Экосистема: виды экосистем и их состав

 

НОУ СПО «Кирово-Чепецкий колледж экономики и права»

 

 

Дата регистрации ________________

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

По дисциплине                                                                                                         Экологические основы      природопользования

 

Экосистема: виды экосистем и их состав

Студента  группы ______________________________________

Михайлова Наталья Анатольевна

Преподаватель ________________________________________

Оценка  ______________________________________________

Подпись преподавателя  ________________________________

Дата проверки «_____»_____________ 200__г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение.................................................................................3

1. Экосистема – основное понятие экологии:…………4

1.1. Виды экосистемы………………………………....5

1.2 Состав экосистемы………………………………...7

1.3.Функционирование экосистем………………….10

2. Воздействие человека на развитие экосистем……..14

         Выводы проделанной работы...........................................19

         Библиографический список………………………….....22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

  Слово "экология" образовано из двух греческих слов: "oicos", что означает дом, жилище, и "logos" - наука и дословно переводится как наука о доме, местообитании. Впервые этот термин использовал немецкий зоолог Эрнст Геккель в 1886 году, определив экологию как область знаний, изучающую экономику природы, - исследование общих взаимоотношений животных,  как с живой, так и с неживой природой, включающей все как дружественные, так и недружественные отношения, с которыми животные и растения прямо или косвенно входят в контакт. Такое понимание экологии стало общепризнанным и сегодня классическая экология - это наука об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой.  Живое вещество настолько многообразно, что его изучают на разных уровнях организации и под разным углом зрения.  Уровни организмов, популяций и экосистем являются областью интересов классической экологии.  В зависимости от объекта исследования и угла зрения, под которым он изучается, в экологии сформировались самостоятельные научные направления.  По размерности объектов изучения экологию делят на аутэкологию (организм и его среда), популяционную экологию (популяция и ее среда), синэкологию (сообщества и их среда), биогеоцитологию (учение об экосистемах) и глобальную экологию (учение о биосфере Земли).  В зависимости от объекта изучения экологию подразделяют на экологию микроорганизмов, грибов, растений, животных, человека, агроэкологию, промышленную (инженерную), экологию человека и т.п.  По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, моря, пустынь, высокогорий и других средовых и географических пространств.  К экологии часто относят большое количество смежных отраслей знаний, главным образом из области охраны окружающей среды.  В данной работе рассмотрены, прежде всего, основы общей экологии, то есть классические законы взаимодействия живых организмов с окружающей средой.

    1.Экосистема - основное понятие экологии

  Экология рассматривает взаимодействие  живых организмов и неживой  природы. Во-первых, это взаимодействие происходит в рамках определенной системы (экологической системы, экосистемы). Во-вторых, оно не хаотично, а определенным образом организовано, подчинено законам. Экосистема представляет собой необходимую форму существования жизни. Любой организм способен развиваться только в экосистеме, а не изолированно.

Таким образом, экосистема — это  любая совокупность взаимодействующих  живых организмов и условий среды.

Впервые термин "экосистема", как уже отмечалось, ввел английский эколог А. Тенсли в 1935 г. Экосистемами являются, например: участок леса, территория завода, фермы, кабина космического корабля или даже весь земной шар.  Экосистемой называют совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.  Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

1. экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;
2. в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;
3. экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

 

  1.1 Виды экосистем

 Экосистемы  делятся на естественные, сформированные  в результате процессов эволюции  видов и изменения климата  и почв, и искусственнее созданные  человеком.

 Все  природные экосистемы связаны  между собой и образуют живую  оболочку Земли - биосферу.

  Системы - упорядочение взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое.

 Элементарной  природной экосистеме присущ  биогеоценоз, т.е. совокупность  живых организмов и абиотической  среды вместе с занимаемым  ими участком земной поверхности.  Биогеоценоз - составная часть  природного ландшафта и элементарная  биотерриториальная единица биосферы. Различают водные и наземные природные экосистемы.

 Водные экосистемы – это реки, озера, пруды, болота – пресноводные экосистемы, а также моря и океаны – водоемы с соленой водой.

  Наземные экосистемы – это тундровая, таежная, лесная, лесостепная, степная, полупустынная, пустынная, горная экосистемы.

