Лекция 5. Классификация экосистем биоты. Пространственная и видовая структуры экосистем.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Наиболее важны 2 признака классификации экосистем.

 

Различают 4 фундаментальных типа экосистем, в которых используют 2 источника энергии (солнца и топлива).

1 тип. Природные, движимые солнцем, малосубсидируемые.

2 тип. Природные, движимые солнцем, субсидируемые другими естественными источниками(изм органич вещ-ва)

3 тип. Природные, движимые солнцем, субсидируемые человеком.

4 тип. Индустриально городские, движимые топливом.

 

1 тип. Открытые океаны, высокогорные леса. Характерна низкая продуктивность и скудное количество энергии. Ежегодно очищаются огромные объемы воздуха, возвращается в оборот вода, формируются климатические условия, поддерживается температура, производится большое количество пищи без участия человека.

 

2 тип. Экосистемы, обладающие естественной плодородностью и производящие излишки органического вещества, которые могут накапливаться. Эти системы получают естественные энергетические субсидии в виде энергии приливов, прибоев, течений, поступающих с площади водосбора с дождем и ветром, органических и минеральных веществ (дождевые леса, эстуарии-устья рек, прибрежные бухты).

 

3 тип. Наземные и водные агроэкосистемы, получающие энергию не только от солнца, но и от человека в виде энергетических дотаций. Высокая продуктивность этих экосистем поддерживается мышечной энергией и энергией топлива.

 

4 тип. В индустриальных городах высококонцентрированная энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию. Особенности этих экосистем является огромная потребность плотно населенных городских районов в энергии. Она на 2-3- порядка выше чем в других экосистемах.

 

 

Примером классификации основанной на структурных признаках можно считать деление систем по биомам.

Биом - макросистема, совокупность экосистем, тесно связанных климатическими условиями, потоками энергии, круговоротом веществ , миграцией организмов и типом растительности .

(В наземных экосистемах постоянным признаком является растительность.)

 

 В зависимости от природных и климатических условий американский эколог Юджин Одум предложил следующую классификацию по биомам, который представляет собой крупную региональную или субконтинентальную экосистему, характеризующаяся ландшафтом или растительностью.

Природные экосистемы:

                                                        1.наземные биомы

·  тундра арктическая и Альпийская;

· бархатные хвойные леса или тайга;

· листопадный лес умеренной зоны 

· Степь умеренной зоны

· Тропические степи и саванны

· Чаппараль (районы с дождливой зимой и засушливым летом)

· Пустыня травянистая и кустарниковая

· Полувечнозелёный тропический лес (выраженные влажный и сухой сезоны)

· Вечнозеленый тропический дождевой лес

 

2.Пресноводные экосистемы или биомы

· Лентические стоячие воды (озера, пруды)

· Латические текучие воды (родники)

· Заболоченные угодья (болота, болотистые леса)

 

3.Морские экосистемы

· Открытый океан

· Воды континентального шельфа (прибрежные воды)

· Районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством)

· Эстуарии (прибрежные бухты, устья рек)

· Естественные (природные) рифовые зоны в океане

 

 

Тундра характеризуется суровыми условиями произрастания, вегетационым периодом в 2-3 месяца, сильными ветрами, малым кол-вом осадков, вечной мерзлотой, преобладанием мхов и лишайников.

Латическая экосистема. распределение кислорода равномерное и постоянное. прослеживается продольная зональностьà изменение видового состава рыб

Районы апвелинга расположены вдоль западных пустынных берегов континента. Богаты рыбой и птицей, живущей на островах, развитие планктона, массовая гибель рыб без кислорода.

 

Существуют естественные и антропогенные (города, биологические отчистные сооружения, морские огороды, сухопутные огороды) экосистемы.

