Презентация по биологии на тему "Структура популяции"

• 1 слайд

  Видовая и пространственная структура экосистем.
  

• 2 слайд

• 3 слайд

• 4 слайд

  Структура экосистемы многопланова. Различают видовую, пространственную и трофическую структуры.
  

• 5 слайд

• 6 слайд

• 7 слайд

• 8 слайд

  Видовая структура экосистемы
  - это разнообразие видов, взаимосвязь и соотношение их численности. Различные сообщества, входящие в состав экосистемы, состоят из разного числа видов - видового разнообразия. В таежном лесу, например, на площади в 100 м , как правило, произрастают растения около 30 различных видов, а на лугу вдоль реки - в два раза больше. Видовое разнообразие степей еще шире: на той же площади произрастают сотни растений.
  

• 9 слайд

  Видовое разнообразие
  зависит от соотношения численности видов в экосистеме. Например, в пригородном лесу обитают 1000 птиц: по 100 особей 10 разных видов. В другом пригородном лесу также 1000 птиц этих же 10 видов, но 920 из птиц - вороны и галки (двух видов), а особи остальных 8 видов встречаются значительно реже, в среднем по 10 особей. Ясно, что во втором случае ситуация вызывает тревогу: перспективы сохранения малочисленных видов незначительны.
  

• 10 слайд

  Уменьшение видового разнообразия угрожает самому существованию вида в силу сокращения генетического разнообразия - запаса рецессивных аллелей, обеспечивающего приспособленность популяций к меняющимся условиям среды обитания.
  В свою очередь, видовое разнообразие служит основой экологического разнообразия - разнообразия экосистем. Совокупность генетического, видового и экологического разнообразия составляет биологическое разнообразие планеты.
  

• 11 слайд

  Деятельность человека по влиянию на биологическое разнообразие планеты превосходит все известные в прошлом геологические катастрофы. Очень важно не допустить такого снижения биоразнообразия, которое привело бы к снижению устойчивости экосистем, перешло бы границы их самовосстановительных возможностей.
  

• 12 слайд

  Экологическая структура биогеоценоза.
  Каждый биогеоценоз слагается из определенных экологических групп организмов, соотношение которых отражает экологическую структуру сообщества, складывающуюся в течение длительного времени в определенных климатических, почвенно-грунтовых и ландшафтных условиях строго закономерно. Например, в биогеоценозах разных природных зон закономерно изменяется соотношение фитофагов (животных, питающихся растениями) и сапрофагов. В степных, полупустынных и пустынных районах фитофаги преобладают над сапрофагами, а в лесных сообществах, наоборот, сильнее развита сапрофагия. В глубинах океана основным типом питания является хищничество, тогда как на освещенной поверхности водоема преобладают фильтраторы, потребляющие фитопланктон, либо виды со смешанным питанием.
  

• 13 слайд

  Пространственная структура экосистемы. Популяции разных видов в экосистеме распределены определенным образом - образуют пространственную структуру. Различают вертикальную и горизонтальную структуры экосистемы.
  

• 14 слайд

  Вертикальная структура
  1 - полог леса, 2 - подлесок,
  3 - кустарниковый ярус,
  4 - травяной ярус,
  5 - подстилающий и почвенный слой
  

• 15 слайд

  Основу вертикальной структуры формирует растительность.
  Растительное сообщество определяет, как правило, облик экосистемы. Растения в значительной мере влияют на условия существования остальных видов. В лесу это крупные деревья, на лугах и в степях - многолетние травы, а в тундрах господствуют мхи и кустарнички.
  

• 16 слайд

  Обитая совместно, растения одинаковой высоты создают своего рода этажи - ярусы. В лесу, например, высокие деревья составляют первый (верхний) ярус, второй ярус формируется из молодых особей деревьев верхнего яруса и из взрослых деревьев, меньших по высоте. Третий ярус состоит из кустарников, четвертый - из высоких трав. Самый нижний ярус, куда попадает совсем мало света, составляют мхи и низкорослые травы.
  
