10. ЭКОСИСТЕМЫ
Экосистема – природный комплекс, созданный живыми организмами и средой обитания.

Живые организмы – биоценоз, фитоценоз, зооценоз, микробоценоз.

Среда обитания – экотоп, климатоп, гидротоп и эдафотоп.

Экосистема – биоценоз-экотоп (А. Тенсли).

В 1935 году А. Тенсли дал термин «экосистема».
11. ВИДЫ ЭКОСИСТЕМ

1. 
   Экосистема суши – тундра, тайга, хвойные и смешанные леса, степи, полупустыни и пустыни.
   
2. 
   Экосистема океана – открытый океан, континентальный шельф, потоки воды со дна на поверхность, бухты, устья рек, проливы, глубоководная зона.
   
3. 
   Пресноводная экосистема – пруды, озера, реки, ручьи, заболотья.
   

По степени хозяйственного воздействия экосистемы бывают естественные, модифицированные (например: подсев трав на лугах), трансформированные (например: плотина на реке), искусственные (например: города, дороги и т.д.).

В. Н. Сукачёв придумал понятие «биосфера», однако оно не равноценно понятию «экосистема».
12. ВИДОВАЯ СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМЫ
Количество видов, образующих данную систему, называется видовой структурой. В старых экосистемах количество видов стабильно, в молодых – количество видов растет.

Доминантные виды – преобладающие виды (например: ель, ковыль).

Эдификаторы – строители. Они создают среду обитания и подчиняют всех этой среде обитания (например: ель окисляет почву, увлажняет и затеняет территорию).

Единичные виды – резерв сообщества, т.е. в данных условиях они не могут распространяться, но при изменении условий могут стать доминантными. Чем больше видов образуют экосистему, тем она стабильнее, устойчивее.
13.ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКОСИСТЕМ

1. 
   Консорция – структурная единица биоценоза, объединяющая автотрофные и гетеротрофные организмы на основе пространственных и пищевых связей вокруг центрального ядра (например: ядро – дерево, вокруг него обитают питающиеся его частями).
   
2. 
   Синозия – структурная часть вертикального расчленения биоценоза, ограниченная в пространстве. Синозия может совпадать с горизонтом, ярусом (например: синозия сосны, мхов, брусники).
   
3. 
   Парцелла – структурная часть горизонтального расчленения биоценоза, отличающаяся от других частей составом и свойствами компонентов (например: участки лиственных деревьев в хвойном лесу).
   

---

14. ЭНЕРГЕТИКА ЭКОСИСТЕМ
Для своего существования живые организмы должны постоянно пополнять и расходовать энергию. Растения связывают энергию Солнца в диапазоне 380-710 нм. Такая радиация называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Только высокопродуктивные экосистемы связывают 3-5% ФАР, остальные – 1% энергии.

В пищевой цепи 90% энергии растение тратит на себя (рост, фотосинтез, размножение) и только 10% энергии передается травоядным. Травоядные 9% тратят на себя и 1% передается хищнику.

Правило 10%: на каждый последующий уровень цепи питания передается только 10% энергии с предыдущего уровня; в конце пищевой цепи энергия рассеивается; количество уровней в цепи ограничено солнечной энергией.
15. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ
Если продукцию, биомассу, энергию изображать в виде прямоугольников, то их вид в пищевой цепи будет иметь вид пирамиды.

Правило пирамид: количество энергии, содержащейся в организмах на последующем трофическом уровне, меньше ее значений на предыдущем уровне. Например:

			34.7 кДж
		4.98*103кДж
	6.24*104кДж
2.6*107кДж

Мальчик

Телята

Люцерна

Поле с люцерной

Мальчик

Телята

Люцерна

		48 кг
	1035 кг
8211 кг

Рис. 6. Пирамиды биомасс и энергии

Только в океане пирамида биомасс перевернута.

Весь планктон по биомассе меньше всех китов. Пищи хватает всем благодаря планктонам, которые очень быстро размножаются.

---

Наряду с полезными веществами в пищевой перемещаются и токсичные вещества.

Чем выше организм в цепи питания, тем больше токсинов в его теле: вода – содержание пестицида 0,00005, планктон – 0,004, щука – 1,33, цапля – 3,53, утка – 22.8.
16. ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ
Продуктивность – способность экосистем создавать продукцию. Продуктивность – количество живого вещества, созданное на единице площади или объема за единицу времени, выраженная в единицах массы. Продуктивность бывает первичная (продуктивность растений) и вторичная (продуктивность животных).

Биомасса – количество живого вещества, находящееся на единице площади независимо от времени образования.

Например:

Таблица 1

Продуктивность экосистем

Экосистема	Продуктивность	Биомасса
Тропический лес	25 - 30 тонн/га*год	3 – 4 тыс. тонн/га
Тайга	10 - 12 тонн/га*год	1 – 2 тыс. тонн/га
Степь	0,15 – 1,5 кг/м2*год	300 тыс. тонн/га

По Вернадскому существуют пленки жизни. Они образуются на границах нескольких сред или экосистем (например: данная, поверхностная; опушка леса).

К более мелким пленкам жизни относят: океан (коралловые рифы, саргассовые сгущения, побережье морей и океанов, зоны апвеллинга), суша (тропический лес, прибрежная зона, мелкие водоемы). Человек должен беречь высокопродуктивные экосистемы, т.к. они составляют резерв сообщества, каркас биосферы. При их разрушении рушится вся биосфера.

17. ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМЫ. СУКЦЕССИЯ

Каждая экосистема развивается, т.е. находится в состоянии динамики. Развитие идет под действием внутренних причин (например: заброшенное поле) и внешних причин (например: иссушение) – экзогенетических изменений.

