Функционирование экоситем

Содержание

Слайд 2

Свойства экосистем, характеризующие их функционирование Соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов

Свойства экосистем, характеризующие их функционирование

Соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов
Целостность
Устойчивость
Динамика экосистем
Саморегуляция

экосистем
Экологическая структура биоценоза
Видовая
Пространственная
Экологические ниши
Закономерности динамического равновесия экосистем
Слайд 3

соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов Свойства экосистем Отношение концентраций СО2

соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов

Свойства экосистем

Отношение концентраций СО2 и О2

отражает соотношение скоростей этих процессов в экосистемах,
т. е. соотношение аккумулированной продуцентами
и рассеянной консументами энергии
Слайд 4

При этом в разных экосистемах баланс этих процессов может быть либо положительным, либо отрицательным Свойства экосистем

При этом в разных экосистемах баланс этих процессов может быть либо

положительным, либо отрицательным

Свойства экосистем

Слайд 5

Деятельность человека значительно ускоряет процессы разложения органического вещества Свойства экосистем

Деятельность человека значительно ускоряет процессы разложения органического вещества

Свойства экосистем

Слайд 6

Свойства экосистем Два глобальных явления - круговороты веществ и поток энергии

Свойства экосистем

Два глобальных явления - круговороты веществ и поток энергии обеспечивают
ЦЕЛОСТНОСТЬ

экосистемы
— это взаимосвязанность организмов в экосистеме, не позволяющая им существовать друг без друга
и обеспечивающая протекание всех процессов в экосистеме (поток веществ и энергии по цепям питания, саморегуляцию, круговорот веществ)
Слайд 7

Устойчивость экосистемы способность экосистемы и ее отдельных частей противостоять колебаниям внешних

Устойчивость экосистемы

способность экосистемы и ее отдельных частей противостоять колебаниям внешних факторов


и сохранять свою структуру и функциональные особенности
Слайд 8

количество осадков понижается продукция растений продукция консументов 1 п Относительное затухание

количество осадков понижается

продукция растений

продукция консументов 1 п

Относительное затухание колебаний в среде

по мере их прохождения по пищевым цепям
служит мерой внутренней устойчивости экосистемы - ее способности противостоять изменениям
Слайд 9

Устойчивость экосистем напрямую зависит от количества видов - чем больше видовое

Устойчивость экосистем напрямую зависит от количества видов
- чем больше видовое

разнообразие, тем устойчивее экосистема.

Причина этой закономерности:
чем больше видов в экосистеме,
тем больше возможностей у организмов добывать альтернативные виды пищи,
и тем больше шансов выжить при нехватке пищи, есть возможность найти другой источник питания.

Поэтому биоразнообразие в природе - это важнейшее условие экологического равновесия в биосфере.
А беспрерывная работа экосистем обеспечивает для человека благоприятные условия жизни на Земле.

Слайд 10

Слайд 11

Типы устойчивости экосистем Резистентная устойчивость - это способность экосистемы сопротивляться нарушениям,

Типы устойчивости экосистем
Резистентная устойчивость - это способность экосистемы сопротивляться нарушениям, поддерживая

неизменной свою структуру и функцию.
Упругая устойчивость - это способность системы восстанавливаться после того, как ее структура и функция были нарушены.
Оба типа стабильности исключают друг друга
Слайд 12

калифорнийский лес из секвойи довольно устойчив к пожарам но если он

калифорнийский лес из секвойи довольно устойчив к пожарам но если он

все же сгорит, то восстанавливается очень медленно или вовсе не восстанавливается - резистентная устойчивость
Слайд 13

Динамичность экосистем одно из фундаментальных свойств экосистем, которое отражает не только

Динамичность экосистем

одно из фундаментальных свойств экосистем, которое отражает не только зависимость

от комплекса факторов,
но и приспособительную реакцию всей системы на эти факторы
Слайд 14

Слайд 15

Динамическое равновесие Гомеостаз – состояние внутреннего динамического равновесия природной системы, поддерживаемое

Динамическое равновесие

Гомеостаз
– состояние внутреннего динамического равновесия природной системы,
поддерживаемое регулярным

возобновлением основных ее структур, вещественно-энергетического состава
и постоянной функциональной саморегуляцией ее компонентов
Слайд 16

Саморегуляция экосистем это способность экосистем к изменению внутренних свойств и количественных

Саморегуляция экосистем

это способность экосистем
к изменению внутренних свойств и количественных характеристик экологических

компонентов,
обеспечивающая сохранение общих функциональных и морфологических черт природной системы.

Эффективность саморегуляции
определяется разнообразием видов и пищевых взаимоотношений между ними.

Слайд 17

Биоценоз характеризуется следующей экологической структурой: Видовой структурой Пространственной структурой Экологическими нишами

Биоценоз характеризуется следующей экологической структурой:
Видовой структурой
Пространственной структурой
Экологическими нишами

Слайд 18

Видовая структура биоценоза Качественный признак – «Видовое богатство» – это общий

Видовая структура биоценоза

Качественный признак – «Видовое богатство»
– это общий набор видов

сообщества,
который выражается списками представителей разных групп организмов

Количественный признак «Видовое разнообразие»
– это показатель, отражающий не только качественный состав биоценоза,
но и количественные взаимоотношения видов.

Слайд 19

Доминанты Виды, преобладающие по численности, являются доминантами сообщества Среди деревьев доминирует ЕЛЬ еловый лес

Доминанты

Виды, преобладающие по численности, являются доминантами сообщества

Среди деревьев доминирует ЕЛЬ

еловый

лес
Слайд 20

Эдификаторы (от лат. aedificator — строитель) виды с сильно выраженной средообразующей

Эдификаторы

(от лат. aedificator — строитель)
виды с сильно выраженной средообразующей способностью

Бобры

строя плотины и хатки являются средообразователями
Слайд 21

Консорция (от англ. consortium — соучастие, сообщество) — это совокупность популяций

Консорция

(от англ. consortium — соучастие, сообщество)
— это совокупность популяций организмов,
жизнедеятельность которых

в пределах одного биоценоза трофически или топически связана с центральным видом — автотрофным растением
Слайд 22

Так, по данным российского ученого В. В. Мазинга (1976), только в

Так, по данным российского ученого В. В. Мазинга (1976), только в

состав двух популяций березы (повислой и пушистой) входит
91 вид паразитических и 35 видов микоризообразующих грибов,
46 видов эпифитных лишайников,
23 вида эпифитных мхов,
8 видов клещей,
574 вида насекомых,
8 видов птиц,
9 видов млекопитающих
всего 795 видов, не считая бактерий, простейших, водорослей, актиномицетов
Слайд 23

БИОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ТИНЕМАНА сформулированны А. Тинеманом (1939) как закон отношения между

БИОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ТИНЕМАНА

сформулированны А. Тинеманом (1939) как закон отношения между числом

особей и числом видов (закон экологического разнообразия), согласно которому
чем разнообразнее условия существования в пределах биотопа, тем больше число видов;
чем больше отклоняются от оптимума условия существования, тем беднее видами становится биоценоз и тем больше особей будет иметь каждый вид.
Следовательно, число особей и число видов обратно пропорциональны.
Слайд 24

Пространственная структура биоценоза Ярусность это вертикальное расслоение биоценозов на равновысокие структурные части

Пространственная структура биоценоза

Ярусность
это вертикальное расслоение биоценозов на равновысокие структурные части

Слайд 25

Мозаичность это расчлененность биоценоза в горизонтальном направлении Пространственная структура биоценоза

Мозаичность
это расчлененность биоценоза в горизонтальном направлении

Пространственная структура биоценоза

Слайд 26

Экологическая ниша Термин «экологическая ниша» предложен Дж. Гриннеллом (1917) для характеристики

Экологическая ниша

Термин «экологическая ниша» предложен Дж. Гриннеллом (1917) для характеристики пространств,

распределения видов
(т. е. экологическая ниша определялась как понятие, близкое к местообитанию).
Позднее Ч. Элтон (1927) определил экологическую нишу как положение вида в сообществе, подчеркнув особую важность трофических связей.
Слайд 27

Экологическая ниша место вида в природе, включающее не только положение вида

Экологическая ниша

место вида в природе, включающее
не только положение вида в

пространстве,
но и функциональную роль его в сообществе (напр., трофический статус)
и его положение относительно абиотических условий существования (температуры, влажности и т. п.).
Если местообитание — это как бы «адрес» организма, то экологическая ниша— это его «ПРОФЕССИЯ» (Ю. Одум)
Слайд 28

Фундаментальная экологическая ниша - весь набор условий, при которых вид может

Фундаментальная экологическая ниша - весь набор условий, при которых вид может

успешно существовать и размножаться.

Г. Хатчинсон выдвинул понятия фундаментальной и реализованной экологической ниши.

Реализованная экологическая ниша – это положение вида в конкретном сообществе, где его ограничивают сложные биоценотические отношения.

фундаментальная экологическая ниша характеризует потенциальные возможности вида,
а реализованная – ту их часть, которая может осуществиться в данных условиях, при данной доступности ресурса.
Таким образом, реализованная ниша всегда меньше, чем фундаментальная.

