А25.18 Круговорот веществ в агроэкосистеме неполный, т.к.




Задание А25

Экосистема, ее компоненты. Цепи питания.
Разнообразие и развитие экосистем. Агроэкосистемы

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

7.2 Экосистема (биогеоценоз), ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль. Видовая и пространственная структура экосистемы. Трофические уровни. Цепи и сети питания, их звенья. Правила экологической пирамиды. Составление схем передачи веществ и энергии (цепей и сетей питания).

7.3 Разнообразие экосистем (биогеоценозов). Саморазвитие и смена экосистем. Устойчивость и динамика экосистем. Биологическое разнообразие, саморегуляция и круговорот веществ – основа устойчивого развития экосистем. Причины устойчивости и смены экосистем. Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека. Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем

 

Экосистема. Биогеоценоз

Экосистемой называют совокупность живых организмов и среды их обитания взаимосвязанных обменом веществ и энергии. Например, все обитатели водоема (животные, растения, бактерии) составляют его биоценоз – совокупность организмов, обитающих на одной территории и тесно связанных друг с другом.

Кроме организмов в водоёме ещё есть вода, которая может быть стоячей или проточной, пресной или соленой и др. У водоема есть дно (песчаное, глинистое или другое), глубина (большая или малая) и т.д. Одним словом есть ещё абиотические компоненты, которые все вместе составляют биотоп.

Биоценоз (биотический компонент) вместе с биотопом (абиотическим компонентом) образуют экосистему.

Понятие «экосистема» довольно широкое. Экосистемой можно назвать и аквариум, и лес, и всю биосферу. В этом отношении более конкретным является понятие биогеоценоз. Биогеоценозом называют имеющую естественные границы совокупность живых организмов, тесно связанных со средой обитания. В качестве примера биогеоценозов можно назвать луг, лес, болото, пруд. А вот применительно к аквариуму или биосфере понятие биогеоценоз не используется. Таким образом, экосистема и биогеоценоз, в принципе, одно и то же – совокупность организмов взаимосвязанных со средой обитания, но понятие биогеоценоз более конкретное.

Функциональные группы организмов в экосистеме.

В экосистеме постоянно происходит круговорот веществ. Поддержание этого круговорота осуществляется благодаря наличию трёх функциональных групп организмов. Продуценты (обычно зеленые растения) – создают органические вещества из неорганических. Консументы (в основном животные) потребляют эти органические вещества и преобразуют их в другие органические вещества. Редуценты (бактерии, плесневые грибки) разлагают органические вещества до неорганических, т.е. осуществляют минерализацию. Образовавшиеся минеральные вещества вновь потребляются продуцентами. Таким образом, в круговороте веществ продуценты являются производителями, консументы – потребителями, редуценты – разрушителями.

Если деятельность продуцентов уравновешивается работой консументов и редуцентов, то круговорот веществ является стабильным (замкнутым, полным). При таком круговороте и вся экосистема будет стабильна. Таким образом, нормальный круговорот веществ – основа устойчивости экосистем.

Цепи питания (трофические цепи).

Передача вещества и энергии в экосистеме происходит в цепях питания в процессе поедания одних организмов другими. Цепь питания – ряд организмов, в котором каждый предыдущий служит пищей последующему. Отдельное звено пищевой цепи называется трофическим уровнем.

Обычно начальным звеном трофических цепей являются зеленые растения (продуценты) – первый трофический уровень. Второй трофический уровень занимают организмы, питающиеся продуцентами. Это различные растительноядные организмы: копытные, грызуны, насекомые и др. Их называют консументами первого порядка. Следующий трофический уровень – консументы второго порядка. Это те, кто потребляет консументов первого порядка, т.е. различные хищники. Некоторые организмы могут занимать разное положение в цепях питания. Например, человек может потреблять растительную пищу, т.е. занимать место консумента первого порядка, а может использовать в пищу мясо домашних животных, тогда он консумент второго порядка.

 

продуцент консумент I консумент II консумент III
Листья дуба→ Гусеница→ Синица→ Ястреб
стрелки показывают направление передачи вещества и энергии

Существует два основных типа трофических цепей.

