Брестский государственный
университет им. А.С. Пушкина
Реферат по
теме:
«Особенности
видовой, пространственной и экологической
структуры биогеоценоза»
Выполнила:
Студентка 2
курса РФ
Кварацхелиа
И.Г.
Проверила:
Хадыева В.С.
Брест 2012 г.
Содержание:
- Введение.
Стр. 3
- Проблема
численности населения планеты.
Стр. 3
- Инвазивные
и чужеродные виды на территории Беларуси.
Стр. 5
- Биогеоценоз,
его структура, свойства и функционирование.
Стр. 8
-
Заключение.
Стр. 9
- Список
литературы.
Стр. 9
Биогеоценоз (от греч. βίος —
жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система,
включающая сообщество живых организмов
и тесно связанную с ним совокупность
абиотических факторов среды в пределах
одной территории, связанные между собой
круговоротом веществ и потоком энергии
(природная экосистема). Представляет
собой устойчивую саморегулирующуюся
экологическую систему, в которой органические
компоненты (животные, растения) неразрывно
связаны с неорганическими (вода, почва).
Примеры: сосновый лес, горная долина.
Учение о биогеоценозе разработано Владимиром
Сукачёвым в 1940 году. В зарубежной литературе
— малоупотребимо. Ранее также широко
употреблялось в немецкой научной литературе.
- Проблема численности населения планеты.
Одна из самых
острых проблем современности
- проблема народонаселения. Современный
этап развития человечества характеризуется
ускоренным ростом числа людей
на планете. Десять тысяч лет
назад на Земле было 10 млн людей,
к началу нашей эры их стало 200 млн, в начале
XI в. на Земле проживало 310 млн человек,
к 1650 г. - 500 млн, к XIX в. - 1 млрд, в начале XX
в. - 2 млрд человек. 12 октября 1999 г. родился
6-миллиардный житель. 26 февраля 2006 г. население
Земли достигло очередной рекордной цифры
- 6,5 млрд человек, и их численность увеличивается
на 2% в год. Чтобы достигнуть первого миллиарда,
человечеству понадобилось более 1 млн
лет. Второй миллиард был достигнут за
100 лет, третий - за 40, четвертый - за 15, пятый
- за 10, а рубеж шестого миллиарда человечество
достигло к концу второго тысячелетия.Эксперты
отмечают, что в последние годы темп прироста
населения Земли резко вырос. Так, всего
за 12 лет количество землян увеличилось
на 1 млрд. Для сравнения: всего, по подсчетам
ученых, на планете за всю историю существования
людей их родилось 106 млрд. В наши дни каждую
секунду на свет появляются в среднем
4,4 человека (умирают - 1,8), каждую минуту
- 261. Прогнозы демографов гласят, что в
2012 г. на Земле будет жить 7 млрд, а к 2050
г. население планеты, возможно, увеличится
до 9 млрд человек. Тревожной тенденцией,
по мнению специалистов, является то, что
численность населения главным образом
увеличивается в тех странах, которые
в наименьшей степени могут себе это позволить,
в частности в Китае и Индии. Ожидается,
что в Индии в 2050 г. будет проживать 1,6 млрд
человек - примерно на 160 млн больше, чем
в КНР. Быстрыми темпами будет расти население
в Африке, на Ближнем Востоке и США.Рост
населения Земли в середине XX в. приобрел
стремительные темпы и получил название
«демографического взрыва» (рис. 7.5). Анализ
современной ситуации распределения населения
на земном шаре позволил выявить несколько
закономерностей. 1. Прирост населения
распределен чрезвычайно неравномерно.
Он максимален в развивающихся странах
и минимален в развитых странах Европы
и Америки. Например, в Кении (государстве
в Восточной Африке) проживает 24 млн человек.
Это бывшая британская колония, которая
получила независимость в 1963 г. Как и многие
молодые независимые африканские государства,
Кения - бедная страна, борющаяся за развитие
и улучшение условий жизни. Препятствия
на этом пути - устрашающие. Темпы роста
населения Кении - около 4% в год - более
высокие, чем в любой другой стране мира.
