Экосистемы

План 1. Понятие об экосистемах 2. Классификация экосистем 3. Зональность экосистем 4. Структура экосистем 5. Поток энергии в экосистемах 5.1. Пищевые цепи и сети, 5.1. Пищевые цепи и сети, трофические уровни трофические уровни 5.2 Экологические пирамиды 5.2 Экологические пирамиды 6. Свойства экосистемы

А.Тенсли, 1935 ЭКОСИСТЕМА – это любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ. ЭКОСИСТЕМА – это любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ. Экосистема = Биотоп + Биоценоз Экосистема = Биотоп + Биоценоз

В.Н.Сукачев, 1940г. БИОГЕОЦЕНОЗ – совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений, имеющая свою особую специфику взаимодействий слагающих её компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы. БИОГЕОЦЕНОЗ – совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений, имеющая свою особую специфику взаимодействий слагающих её компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы.

Классификация экосистем Микроэкосистемы Микроэкосистемы Мезоэкосистемы Мезоэкосистемы Макроэкосистемы Макроэкосистемы Глобальная экосистема. Глобальная экосистема. Биомы – крупные наземные экосистемы Биомы – крупные наземные экосистемы

Основные биомы суши:

Основные типы природных экосистем и биом (по Ю.Одуму,1986) НАЗЕМНЫЕ БИОМЫ: НАЗЕМНЫЕ БИОМЫ: - вечнозеленый тропический лес, - вечнозеленый тропический лес, - полувечнозеленый тропический лес, - полувечнозеленый тропический лес, - пустыня, - пустыня, - чапараль, - чапараль, - тропический грасленц и саванна, - тропический грасленц и саванна, - степь умеренной зоны, - степь умеренной зоны, - листопадный лес умеренной зоны, - листопадный лес умеренной зоны, - бореальные хвойные леса, - бореальные хвойные леса, - тундра: арктическая и альпийская. - тундра: арктическая и альпийская.

ТИПЫ ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ: ТИПЫ ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ: - ленточные (стоячие воды), - ленточные (стоячие воды), - лотические (текучие воды), - лотические (текучие воды), - заболоченные угодья. - заболоченные угодья. ТИПЫ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ: ТИПЫ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ: - открытый океан, - открытый океан, - воды континентального шельфа, - воды континентального шельфа, - районы апвеллинга, - районы апвеллинга, - эстуарии. - эстуарии.

Зональность экосистем. Изучение географического распределения экосистем может быть предпринято только на уровне крупных экологических единиц – макроэкосистем. Экосистемы не разбросаны в беспорядке, наоборот сгруппированы в достаточно регулярных зонах как по горизонтали, так и по вертикали.

Периодический закон географической зональности: со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются. Периодический закон географической зональности: со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются.

Системно - периодический закон: конкретные природные системы одного уровня организации составляют периодический или повторяющийся ряд морфологически аналогичных структур в пределах верхних и нижних пространственно-временных границ, за которыми существование систем данного уровня делается невозможным. конкретные природные системы одного уровня организации составляют периодический или повторяющийся ряд морфологически аналогичных структур в пределах верхних и нижних пространственно-временных границ, за которыми существование систем данного уровня делается невозможным.

Принцип формирования экосистем: длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и соответственно приспособлены друг к другу, что обеспечивает воспроизводство среды обитания каждого вида, и относительно неизменное существование всех экологических компонентов. длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и соответственно приспособлены друг к другу, что обеспечивает воспроизводство среды обитания каждого вида, и относительно неизменное существование всех экологических компонентов.

Структура экосистемы: ТРОФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА: ТРОФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА: - Верхний ярус – автотрофный, - Верхний ярус – автотрофный, - Нижний ярус – гетеротрофный. - Нижний ярус – гетеротрофный. БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА: БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА: - Неорганические вещества, - Неорганические вещества, - Органические соединения, - Органические соединения, - Основные среды жизни, - Основные среды жизни, - Продуценты, - Продуценты, - Консументы или фаготрофы, - Консументы или фаготрофы, - Редуценты и детритофаги. - Редуценты и детритофаги.

Поток энергии в экосистемах: ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – энергия может превращаться из одной формы в другую, но не может быть создана или уничтожена. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – энергия может превращаться из одной формы в другую, но не может быть создана или уничтожена. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии без потерь некоторой ее части. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ – не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии без потерь некоторой ее части.

Пищевые цепи и трофические уровни: ПИЩЕВЫЕ СВЯЗИ – это механизмы передачи энергии от одного организма к другому. ПИЩЕВЫЕ СВЯЗИ – это механизмы передачи энергии от одного организма к другому. ПИЩЕВАЯ (ТРОФИЧЕСКАЯ) ЦЕПЬ – последовательность переноса энергии. ПИЩЕВАЯ (ТРОФИЧЕСКАЯ) ЦЕПЬ – последовательность переноса энергии. ТРОФИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ – место каждого звена в цепи питания. ТРОФИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ – место каждого звена в цепи питания.

Пищевая сеть экосистемы смешанного леса:

Пищевая сеть экосистемы луга:

Пищевая сеть экосистемы водоема:

Трофическая цепь имеет вид: Продуценты Продуценты Консументы I-го порядка Консументы I-го порядка Консументы II-го порядка Консументы II-го порядка Консументы III-го порядка Консументы III-го порядка Редуценты Редуценты

Правило 10% (Линдемана): При переходе с одного трофического уровня на другой сохраняется лишь 10% от первоначальной энергии. При переходе с одного трофического уровня на другой сохраняется лишь 10% от первоначальной энергии.

Экологические пирамиды: ПИРАМИДА ЧИСЕЛ отражает численность организмов на каждом уровне, причем количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам уменьшается. ПИРАМИДА ЧИСЕЛ отражает численность организмов на каждом уровне, причем количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам уменьшается.

ПИРАМИДА БИОМАССЫ: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников. ПИРАМИДА БИОМАССЫ: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников. ПИРАМИДА ЭНЕРГИИ: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени(или энергии), больше, чем на предыдущем. ПИРАМИДА ЭНЕРГИИ: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени(или энергии), больше, чем на предыдущем.

Пищевая пирамида:

Накопление загрязняющих веществ в пищевых цепях:

Свойства экосистем: Стабильность Стабильность Устойчивость Устойчивость Упругость Упругость Пластичность Пластичность