Пастбищные цепи (цепи выедания) начинаются с живых растений. Например, гусеницы едят зеленые листья, короеды грызут кору, мышь собирает семена и т.п. Всё это примеры начала пастбищных цепей.

Детритные цепи (цепи разложения) начинаются с детрита (т.е. с мертвых органических остатков). Личинки мух питаются навозом, жуки-могильщики используют трупы мелких животных, дождевые черви потребляют в пищу растительные остатки. Так начинаются детритные цепи.

Большинство организмов питаются разнообразной пищей, и сами служат кормом для разных видов. Поэтому трофические цепи в экосистеме не изолированы друг от друга, а тесно переплетены, составляя единую трофическую сеть.

Экологическая пирамида.

Все виды, образующие пищевую цепь, существуют за счет энергии, накопленной растениями в ходе фотосинтеза. При переходе с одного трофического уровня на другой большая часть энергии теряется. Часть её рассеивается в виде тепла в ходе жизнедеятельности организмов. Другая часть энергии покидает трофическую цепь с непереваренными остатками пищи, которые впоследствии используются редуцентами, и, в конце концов, содержащаяся и в них энергия рассеивается в виде тепла. В связи с этим можно говорить лишь о потоке энергии в экосистеме, но не о круговороте.

Закономерность, отражающая переход энергии в трофических цепях, получила название правила 10% - на каждый следующий трофический уровень передается примерно 10% энергии предыдущего. Если принять за 100% энергию первого уровня, то на второй передастся 10%, на третий – 1%, а на четвертый всего 0,1%. Именно по этой причине количество звеньев в пищевых цепях не бывает большим.

В связи с большими потерями энергии биомасса каждого трофического уровня (суммарная масса организмов) постепенно уменьшается. Данная закономерность получила название экологической пирамиды. В наземных экосистемах биомасса растительноядных животных всегда меньше биомассы растений, а биомасса хищников ещё меньше.

В водных экосистемах ситуация несколько иная. Основную массу продуцентов составляют одноклеточные водоросли (фитопланктон), которые быстро размножаются, но также быстро потребляются консументами. В результате их биомасса всегда остается на низком уровне, даже меньше биомассы консументов. Однако, если учесть количество энергии, вовлекаемой фитопланктоном в пищевую цепь, то никакого противоречия с правилом 10% нет.

Структура экосистемы.

Виды, входящие в состав экосистемы, распределены в пространстве неоднородно. Ярким примером такой неоднородности является ярусное расположение (ярусность) растений в экосистеме леса (рис. 25.4).

Наиболее светолюбивые растения (высокие деревья) занимают первый ярус. Следующий ярус представлен невысокими деревьями, а ниже расположены кустарники, образующие третий ярус. Нижний ярус образуют теневыносливые и тенелюбивые травы. Такое расположение надземных частей растений обеспечивает наиболее полное использование солнечного света.

Ярусность наблюдается и в расположение корней. Глубже других уходят корни деревьев, а корни травянистых растений, расположены в поверхностном слое почвы. Это обеспечивает наиболее полное использование таких ресурсов, как вода и минеральные вещества.

Ярусное расположение характерно также и для животных. Одни из них предпочитают держаться в кронах деревьев, другие предпочитают нижние ярусы.

Биоценоз любой экосистемы характеризуется видовой структурой. Как правило, в любом биоценозе есть численно преобладающий вид - доминант. Кроме него имеется большое число видов, численность которых невелика или даже мала. Чем больше видов в экосистеме, тем она устойчивее.

Виды представлены отдельными популяциями, для которых характерно наличие определенной половой (соотношение особей разного пола) или возрастной (соотношение особей разного возраста) структуры. Чем сложнее возрастная структура, т.е. чем больше особей разного возраста имеется в популяции, тем она устойчивее (т.е. тем стабильнее ее численность).

Численность популяций может изменяться. Процесс изменения численности популяций называется динамикой численности популяции. Основными показателями, от которых она зависит, являются рождаемость, смертность и миграции.

 

 

Устойчивость экосистем

Устойчивость экосистемы определяется тремя основными факторами: круговоротом веществ, саморегуляцией и видовым разнообразием.

