- •I. Экология, её отрасли и методы, уровни биологической организации
- •II. Экосистема, её компоненты
- •III. Факториальная экология
- •Абиотические факторы
- •1. Температура.
- •2. Свет.
- •3. Вода.
- •4. Солёность.
- •IV. Популяции, их динамика и взаимодействия
- •Динамика популяций
- •Возрастной состав популяции
- •Половой состав популяции
- •Пространственная структура популяции
- •Взаимодействие популяций
- •Конкуренция
- •Симбиоз
- •Эксплуатация
- •V. Трофическая структура и поток энергии в экосистеме Трофическая структура: уровни, цепи, сети
- •Поток энергии в экосистемах
- •I ступень потока энергии: продуценты
- •II ступень потока энергии: консументы
- •III ступень потока энергии: редуценты
- •Поток энергии в целом
- •Энергетические субсидии
- •Классификация экосистем по характеру энергетического цикла
- •Экологические пирамиды
- •VI. Биосфера, биогеохимические циклы
- •Цикл углерода (с)
- •Глобальное потепление
- •Меры по борьбе с глобальным потеплением
- •Цикл азота (n)
- •Цикл фосфора (p)
- •Цикл кислорода (o)
- •VII. Эволюция биосферы
- •VIII. Экологический кризис и экологическая катастрофа
- •VIII. Сукцессии и климаксы
- •IX. Биомы
Классификация экосистем по характеру энергетического цикла
Классификация экосистем по харатеру энергетического цикла:
-
природные, движимые солнечным светом;
-
управляемые, движимые солнечным светом, но зависящие от энергетических субсидий, осуществляемых человеком;
-
природные, движимые солнечным светом, но зависящие от энергетических субсидий, осуществляемых естественно (например, эстуарии – места впадения рек в море, где много всегда много биогенных элементов);
-
природные, обособленные, движимые другими экосистемами, представленными в виде детрита (донные экосистемы океана);
-
природные, движимые энергией химических связей неорганического вещества (донные системы вокруг мест выхода геотермальных вод, содержащих HS–, серные соединения).
Что интересно, плотность жизни в экосистемах типа 5 гораздо больше, чем в экосистемах типа 4. Пример обитателя экосистемы 5-ого типа является вестиментифер, донный червь, находящийся в симбиозе с бактериями-хемосинтетиками.
У экосистем типа 5 все остальные трофические цепи подобны цепям в уровнях 1-4, отличается только уровень продуцентов.
Экологические пирамиды
Параметр |
ТУ |
Лес |
Степь |
Океан |
Численность (особей/га) |
К II |
100 (102) |
100 (102) |
100000000 (108) |
К I |
100000 (105) |
100000 (105) |
1000000 (106) |
|
П |
1000 (103) |
1000000 (106) |
10000000 (107) |
|
Сухое органическое вещество (кг/га) |
К II |
10 |
10 |
10 |
К I |
100 |
100 |
100 |
|
П |
100000 |
1000 |
10 |
|
Продукция (ГДж/га в год) |
К II |
10 |
10 |
10 |
К I |
100 |
100 |
50 |
|
П |
1000 |
1000 |
250 |
ТУ – трофический уровень.
К II – консументы II порядка.
К I – консументы I порядка.
П – продуценты.
Планктонный парадокс:
1) несмотря на то, что на уровне продуцентов продукция в 4 раза меньше, чем в лесу и степи, на уровне консументов II порядка показатели по океану догоняют лечные и степеные;
2) численность океанических продуцентов меньше, чем численность консументов.
Объяснение: 1) В океане гораздо эффективнее ассимиляция, передача энергии между трофическими уровнями; 2) океанические продуценты очень эффективны, по сравнению с наземными.
Продукция океанических продуцентов мала, потому что в океане – дефицит биогенных веществ.
VI. Биосфера, биогеохимические циклы
Биогеохимический цикл – круговорот химических элементов и веществ, возникающихй в процессе трофических взаимодействий в экосистемах.
Энергия и вещество автотрофов потребляется, присваивается гетеротрофами. Энергия рассеивается, вещество вступает в новую продцентную фазу.
У биогеохимического цикла важны следующие характеристики: количественная, качественная.
Термин биосфера ввел Эдвард Зюсс в 1873 году: он понимал её как оболочку живого вещества. В 1925 году Вернадский определил биосферу как совокупность биологических оболочек Земли, изменённую действием живого вещества. По Вернадскому, биосфера: атмосфера + гидросфера + осадочные слои литосферы (1-7 км).
Современное экологическое определение:
Биосфера – система всех существующиъ ныне экосистем: тропосфера + гидросфера + почвы и донные осадки (1 – 10 м).