют везде — в воде и на земле, в  сухих и влажных районах, в  холодных и жарких местностях. Они  по-разному выглядят, включают различные  виды растений и животных. Однако в  «поведении» всех экосистем имеются  и общие аспекты, связанные с  принципиальным сходством энергетических процессов, протекающих в них. Одним  из фундаментальных правил, которым  подчиняются все экосистемы, является принцип Ле Шателье — Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАЗЕМНЫЕ  ЭКОСИСТЕМЫ

Наземные  экосистемы играют особую роль в жизни  человека, поскольку урожай в них  можно получать на всех трофических  уровнях в отличие от водных сообществ, где используется только верхняя  часть экологической пирамиды. Следовательно, особенности двух типов экосистем  необходимо учитывать при эксплуатации природных ресурсов. В экосистемах  суши продуценты (автотрофный компонент) представляют собой крупные организмы, у которых от года к году происходит накопление биомассы. [1] Например, прирост деревьев в лесу, рост трав за сезон вегетации, созревание семян и плодов (накопление надземной биомассы) или разрастание корневой системы травянистых растений на лугах и в степях (накопление подземной биомассы). Накопленную биомассу можно изъять и в виде урожая. Между крайними типами экосистем существует множество переходных вариантов, тесно связанных друг с другом.

Различные экосистемы взаимодействуют, образуя  сложную структуру биосферы. Между  экосистемами происходит обмен живыми организмами и их зачатками (личинками, спорами, семенами). Благодаря подвижности  воздуха и воды, перепадов (градиента) температуры, диффузии газов происходит расселение растений, животных и микроорганизмов. Птицы и насекомые перемещаются во время сезонных перелетов - так же, как другие животные во время кочевок. Вещество перемещается в виде твердых и жидких частиц. Часто минеральные элементы сдуваются ветром и смываются водой с горных пород. Обмен энергией происходит как в виде тепла, так и в виде энергии химических связей (т. е. органических соединений) [2].

По отношению  к межбиоценотическим связям можно выделить три основные группы экосистем суши:

1. стабильные  сообщества, расположенные на равнинных  междуречьях, в которых вынос  веществ в другие экосистемы  и получение их со стороны  незначительны;

2. мало  теряющие, но много получающие  биоценозы, расположенные на низких  уровнях рельефа, где накапливаются  большие запасы органического  вещества;

3. много  теряющие, но мало получающие  экосистемы на крутых склонах.  Так образуется цепь экосистем,  перераспределяющая вещество и  энергию в биосфере.

В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию (или часть популяции) данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз (биотоп+биоценоз). Биогеоценоз - элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем.

МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Морская экосистема - пространственный комплекс, в рамках которого происходят взаимодействия морских организмов с другими  существами и физико-химическими  факторами. Под влиянием особенностей прилежащей суши изменяются взаимоотношения  организмов в море. Так в засушливые годы, когда уменьшается сток пресных  вод в море, заметно повышается солёность воды, и, как следствие, некоторые виды организмов эмигрируют из данной области, а другие, наоборот, временно проникают. Часто конфигурация суши сильно влияет на условия, даже вдали  от берега. К примеру, полуострова, мысы могут быть преградой для прохождения  морских течений и распространения  морских организмов. Таким образом, по разные стороны от полуострова  мы получаем две совершенно разные экосистемы (с этим явлением мы сталкиваемся, например, у берегов полуострова  Кейп-Код ) [3].

Морские побережья расположены практически  во всех природных зонах России —  от полярных пустынь и арктических  тундр до дальневосточных широколиственных лесов, полупустынь каспийского  побережья и ксерофильных редколесий средиземноморского типа на берегах  Черного моря. Морское побережье  России представлено чрезвычайно широким  спектром типов береговой линии, что важно для формирования биоразнообразия прибрежных экосистем.

Побережья как зоны раздела сухопутных и  морских экосистем обладают исключительным биологическим разнообразием. Так, именно к морским побережьям приурочены регионы с наивысшим уровнем видового богатства флоры и фауны: на Дальнем Востоке локальные флора и фауна млекопитающих достигают 1200 и 75 видов на 100 км2 соответственно, на Черноморском побережье - 1100 и 70 видов на 100 км2.