1) Сбалансированный круговорот веществ, при котором количества созданного и потребленного органического вещества равны, обеспечивает равновесие между биотическим компонентом экосистемы и средой. При нарушении этого равновесия в результате жизнедеятельности организмов или внешнего воздействия может произойти смена экосистем.

2) Саморегуляция в экосистеме осуществляется через биотические связи организмов. Численность каждого вида регулируется рядом других видов, являющихся для него конкурентами или симбионтами, жертвами или хищниками, паразитами или хозяевами.

3) Видовое разнообразие является залогом успешной саморегуляции. Основные регуляторные механизмы экосистемы заложены в пищевых цепях. Чем больше видов, тем больше пищевых цепей. Чем разнообразнее пищевые цепи, тем сложнее пищевая сеть в целом. А чем сложнее пищевая сеть (т.е. чем больше видов ест кого-то одного, и чем больше видов служит пищей кому-то одному) тем надежнее саморегуляция в данном сообществе.

Саморазвитие и смена экосистем.

Смена экосистем (саморазвитие экосистем) называется сукцессией. Основной причиной смены экосистем является изменение среды обитания в результате жизнедеятельности организмов. Например, разрастание мхов может привести к заболачиванию почвы, гибели деревьев и в целом к смене всей экосистемы.

Деятельность человека также может приводить к изменениям в экосистемах. Это может быть связано как с уничтожением отдельных видов, так и с нарушением среды обитания в результате хозяйственной деятельности человека.

Различают первичные и вторичные сукцессии.

Первичные сукцессии начинаются на безжизненных участках земной поверхности. Например, на каменистых осыпях сначала поселяются одноклеточные водоросли и лишайники. Они частично разрушают горную породу, создавая условия для заселения другими организмами. Отмирая, они формируют первичный гумус. Затем сюда приходят мхи. Позже поселяются неприхотливые травы, кустарники и за ними деревья.

Вторичные сукцессии происходят на месте ранее существовавших сообществ, например, восстановление леса после вырубки или после пожара, зарастание озера. Они происходят быстрее, поскольку в данном случае уже имеется сформированный почвенный покров и имеется запас биогенных элементов.

Искусственные экосистемы.

Искусственными называют экосистемы созданные и поддерживаемые человеком. Одними из них являются агроэкосистемы – экосистемы, сформировавшиеся на землях сельскохозяйственного пользования. Биотический компонент таких экосистем называется агроценозом.

Сходства естественных экосистем и агроэкосистем:

1) наличие продуцентов, консументов, редуцентов;

2) круговорот веществ;

3) наличие сетей питания;

4) основной источник энергии – солнечный свет.

Отличия агроэкосистем от естественных экосистем:

1) Низкое видовое разнообразие. Трофические сети здесь проще, а значит саморегуляция слабее. Агроэкосистемы более продуктивны, но неустойчивы.

2) Низкая конкурентоспособность доминирующих видов. Доминирующие виды (т.е. преобладающие) – это культурные растения. Человек, проводя селекцию, в первую очередь, обращает внимание на их продуктивные качества. По этой причине без участия человека культурные растения не смогут выдержать честной конкуренции с сорняками.

3) Человек постоянно забирает часть продукции агроценоза и увозит её (в буквальном смысле). Круговорот веществ в агроэкосистеме оказывается неполным, поэтому человек вынужден компенсировать потери питательных веществ путем внесения удобрений.

4) Указанные выше черты агроэкосистем делают их неустойчивыми, поэтому для их поддержания человек постоянно затрачивает дополнительную энергию, в то время как в естественных экосистемах единственным источником энергии является солнечный свет.

Проявлением неустойчивости агроэкосистем являются вспышки численности насекомых-вредителей. Для борьбы с вредителями используются различные методы. Наиболее предпочтительным является биологический метод, который заключается в использовании против вредителей их естественных врагов (паразитов или хищников).

 

ТРЕНИНГ А25

 

А25.1 Биоценоз представляет собой:

1) физическую среду обитания живых организмов;

2) совокупность популяций одного вида, населяющих обширную территорию;

3) совокупность совместно обитающих популяций разных видов;

4) одну большую популяцию одного вида.

