Элементы экологических систем и их характеристики

Таким образом, как масштабы, так и ход колебания численности  любого вида в природных сообществах  исторически обусловлены естественным отбором в зависимости от особенностей биологии, характера внутривидовых  связей и межвидовых отношений, к  которым приспособлен вид в определенных условиях среды.

Для каждого биологического вида существует оптимум экологических  факторов, который характеризуется  наибольшей степенью благоприятности  для существования вида.

Максимальной степени  благоприятности воздействия факторов на организм соответствует умеренная скорость развития организмов при минимальной затрате энергии и наименьшая смертность, а также наибольшая продолжительность существования взрослых особей и их высокая плодовитость

Термин «биоценоз» был предложен немецким биологом К. Мебиусом (1877). Биоценоз - диалектически развивающееся единство, меняющееся в результате деятельности входящих в него компонентов, вследствие чего происходят закономерные изменение и смена биоценоза (сукцессии), которые могут приводить к восстановлению резко нарушенных биоценозов (например, леса после пожара и т.п.) По участию в биогенном круговороте веществ в биоценозе различают три группы организмов:

1) Продуценты (производители) - автотрофные организмы, создающие  органические вещества из неорганических; основные продуценты во всех Биоценозах - зелёные растения (фотосинтез). Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органических веществ в биоценозе (биомасса, биологическая продуктивность).

2) Консументы (потребители) - гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка - растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка - хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты, суперпаразиты и т.п.), но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофическом уровне количество биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ в биоценоз, частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами.

3) Редуценты (восстановители) - животные, питающиеся разлагающимися  остатками организмов (сапрофаги), и особенно непаразитирующие гетеротрофные микроорганизмы - способствуют минерализации органических веществ, их переходу в усвояемое продуцентами состояние.

Взаимосвязи организмов в биоценозе многообразны. Кроме трофических связей, определяющих цепи питания иногда своеобразные (паразитизм, симбиоз), существуют связи, основанные на том, что одни организмы становятся субстратом для других (топические связи), создают необходимый микроклимат и т.п. Часто можно проследить в биоценозе группы видов, связанные с определённым видом и целиком зависящие от последнего (консорции).

Для биоценоза характерно разделение на более мелкие подчинённые единицы - мероценозы, т.е. закономерно слагающиеся комплексы, зависящие от биоценоза в целом (например, комплекс обитателей гниющих дубовых пней в дубраве). Если энергетическим источником биоценоза служат не автотрофы, а животные (например, летучие мыши в биоценоз пещер), то такие биоценозы зависят от притока энергии извне и являются неполноценными, представляя в сущности мероценозы. В биоценозе можно выделить и другие подчинённые группировки организмов, например синузии. Для биоценоза также характерно разделение на группировки организмов по вертикали (ярусы биоценоз). В годовом цикле в биоценозе изменяются численность, стадии развития и активность отдельных видов, создаются закономерные сезонные аспекты биоценоз

Изучение биоценоза важно для рационального освоения земель и водных пространств, т.к. только правильное понимание регулятивных процессов в биоценоз позволяет человеку изымать часть продукции биоценоз без его нарушения и уничтожения.

 

 

 

4. Экосистема (биогеоценоз).

Существование экосистемы возможно благодаря постоянному  притоку энергии извне - таким  источником энергии, как правило, является солнце, хотя не для всех экосистем это справедливо. Устойчивость экосистемы обеспечивается прямыми и обратными связями между ее компонентами, внутренним круговоротом веществ и участием в глобальных круговоротах.

Знание о функционировании экосистем, механизмах их устойчивости чрезвычайно важно для понимания роли человека в биосфере, планирования природоохранной деятельности и определения оптимальных нагрузок на естественные экосистемы. Такие важные понятия как биологическое разнообразие, устойчивость биосферы теснейшим образом связаны с пониманием того, как устроены экосистемы и почему они устойчивы. Всеми этими вопросами мы и займемся в последующих уроках, посвященных изучению синэкологии - то есть экологии биотических сообществ.

Экосистема  это любое  сообщество живых существ (биоценоз) вместе с его физической средой обитания (экотопом), функционирующее как единое целое. Примером экосистемы может служить пруд, включающий в себя сообщество гидробионтов (организмов, жизнь которых протекает в воде), физические свойства и химический состав воды, особенности рельефа дна, состав и структуру грунта, взаимодействующий с поверхностью воды атмосферный воздух, солнечную радиацию.

В экосистемах происходит постоянный обмен энергией и веществом  между живой и неживой природой. Этот обмен носит устойчивый характер. Элементы живой и неживой природы находятся в постоянном взаимодействии.

Изучение экосистем  необходимо для получения знаний о том, как функционируют сообщества, отчего происходят и куда направлены их изменения, какое влияние оказывает  жизнь на окружающую ее неживую природу. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.

Экосистема  основная функциональная единица живой природы, включающая и организм, и абиотическую среду, причем каждая часть влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в том виде, в каком она существует на Земле.

Экосистема  понятие  очень широкое и применимое как  к естественным (например, тундра, океан), так и к искусственным комплексам (например, аквариум). Поэтому для  обозначения элементарной природной  экосистемы экологи также используют термин биогеоценоз.

Биогеоценоз  исторически  сложившаяся совокупность живых  организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими  участком земной поверхности (экотопом); граница биогеоценоза устанавливается  по границе растительного сообщества (фитоценоза) – важнейшего компонента биогеоценоза. Для каждого биогеоценоза характерен свой тип вещественно-энергетического обмена.

Биогеоценоз  составная  часть природного ландшафта и  элементарная биотерриториальная единица  биосферы.

По определению В.Н. Сукачева, биогеоценоз - «это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою, особую специфику взаимодействий этих слагающих её компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении и развитии».

Существует мнение, что  содержание термина «биогеоценоз»  в значительно большей степени  отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как  в понятие «экосистема» вкладывается, прежде всего, её функциональная сущность.

Обязательным компонентом биогеоценоза является фитоценоз, или растительное сообщество. В то же время экосистема может быть и без растительного сообщества, а также и без почвы (например, труп животного, ствол дерева в стадиях разложения и населенности различными организмами). Таким образом, любой биогеоценоз может быть назван экосистемой, в то время как не каждая экосистема может быть названа биогеоценозом.

Ландшафт (географический) достаточно обширный участок земной поверхности, в пределах которого различные  компоненты природы (горные породы, рельеф, климат воды почвы, растительный и животный мир), взаимосвязанные и взаимообусловленные, составляют одно целое, образуя определенный вид местности. Иными словами, ландшафт - это территория, характеризуемая суммой типичных признаков и включающая определенный набор биогеоценозов.

Совокупности природных  ландшафтов, сходных по морфологическим, функциональным и экологическим  особенностям, образуют ландшафтные  зоны (тундровую, таежную, пустынную, степную), или зональные типы ландшафтов.

Экология рассматривает  также антропогенные типы ландшафтов, возникшие в результате хозяйственной деятельности человека: городской, сельскохозяйственный, промышленный и др.

При классификации наземных экосистем обычно используют признаки растительных сообществ (составляющих основу экосистем) и климатические (зональные) признаки. Так, выделяются определенные типы экосистем, например тундра лишайниковая, тундра моховая, лес хвойный (еловый, сосновый), лес лиственный (березняк), лес дождевой (тропический), степь, кустарники (ивняк), болото травянистое, болото сфагновое.

Растительные сообщества (и экосистемы) обычно не имеют резких границ и переходят друг в друга постепенно в соответствии с изменением условий местообитаний в пространстве и во времени. Однако, учитывая переходные полосы, в большинстве случаев можно достаточно четко установить границы, отделяющие одну экосистему от другой, определить границы биогеоценозов.

Часто в основу классификации  природных экосистем кладут характерные  экологические признаки местообитаний, выделяя сообщества морских побережий или шельфа, озер или прудов, пойменные или суходольные луга, каменистые или песчаные пустыни, горные леса, эстуарии (устья больших рек) и др.

Все природные экосистемы (биогеоценозы) связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли, которую можно рассматривать как самую большую экосистему. Эта экосистема называется биосферой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Денисов В.В. Экология: учебное пособие для вузов/ В.В.Денисов. – изд.3-е, испр. И доп. – М.:ИКЦ МарТ, 2006. – 768с.
2. Крамская И.Г. Гигиена и основы экологии человека: учебное пособие/ И.Г. Крамская, Э.Д.Рубан. – Ростов н/Д.: Феникс, 2007-351с.
3. Кувыкин Н.А. Опасные промышленные отходы: учебно – метод. пособие/ Н.А.Кувыкин, А.Г.Бубнов,В.И.Гриневич; под общ. Ред. В.В.Кострова.-Иваново, 2006.-148с.
4. Лебедева М.И. Экология: учеб. пособие для вузов/ М.И.Лебедева, И.А.Анкундимова. – Тамбов: Изд-во Тамб.гос.техн. ун-та, 2008.-80 с.
5. Сайт Экологии: http://www.anriintern.com/ecology/spisok.htm
6. Степановских А.С. Экология: учебник для вузов/А.С.Степановских. – Москва, ЮНИТИ, 2008.- 703с.
7. Шилов И.А. Экология: учебник для вузов/ И.А.Шилов.- 4 изд. стер.-М.: Высшая школа,2009.-512с.
8. Экология: Учебное пособие / Под. ред. проф. В. В. Денисова. - 2 - изд., исправленное и дополненное. - Москва: ИКЦ "МарТ", Ростов-на-Дону, 2006. - 672 с.
9. Экология: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / В. Н. Большаков, В. В. Качак, В. Г. Коберниченко и др.; 2006. - 504 с.: ил.
10. Экологический энциклопедический словарь. М.: Ноосфера 2007.
11. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология 4-е изд, перераб. и доп. Ростов-на-Дону: Изд-во "Феникс", 2007.
12. Экология: Учебное пособие / С. И. Колесников. - 4-е изд. - М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К°"; Ростов н/Д: Академцентр, 2010. - 384 с.
13. Электронный журнал "Экология и жизнь".: http://www.ecolife.ru/index.shtml