выбросов от предприятий, автотранспорта, объектов теплоэнергетики, озеленять городские кварталы, создавать скверы, парки.
Биогеоценоз по своему смыслу очень близок к понятию «экосистема», но, в отличие от экосистемы, всегда относится к определенному участку земной поверхности и включает в себя растительное сообщество. Биотическая часть биогеоценоза называется биоценоз. Он состоит из фитоценоза, или растительного сообщества, зооценоза, или сообщества животных, и микробоценоза, сообщества микроорганизмов. Абиотическая часть биогеоценоза называется биотоп. В состав биотопа входят климатоп (совокупность климатических факторов и условий, характерных для данной территории), эдафотоп (почвы, характерные для данного биогеоценоза) и гидратоп (совокуп-
ность водных ресурсов территории). |
И |
Кроме того, биоценоз имеет пространственную и видовую структуру. Видовая структура характеризует распределение в биоценозе видов в зависимости от их численностиДи массы. Самые многочисленные виды называют доминантными. В биогеоценозе обычно таких видов немного. Те из доминантных видов, которые оказывают средообразующее влияние на всю экосистемуА, называются эдификаторами. Так, в еловом лесу ель является и доминантным видом, и эдификатором, так как создает особый микроклиматб, влияет на тип почвы, а черника, в большом количестве встречающаяся в еловом лесу, является доминантным видом, но эдиф катором не является. Виды, которые зависят от доминантных, напр мер, п таются ими или их частями (семенами), используют в Скачестве убеж ща или жилища, называются предоминантными. Малоч сленные в ды называют второстепенными. Если человек резко уменьшает в экосистеме численность эдификаторов, это приведет к деградации и гибели всей экосистемы. Если уменьшить численность доминантных видов, это приведет к снижению численности предоминантных. Значение второстепенных видов заключается в том, что чем больше таких видов в экосистеме, тем выше видовое разнообразие и тем устойчивее экосистема в целом.
Пространственная структура заключается в распределении видов по вертикали и горизонтали. Расслоение биоценоза по вертикали на разновысокие структурные части получило название ярусность. В лиственном лесу может быть шесть – семь ярусов: высококронные деревья, или главные породы, деревья средней высоты, низкокронные деревья и высокие кустарники, низкие кустарники, высокие травы,
6
низкие травы, мхи. В каждом ярусе живут свои обитатели, то есть зооценоз и микробоценоз также имеет пространственную структуру. Ярусность во многом обусловлена разной потребностью растений в солнечной энергии и позволяет полнее её использовать.
Расслоение биоценоза по горизонтали на микрогруппировки называется мозаичностью. Мозаичность может быть вызвана разными условиями освещения, количеством влаги, рельефом, типом почв, а также деятельностью животных и человека.
Экосистемы не имеют четко выраженных границ. Переходные зоны между двумя соседними экосистемами получили название экотон. В экотоне встречаются виды, характерные для обеих соседних экосистем, поэтому эта зона отличается повышенным видовым разно-
образием. Это явление получило название краевого эффекта. Каждый вид в экосистеме имеет свое местоИне только в простран-
стве, но и в сообществе. Совокупность территориальных и функцио-
нальных характеристик, обусловливающихДместо вида в экосистеме,
называется экологической нишей. Различают фундаментальную эколо-
гическую нишу, которая определяется физиологическими потребно-
вида претендуют на одну нишуА, между ними возникает конкурентная борьба, которая заканчивается ли о вытеснением более слабого вида,
стями организма. Но часто на одну и ту же нишу претендуют несколь-
ко разных видов. Закон конкурентного исключения утверждает, что
либо разделением (д фференцбацией) экологической ниши. Часть экологической нишиС, отвоеванная в конкурентной борьбе, получила на-
одну экологическую нишу может занимать только один вид. Если два
звание постконкурентной, ли реализованной экологической ниши.
Лабораторная работа № 1 Экосистемы
Цель работы: усвоить основные экологические понятия, выяснить отличие природных и антропогенных экосистем, показать опасность бездумного вмешательства в природные экосистемы.
Оборудование и материалы: компьютерный класс, системные требования: Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM;
7
1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-
файлов Adobe Acrobat Reader.
Задание 1. Из перечисленного списка экосистем выпишите: а) естественные наземные экосистемы; б) естественные пресноводные лентические экосистемы;
в) естественные пресноводные лотические экосистемы; г) естественные морские экосистемы; д) антропогенные ландшафты.
Тайга; континентальный шельф; поле, засеянное пшеницей; саванна; озеро; родник; прерия; горно-обогатительный комбинат; дельта реки; заливной луг; берёзовая роща; зона апвеллинга; экваториаль-
ный лес; ручей; океан; степь; городская застройка; пустыня; высоко- |
|
горье; песчаный карьер. |
И |
|
Д |
Задание 2. Из перечисленного списка экосистем выпишите: а) микроэкосистемы; б) мезоэкосистемы; в) макроэкосистемы.
Тундра; озеро; океан; пень, заросший мхом; опушка леса; лесостепь; болото; аквариум; космический корабль; ручей; цветочная клумба; смешанный лес; лужа; кустарниковая пустыня.
Задание 3. Укажите, какие из перечисленных экосистем являют- |
|||
ся антропогенными. |
и |
А |
|
Озеро; бореальный хвойный лес; водохранилище; эстуарии; |
|||
С |
|
лесополосы; река; пустыня; кос- |
|
плодовый сад; снегозадерживающиеб |
|||
мический корабль; море; дендрарий; горные вершины.
Задание 4. Что из перечисленного не является экосистемой? Лесная чаща; стая птиц; открытый океан; болото; ливень; город-
ской квартал; ботанический сад; вирусы; озеро; хвойный лес; зубр; арктическая пустыня.
Задание 5. Укажите, какие составляющие элементы экосистем относятся к биотической, а какие – к абиотической части.
Насекомые; скальные породы; глинистые почвы; млекопитающие; рыбы; песчаное дно; ручьи; птицы; атмосферные осадки; сапрофиты; океан; ветер; вирусы; кустарники; травы; ледяной покров; люди.
8
Контрольные вопросы и задания
1. Дайте определение экосистемы. Как называется биотическая и абиотическая часть экосистемы?
2. На какие виды экосистемы подразделяются по размерам?
3. Укажите принципиальное отличие антропогенных экосистем от природных. Устойчивость каких экосистем выше и почему?
4.Чтонеобходимопредпринятьдляповышенияустойчивостиэкосистем?
5. Назовите основные виды антропогенных ландшафтов. Что такое «субсидированные экосистемы»?
6. Что называется биогеоценозом? Укажите принципиальное отличие биогеоценоза от экосистемы? Как называют биотическую и абиоти-
ческую части биогеоценоза? |
И |
7. Что собой представляет видовая и пространственная структуры биоценоза? Приведите примеры доминантных, предоминантных видов, эдификаторов, второстепенных видов.
8. Поясните понятия «ярусность» и «мозаичность». Чем они определяются? Что такое «экотон» и в чем суть краевого эффекта?
9. Дайте определение понятию «экологическая ниша». Какие виды
экологических ниш вам известны? |
Д |
|
|
|
|
2. СРЕДА ОБИТАНИЯ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ |
||
|
А |
|
2.1. Понятие о среде об тания и экологических факторах |
||
|
б |
|
Среда обитан я – это совокупность всех условий жизни орга- |
||
низма. Различают воднуюи, наземно-воздушную, почвенную и орга- |
||
С |
|
|
низменную среды обитания. Для наземно-воздушной среды характерны большие перепады температур, низкая плотность среды и высокое содержание кислорода, что и определяет особенности строения организмов, обитающих в этой среде. Для водной среды характерны небольшой перепад температур, особенно на больших глубинах, малое содержание кислорода, высокая плотность среды и резко убывающая освещенность. Для почвенной среды, так же как и для водной, характерны небольшие перепады температур, высокая плотность среды, а также отсутствие солнечного света. Количество кислорода в почвенной среде зависит от ее механического состава. Организменная среда
– это организмы других живых существ, в которых обитают различ-
9
ные паразиты или симбионты. Для организменной среды характерно большое количество легкодоступных питательных веществ, ограниченность пространства, агрессивная реакция организма хозяина, постоянство температуры, давления, незначительное количество кислорода. Разнообразие особенностей этой среды определяется разнообразием живущих на Земле организмов.
Воздействие среды воспринимается организмами через действие различных экологических факторов.
Экологические факторы – это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Существует несколько классификаций экологических факторов:
1) по очередности возникновения различают:
–первичные – начали воздействовать на живые организмы с момента образования Земли (сила тяжести,Ипериодическая смена дня
иночи, времен года);
–вторичные – является следствиемДдействия первичных факторов (влажность воздуха, температура, осадки).
2) по периодичности:
–периодические – факторыАдействуют с определенной частотой;
–непериодические – возникают внезапно (извержение вулканов, лесные пожары, внесениебв среду ядохимикатов).
К периодическим факторам живые организмы обычно хорошо приспособлены, а непериод ческие факторы возникают внезапно, действуют часто с катастроф ческими последствиями, вызывая болезни или гибельСорган зма. В нормальных условиях на живые организмы должны действовать только периодические факторы.
3) по происхождению:
–абиотические;
–биотические;
–антропогенные.
Абиотические факторы – это факторы воздействия неживой природы. Они подразделяются:
–на климатические;
–эдафогенные (эдафические);
–орографические;
10