Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации на Эко портале обращайтесь portaleco.ru@gmail.com

 Экосистема (биогеоценоз) — это наименьшая единица, с которой начинается исследование экосистем.
(6 голоса, среднее 3.33 из 5)
Статьи - Основы экологии

Экосистема (биогеоценоз) — это наименьшая единица, с которой начинается исследование экосистем.

"Под экосистемой понимают целостную структ. систему взаимодействия живых су ществ и их орг. окружения, которая, хотя и открыта, способна к саморегуляции лишь до опред. степени" (Элленберг, 1973).

Многие экосистемы образуют экосистем- Hue комплексы (биогеоцеяозные комплексы), различающиеся общим происхождением или общей динамикой процессов (напр., экосистемы одной ветви). Ёиомы охватывают несколько экосистем- ных комплексов. Они представляют собой среду обитания на опред. территории (геогр.) с единообразным ландшафтом, образуют и огуьединяют подкласс зональных биомоа ( 31), явно выраженных в соответствии с климат, зонами. В биосфере последние принадлежат к геобиосфере. Гидробиосфера подразделена совершенно по-иному.

В 1866 г. Геккель ввел в обращение понятие экологии ("учение о быте") и определил ее так:

"Наука об отношениях организма с окружающим внешним миром, к которому мы в широком смысле слова можем причислить асе условия существования". Вначале это была концепция аутэкологии К. Мебиус в 1877 г. заложил краеугольный камень синэкологии, описав сообщество устричной отмели как биоценоз. Позднее добавилось понятие биотоп — жизненное р.ространство биоценозов. В 1918 г. А. Тинеманн исследовал взаимоотношения между живыми сообществами и их средой обитания в прибрежных водах. Если биология пользуется такими понятиями, как биоценоз и биотоп в качестве функциональных единиц, то из географии пришли понятия флиш, экотоп и физиотоп, как мин. геогр. класси- фицируемые территориальные единицы.

схема подразделений природных територия

Биолог Р. Вольтерек в 1927 г. уже выделял экол. системы, АГ. Тренсли (1935) — "экосистемы". Были сформулированы концепции социологии растений (И. Браун-Бланквет, 1928) и ландшафтной экологии (К. Тролль, 1939). В 1964 г. В. Сукачев ввел для наземных экосистем понятие биогеоценозы. Развивались исследования в областях: аутэкологии — отношений отдельного организма с внешней средой (физиол. экология); демэкологви — отношений популяции с внешней средой (экология популяций); синэкологии — отношений живого сообщества с окружением. С1967 г. начала действовать "Международная биол. программа исследования экосистем". Разработаны модели экосистем (. Б).

Модель экосистемы базируется прежде всего на трофических отношениях (питание, геохим. круговорот веществ), влиянии абиотических факторов (климат, питательные вещества) и биотических факторов (виды, популяции, биоценозы). Совершенно отчетливо просматривается полная зависимость от солнечной энергии и подразделение на более или менее точно ограничиваемые составляющие. Они гомогенны, однородные, выполняют опред. функции в экосистеме и могут характеризоваться разл. входными и выходными параметрами.

Продуктивность отдельной эхосистемы может быть определена как прирост биомассы (г, кг или т) на единицу поверхности (м2 или га) в единицу времени (сутки, год).

Растения в качестве продуценте» потребляют своими корнями воду и питательные вещества из почвы и производят с помощью солнечного света и С02 глюкозу (виноградный сахар), которая является сырьем для синтеза других орг. соединений (фотосинтез). Эти соединения растения используют для обмена веществ (функциональный обмен веществ) и поддержания увеличения своей массы (фитомасса). Энергия расходуется на дыхание и отдачу тепла. Лишь мизерная часть светового излучения/энергии излучения, ок. 1%, превращается в хим. энергию. Только продуценты способны синтезировать орг. вещества из неорг. (автотрофы). Консументы — это организмы животных. Они зависят от других организмов, т. к. нуждаются в высокоэнергет. орг. веществах для пропитания (гетеротрофы) и увеличения массы своего тела (зоомасса). Часть энергии расходится при питании.

Консументы 1-го порядка — это растительноядные (гербнаоры), напр. растительноядные насекомые. Они могут служить пищей дм консумен- тов 2-го порядка (карнюоров), напр. для ящериц.

Последние же являются источником питания для консументов 3-го порядка, напр. для сарычей (цепь питания и сети питания, когда для одного вида есть разные консументы). Гетеротрофные деструкторы (редуценты), прежде всего бактерии и грибы, перерабатывают орг. субстанцию в неорг. вещества (минерализация).

Их продуктивность в экосистеме поддерживается многими мелким беспозвоночными (мокрицы, клещи, личинки насекомых).

Животные-сапрофаги питаются мертвой орг. субстанцией; виды — копрофага поедают экскременты животных; при этом поселяющиеся в экскрементах бактерии и грибы составляют значительную часть питания копрофагов. Некрофаги пожирают падаль. Деятельность редуцентов, замыкает материальный цикл, образуя С02, NH,, H.S, СН , Н, и такие ионы как POJ", СГ, Na*, К+, Са" и пр.

Продуценты и редуценты образуют лишь короткий цикл круговорота вещества. В длинном цикле участвуют и консументы.

Круговороты углерода и кислорода

Круговороты углерода и кислорода

Из более чем 100 хим. элементов ок. 40 являются жизненно необходимыми. В отличие от переноса энергии, который в экосистеме происходит нециклично ( 15, 61),

транспортирование веществ осуществляется по циклам, посредством которых живые существа вступают во взаимоотношения с окружающей средой. Круговорот веществ в экосистеме редко бывает сбалансированным. Недостаток компенсируется связью с другими экосистемами, напр., отрицательный баланс наземных экосистем по кальцию выравнивают мор. экосистемы путем водообмена. Элементы Н, О, С и N количественно доминируют в биосфере. Са, К, Si, Mg, Р, S и А1 тоже находятся е значительных кол-вах, но потребляются и CI, Fe, I, F, В, Za и Мо, хотя их кол-во меньше.

Атомы Мд и Fe, напр., как основные атомы связаны в молекулах хлорофилла (зелень листьев) и гемоглобина (красный цвет крови) Кол-во ионов, которые доступны растениям, ограничивает биол. продуктивность экосистем.

Круговорот веществ именуют биогеохим. циклами, так как хим. элементы, изначально находящиеся в недрах, почве, воде и воздухе могут принимать участие в строении вещества. Различают газовые и седи- ментные циклы.

Для элемента цикл считается завершенным, если он прошел через газовую фазу. 8 седиментных циклах (круговорот минеральных веществ) материальный поток, вызванный эрозией, переносит минеральные вещества с суши в вод. среду, где они отлагаются, образуя осадочные породы в течение геологически длительного отрезка времени и не могут быть использованы живыми организмами.

Недостаток таких элементов, как Р, N, и питательных микропримесей должен восполняться удобрениями.

С, О и Н составляют 97% массы протоплазмы и участвуют в круговороте газов. Для экосистем атмосфера представляет собой важнейший резервуар этих элементов, причем Н участвует преимущественно во влагообороте ( 21).

Основным накопителем азота является атмосфера; но он доступен только немногим организмам, связывающим азот, а также производству, поскольку необходимые атомы азота жестко связаны в молекулы N,.

Круговорот углерода

Круговорот углерода — это практически круговорот С02. С одной стороны, он непосредственно "связан с круговоротом О,, с другой, — и с переносом энергии, кото рый осуществляется через орг.-хим. молекулы (прежде всего жиров и углеводов) углеродными цепочками — основными структурными единицами.

Важнейшие пути циркуляции включают в себя ассимиляцию (усвоение) СО; ав- тотрофными организмами в процессе фотосинтеза и выброс С02 в атмосферу при дыхании (респирация) с энергетическим обеспечением процесса углеводными молекулами ( 40—45). Резервуары С — карбонаты (прежде всего CaC03, MgC03, Na.2C03) гидросферы, биосферы (ракушки, кости) и литосферы (известняк СаСО,), орг. отходы (детриты) и ископаемые горючие вещества (нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, торф), при сжигании которых человек вмешивается в круговорот углерода. Потери С при эрозии, вымывании и смывании карбонатов с поверхности земли восполняются при высвобождении COs из акваэко- систем и его возврате через атмосферу. Баланс С на Земле (приход-расход) в природных условиях выравнивается, хотя часть углерода в виде окаменелостей, образовавшихся без доступа воздуха, уходит из кругооборота.

Круговорот кислорода Кислород играет решающую роль на всех стадиях окислительных и восстановительных реакций во всех круговоротах веществ. Его перенос непосредственно связан с круговоротами СО, и воды.

Свободный молекулярный О, попадает в атмосферу и гидросферу прежде всего благодаря фотосинтезу и фотохимическому расщеплению молекул воды. В процессе эволюции Земли последнее было первичным источником молекулярного кислорода.

Кислород как сильный окислитель является ядом для клеток всего живого, поэтому должны были развиваться защитные ппособления (кожа, связывание в таких акцепторных молекулах, как гемоглобин). Фотоеинтезированный кислород становился безвредным в условиях окислительного выветривания, и живые организмы смогли развиваться в анаэробной среде (сине- зеленые водоросли). Перенос кислорода в экосистемах осуществляется в основном в виде его соединений, прежде всего в виде СОг, Н^О и углеводов. Молекулярный кислород расходуется в наше время на окисление неорг. веществ в намного меньшем объеме и потребляется в основном орг. молекулами при дыхании и извлечении энергии (АТФ) в митохондриях.

К настоящему времени содержание кислорода в воздухе стабилизировалось на уровне 21% объема в основном благодаря океаническим газообменным процессам. Нарушение баланса касается прежде всего вод. экосистем из-за связывания 02 биол. стоками и при горении; потери за период с 1910 по 1970 г. составили лишь


Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

 
Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки на экологический портал!
Материалы размещены и подготовлены для образовательных и некоммерческих целей.
ООО "Новая Экология" © 2010 - 2016