На головну

Принципи організації екосистем

  1. II. Принципи громадянства РФ.
  2. III. Основні конституційні засади організації Російської держави.
  3. III. Принципи конституційного статусу особистості.
  4. Puc.2. Індивідуальна оцінка проблемного поля організації учасником № 1
  5. SNW-аналіз сильних і слабких сторін організації
  6. А. Міжнародні міжурядові організації.
  7. А. Файоль і принципи класичного менеджменту.

Основні компоненти екосистеми. Екосистеми є елементарну функціональну одиницю живої природи, в якій здійснюються взаємодії між усіма її компонентами, відбувається круговорот речовин і енергії. До складу екосистеми входять неорганічні речовини (C, N, CO2, H2O і ін.), Які включаються в круговорот, і органічні сполуки (білки, вуглеводи, жири та ін.), Що зв'язують биотическую (живу) і абиотическую (неживу) її частини. Для кожної екосистеми характерна певна середовище (повітряна, водна, наземна), що включає кліматичний режим і певний набір параметрів фізичного середовища (температуру, вологість і т. П.). За ролі, яку виконують організми в екосистемі, їх підрозділяють на три групи:

продуценти - автотрофні організми, головним чином зелені рослини, які здатні створювати органічні речовини з неорганічних;

консументи - гетеротрофні організми, переважно тварини, які харчуються іншими організмами або частинками органічної речовини;

редуценти - гетеротрофні організми, переважно бактерії і гриби, що забезпечують розкладання органічних сполук.

Навколишнє середовище та живі організми взаємопов'язані процесами циркуляції речовини і енергії.

Продуценти вловлюють сонячне світло і переводять його енергію в енергію хімічних зв'язків синтезованих ними органічних сполук. Гетеротрофи, поїдаючи продуцентів, розривають ці зв'язки і використовують вивільняється при цьому енергію для побудови свого власного тіла. Редуценти поводяться аналогічним чином, але в якості джерела їжі використовують або мертві тіла, які продукти, що виділяються в процесі життєдіяльності організмів. При цьому редуценти розкладають складні органічні молекули до простих неорганічних сполук - вуглекислого газу, оксидів азоту, води, солей аміаку і т. Д. В результаті вони повертають в навколишнє середовище речовини, вилучені з неї рослинами, і ці речовини можуть знову утилізуватися продуцентами. Цикл замикається. Треба зауважити, що всі живі істоти певною мірою є редуцентамі. В процесі метаболізму вони витягують необхідну їм енергію при розщепленні органічних сполук, виділяючи в якості кінцевих продуктів вуглекислий газ і воду.

В екосистемах живі компоненти вибудовуються в ланцюжки (харчові або трофічні (*) ланцюга), в яких кожне попереднє ланка служить їжею для наступного. І таке ланка являє собою певний трофіческійуровень, оскільки знаходяться на ньому організми отримують енергію через однакове число посередників. У підставі трофічного ланцюга знаходяться продуценти, які з неорганічної речовини і енергії світла створюють живу речовину - первинну біомасу. Друга ланка складають споживають цю первинну біомасу тварини-фітофаги - Це консументи першого порядку. Вони, в свою чергу, служать їжею для організмів, що становлять наступний трофічний рівень - консументів другого порядку. Далі йдуть консументи третього порядку і т. Д. Наведемо приклад простої ланцюга:

А ось приклад більш складного ланцюга:

Далеко не всі організми, складові різні трофічні рівні, виявляються з'їденими, а консументи найвищого порядку (ведмеді, леви, орли і ін.) Взагалі не мають ворогів (звичайно, крім людини). Значна частина організмів гине в силу природної смертності, від хвороб, паразитів, природних катастроф і т. П. Тому в харчові ланцюжки на всіх рівнях, починаючи з другого, включаються редуценти, які харчуються мертвою органічною речовиною.

У природних екосистемах харчові ланцюги не ізольовані одна від одної, а тісно переплетені. Вони формують харчові мережі, принцип утворення яких полягає в тому, що кожен продуцент може служити їжею не одному, а багатьом тваринам-фитофагам, які, в свою чергу, можуть бути з'їдені різними видами консументов другого порядку і т. Д.

Харчові мережі складають каркас екосистем, і порушення в них можуть призводити до непередбачуваних наслідків. Особливо вразливими виявляються екосистеми з відносно простими харчовими ланцюгами, т. Е. Ті, в яких коло об'єктів харчування конкретного виду вузький (наприклад, багато екосистеми Арктики). Випадання однієї з ланок може спричинити за собою розпад всієї трофічної мережі та деградацію екосистеми в цілому.

Наочним прикладом складності зв'язків між організмами в екосистемах можуть послужити ті несподівані наслідки, до яких призвела спроба боротьби з малярією на Калімантані (один з островів Індонезії) в 50-х роках XX ст. Щоб знищити малярійного комара (переносника збудника малярії), острів стали обприскувати інсектицидом ДДТ, що містить хлорорганічні сполуки. Комарі, як і очікувалося, загинули, проте виникли ускладнення. ДДТ потрапив і в організм тарганів, які виявилися більш стійкими до нього. Таргани не гинули, але ставали такими повільними, що в значно більших, ніж зазвичай, кількостях поїдають ящірками. Що потрапив разом з тарганами в організм ящірок інсектицид викликав у них нервові розлади і ослаблення рефлексів. Тому ящірки ставали легкою здобиччю кішок, і їх чисельність різко впала. Ящірки - хижаки, які харчуються, в тому числі, і гусеницями, які виїдають очеретяні дахи будинків місцевих жителів. Гусениці розплодилися у величезній кількості і даху стали провалюватися. Але це було тільки півбіди. Від отруєння ДДТ, що потрапили в організм при харчуванні отруєними ящірками, стали гинути кішки. Це призвело до того, що селища наповнили щури, які прийшли з лісу і принесли на собі бліх, заражених чумний паличкою. Отже, боролися з малярією, а отримали чуму. Ось до чого призводять заходи, проведені без належної екологічної експертизи. Жителі Калімантан віддали перевагу чуму малярії. Тому обприскування інсектицидом припинили, а для боротьби з пацюками в джунглі на парашутах скинули велику партію кішок.

Трофічна структура екосистеми і енергетика. Зелені рослини вловлюють 1-2% потрапляє на них енергії сонця, перетворюючи її в енергію хімічних зв'язків. Гетеротрофи першого порядку засвоюють близько 10% всієї енергії, укладеної в з'їдених ними рослинах. На кожному наступному рівні втрачається 10 - 20% енергії попереднього. Подібна закономірність знаходиться в повній відповідності з другим початком (законом) (термодинаміки докладніше див. В § 00). Згідно з цим законом при будь-яких трансформаціях енергії значна її частина розсіюється у вигляді недоступною для використання теплової енергії. Таким чином, енергія швидко убуває в харчових ланцюгах, що обмежує їх довжину. З цим пов'язано і зменшення на кожному наступному рівні чисельності та біомаси (кількість живої речовини, виражене в одиницях маси або калоріях) живих організмів. Однак це правило, як ми побачимо нижче, має ряд винятків.

В основі стійкості кожної екосистеми лежить певна трофічна структура, яка може бути виражена у вигляді пірамід чисельності, біомаси і енергії. При їх побудові значення відповідного параметра для кожного трофічного рівня зображується у вигляді прямокутників, поставлених один на одного.

Форма пірамід чисельності в значній мірі залежить від розміру організмів на кожному трофічному рівні, особливо продуцентів.

Наприклад, чисельність дерев у лісі, значно нижче, ніж трави на лузі або фітопланктону (мікроскопічні планктонні організми-фотосинтетики) в ставку.

 



Популяції та процеси їх регуляції | біосфера

масштаби Всесвіту | Дискретність і безперервність в природі | Теорія атома Бора. | Атоми і молекули. | Єдність різноманіття. мегамир | Єдність різноманіття. біологічні системи | Молекулярна структура живого | Клітка як структурна основа живих організмів | Різноманітність форм життя | Найбільш загальні закони природи. закони збереження |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати