Перемещение вещества и энергии в экосистеме

Студент: Гаммал Екатерина Евгеньевна

Группа: 3 ПОБД_НАЧ-К-З

Самостоятельная работа 1. Экологические факторы. Экосистемы.

1.Определите понятия «окружающая среда» и «экологические факторы».

Укажите способы классификации экологических факторов. Приведите примеры.

Окружающая среда - совокупность природных условий, объектов живой и неживой природы, составляющих окружение живой системы (человека или животного) и постоянно взаимодействующих с ней.

Экологические факторы — это комплекс окружающих условий, воздействующих на живые организмы.

Классификация экологических факторов:

1. Абиотическиефакторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют:

§ климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.);

§ эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.);

§ орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря);

§ гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.);

§ химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды);

§ пирогенные (воздействие огня).

2. Биотические факторы — совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.). К биотическим факторам относятся:

§ фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду);

§ зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду).

3. Антропогенные факторы отражают интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы. К таким факторам относятся все формы деятельности человека и человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни. Каждый живой организм испытывает влияние неживой природы, организмов других видов, в том числе человека, и в свою очередь оказывает воздействие на каждую из этих составляющих.

2.Вспомните из курса «Научные основы преподавания курса «Окружающий мир» экологическую классификацию растений и животных. Назовите основные экологические группы организмов для одной из сред жизни.

Наиболее распространена классификация жизненных форм растений, предложенная К. Раункиером (1905-1907).

Она основана на положении почек возобновления по отношению к поверхности почвы:

При решении конкретных экологических проблем могут быть использованы (или разработаны вновь) классификации жизненных форм, основанные на критериях, связанных как с воздействием внешней среды, так и особенностями проявления функций самого организма.

По отношению к различным воздействиям внешней среды выделяют:

· по отношению к воде: водные организмы, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты;

· по отношению к свету: светолюбивые и теневыносливые;

· по месту обитания: наземные, водные, почвенные и т. п.;

По проявлению функций самого организма:

· на плавающие, бегающие, летающие, ползающие, сидячие;

· гомойотермные (с постоянной температурой тела) и пойкилотермные (с температурой тела, зависимой от внешней среды);

· растительноядные, хищники, трупоеды, детритоядные и т. д.

По отношению к экологическим факторам можно выделить эврибионтные виды (с широким пределом выносливости) и стенобионтные (с узким).

3.Раскройте понятие экосистемы; укажите способы классификация экосистем.

Экосистема — это функциональное единство живых организмов и среды их обитания.

Единицей классификации экосистем является биом — природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных.

Основной признак, по которому выделяют биомы суши, — особенность растительности того или иного региона. Сходные биомы континентов объединяются в типы биомов. Продвигаясь с севера планеты к экватору, можно выделить девять основных типов сухопутных биомов.

1.Тундра.

Основная растительность — мхи, лишайники и травы, покрывающие землю в короткий период вегетации. Встречаются низкорослые карликовые древесные растения. Основной представитель животного мира — северный олень (североамериканская форма его называется карибу). Обитают также заяц-беляк, полевка, песец.

2.Тайга — биом бореальных (северных) хвойных лесов. Она протянулась на 11 тыс. км вдоль северных широт земного шара.

Условия таежного биома довольно суровые. Огромные территории покрыты зарослями ели, сосны, пихты и лиственницы. Почти половину этой площади занимает лиственница — листопадное хвойное дерево, представленное несколькими видами.

Из лиственных встречается примесь ольхи, березы, осины. Численность животных в тайге лимитирована небольшим количеством экологических ниш и суровостью зим. Основные крупные травоядные — лось и олень. Много хищников: куница, рысь, волк, росомаха, норка, соболь. Грызуны представлены широко — от полевки до бобра.

3. Биом листопадных лесов умеренной зоны. В умеренном поясе, где достаточно влаги (800-1500 мм в год), а жаркое лето сменяется холодной зимой, развились леса определенного типа. К существованию в таких условиях приспособились деревья, сбрасывающие листву в неблагоприятное время года. Большинство деревьев умеренных широт относится к широколиственным породам. Это дуб, бук, клен, ясень, липа, граб. Вперемешку с ними встречаются хвойные — сосна и ель, тсуга и секвойя.

Большинство лесных млекопитающих — барсуки, медведи, благородные олени, кроты и грызуны — ведут наземный образ жизни. Волки, дикие коты и лисы — распространенные хищники. Множество птиц: дятлы, синицы, дрозды, зяблики и др.