Более половины населения составляют
дети в возрасте до 15 лет. Высокая детская
смертность, широко распространенная
неграмотность и средняя продолжительность
жизни - всего 54 года. Валовой национальный
продукт в расчете на душу населения составляет
3000 долларов. Большинство кенийцев живет
в сельских районах и добывает средства
к существованию земледелием; основными
статьями экспорта страны являются кофе
и чай, основной продовольственной культурой
- маис (кукуруза). 2. Быстрый прирост населения
нарушает его возрастное соотношение:
увеличивается процент нетрудоспособного
населения - детей, подростков и пенсионеров.
Доля детей до 15 лет в большинстве развивающихся
стран увеличивается до 50 %, а доля пожилых
людей старше 65 лет возрастает с 10 до 15
%. Пока мировой рекорд по числу пожилых
людей принадлежит Италии - 65-летних здесь
больше (16 % населения), чем 15-летних (15 %
населения). Для сравнения в Ливии, например,
65-летние составляют всего лишь 3 % населения,тогда
как 15-летние - 48 %. В Италии, как и в других
западных странах, повзросление связано
с двумя победами человечества: умением
избежать нежелательного рождения и несвоевременной
смерти. Конечно, и за эти победы пришлось
платить: лишь от 4 до 5 млн итальянцев -
молодежь, тогда как пожилые составляют
15-16 млн. Сегодня мальчик, родившийся в
Италии или Швеции, вполне может дожить
до 76 лет, а девочка - до 81 года.. Продолжает
расти число городов с населением свыше
5 млн. В 1900 г. этот рубеж перешагнул лишь
один город - Лондон.В докладе, составленном
в 1998 г. Институтом наблюдения за миром,
приводится прогноз роста народонаселения
на ближайшие 50 лет в различных странах
(табл. 7.4). По мнению авторов доклада, в
2050 г. наиболее населенной страной станет
Индия, опередив лидирующий в последнее
тысячелетие Китай. Наиболее оптимистично
настроенные демографы полагают, что в
ближайшем будущем рождаемость в мире
стабилизируется на уровне, обеспечивающем
лишь обновление поколений без роста численности
(2,1 ребенка на женщину). Уже сейчас уровень
рождаемости в развивающихся странах
снизился с 6,1 ребенка на каждую женщину
в 50-х гг. XX в. до 3,7. Индустриальные общества
эпохи научно-технической революции, нуждаясь
в новых технологиях, требующих больших
объемов энергии и много рабочей силы,
сконцентрировали их в городах. Сверхконцентрация
технологий привела к деградации экологических
систем. Вероятно, первых людей на Земле
было всего несколько десятков тысяч.
Они блуждали в поисках пищи и были зависимы
от погодных и климатических условий.
Около 10 тыс. лет тому назад человечество
могло составлять 5-10 млн человек. Существует
своеобразная биологическая закономерность,
заключающаяся в том, что любые виды бактерий,
растений, животных, попав в благоприятные
условия, увеличивают свою численность
в такой зависимости от времени, которая
носит название «экспоненциальной». Видимо,
и человек унаследовал эту особенность.
Анализ роста народонаселения показывает,
что всякий раз, когда условия жизни Homo
sapiens улучшались, численность людей увеличивалась.
Ученые отмечают три глобальных всплеска
численности населения планеты. Первый
связан с освоением охоты на крупных животных
и расселением охотников в конце плейстоцена.
