ПОТОК ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ В ЭКОСИСТЕМЕ. САМОРАЗВИТИЕ ЭКОСИСТЕМЫ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Основной источник энергии на Земле – Солнце. Растения запасают 1-5% энергии в тканях, а остальная теряется в виде тепла.

Пищевые цепи состоят из 3-4 трофических уровней т.к. при передачи энергии от звена к звену передаётся 10%, а теряется 80-90% на работу (движение, охота, постройка гнёзд), при биохимической трансформации пищи не усваивается и удаляется с экскрементами..

ПРАВИЛО 10% : при переходе энергии от одного трофического уровня к другому теряется 80-90% , а передаётся 10% энергии.

Например, пищевая цепь: злаки→кузнечики→лягушки→змей→орёл (массой 5кг). Используя правило 10% необходимо рассчитать сколько килограммов злаков необходимо для того чтобы прокормить особь последнего звена - орла массой 5кг. В соответствие с правилом 10% получим:

50000кг  5000кг        500кг   50кг 5кг

  злаки → кузнечики→лягушки→ змей →орёл.

Ответ: для того чтобы прокормить особь последнего звена - орла массой 5кг необходимо 50000кг злаков.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПИРАМИДА — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме. Эффект пирамид в виде графических моделей разработан в 1927 году Ч.Элтоном.

Выражается:

· в единицах массы (пирамида биомассы),

· в числе особей (пирамида чисел Элтона),

· в заключенной в особях энергии (пирамида энергий).

 

БИОМАССА - общая масса живых организмов.

ПИРАМИДА БИОМАССЫ – это графическое изображение биомассы организмов на каждом трофическом уровне.

ПИРАМИДА ЧИСЛЕННОСТИ – это графическое изображение численности организмов на каждом трофическом уровне.

ПРАВИЛО ПИРАМИДЫ ЧИСЕЛ И БИОМАССЫ – чем выше уровень, тем ниже численность и биомасса организмов или в экосистеме биомасса и численность каждого следующего звена в 10 раз меньше предыдущего.

ПИРАМИДЫ ЭНЕРГИИ – это графическое изображение энергии на каждом трофическом уровне. Она даёт наиболее полное представление о функциональной организованности сообщества, так как отражает картину скоростей прохождения массы пищи через пищевую цепь. Такая пирамида всегда сужается к верху при условии учёта всех источников пищевой энергии. В основание пирамиды энергии часто добавляют прямоугольник, показывающий приток солнечной энергии. Пирамиды энергии позволяют сравнивать энергетическую значимость популяций внутри экосистемы.

 

 

Пирамиды, соответствующие правилу пирамид Перевёрнутые пирамиды не соответствуют правилу пирамид
1.Пирамида численности обитателей луга . 1.Пирамида биомассы водной экосистемы. Консументы I – зоопланктон (крупные, медленно                размножающиеся ракообразные) Продуценты - фитопланктонные водоросли (быстро размножаются)
ВСЕ экологические пирамиды (кроме перевёрнутых) отражают процесс падения количества энергии с более низкого уровня на более высокий, и определяет число этих уровней (не более 4 - 6). Причина на любой трофический уровень поступает около 10% энергии предыдущего уровня. 2.Пирамида численности паразитов.                                                                        
 


                         Консумент II - наездник

Консумент I - бабочка капустная белянка

Продуцент - капуста белокочанная

 


Продуктивность экосистемы.

Продуктивность экосистемы - скорость образования сообществом органического вещества за единицу времени

Первичная продуктивность экосистемы - скорость образования органического вещества продуцентами (растениями).

Вторичная продуктивность экосистемы - скорость образования органического вещества гетеротрофами (растениями).

 


                                                                                      

                                                                           

                                                        

                                                                                        

                

                                                                                        

 

             
     

 


Значение знаний о продуктивности экосистемы:

1) Первичная и вторичная продукция- источник пищи человека,

2) Расчёт энергии и продуктивности экосистемы, позволяет регулировать в них круговорот веществ и получению больше продукции не нарушая равновесие.

3) Распределение биологической продукции.

10 лет с 1964-1974г в рамках Международной биологической программы исследовался вопрос биологической продуктивности экосистем.

ВЫВОД: больше годовой продукции дают наземная растительность тропического леса, а океан в 2 раза меньше.



Равновесная система.

Равновесная система - это система, в которой биомасса остаётся постоянной (т.е. прирост биомассы полностью тратится на жизнедеятельность последующего трофического уровня).

 

 


                                                                 

                                                                                            

 

                                                                                         

 

 

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ (преемственность) - последовательная смена одних сообществ другими.

Суть сукцессии:

Если прирост биомассы консументов («общее дыхание») > прироста биомассы продуцентов (первичной валовой продукции)          органическое вещество убывает        часть видов вымирает.

 

Если прирост биомассы консументов(«общее дыхание») < прироста биомассы продуцентов (первичной валовой продукции)               органическое вещество накапливается        увеличивается количество видов его употребляющего.

 

РЕЗУЛЬТАТ СУКЦЕССИИ – РАВНОВЕСИЕ.

 


СУКЦЕССИИ

ПЕРВИЧНЫЕ - начинаются на безжизненном месте. Они медленные. Например, на дюнах 600лет. ВТОРИЧНЫЕ - начинаются на месте существовавшего ранее сообщества, например, в результате эрозии, засухи, пожара, вырубки леса. Они более быстрые (200лет), что объясняется тем, что первичное сообщество оставило после себя достаточно питательных веществ, развитую почву и создаёт условия для ускоренного роста и развития новых поселенцев. Пример, наземной сукцессии на скалах: 1. голая скала → 2. лишайники и водоросли → 3. мхи и папоротники → 4. травы → 5. кустарники → 6. деревья образуют ЛЕС - равновесное сообщество. Пример, восстановления елового леса после пожара: 1. травы (вейник, иван-чай) → 2. берёза, осина, сосна → 3. сосновый лес → 4. ЕЛОВЫЙ ЛЕС (ель теневынослива и вытесняет лиственные) - равновесное сообщество.

 

Продолжительность сукцессии зависит от:

1.Структуры сообщества;

2.Климата (в суровом невелика).

 

                                                                                                    

                                                                                                   

             
   


                                                                                            

         
   


 

 

Молодое сообщество не устойчиво, но производит больше биомассы, чем старое и человек может собирать богатый урожай в виде чистой продукции, искусственно поддерживая на ранних стадиях сукцессии сообщество.

Зрелое сообщество с большим количеством видов, пищевых связей способно противостоять изменяющимся факторам (температура, влажность).Оно находится на стадии равновесия- чистая готовая продукция расходуется на «общее дыхание» растений и животных. Для нашей собственной защиты ряд ландшафтов должны быть представлены естественными сообществами.

Значение знаний о сукцессиях :

· Для понимания причин разнообразия природы,

· Для управления сукцессиями.

 

 

 



Искусственные экосистемы.

АГРОБИОЦЕНОЗЫ - (10% суши) - поля, огороды, сады, пастбища. Их создают для получения с/х продукции. Они складываются из тех же пищевых цепей, что и естественные экосистемы:

Продуценты - культурные растения,

Консументы - насекомые, птицы, грызуны, хищники, человек (обязательное звено всех пищевых цепей),

Редуценты – бактерии, грибы.

ЭКОСИСЕМЫ ГОРОДОВ (УРБАЭКОСИСТЕМЫ)(60% населения живёт в городах).

Искусственные экосистемы создаются, поддерживаются человеком.

Дата: 2019-03-05, просмотров: 193.