Конспект лекции по "Естествознанию" на тему "Экосистема, её основные составляющие. Саморегуляции в экосистемах."

Конспект лекции по теме: Экосистема, её основные составляющие.

Саморегуляции в экосистемах.

План:

1. Понятие «экосистема»

2. Классификация экосистем

3. Компоненты экосистемы

4. Структуры экосистемы

5. Глобальная экосистема - биосфера

1. Экосистема – система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними [4].

Отличительной чертой экосистемы является наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической частями экосистемы [3], поэтому не каждая система взаимоотношений, естественная или искуственная, может называться экосистемой.

2. Классификация экосистем

По размерам:

*Микроэкосистемы. Экосистемы самого нижнего ранга, по размеру сходные с небольшими компонентами среды: небольшой водоем, гниющий ствол упавшего дерева.

*Мезоэкосистемы. Примерами могут служить лес, река и т. п.

*Макроэкосистемы. Имеют очень большое распространение (в пределах морей, океанов, материков), например, горы Анды, материк Австралия.

*Глобальную экосистему, которая является аналогом биосферы.

Стабильность экосистем увеличивается вместе с широтой охвата территории.

По степени антропогенного воздействи:

*Природные (или естественные) – экосистемы, не нарушенные влиянием человека. Например, отдаленные от человеческих поселений джунгли в Амазонии, заповедники, океанические впадины.

*Социоприродные – естественные системы, измененные человеком (парк, водохранилище)

*Антропогенные – системы, созданные человеком для извлечения выгоды. Делятся на техногенные и агроэкосистемы.

По структуре: наземные, пресноводные, морские, прибрежные и т. д.;

По источникам энергии: основной источник – Солнце, но присутствуют также другие субсидирующие источники.

По расположению на планете:

*Наземные биомы

Вечнозеленый тропический дождевой лес, полувечнозеленый тропический лес,
пустыня ( травянистая и кустарниковая). Тропические степи и саванна. Степь умеренной зоны. Листопадный лес умеренной зоны. Хвойные леса. Тундра: арктическая и альпийская.

*Водные экосистемы

Типы пресноводных экосистем:  Стоячие воды - озера, пруды и т. д.  Текучие воды: реки, ручьи и т. д.  Заболоченные угодья: болота.

Типы морских экосистем: Открытый океан.  Воды континентального шельфа (прибрежные воды). Следует учитывать то, что приведенная классификация охватывает только крупные экосистемы – биомы.

3. Компоненты экосистемы

В экосистеме можно выделить два компонента – биотический и абиотический. Биотический делится на автотрофный (организмы, получающие первичную энергию для существования из фото - и хемосинтеза или продуценты) и гетеротрофный (организмы, получающие энергию из процессов окисления органического вещества – консументы и редуценты).  

Единственным источником энергии для существования экосистемы и поддержания в ней различных процессов являются продуценты, усваивающие энергию солнца. Солнечная энергия (абиотический компонент) поглощается в биосфере неравномерно, что можно видеть на рис. 4.

Рис. 4. Поступление и распределение солнечной энергии

Энергия солнца поглощается лишь частично, и на каждый новый трофический уровень переходит лишь около 10% (Правило Линдемана) [7], что обуславливает ограниченную длину цепей питания (обычно 5-6 уровней), соответственно можно сказать, что на долю консументов приходится значительно меньше энергии, чем на долю плотоядных.

4. Структуры экосистем:

1. Климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды.

2. Неорганические вещества, включающиеся в круговорот.

3. Органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии.

4. Продуценты – автотрофные организмы, создающие первичную продукцию.

5. Консументы – гетеротрофы, поедающие другие организмы (хищные) или крупные частицы органического вещества.

6. Редуценты – гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот.

Функциональные блоки организмов в экосистемах (помимо автотрофов):

1. Биофаги – организмы, поедающие других живых организмов.

2. Сапрофаги – организмы, поедающие мёртвое органическое вещество.

3. Биоценоз – исторически сложившаяся совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма (биотоп).

         5. Биосфера – глобальная экосистема.

Экосистемой, является система взаимодействия живых организмов и среды их обитания.

Для биосферы характерен круговорот энергии, обусловленный разными трофическими ролями продуцентов, консументов и редуцентов. Это один из ключевых признаков экосистемы, который обеспечивает стабильность экосистемы.

Для биосферы характерны все свойства экосистем:

- Биосфера включает в себя живые организмы, населяющие Землю, а также среду их обитания: океаны, сушу, атмосферу.

- В биосфере существуют круговороты вещества: большой (океан-суша) и малый (живое - косное вещество) [1]. - В биосфере присутствуют все три участника трофической цепи: продуценты, представленные автотрофами; консументы (гетеротрофные организмы), и редуценты (гетеротрофные организмы, разлагающие органическое вещество)

- Биосфера, как экосистема, обладает стабильностью, и потенциально бессмертна, пока существуют продуценты. Среди всех экосистем биосфера, как самая крупная, обладает наибольшей стабильностью.

Исходя из этого биосфера является экосистемой. Так как биосфера объединяет в себе все экосистемы на планете, то ее называют «Глобальной» экосистемой.

Вопросы для самоконтроля согласно плану конспекта.

Список литературы:

1. Гальперин М. В. Экологические основы природопользования. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. – 256 с.

2. Казначеев В. П. Учение Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск: Наука, 1989. – 248 с.

3. Одум Ю. – Экология в 2-х томах, Т.2. Пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 376 с.

4. Реймерс Н. Ф. – Азбука природы (микроэнциклопедия биосферы). – М.: Знание, 1989. – 208 с.

5 http://dic. *****/dic. nsf/ecolog/149

6. http://pandia.ru/text/79/385/2586.php

7. http://www. *****/ecochem/5.html