Структура и функционирование экосистем.
Ст Структура биоценоза. Различают видовую, пространственную и экологическую структуры биоценоза.
1. Видовая структура - число видов, образующих данный биоценоз, и соотношение их численности или массы (определяется видовым разнообразием и количественным соотношением числа видов или их массы между собой).
2. Пространственная структура – распределение организмов разных видов в пространстве (по вертикали и горизонтали).
3. Экологическая структура – соотношение организмов разных экологических групп.
Любая популяция занимает определённое местообитание и определённую экологическую нишу.
Местообитание – это территория, занимаемая популяцией, с комплексом присущих ей экологических факторов.
Экологическая ниша – место популяции в природе, включающее не только положение видав пространстве, но и его функциональную роль в сообществе и его положение относительно абиотических условий существования.
Функциональные группы организмов в экосистемах.
В любой экосистеме можно выделить три функциональные группы организмов:
1. Продуценты – автотрофные организмы, способные производить органические вещества из неорганических, используя фотосинтез или хемосинтез ( растения, и автотрофные бактерии).
2. Консументы – гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов ( животные, гетеротрофные растения, некоторые микроорганизмы).
|
|
|
1. Редуценты - гетеротрофные организмы, питающиеся органическими остатками и разлагающие их до минеральных веществ (бактерии, грибы).
Пищевые цепи и сети. Питаясь друг другом, живые организмы образуют цепи питания.
Цепь питания – последовательность организмов, по которой передаётся энергия, заключённая в пище, от её первоначального источника. Каждое звено цепи называется трофическим уровнем.
Трофические уровни цепей питания представлены 4-5 уровнями.
1. Первый трофический уровень – продуценты.
2.Второй трофический уровень - консументы первого порядка (растительноядные животные).
3.Третий трофический уровень - консументы второго порядка (первичные хищники, поедающие растительноядных животных).
4.Последний трофический уровень /4или5/ - редуценты, осуществляющие минерализацию т.е. превращение органических остатков в неорганические вещества (бактерии, грибы).
В сообществах пищевые цепи сложным образом переплетаются и образуют пищевые сети.
Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах.
Круговорот веществ – в экосистеме органические вещества синтезируются автотрофами из неорганических, затем они потребляются гетеротрофами. Выделенные в процессе жизнедеятельности или после гибели организмов органические вещества подвергаются минерализации, т.е. превращению в неорганические вещества, которые могут быть использованы автотрофами для синтеза органических веществ.
|
|
|
Поток энергии – передача энергии однонаправленно от автотрофов к гетеротрофам. При передаче энергии с одного уровня на другой большая часть энергии рассеивается в виде тепла и только около 10% от первоначального количества передаётся по пищевой цепи.
Типы экологических пирамид:
1. Пирамида чисел (пирамида Элтона) отражает уменьшение численности организмов от продуцентов к консументам.
2. Пирамида биомасс показывает изменение биомасс на каждом следующем трофическом уровне (для наземных экосистем пирамида биомасс сужается кверху, для экосистемы океана – имеет перевёрнутый характер, что связано с быстрым потреблением фитопланктона консументами).
3. Пирамида энергии (продукции) имеет универсальный характер и отражает уменьшение количества энергии, содержащейся в продукции, создаваемой на каждом следующем трофическом уровне.
|
|
|
Биологическая продуктивность экосистем.
Биологическая продуктивность экосистем – прирост биомассы в экосистеме, созданной за единицу времени.
Первичная продукция – биомасса, созданная за единицу времени продуцентами. Она делится на валовую и чистую. валовая первичная продукция – общая биомасса, созданная растениями в ходе фотосинтеза. Чистая первичная продукция - оставшаяся часть от валовой продукции, которая используется консументами и редуцентами или накапливается в экосистеме.
Вторичная продукция – биомасса, созданная за единицу времени консументами.
Таблица 7.
Биомасса разных типов экосистем.(Н.Ф. Реймерс, 1990)
| Тип экосистем | Площадь 10х6 км. | Биомасса колебания | растений,кг/м2 в среднем | Мировая Биомасса Растений 10х9 т | Величина Биомасса животных 10х4 т |
| Влажные тропические леса | 17,0 | 6-80 | 45 | 765 | 330 |
| Тропические сезонно-зелёные леса | 7,5 | 6-80 | 35 | 260 | 90 |
| Вечнозелёные леса умеренного пояса | 5,0 | 6-200 | 35 | 175 | 50 |
| Листопадные леса умеренного пояса | 7,0 | 6-60 | 30 | 200 | 110 |
| Тайга | 12,0 | 6-40 | 20 | 240 | 57 |
| Лесо-кустарниковые сообщества | 8,5 | 2-20 | 6 | 50 | 40 |
| Саванна | 15,0 | 0,2-15 | 4 | 60 | 220 |
| Лугостепь | 9,0 | 0,2-5 | 1,6 | 14 | 60 |
| Тундра и высокогорье | 8,0 | 0,1-3 | 0,6 | 5 | 35 |
| Пустыни и полупустыни | 18,0 | 0,1-4 | 0,7 | 13 | 8 |
| Сухие пустыни, скал ледники и т.п. | 24,0 | 0-0,2 | 0,02 | 0,5 | 0.02 |
| Культивируемые земли | 14,0 | 0,4-12 | 1 | 14 | 6 |
| Болота и марши | 2,0 | 3-50 | 15 | 30 | 20 |
| Озёра и водотоки | 2,0 | 0,01 | 0,02 | 0,05 | 10 |
| Материковые экосистемы в целом | 149 | - | 12,3 | 1837 | 1005 |
| Открытый океан | 332,0 | 0-0,005 | 0,003 | 1,0 | 800 |
| Зоны аппелинга | 0,4 | 0,005-0,1 | 0,02 | 0.008 | 4 |
| Континентальный шельф | 26,6 | 0,001-0,04 | 0,01 | 0,27 | 160 |
| Заросли водорослей и рифы | 0,6 | 0,04-4 | 2 | 1,2 | 12 |
| Эстуарии | 1,4 | 0,01-6 | 1 | 1,4 | 21 |
| Морские экосистемы в целом | 361 | - | 0,01 | 3,9 | 997 |
| Общая биомасса Земли | 510 | - | 3,6 | 1841 | 2002 |
|
|
|
Динамика экосистем.
Изменения в сообществах могут быть циклические, поступательные.
1. Циклические изменения – периодические изменения в биоценозе, при которых биоценоз возвращается к исходному состоянию.
2. Поступательные изменения – изменения в биоценозе, в конечном счёте приводящие к смене этого сообщества другим.
Сукцессия – последовательная смена биоценозов, выраженная в изменении видового состава и структуры сообщества.
Виды сукцессии – природные, антропогенные, аутогенные, аллогенные , первичные и вторичные сукцессии.
-Природные сукцессии происходят под действием естественных причин, не связанных с деятельностью человека;
-антропогенные – обусловлены деятельностью человека;
-аутогенные - возникают вследствие внутренних причин (изменения среды под действием сообщества).
-аллогенные – вызваны внешними причинами ( например: изменение климата).
-первичные _ развиваются на субстрате, не занятом живыми организмами (на скалах, обрывах, сыпучих песках, в новых водоёмах и т.п.).
- вторичные – происходят на месте уже существующих биоценозов после их нарушения (вырубка леса, пожар, вспашка, извержение вулкана и т.п.).
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1074; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!