 В  каждой  наземной экосистеме есть  абиотический компонент – биотоп, или  экотоп – участок с  одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический  компонент – сообщество, или   биоценоз – совокупность всех  живых организмов, населяющих данный  биотоп. Биотоп является общим  местообитанием для всех членов  сообщества. Биоценозы состоят из  представителей многих видов  растений, животных  и микроорганизмов.  Практически каждый вид в биоценозе  представлен многими особями  разного пола и возраста. Они  образуют популяцию данного вида  в экосистеме. Биоценоз очень  трудно рассматривать отдельно  от биотопа, поэтому вводят  такое понятие, как биогеоценоз  (биотоп + биоценоз).

  Биогеоценоз - элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем.

 В  зависимости от условий среды  экосистемы представлены различными  типами, наиболее крупной единицей  их классификации является биом. Биом - крупная региональная или субконтинентальная система, характеризующаяся основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта, например, биом лиственных лесов. Биом связан с определенным климатом и почвенным покровом и различием особенностей жизненной формы растений, например, биом тропических лесов, биом хвойных лесов, тундры.

 Классификация биомов:

1) Наземные биомы: тундры арктические, альпийские; тайга; листопадные леса умеренной полосы; степи; саванны; пустыни; тропические дождевые леса;

2) Пресноводные экосистемы: пруды; реки; ручьи; болота;

3) Морские экосистемы: область континентального шельфа; области апвеллингов; эстуарии, обогащенные минеральными элементами; коралловые рифы: океанические, пустынные, где присутствуют растения с низкой биологической продуктивностью.

  Экосистема - открытая система, в которую поступает солнечная энергия или химическая энергия за счет жизнедеятельности железо-серобактерий, минеральных веществ, воды, атмосферы. Солнечная энергия используется однократно, при этом 0,05-2 % ее частично фиксируется и усваивается растениями, большая же часть (90-95 %) отражается и рассеивается. По цепочке: растение - животные - микроорганизмы - элементы питания энергия используется многократно.

  Примерами природных экосистем  являются: озеро,  лес, пустыня,  тундра, суша, океан, биосфера.  Как  видно из примеров, более простые  экосистемы входят в наиболее  сложно организованные. При этом  реализуется иерархия организации  систем, в данном случае экологических. В определении подчеркнуто наличие взаимоотношений, взаимозависимости, причинно-следственных связей между биологическим сообществом и абиотической средой, объединение их в функциональное целое. Биологи считают, что экосистема совокупность всех популяций разных видов, проживающих на общей территории, вместе с окружающей их неживой средой. В.Н. Сукачевым 1972 в качестве структурной единицы биосферы предложен биогеоценоз. Биогеоценозы природные образования с четкими границами, состоящие из совокупности живых существ биоценозов, занимающих определенное место. Для водных организмов это вода, для организмов суши почва и атмосфера. Понятия биогеоценоз и экосистема до некоторой степени однозначны, но они не всегда совпадают по объему. Экосистема широкое понятие, экосистема не связана с ограниченным участком земной поверхности. Это понятие применимо ко всем стабильным системам живых и неживых компонентов, где происходит внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Так, к экосистемам относятся капля воды с микроорганизмами, аквариум, горшок с цветами, аэротенк, биофильтр, космический корабль. Биогеоценозами же они не могут быть. Экосистема может включать и несколько биогеоценозов, например, биогеоценозы округа, провинции, зоны, почвенно-климатической области, пояса, материка, океана и биосферы в целом. Таким образом, не каждую экосистему можно считать биогеоценозом, тогда как всякий биогеоценоз.

  1.2 Состав экосистемы

 В состав экосистемы входят живые организмы (их совокупность называют биогеоценозом или биотой экосистемы), и неживые (абиотические) факторы — атмосфера, вода, питательные элементы, свет и мертвое органическое вещество — детрит.

 Термин "биогеоценоз" предложил  русский ученый В. Н. Сукачев.  Этим термином обозначается совокупность  растений, животных, микроорганизмов,  почвы и атмосферы на однородном  участке суши. Следует отметить, что их видовой состав и количество связаны, во-первых, с действием лимитирующих факторов, прежде всего климатических, определяющих, какие именно виды лучше всего приспособлены к существованию в тех или иных условиях, а во-вторых, с действием принципа эколого-географического максимума видов. Согласно этому принципу для нормального функционирования любой экосистемы в ней должно существовать столько и таких видов, сколько и каких необходимо для максимального использования приходящей энергии и обеспечения круговорота веществ.

