Взаимозависимость физического и биологического миров лежит в основе концепции экосистемы в экологии

Вид материала

Документы

Содержание Экосистема = Биотоп + Биоценоз Автотрофные экосистемы

Подобный материал:

• Программа по «Экологии и природопользованию», 197.56kb.
• 1 Определение экосистемы. Свойства экосистемы. Структура экосистемы. Разнообразие экосистем, 1391.2kb.
• Гармония и здоровье, 145.11kb.
• Недостаток кислорода: миф или реальность, 337.03kb.
• Е, конкурентоспособные медицинские кадры нового поколения на основе формирования особой, 952.62kb.
• Б н. Ольга Викторовна Анисимова. Объем курса 36 часов. Форма отчет, 48.4kb.
• Деятельностный подход в рамках фгос в основе Стандарта лежит, 17.47kb.
• Задания для муниципального тура олимпиады по экологии 2006-07, 433.12kb.
• Концепция экосистемы А. К. Тенсли. Математические и экспериментальные методы в экологии, 58.55kb.
• В. В. Снакин экосистемы концепция экосистемы, 239.27kb.

Экосистема

Взаимозависимость физического и биологического миров лежит в основе концепции экосистемы в экологии. Система, включающая все совместно функционирующие на данной территории организмы, взаимодействующие с физической средой, таким образом, что поток энергии в ней создаёт чётко определённые биотические структуры, и образуется круговорот веществ между живой и неживой её частями, представляет собой экологическую систему. Таким образом, совокупность специфического физико-химического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) образуют экосистему.

Экосистема = Биотоп + Биоценоз

Экосистема – основная функциональная единица в экологии, в неё входят и организмы, и неживая среда – компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга и необходимые для поддержания жизни в той её форме, которая существует на Земле.

Термин «экосистема» вошёл в употребление в 1935 году. Английский ботаник А.Тэнсли писал, что «в экосистему входит не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома…Хотя главным, интересующим нас объектом могут быть организмы, когда мы пытаемся проникнуть в самую суть вещей, мы не можем отделить организмы от их особой среды, в сочетании с которой они образуют некую физическую систему».

Упоминания о единстве организмов и среды (а также человека и природы) можно найти в самых древних памятниках истории…Примерно на рубеже XIX-XX веков биологи начали серьёзно рассматривать идею о том, что природа функционирует как целостная система. И когда усилиями Берталанфи (1950, 1968) и других исследователей была разработана общая теория систем, началось развитие нового количественного направления – экологии экосистем. Основоположниками его были такие экологи, как Хатчинсон, Маргалеф, Уатт, Пэттен, Ван Дайн, Г.Одум…

Биотическую и абиотическую части экосистемы связывает непрерывный обмен материалом – круговороты питательных веществ, энергию для которых поставляет Солнце, большая часть энергии деградирует, проходит через систему и покидает её в виде низкокачественной тепловой энергии. Энергия в экосистеме может накапливаться, затем снова высвобождаться или экспортироваться, но её нельзя использовать вторично! В отличие от энергии элементы питания, необходимые для жизни, и вода используются многократно.

Автотрофные экосистемы


В развитии экосистем большую роль играют организмы, способные самостоятельно синтезировать органическое вещество из неорганических соединений. Эти организмы называются автотрофами.
     Автотрофы - это организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, двуокиси углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества, используя энергию фотосинтеза (все зеленые растения - фототрофы) или хемосинтеза (некоторые бактерии - хемотрофы).
     Автотрофы служат первичной биотической основой для сложения биогеоценозов.
     Автотрофные растения и микроорганизмы представляют жизненную среду для гетеротрофов. Складывается биогеоценотический комплекс, который может существовать веками.
     Пространство, включающее околоземную атмосферу и наружную оболочку Земли, освоенное живыми организмами и находящееся под влиянием их жизнедеятельности, называется биосферой.
     Биосфера Земли образуется всей совокупностью биогеоценозов, связанных между собой круговоротом веществ и энергии. Она представляет собой область активной жизни, охватывающую нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему. Термин "биосфера" введен в 1875 г. Э.Зюссом. Учение о биосфере как об активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в том числе человека) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба и значения, создал В.И.Вернадский (1926).

Гетеротрофные экосистемы     Организмы, использующие для питания органические вещества, произведенные другими организмами, называются гетеротрофами. К гетеротрофным организмам относится человек, все животные, грибы, большинство бактерий, вирусов.

Экосистема, использующая преимущественно вещество и энергию органических соединений, накопленных в других (автотрофных) экосистемах. Существуют естественные гетеротрофные экосистемы — сообщества океанических глубин, которых не достигает солнечный свет. Эти системы как источник энергии и ресурсов используют «питательный дождь» детрита из освещенных солнцем слоев океана. Аналогично на принесенном из других мест органическом веществе функционируют экосистемы, развивающиеся на снежниках в горах. Антропогенные гетеротрофные экосистемы — это городские экосистемы, фермы по разведению дождевых червей, теплицы, где выращиваются шампиньоны или другие пищевые грибы, рыборазводные пруды, бассейны биологических очистных сооружений, где органическое вещество извлекается и разлагается животными-фильтраторами (чаще всего мелкими планктонными ракообразными). Гетеротрофные экосистемы могут выступать в качестве блоков (подсистем) более крупных автотрофных экосистем. Как гетеротрофные экосистемы можно рассматривать труп умершего животного и даже навозную лепешку с копрофагами.