Второй произошел около 10 тыс. лет назад,
после открытия земледелия, когда численность
людей увеличилась в 20-30 раз. И всего несколько
столетий назад, после начавшейся промышленной
революции, начался третий период, продолжающийся
до нашего времени В начале эпохи неолита
(6-7 тыс. лет до н. э.) на Земле жило не более
10 млн человек. К началу новой эры - не более
25 млн. Понадобилось 1,5 тысячелетия, чтобы
численность населения увеличилась еще
вдвое. Однако следующее удвоение произошло
уже за два столетия, и к началу XIX в. число
жителей Земли приблизилось к 1 млрд. Новое
удвоение заняло всего 120-130 лет. 2 млрд
людей стало уже в 20-е гг. XX в., и всего лишь
за последние 50 лет население мира удвоилось
еще раз и превысило 4 млрд. В 1980 г. было
4,5 млрд человек. В докладе, составленном
Фондом народонаселения ООН за 1995 г., говорится,
что в середине 1995 г. на земном шаре проживало
5,75 млрд человек. Эксперты ООН оценивают
нынешний средний уровень прироста населения
в мире существенно ниже ожидаемого: 1,48
% в год вместо 1,57 %. «Стабилизация произошла
быстрее, чем мы думали», - заметил директор
департамента ООН по проблемам народонаселения
Джозеф Чами. На его взгляд, новой тенденцией
мы обязаны эффективным программам планирования
семьи во многих странах, более высокому
экономическому и социальному статусу
женщин. Падение роста населения Джозеф
Чами объясняет также повышением уровня
смертности в некоторых странах. В Африке
рождаемость снизили войны и СПИД. Падает
она в Восточной Европе и на территории
бывшего Советского Союза, но уже по экономическим
причинам. Приемлемой считается численность
населения Земли 8 млрд человек к 2050 г.,
вместо ожидаемых 10 млрд человек. Этой
цели можно достичь увеличением ежегодных
расходов на осуществление программ планирования
семьи и выбором социальной политики.
Важнейшим условием является повышение
уровня образования женщин. Еще один эффективный
фактор уменьшения размера семьи - гарантированное
пенсионное обеспечение в старости.
На современную возрастную структуру
населения Земли большое влияние оказывают
новейшие достижения науки и медицины.
Побеждены многие болезни, уносившие в
прошлом тысячи и миллионы жизней: малярия,
оспа, чума, холера, полиомиелит и другие,
снизилась детская смертность. Достижения
в медицине и фармацевтике, улучшение
гигиенических и социальных условий постепенно
способствовали ликвидации инфекций,
сопровождавших человека с младенченства
(в середине XVIII в. на первом году жизни
умирало 250 из 300 детей, сейчас - только
5). Наблюдающийся в наше время рост числа
сердечно-сосудистых и раковых заболеваний
(от инфаркта миокарда умирает до полумиллиона
человек в год) специалисты связывают
с возможностью большинства людей современности
дожить до возраста, когда эти заболевания
преимущественно проявляются.
- Инвазивные и чужеродные виды на территории Беларуси.
В последние десятилетия,
в связи с хозяйственной деятельностью
человека, на территорию Беларуси проник
целый ряд видов, которые являются
чужеродным элементом в фауне
и флоре республики. Процесс инвазии
значительно ускорился в связи
с глобальным потеплением климата
и интенсификацией товарных и
иных отношений с различными странами,
радикального увеличения транспортных
потоков. В настоящее время инвазии
чужеродных видов признаны глобальной
экологической проблемой.Проблема
проникновения чужеродных видов имеет
целый ряд негативных последствий экологического,
экономического и социального характера.
По заключениям международных экспертов
инвазии чужеродных видов в глобальном
масштабе являются второй по значимости
(после антропогенного загрязнения среды)
причиной вымирания аборигенных видов
и потери биоразнообразия.Проблема чужеродных
инвазивных видов впервые остро была поставлена
в Конвенции по биоразнообразию. В статье
8h указывается, что страны-участники Конвенции
обязуются препятствовать проникновению
чужеродных видов в аборигенные экосистемы,
а также бороться с ними и уничтожать.Важность
изучения и прогнозирования последствий
инвазионных процессов для Беларуси связана
с тем, что по ее территории проходит один
из основных водных коридоров проникновения
чужеродных видов из черноморско-каспийского
бассейна в Центральную и Западную Европу
и в Балтийское море. Этот коридор охватывает
бассейны рек Днепра, Припяти и Вислы.
Многие из чужеродных видов характеризуются
высокой пластичностью, что позволяет
им внедряться в новые для них экосистемы,
высокой скоростью размножения, позволяющей
быстро наращивать свою численность, и
высокой конкурентной способностью, приводящей
к подавлению или вытеснению аборигенных
видов.Так, в результате инвазии только
одного вида моллюсков – дрейссены полиморфной,
нанесен значительный ущерб в водоемах
охладителях Лукомльской и Белозерской
ГРЭС. В настоящее время этот вид встречается
более чем в 80% озер Беларуси. Прогнозируется
инвазия еще одного вида моллюсков (дрейссены
бугской), последствия которой для водоемов-охладителей
могут быть более значительными. Следует
отметить еще одну особенность дрейссены
– ее способность накапливать токсичные
вещества и бактерии ботулизма типа Е,
что может вызывать Дрейсена
полиморфнаяповышенную гибель рыб, питающихся
дрейссеной.
Инвазия на территорию республики
американского полосатого рака, носителя
рачьей чумы, может полностью уничтожать
популяции ценных аборигенных видов
раков: промыслового узкопалого и включенного
в Красную книгу Республики Беларусь широкопалого
рака.
В ихтиофауне наблюдается
быстрое распространение по речным
бассейнам республики чужеродного
вида – головешки-ротана, который поедает
икру других видов рыб, чем наносит серьезный
экономический ущерб.
Не меньший вред наносят инвазивные
виды растений. Особенно легко проникают
эти виды на возделываемые земли,
где конкуренция со стороны видов
культурной флоры незначительна, а
также залежи. Нередко в этих случаях
чужеродные виды становятся злостными
сорняками, внедрение которых ведет
к потерям урожая, требует разработки
новых агротехнических приемов
и методов борьбы с ними. Характерными
примерами таких видов являются
галинзога мелкоцветковая мелколепестник
канадский и горец Вейриха.
Галинзога
мелкоцветковая
Отдельные из чужеродных видов
растений обладают ярко выраженными
аллергенными свойствами: это борщевик
Сосновского, многие виды тополей, амброзия.
Массовое распространение борщевика
Сосновского, вытесняющего из растительных
сообществ большинство аборигенных
видов и обладающего, к тому же,
ядовитыми и аллергическими свойствами,
наблюдается практически по всей
территории Беларуси, что создает
угрозу экологической безопасности
страны, здоровью населения, биологическому
разнообразию.
Борщевик сосновского
Кроме прямого вреда, чужеродные
виды приводят к негативным изменениям
в аборигенной фауне и флоре,
вытесняя исконные виды или подавляя
их развитие. Так, акклиматизация американской
норки и енотовидной собаки на
территории Беларуси привела вытеснению
европейской норки, выхухоли, снижению
численности утиных птиц, а также
ряда видов млекопитающих и птиц,
включенных в Красную книгу.В настоящее
время в мире создан 21 центр по инвазивным
видам, в задачу которых входит сбор, обработка,
хранение и анализ информации о процессе
внедрения чужеродных видов во флору и
фауну регионов. Наибольшее их количество
расположено в Европе и Северной Америке.Проблема
проникновения чужеродных видов имеет
целый ряд негативных последствий экологического,
экономического и социального характера.
Согласно оценкам Международного Банка,
в США эта проблема может сократить объем
производства более чем на 147 млрд. долл.
США в год, Индии-100 млрд. долл. США, в Бразилии
– на 50 млрд. долл. США, а в Южной Африке
– на 7 млрд. долл. США.В Китае ежегодные
потери только от нескольких чужеродных
видов растений составляют 57.4 млрд. юаней.
По экспертным оценкам ежегодные потери
Российской Федерации в бассейне Волги
составляют более 10 млрд. долларов.Мировые
экономические потери от чужеродных видов
приняли столь угрожающий характер, что
это привело к принятию ряда законодательных
актов:
-Конвенция о биологическом
разнообразии (Рио-де-Жанейро, 1992);
-Конвенция по управлению
балластными водами (Лондон, 2004);
-Конвенция по защите
морской среды района Балтийского
моря (Хельсинки, 1992);
В рамках борьбы с чужеродными
инвазивными видами растений и животных,
Министерством природных ресурсов
и охраны окружающей среды Республики
Беларусь, совместно со специалистами
Национальной академии наук Беларуси
был разработан план мероприятий
по предотвращению и минимизации
вреда от инвазии агрессивных
чужеродных видов диких животных
и дикорастущих растений на 2006-2010 годы.
