Структура и основные компоненты экосистем

Август 3, 2022

Главная
Экология
Структура и основные компоненты экосистем

Содержание

2. Экосистемы, являются основными звеньями (блоками) биосферы. Экосистемы в конечном счете являются основными объектами (ячейками) научно обоснованного
3. Для того чтобы экосистемы функционировали (существовали) неограниченно долго и как единое целое, они должны обладать свойствами
4. Любая экосистема состоит из двух блоков. Один из них представлен комплексом взаимосвязанных живых организмов - биоценозом,
5. Биогеоценоз, по В.Н. Сукачеву, включает все названные блоки и звенья. Это понятие обычно используют применительно к
6. Экосистемы могут и не иметь растительное звено. Таким примером являются системы, формирующиеся на базе разлагающихся органических
7. Биогеоценозы и экосистемы могут различаться и по временному фактору (продолжительности существования). Любой биогеоценоз потенциально бессмертен, поскольку
8. В то же время, экосистемы без какого-либо звена, заканчивают свое существование одновременно с освобождением в процессе
9. Под видовой структурой понимается количество видов, образующих экосистему, и соотношение их численностей. Точных данных о количестве
10. В дальнейшем по мере развития экосистем их видовое богатство увеличивается. Но в хорошо сформировавшихся экосистемах оно
11. Видовое разнообразие - очень важное свойство экосистем с ним, связана устойчивость систем и неблагоприятные факторы среды.
12. Видовую структуру обычно используют для оценки условий произрастания по растениям-индикаторам. Так на пример: для лесной зоны
13. По растениям эдификаторам или доминантам и растениям-индикаторам обычно называют биогеоценозы (экосистемы). Лесоводы их определяют как типы
14. Любая экосистема включает несколько трофических (пищевых) уровней или звеньев. Первый уровень представлен растениями. Их называют автотрофами
15. Второй и последующие уровни представлены животными. Их называют гетеротрофами (греч. геторос - другой) или консументами. Последний
16. Взаимосвязанный ряд трофических уровней представляет цепь питания, или трофическую цепь. Главное свойство цепи питания - осуществление
17. Например, в лесах отмирающие растения или их части (ветви, листья и др.) сразу включаются в звено
18. Подобные экосистемные связи обусловлены всем ходом эволюционного процесса. По этой причине и любое их нарушение не
19. Взаимосвязи обычно классифицируются по так называемым «интересам», на базе которых организмы строят свои отношения. Самый распространенный
20. Связи, основанные на использовании местообитаний, носят название топических (от греч. топос - место). Например, топические связи
21. Данная классификация строится по принципу влияния, которое оказывают одни организмы на другие в процессе взаимных контактов.
22. Взаимоотношения, которые положительны для одного вида и отрицательны для другого (+,-), характеризуются как хищничество и паразитизм.
23. Взаимоотношения, невыгодные обоим партнерам носят название конкуренции. Последняя тем сильнее, чем ближе потребности организмов к фактору
24. Конкуренция и взаимоотношения типа хищник-жертва являются основными в совершенствовании видов, в то время как взаимоотношения типа
25. Менее распространенным типом взаимоотношений является комменсализм (франц. комменсал - сотрапезник) - отношения, положительные для одного и
27. Скачать презентацию

Слайд 2

Экосистемы, являются основными звеньями (блоками) биосферы. Экосистемы в конечном счете являются

основными объектами (ячейками) научно обоснованного природопользования, особенно возобновимыми ресурсами. Их уровень используется для обоснования допустимых объемов изъятия продукции (при сохранении устойчивости), увеличения ее выхода (повышения продуктивности) и для решения других вопросов. В конечном счете через сохранение отдельных элементарных экосистем решается важнейшая проблема современности - предотвращения или нейтрализации неблагоприятных явлений глобального кризиса, сохранения биосферы в целом.

Слайд 3

Для того чтобы экосистемы функционировали (существовали) неограниченно долго и как единое

целое, они должны обладать свойствами связывания и высвобождения энергии, а также круговоротом веществ. Экосистема, кроме этого, должна иметь механизмы, позволяющие противостоять внешним воздействиям (возмущениям, помехам), гасить их.

Слайд 4

Любая экосистема состоит из двух блоков. Один из них представлен комплексом

взаимосвязанных живых организмов - биоценозом, а второй - факторами среды - биотопом или экотопом.
В таком случае можно записать: экосистема = биоценоз + биотоп (экотоп).

Блоковая модель экосистемы.

Слайд 5

Биогеоценоз, по В.Н. Сукачеву, включает все названные блоки и звенья. Это

понятие обычно используют применительно к сухопутным системам. В биогеоценозах обязательно наличие в качестве основного звена растительного сообщества (фитоценоза). Примеры биогеоценозов - однородные участки леса, луга, степи, болота и т.п.