Сукцессия – преемственность, последовательность, то есть смена сообществ в данном районе. Сукцессия бывает первичной и вторичной. Первичная – на голом субстрате (магма, ледниковые отложения), вторичная – после пожарищ или вырубок.

---

Рис. 7. Пример сукцессии
Человек может ускорять сукцессию (внедрение растений и животных на нужных этапах) или замедлять ее (загрязнение, сокращение биоразнообразия).

Причина сукцессии – несбалансированный круговорот веществ, когда одни поглощают элементы, а другие их не возвращают и дефицит элементов приводит к смене сообществ.

К стабильным сообществам относят дубравы, тайгу, степь; к нестабильным – водоемы, озера, луга, пустыни.

Таким образом, экосистемы развиваются от нестабильного состояния к стабильному.

По Ф. Клементсу существуют 4 этапа сукцессии:

1. 
   виды доселяют территорию случайно, многие погибают;
   
2. 
   виды осваивают территорию, не мешая друг другу, увеличивается количество экологических ниш;
   
3. 
   территория освоена и заселена, среди видов начинается конкуренция;
   
4. 
   образуется стабильный состав сообщества, когда виды связаны симбиотическими связями «++», совместно осуществляют круговорот веществ.
   

Примером сукцессии служит эвтрофикация озер:

1. 
   обмеление;
   
2. 
   образуется болото;
   
3. 
   мокрый луг;
   
4. 
   лес.
   

18. АГРОЭКОСИСТЕМЫ
Агроэкосистемы – экосистемы, созданные человеком в области сельского хозяйства (теплицы, сады, виноградники, поля). Они отличаются от естественных экосистем:

1. 
   незначительным видовым разнообразием;
   
2. 
   короткими цепями питания;
   
3. 
   неполным круговоротом веществ (элементы выносятся с урожаем);
   
4. 
   дополнительными источниками энергии (орошение, рекультивация);
   
5. 
   отсутствием саморегуляции.
   

Для поддержания продуктивности человек использует пестициды:

1. 
   гербициды (против сорняков);
   
2. 
   фунгициды (против грибковых заболеваний);
   
3. 
   инсектициды (против насекомых);
   
4. 
   дефолианты, дефлоранты (против лишних листьев);
   
5. 
   альгициды (против водорослей);
   
6. 
   акарициды (против клещей);
   
7. 
   зооциды (против грызунов);
   
8. 
   афициды (против тли).
   

60-90% пестицидов не достигают объекта подавления, а накапливаются в воде, почве, растениях. Пестициды вызывают отравления (до 200 тысяч случаев). У нас используется 9-12 кг пестицидов на га. Они вызывают раковые болезни, аллергии, сердечнососудистые болезни.

В 1881 г. Мечников придумал новый биологический метод защиты растений – это использование пищевых цепей (жужелицы).

---

Абсолютно полезных и вредных видов в природе нет (например: сорные травы поглощают элементы, неиспользованные культурными растениями, не давая уходить элементам вглубь, а также это лекарственные травы).
19. ЭКОЛОГИЯ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Изначально человек жил в окружающей природной среде, как и все консументы экосистемы, и был практически незащищён от действия её лимитирующих экологических факторов. Среди причин смертности на первом месте стояли патогенные (вызывающие болезни) воздействия природного характера. Особое значение среди них имели инфекционные болезни, отличающиеся, как правило, природной очаговостью. Суть природной очаговости в том, что возбудители болезней, специфические переносчики и животные аккумуляторы, хранители возбудителя существуют в данных природных условиях вне зависимости от того обитает здесь человек или нет. Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала ХХ в. Наиболее страшной из таких болезней была чума.

Пример природной очаговости: человек может заразиться от диких животных, грызунов и т.д., проживая в этой местности постоянно или случайно оказавшись здесь. Возбудителем чумы является чумной микроб. Смертность от чумы во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средневековья и более позднего времени.

Заболевания, связанные с окружающей человека природной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведётся постоянная борьба. Их существование объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например, резистентностью (выработкой сопротивления к различным факторам воздействия) носителей возбудителей и самих возбудителей болезней. Характерным примером этих процессов является борьба с малярией.

Малярия - заболевание, вызываемое заражением паразитами рода Plasmodeum, передаваемое укусом зараженного малярийного комара. В 1955г. число заболевающих малярией составило от 200 до 255 млн. человек, а умирало ежегодно приблизительно 2млн. человек. В1943г., особенно интенсивно с 1956г. начали против комаров применять ДДТ и др. пестициды, но уже к 70-м гг. число популяций комаров, стойких к ДДТ, выросло настолько, что число заболеваний, например, только в Индии выросло до 6млн.уже в 1976 г. против 40тыс.в1966г. К 1976г. 43 вида комаров стали резистентными к различным инсектицидам. Другой фактор - у малярийного паразита появилась устойчивость к лекарствам от малярии. Сейчас чтобы не отравлять окружающую среду пестицидами, всё чаще пользуются экологически

---

Смотрите также файлы

• Романтическая любовная история с элементами идиллической природы.docx

• Занятие 4 задание 1.docx

• Вопросы для дифзачета по дисциплине Проблемы проверки судебных актов по гражданским делам.docx

• Практическая работа по дисциплине Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии Практическая работа 2 определение выработки электроэнергии ветроэнергетической установкой в условиях работы вдк в исследуемой местности.docx

• Проанализируйте и напишите, сможете ли Вы, по вашему мнению, сохранять внутреннюю устойчивость при работе с кризисными состояниями Что именно поддерживает Вас (или может поддержать).docx