 

А25.2 Примером экосистемы является:

1) популяция волков в одном лесу;

2) совокупность всех обитателей луга;

3) растительное сообщество болота;

4) пруд.

 

А25.3 Продуцентами в экосистемах являются:

1) автотрофы;

2) сапротрофы;

3) гетеротрофы;

4) паразиты.

 

А25.4 В экосистеме луга к редуцентам относят:

1) луговые травы;

3) насекомых;

2) грызунов;

4) почвенные сапротрофные бактерии.

 

А25.5 Растительноядные животные (антилопы, слоны) африканских саванн являются:

1) продуцентами;

2) консументами I порядка;

3) консументами II порядка;

4) редуцентами.

 

А25.6 В экосистеме тундры консументом второго порядка является:

1) лишайник ягель;

2) лемминг;

3) северный олень;

4) полярная сова.

 

А25.7 Наиболее сложная пищевая сеть имеется в сообществе:

1) елового леса;

2) болота;

3) соснового леса;

4) тропического леса.

 

А25.8 Продуценты в экосистемах:

1) превращают органические вещества в минеральные;

2) потребляют готовые органические вещества;

3) являются паразитами;

4) создают органические вещества из неорганических.

 

А25.9 Роль редуцентов в экосистеме леса играют:

1) деревья и травы;

2) бактерии и плесневые грибы;

3) растительноядные насекомые;

4) хищники.

 

А25.10 Роль гнилостных бактерий в круговороте веществ заключается в том, что они:

1) вызывают различные заболевания у растений и животных;

2) населяют разные среды жизни;

3) минерализуют органические остатки;

4) осуществляют хемосинтез.

 

А25.11 На пастбище продуцентами являются:

1) травянистые растения;

2) сапротрофные почвенные бактерии;

3) насекомые;

4) домашние животные.

 

А25.12 Определите правильно составленную пищевую цепь:

1) листья дуба → гусеница → синица → ястреб-перепелятник;

2) гусеница → листья дуба → синица → ястреб-перепелятник;

3) листья дуба → синица → гусеница → ястреб-перепелятник;

4) ястреб-перепелятник → синица → гусеница → листья дуба.

 

А25.13 Большая часть энергии вовлекается в пищевые цепи в процессе:

1) разложения органических остатков бактериями;

2) поедания травоядных животных хищниками;

3) фотосинтеза;

4) дыхания.

 

А25.14 Устойчивость естественных экосистем обеспечивается:

1) сезонными изменениями условий;

2) деятельностью человека;

3) круговоротом веществ;

4) наличием хищников и паразитов.

 

А25.15 Смена сообществ происходит из-за:

1) периодических колебаний численности видов;

2) смены времен года;

3) изменения среды обитания в результате жизнедеятельности организмов;

4) изменения погодных условий.

 

А25.16 Какая последовательность правильно отражает смену сообществ при зарастании еловой вырубки:

1) травянистые растения → кустарники → берёза, осина → ель;

2) береза, осина → кустарники → травянистые растения → ель;

3) ель → берёза, осина → травянистые растения → кустарники;

4) травянистые растения → ель → берёза, осина → кустарники.

 

А25.17 Биологическим методом борьбы с вредителями является:

1) внесение больших доз удобрений;

2) использование пестицидов;

3) использование паразитических организмов;

4) ручной сбор вредителей.

 

А25.18 Круговорот веществ в агроэкосистеме неполный, т.к.

1) слишком велико видовое разнообразие;

2) часть продукции изымается человеком;

3) отсутствуют продуценты;

4) отсутствуют редуценты.

 

А25.19 Для агроэкосистем и естественных экосистем характерно наличие:

1) большого числа видов;

2) сильно разветвленных пищевых сетей;

3) продуцентов, консументов, редуцентов;

4) искусственного отбора.

 

А25.20 Агроценозы, в отличие от естественных биоценозов:

1) не используют в качестве источника энергии солнечный свет;

2) не осуществляют круговорот веществ;

3) включают большее число видов растений;

4) не могут существовать без участия человека.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: