Структура и отношения внутри экосистемы

Приливно-отливные ритмы. Виды, обитающие на литорали, живут в условиях очень сложной периодичности внешней среды. На 24-часовой цикл колебания основных факторов накладывается еще чередование приливов и отливов. В течение лунных суток (24 часа 50 минут) наблюдаются 2 прилива и 2 отлива. Сила приливов, кроме того, закономерно меняется в течение лунного месяца. Дважды в месяц (новолуние и полнолун

ие) они достигают максимальной величины. Этой сложной ритмике подчинена жизнь организмов, обитающих в прибрежной зоне.

Фотопериодизм – реакция организмов на сезонные изменения дня. Его проявление зависит не от интенсивности освещения, а только от ритма чередования темного и светлого периода суток. Фотопериодическая реакция живых имеет большое приспособительное значение: способность реагировать на изменение длины дня обеспечивает заблаговременные физиологические перестройки. Ритм дня и ночи выступает как сигнал предстоящих изменений климатических факторов, непосредственно воздействующих на живой организм (температура, влажность и т.д.).

Хотя фотопериодизм встречается во всех систематических группах, он свойственен не всем видам. Существует много видов с нейтральной фотопериодической реакцией, у которых физиологические перестройки в цикле развития не зависят от длины дня.

Различают два типа фотопериодической реакции: коротко дневный и длиннодневный. Известно, что длина светового дня, кроме времени года, зависит и от географического положения местности. Короткодневные виды живут и произрастают, в основном, в низких широтах, а длиннодневные – в умеренных и высоких. У видов с широким ареалом распространения северные особи могут отличаться от южных по типу фотопериодизма. Таким образом, тип фотопериодизма – это экологическая, а не систематическая особенность вида. У длиннодневных растений и животных увеличивающийся весенний и раннелетний день стимулирует ростовые процессы и подготовку к размножению. Укорачивающиеся дни второй половины лета и осени вызывают торможение роста и подготовку к зиме. Короткодневные растения особенно чувствительны к фотопериодизму, так как длина дня на их родине в течение года меняется незначительно (тропические виды). Фотопериодизм растений и животных – наследственно закрепленное, генетически обусловленное свойство. Однако фотопериодическая реакция проявляется лишь при определенном воздействии других факторов среды, например, в определенном интервале температур.

Понятие об экосистеме. Классификация природных экосистем и биом

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально-энергетическими связями.

В любом конкретном местообитании запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов, так и после их смерти.

Таким образом, сообщество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.

В 1935 г. английским экологом А. Тенсли был предложен термин «Экосистема», что означает любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ. Из данного определения следует, что неорганические факторы выступают как равноправные компоненты, и невозможно отделить организм от конкретной окружающей среды.

А. Тенсли рассматривал экосистемы как основные единицы природы на поверхности Земли, хотя они не имеют определенного объёма и могут охватывать пространство любой протяженности.

В современной экологии выделяют микросистемы (ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд, озеро), макроэкосистемы (континент, океан) и глобальные экосистемы (биосфера Земли).

Ю. Одум (1986) выделяет три группы природных экосистем: наземные, пресноводные и морские.

Наземные экосистемы – это тундра, тайга, степи, пустыни и т.д.

Пресноводные – лентические (стоячие) воды: озёра, пруды, водохранилища; логические (текущие) воды: реки, ручьи и заболоченные угодья.

Морские экосистемы – это открытый океан, воды континентального шельфа, районы апвеллинга (с продуктивным рыболовством), эстуарии (бухты, устья рек, лиманы).

В 1977 г. американскими учеными была открыта уникальная экосистема глубоководных рифовых зон океана, характеризующаяся высокой биомассой живых организмов.

Экосистема – не просто сумма популяций и условий среды, а система взаимодействий между ними. Благодаря этим взаимодействиям у экосистем появляются новые свойства, главное из которых – способность к самоподдержанию. Экосистемы самоподдерживаются благодаря круговороту веществ и потоку энергии.

Для поддержания круговорота веществ в системе необходимо наличие запаса неорганических молекул в усвояемой форме и трёх функционально-различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

Первое звено образуют так называемые продуценты, или производители. Это автотрофные, зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза создают органические вещества, используя неорганические, и аккумулируют солнечную энергию.

Второе звено представлено консументами, т.е. потребителями – гетеротрофными организмами, питающимися растениями или другими гетеротрофами. Различают консументы первого порядка (растительноядные), второго порядка (плотоядные, питающиеся растительноядными), третьего порядка и т.д.

Третье звено – это редуценты, или диструкторы, – разрушители органических веществ (микроорганизмы, грибы и организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и минерализирующие его до неорганических соединений).

Классификация эта относительна. Так, и продуценты, и консументы выступают частично в роли редуцентов, выделяя в течение жизни в окружающую среду минеральные продукты обмена.

Звенья образуют прочные цени питания, формируя определенные трофические уровни.

Цепи питания – это цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества; каждое предыдущее звено является пищей для следующего.

Пищевой, или трофический уровень, – одно звено в цепи питания, представленное продуцентами, консументами и редуцентами. Разные трофические уровни различаются интенсивностью протекания потока веществ и энергии.

Первый трофический уровень – это всегда продуценты, создатели органической массы. Растительноядные консументы – второй трофический уровень. Плотоядные (питающиеся за счет растительноядных) – третий трофический уровень. Плотоядные (за счет других плотоядных) – четвертый трофический уровень и т.д. Таким образом, различают консументы 1-го, 2-го, 3-го и т.д. порядков.

В любой цепи питания не вся пища используется на рост особи, т.е. на накопление биомассы. Часть её расходуется на удовлетворение энергетических затрат организма: на дыхание, на движение, размножение, поддержание температуры тела.

При этом биомасса одного звена не может быть переработана последующим полностью. В противном случае исчезли бы ресурсы для развития живой материи. В каждом последующем звене пищевой цепи происходит уменьшение биомассы. Обычно чем больше масса начального звена, тем больше она в последующих звеньях. Это касается не только биомассы, но и численности особей, и запаса энергии.

 Скачать реферат