Dia 3

Ekologinen järjestelmä sisältää abioottisia (eli elottomia) ja bioottisia komponentteja.

Joskus biogeosenoosin abioottisia komponentteja kutsutaan biotoopiksi ja bioottisia komponentteja biokenoosiksi.

Abioottisiin komponentteihin kuuluvaa maaperää pidetään usein erillisenä ekosysteemin rakenneyksikkönä.

Maaperä on linkki biogeosenoosin bioottisten ja abioottisten tekijöiden välillä. Maaperä koostuu neljästä tärkeästä osasta:

• mineraalipohja (50–60% kokonaistilavuudesta);
• orgaaninen aines (jopa 10%);
• ilma (15-25 %);
• vesi (25-35 %).

Dia 4

Biogeocenoosin päätehtävät ovat energian kerääntyminen ja uudelleenjako sekä aineiden kierto.

Ekologisessa järjestelmässä orgaanista ainetta tuottavat autotrofiset organismit (kuten kasvit). Kasveja syövät eläimet, joita puolestaan ​​syövät muut eläimet. Tätä sekvenssiä kutsutaan ravintoketjuksi; Jokaista ravintoketjun lenkkiä kutsutaan troofiseksi tasoksi (kreikaksi trophos, "ruoka").

Dia 5

Ensimmäisellä troofisella tasolla olevia organismeja kutsutaan alkutuottajiksi. Maalla suurin osa tuottajista on metsien ja niittyjen kasveja; vedessä se on pääasiassa viherlevää. Lisäksi sinilevät ja jotkut bakteerit voivat tuottaa orgaanisia aineita.

Dia 7

• On olemassa toinen ryhmä organismeja, joita kutsutaan hajottajiksi. Nämä ovat saprofyyttejä (yleensä bakteereja ja sieniä), jotka ruokkivat kuolleiden kasvien ja eläinten orgaanisia jäänteitä (detritus).
• Eläimet – detritiivorit – voivat myös ruokkia roskia, mikä nopeuttaa jäännösten hajoamisprosessia. Detritivores puolestaan ​​voivat syödä petoeläimet. Toisin kuin laiduntamisen ravintoketjut, jotka alkavat alkutuottajista (eli elävästä orgaanisesta aineesta), likaiset ravintoketjut alkavat detrituksesta (eli kuolleesta orgaanisesta aineesta).

Dia 8

Ravintoketjukaavioissa jokainen organismi esitetään tietyntyyppisellä organismilla ruokkivana. Todellisuus on paljon monimutkaisempi, ja organismit (erityisesti saalistajat) voivat ruokkia monenlaisia ​​organismeja, jopa eri ravintoketjuista. Näin ollen ravintoketjut kietoutuvat yhteen muodostaen ravintoverkkoja.

Dia 9

Ruokaverkostot toimivat pohjana ekologisten pyramidien rakentamiselle. Yksinkertaisimmat niistä ovat populaatiopyramidit, jotka heijastavat organismien (yksilöjen) lukumäärää kullakin troofisella tasolla. Analyysin helpottamiseksi nämä suureet esitetään suorakulmioina, joiden pituus on verrannollinen tutkittavassa ekosysteemissä elävien organismien lukumäärään tai tämän suuren logaritmiin. Usein väestöpyramideja rakennetaan pinta-alayksikköä (maanekosysteemeissä) tai tilavuutta (vesiekosysteemeissä) kohti.

Näytä kaikki diat

Käsitteen ekosysteemi historia Ekosysteemin rakenne Ekosysteemin toimintamekanismit Ekosysteemin tilarajat (kroologinen näkökulma) Ekosysteemin tilarajat (kroologinen näkökulma) Ekosysteemin ajalliset rajat (kronologinen näkökulma) ankologisen järjestelmän aikarajat ) Ekosysteemien arvot Keinotekoiset ekosysteemit

Ajatukset kaiken luonnon eläimen ykseydestä, sen vuorovaikutuksesta ja luonnossa tapahtuvien prosessien ehdosta ovat peräisin muinaisista ajoista. Käsite alkoi kuitenkin saada modernia tulkintaa 1800- ja 1900-luvun vaihteessa. Näin ollen saksalainen hydrobiologi K. Möbius kuvasi vuonna 1877 osteripankin organismien yhteisöksi ja antoi sille nimen "biokenoosi". Amerikkalaisen biologin S. Forbesin klassisessa työssä järvi koko eliökokoelmansa on määritelty "mikrokosmiksi" ("Järvi mikrokosmosena", 1887). Modernin termin ehdotti ensimmäisen kerran englantilainen ekologi A. Tansley vuonna 1935. V.V. Dokuchaev kehitti myös ajatuksen biokenoosista kiinteänä järjestelmänä. Venäläisessä tieteessä V. N. Sukachevin (1944) esittämä biogeocenoosin käsite on kuitenkin tullut yleisesti hyväksytyksi. Lähitieteissä on myös erilaisia ​​määritelmiä, jotka ovat jossain määrin yhteneväisiä "ekosysteemin" käsitteen kanssa, esimerkiksi "geosysteemi" geoekologiassa tai jotka muut tutkijat otettiin käyttöön samalla ajanjaksolla "holoseeni" (F. Clements, 1930). ) ja "bioinertti kappale" (V.I. Vernadsky, 1944).

Määritelmät Mikä tahansa kokonaisuus, joka sisältää kaikki tietyn alueen organismit ja on vuorovaikutuksessa fyysisen ympäristön kanssa siten, että energiavirta luo hyvin määritellyn trofisen rakenteen, lajien monimuotoisuuden ja aineiden kiertokulkua (aineiden ja energian vaihto bioottisten välillä ja abioottiset osat) järjestelmässä on ekologinen järjestelmä tai ekosysteemi (Y. Odum, 1971). Ekosysteemi on fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten prosessien järjestelmä (A. Tansley, 1935). Elävien organismien yhteisöä yhdessä ympäristön elottomien osien kanssa, jossa se esiintyy, ja kaikkia sen erilaisia ​​vuorovaikutuksia kutsutaan ekosysteemiksi (D. F. Owen.). Mitä tahansa joukkoa organismeja ja niiden ympäristön epäorgaanisia komponentteja, joissa aineiden kierto voi tapahtua, kutsutaan ekologiseksi järjestelmäksi tai ekosysteemiksi (V.V. Denisov.). Biogeocenoosi (V.N. Sukachev, 1944) on elävien ja inerttien komponenttien toisistaan ​​riippuvainen kompleksi, jotka liittyvät toisiinsa aineenvaihdunnan ja energian avulla. Joskus korostetaan erityisesti sitä, että ekosysteemi on historiallisesti vakiintunut järjestelmä.

Ekosysteemikäsite Ekosysteemi on monimutkainen itseorganisoituva, itsesäätelevä ja kehittyvä järjestelmä. Ekosysteemin pääominaisuus on suhteellisen suljettujen, tilallisesti ja ajallisesti stabiilien aine- ja energiavirtojen läsnäolo ekosysteemin bioottisten ja abioottisten osien välillä. Tästä seuraa, että jokaista biologista järjestelmää ei voida kutsua ekosysteemiksi, esimerkiksi akvaario tai mätä kanto ei ole sellainen. Nämä biologiset järjestelmät eivät ole riittävän omavaraisia ​​ja itsesääteleviä, jos lopetat olosuhteiden säätelyn ja ominaisuuksien säilyttämisen samalla tasolla, se romahtaa tarpeeksi nopeasti. Tällaiset yhteisöt eivät muodosta itsenäisiä suljettuja aineen ja energian syklejä, vaan ovat vain osa suurempaa järjestelmää. Tällaisia ​​järjestelmiä pitäisi kutsua alemman tason yhteisöiksi tai mikrokosmoksiksi. Joskus niistä käytetään facies-käsitettä (esimerkiksi geoekologiassa), mutta se ei pysty täysin kuvaamaan tällaisia ​​​​järjestelmiä, varsinkaan keinotekoisia. Yleisesti ottaen eri tieteissä "facies"-käsite vastaa erilaisia ​​määritelmiä: osaekosysteemitason järjestelmistä käsitteisiin, jotka eivät liity ekosysteemiin, tai käsitteeseen, joka yhdistää homogeenisia ekosysteemejä tai on lähes identtinen ekosysteemin määritelmän kanssa.

Eugene Odum (). Ekosysteemiekologian isä

V. N. Sukachev (). Biogeocenosis-termin kirjoittaja Ekosysteemi on avoin järjestelmä, jolle on ominaista aineen ja energian syöttö- ja ulostulovirrat. Lähes minkä tahansa ekosysteemin olemassaolon perusta on auringonvalon energiavirta, joka on seurausta lämpöydinreaktiosta, suorassa (fotosynteesi) tai epäsuorassa (orgaanisen aineen hajoaminen) muodossa, lukuun ottamatta syvänmeren ekosysteemejä: "mustat" ja "valkoiset tupakoitsijat", energianlähde, jossa on sisäinen lämpömaa ja kemiallisten reaktioiden energia.

Biogeosenoosi ja ekosysteemi Määritelmien mukaan käsitteiden "ekosysteemi" ja "biogeokenoosi" välillä ei ole eroa, vaan biogeosenoosia voidaan pitää täydellisenä synonyyminä termille ekosysteemi. On kuitenkin laajalle levinnyt mielipide, että biogeokenoosi voi toimia ekosysteemin analogina yksinkertaisimmalla tasolla, koska termi "biogeocenoosi" korostaa enemmän biokenoosin yhteyttä tiettyyn maa- tai vesiympäristöön, kun taas ekosysteemi tarkoittaa mitä tahansa abstraktia aluetta. Siksi biogeosenoosia pidetään yleensä ekosysteemin erikoistapauksena. Biogeosenoosi-termin määritelmässä eri kirjoittajat luettelevat biogeosenoosin tiettyjä bioottisia ja abioottisia komponentteja, kun taas ekosysteemin määritelmä on yleisempi.

Ekosysteemissä voidaan erottaa kaksi komponenttia: bioottinen ja abioottinen. Biootti on jaettu autotrofisiin ja heterotrofisiin komponentteihin, jotka muodostavat ekosysteemin troofisen rakenteen. Ainoa energialähde ekosysteemin olemassaoloon ja erilaisten prosessien ylläpitoon siinä ovat tuottajat, jotka ottavat aurinkoenergiaa hyötysuhteella 0,1 1 %, harvoin 3 4,5 % alkuperäisestä määrästä. Autotrofit edustavat ekosysteemin ensimmäistä troofista tasoa. Myöhemmät ekosysteemin trofiset tasot muodostuvat kuluttajien kustannuksella, ja ne suljetaan hajottajilla, jotka muuttavat elottoman orgaanisen aineksen mineraalimuotoon, jonka autotrofinen alkuaine voi assimiloida.

Ekosysteemin pääkomponentit Rakenteen näkökulmasta ekosysteemi jaetaan: ilmastotilaan, joka määrää lämpötilan, kosteuden, valaistusolosuhteet ja muut ympäristön fyysiset ominaisuudet; kiertoon sisältyvät epäorgaaniset aineet; orgaaniset yhdisteet, jotka yhdistävät bioottisen ja abioottisen osan aineen ja energian kierrossa; tuottajat ovat organismeja, jotka luovat alkutuotteita; makrokuluttajat tai fagotrofit, heterotrofit, jotka syövät muita organismeja tai suuria orgaanisen aineen hiukkasia; mikrokuluttajat (saprotrofit) ovat heterotrofeja, pääasiassa sieniä ja bakteereja, jotka tuhoavat kuollutta orgaanista ainetta, mineralisoivat sen ja palauttavat sen kiertokulkuun. Kolme viimeistä komponenttia muodostavat ekosysteemin biomassan.

Ekosysteemin toiminnan kannalta erotetaan seuraavat eliöiden toiminnalliset lohkot (autotrofien lisäksi): biofaagit, eliöt, jotka syövät muita eläviä organismeja, saprofagit, eliöt, jotka syövät kuollutta orgaanista ainetta. Tämä jako osoittaa ajallista ja toiminnallista suhdetta ekosysteemissä keskittyen orgaanisen aineen muodostumisen ajalliseen jakautumiseen ja sen uudelleenjakaumiseen ekosysteemissä (biofagit) ja saprofaagien käsittelyyn. Orgaanisen aineen kuolemisen ja sen komponenttien uudelleen sulautumisen välillä ekosysteemin ainekiertoon voi kulua merkittävä aika, esimerkiksi mäntypuun tapauksessa 100 vuotta tai enemmän. Kaikki nämä komponentit ovat yhteydessä toisiinsa tilassa ja ajassa ja muodostavat yhden rakenteellisen ja toiminnallisen järjestelmän.

Tyypillisesti ekotoopin käsite määriteltiin organismien elinympäristöksi, jolle on ominaista tietty ympäristöolosuhteiden yhdistelmä: maaperä, maaperä, mikroilmasto jne. Tässä tapauksessa tämä käsite on kuitenkin itse asiassa lähes identtinen ilmaston käsitteen kanssa. Tällä hetkellä ekotooppi, toisin kuin biotooppi, ymmärretään tietyksi alueeksi tai vesialueeksi, jossa on maaperän, maaperän, mikroilmaston ja muiden tekijöiden koko joukko ja ominaisuudet organismien muuttamattomassa muodossa. Esimerkkejä ekotoopista ovat tulvamaa, äskettäin muodostuneet vulkaaniset tai korallisaaret, ihmisten kaivamat louhokset ja muut vastikään muodostuneet alueet. Tässä tapauksessa ilmasto on osa ekotooppia.

Alun perin V. N. Sukachev (1964) määritteli "ilmastoopin" biogeosenoosin ilmavaksi osaksi, joka eroaa ympäröivästä ilmakehästä kaasukoostumukseltaan, erityisesti pinnan biohorisontin hiilidioksidipitoisuuden, hapen ja fotosynteettisten biohorisonttien osalta. , ilmajärjestelmä, bioliinikyllästys, vähentynyt ja muuttunut auringon säteily ja valaistus, kasvien ja joidenkin eläinten luminesenssi, erityinen lämpöjärjestelmä ja ilmankosteusjärjestelmä. Tällä hetkellä tätä käsitettä tulkitaan hieman laajemmin: biogeocenoosin ominaisuutena, ilma- tai vesiympäristön fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien yhdistelmänä, joka on olennainen tässä ympäristössä asuville organismeille. Ilmasto asettaa pitkän aikavälin mittakaavassa eläinten ja kasvien olemassaolon fyysiset perusominaisuudet ja määrittää tietyssä ekosysteemissä esiintyvien organismien valikoiman.

Edafotooppi Edafotooppi ymmärretään yleensä maaperäksi ekotoopin kiinteänä osana. Tarkemmin sanottuna tämä käsite tulisi kuitenkin määritellä osaksi organismien muuntamaa inerttiä ympäristöä, eli ei kaikkea maaperää, vaan vain osa siitä. Maaperä (edafotooppi) on ekosysteemin tärkein komponentti: se sulkee aineen ja energian kierrot, siirtyy kuolleesta orgaanisesta aineesta mineraaleihin ja osallistuu elävään biomassaan]. Edafotoopin pääasiallisia energian kantajia ovat orgaaniset hiiliyhdisteet, niiden labiilit ja vakaat muodot, jotka määrittävät suurelta osin maaperän hedelmällisyyden. ]

Biotooppi on eliöstön transformoima ekotooppi tai tarkemmin sanottuna alueosa, joka on homogeeninen tiettyjen kasvi- tai eläinlajien elinolosuhteiden tai tietyn biokenoosin muodostumisen kannalta. Biokenoosi on historiallisesti vakiintunut kokoelma kasveja, eläimiä, mikro-organismeja, jotka asuvat maalla tai vesistössä (biotooppi). Kilpailulla ja luonnollisella valinnalla on tärkeä rooli biokenoosin muodostumisessa. Biokenoosin pääyksikkö on konsortiot, koska kaikki organismit liittyvät tavalla tai toisella autotrofeihin ja muodostavat monimutkaisen järjestelmän eri luokista koostuvia ryhmiä, ja tämä verkosto on yhä suuremman luokan konsortia ja voi epäsuorasti riippua avioliiton määräävien tekijöiden määrä lisääntyy. On myös mahdollista jakaa biokenoosi fytokenoosiin ja zookenoosiin. Fysikenoosi on kokoelma yhden yhteisön kasvipopulaatioita, jotka muodostavat yhteenliittymien määrääviä tekijöitä. Zookenoosi on kokoelma eläinpopulaatioita, jotka ovat eri luokkien puolisoita ja toimivat mekanismina aineen ja energian uudelleenjakautumiselle ekosysteemissä (katso ekosysteemien toiminta). Biotooppi ja biokenoosi yhdessä muodostavat biogeosenoosin/ekosysteemin.