 

Экосистемы формируются под влиянием природных факторов. Отличаются пространственной и видовой структурой. Пространственная структура обуславливается тем, что недра, почвы, водный бассейн и атмосфера имеют ярусное строение, что в свою очередь влияет на распределение живых организмов в пространстве. Многоярусные продуктивнее, чем одноярусные. С точки зрения пространственной структуры в природных экосистемах можно выделить 2 яруса: 1- верхний автотрофный ярус или «зелёный пояс» Земли, который включает растения и их части, содержащие хлорофилл. Здесь преобладают фиксация света, использование простых неорганических соединений и накопление солнечной энергии в сложных фотосинтезируемых веществах. 2 ярус – гетеротрофный или «коричневый» пояс Земли. Представлен почвами и донными осадками, в которых преобладают процессы разложения мертвых органических остатков растений и животных.

 

Наиболее четко ярусность выражена в растительных сообществах. В смешанном лесу можно выделить до 6 ярусов

 

v Деревья первой величины (сосна ель береза дуб клён)

v Деревья второй величины (рябина черёмуха)

v Подлесок из высоких кустарников (шиповник боярышник)

v Подлесок из средних кустарников и крупных трав (багульник голубика Иван чай)

v Низкие кустарники и мелкие травы (клюква)

v Мхи и надпочвенные лишайники

 

Каждая экосистема имеет видовой структуру т.е. характеризуется видовым составом. В лесу, где много растений только несколько дают 90% древесины. Такие называются доминантами. Индификаторы могут быть в каждой экосистеме, они определяют микроклимат всего сообщества (режим температуры, влажности, освещенности, специфика почвенно-грунтовых условий). Удаление индификаторов грозит полным разрушением экосистемы (ель, сосна, ковыль, кедр).

Наличие второстепенных видов сохраняет устойчивость экосистемы и поддерживает разнообразие.

Видовая структура экосистем показывает разнообразие видов или биологическое разнообразие. Богатые видами экосистемы: тропические лес, коралловый риф, зрелые сообщества.

Бедные видами экосистемы: тундра, степь, пустыня, антропогенные системы (сад, поле), молодые сообщества.

Видовое разнообразие связано с разнообразием условий среды. Ни одна экосистема не бывает совсем стабильна, она испытывает изменения во времени, которые имеют последовательный характер.

Гомеоста́з — саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия.

 

Сукцессия – последовательная во времени, необратимая смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории (биотопе) в результате влияния природных или антропогенных факторов. Сукцессия- это направленный и закономерны процесс саморазвития экосистем (береза—ель). Например, восстановление леса после вырубки или пожара.

 

Сукцессия:

· Первичная - Процесс развития экосистем и смены на незаселённых ранее участках.

· Вторичная - Восстановление уже существовавшей на данной территории. Носит                восстановительный характер.

· Автотрофная - сукцессия - широко распространённое в природе явление, которое начинается в незаселённой среде: формирование леса на брошенных землях или восстановление жизни после извержения вулкана и других природных катаклизмов). Изменения могут быть столь резкими, что ни один из компонентов экосистемы не сохраняется. ( природный катаклизм). Длительное преобладание автотрофных организмов.

 

· Гетеротрофная - сукцессия характеризуется преобладанием бактерий и встречается тогда, когда земля перенасыщена органическими веществами (например: очистные сооружения). Медленно и поступательно происходит.

 

 

Скорость сукцессия различна. Скорость первичных 10000 лет-100000 лет. На восстановление сх угодий-от 35-250 тыс лет. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы размножаясь, сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены её состава не происходит. Такое равновесное состояние называют климаксом, а такую экосистему климаксовой. В разных абиотических условиях формируются неодинаковые климаксовые экосистемы.

Сухой и жаркий климат – пустыня; жаркий и влажный климат - тропический лес.

Природная экосистема Антропологическая экосистема
Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию. Потребляет энергию ископаемого и ядерного топлива.
Продуцирует кислород и потребляет диоксид углерода. Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого топлива.
Формирует плодородную почву. Истощает или представляет угрозу для плодородных почв.
Накапливает, очищает и постепенно расходует воду. Расходует много воды, загрязняет ее.
Создает местообитания различных видов дикой природы. Разрушает местообитания многих видов дикой природы.
Бесплатно фильтрует и обеззараживает загрязнители и отходы. Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться за счет населения.
Обладает способностью самосохранения и самовосстановления. Требует больших затрат для постоянного поддержания и восстановления.

 

 

 

 

Дата: 2019-11-01, просмотров: 257.