Наземно-воздушная
2) Водная (плотная, свет до 200 м, мало кислорода, в тёплой воде меньше кислорода, нет резких перепадов температуры)
3) Почвенная (мало кислорода, в почве гниение при котором выделяется углекислый газ; нет резких перепадов температуры)
4) Организменная ( для паразитов и симбионтов; постоянство условий, хорошая защита и отсутствие врагов, обилие пищи)
Экологические факторы:
1) биотические – действие живых организмов друг на друга (хищничество и др.)
2) абиотические – влияние неживой природы на организмы (свет, вода и др.)
3) антропогенные – влияние деятельности человека
Биотические связи:
1) хищничество (+ -)
2) паразитизм (+ -)
3) конкуренция (- -) возникает между организмами со сходными потребностями;соперничество организмов за пищу, территорию и т.д.
4) симбиоз (+ +) – взаимовыгодные отношения между организмами
5) комменсализм (0 +) – отношения выгодные для одного организма и безразличны другому:
- квартирантство (в норе барсука живут пауки и др.)
- нахлебничество (гиены доедают за львами)
6) аменсализм (0 -) - отношения, приносящие вред одному организму, и безразличные другому (трава под елью испытывает угнетение)
Роль организмов в экосистеме:
1) продуценты – организмы-производители органического вещества (в результате фотосинтеза или хемосинтеза)
Фотосинтез – образование органических веществ из неорганических (воды и углекислого газа) под действием солнечного света с участием хлолрофилла (осуществляют растения и цианобактерии).
Хемосинтез - образование органических веществ из углекислого газа за счёт энергии окислительно-восстановительных реакций с участием неорганических веществ (серобактерии, железобактерии и др.)
2) консументы – организмы-потребители готового органического вещества (животные, грибы-симбионты, грибы-паразиты)
3) редуценты – организмы-разрушители, разлагатели органического вещества (грибы-сапротрофы, бактерии гниения)
Сапротрофы питаются мёртвым органическим веществом
Цепь питания (пищевая, трофическая цепь) - ряд взаимоотношений между организмами, при котором происходит перенос вещества и энергии путем поедания одних особей другими:
1) пастбищные (цепи выедания) начинаются с растений:
луговые растения → кузнечик → лягушка → уж → ястреб-змееяд
2) детритные (цепи разложения) начинаются с мёртвого орг. вещества:
листовой опад → дождевой червь→ ёж → лисица
Правило 10 %: при переходе от одного трофического уровня к другому в цепи питания передаётся лишь 10 % вещества и энергии, т.к. часть органического вещества (примерно 90%) расщепляется до неорганических веществ, и они выделяются в окружающую среду, а выделенная при этом энергия тратится на жизнедеятельность, превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающую среду
Задача:
Определите биомассу производителей, необходимую для нормального существования двух ястребов-змееядов, если одна птица имеет массу 2 кг. Какой закономерностью вы воспользовались при определении биомассы производителей? Ответ поясните.
Организмы: лягушка, ястреб-змееяд, луговые растения, уж, кузнечик.
Решение:
1) цепь питания: луговые растения → кузнечик → лягушка → уж → ястреб-змееяд;
2) необходимо использовать правило экологической пирамиды: на каждый трофический уровень экосистемы поступает и усваивается около 10% энергии, остальная энергия рассеивается в виде тепла;
3) для нормального существования двух ястребов необходимо 40000 кг (40 т) луговых растений:
СЕТЬ ПИТАНИЯ
Экологическая пирамида — графическое изображение соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме:
Различают три основных типа экологических пирамид:
1) пирамиды чисел, основанные на подсчете организмов каждого трофического уровня;
2) пирамиды биомассы, в которых используется суммарная масса (обычно сухая) организмов на каждом трофическом уровне;
3) пирамиды энергии, учитывающие энергоемкость организмов каждого трофического уровня.
Пирамида численности имеет правильную форму, т.е. сужается при продвижении от уровня продуцентов к более высоким трофическим уровням, для водных экосистем (пруд, озеро и др.) и наземных экосистем (луг, степь, пастбище и др.).
Например:
тысяча особей фитопланктона в небольшом пруду может прокормить 100 особей мелких ракообразных – консументов первого порядка, которые в свою очередь прокормят 10 особей рыб – консументов второго порядка, которых будет достаточно, чтобы прокормиться 1 окуню – консументу третьего порядка.
В водных экосистемах (озеро, пруд и др.) пирамида биомасс может быть перевернутой, где биомасса консументов преобладает над биомассой продуцентов.
Это объясняется тем, что в водных экосистемах продуцентом является микроскопический фитопланктон, быстро растущий и размножающийся), который в достаточном количестве непрерывно поставляет живую пищу консументам, намного медленно растущим и размножающимся. Зоопланктон (или другие животные, питающиеся фитопланктоном) накапливают биомассу годами и десятилетиями, тогда как фитопланктон имеет крайне короткий период жизни (несколько дней или часов).
Т. е. планктон не успевает накапливать биомассу, т.к. сразу же поедается
Планктон – организмы «парящие» в толще воды, имеют выросты тела, которыми как бы опираются на воду и держаться в ней.
Фитопланктон – растительный планктон (водоросли).
Зоопланктон – животные (мелкие рачки, креветки).
Биоценоз – сообщество разных видов организмов.
Био гео ценоз (экосистема) - сообщество разных видов организмов, проживающих на одной территории с одними условиями среды (лес, луг, озеро).
Свойства биогеоценоза:
1) Биогеоценоз — открытая, саморегулирующаяся система, обладающая устойчивостью, способная к обмену веществ и энергии.
2) Биогеоценоз — часть биосферы. Она состоит из абиотической и биотической составляющей, характеризуется продуктивностью, биомассой, плотностью популяций, его составляющих, разнообразием видов.
3) Живыми компонентами биогеоценоза являются продуценты, консументы и редуценты, благодаря которым в нем происходит непрерывный круговорот веществ и превращения энергии.
Экосистемы:
1) естественные – существующие без человека (биоценозы (лес, степь, река))
2) искусственные – созданные человеком и не могут без него существовать (агроценозы – сельскохозяйственные сообщества (поле, сад))
| Сравнение сообществ | |
| Биоценозы | Агроценозы |
| солнечная энергия | солнечная энергия + дополнительная энергия, созданная человеком (работа техники) |
| Многообразие видов | Мало видов, наличие монокультуры |
| Длинные пищевые цепи | Короткие пищевые цепи |
| Разветвлённые пищевые сети | Не разветвлённые пищевые сети |
| Замкнутый круговорот веществ | Незамкнутый (несбалансированный) круговорот веществ |
| Длительные сроки существования | Непродолжительные сроки существования |
| Осуществляется саморегуляция | Регулируется человеком |
| Устойчивые | Неустойчивые |
Сукцессия - последовательная закономерная смена одного биологического сообщества другим на определённом участке среды во времени в результате влияния природных факторов или воздействия человека.
Например: поле →луг → заросли кустарников →лес
Первичная сукцессия – это зарастание места, ранее не занятого растительностью (голые скалы, застывшая вулканическая лава).
Пионеры суши (пионеры сукцессий) – лишайники первыми поселяются на голых скалах, образуя первый перегной, на котором позже могут поселяться другие растения.
Вторичная сукцессия возникает на месте разрушенного сообщества (вторичное зарастание после пожара в лесу).
Причины сукцессий:
1) Изменение организмами среды обитания,
2) деятельность человека.
3) Природные катаклизмы.
Задача: Установите последовательность расположения экосистем с учетом повышения их стабильности. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1. еловый лес
2. смешанный лес
3. березовая роща
4. дубрава ОТВЕТ: 3214
Биосфера – оболочка Земли, заселенная живыми организмами.
Учение о биосфере создано В. И. Вернадским.
Верхняя граница биосферы — защитный озоновый слой в атмосфере на высоте 20—25 км, выше которого жизнь невозможна ввиду воздействия ультрафиолетового излучения.
Нижней границей биосферы являются:
в литосфере до глубины 3—5 км (ограничивает высокая температура),
в гидросфере до глубины 11—12 км.
Важнейшими компонентами биосферы являются:
• живое вещество (растения, животные, микроорганизмы);
• биогенное вещество органического происхождения (уголь, торф, почвенный гумус, нефть, мел, известняк и др.);
• косное вещество (горные породы неорганического происхождения: глина, песок);
• биокосное вещество (продукты распада и переработки горных пород живыми организмами: почва, ил, воды Мирового океана).
Функции живого вещества в биосфере:
1) Энергетическая – аккумулирование энергии и перераспределение ее по пищевым цепям (фотосинтез, хемосинтез)
2) Окислительно-восстановительная – окисление вещества в процессе жизнедеятельности и восстановление в процессе разложения при дефиците кислорода (дыхание, брожение, гниение)
3) Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом (Фотосинтез привел к постепенному уменьшению в атмосфере углекислоты и накоплению кислорода и озона)
4 ) Деструктивная – разрушение погибшей биоорганики и косных веществ.
5) Рассеивающая – рассеяние живого вещества на больших пространствах. Например, рассеяние гемоглобина крови кровососущими или рассеяние органики экскрементов или трупов разного рода деструкторами.
6) Концентрационная – способность организмов концентрировать в своем теле химические элементы. Ламинария накапливает йод, моллюски в раковинах карбонат кальция.
7) Транспортная – перенос вещества, например, при миграциях и кочевках животных.
8) Средообразующая – преобразование физико-химических параметров окружающей среды (примером могут служить леса, в которых микроклимат существенно отличается от микроклимата поля).
9) Информационная – накопление информации и закрепление ее в наследственных структурах.
Глобальные экологические проблемы
1) Увеличение численности населения Земли (голод, белковый голод – мало мяса в пище),
2) загрязнение Мирового океана (нефть смачивает оперенье птиц и оно не может удерживать тепло, птицы погибают от переохлаждения)
3) аварии на АЭС (радиация вызывает мутации – уродства, заболевания)
4) «озоновые дыры» - из-за выброса хлор-фтор-углеводородов (фреонов) разрушается озон и УФЛ в большом количестве достигают поверхности земли, «сжигают» всё живое
5) загрязнение атмосферы, парниковый эффект из-за накопления в атмосфере углекислого газа (изменение климата планеты),
6) сведение лесов (особенно тропических),
7) опустынивание,
8) сокращение энергетических ресурсов.