Экосистемы Исполнитель

Экосистемы

План:

1.Понятие об экологической системе

2.Круговорот веществ и поток энергии в экосистеме

3. Продуктивность и динамика экосистем

4. Экосистемы разных природных сред

{spoiler=Продолжать Читать}

1. Понятие об экологической системе

Сообщества организмов и абиотическая среда взаимосвязаны материальными и энергетическими связями. Растения, получая из абиотической среды углекислый газ, воду и минералов, синтезируют из них органические вещества и при этом сами питаются. Поэтому в экологии они называются автотрофами (гр. autos – сам, trophe – пища). Животные питаются готовыми различными органическими веществами (растительной и животной пищей) и поэтому в экологии они называются гетеротрофами (гр. geteros - другой, разной). Автотрофы и гетеротрофы по истечению времени завершают свою жизнь и попадают в почву, где их тело разлагается микроорганизмами. В результате  полученные из среды компоненты возвращаются в первоначальное состояние, т.е. происходит естественный круговорот веществ в природе. Таким образом, в условиях тесной взаимосвязи образуется взаимодействующая сложная система, состоящая из биотических и абиотических компонентов.

Экосистемой называют совокупность организмов и среду их обитания, между которыми осуществляется круговорот веществ и энергии.

Термин введен в 1935 г. англ. уч. А.Тенсли. По размерным показателям различаются микро-, мезо-, макро- и мегаэкосистемы. В качестве синонима Э. применяется термин «биогеоценоз». Эти понятия близкие, различие в том, что термин э/с приложим для обозначения систем, а б/ц – понятие территориальное.

2. Круговорот веществ и поток энергии в экосистеме

Используя энергию Солнца, автотрофные организмы синтезируют органические вещества, куда вложат эту энергию. Таким образом, происходит круговорот веществ и поток энергии между организмами. Энергия, в отличие от веществ, при передаче из организма в организм согласно законов термодинамики не доходит до микроорганизмов:

1) закон сохранения энергии. Согласно закону общая энергия в замкнутой системе всегда остаётся постоянной, но может превращаться в другой вид энергии (световая → тепловая);

2) закон энтропии (гр.en – внутрь, trope – превра-щение). Согласно закону энергия при превращении в другой вид переходит из концентрированной формы в рассеянную;

3) согласно третьему закону термодинамики, чем больше рассеивание энергии, тем труднее использовать её организмами.

3. Продуктивность и динамика экосистем

Продуктивность экосистем – это воспроизводство биомассы организмами на определенной площади за единицу времени. П/э зависит от условий влажности и температуры местности. Она высока в прибрежных полосах морей, эстуариях, во влажных лугах и бедна в открытых зонах океана и в аридных территориях.

Динамика экосистем – это изменчивость,  характерная для всех э/с. Различают 2-х видов изменчивости:

1) периодическая изменчивость – суточная, сезонная и многолетняя изменчивость. Суточная изменчивость влияет на активность организмов в течение сутки; Сезонная изменчивость влияет не только на активность организмов, но и на их численность по сезонам. Многолетняя изменчивость в зависимости от солнечной активности прослеживается через каждый определенный лет.

2) продвигаемая изменчивость случается из-за одностороннего продолжительного воздействия факторов среды на организмы и приведет к изменению структурного состава биоценоза. Различают экзогенных и эндогенных изменений. Глубокие экзогенные изменения могут привести к дигрессии биотических сообществ (напр., отравление среды от выбросов химической, металлургической и др. видов промышленности). Эндогенные изменения – это сукцессионные изменения (англ. succession - постепенно). При этом состав биоценоза постепенно меняется новыми компонентами. Скорость с/и постепенно снижается и прекращается, что называется климаксом сукцессии. При этом конкуренция между организмами затухает, и круговорот веществ войдет в нормальное русло.

4. Экосистемы разных природных сред

На Земле различают 2-х видов экосистем, существенно отличающихся природными условиями.

1. Наземные экосистемы. По признакам растит. сообществ и климата в н/экосистемах выделяются пустынные э/с, травянистые э/с и лесные э/с.

Пуст. э/с занимают 16% территории суши, где кол-во годовых осадков не более 250 мм. В них выделяются тропические пустыни, пустыни умеренных широт и холодные пустыни.  Биопродуктивность не более 0,7 кг/м².

Травянистые э/с по климатическим и природным условиям разнородны. В них выделяются тропические травянистые э/с(саванны исп.sabana-равнина),   травянистые э/с умеренных широт и полярные травянистые э/с (арктические тундры).

Лесные э/с широко распространены, по климатическим и природным условиям также разнородны. В них выделяются влажные тропические леса, листопадные леса умеренных широт и северные хвойные леса.

2. Водные экосистемы. В водных э/с-ах жизнь организмов зависит от температуры и солености воды, от глубины проникновения солнечных лучей и доступности биогенов. В отличие от наземных э/с в водных э/с-ах: 1) ввиду отсутствия эдафического фактора продуценты (водоросли) с биогенным фондом неразрывную связь не имеют; 2) консументы с продуцентами (живыми растениями) неразрывную связь также не имеют. Они больше связаны с редуцентами, т.к. большинство консументов живет ниже массы растений, где питаются продуктами деструкции растительных организмов.

Водные э/с по отношению к свойствам водных площадей делятся на: э/с мирового океана, э/с стоячих водоемов и э/с текучих водоемов. Э/с открытых водоёмов имеют самую низкую продуктивность (10% биопродукцию водных э/с), однако, ввиду огромной протяженности открытый океан – это основной поставщик биопродукции на Земле.

Эвтрофикация водоемов. Эвтрофикация (гр.eutrophia – хорошее питание) – это обогащение водоема биогенами, стимулирующий рост фитопланктона. Она характерна для стоячих, реже медленно текучих водоёмов. С ростом массы ф/п обогащается пищевой фонд консументов, что приведет к резкому увеличению последних. Это влечет за собой увеличения расхода кислорода. В результате образуется дефицит в кислороде. При этом вода зеленеет, тухнет и и всё погибает.

Закономерность географического распространения экосистем. По мере продвижения от севера на юг количество солнечной энергии, достигаемой на земную поверхность, возрастает. В связи с этим к югу возрастает количество видов, численность особей и повышения биопродуктивности э/с.  Отсюда вывод, что солнечная энергия ускоряет биохимических процессов и в результате биопродуктивность организмов увеличивается.

Однако, в отдельных э/с-ах прослеживается другая закономерность. Независимо от солнечной радиации  пустынные э/с бедны. В водных э/с-ах кол-во видов увеличивается к тропике, но продуктивность э/с выше в холодных водах.

{/spoilers}