Слайд 29

Экологические ниши принцип конкурентного исключения (принцип Гаузе) Если два вида со

Экологические ниши

принцип конкурентного исключения (принцип Гаузе)
Если два вида со сходными требованиями

к среде (отношение к питанию, поведению, местам размножения, и т.д.) вступают в конкурентные отношения,
то один должен либо погибнуть, либо изменить свой образ жизни и занять новую нишу.

два вида не могут сосуществовать, если они занимают одну экологическую нишу
«Два медведя в одной берлоге не уживаются»

Слайд 30

Экологическая ниша Два вида в сообществе не могут занимать одну экологическую

Экологическая ниша

Два вида в сообществе не могут занимать одну экологическую нишу,


однако один вид в различных сообществах может занимать различные экологические ниши.
Песец - как хищник питается маленькими грызунами типа леммингов,
в голодное время собирает остатки, выброшенные морем включая морскую капусту, или остатки пищи брошенные белым медведем
Слайд 31

Сравнение экологических ниш двух видов по одному параметру

Сравнение экологических ниш двух видов по одному параметру

Слайд 32

зебры обрывают в основном верхушки трав, антилопы гну кормятся тем, что

зебры обрывают в основном верхушки трав,
антилопы гну кормятся тем, что оставляют

им зебры

У близкородственных видов, живущих вместе, обычно наблюдаются очень тонкие разграничения экологических ниш

газели выщипывают самые низкие травы
антилопы топи довольствуются высокими сухими стеблями

Пасущиеся в африканских саваннах копытные по ‑ разному используют пастбищный корм

Слайд 33

Слайд 34

Экологические ниши Правило обязательного заполнения экологической ниши Экологическая ниша не может

Экологические ниши

Правило обязательного заполнения экологической ниши
Экологическая ниша не может быть пустой.


Если ниша пустеет в результате вымирания какого-то вида, то она тут же заполняется другим видом
Например: хищник может замениться паразитом
В природном сообществе обычно все ниши заняты
Слайд 35

ГИПОТЕЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ДУБЛИРОВАНИЯ Кактусы (сем. Cactaceae) широко представлены в пустынях Нового

ГИПОТЕЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ДУБЛИРОВАНИЯ

Кактусы (сем. Cactaceae) широко представлены в пустынях Нового Света

и полностью отсутствуют в Старом Свете
Слайд 36

Молочаи (сем. Euphorbiaceae) африканских пустынь выглядят точно так же, как кактусы

Молочаи (сем. Euphorbiaceae) африканских пустынь выглядят точно так же, как кактусы

– это суккуленты с колючками, как у кактусов.
Слайд 37

Таким образом, экологическая структура биоценоза — это его состав из экологических

Таким образом, экологическая структура биоценоза
— это его состав из экологических

групп организмов,
выполняющих в сообществе в каждой экологической нише определенные функции.
Слайд 38

Разделение совместно живущими видами экологических ниш с частичным их перекрыванием –

Разделение совместно живущими видами экологических ниш с частичным их перекрыванием –

один из механизмов УСТОЙЧИВОСТИ природных биоценозов.
Если какой-либо из видов резко снижает свою численность или выпадает из состава сообщества, его роль берут на себя другие.
Чем больше видов в составе биоценоза, тем ниже численность каждого из них, тем сильнее выражена их экологическая специализация.
В этом случае говорят о «более плотной упаковке экологических ниш в биоценозе».
Слайд 39

ПРИНЦИП "ПЛОТНОЙ УПАКОВКИ" ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ Мак-Артура (дифференциации экологических ниш) Виды, объединенные

ПРИНЦИП "ПЛОТНОЙ УПАКОВКИ" ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ Мак-Артура (дифференциации экологических ниш)

Виды, объединенные в

сообщество (экосистему),
стремятся использовать все возможности для существования, представляемые средой и биотическим окружением,
и максимизировать биопродуктивность в конкретном биотопе
Слайд 40

ЗАКОН МАКСИМУМА ПЛОТНОСТИ УПАКОВКИ ВИДОВ СООБЩЕСТВА В ДАННОЙ СРЕДЕ Сообщество конкурирующих

ЗАКОН МАКСИМУМА ПЛОТНОСТИ УПАКОВКИ ВИДОВ СООБЩЕСТВА В ДАННОЙ СРЕДЕ

Сообщество конкурирующих за

жизненное пространство видов
эволюционирует к состоянию с максимально плотной упаковки видов,
причем в процессе эволюции плотность упаковки всегда возрастает,
достигая в равновесном состоянии максимально возможного для данной среды значения.
Р. Мак-Артур
«В тесноте, но не в обиде»