4. Степи умеренной зоны. Основные площади этого биома представлены азиатскими степями и североамериканскими прериями. Малая его часть расположена на юге Южной Америки и Австралии. Осадков недостаточно, чтобы здесь росли деревья.

Почти все степи распаханы и заняты посевами зерновых и культурными пастбищами. Сейчас здесь можно встретить только одомашненных коров, лошадей, овец и коз. Из коренных обитателей следует назвать североамериканского койота, евразийского шакала, гиеновую собаку. Все эти хищники приспособились к соседству человека.

5.Растительность средиземноморского тина. Территории вокруг Средиземного моря характеризуются жарким засушливым летом и прохладной влажной зимой, поэтому растительность здесь представлена в основном колючими кустарниками и ароматическими травами. Распространена жестколистная растительность с толстыми и глянцевыми листьями. Деревья редко вырастают до нормального состояния.

Этот биом носит специфическое название -чапароль.

Из животных в этом биоме встречаются кролики, древесные крысы, бурундуки, некоторые виды оленей, иногда косули, рыси, дикие кошки и волки. Множество ящериц и змей, насекомых, особенно цикад. В Австралии в зоне распространения чапараля можно встретить кенгуру, в Северной Америке — зайцев и пум.

6. Пустыни. Более 1/3 суши на нашей планете составляют неблагоприятные для жизни области — пустыни и полупустыни. Крупнейшая из них — Сахара (более 7 млн км²) почти равна площади Европы. Ежегодно ветер поднимает здесь от 60 до 200 млн т пыли, разнося ее далеко за пределы африканского континента.

7. Биом тропических саванн и лугопастбищных земель. Саванны представляют собой обширные открытые пространства, покрытые обильной травой, где лишь иногда встречаются одиноко стоящие деревья. Термин «саванна» означает «равнина без деревьев». Этот биом распространен на довольно бедных почвах, что послужило причиной относительной его сохранности.

Биом располагается по обеим сторонам от экваториальной зоны между тропиками. Саванны находятся в Центральной и Восточной Африке, хотя встречаются и в Южной Америке, и в Австралии. Типичный пейзаж саванны — высокая трава с редкостоящими деревьями из рода акация, баобаб, древовидные молочаи.

8. Тропическое или колючее редколесье. Этот биом представлен в основном светлыми редкостойными лиственными лесами и колючими, причудливо изогнутыми кустарниками. Данный биом характерен для Южной, Юго-Западной Африки и Юго-Западной Азии. Монотонно-однообразную растительность иногда украшает величественный баобаб. Лимитирующий фактор — неравномерное распределение осадков, хотя в целом их выпадает достаточное количество.

9. Биом тропических лесов. Тропические дождевые леса занимают тропические области Земли в бассейнах Амазонки и Ориноко в Южной Америке, бассейны Конго, Нигера и Замбези в Центральной и Западной Африке, Мадагаскар, Индо-Малайскую область и Борнео-Новую Гвинею. Постоянно влажный климат способствует тому, что растения здесь очень крупные и хорошо развитые. Лес сплошной стеной поднимается на высоту до 75 м. Верхний ярус представлен гигантскими деревьями. Почти все деревья увиты многочисленными лианами и украшены растениями-эпифитами и паразитами.

4.Изучите функциональную структуру экосистем. Выясните функции каждого звена, составьте схематическую модель, определив место и взаимодействие составных частей экосистемы, укажите поток вещества и энергии в экосистемах.

Структура экосистем - как внутреннее строение системы и определенные связи между его составляющими.

Функциональная структура отражает особенности функционирования структурных компонентов экосистемы

Она характеризует темпы, объемы и последствия вещественно- энергетичного обмена, устойчивость и стабильность, производительность и другие важные функции экосистем.

Перемещение вещества и энергии в экосистеме

Характеризуя функциональную структуру экосистем, следует обратить внимание на такие их функциональные признаки:

- усвоение и трансформация энергии;

- продуцирование органической массы;

- перемещение вещественно-энергетических ресурсов вдоль трофических (пищевых) цепей;

- деструкция мертвой органики и биотический круговорот (биогеохимические циклы);

- постоянная динамика, развитие и эволюция;

- саморегуляция, устойчивость и стабильность

5.Составьте пищевые цепочки для различных сред жизни (по примеру для каждой из сред жизни).

Пищевая цепочка в тайге

Пищевая цепочка пустыни

Пищевая цепочка тундры