  

• 17 слайд

  Ярусность наблюдается также в травянистых сообществах (лугах, степях, саваннах). Имеется и подземная ярусность, что связано с разной глубиной проникновения в почву корневых систем растений: у одних корни уходят глубоко в почву, достигают уровня грунтовых вод, другие имеют поверхностную корневую систему, улавливающую воду и элементы питания из верхнего почвенного слоя.
  Благодаря ярусному расположению растения наиболее эффективно используют световой поток, при этом снижается конкуренция: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые развиваются под их пологом.
  

• 18 слайд

  Животные тоже приспособлены к жизни в том или ином растительном ярусе (некоторые вообще не покидают свой ярус). Например, среди насекомых выделяют: подземных, обитающих в почве (медведка, норный паук); наземных, поверхностных (муравей, щитник); обитателей травостоя (кузнечик, тля, божья коровка) и обитателей более высоких ярусов (различные мухи, стрекозы, бабочки).
  

• 19 слайд

  Горизонтальная структура
  

• 20 слайд

  Вследствие неоднородности рельефа, свойств почвы, различных биологических особенностей растения и в горизонтальном направлении располагаются микрогруппами, различными по видовому составу. Это явление носит название мозаичности. Мозаичность растительности - это своего рода "орнамент", образованный скоплениями растений разных видов.
  

• 21 слайд

  Вывод:
  Благодаря вертикальной и горизонтальной структурам обитающие в экосистеме организмы более эффективно используют минеральные вещества почвы, влагу, световой поток.
  

• 22 слайд

  Трофическая структура.
  Виды, входящие в состав экосистемы, связаны между собой пищевыми связями, так как служат объектами питания друг для друга.
  

• 23 слайд

  В водоеме продуцентами являются зеленые водоросли. Их поедают мелкие растительноядные ракообразные (дафнии, циклопы) - консументы (потребители) первого порядка. Этих животных потребляют в пищу плотоядные личинки различных водяных насекомых (например, стрекоз). Это консументы (потребители) второго порядка. Личинками питаются мелкие рыбы (например, плотва) - консументы (потребители) третьего порядка. А рыбы становятся добычей щуки - консумента (потребителя) четвертого порядка. Такую последовательность питающихся друг другом организмов называют пищевой, или трофической, цепью. Отдельные звенья трофической цепи называют трофическими уровнями.
  

• 24 слайд

  Пищевые цепи состоят, как правило, из трех - пяти звеньев, например: растения овцы человек;
  растения кузнечики ящерицы орел;
  растения насекомые лягушки змеи орел.
  

• 25 слайд

  Пищевые цепи
  Различают два типа трофических (пищевых) цепей. Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных животных к другим потребителям, называют пастбищными или цепями выедания. Их примеры приведены выше.
  
  

• 26 слайд

  Пищевые цепи другого типа начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Эти цепи называют детритными, или цепями разложения. Например: мертвые ткани растений грибы многоножки кивсяки ;
  грибы ногохвостки коллемболы хищные клещи хищные многоножки бактерии
  

• 27 слайд

• 28 слайд

• 29 слайд

  пищевые сети
  Линейные пищевые цепи - большая редкость в природе. Как правило, пищевые цепи в экосистеме тесно переплетаются. Совокупность пищевых связей в экосистеме образует пищевые сети, в которых многие консументы служат пищей нескольким членам экосистемы. В то же время некоторые животные могут принадлежать сразу к нескольким трофическим уровням, так как питаются и растительной, и животной пищей, то есть являются всеядными (например, медведь).
  

• 30 слайд

  Из-за сложной структуры пищевой сети исчезновение вида, как правило, почти не сказывается на экосистеме. Питавшиеся особями этого вида организмы находят другие источники пищи. А пищу, которую потребляли животные исчезнувшего вида, начинают использовать другие потребители. Это обеспечивает экосистеме длительное и устойчивое существование. И чем богаче видовая структура экосистемы, тем она устойчивее.
  

• 31 слайд

  Правило экологической пирамиды.
  Пищевые сети, возникающие в экосистеме, имеют структуру, для которой характерно определенное число организмов на каждом трофическом уровне. Замечено, что число организмов прямо пропорционально уменьшается при переходе с одного трофического уровня на другой. Такая закономерность получила название "правило экологической пирамиды". В данном случае рассмотрена пирамида чисел. Она может нарушаться, если мелкие хищники живут благодаря групповой охоте на крупных животных.
  

• 32 слайд

• 33 слайд

• 34 слайд

• 35 слайд

  Модель трофической пирамиды в водной экосистеме (Sladecek, 1973).
  

• 36 слайд

• 37 слайд

  Поток энергии через типичную пищевую цепь.
  

• 38 слайд

  Пример пищевой сети.
  

• 39 слайд

  Для каждого трофического уровня характерна своя биомасса - суммарная масса организмов какой-либо группы. В пищевых цепях биомасса организмов на разных трофических уровнях различна: биомасса продуцентов (первый трофический уровень) значительно выше, чем биомасса консументов - растительноядных животных (второй трофический уровень). Биомасса каждого из последующих трофических уровней пищевой цепи также прогрессивно уменьшается. Эта закономерность получила название пирамиды     биомасс.
  

• 40 слайд

  Аналогичную закономерность можно выявить при рассмотрении передачи энергии по трофическим уровням, то есть в пирамиде энергии. Растения усваивают в процессе фотосинтеза лишь незначительную часть солнечной энергии. Растительноядные животные, составляющие второй трофический уровень, усваивают лишь некоторую часть (20-60 %) от поглощенного корма. Усвоенная пища идет на поддержание процессов жизнедеятельности организмов животных и рост (например, на построение тканей, запасы в виде отложения жиров).
  

• 41 слайд

  Организмы третьего трофического уровня (хищные животные) при поедании растительноядных животных вновь теряют большую часть заключенной в пище энергии. Количество энергии на последующих трофических уровнях вновь прогрессивно уменьшается. Результатом этих потерь энергии является небольшое число (три-пять) трофических уровней в пищевой цепи.
  

• 42 слайд

  Подсчитано, что с одного трофического уровня на другой передается лишь около 10% энергии. Эта закономерность получила название "правило десяти процентов".
  Таким образом, пирамида чисел отражает число особей в каждом звене пищевой цепи. Пирамида биомасс отражает количество образованного на каждом звене органического вещества - его биомассу. Пирамида энергии показывает количество энергии на каждом трофическом уровне.
  

• 43 слайд

  Графически это правило изображают в виде пирамид с широким основанием и узкой вершиной. Пирамиду составляют прямоугольники, которые изображают разные звенья пищевой цепи.
  Упрощённый вариант экологической пирамиды.
  

• 44 слайд

  Пример сезонного изменения в пирамиде биомассы.
  

• 45 слайд

  ВЫВОДЫ.
  
  
  Глобальный биогенный круговорот веществ слагается из круговоротов,
  происходящих в элементарных экосистемах.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 46 слайд

  В каждой из экосистем обязательные экологические категории —
  продуценты,
  консументы,
  редуценты —
  никогда не представлены одним видом, но всегда их набором. Это своеобразная гарантия: если что-то случается с одним
  видом, его долю работы принимают на себя другие, и биогеоценоз продолжает
  функционировать. Эта сложная взаимосвязь обеспечивает устойчивость
  жизненных процессов в экосистеме.
  
  

• 47 слайд

  Видовая, трофическая и пространственная структуры создают устойчивость
  природных экосистем, сопротивляемость внезапным и кратковременным
  воздействиям. Продолжающиеся «постоянно беспокоящие» воздействия опасны
  тем, что реакции экосистем на них еще недостаточно исследованы.
  
  
  
  

• 48 слайд

  Из всех вмешательств человека в естественные экосистемы ни одно не
  растет такими быстрыми темпами, как загрязнение окружающей среды. Особую
  опасность представляет загрязнение, способное изменить структуру и функции
  экосистем, что подтверждают их реакции на кислые осадки. Поэтому человек
  должен найти способ поддерживать устойчивость, сопротивляемость и упругость
  экосистем и выработать оптимальные технологии использования их ресурсов.