Модель живой системы

* взаимозависимость, * разнообразие, * самовосстанавливаемость, * приспособляемость, * непредсказуемость, * предельность

Уровни организации живых систем * молекулярный (генный) уровень ; * клеточный уровень; * тканевый уровень; * органный уровень; * организменный уровень; * популяционно-видовой уровень; * биоценотический; * биогеоценотический (экосистемный) уровень; * биосферный уровень.

Экологическая система – взаимосвязанная, единая функциональная совокупность живых организмов и среды обитания 1935 г.

Растения Животные Микроорганизмы

Атмосфера Гидросфера Литосфера

РастенияЖивотные Микроорганизмы Вещество, энергия, информация Атмосфера ЛитосфераГидросфера

Основоположник биогеоценологии – ввел понятие "биогеоценоз" в 1940 г. Биогеоценоз – природные экосистемы

* совокупность живых и неживых компонентов; * в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие; * экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени.

Неживые компоненты * Неорганические вещества * Органические соединения * климатический режим Живые Компоненты (Биомасса) * продуценты * консументы * редуценты (деструкторы, декомпозиторы)

* 1. Эмерджентность * 2. Биоразнообразие. * 3. Устойчивость динамической системы и ее способность к самосохранению * 4. Гомеостаз * 5. Принцип неравновесности * 6. Равновесие * 7. Живучесть

По продуктивности: * Автотрофные * Гетеротрофные По размеру: * микроэкосистемы * мезоэкосистемы (лес) * макроэкосистемы (континенты, океаны) * глобальная экосистема (биосфера) Экосистемы разделяются

По источникам энергии, обеспечивающей жизнедеятельность: * автотрофные (используют энергию Солнца или химической реакции) * гетеротрофные (энергия берется из пищи (химическая), созданных человеком энергетических установок) Экосистемы разделяются

* Наземные * Пресноводные * Морские Классификация природных экосистем

Б. Небелу, 1993

Экосистемы Наземные Тундра Бореальные хвойные леса(тайга) Листопадные леса умеренной зоны Степи умеренной зоны Чапарраль Тропический грасленд и саванны Пустыни травянистая и кустарниковая Полувечнозеленые сезонные тропические леса Вечнозеленые тропические леса Пресноводные Лотические Лентические Заболоченные угодья Морские Открытый океан Область континентального шельфа Апвеллинга Эстуарии, лиманы, устья рек, бухты, и тд Глубоководная рифтовая зона В. А. Вронский, 1997

Закономерности действия экологических факторов Влияние факторов на живые организмы характеризуется некоторыми количественными и качественными закономерностями

* Закон Минимума * Закон Толерантности * Обобщающая концепция лимитирующих факторов * Закон конкурентного исключения * Основной закон Экологии

Закон минимума Ю. Либих (1840 г.) Жизненные возможности организма зависят от фактора, находящегося в минимуме (несмотря на то, что другие факторы могут присутствовать в избытке и не использоваться в полной мере)

Лимитирующий (ограничивающий) фактор Это фактор, сдерживающий развитие организма из-за его недостатка или избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием)

Закон толерантности В. Шелфорд (1913 г.) Определять жизнеспособность организма может как недостаток, так и избыток экологического фактора Диапазон между минимумом и максимумом фактора определяет величину толерантности к данному фактору Толерантность - способность организма выносить отклонения значений экологических факторов от оптимальных для себя

1 – стенобионтные виды, 2 – эврибионтные виды.

* закон толерантности: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или избытком любого фактора, уровень которого может оказаться близким к пределам устойчивости или выносливости, т.е. к пределам толерантности.

Любой излишек вещества или энергии в экосистеме становится его врагом, загрязнителем.

Адаптация процесс приспособления организма к определенным условиям окружающей среды Поведенческая адаптация (затаивание у жертв, выслеживание добычи у хищников) Физиологическая адаптация (зимовка, миграция) Морфологическая адаптация (изменение жизненных форм растений и животных)

* Принцип В.Олли - закон, согласно которому скопление особей, усиливает конкуренцию между ними за пищевые ресурсы и жизненное пространство, но приводит к повышенной способности группы к выживанию.

* Принцип Гаузе: два вида не могут занимать одну экологическую нишу, один вид вытесняет другой. Экологическая ниша

Сообщества изменяются во времени.

Развиваются не только организмы и виды, но и экосистемы * Сукцессия (от лат. successio преемственность, наследование), последовательная смена одних фитоценозов (биоценозов, биогеоценозов) другими на определённом участке среды. фитоценозовбиоценозов биогеоценозов

* Первичные сукцессии. * Вторичные сукцессии. Виды экологических сукцессий 1. По характеру биотопа 2. По заключительной стадии Прогрессивные Регрессивные

3. По причинам, вызывающим сукцессию Экзогенные сукцессии – связаны с действием внешних факторов a)Климатические b)Почвенные. c)Геологические d)Антропогенные. Эндогенные сукцессии – связаны с внутренними процессами экосистемы Примеры экологических сукцессий Ельник черничник (возраст лет) Рубка Вырубка злаковая Вырубка с порослью и всходами лиственных пород Молодой лиственный лес со всходами хвойных пород Спелый лиственный лес с подростом хвойных Хвойный лес

Олиготрофный водоем Внесение в воду фосфатов и нитратов органического происхождения Эвтрофный водоем Бурное развитие водорослей БолотоЛугЛес Пример сукцессии в водной экосистеме

* Барри Коммонер (1917) американский биолог и эколог. 1. Всё связано со всем 2. Всё должно куда-то деваться 3. Природа знает лучше 4. Ничто не даётся даром