Файл: Реферат по дисциплине Экология Понятие экосистемы. Глобальные экологические проблемы современной цивилизации.docx
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Российский университет
Реферат
по дисциплине «Экология»
Понятие экосистемы. Глобальные экологические проблемы современной цивилизации.
Преподаватель:
.
Выполнил:
.
Москва
2023г.
Оглавление
Введение
1. Понятие экологических систем................................................ 3
2. Структура экосистемы...............................................................4
3. Продуцирование и разложение в природе...............................8
4. Гомеостаз экосистемы............................................................... 9
5. Энергия экосистемы................................................................. 10
6. Биологическая продуктивность экосистем............................ 11
7. Экологические пирамиды........................................................ 12
8. Экологическая сукцессия......................................................... 13
9. Глобальные экологические проблемы
современной цивилизации............................................................14
9.1 Глобальное потепление..................................................15
9.2 Разрушение озонового слоя...........................................15
9.3 Загрязнение мирового океана........................................15
9.4 Загрязнение воздуха....................................................... 16
9.5 Недостаток питьевой воды............................................ 16
9.6 Уничтожение тропических лесов..................................16
9.7 Опустынивание...............................................................16
9.8 Уменьшение биоразнообразия......................................17
9.9 Истощение природных ресурсов.................................. 17
9.10 Перенаселение.............................................................. 17
10. Если хочешь помочь природе, начни с себя!....................... 18
Литература.............................................................................................. 19
Введение
Жизнь среднестатистического человека сегодня наполнена комфортом. Он преодолевает дальние расстояния на личном автомобиле, самолете или поезде, его рацион состоит из разнообразных блюд, а за его здоровьем следит целая армия врачей, составляющих единую систему здравоохранения. Но это только на первый взгляд. На самом деле каждый из нас постоянно сталкивается с серьезными рисками, о которых мы можем даже не подозревать. Речь идет о глобальных экологических проблемах.
Экологические проблемы возникают в следствие нарушения экологических систем, нарушает их сам же человек. А причина нарушения экосистем - одна. Это потребительское отношение человека к планете, ее ресурсам, другим живым существам ее населяющим и, более того, друг к другу.
Здесь я хочу подробно описать само понятие «Экологических систем» и привести список самых важных экологических проблем, которые требуют решения.
Понятие экологических систем
Экологическая система (экосистема) – это любая единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями. (по Ю. Одуму).
Понятие экологической системы можно также определить через понятия биоценоз и биотоп:
Биоценоз – это совокупность совместно обитающих популяций разных видов микроорганизмов, растений и животных.
Биотоп – это условия окружающей (неживой) среды на определенной территории (воздух, вода, почвы и подстилающие породы).
Таким образом, экосистема – это биоценоз + биотоп.
При изучении экосистем главным предметом исследования становятся процессы трансформации вещества и энергии между биотой и физической средой, т.е. возникающий биогеохимический круговорот веществ в экосистеме в целом.
Биота – это флора и фауна данной территории в совокупности.
К экосистемам можно отнести биотические сообщества любого масштаба с их средой обитания от пруда до Мирового океана и от пня лесу до обширного лесного массива.
Выделяют также:
-
микроэкосистемы (подушка лишайника на стволе дерева), -
мезоэкосистемы (пруд, озеро, степь…), -
макроэкосистемы (континент, океан), -
глобальную экосистему (биосфера Земли).
Структура экосистемы
Экосистема состоит из трех частей:
-
сообществ, -
потока энергии, -
потока (круговорота) веществ.
Экологическая система по трофической структуре делится на два яруса:
верхний – автотрофный ярус, или «зеленый пояс», включающий фотосинтезирующие организмы, создающие сложные органические молекулы из неорганических простых соединений,
нижний – гетеротрофный ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, в котором преобладает разложение отмерших органических веществ снова до простых минеральных образований.
С биологической точки зрения в составе экосистемы выделяют:
-
неорганические вещества (C, N, CO2, H2O, P, O и др.), участвующие в круговоротах. -
органические соединения (белки, углеводы, жиры, гумусовые вещества и др.). -
воздушная, водная и субстратная среда, включающая абиотические факторы. -
продуценты, консументы, редуценты.
Неорганические вещества, находящиеся в экосистемах, вовлечены в постоянный круговорот. Запасы веществ, которые потребляются организмами, в природе небезграничны. Если бы эти вещества не использовались многократно, жизнь на Земле была бы невозможной. Такой бесконечный круговорот веществ в природе возможен лишь при наличии функционально различных групп организмов, способных осуществлять и поддерживать поток веществ, извлекаемых ими из окружающей среды.