Согласно вышеназванного плана были:
- разработаны Правила регулирования
распространения и численности диких
животных утвержденные Постановлением
Совета Министров Республики Беларусь
от 30 января 2008 г. № 126;
- разработаны требования
к вселению, интродукции, реинтродукции,
акклиматизации, скрещиванию диких животных.
(Постановление Министерства природных
ресурсов и охраны окружающей среды Республики
Беларусь от 27 февраля 2007 г. № 16);
- Создан Центр по инвазивным
видам животных и растений
в структуре Национальной академии
наук Беларуси.
- организована работа
по ведению кадастра растительного
и животного мира в части
оценки дикорастущих растений
и животных, оказывающих вредное
воздействие и (или) представляющих
угрозу биологическому разнообразию,
жизни и здоровью граждан.
- Оценена численность и распространение
американского полосатого рака, переносчика
рачьей чумы, и его влияния на промысловый
вид рака (длиннопалый рак) и вид рака,
включенный в Красную книгу Республики
Беларусь (широкопалый рак), разработаны
меры по снижению негативного влияния
американского рака на другие виды ракообразных.
- Постоянно осуществляется
мониторинг за чужеродными видами
диких животных и дикорастущих
растений, в том числе по экологическим
коридорам их проникновения на
территорию Республики Беларусь.
- Установлены пути и
механизмы переноса новых видов
паразитических и инфекционных
заболеваний, вызванных вселением
в водные объекты Республики
Беларусь чужеродных видов диких
животных и дикорастущих растений.
- Разработаны и изданы
информационно-методические материалы
(плакаты, буклеты, видеоролики,
WEB-сайты и др.) о чужеродных видах и мерах
по их регулированию и распространены
среди заинтересованных ведомств, организаций
и населения.Следует отметить, что Республика
Беларусь из-за своего географического
положения и трансграничного характера
речных бассейнов выступает как регион-акцептор
чужеродных видов. Это означает, что процесс
инвазии чужеродных видов будет усиливаться.Министерство
природных ресурсов и охраны окружающей
среды осознает важность борьбы с чужеродными
инвазивными видами растений и животных.
В целях сохранения биологического разнообразия
Республики Беларусь, снижения экономических
потерь от чужеродных инвазивных видов
растений и животных, снижения рисков
заболевания и сохранения здоровья населения
Министерство природных ресурсов и охраны
окружающей среды будет в дальнейшем прилагать
усилия к борьбе с ними.
- Биогеоценоз, его структура, свойства и функционирование.
В любом ограниченном пространстве
обычно обитает множество видов,
между которыми установились постоянные
и сложные взаимоотношения. Иными
словами, различные виды организмов,
существующие в определенном пространстве
с комплексом физико-химических условий,
образуют сложную систему, более
или менее длительно сохраняющуюся
в природе. В экологии их называют
экосистемами (А. Тенсли, 1935 г.) или биогеоценозами
(В. Н. Сукачев, 1940 г.). Биогеоценоз — это
исторически сложившееся сообщество организмов
разных видов (биоценоз), тесно связанных
между собой и с окружающей их неживой
природой (биотоп) обменом веществ и энергии.Биогеоценоз
пространственно ограничен (например,
в озере) и относительно однороден как
по видовому составу живых существ, так
и по комплексу абиотических факторов.Постоянное
поступление солнечной энергии определяет
его существование в качестве целостной
системы.Ведущая активная роль в процессах
взаимодействия компонентов экосистемы
принадлежит живым существам, т. е. биоценозу.
Функционально они здесь подразделяются
на три группы — продуцентов, консументов
и редуцентов, находящихся в тесном взаимодействии
друг с другом и с неживой природой (биотопом)
и объединенных пищевыми связями.Продуценты
составляют группу автотрофных организмов,
которые, потребляя минеральные вещества
из биотопа и энергию солнечного света,
создают первичные органические вещества.