Слайд 6

Экосистемы могут и не иметь растительное звено. Таким примером являются системы,

формирующиеся на базе разлагающихся органических остатков, гниющих в лесу деревьев, трупов животных и т.п. В них достаточно присутствие зооценоза и микробиоценоза или только микробиоценоза, способных осуществлять круговорот веществ.
Таким образом, каждый биогеоценоз может быть экосистемой, но не каждая экосистема относится к рангу биогеоценоза.
Соавтор В.П. Сукачева по формированию науки биогеоценологии - профессор В.Н. Дылис - образно определил биогеоценоз как экосистему, но только в рамках фитоценоза.

Слайд 7

Биогеоценозы и экосистемы могут различаться и по временному фактору (продолжительности существования).

Любой биогеоценоз потенциально бессмертен, поскольку все время пополняется энергией за счет деятельности растительных фото- или хемо- синтезирующих организмов.

Слайд 8

В то же время, экосистемы без какого-либо звена, заканчивают свое существование

одновременно с освобождением в процессе разложения субстрата всей содержащейся в нем энергии. Надо, однако, иметь в виду, что в настоящее время термины «экосистема» и «биогеоценоз» нередко рассматриваются как синонимы.

Слайд 9

Под видовой структурой понимается количество видов, образующих экосистему, и соотношение их

численностей. Точных данных о количестве видов в экосистемах нет. Это связано с тем, что трудно учесть видовое разнообразие всех мелких организмов (особенно микроорганизмом). Оно исчисляется сотнями и десятками сотен. Видовое разнообразие обычно тем значительнее, чем богаче условия (биотоп) экосистемы. В этом отношении самыми богатыми по видовому разнообразию являются, например, экосистемы дождевых тропических лесов. Только древесные виды исчисляются в них сотнями.

Видовая структура экосистем.

Слайд 10

В дальнейшем по мере развития экосистем их видовое богатство увеличивается. Но

в хорошо сформировавшихся экосистемах оно может несколько уменьшаться. К тому времени обычно выделяется один или 2-3 вида, которые явно преобладают по численности особей. Например, в еловом лесу - ель, в смешанном - ель, береза и осина, в степи - ковыль и типчак. Эти виды занимают большую часть пространства, оставляя меньше места для других видов.

Слайд 11

Видовое разнообразие - очень важное свойство экосистем с ним, связана устойчивость

систем и неблагоприятные факторы среды. Разнообразие обеспечивает как бы подстраховку, дублирование устойчивости. Вид, который участвует в числе единичных экземпляров, при неблагоприятных условиях для широко представленного вида, в том числе и дом, может резко увеличить свою численность и таким образом заполнить освободившееся пространство (экологическую нишу), со хранив экосистему как единое целое.

Слайд 12

Видовую структуру обычно используют для оценки условий произрастания по растениям-индикаторам. Так

на пример: для лесной зоны кислица указывает на условия увлажнения, близкое к значительному богатству почв питательными минеральными веществами; черника - несколько избыточное увлажнение и некоторый дефицит элементов минерального питания; брусника - это дефицит увлажнения и почвенного плодородия; мхи – указывают на чрезмерно избыточное увлажнение, дефицит минеральных веществ, недостаток кислорода для дыхания корней и наличие процессов торфообразования. Наряду с индикаторами меняется состав и других видов, произрастающих под пологом эдификаторов.

Слайд 13

По растениям эдификаторам или доминантам и растениям-индикаторам обычно называют биогеоценозы (экосистемы).

Лесоводы их определяют как типы леса (например, ельники-кисличники, ельники-черничники, ельнико-сфагновые и др.). По такому же принципу классифицируются и называются другие экосистемы. Например, для степей выделяются типчаково-ковыльные, злаково-разнотравные и другие системы.

Названия экосистем (биогеоценозов).

Слайд 14

Любая экосистема включает несколько трофических (пищевых) уровней или звеньев. Первый уровень

представлен растениями. Их называют автотрофами (греч. аутос - сам; трофо - пища) или продуцентами (лат. продуцена - создающий).

ТРОФИЧЕСКАЯ (ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ) СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМ. ЦЕПИ ПИТАНИЯ.

Слайд 15

Второй и последующие уровни представлены животными. Их называют гетеротрофами (греч. геторос

- другой) или консументами. Последний уровень в основном представлен микроорганизмами и грибами, питающимися мертвым веществом. Их называют редуцентами (лат. редуцере - возвращать). Они разлагают органическое вещество до исходных минеральных элементов.

Слайд 16

Взаимосвязанный ряд трофических уровней представляет цепь питания, или трофическую цепь. Главное

свойство цепи питания - осуществление биологического круговорота веществ и высвобождение запасенной в органическом веществе энергии. Важно подчеркнуть, что цепь питания не всегда может быть полной. В ней могут отсутствовать растения (продуценты). Такая цепь питания характерна, для сообществ, формирующихся на базе разложения животных или растительных остатков, например, накапливающихся в лесах на почве (лесная подстилка). В цепи питания очень часто отсутствуют или представлены небольшим количеством животные (гетеротрофы).