 В свою очередь, климатические  факторы (температура и влажность), количество приходящей энергии  тесно связаны с территориальным  размещением экосистем, близостью  к полюсам или экватору, с рельефом  местности. Специфика климатических  условий и определяет развитие  того или иного биома, т.  е. крупного экосистемного подразделения  в пределах той или иной  природно-климатической зоны. Обычно  выделяют такие биомы, как леса  умеренного пояса, степи, пустыни,  хвойные леса, тундры, саванны и  тропические леса. В областях  контактов двух биомов образуются  переходные полосы — лесотундра, полупустыни. Понятие экосистемы весьма широкое. Выделяют микоэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, река, пруд) и макроэкосистемы (море, тундра, пустыня).

  Обитателям биосферы жизненно  необходимо сохранить ее целостность.  А чтобы сохранить целостность  биосферы, нужно знать, как она  функционирует. В каждой экосистеме  есть два основных компонента: организмы, с одной стороны,  и факторы окружающей их неживой  природы — с другой. Всю совокупность  организмов, состоящую из растений, животных и микробов, называют  биотой (от лат. "био" — жизнь). Пути взаимодействия различных  категорий организмов системы  составляют ее биотическую структуру.

 Несмотря на огромное разнообразие  экосистем — от тропических  лесов до тундры, — с точки  зрения экологии всем им свойственна  примерно одинаковая биотическая  структура. Другими словами, все  они включают одни и те же  основные категории организмов, взаимодействующих друг с другом  стереотипным образом: продуценты, консументы, детритофаги и редуценты.

  Продуценты — это в основном  растения (производители). Они потребляют  излишки углекислого газа, образующегося  в процессе жизнедеятельности,  и снабжают животных и большинство  микроорганизмов пищей и кислородом.

 Консументы — (потребители)  питаются живыми "телами" растений. Это самые разнообразные организмы  — от микроскопических бактерий  до громадных синих китов. К  ним относятся такие непохожие  друг на друга существа, как  простейшие, черви, рыбы, моллюски, насекомые  и прочие членистоногие, пресмыкающиеся, птицы и, наконец, млекопитающие,  включая человека. В результате  пищеварительного процесса в  телах консументов осуществляется  первичное измельчение и разложение  органики, облегчающее деятельность  редуцентов.

 Детритофаги и редуценты.  Мертвые растительные и Животные  останки (например, опавшие листья, трава) называют детритом. Существует  множество организмов, которые питаются  детритом, например грифы, раки, муравьи.  Их называют детритофагами. Грибы  и бактерии за их специфичность  выделяют в особую подгруппу  детритофагов и называют редуцентами.  Редуценты восстанавливают неорганические  вещества (азот, фосфор, воду).

 

 

 

 1.3 Функционирование экосистем

Энергия в экосистемах

Напомним, что экосистема - это совокупность живых организмов, обменивающихся непрерывно энергией, веществом и информацией  друг с другом и с окружающей средой. Рассмотрим сначала процесс обмена энергией.  Энергию определяют как  способность производить работу. Свойства энергии описываются законами термодинамики.

 Первый закон (начало) термодинамики  или закон сохранения энергии  утверждает, что энергия может  переходить из одной формы  в другую, но она не исчезает  и не создается заново. Второй  закон (начало) термодинамики или  закон энтропии утверждает, что  в замкнутой системе энтропия  может только возрастать. Применительно  к энергии в экосистемах удобна  следующая формулировка: процессы, связанные с превращениями энергии,  могут происходить самопроизвольно  только при условии, что энергия  переходит из концентрированной  формы в рассеянную, то есть  деградирует. Мера количества  энергии, которая становится недоступной  для использования, или иначе  мера изменения упорядоченности,  которая происходит при деградации  энергии, есть энтропия. Чем выше  упорядоченность системы, тем  меньше ее энтропия.  Таким  образом, любая живая система,  в том числе и экосистема, поддерживает  свою жизнедеятельность благодаря,  во-первых, наличию в окружающей  среде в избытке даровой энергии  (энергия Солнца); во вторых, способности  за счет устройства составляющих  ее компонентов эту энергию  улавливать и концентрировать,  а использовав - рассеивать в  окружающую среду.   Таким образом,  сначала улавливание, а затем  концентрирование энергии с переходом  от одного трофического уровня  к другому обеспечивает повышение  упорядоченности, организации живой  системы, то есть уменьшение  ее энтропии.