Ekosysteemin vakaus Ekosysteemiä voidaan kuvata monimutkaisella kuviolla eteenpäin ja takaisinkytkentäyhteyksiä, jotka ylläpitävät järjestelmän homeostaasia tietyissä ympäristöparametrien rajoissa. Näin ollen ekosysteemi pystyy tietyissä rajoissa säilyttämään rakenteensa ja toimintansa suhteellisen muuttumattomina ulkoisten vaikutusten alaisena. Yleensä erotetaan kahden tyyppinen homeostaasi: resistentti, ekosysteemien kyky ylläpitää rakennetta ja toimintaa negatiivisten ulkoisten vaikutusten alaisena, ja elastinen, ekosysteemin kyky palauttaa rakenne ja toiminta, kun jotkut ekosysteemin komponentit katoavat.

Joskus kestävän kehityksen kolmas näkökohta on ekosysteemin vakaus suhteessa ympäristön ominaisuuksien muutoksiin ja sen sisäisten ominaisuuksien muutoksiin. Jos ekosysteemi toimii vakaasti useissa ympäristöparametreissa ja ekosysteemissä on suuri määrä keskenään vaihdettavia lajeja, tällaista yhteisöä kutsutaan dynaamisesti vahvaksi. Päinvastaisessa tapauksessa, kun ekosysteemi voi olla olemassa hyvin rajallisessa ympäristöparametrijoukossa ja useimmat lajit ovat toiminnassaan välttämättömiä, tällaista yhteisöä kutsutaan dynaamisesti hauraaksi]. On huomattava, että tämä ominaisuus ei yleensä riipu lajien lukumäärästä ja yhteisöjen monimutkaisuudesta. Klassinen esimerkki on Australian rannikon edustalla sijaitseva Great Barrier Reef, joka on yksi maailman biologisen monimuotoisuuden pesäkkeistä.Symbioottiset korallilevät, dinoflagellaatit, ovat erittäin herkkiä lämpötilalle. Kirjaimellisesti muutaman asteen poikkeama optimista johtaa levien kuolemaan ja polyypit saavat jopa % ravintoaineistaan ​​vastavuoroistensa fotosynteesistä. ]

Järjestelmien erilaiset tasapainotilat (kuva) Ekosysteemillä on monia tiloja, joissa ne ovat dynaamisessa tasapainossa; Jos ekosysteemi poistetaan siitä ulkoisten voimien vaikutuksesta, se ei välttämättä palaa alkuperäiseen tilaansa, vaan se vetää usein puoleensa lähimpään tasapainotilaan, vaikka se voi olla hyvinkin lähellä alkuperäistä.

Tyypillisesti kestävyys yhdistettiin ja liittyy ekosysteemin lajien monimuotoisuuteen, eli mitä korkeampi biologinen monimuotoisuus on, mitä monimutkaisempi yhteisöjen organisoituminen, mitä monimutkaisempi ravintoverkko, sitä korkeampi ekosysteemien vakaus. Mutta jo 40 vuotta sitten tai enemmänkin tästä asiasta oli erilaisia ​​näkemyksiä, ja tällä hetkellä yleisin näkemys on, että sekä paikallinen että yleinen ekosysteemin vakaus riippuvat paljon suuremmasta joukosta tekijöitä kuin vain yhteisöjen ja biologisen monimuotoisuuden monimutkaisuus. . Näin ollen tällä hetkellä luonnon monimuotoisuuden lisääntyminen liittyy yleensä monimutkaisuuden lisääntymiseen, ekosysteemikomponenttien välisten yhteyksien vahvuuteen sekä aine- ja energiavirtojen stabiilisuuteen komponenttien välillä. Biologisen monimuotoisuuden merkitys on siinä, että se mahdollistaa monien rakenteeltaan, muodoltaan, toiminnaltaan erilaisten yhteisöjen muodostumisen ja tarjoaa kestävän mahdollisuuden niiden muodostumiseen. Mitä suurempi biologinen monimuotoisuus on, sitä enemmän yhteisöjä voi olla olemassa, sitä enemmän voidaan suorittaa (biogeokemian kannalta katsottuna) erilaisia ​​reaktioita, jotka varmistavat biosfäärin olemassaolon kokonaisuutena.

Luonnossa eri ekosysteemien välillä ei ole selkeitä rajoja. Aina voi osoittaa yhteen tai toiseen ekosysteemiin, mutta erillisiä rajoja ei voi tunnistaa, jos niitä eivät edusta erilaiset maisematekijät (jyrkät, joet, erilaiset kukkulan rinteet, kalliopaljastumat jne.), siirtymiä on aina tasaisia. ekosysteemeistä toiseen. Tämä johtuu ympäristötekijöiden (kosteus, lämpötila, kosteus jne.) gradientin suhteellisen tasaisesta muutoksesta. Joskus siirtymät ekosysteemistä toiseen voivat itse asiassa olla ekosysteemi itsessään. Tyypillisesti eri ekosysteemien risteykseen muodostuneita yhteisöjä kutsutaan ekotoneiksi. F. Clements otti käyttöön termin "ekotoni" vuonna 1905.

Ekotonit Ekotoneilla on merkittävä rooli ekosysteemien biologisen monimuotoisuuden ylläpitämisessä eri ekosysteemien ympäristötekijöiden yhdistelmän ns. reunavaikutuksen vuoksi, joka määrää suuremman vaihtelun ympäristöolosuhteiden, siis lupien ja ekologisten markkinarakojen vaihteluun. Siten sekä yhdestä että toisesta ekosysteemistä peräisin olevien lajien sekä ektonispesifisten lajien (esimerkiksi rannikon vesiympäristön kasvillisuus) olemassaolo on mahdollista.

Samalla biotoopilla on ajan mittaan erilaisia ​​ekosysteemejä. Muutos ekosysteemistä toiseen voi kestää sekä melko pitkiä että suhteellisen lyhyitä (useita vuosia) ajanjaksoja. Ekosysteemien olemassaolon kesto tässä tapauksessa määräytyy peräkkäisyyden vaiheen mukaan. Biotoopin ekosysteemien muutos voi johtua myös katastrofaalisista prosesseista, mutta tässä tapauksessa itse biotooppi muuttuu merkittävästi, eikä tällaista muutosta yleensä kutsuta peräkkäisyydeksi (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta, kun katastrofi, esimerkiksi tulipalo, on luonnollinen syklisen peräkkäisyyden vaihe).

Periytys Periytys on johdonmukaista, luonnollista yhden yhteisön korvaamista toisella tietyllä alueen alueella, joka johtuu ekosysteemin kehityksen sisäisistä tekijöistä. Jokainen edellinen yhteisö määrää edeltäkäsin seuraavan olemassaolon ja oman sukupuuttoonsa. Tämä johtuu siitä, että peräkkäisissä ekosysteemeissä tapahtuu aineen ja energian kertymistä, joita ne eivät enää pysty sisällyttämään kiertokulkuun, biotoopin muuttumiseen, mikroilmaston muutoksiin ja muihin tekijöihin. , ja sitä kautta syntyy materiaali-energiapohja sekä ympäristöolosuhteet, jotka ovat välttämättömiä myöhempien yhteisöjen muodostumiselle. On kuitenkin olemassa toinen malli, joka selittää peräkkäisyyden mekanismin seuraavasti: kunkin edellisen yhteisön lajit syrjäytyvät vain jatkuvan kilpailun vuoksi, mikä estää ja "vastustaa" seuraavien lajien tuloa. Tämä teoria kuitenkin ottaa huomioon vain lajien väliset kilpailusuhteet, kuvaamatta ekosysteemin kokonaiskuvaa kokonaisuutena. Tietysti tällaisia ​​prosesseja tapahtuu, mutta aikaisempien lajien kilpaileva siirtyminen on mahdollista juuri siksi, että ne muuttavat biotooppia. Siten molemmat mallit kuvaavat prosessin eri puolia ja ovat voimassa samanaikaisesti.

Perimys voi olla autotrofista tai heterotrofista. Autotrofisen peräkkäisen sekvenssin alkuvaiheessa P/R-suhde on paljon suurempi kuin yksi, koska primaariyhteisöillä on yleensä korkea tuottavuus, mutta ekosysteemin rakenne ei ole vielä täysin muodostunut, eikä sitä voida hyödyntää. tätä biomassaa. Johdonmukaisesti yhteisöjen monimutkaistuessa ja ekosysteemin rakenteen monimutkaistuessa hengityskustannukset (R) kasvavat, kun yhä enemmän ilmaantuu heterotrofeja, jotka ovat vastuussa materiaali- ja energiavirtojen uudelleenjakaumisesta, suhde P/R pyrkii yhtenäisyyteen. ja on itse asiassa sama terminaaliyhteisölle (ekosysteemi ). Heterotrofisella peräkkäisyydellä on päinvastaiset ominaisuudet: siinä P/R-suhde alkuvaiheissa on paljon pienempi kuin yksi ja kasvaa vähitellen peräkkäisten vaiheiden läpi kulkiessa.

