Экосистемы: структура и динамика

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. П.А. СТОЛЫПИНА

(ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. СТОЛЫПИНА)

______________________________________________________________________

Факультет Агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования

Кафедра агрохимии и почвоведения

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине: «Экология»

на тему:

Экосистемы: структура и динамика.

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель: Бобренко Е.Г.

Выполнил: Студент 103группы

Волуевич Владислав

 

 

 

 

Омск 2015г.

1. Введение. Экосистема  и экосистемный метод в экологии.

Впервые определение экосистемы как совокупности живых организмов с их

местообитанием было дано Тэнсли в 1935 году. При экосистемном подходе к

изучению экологии в центре внимания ученых оказываются поток энергии и

круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентом экосферы.

Экосистемный подход выдвигает на первый план общность организации всех

сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих

в них организмов. Вместе с тем в экосистемном подходе находит приложение

концепция гомеостаза (саморегуляции), из которой становится понятным, что

нарушение регуляторных механизмов, например в результате загрязнения среды,

может привести к биологическому дисбалансу. Экосистемный подход важен также

при разработке в будущем научно обоснованной практики ведения сельского

хозяйства.

     2. Общая структура экосистем.

Экосистемы состоят из живого и неживого компонентов, называемых

соответственно биотическим и абиотическим. Совокупность живых организмов

биотического компонента называется сообществом. Исследование экосистем

включает, в частности, выяснение и описание тесных взаимосвязей, существующих

между сообществом и абиотическим компонентом.

Биотический компонент полезно подразделить на автотрофные и гетеротрофные

организмы. Таким образом, все живые организмы попадут в одну из двух групп.

Автотрофы синтезируют необходимые им органические вещества из простых

неорганических и делают, за исключением хемотрофных бактерий, с помощью

фотосинтеза, используя свет как источник энергии. Гетеротрофы нуждаются в

источнике органического вещества и (за исключением некоторых бактерий)

используют химическую энергию, содержащуюся в потребляемой пище. Гетеротрофы

в своем существовании зависят от автотрофов, и понимание этой зависимости

необходимо для понимания экосистем.

Неживой, или абиотический, компонент экосистемы в основном включает 1) почву

или воду и 2) климат. Почва и вода  содержат смесь неорганических  и

органических веществ. Свойства почвы зависят от материнской породы, на

которой она лежит, и из которой частично образуется.  В понятие климата

входят такие параметры, как освещенность температура и влажность, в большой

степени определяющий видовой состав организмов, успешно развивающихся в

данной экосистеме. Для водных экосистем очень существенна также степень

солености.

     3. Биотический компонент экосистем

Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и

питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить единому механизму,

потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные

вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в

который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов

жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в

экосистеме происходит круговорот питательных веществ, в котором участвуют и

живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими

циклами.

Движущей силой этих круговоротов служит, в конечном счете, энергия Солнца.

Фотосинтезирующие организмы непосредственно используют энергию солнечного

света и затем передают ее другим представителям биотического компонента. В

итоге создается поток энергии и питательных веществ через экосистему.

Необходимо еще отметить, что климатические факторы абиотического, компонента,

такие, как температура, движение атмосферы, испарение и осадки, тоже

регулируются поступлением солнечной энергии.

Энергия может существовать  в виде различных взаимопревращаемых форм, таких,

как механическая, химическая, тепловая и электрическая энергия. Переход одной

формы в другую называется преобразованием энергии.

Таким образом, все живые организмы – это преобразователи энергии, и каждый

раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла. В

конце концов, вся энергия, поступающая в биотический компонент экосистемы,

рассеивается в виде тепла. Изучение потока энергии через экосистемы

называется энергетикой экосистемы.

Фактически живые организмы не используют тепло, как источник энергии для

совершения работы – они используют свет и химическую энергию.

Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистем.

     3.1. Солнце как источник энергии

Первоисточником энергии для экосистем служит Солнце. Солнце – это звезда,

излучающая в космос огромное количество энергии. Энергия распространяется в

космическом пространстве в виде электромагнитных волн, и небольшая часть ее,

примерно 10,5 * 106 кДж/м2 в год, захватывается Землей.

Около 40 % этого количества сразу отражается от облаков, атмосферной пыли и

поверхности Земли без какого бы то ни было теплового эффекта. Еще 15 %

поглощаются атмосферой (в частности, озоновым слоем в ее верхних частях) и

превращаются в тепловую энергию или расходуются на испарение воды. Оставшиеся

45 % поглощаются растениями  и земной поверхностью. В среднем  это составляет 5 *

106 кДж/м2 в год, хотя реальное количество энергии для

данной местности зависит от географической широты. Большая часть энергии

повторно излучается земной поверхностью и нагревает атмосферу  приблизительно

две трети энергии поступает в атмосферу этим путем. И только небольшая часть

пришедшей от Солнца энергии усваивается биотическим компонентом экосистемы.

     4. Пищевые цепи и трофические уровни

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются

автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для

гетеротрофов. Типичный пример  животное поедает растения. Это животное в свою

очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить

перенос энергии через ряд организмов – каждый последующий питается

предыдущим, поставляющим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая

последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено – трофическим

уровнем. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые

первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются

первичными консументами, третьего – вторичными консументами и т. д. Обычно

бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.

     4.1. Первичные продуценты

Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зеленые

растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и

немногочисленные виды бактерий, тоже фотосинтезируют, но их вклад

относительно невелик. Фотосинтетики превращают солнечную энергию (энергию

света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых

построены ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и

хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли – часто мелкие

одноклеточные организмы, составляющие фитопланктон поверхностных слоев

океанов и озер. На суше большую часть первичной продукции поставляют более

высокоорганизованные формы, относящиеся к голосеменным и покрытосеменным. Они

формируют леса и луга.