На морских  берегах расположены наиболее крупные  водно-болотные угодья международного значения, в которых концентрируются  десятки миллионов водоплавающих птиц на гнездовьях, во время миграций и на зимовках (дельта Волги, Мурманское побережье и др.).

Прибрежная  фауна и флора наибольшего  развития достигает на побережье  Баренцева моря, где при высоте приливов 3-5 метров ширина литорали может  составлять сотни метров. Здесь выделяется несколько вертикальных зон:, развития макрофитов.

В высокоарктических  морях (Карском, Лаптевых и прочих) литоральные  сообщества выражены слабо в силу суровых ледовых условий (в частности, из-за истирающего действия льдов) и  незначительной высоты приливов (30-60 см), формирование литорали здесь обусловлено  значительным прибоем (нагонная волна  и шторма). В прибрежной, мелководной, в основном, южной, части этих морей, принимающей в себя сток рек, наряду с морскими формами существенную, а иногда и преобладающую, роль играет солоноватоводная фауна, к которой примешиваются также и пресноводные эвригалинные формы[4].

На Дальнем  Востоке за счет разнообразия береговой  полосы и уровней приливов представлена богатая фауна и флора литорали и сублиторали. В Охотском море отмечаются самые высокие среди российских морей приливно-отливные колебания, население литорали здесь богато и разнообразно, а сама литораль обширна. Прибрежная область Охотского моря богато заселена макроводорослями, и можно сказать, что оно является центром количественного обилия водорослей в российских водах; особенно выделяются в этом смысле Курильские острова (включая тихоокеанскую сторону) и северо-западная часть моря. Именно для этих районов в первую очередь применимы выражения о подводных лугах и лесах, которые обычно применяются при описании зарослей ламинариевых водорослей. Среди зарослей бурых водорослей на литорали и, особенно, в сублиторали представлен достаточно богатый в видовом отношении зообентос. В Японском море в сублиторали резко увеличивается разнообразие беспозвоночных животных и рыб за счет проникновения теплых вод с юга. Водоросли и морские травы в Японском море давно являются объектами промысла, временами значительного и нерационального. На состав макрофитобентоса существенный отпечаток может накладывать антропогенное нарушение среды, в частности загрязнение, для некоторых видов оно может быть негативным и даже губительным.

Черное  и Азовское моря лишены литоральной  области — приливно-отливные колебания  здесь отсутствуют. Под влиянием волнового воздействия здесь  формируется полоса псевдолиторали с бедным биоразнообразием.

Для Каспийского  моря характерны многолетние колебания  уровня. В последние годы отмечается трансгрессия, которая ведет к  формированию пионерных сообществ  на затапливаемых участках береговой  полосы. Здесь доминируют виды-интродуценты, которые вселились сравнительно недавно.

Своеобразие побережьям Баренцева, Берингова и  Охотского морей придают огромные колонии морских птиц — «птичьи  базары». На Баренцевом море базары расположены  на мелких островах и на архипелаге Новая Земля.

Прибрежные  мелководья Черного, Азовского, Каспийского  и Японского морей играют большую  роль как места гнездования, остановок  при миграциях и зимовок для  морских и водоплавающих птиц.

Моря  и побережья России — местообитания  многих редких и исчезающих видов  растений и животных, включенных в  Красную Книгу России: 17 видов  беспозвоночных, 15 видов круглоротых  и рыб, около 20 видов птиц, 29 видов  и подвидов млекопитающих .

Из уникальных морских экосистем морей России следует отметить следующие:

- экосистему  мелководных морских гидротермальных  излияний бухты Кратерной (о-в  Янкича, средние Курильские острова);

- 'островные'  поселения низкобореальных организмов в высокобореальных регионах, в частности, лагуна Буссе на южном Сахалине;

- районы  крупных залежек морских млекопитающих  на Командорских о-вах и у  о-ва Тюленьего (Охотское море);

- районы  влияния субтропической морской  фауны на крайнем юге Приморья, включая внешние острова залива  Петра Великого, залив Посьета и п-в Гамова.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРЕСНОВОДНАЯ  ЭКОСИСТЕМА

Озера —  естественные пресноводные водоемы, образовались геологически сравнительно недавно — за последние несколько десятков тысяч лет, и лишь возраст некоторых из них исчисляется миллионами лет, например Байкала. Наличие у большинства озер профундальной зоны сказывается на температурном режиме водной толщи, на ее «перемешивании» и распределении кислорода в ней. Эти процессы сезонны, как и стратификация озера по температурному режиму[5].

В озерах умеренного пояса в летнее время  можно выделить в вертикальном разрезе  три зоны: эпилимнион — до глубины, где происходит конвекция (циркуляция) воды; термоклина — это промежуточная зона, где вода не смешивается с водой верхней зоны; гиполимнион — область холодной воды, где нет циркуляции.

Термоклина обычно расположена ниже границы проникновения света, и запасы кислорода, в отрезанном от его источников гиполимнионе, истощаются. Наступает летний период стагнации. Осенью, вследствие выравнивания температур, происходит общее перемешивание воды и обогащение гиполимниона кислородом. Зимой, когда температура воды подо льдом становится ниже 4 °С, что снижает ее плотность и снова приводит к стратификации озера и к зимней стагнации. Весной, после таяния льда, температура воды достигает 4 °С, она тяжелеет и снова происходит весеннее перемешивание. Это классическая схема для водоемов Евразии и Северной Америки. В полярных областях и субтропиках общее перемешивание воды в водоемах бывает только один раз в году: в первом случае —- летом, во втором — зимой. В водоемах тропиков перемешивание воды идет постоянно, но медленно, а общее ее перемешивание происходит редко и нерегулярно.

Цветение  фитопланктона обычно приурочено к  перемешиванию, когда вфотической (освещенной) зоне появляются воды, обогащенные природными биогенными компонентами. С точки зрения продуктивности озера подразделяются на две группы: I) олиготрофные (малокормные) и 2) эвтрофные (кормные). Продуктивность лентических экосистем зависит также от поступающих веществ с окружающей суши и от глубины озера (наиболее продуктивны мелкие озера).

Наука об озерах и прудах (лимнология) позволила  нам лучше понять частичные кругообороты и их интеграцию[6]. Озера и более мелкие пресные водоемы представляют собой хорошо отграниченные, легко поддающиеся описанию водные экосистемы. В них имеются как аэробные, так и анаэробные зоны. Такие зоны можно обнаружить и в большинстве почв; но если в почве они сосредоточены поблизости друг от друга в очень тесном пространстве и потому их трудно изучать, в озерах такие зоны весьма обширны и легко поддаются исследованию. Однако есть основания полагать, что результаты лимнологических исследований в принципе можно перенести и на почву с ее микрогетерогенностью.

На биологические  процессы в озерах и прудах большое  влияние оказывают физические свойства воды. Вода имеет наибольшую плотность  при 4°С. С увеличением глубины  меняется температура воды; может  наблюдаться более или менее  устойчивая слоистость (стратификация) в зависимости от времени года.

Стратификация характерна для озер двух типов. К  одному типу относятся пресно водные озера умеренных широт. Весной холодная вода озера прогревается солнцем; поверхностный  слой воды становится теплым, его плотность  уменьшается. Этот слой называют эпилимнионом. Он лежит поверх более холодного слоя воды - гиполимниона. Слои разделены переходной зоной, называемой термоклином или металимнионом; эта граница между слоями иногда бывает очень резкой. В глубоких озерах такое разделение может сохраняться в течение всего лета. В результате процессов аэробного распада растворенный в воде кислород, начиная с придонного слоя, расходуется, и в гиполимнионе создаются анаэробные условия. Эпилимнион соприкасается с кислородом воздуха, перемешивается с помощью ветра, и поэтому, как правило, условия здесь остаются аэробными[7].