Ekosysteemien luokittelu on varsin monimutkainen kysymys. Ero minimaalisten ekosysteemien (biogeokönoosien) ja biosfäärin korkeimman tason ekosysteemin välillä on kiistaton. Väliallokaatiot ovat varsin monimutkaisia, koska korologisen näkökohdan monimutkaisuus ei aina mahdollista selkeästi ekosysteemien rajojen määrittämistä. Geoekologiassa (ja maisematieteessä) on seuraava järjestys: facies tract (ekosysteemi) maisema maantieteellinen alue maantieteellinen alue biomi biosfääri. Ekologiassa on samanlainen järjestys, mutta yleensä uskotaan, että on oikein erottaa vain yksi biomin väliekosysteemi.

Biomit Biomi on suuri systeemis-maantieteellinen (ekosysteemi) osa-alue luonnon-ilmastoalueella (Reimers N.F.). R.H. Whittakerin mukaan ryhmä tietyn mantereen ekosysteemejä, joilla on samanlainen kasvillisuuden rakenne tai fysiognomia ja ympäristöolosuhteiden yleinen luonne. Tämä määritelmä on jossain määrin virheellinen, koska siinä on linkki tiettyyn maanosaan ja joitain biomeja on eri mantereilla, esimerkiksi tundran biomi tai aro. Tällä hetkellä yleisin määritelmä on: "Biomi on joukko ekosysteemejä, joilla on samanlainen kasvillisuus ja jotka sijaitsevat samalla luonnollisella ilmastovyöhykkeellä" (Akimova T. A., Khaskin V. V.). Yhteistä näille määritelmille on se, että joka tapauksessa biomi on joukko yhden luonnollisen ilmastovyöhykkeen ekosysteemejä. Biosfääri Biosfääri peittää maan koko pinnan ja peittää sen elävän aineen kalvolla. Termin biosfääri otti käyttöön Jean-Baptiste Lamarck 1800-luvun alussa ja geologiassa sen ehdotti itävaltalainen geologi Eduard Suess. vuonna 1875. Kokonaisvaltaisen biosfääriopin luominen kuuluu kuitenkin venäläiselle tiedemiehelle Vladimir Ivanovich Vernadskylle. Biosfääri on korkeimman luokan ekosysteemi, joka yhdistää kaikki muut ekosysteemit ja varmistaa elämän olemassaolon maapallolla. Biosfääri sisältää: ilmakehän, hydrosfäärin, litosfäärin, pedosfäärin.
Keinotekoiset ekosysteemit ovat ihmisen luomia ekosysteemejä, esimerkiksi agrokenoosit, luonnontalousjärjestelmät tai Biosfääri 2. Keinotekoisissa ekosysteemeissä on samat komponentit kuin luonnollisilla: tuottajat, kuluttajat ja hajottajat, mutta aineen ja energian uudelleenjakaumassa on merkittäviä eroja. virtaa.

Irina Skvortsova
Esitys "Chuvashian metsät. ekosysteemi"

Chuvashian metsät. Ekosysteemi.

Dia 1. Metsä on laaja puiden ja pensaiden peittämä alue. Puut ovat tärkeimpiä tuottajia metsät.

Dia 2. Havupuut metsät. On vain havupuita - kuusi, mänty, kuusi, lehtikuusi. Ne vievät 24 prosenttia alueesta.

Dia 3. Sekoitettu metsät. Ei ole vain havupuita (kuusi, mänty, mutta myös lehtipuita (koivu, haapa, leppä). Ne vievät 39,2 prosenttia alueesta.

Dia 4. Leveälehtinen metsät. Ne koostuvat puista "isot lehdet"- valmistettu tammesta, vaahterasta, lehmuksesta. Ne vievät 36,7 prosenttia alueesta.

Dia 5. Kaikki metsän muodostavat kasvit sijaitsevat metsässä portaittain tai kerroksittain. Jonkin verran metsät on jopa yli viisi tasoa. Ensimmäinen taso on puut. Toinen taso on pensaat. Kolmas taso on ruohomaiset kasvit ja neljäs taso sammalet ja jäkälät.

Dia 6. Orava. Asuu puiden onteloissa. Se ruokkii pähkinöitä, tammenterhoja, männyn ja kuusen siemeniä, marjoja ja sieniä, jotka varastoidaan kesällä talveksi. Kesällä oravan turkki on punertava ja talvella harmahtava.

Dia 7. Jänikset syövät ruohoa, nuorten puiden ja pensaiden kuorta. Päivällä ne piiloutuvat pensaiden alle ja yöllä tulevat ulos syömään.

Dia 8. Hirvi elää puiden ja pensaiden keskellä. Ne syövät ruohoa, kuorta ja puiden ja pensaiden lehtiä. Sarvet suojaavat vihollisilta

Dia 9. Susi asuu kolossa. He metsästävät yöllä, usein laumassa. He syövät villisikoja, jäniksiä ja kotieläimiä

Dia 10. Lynx. Asuu erämaassa metsät ja lähellä vesistöjä. Se ruokkii pieniä eläimiä ja lintuja. Usein hyökkää kettujen ja jänisten kimppuun.

Dia 11. Kettu asuu syvässä kolossa, joka kaivetaan rotkoon pensaan alle. Se ruokkii jänisten, siilien, hiirten lihaa ja varastaa kylästä kanoja ja munia.

Dia 12. Karhu. Metsän suurin saalistaja on ruskeakarhu. Elä erämaassa metsät. Karhut ovat kaikkiruokaisia.

Dia 13. Siilit ruokkivat hyttysen toukkia, kovakuoriaisia ​​ja myös herkullisia maassa pesivien pienten lintujen munia tai poikasia. He tekevät itsensä syvälle (talvettu) kaivautuu syvään lepotilaan talven aikana.

Dia 14. Merkitys metsät. Metsä tarjoaa puuta. SISÄÄN eläimet ja linnut elävät metsissä, sienet, marjat ja luonnonvaraiset hedelmäpuut kasvavat. Maaperä peitetty metsät, säilyttää kosteuden hyvin.

Metsät ylläpitää jokien täyttä virtausta, suojella maaperää tuholta ja estää maanvyörymiä vuoristossa. Metsät suojaa peltoja kuivilta tuulilta ja pölymyrskyiltä.

Metsät koristella maata ja puhdistaa ilmaa. Siksi metsät on säilytettävä ja suojattava tulipaloilta ja metsäkadolta. Luo varantoja harvinaisille kasvilajeille.

Aiheeseen liittyviä julkaisuja:

Elektroninen didaktinen multimediakäsikirja ekologiasta. Esitys "Mitä tapahtuu, jos linnut katoavat metsästä" Kuvaus algoritmin kanssa työskentelystä elektronisten didaktisten multimediaapuvälineiden käyttämiseksi koulutusprosessissa. Nro 1 Kouluttaja.

Esitys "Interaktiivinen peli keskiryhmän lapsille "Metsän villieläimet" Interaktiivinen peli keski-ikäisille lapsille "Metsän villieläimet" Tavoite: laajentaa ja lujittaa ideoita ominaisuuksista.

Yhteenveto ekologian oppitunnista vanhemmassa ryhmässä. Kehittänyt ja johtanut opettaja Anuchina Irina Mikhailovna Aihe: Ekosysteemi "meri" Tavoite: Muodostuminen.

Yhteenveto oppitunnista Legon rakentamisesta ja TRIZistä "Ecosystem "Pond"" Tavoite: Auttaa lapsia luomaan yhteys joen ja sen asukkaiden välille. Opeta lapsia rakentamaan etana mallin mukaan. Muodin erilaistuminen lapsilla.

Ikäryhmä: seniorit. GCD-lomake: integroitu oppitunti. Järjestäytymismuoto: alaryhmä. Tavoite: edistää ideoiden laajentamista.

Esitys “Chuvashian suuret opettajat. Volkov Gennadi Nikandrovitš" Volkov Gennadi Nikandrovich (31.10.1927 – 27.12.2010) "Valitettavasti unohdamme perinteet, ja ilman perinteitä ei ole kulttuuria, ilman kulttuuria ei ole koulutusta, ilman.