Слайд 17

Например, в лесах отмирающие растения или их части (ветви, листья и

др.) сразу включаются в звено редуцентов, которые завершают круговорот. Исходя из положения, что разнообразие – это синоним устойчивости, можно заключить, что экосистемы с более длинными цепями питания характеризуются повышенной надежностью и более интенсивным круговоротом веществ. Ни один организм в природе не существует вне связей со средой и другими организмами. Эти связи - основное условие функционирования экосистем.

Слайд 18

Подобные экосистемные связи обусловлены всем ходом эволюционного процесса. По этой причине

и любое их нарушение не остается бесследным, требует длительного времени для восстановления. В связи с этим экологически обусловленное поведение человека в природе невозможно без знакомства с этими связями и последствиями их нарушения. Целесообразно выделять взаимосвязи и взаимоотношения организмов в природе (экосистемах) как различные понятия.

Слайд 19

Взаимосвязи обычно классифицируются по так называемым «интересам», на базе которых организмы

строят свои отношения.
Самый распространенный тип связей базируется на интересах питания. Такие связи носят название пищевых или трофических (греч. трофо - питание).
В данный тип связей выделяется питание одного организма другим или продуктами его жизнедеятельности (экскрементами), питание сходной пищей (например, мертвым органическим веществом).

Взаимосвязи организмов.

Слайд 20

Связи, основанные на использовании местообитаний, носят название топических (от греч. топос

- место). Например, топические связи возникают между животными и растениями, которые представляют им убежище или местообитание (насекомые, прячутся в расщелинах коры деревьев или живущие в гнездах птиц, растения, поселяющиеся на стволах деревьев (но не паразиты).
Выделяют также тип связей, которые носят название фабрических (лат. фабрикатио - изготовление). Для них характерно использование одними организмами других или продуктов их жизнедеятельности, частей (растений, перьевого покрова, шерсти, пуха) для постройки гнезд, убежищ и т.п.

Слайд 21

Данная классификация строится по принципу влияния, которое оказывают одни организмы на

другие в процессе взаимных контактов. Эти взаимоотношения можно обозначить математическими значками «+»,«-» и «0» (положительно, отрицательно и нейтрально). Если взаимоотношения обоим партнерам выгодны, они обозначаются значками (+,+) и носят название симбиоза или мутуализма. Степень этих связей различна. В ряде случаев организмы настолько тесно связаны, что функционируют как единый организм. Например, лишайники, представляющие симбиоз гриба и водоросли. Водоросль поставляет грибу продукты фотосинтеза, а гриб для водоросли является поставщиком минеральных веществ и, кроме того, субстратом, на котором она живет. В то же время сожительство грибов с корнями растений (микориза) носит хотя и взаимовыгодные, но не в такой степени тесные взаимоотношения.

Взаимоотношения организмов.

Слайд 22

Взаимоотношения, которые положительны для одного вида и отрицательны для другого (+,-),

характеризуются как хищничество и паразитизм. Хищник и паразит обычно приспосабливаясь к использованию других организмов (их жертв и хозяев), a последние, в свою очередь, имеют адаптации, которые сохраняют им жизнь. Эти типы взаимоотношений обычно играют большую роль в регулировании численности организмов. Интенсивное размножение хищников и паразитов обычно имеет следствием уменьшение численности их жертв или хозяев.

Слайд 23

Взаимоотношения, невыгодные обоим партнерам носят название конкуренции. Последняя тем сильнее, чем

ближе потребности организмов к фактору или условию, за которые они конкурируют В этом отношении наиболее близки интересы организмов одного вида, и, следовательно, внутривидовая конкуренция рассматривается как более острая по сравнению с межвидовой. Однако данное положение противоречит тому факту, что практически все механизмы существования вида направлены на его выживание. Такое противоречие решается тем, что на внутривидовом уровне есть механизмы, которые позволяют снять остроту конкурентной борьбы, в том числе жертвуя частью особей.

Слайд 24

Конкуренция и взаимоотношения типа хищник-жертва являются основными в совершенствовании видов, в

то время как взаимоотношения типа мутуализма (симбиоза) способствуют оптимизации жизненных процессов, более полному освоению среды.

Слайд 25

Менее распространенным типом взаимоотношений является комменсализм (франц. комменсал - сотрапезник) -

отношения, положительные для одного и безразличные для другого партнера (+,0), его иногда делят на нахлебничество, когда один организм поедает остатки пищи со «стола» другого (крупного) организма (акулы и сопровождающие их мелкие рыбы; львы и гиены) и квартиранство, или синойкийю (греч. синойкос - сожительство), когда одни организмы используют другие как «квартиру», убежище. Например, молодь некоторых морских рыб прячется под зонтик из щупалец медуз, или некоторые насекомые живут в норах животных, гнездах птиц, используя их только для укрытия.