К этой группе относятся растения и некоторые
бактерии.Консументы — гетеротрофные
организмы, использующие готовые органические
вещества (в виде пищи) как источник энергии
и веществ, необходимых для их жизнедеятельности.
К ним принадлежат почти все животные,
некоторые (паразитические) грибы и бактерии,
а также растения-хищники и растения-паразиты.Редуценты
— это организмы, разлагающие остатки
отмирающих организмов, расщепляющие
органические вещества до неорганических
и возвращающие тем самым в биотоп минеральные
вещества, которые были «изъяты» продуцентами.
Например, таковы некоторые виды бактерий
и одноклеточных грибов.Пищевые отношения
между тремя названными компонентами
биогеоценоза определяют всю его «экономику»:
потоки энергии и круговорот веществ.
Продуценты, поглощая минеральные вещества
и улавливая солнечную энергию, создают
органические вещества, из которых строится
их тело (солнечная энергия, таким образом,
преобразуется в энергию химических связей).
Консументы, поедая продуцентов и друг
друга (растительноядные, хищные, паразитические
организмы), расщепляют органические вещества
пищи, используя их и высвобождающуюся
энергию для построения собственного
тела и обеспечения жизнедеятельности
(рис. 3 и 4). Наконец, редуценты, разлагая
органические вещества мертвых организмов
и добывая необходимые им материалы и
энергию, обеспечивают возврат неорганических
веществ в биотоп.Взаимодействия всех
организмов друг с другом и с окружающей
неживой природой характеризуются динамическим
равновесием. Так, в благоприятный по погодным
условиям год (большое число солнечных
дней, оптимальные значения температуры
и влажности) растения создают повышенный
объем первичных органических веществ.
Обилие пищи обусловливает массовое размножение
грызунов, что вызывает увеличение численности
хищников и паразитов, которые сокращают
число грызунов. Последнее приводит к
уменьшению численности хищников в результате
гибели какой-то их части от недостатка
пищи. В итоге восстанавливается исходное
состояние системы.Каждый естественный
природный биогеоценоз представляет собой
систему, которая сложилась в течение
многих тысяч и миллионов лет. Все ее элементы
«притерты» друг к другу, что обеспечивает
устойчивость к изменениям окружающей
среды. Однако «прочность» экологических
систем не беспредельна: резкие и глубокие
изменения природных условий, сокращение
численности тех или иных видов организмов
(например, в результате неограниченного
вылова промысловых видов) могут нарушить
равновесие в биогеоценозе и привести
к его разрушению.На территориях нашей
планеты, используемых человеком в сельскохозяйственных
целях (посевы, посадки культурных растений),
складываются особые сообщества организмов
— агробиоценозы. В отличие от естественных
биогеоценозов, продуценты (растения)
здесь представлены одним видом выращиваемой
человеком культуры, а также некоторым
количеством видов сорных растений. Растительный
покров определяет видовой состав растительноядных
животных (насекомых, птиц, грызунов и
т. п.), способных питаться этими растениями
и пребывать в условиях их культивирования.
Данные условия определяют существование
и других видов растений, животных, грибов
и микроорганизмов.Агробиоценоз зависит
от деятельности человека (механическая
обработка почвы, внесение удобрений,
обработка ядохимикатами, орошение и т.
д.) и характеризуется слабой устойчивостью
— без вмешательства людей он разрушится
очень быстро. Отчасти это вызвано тем,
что культурные растения гораздо более
прихотливы, чем дикорастущие, и не выдержат
конкуренции с ними.Особый интерес представляют
еще одного рода антропогенные экосистемы
— городские биогеоценозы, например парки.
Так же как и для агробиоценозов, основные
экологические факторы в них антропогенные.
Человек определяет видовой состав растений
в посадках, постоянно осуществляет их
обработку и уход. В городах наиболее сильно
выражены изменения внешней среды — повышение
температуры (на 2–7 °С), особенности атмосферного
и почвенного состава, своеобразный режим
освещенности, влажности, действия ветров.
Все это и формирует городские биогеоценозы.