1/40

Esitys aiheesta: Ekosysteemit

Dia nro 1

Dian kuvaus:

Dia nro 2

Dian kuvaus:

Käsitteen historia Ekosysteemin käsite Ekosysteemin rakenne Ekosysteemin toimintamekanismit Ekosysteemin tilarajat (kroologinen näkökulma) Ekosysteemin ajalliset rajat (kronologinen näkökulma) Ekosysteemien sijoitukset Keinotekoiset ekosysteemit

Dia nro 3

Dian kuvaus:

Ajatukset kaiken luonnon eläimen ykseydestä, sen vuorovaikutuksesta ja luonnossa tapahtuvien prosessien ehdosta ovat peräisin muinaisista ajoista. Käsite alkoi kuitenkin saada modernia tulkintaa 1800- ja 1900-luvun vaihteessa. Näin ollen saksalainen hydrobiologi K. Möbius kuvasi vuonna 1877 osteripankin organismien yhteisöksi ja antoi sille nimen "biokenoosi". Amerikkalaisen biologin S. Forbesin klassisessa työssä järvi koko eliökokoelmansa on määritelty "mikrokosmiksi" ("Järvi mikrokosmosena", 1887). Modernin termin ehdotti ensimmäisen kerran englantilainen ekologi A. Tansley vuonna 1935. V.V. Dokuchaev kehitti myös ajatuksen biokenoosista kiinteänä järjestelmänä. Venäläisessä tieteessä V. N. Sukachevin (1944) esittämä biogeocenoosin käsite on kuitenkin tullut yleisesti hyväksytyksi. Lähitieteissä on myös erilaisia ​​määritelmiä, jotka ovat jossain määrin yhteneväisiä "ekosysteemin" käsitteen kanssa, esimerkiksi "geosysteemi" geoekologiassa tai jotka muut tutkijat otettiin käyttöön samalla ajanjaksolla "holoseeni" (F. Clements, 1930). ) ja "bioinertti kappale" (V.I. Vernadsky, 1944). Ajatukset kaiken luonnon eläimen ykseydestä, sen vuorovaikutuksesta ja luonnossa tapahtuvien prosessien ehdosta ovat peräisin muinaisista ajoista. Käsite alkoi kuitenkin saada modernia tulkintaa 1800- ja 1900-luvun vaihteessa. Näin ollen saksalainen hydrobiologi K. Möbius kuvasi vuonna 1877 osteripankin organismien yhteisöksi ja antoi sille nimen "biokenoosi". Amerikkalaisen biologin S. Forbesin klassisessa työssä järvi koko eliökokoelmansa on määritelty "mikrokosmiksi" ("Järvi mikrokosmosena", 1887). Modernin termin ehdotti ensimmäisen kerran englantilainen ekologi A. Tansley vuonna 1935. V.V. Dokuchaev kehitti myös ajatuksen biokenoosista kiinteänä järjestelmänä. Venäläisessä tieteessä V. N. Sukachevin (1944) esittämä biogeocenoosin käsite on kuitenkin tullut yleisesti hyväksytyksi. Lähitieteissä on myös erilaisia ​​määritelmiä, jotka ovat jossain määrin yhteneväisiä "ekosysteemin" käsitteen kanssa, esimerkiksi "geosysteemi" geoekologiassa tai jotka muut tutkijat otettiin käyttöön samalla ajanjaksolla "holoseeni" (F. Clements, 1930). ) ja "bioinertti kappale" (V.I. Vernadsky, 1944).

Dia nro 4

Dian kuvaus:

Dia nro 5

Dian kuvaus:

Mikä tahansa kokonaisuus, joka sisältää kaikki tietyn alueen organismit ja on vuorovaikutuksessa fyysisen ympäristön kanssa siten, että energiavirta luo hyvin määritellyn trofisen rakenteen, lajien monimuotoisuuden ja aineiden kiertokulkua (aineiden ja energian vaihtoa bioottisten välillä) ja abioottiset osat) järjestelmässä on ekologinen järjestelmä tai ekosysteemi (Y. Odum, 1971). Ekosysteemi on fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten prosessien järjestelmä (A. Tansley, 1935). Elävien organismien yhteisöä yhdessä ympäristön elottomien osien kanssa, jossa se esiintyy, ja kaikkia sen erilaisia ​​vuorovaikutuksia kutsutaan ekosysteemiksi (D. F. Owen.). Mitä tahansa joukkoa organismeja ja niiden ympäristön epäorgaanisia komponentteja, joissa aineiden kierto voi tapahtua, kutsutaan ekologiseksi järjestelmäksi tai ekosysteemiksi (V.V. Denisov.). Biogeocenoosi (V.N. Sukachev, 1944) on elävien ja inerttien komponenttien toisistaan ​​riippuvainen kompleksi, jotka liittyvät toisiinsa aineenvaihdunnan ja energian avulla. Joskus korostetaan erityisesti sitä, että ekosysteemi on historiallisesti vakiintunut järjestelmä.

Dia nro 6

Dian kuvaus:

Ekosysteemi on monimutkainen itseorganisoituva, itseään säätelevä ja kehittyvä järjestelmä. Ekosysteemin pääominaisuus on suhteellisen suljettujen, tilallisesti ja ajallisesti stabiilien aine- ja energiavirtojen läsnäolo ekosysteemin bioottisten ja abioottisten osien välillä. Tästä seuraa, että jokaista biologista järjestelmää ei voida kutsua ekosysteemiksi, esimerkiksi akvaario tai mätä kanto ei ole sellainen. Nämä biologiset järjestelmät eivät ole riittävän omavaraisia ​​ja itsesääteleviä, jos lopetat olosuhteiden säätelyn ja ominaisuuksien säilyttämisen samalla tasolla, se romahtaa tarpeeksi nopeasti. Tällaiset yhteisöt eivät muodosta itsenäisiä suljettuja aineen ja energian syklejä, vaan ovat vain osa suurempaa järjestelmää. Tällaisia ​​järjestelmiä pitäisi kutsua alemman tason yhteisöiksi tai mikrokosmoksiksi. Joskus niistä käytetään facies-käsitettä (esimerkiksi geoekologiassa), mutta se ei pysty täysin kuvaamaan tällaisia ​​​​järjestelmiä, varsinkaan keinotekoisia. Yleisesti ottaen eri tieteissä "facies"-käsite vastaa erilaisia ​​määritelmiä: osaekosysteemitason järjestelmistä käsitteisiin, jotka eivät liity ekosysteemiin, tai käsitteeseen, joka yhdistää homogeenisia ekosysteemejä tai on lähes identtinen ekosysteemin määritelmän kanssa.

Dia nro 7

Dian kuvaus:

Dia nro 8

Dian kuvaus:

Dia nro 9

Dian kuvaus:

Määritelmien mukaan käsitteiden "ekosysteemi" ja "biogeokenoosi" välillä ei ole eroa, vaan biogeosenoosia voidaan pitää täydellisenä synonyymina termille ekosysteemi. On kuitenkin laajalle levinnyt mielipide, että biogeokenoosi voi toimia ekosysteemin analogina yksinkertaisimmalla tasolla, koska termi "biogeocenoosi" korostaa enemmän biosenoosin yhteyttä tiettyyn maa-alueeseen tai vesiympäristöön. , kun taas ekosysteemi tarkoittaa mitä tahansa abstraktia aluetta. Siksi biogeosenoosia pidetään yleensä ekosysteemin erikoistapauksena. Biogeosenoosi-termin määritelmässä eri kirjoittajat luettelevat biogeosenoosin tiettyjä bioottisia ja abioottisia komponentteja, kun taas ekosysteemin määritelmä on yleisempi.

Dia nro 10

Dian kuvaus:

Ekosysteemissä voidaan erottaa kaksi komponenttia - bioottinen ja abioottinen. Biootti on jaettu autotrofisiin ja heterotrofisiin komponentteihin, jotka muodostavat ekosysteemin troofisen rakenteen. Ekosysteemissä voidaan erottaa kaksi komponenttia - bioottinen ja abioottinen. Biootti on jaettu autotrofisiin ja heterotrofisiin komponentteihin, jotka muodostavat ekosysteemin troofisen rakenteen. Ainoa energialähde ekosysteemin olemassaoloon ja erilaisten prosessien ylläpitoon siinä ovat tuottajat, jotka ottavat aurinkoenergiaa hyötysuhteella 0,1 - 1%, harvoin 3 - 4,5% alkuperäisestä määrästä. Autotrofit edustavat ekosysteemin ensimmäistä troofista tasoa. Myöhemmät ekosysteemin trofiset tasot muodostuvat kuluttajien kustannuksella, ja ne suljetaan hajottajilla, jotka muuttavat elottoman orgaanisen aineksen mineraalimuotoon, jonka autotrofinen alkuaine voi assimiloida.

Dia nro 11

Dian kuvaus:

Dia nro 12

Dian kuvaus:

Rakenteen näkökulmasta ekosysteemi on jaettu: ilmastojärjestelmään, joka määrittää lämpötilan, kosteuden, valaistusolosuhteet ja muut ympäristön fyysiset ominaisuudet; kiertoon sisältyvät epäorgaaniset aineet; orgaaniset yhdisteet, jotka yhdistävät bioottisen ja abioottisen osan aineen ja energian kierrossa; tuottajat - organismit, jotka luovat alkutuotteita; makrokuluttajat eli fagotrofit ovat heterotrofeja, jotka syövät muita organismeja tai suuria orgaanisen aineen hiukkasia; mikrokuluttajat (saprotrofit) - heterotrofit, pääasiassa sienet ja bakteerit, jotka tuhoavat kuolleita orgaanisia aineita, mineralisoivat sen ja palauttavat sen kiertoon. Kolme viimeistä komponenttia muodostavat ekosysteemin biomassan.

Dia nro 13

Dian kuvaus:

Ekosysteemin toiminnan kannalta erotetaan seuraavat eliöiden toiminnalliset lohkot (autotrofien lisäksi): Ekosysteemin toiminnan kannalta erotetaan seuraavat eliöiden toiminnalliset lohkot (lisäksi autotrofeihin): biofaagit - organismit, jotka syövät muita eläviä organismeja, saprofagit - organismit, jotka syövät kuollutta orgaanista ainetta. Tämä jako kuvaa ajallista ja toiminnallista suhdetta ekosysteemissä keskittyen orgaanisen aineen muodostumisen ajalliseen jakautumiseen ja sen uudelleenjakaumiseen ekosysteemissä (biofagit) ja saprofagien käsittelyyn. Orgaanisen aineen kuolemisen ja sen komponenttien uudelleen sulautumisen välillä ekosysteemin ainekiertoon voi kulua merkittävä aika, esimerkiksi mäntypuun tapauksessa 100 vuotta tai enemmän. Kaikki nämä komponentit ovat yhteydessä toisiinsa tilassa ja ajassa ja muodostavat yhden rakenteellisen ja toiminnallisen järjestelmän.

Dia nro 14

Dian kuvaus:

Dia nro 15

Dian kuvaus:

Tyypillisesti ekotoopin käsite määriteltiin organismien elinympäristöksi, jolle on ominaista tietty ympäristöolosuhteiden yhdistelmä: maaperä, maaperä, mikroilmasto jne. Tässä tapauksessa tämä käsite on kuitenkin itse asiassa lähes identtinen ilmaston käsitteen kanssa. Tyypillisesti ekotoopin käsite määriteltiin organismien elinympäristöksi, jolle on ominaista tietty ympäristöolosuhteiden yhdistelmä: maaperä, maaperä, mikroilmasto jne. Tässä tapauksessa tämä käsite on kuitenkin itse asiassa lähes identtinen ilmaston käsitteen kanssa. Tällä hetkellä ekotooppi, toisin kuin biotooppi, ymmärretään tietyksi alueeksi tai vesialueeksi, jossa on maaperän, maaperän, mikroilmaston ja muiden tekijöiden koko joukko ja ominaisuudet organismien muuttamattomassa muodossa. Esimerkkejä ekotoopista ovat tulvamaa, äskettäin muodostuneet vulkaaniset tai korallisaaret, ihmisten kaivamat louhokset ja muut vasta muodostuneet alueet. Tässä tapauksessa ilmasto on osa ekotooppia.

Dia nro 16

Dian kuvaus:

Dia nro 17

Dian kuvaus:

Alun perin V. N. Sukachev (1964) määritteli "ilmastoopin" biogeosenoosin ilmavaksi osaksi, joka eroaa ympäröivästä ilmakehästä kaasukoostumukseltaan, erityisesti pinnan biohorisontin hiilidioksidipitoisuuden, hapen ja fotosynteettisten biohorisonttien osalta. , ilmajärjestelmä, bioliinikyllästys, vähentynyt ja muuttunut auringon säteily ja valaistus, kasvien ja joidenkin eläinten luminesenssi, erityinen lämpöjärjestelmä ja ilmankosteusjärjestelmä. Alun perin V. N. Sukachev (1964) määritteli "ilmastoopin" biogeosenoosin ilmavaksi osaksi, joka eroaa ympäröivästä ilmakehästä kaasukoostumukseltaan, erityisesti pinnan biohorisontin hiilidioksidipitoisuuden, hapen ja fotosynteettisten biohorisonttien osalta. , ilmajärjestelmä, bioliinikyllästys, vähentynyt ja muuttunut auringon säteily ja valaistus, kasvien ja joidenkin eläinten luminesenssi, erityinen lämpöjärjestelmä ja ilmankosteusjärjestelmä. Tällä hetkellä tätä käsitettä tulkitaan hieman laajemmin: biogeocenoosin ominaisuutena, ilma- tai vesiympäristön fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien yhdistelmänä, joka on olennainen tässä ympäristössä asuville organismeille. Ilmasto asettaa pitkän aikavälin mittakaavassa eläinten ja kasvien olemassaolon fyysiset perusominaisuudet ja määrittää tietyssä ekosysteemissä esiintyvien organismien valikoiman.

Dia nro 18

Dian kuvaus:

Edafotooppi ymmärretään yleensä maaperäksi ekotoopin kiinteänä osana. Tarkemmin sanottuna tämä käsite tulisi kuitenkin määritellä osaksi organismien muuntamaa inerttiä ympäristöä, eli ei kaikkea maaperää, vaan vain osa siitä. Maaperä (edafotooppi) on ekosysteemin tärkein komponentti: se sulkee aineen ja energian kierrot, siirtyy kuolleesta orgaanisesta aineesta mineraaleihin ja osallistuu elävään biomassaan]. Edafotoopin pääasiallisia energian kantajia ovat orgaaniset hiiliyhdisteet, niiden labiilit ja vakaat muodot, jotka määrittävät suurelta osin maaperän hedelmällisyyden.

Dia nro 19

Dian kuvaus:

Biotooppi on eliöstön transformoima ekotooppi tai tarkemmin sanottuna alueosa, joka on homogeeninen tiettyjen kasvi- tai eläinlajien elinolosuhteiden tai tietyn biokenoosin muodostumisen kannalta. Biotooppi on eliöstön transformoima ekotooppi tai tarkemmin sanottuna alueosa, joka on homogeeninen tiettyjen kasvi- tai eläinlajien elinolosuhteiden tai tietyn biokenoosin muodostumisen kannalta. Biokenoosi on historiallisesti vakiintunut kokoelma kasveja, eläimiä, mikro-organismeja, jotka asuvat maalla tai vesistössä (biotooppi). Kilpailulla ja luonnollisella valinnalla on tärkeä rooli biokenoosin muodostumisessa. Biokenoosin perusyksikkö on konsortio, koska kaikki organismit ovat tavalla tai toisella liittyneet autotrofeihin ja muodostavat monimutkaisen järjestelmän eri luokkia olevista ryhmistä, ja tämä verkosto on yhä suuremman luokan konsortio ja voi epäsuorasti riippua lisääntyvässä määrässä puolison määrääviä tekijöitä. On myös mahdollista jakaa biokenoosi fytokenoosiin ja zookenoosiin. Fysikenoosi on kokoelma yhden yhteisön kasvipopulaatioita, jotka muodostavat yhteenliittymien määrääviä tekijöitä. Zookenoosi on kokoelma eläinpopulaatioita, jotka ovat eri luokkien puolisoita ja toimivat mekanismina aineen ja energian uudelleenjakautumiselle ekosysteemissä (katso ekosysteemien toiminta). Biotooppi ja biokenoosi yhdessä muodostavat biogeosenoosin/ekosysteemin.

Dia nro 20

Dian kuvaus:

Ekosysteemien vakaus Ekosysteemien vakaus Ekosysteemiä voidaan kuvata monimutkaisella kaaviolla eteenpäin ja takaisinkytkentäisistä yhteyksistä, jotka ylläpitävät järjestelmän homeostaasia tietyissä ympäristöparametrien rajoissa. Näin ollen ekosysteemi pystyy tietyissä rajoissa säilyttämään rakenteensa ja toimintansa suhteellisen muuttumattomina ulkoisten vaikutusten alaisena. Yleensä erotetaan kahden tyyppinen homeostaasi: vastustuskykyinen - ekosysteemien kyky ylläpitää rakennetta ja toimintaa negatiivisten ulkoisten vaikutusten alaisena ja elastinen - ekosysteemin kyky palauttaa rakenne ja toiminta, kun jotkut ekosysteemin komponentit katoavat.

Dia nro 21

Dian kuvaus:

Dia nro 22

Dian kuvaus:

Dia nro 23

Dian kuvaus:

Joskus kestävän kehityksen kolmas näkökohta erotetaan - ekosysteemin vakaus suhteessa ympäristön ominaisuuksien muutoksiin ja sen sisäisten ominaisuuksien muutoksiin. Jos ekosysteemi toimii vakaasti useissa ympäristöparametreissa ja ekosysteemissä on suuri määrä keskenään vaihdettavia lajeja, tällaista yhteisöä kutsutaan dynaamisesti vahvaksi. Päinvastaisessa tapauksessa, kun ekosysteemi voi olla olemassa hyvin rajallisessa ympäristöparametrijoukossa ja useimmat lajit ovat toiminnassaan välttämättömiä, tällaista yhteisöä kutsutaan dynaamisesti hauraaksi]. On huomattava, että tämä ominaisuus ei yleensä riipu lajien lukumäärästä ja yhteisöjen monimutkaisuudesta. Klassinen esimerkki on Australian rannikon edustalla sijaitseva Great Barrier Reef, joka on yksi maailman biologisen monimuotoisuuden pesäkkeistä – symbioottiset korallilevät, dinoflagellaatit, ovat erittäin herkkiä lämpötilalle. Vain muutaman asteen poikkeama optimista johtaa levien kuolemaan, ja polyypit saavat jopa 50-60 % ravintoaineistaan ​​vastavuoroistensa fotosynteesistä. Joskus kestävän kehityksen kolmas näkökohta erotetaan - ekosysteemin vakaus suhteessa ympäristön ominaisuuksien muutoksiin ja sen sisäisten ominaisuuksien muutoksiin. Jos ekosysteemi toimii vakaasti useissa ympäristöparametreissa ja ekosysteemissä on suuri määrä keskenään vaihdettavia lajeja, tällaista yhteisöä kutsutaan dynaamisesti vahvaksi. Päinvastaisessa tapauksessa, kun ekosysteemi voi olla olemassa hyvin rajallisessa ympäristöparametrijoukossa ja useimmat lajit ovat toiminnassaan välttämättömiä, tällaista yhteisöä kutsutaan dynaamisesti hauraaksi]. On huomattava, että tämä ominaisuus ei yleensä riipu lajien lukumäärästä ja yhteisöjen monimutkaisuudesta. Klassinen esimerkki on Australian rannikon edustalla sijaitseva Great Barrier Reef, joka on yksi maailman biologisen monimuotoisuuden pesäkkeistä – symbioottiset korallilevät, dinoflagellaatit, ovat erittäin herkkiä lämpötilalle. Vain muutaman asteen poikkeama optimista johtaa levien kuolemaan, ja polyypit saavat jopa 50-60 % ravintoaineistaan ​​vastavuoroistensa fotosynteesistä.

Dia nro 24

Dian kuvaus:

Dia nro 25

Dian kuvaus:

Dia nro 26

Dian kuvaus:

Tyypillisesti kestävyys yhdistettiin ja liittyy ekosysteemin lajien monimuotoisuuteen, eli mitä korkeampi biologinen monimuotoisuus on, mitä monimutkaisempi yhteisöjen organisoituminen, mitä monimutkaisempi ravintoverkko, sitä korkeampi ekosysteemien vakaus. Mutta jo 40 vuotta sitten tai enemmänkin tästä asiasta oli erilaisia ​​näkemyksiä, ja tällä hetkellä yleisin näkemys on, että sekä paikallinen että yleinen ekosysteemin vakaus riippuvat paljon suuremmasta joukosta tekijöitä kuin vain yhteisöjen ja biologisen monimuotoisuuden monimutkaisuus. . Näin ollen tällä hetkellä luonnon monimuotoisuuden lisääntyminen liittyy yleensä monimutkaisuuden lisääntymiseen, ekosysteemikomponenttien välisten yhteyksien vahvuuteen sekä aine- ja energiavirtojen stabiilisuuteen komponenttien välillä. Tyypillisesti kestävyys yhdistettiin ja liittyy ekosysteemin lajien monimuotoisuuteen, eli mitä korkeampi biologinen monimuotoisuus on, mitä monimutkaisempi yhteisöjen organisoituminen, mitä monimutkaisempi ravintoverkko, sitä korkeampi ekosysteemien vakaus. Mutta jo 40 vuotta sitten tai enemmänkin tästä asiasta oli erilaisia ​​näkemyksiä, ja tällä hetkellä yleisin näkemys on, että sekä paikallinen että yleinen ekosysteemin vakaus riippuvat paljon suuremmasta joukosta tekijöitä kuin vain yhteisöjen ja biologisen monimuotoisuuden monimutkaisuus. . Näin ollen tällä hetkellä luonnon monimuotoisuuden lisääntyminen liittyy yleensä monimutkaisuuden lisääntymiseen, ekosysteemikomponenttien välisten yhteyksien vahvuuteen sekä aine- ja energiavirtojen stabiilisuuteen komponenttien välillä. Biologisen monimuotoisuuden merkitys on siinä, että se mahdollistaa monien rakenteeltaan, muodoltaan, toiminnaltaan erilaisten yhteisöjen muodostumisen ja tarjoaa kestävän mahdollisuuden niiden muodostumiseen. Mitä suurempi biologinen monimuotoisuus on, sitä enemmän yhteisöjä voi olla olemassa, sitä enemmän voidaan suorittaa (biogeokemian kannalta katsottuna) erilaisia ​​reaktioita, jotka varmistavat biosfäärin olemassaolon kokonaisuutena.

Dia nro 27

Dian kuvaus:

Dia nro 28

Dian kuvaus:

Luonnossa eri ekosysteemien välillä ei ole selkeitä rajoja. Aina voi osoittaa yhteen tai toiseen ekosysteemiin, mutta erillisiä rajoja ei voi tunnistaa, jos niitä eivät edusta erilaiset maisematekijät (jyrkät, joet, erilaiset kukkulan rinteet, kalliopaljastumat jne.), siirtymiä on aina tasaisia. ekosysteemeistä toiseen. Tämä johtuu ympäristötekijöiden (kosteus, lämpötila, kosteus jne.) gradientin suhteellisen tasaisesta muutoksesta. Joskus siirtymät ekosysteemistä toiseen voivat itse asiassa olla ekosysteemi itsessään. Tyypillisesti eri ekosysteemien risteykseen muodostuneita yhteisöjä kutsutaan ekotoneiksi. F. Clements otti käyttöön termin "ekotoni" vuonna 1905. Luonnossa eri ekosysteemien välillä ei ole selkeitä rajoja. Aina voi osoittaa yhteen tai toiseen ekosysteemiin, mutta erillisiä rajoja ei voi tunnistaa, jos niitä eivät edusta erilaiset maisematekijät (jyrkät, joet, erilaiset kukkulan rinteet, kalliopaljastumat jne.), siirtymiä on aina tasaisia. ekosysteemeistä toiseen. Tämä johtuu ympäristötekijöiden (kosteus, lämpötila, kosteus jne.) gradientin suhteellisen tasaisesta muutoksesta. Joskus siirtymät ekosysteemistä toiseen voivat itse asiassa olla ekosysteemi itsessään. Tyypillisesti eri ekosysteemien risteykseen muodostuneita yhteisöjä kutsutaan ekotoneiksi. F. Clements otti käyttöön termin "ekotoni" vuonna 1905.

Dian kuvaus:

Samalla biotoopilla on ajan mittaan erilaisia ​​ekosysteemejä. Muutos ekosysteemistä toiseen voi kestää sekä melko pitkiä että suhteellisen lyhyitä (useita vuosia) ajanjaksoja. Ekosysteemien olemassaolon kesto tässä tapauksessa määräytyy peräkkäisyyden vaiheen mukaan. Biotoopin ekosysteemien muutos voi johtua myös katastrofaalisista prosesseista, mutta tässä tapauksessa itse biotooppi muuttuu merkittävästi, eikä tällaista muutosta yleensä kutsuta peräkkäisyydeksi (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta, kun katastrofi, esimerkiksi tulipalo, on luonnollinen syklisen peräkkäisyyden vaihe). Samalla biotoopilla on ajan mittaan erilaisia ​​ekosysteemejä. Muutos ekosysteemistä toiseen voi kestää sekä melko pitkiä että suhteellisen lyhyitä (useita vuosia) ajanjaksoja. Ekosysteemien olemassaolon kesto tässä tapauksessa määräytyy peräkkäisyyden vaiheen mukaan. Biotoopin ekosysteemien muutos voi johtua myös katastrofaalisista prosesseista, mutta tässä tapauksessa itse biotooppi muuttuu merkittävästi, eikä tällaista muutosta yleensä kutsuta peräkkäisyydeksi (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta, kun katastrofi, esimerkiksi tulipalo, on luonnollinen syklisen peräkkäisyyden vaihe).

Dia nro 31

Dian kuvaus:

Periytys on johdonmukaista, luonnollista joidenkin yhteisöjen korvaamista toisilla tietyllä alueen alueella, joka johtuu ekosysteemin kehityksen sisäisistä tekijöistä. Jokainen edellinen yhteisö määrää edeltäkäsin seuraavan olemassaolon ja oman sukupuuttoonsa. Tämä johtuu siitä, että peräkkäisissä ekosysteemeissä tapahtuu aineen ja energian kertymistä, joita ne eivät enää pysty sisällyttämään kiertokulkuun, biotoopin muuttumiseen, mikroilmaston muutoksiin ja muihin tekijöihin. , ja sitä kautta syntyy materiaali-energiapohja sekä ympäristöolosuhteet, jotka ovat välttämättömiä myöhempien yhteisöjen muodostumiselle. On kuitenkin olemassa toinen malli, joka selittää peräkkäisyyden mekanismin seuraavasti: kunkin edellisen yhteisön lajit syrjäytyvät vain jatkuvan kilpailun vuoksi, mikä estää ja "vastustaa" seuraavien lajien tuloa. Tämä teoria kuitenkin ottaa huomioon vain lajien väliset kilpailusuhteet, kuvaamatta ekosysteemin kokonaiskuvaa kokonaisuutena. Tietysti tällaisia ​​prosesseja tapahtuu, mutta aikaisempien lajien kilpaileva siirtyminen on mahdollista juuri siksi, että ne muuttavat biotooppia. Siten molemmat mallit kuvaavat prosessin eri puolia ja ovat voimassa samanaikaisesti. Periytys on johdonmukaista, luonnollista joidenkin yhteisöjen korvaamista toisilla tietyllä alueen alueella, joka johtuu ekosysteemin kehityksen sisäisistä tekijöistä. Jokainen edellinen yhteisö määrää edeltäkäsin seuraavan olemassaolon ja oman sukupuuttoonsa. Tämä johtuu siitä, että peräkkäisissä ekosysteemeissä tapahtuu aineen ja energian kertymistä, joita ne eivät enää pysty sisällyttämään kiertokulkuun, biotoopin muuttumiseen, mikroilmaston muutoksiin ja muihin tekijöihin. , ja sitä kautta syntyy materiaali-energiapohja sekä ympäristöolosuhteet, jotka ovat välttämättömiä myöhempien yhteisöjen muodostumiselle. On kuitenkin olemassa toinen malli, joka selittää peräkkäisyyden mekanismin seuraavasti: kunkin edellisen yhteisön lajit syrjäytyvät vain jatkuvan kilpailun vuoksi, mikä estää ja "vastustaa" seuraavien lajien tuloa. Tämä teoria kuitenkin ottaa huomioon vain lajien väliset kilpailusuhteet, kuvaamatta ekosysteemin kokonaiskuvaa kokonaisuutena. Tietysti tällaisia ​​prosesseja tapahtuu, mutta aikaisempien lajien kilpaileva siirtyminen on mahdollista juuri siksi, että ne muuttavat biotooppia. Siten molemmat mallit kuvaavat prosessin eri puolia ja ovat voimassa samanaikaisesti.

Dia nro 32

Dian kuvaus:

Perimys voi olla autotrofista tai heterotrofista. Autotrofisen peräkkäisen sekvenssin alkuvaiheessa P/R-suhde on paljon suurempi kuin yksi, koska primaariyhteisöillä on yleensä korkea tuottavuus, mutta ekosysteemin rakenne ei ole vielä täysin muodostunut, eikä sitä voida hyödyntää. tätä biomassaa. Johdonmukaisesti yhteisöjen monimutkaistuessa ja ekosysteemin rakenteen monimutkaistuessa hengityskustannukset (R) kasvavat, kun yhä enemmän ilmaantuu heterotrofeja, jotka ovat vastuussa materiaali- ja energiavirtojen uudelleenjakaumisesta, suhde P/R pyrkii yhtenäisyyteen. ja on itse asiassa sama terminaaliyhteisölle (ekosysteemi ). Heterotrofisella peräkkäisyydellä on päinvastaiset ominaisuudet: siinä P/R-suhde alkuvaiheissa on paljon pienempi kuin yksi ja kasvaa vähitellen peräkkäisten vaiheiden läpi kulkiessa. Perimys voi olla autotrofista tai heterotrofista. Autotrofisen peräkkäisen sekvenssin alkuvaiheessa P/R-suhde on paljon suurempi kuin yksi, koska primaariyhteisöillä on yleensä korkea tuottavuus, mutta ekosysteemin rakenne ei ole vielä täysin muodostunut, eikä sitä voida hyödyntää. tätä biomassaa. Johdonmukaisesti yhteisöjen monimutkaistuessa ja ekosysteemin rakenteen monimutkaistuessa hengityskustannukset (R) kasvavat, kun yhä enemmän ilmaantuu heterotrofeja, jotka ovat vastuussa materiaali- ja energiavirtojen uudelleenjakaumisesta, suhde P/R pyrkii yhtenäisyyteen. ja on itse asiassa sama terminaaliyhteisölle (ekosysteemi ). Heterotrofisella peräkkäisyydellä on päinvastaiset ominaisuudet: siinä P/R-suhde alkuvaiheissa on paljon pienempi kuin yksi ja kasvaa vähitellen peräkkäisten vaiheiden läpi kulkiessa.

Dia nro 33

Dian kuvaus:

Dia nro 34

Dian kuvaus:

Dia nro 35

Dian kuvaus:

Ekosysteemien luokittelu on varsin monimutkainen kysymys. Ero minimaalisten ekosysteemien (biogeosenoosit) ja korkeimman tason ekosysteemin - biosfäärin - välillä on kiistaton. Väliallokaatiot ovat varsin monimutkaisia, koska korologisen näkökohdan monimutkaisuus ei aina mahdollista selkeästi ekosysteemien rajojen määrittämistä. Geoekologiassa (ja maisematieteessä) on seuraava järjestys: facies - alue (ekosysteemi) - maisema - maantieteellinen alue - maantieteellinen alue - biomi - biosfääri. Ekologiassa on samanlainen sijoitus, mutta yleensä uskotaan, että on oikein erottaa vain yksi väliekosysteemi - biomi. Ekosysteemien luokittelu on varsin monimutkainen kysymys. Ero minimaalisten ekosysteemien (biogeosenoosit) ja korkeimman tason ekosysteemin - biosfäärin - välillä on kiistaton. Väliallokaatiot ovat varsin monimutkaisia, koska korologisen näkökohdan monimutkaisuus ei aina mahdollista selkeästi ekosysteemien rajojen määrittämistä. Geoekologiassa (ja maisematieteessä) on seuraava järjestys: facies - alue (ekosysteemi) - maisema - maantieteellinen alue - maantieteellinen alue - biomi - biosfääri. Ekologiassa on samanlainen sijoitus, mutta yleensä uskotaan, että on oikein erottaa vain yksi väliekosysteemi - biomi.

Dia nro 36

Dian kuvaus:

Biomi on suuri systeemis-maantieteellinen (ekosysteemi) alajako luonnon-ilmastoalueella (Reimers N.F.). R.H. Whittakerin mukaan ryhmä tietyn mantereen ekosysteemejä, joilla on samanlainen kasvillisuuden rakenne tai fysiognomia ja ympäristöolosuhteiden yleinen luonne. Tämä määritelmä on jossain määrin virheellinen, koska siinä on linkki tiettyyn maanosaan ja joitain biomeja on eri mantereilla, esimerkiksi tundran biomi tai aro. Biomi on suuri systeemis-maantieteellinen (ekosysteemi) alajako luonnon-ilmastoalueella (Reimers N.F.). R.H. Whittakerin mukaan ryhmä tietyn mantereen ekosysteemejä, joilla on samanlainen kasvillisuuden rakenne tai fysiognomia ja ympäristöolosuhteiden yleinen luonne. Tämä määritelmä on jossain määrin virheellinen, koska siinä on linkki tiettyyn maanosaan ja joitain biomeja on eri mantereilla, esimerkiksi tundran biomi tai aro. Tällä hetkellä yleisin määritelmä on: "Biomi on joukko ekosysteemejä, joilla on samanlainen kasvillisuus ja jotka sijaitsevat samalla luonnollisella ilmastovyöhykkeellä" (Akimova T. A., Khaskin V. V.). Yhteistä näille määritelmille on se, että joka tapauksessa biomi on joukko yhden luonnollisen ilmastovyöhykkeen ekosysteemejä.