     4.2. Первичные консументы

Первичные консументы питаются первичными продуцентами, т. е. это травоядные

животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии,

птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих – это

грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как

лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к бегу на кончиках

пальцев.

В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формы представлены

обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Большинство этих организмов –

ветвистоусые и веслоногие раки, личин Сибирском международном марафоне в качестве волонтера?

– (да) Отлично. Вы подтверждаете свое участие на Сибирском международном марафоне?

– (да) Замечательно. Я буду тимлидером Вашей службы <…>, запишите, пожалуйста, мой номер и можете обращаться по любым вопросам, касаемых работы.

Напоминаем Вам, что Марафон пройдет 7 января, также для волонтеров предусмотрено обучение, которое пройдет 4 января с 15.00 до 16.30 в библиотеке им. Пушкина, в актовом зале на первом этаже. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 4 января в 15.00 в библиотеке. 
– (нет) Есть дополнительная возможность посетить обучение 6 января с 12.00 до 13.30 в библиотеке им. Пушкина. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 6 января в 12.00 в библиотеке, молодежный зал (ауд. 117).

– (зафиксировать ответ)

– Благодарим за участие! Увидимся на обучении. Напоминаю, оно пройдет ___ января в __.__ в библиотеке им. Пушкина. До свидания!

– Здравствуйте, <имя>? Меня зовут …, Волонтерский центр. Вы подавали заявку на участие в Сибирском международном марафоне в качестве волонтера?

– (да) Отлично. Вы подтверждаете свое участие на Сибирском международном марафоне?

– (да) Замечательно. Я буду тимлидером Вашей службы <…>, запишите, пожалуйста, мой номер и можете обращаться по любым вопросам, касаемых работы.

Напоминаем Вам, что Марафон пройдет 7 января, также для волонтеров предусмотрено обучение, которое пройдет 4 января с 15.00 до 16.30 в библиотеке им. Пушкина, в актовом зале на первом этаже. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 4 января в 15.00 в библиотеке. 
– (нет) Есть дополнительная возможность посетить обучение 6 января с 12.00 до 13.30 в библиотеке им. Пушкина. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 6 января в 12.00 в библиотеке, молодежный зал (ауд. 117).

– (зафиксировать ответ)

– Благодарим за участие! Увидимся на обучении. Напоминаю, оно пройдет ___ января в __.__ в библиотеке им. Пушкина. До свидания!

– Здравствуйте, <имя>? Меня зовут …, Волонтерский центр. Вы подавали заявку на участие в Сибирском международном марафоне в качестве волонтера?

– (да) Отлично. Вы подтверждаете свое участие на Сибирском международном марафоне?

– (да) Замечательно. Я буду тимлидером Вашей службы <…>, запишите, пожалуйста, мой номер и можете обращаться по любым вопросам, касаемых работы.

Напоминаем Вам, что Марафон пройдет 7 января, также для волонтеров предусмотрено обучение, которое пройдет 4 января с 15.00 до 16.30 в библиотеке им. Пушкина, в актовом зале на первом этаже. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 4 января в 15.00 в библиотеке. 
– (нет) Есть дополнительная возможность посетить обучение 6 января с 12.00 до 13.30 в библиотеке им. Пушкина. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 6 января в 12.00 в библиотеке, молодежный зал (ауд. 117).

– (зафиксировать ответ)

– Благодарим за участие! Увидимся на обучении. Напоминаю, оно пройдет ___ января в __.__ в библиотеке им. Пушкина. До свидания!

– Здравствуйте, <имя>? Меня зовут …, Волонтерский центр. Вы подавали заявку на участие в Сибирском международном марафоне в качестве волонтера?

– (да) Отлично. Вы подтверждаете свое участие на Сибирском международном марафоне?

– (да) Замечательно. Я буду тимлидером Вашей службы <…>, запишите, пожалуйста, мой номер и можете обращаться по любым вопросам, касаемых работы.

Напоминаем Вам, что Марафон пройдет 7 января, также для волонтеров предусмотрено обучение, которое пройдет 4 января с 15.00 до 16.30 в библиотеке им. Пушкина, в актовом зале на первом этаже. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 4 января в 15.00 в библиотеке. 
– (нет) Есть дополнительная возможность посетить обучение 6 января с 12.00 до 13.30 в библиотеке им. Пушкина. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 6 января в 12.00 в библиотеке, молодежный зал (ауд. 117).

– (зафиксировать ответ)

– Благодарим за участие! Увидимся на обучении. Напоминаю, оно пройдет ___ января в __.__ в библиотеке им. Пушкина. До свидания!

– Здравствуйте, <имя>? Меня зовут …, Волонтерский центр. Вы подавали заявку на участие в Сибирском международном марафоне в качестве волонтера?

– (да) Отлично. Вы подтверждаете свое участие на Сибирском международном марафоне?

– (да) Замечательно. Я буду тимлидером Вашей службы <…>, запишите, пожалуйста, мой номер и можете обращаться по любым вопросам, касаемых работы.

Напоминаем Вам, что Марафон пройдет 7 января, также для волонтеров предусмотрено обучение, которое пройдет 4 января с 15.00 до 16.30 в библиотеке им. Пушкина, в актовом зале на первом этаже. Вы сможете прийти?

– (да) Хорошо, тогда ждем Вас 4 января в 15.00 в библиотеке. 
– (нет) Есть дополнительная возможность посетить обучение 6 января с 12.00 до 13.30 в библиотеке им. Пушкина. Вы сможете прийти?