| | Продуценты | Консументы | Редуценты | |
| Определение | Автотрофные организмы, способные производить пищу из простых неорганических веществ. Автотрофными их называют потому, что они сами снабжают себя органическим веществом. | Гетеротрофные организмы, питающиеся другими организмами или частицами органического вещества. Это живые организмы, не способные строить свои тела, используя неорганические вещества, и требующие поступления органических веществ извне, в составе пищи. | Гетеротрофные организмы, получающие энергию путем разложения отмершей или поглощения растворенной органики. Редуценты высвобождают неорганические элементы питания для продуцентов и, кроме того, являются пищей для консументов. | |
| Представители | Наземные зеленые растения, микроскопические морские и пресноводные водоросли. | Бесхлорофилльные формы растений, паразитирующие на других растениях, растения со смешанным питанием. Животные:
| Бактерии, микроорганизмы, грибы. | |
| Основная биосферная функция | Вовлечение элементов неживой природы в общий биологический круговорот, производство органических веществ из неорганических. | Гаранты устойчивости биологического круговорота, т.к. в процессе своей жизнедеятельности:
| Возвращают неорганическое вещество в биосферу, замыкают круговорот. | |
| Суммарная масса продуцентов составляет более 95% массы всех живых видов в биосфере. Продуценты по характеру источника энергии для синтеза органического вещества делятся на фотоавтотрофов и хемовтотрофов. | ||||
| Фотоавтотрофы: Образуют органическое вещество (глюкозу) в процессе фотосинтеза, в котором участвуют солнечная энергия, двуокись углерод и вода. В результате фотосинтеза образуется богатая энергией молекула глюкозы и кислород. Представители: хлорофилльные растения | Хемоавтрофы: Химическая энергия образуется в результате окисления минеральных веществ, например, соединений серы. Представители:только прокариоты (низкоорганизованные доядерные, которые в отличие от эукариотов (высокоорганизованных ядерных) не имеют ядра и ДНК в них не отделяется от цитоплазмы ядерной мембраной. В частности, бактерии, нитрифицирующие, железобактерии, серобактерии. | |||
Продуцирование и разложение в природе.
Фотосинтезирующие, и отчасти хемосинтезирующие, организмы создают органические вещества на Земле – продукцию в количестве 100 млрд. тонн в год и примерно такое же количество веществ должно превращаться в результате дыхания растений в углекислый газ и воду. Однако этот баланс неточен, т.к. известно, что в прошлые геологические эпохи создавался избыток органического вещества, в особенности, 300 млн. лет назад, что выразилось в накоплении в осадочных породах угля.
Этот избыток образовался вследствие того, что в соотношении О2/СО2 баланс сдвинулся в сторону СО2 и заметная часть продуцированного вещества, хоть и очень небольшая, не расходовалась на дыхание и не разлагалась, а окаменевала и сохранялась в осадках. Сдвижение баланса в сторону повышения содержания кислорода около 100 млн. лет назад сделало возможным эволюцию и существование высших форм жизни.
Без процессов дыхания и разложения, так же как и без фотосинтеза, жизнь на Земле была бы невозможна.
Дыхание – это процесс окисления, который еще в древности справедливо сравнивали с горением. Благодаря дыханию как бы «сгорает» накопленное при фотосинтезе органическое вещество.
Дыхание – это процесс гетеротрофный, приблизительно уравновешивающий автотрофное накопление органического вещества. Различают аэробное, анаэробное дыхание и брожение.
Аэробное дыхание – процесс, обратный фотосинтезу, где окислитель, газообразный кислород присоединяет водород.
Анаэробное дыхание происходит обычно в бескислородной среде, и в качестве окислителя служат другие неорганические вещества, например, сера.
Брожение – такой анаэробный процесс, в котором окислителем становится само органическое вещество.
На основе сказанного можно утверждать, что происходит некоторое отставание гетеротрофного разложения от продуцирования во времени. И такое соотношение наблюдается на уровне биосферы. «Отставание гетеротрофной утилизации продуктов автотрофного метаболизма есть одно из важнейших свойств экосистемы». Однако в результате деятельности человека это свойство находится под угрозой и прежде всего из-за непомерного потребления кислорода огромными двигателями и други аппаратами, которое может привести к снижению продукции.
Гомеостаз экосистемы.
Гомеостаз – это способность биологических систем – организма, популяции и экосистем – противостоять изменениям и сохранять равновесие.
Гомеостаз обеспечивает саморегулирование системы.
Действие гомеостаза заключается в механизме обратной связи, отрицательной и положительной.
Рассмотрим в качестве примера субсистему «хищник-жертва», которая является частью экосистемы.
Положительная обратная связь «усиливает отклонение», например, увеличивает чрезмерно популяцию жертвы. Отрицательная обратная связь «уменьшает отклонение», напр., ограничивает рост популяции жертвы за счет увеличения численности популяции хищников.
Если в систему «хищник – жертва» не вмешиваться (напр., человек не уничтожает хищника), то результат саморегуляции будет описываться гомеостатическим плато – областью отрицательных связей.
При нарушении системы начинают преобладать положительные обратные связи, что может привести к гибели системы.
Наиболее устойчивыми являются крупные экосистемы. Это происходит за счет взаимодействия круговоротов веществ и потоков энергии.
Энергия экосистемы.
Трофическая цепь – пищевая цепь.
Трофический уровень – место каждого звена в пищевой цепи.
Посредством трофической цепи солнечная энергия передается всем организмам.
Пища, поглощаемая консументом, усваивается не полностью – от 12 до 20% у некоторых растительноядных, до 75% и более у плотоядных.
Энергетические затраты связаны с:
-
поддержанием обмена веществ, дыханием, -
значительная часть энергии рассеивается в виде тепла при химических реакциях в организме и особенно при активной мышечной работе. В конечно счете вся энергия, использованная на метаболизм, превращается в тепловую и рассеивается в окружающей среде. -
часть пищи выделяется в виде экскрементов, -
некоторая часть идет на образование тканей и некоторого запаса питательных веществ, т.е. на рост.
Таким образом, большая часть энергии при переходе с одного трофического уровня на другой, более высокий, теряется. Потери приблизительно составляют 90 %: на каждый последующий уровень передается не более 10 % энергии от предыдущего уровня. Например, если калорийность продуцента составляет 1000 Дж, то при попадании в тело фитофага остается 100 Дж, в теле хищника уже 10 Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то на его долю останется лишь 1 Дж, т.е. 0,1 % от калорийности растительной пищи.
Различают два вида трофических цепей: