Экология. Введение

1.

ЭКОЛОГИЯ
ОБЩАЯ
ЭКОЛОГИЯ
Исследует
закономерности
отношения
организмов к
условиям среды
на разных
уровнях –
организма,
популяции,
сообщества,
экосистемы
ПРИКЛАДНАЯ
ЭКОЛОГИЯ
СОЦИАЛЬНАЯ
ЭКОЛОГИЯ
Исследует
взаимоотношения
общества и природы
Разрабатывает
принципы
рационального
использования
естественных и
антропогенных
экосистем
Разрабатывает
методы
исследования
Биосферная
экология
Математическая
экология
Экологическое право
Лесная экология
Химическая
экология
Экологическое
образование
Медицинская
экология
Экологическая этика
Концепция
устойчивого развития
Агроэкология
Промышленная
экология
Городская экология
Экологическая
экономика
Международное
сотрудничество в деле
охраны окружающей
среды

2.

Период
Время
Характеристика периодов
Предыстория
С древнего мира
до конца XIX в.
Становление представлений об отношениях
организмов к условиям среды (аутэкологии), о
популяции, сообществе, биосфере. Осознание
опасностей влияния на природу хозяйственной
деятельности человека
История
С начала ХХ в. до
1970-х гг.
«Золотой век теории экологии». Формулирование
основных концепций экологии: стратегий поведения
видов, популяции, взаимных отношений между
организмами, экологической ниши, экосистемы,
сукцессии и климакса, биосферы. Попытки
выявления универсальных законов для объяснения
экологических закономерностей
Современная
экология
После 1970-х гг.
Формирование новой методологии с отказом от
поиска универсальных законов и переход к
выявлению частных закономерностей. Разрастание
экологии в широкий междисциплинарный комплекс
наук. Разработка проблем прикладной и социальной
экологии и устойчивого развития мирового
сообщества

3.

К. Линней (1707-1778) – заложил основы аутэкологии (при описании видов
характеризовал условия их обитания), сформулировал представления об
«экономии природы» (экологическом равновесии)
(экономии природы).
Ж.Б. Ламарк (1744-1829) – первым высказал мысль о том, что все живое и
неживое на нашей планете составляет единое целое (был предвестником учения о
биосфере), обосновал различия функциональной роли растений и животных и
писал о неизбежности конфликта человека и природы
А. ЛАВУАЗЬЕ (1743-1794) – сформулировал представление о круговороте
веществ в биосфере (предположил наличие специальной группы организмов,
разрушающих органические вещества)
А. ГУМБОЛЬДТ (1769-1859) – описал географическую зональность в природе,
внес вклад в создание системы жизненных форм растений, был близок к идее
биосферы
Т. МАЛЬТУС (1766-1834)– открыл экспоненциальный закон роста популяций,
обосновал причины и опасность перенаселения
Ч. ДАРВИН (1809-1882) – разработал концепцию приспособительной эволюции,
объяснил различие естественного и искусственного отбора
В.И. ВЕРНАДСКИЙ (1863-1945) – создал учение о биосфере, обосновал
геологическую роль живых организмов. Предложил гипотезу ноосферы

4.

АУТЭКОЛОГИЯ

5.

6.

Абиотические факторы
Косвенные
Прямые
Условия
Ресурсы
•температура
•влажность воздуха
•соленость воды
•свет
•вода
•кислород
•диоксид углерода
•элементы питания
•пространство

7.

Наземно-воздушная среда
Характеристика
среды
1. Плотность
Наземно воздушная
Низкая
ЖИВОТНЫЕ
РАСТЕНИЯ
Скорость
передвижения
большая, возм. полет
Необходимость в
механических
тканях, корневой
системе
2. Освещенность Высокая
Развитие зрения
Распределение
растений по всем
высотам
3. Колебания
температуры
Высокие
Зональность в
распределении живого
Зональность в
распределении
живого
4. Количество
воды
Мало
покровы
покровы
5. Количество
кислорода
Много
Интенсивный обмен
веществ
Интенсивный
обмен веществ

8.

Водная среда
Характеристика
среды
1. Плотность
Водная
Средняя
ЖИВОТНЫЕ
РАСТЕНИЯ
Обтекаемая форма
тела,планктон
Отсутствие
механических тканей
2. Освещенность Средняя
Плохое зрение
На поверхности
3. Колебания
температуры
Средние
сглажена широтная
зональность
сглажена широтная
зональность
4. Количество
воды
Много
удаляют аммиак
Нет корней,
проводящих тканей
5. Количество
кислорода
Умеренно
холоднокровные
Аэренхима, устьица
сверху

9.

Почвенная среда
Характеристика
среды
1. Плотность
Вид среды
Почвенная
Очень
высокая
ЖИВОТНЫЕ
РАСТЕНИЯ
Проникновение на малую Проникновение на
глубину,
малую глубину
вальковатая форма,
мелкие организмы
2. Освещенность Низкая
Бесцветные, слепые
Корневые системы
3. Колебания
температуры
Слабые
Переживание
неблагоприятных
условий
Отсутствие ритмов
Переживание
неблагоприятных
условий
4. Количество
воды
Умеренно
5. Количество
кислорода
Мало
Малая подвижность

10.

Организменная среда
Характеристика
среды
1. Плотность
Организмен
-ная
ЖИВОТНЫЕ
Высокая
2. Освещенность Отсутствует
Нет суточных ритмов
3. Колебания
температуры
Слабые
Нет нервной системы
4. Количество
воды
Умеренно
5. Количество
кислорода
Очень мало
Анаэробы
РАСТЕНИЯ

11.

Среда жизни
Основные представители биоты
Водная
Планктон: одноклеточные и колониальные водоросли, бактерии, цианобактерии,
простейшие, медузы, сифонофоры, гребневики, различные ракообразные, а
также личинки донных животных, икра и мальки рыб.
Нектон: рыбы, дельфины, кальмары и др.
Бентос: разнообразные животные, питающиеся мертвым органическим веществом,
бактерии-сапротрофы, автотрофы (в пресных водах – харовые водоросли, в
морских – бурые водоросли).
Макрофиты (сосудистые растения).
Почвенная
Бактерии, водоросли, корни растений.
Микрофауна (размер – микроны): простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды и
др.
Мезофауна (размер – до 2 мм): клещи, коллемболы, протуры, двухвостки и др.
Макрофауна (размер – от 2 до 20 мм): личинки насекомых, многоножки, дождевые
черви и др.
Мегафауна: крупные землерои (кроты, слепыши) и «временные» обитатели почвы,
которые роют в ней норы (суслики, сурки) тушканчики, кролики, барсуки и др.
Наземновоздушная
Млекопитающие, птицы, насекомые, растения, лишайники, грибы и др.
Организменная
Паразиты: вирусы, бактерии, микроскопические грибы, простейшие, черви,
инфузории.
Мутуалы: население желудочно-кишечного тракта, микоризные грибы,
азотфиксирующие бактерии.

12.

13.

14.

Принцип экологического оптимума

15.

Стенобионты и эврибионты
Picea abies – эвритермный вид
Эврибионтные виды – широкие
пределы толерантности
Степень
благоприятствия
Стенобионтные виды – узкие
пределы толерантности
Тропические
орхидеи стенотермные
виды
Градиент фактора
-40 -30 -20 -10 0
10 20 30 40
Температура, °C

16.

Принцип индивидуальности экологии видов

17.

Принцип лимитирующих факторов

18.

Фактор 2
Экологическая ниша
Два вида, конкурирующие за один и тот
же набор ресурсов при условии
стабильности факторов среды, не могут
существовать вместе бесконечно долго.
В результате один вид всегда получит
преимущество перед другим и рано или
поздно вытеснит его из данного
биоценоза, если только более слабый
вид не совершит переход в иную
экологическую нишу.
Фундаментальная ниша – это ниша,
которую вид может занять при
отсутствии конкуренции. Она
Фактор 1обусловлена генетически.
Реализованная ниша – это часть
фундаментальной ниши, которую
Пределы
занимает вид при наличии
толерантности
конкуренции. Она обусловлена
генетически и экологически

19.

Задача 1. Бабочка яблоневая плодожорка – опасный вредитель садов.
Используя данные по выживаемости еѐ куколок при различных значениях
температуры и влажности воздуха, полученные в лабораторных условиях,
постройте в координатном пространстве (ось Х – температура, ось Y –
влажность) фигуры, отражающие пределы выносливости и оптимальные
значения этих двух климатических параметров для куколок плодожорки.
Исходные данные для построения графика.
Гибель куколок плодожорки наблюдается в 100% случаев при следующих
соотношениях температуры и влажности:
Минимальная смертность (менее 10% численности) наблюдается при
следующих соотношениях температуры и влажности:
Ответьте на вопрос: насколько велика опасность вспышки численности
яблоневой плодожорки в районе, где летние температуры составляют 1825°, а влажность воздуха - 70-90%? а в районах с температурой 20-35° и
влажностью 20-35%?

20.

21.

Задача 2. На расположенном ниже рисунке в координатном пространстве
двух осей (ось Х – температура в диапазоне от 0 до 40°С, ось Y – влажность
в диапазоне от 20 до 100%) построены округлые или овальные фигуры,
являющиеся графическими моделями экологических ниш четырех видов (1,
2, 3 и 4). Ответьте на вопросы:
1) Какие виды не могут обитать на одной территории и почему?
2) Какой фактор в большей степени лимитирует распространение вида 3 –
температура или влажность?
3) Какой из видов будет лучше других переносить диапазон условий,
обозначенный на рисунке белым квадратом?
4) Какие виды являются эвритермными, а какие – стенотермными?

22.

Задача 3. Вредитель пищевых запасов – мучной клещик – может приносить
колоссальный ущерб на зернохранилищах, приводя зерно в состояние
полной непригодности для производства муки. Оптимальной для
жизнедеятельности клещика является температура +20- 22°С, а температура
ниже +5-7°С и выше +45°С для него губительна. При влажности зерна 1012% он погибает от повышенной сухости, а при влажности зерна 70% и выше
– из-за развития плесневых грибков. Оптимум влажности воздуха составляет
50-60%.
В координатном пространстве основных микроклиматических параметров
(ось Х – влажность, ось Y – температура) изобразите двухмерную
экологическую нишу клещика. Предложите безопасный способ защиты зерна
от этих вредителей пищевых запасов без использования пестицидов.

23.

Задача 4. Внимательно
рассмотрите расположенный
ниже график зависимости
выживаемости куколок
яблоневой плодожорки от
двух факторов – температуры
и влажности и ответьте на
вопросы:
1) Какой из факторов для
выживаемости куколок
яблоневой плодожорки
является лимитирующим
(ограничивающим) при их
сочетаниях, соответствующих
точкам 1, 2 и 3?
2) Какой диапазон
температуры и влажности
являются для вида
оптимальными?
3) Охарактеризуйте пределы
выносливости вида по
температуре и
влажности.

24.

Примеры адаптаций

25.

26.

Жизненные формы по Раункиеру

27.

Система типов стратегий Раменского–Грайма

28.

Признак
Тип стратегии
Виолент (С)
Абиотические
среды
условия
Патиент (S)
Эксплерент (R)
Благоприятные
Неблагоприятные
Благоприятные
Наличие нарушений
Нет
Нет
Есть
Уровень
конкуренции
между особями
Высокий
Низкий
Высокий
Жизненная форма
Деревья,
кустарники,
реже травы
мезоморфного
облика с
широким
простиранием в
пространстве,
мощной корневой
системой и
большой
листовой
поверхностью
Небольшие растения,
кустарнички,
деревья,
многолетние
травы
ксероморфного
облика,
однолетние и
многолетние
суккуленты,
лишайники, мхи
Однолетние травы,
реже
многолетние
травы с
интенсивным
вегетативным
размножением
Тип реагирования
на стресс
Морфологический
Физиологобиохимический
Морфологический
Экологическая
ниша
Широкая;
реализованная
ниша близка по
объему к
фундаментальной
,
дифференциация
ниш выражена
хорошо
Узкая;
реализованная
ниша
приближается по
объему к
фундаментальной
,
дифференциация
ниш не выражена
Широкая;
реализованная
ниша по объему
много меньше
фундаментальной
(приближается к
нулю),
дифференциация
ниш слабая
Бук, дуб, тростник,
Саксаул, солерос,
Марь белая, щирица

29.

Популяция
Популяция – совокупность особей одного вида, способных к
самовоспроизводству, которая длительно существует в определенной
части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же
вида.
Распределение популяций в пространстве
Типы распределения особей популяции в пространстве:
а – регулярное, б – случайное, в – групповое.

30.

Динамические характеристики популяций

31.

Модели роста популяций
Экспоненциальная модель
Логистическая модель

32.

Факторы, препятствующие
увеличению размера популяции
Факторы, благоприятствующие
увеличению размера
популяции
Высокий биотический потенциал – соответствие
стратегии вида условиям обитания:
– высокая скорость размножения,
– широкая экологическая ниша,
– высокая пластичность,
– высокий иммунитет к патогенам,
– устойчивость к фитофагам и хищникам,
– способность к миграциям,
– способность переживать стресс в состоянии покоя
Абиотические факторы среды:
– благоприятный климат,
– изобилие ресурсов,
– наличие убежищ (для
животных)
Биотические факторы среды:
– отсутствие сильных конкурентов,
– ограниченная плотность популяций фитофагов и
хищников,
– наличие мутуалов (для растений – опылителей,
распространителей плодов,
микоризных грибов, азотфиксирующих бактерий;
для фитофагов – микрофлора
кишечного тракта)
Антропогенные факторы среды:
– умеренная нагрузка на популяции,
– низкий уровень загрязнения окружающей среды
Р
А
З
М
Е
Р
П
О
П
У
Л
Я
Ц
И
И
Низкий биотический потенциал –
несоответствие стратегии вида условиям
обитания:
– низкая скорость размножения,
– узкая экологическая ниша,
– низкая пластичность,
– отсутствие иммунитета к патогенам,
– неустойчивость к фитофагам и хищникам,
– неспособность к миграциям,
– неспособность переживать
стресс в состоянии покоя
Абиотические факторы среды:
– неблагоприятный климат,
– дефицит ресурсов,
– отсутствие убежищ (для животных)
Биотические факторы среды:
– наличие сильных конкурентов,
– высокая плотность популяций фитофагов и
хищников,
– отсутствие мутуалов (для растений –
опылителей, распространителей плодов,
микоризных грибов, азотфиксирующих
бактерий; для фитофагов – микрофлора
кишечного тракта)
Антропогенные факторы среды:
– высокая нагрузка на
популяции,
– высокий уровень загрязнения
окружающей среды

33.

Уничтожение местообитаний. При освоении целины пострадали популяции растений и
животных. Строительство каскадов водохранилищ на Волге и других реках сделало
невозможными миграции осетровых и других видов ценных рыб в районы нереста.
ВЛИЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА НА СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ
Химическое загрязнение среды. Кислотные дожди стали причиной гибели многих видов водной
фауны озер Центральной Европы. Загрязнение воды в Волге и Урале ведет к болезням осетровых
рыб. В океане большой ущерб фауне наносит нефтяное загрязнение.
Чрезмерная эксплуатация популяций. В России под влиянием браконьерского промысла резко
снизилась численность популяций лося и сайгака. Браконьерский промысел ослабил популяции
осетровых рыб бассейна Каспия. На Дальнем Востоке в результате интенсивной заготовки
истощены популяции папоротника-орляка.
Влияние интенсивного выпаса. Под влиянием скота в 3-4 раза снизилось видовое богатство
степных экосистем.
Влияние адвентивных видов. В Австралии кролики вытесняют кенгуру. В Новой Зеландии
интродуцированные черные лебеди и пятнистые олени стали причиной разрушения популяций
многих местных видов. В Европе недотрога железконосная вытесняет из прибрежно-водных
местообитаний аборигенные виды.

34.

Возрастной состав популяций

35.

00
Нейтральные
0Нейтральновредные
Нейтрализм
Аменсализм

36.

Тип отношений
Характер влияния на партнера
Пример
организм А
организм Б
Нейтрализм
0
0
Организмы не влияют друг на друга (не связанные в
процессе питания растения и хищники и др.)
Конкуренция
–
–
Взаимоотношения видов одного типа питания (автотрофов,
фитофагов, хищников, паразитов, детритофагов и др.)
при дефиците ресурса (рис. 3). Растения могут
конкурировать за опылителей
Эксплуатация
–
+
Отношения в пищевых цепях: «растение – фитофаг»,
«жертва – хищник», «хозяин – паразит»
Мутуализм
+
+
Тесные (обязательные) отношения взаимовыгодного
сотрудничества растений – с микоризными грибами,
бактериями-азотфиксаторами, специализированными
опылителями и т.д.; животных – с населением их
пищеварительного тракта; человека – с
сельскохозяйственными животными и растениями.
Отношения в симбиотических организмах
(лишайниках, коралловых полипах, вестиментиферах)
Протокоопера-ция
+
+
Факультативные (необязательные) взаимовыгодные
отношения между организмами (растений – с
разными опылителями, с бактериями ризосферы)
Комменсализм
+
0
Отношения, выгодные для одного организма и
бесполезные для другого (фитофаги и детритофаги,
растения-няни и их подопечные, деревья и эпифиты)
Аменсализм
0
–
Отношения, наносящие вред одному организму и
безвредные для другого (деревья и виды
напочвенного покрова)

37.

В результате самоизрежевания елей в густых посадках число деревьев на 1
га составляло: в 20-летних насаждениях – 6720, в 40-летних – 2380, в 60летних 1170, в 80-летних 755, в 100-летних – 555, а в 120-летних – 465.
Начертите график уменьшения стволов елей в лесу при увеличении возраста.
Рассчитайте площадь, приходящуюся на одно дерево в разном возрасте. В
какой период самоизрежевание деревьев происходит наиболее интенсивно?
Не стоит ли заранее высаживать ели разреженно? Обоснуйте свой ответ.
В нижнем течении реки Лена самки осетра приступают к размножению в 1214 лет при средней длине тела 70 см. Наиболее старые особи доживают до
50 лет, масса их – около 13 кг. На реке Алдан самки осетра начинают метать
икру в 10-12 лет при средней длине тела 58 см. Самым старым особям не
более 21 года. Промысловая мера, т.е. минимальный размер особей,
разрешенных к отлову, составляет 62 см. Что произойдет с алданской и
ленской популяциями осетра, если в результате интенсивной добычи будут
вылавливаться все особи, крупнее этих размеров?

38.

ПРОДУЦЕНТЫ
(АВТОТРОФЫ) –
производители
органического вещества.
ГЕЛИОТРОФЫ –
используют солнечную энергию (растения).
ХЕМОТРОФЫ –
используют энергию химических реакций
неорганических соединений (бактерии).
ФИТОФАГИ –
поедатели
растений.
ХИЩНИКИ
(животные).
КОНСУМЕНТЫ –
потребители первичного
органического вещества.
ЗООФАГИ –
поедатели животных.
ПАРАЗИТЫ –
питаются за счет организма-хозяина
(животные, бактерии, грибы, растения).
ДЕТРИТОФАГИ –
питаются мертвым органическим
веществом (животные).
СИМБИОТРОФЫ –
питаются за счет сотрудничества с другими
организмами (бактерии, грибы).
РЕДУЦЕНТЫ –
разрушители
органического вещества.
Питаются мертвыми органическими
веществами, разлагая их до неорганических
соединений, которые возвращаются в
окружающую среду (бактерии, грибы).

39.

ТРОФИЧЕСКИЕ
УРОВНИ
ПАСТБИЩНЫЕ ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ
ПЕРВЫЙ
ВТОРОЙ
ТРЕТИЙ
ЧЕТВЕРТЫЙ
трава
кролик
фитопланктон
корова
растительноядный
зоопланктон
лисица
человек слепень
сокол
скворец
плотоядный
зоопланктон
плотва
ПЯТЫЙ
окунь
ШЕСТОЙ
щука
САМАЯ КОРОТКАЯ ПАСТБИЩНАЯ ПИЩЕВАЯ ЦЕПЬ:
пшеница
человек
ПРИМЕР ДЕТРИТНОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕПИ:
опавший лист
дождевой червь
скворец
сокол

40.

Классификация экосистем

41.

Пищевые цепи

42.

Органическое вещество, производимое автотрофами, называется первичной
продукцией.
Скорость
накопления
энергии
первичными
продуцентами
называется валовой первичной продуктивностью, а скорость накопления
органических веществ – чистой первичной продуктивностью. ВПП примерно на
20 % выше, чем ЧПП, так как часть энергии растения тратят на дыхание. Всего
растения усваивают около процента солнечной энергии, поглощённой ими. При
поедании одних организмов другими вещество и пища переходят на следующий
трофический уровень (число Линдемана). Количество органического вещества,
накопленного гетеротрофами, называется вторичной продукцией.

43.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКЦИЯ –
органическое вещество, которое образуется в экосистеме
ПЕРВИЧНАЯ –
продукция автотрофов (растений)
ВАЛОВАЯ –
продукция
фотосинтеза
ВТОРИЧНАЯ –
продукция гетеротрофов
(животных, грибов, бактерий)
ЧИСТАЯ –
то, что осталось в
растениях после
затрат на дыхание
и симбиотрофов
КЛАССЫ ПРОДУКТИВНОСТИ ЭКОСИСТЕМ
Очень высокая
– больше
2 кг/ м2/год
Высокая –
1-2
кг/ м2/год
Тропические леса
Плавни (заросли
тростника в
дельтах южных
рек)
Широколиственные леса
Посевы кукурузы
(при поливе и
удобрении)
Умеренная –
0,25–1 кг/м2/год
Хвойные леса
Степи
Посевы пшеницы
Низкая –
меньше 0,25
кг/м2/год
Пустыни
Сбитые
пастбища
Большая часть
океана

44.

45.

46.

47.

Литораль – освобождающаяся от воды во время отлива прибрежная зона. В этих условиях
произрастают устойчивые к затоплению и засолению цветковые растения – подорожник морской,
триостренник, астра морская. Зостера и филлопос-падикс поселяются у нижней границы литорали и
могут жить постоянно в воде. Животное население литорали представлено большим числом особей
гаммарусов, моллюсков-литорин, мидий.
Континентальный шельф – зона вдоль берегов до глубины 200 (реже 400) м. С этой областью
связаны подводные заросли из ламинарий, достигающих 16 м длины. Эти заросли заселены
разнообразными ракообразными, моллюсками, нематодами. Ламинариями питаются морские ежи.
(На севере Тихого океана морскими ежами питаются каланы.) С этой зоной связан промысел
морской рыбы (сельди, трески, камбалы, минтая, хека и др.), ракообразных (крабов, креветок,
лангустов) и моллюсков (кальмаров).
Пелагиаль – толща воды остальной части океана. Это самая обширная географическая зона
планеты, занимающая около 70% площади Мирового океана, это «пустыня» с биомассой 1-2 г/м .
В зависимости от глубины различаются четыре вертикальных слоя океана:
– фотический – светлая часть океана, где обитают фотосинтезирующие организмы
(микроскопические водоросли и цианобактерии, в прибрежном шельфе к ним добавляются бурые и
красные водоросли), образующие первичную биологическую продукцию. Толщина этого слоя во
многом определяется географической широтой. В районе экватора вертикально падающие
солнечные лучи пробивают толщу воды в 250 м, а в Белом море те же лучи, но падающие под
острым углом, способны просветить не более 25 м. Влияет на толщину фотического слоя и
фитопланктон, который при массовом развитии может снижать прозрачность воды в 10 раз;
– афотический – расположенный глубже обширный «темный» слой океана, где обитают
разнообразные гетеротрофы, включая множество рыб;
– абиссаль (бенталь) – придонная область афотического слоя пелагиали («вечной ночи»), где
распространены простейшие из отряда фораминифер (до 0,5 млн экз. на 1 м 2 ) и нематоды –
круглые черви очень малого размера (0,5-1 мм длины). Из крупных организмов встречаются морские
ежи, голотурии, морские лилии и губки, но не более одного экземпляра на 1 м .
– ультрабиссаль – глубоководные желоба на глубине свыше 8 тыс. м, где на каждый 1 см 2
поверхности давит столб воды весом более 1 т. Однако и в этой части океана есть жизнь – обитают
голотурии, морские звезды, двухстворчатые моллюски, разнообразные ракообразные.

48.

Биом – это высшая единица классификации экосистем. По Ю. Одуму (1986), это
крупная региональная или субконтинентальная биосистема, характеризующаяся
каким-либо основным типом растительности или другой особенностью ландшафта.
Биомы наземных экосистем формируются под воздействием комплекса условий
среды, в первую очередь – климата. По объему «биом» совпадает с географическим
понятием «природная зона».
Наиболее важные биомы суши:
– тундры (арктические и альпийские) – безлесные территории, расположенные
севернее (или выше) лесного пояса;
– тайга – хвойные леса умеренной зоны;
– листопадные (широколиственные) леса умеренной зоны;
– степи умеренной зоны (имеют две паузы в вегетации – зимой и во второй половине
лета во время засухи);
– тропические степи и саванны (вегетируют круглый год, но в период засухи их
биологическая продукция резко снижается);
– пустыни – экосистемы в условиях сильного стресса засухи при годовом количестве
осадков менее 200 мм;
– полувечнозеленые сезонные тропические леса («зимне-зеленые» леса,
сбрасывающие листья летом);
– тропические дождевые леса (вегетируют круглый год и являются самыми
продуктивными экосистемами Земли).

49.

Классификация изменений экосистем
Циклические изменения – это изменения состава, структуры и функции экосистем вокруг
некоторой средней величины, соответствующей состоянию экологического равновесия.
Направленные (векторизованные) изменения – это изменения состава и функциональных
параметров экосистемы. По своей природе они могут быть подразделены на три основных
типа.
Нарушения – резкие изменения состава и функции экосистемы под влиянием внешнего
фактора – при землетрясении, селевом потоке, пожаре, наводнении, распашке, вырубке леса,
разливе нефти и т.д.
Автогенные сукцессии – постепенные изменения экосистемы под влиянием
жизнедеятельности ее биоты, при которых меняются состав видов и функциональные
параметры экосистемы в направлении формирования равновесного с климатом устойчивого
состояния – климакса. В зависимости от того, возрастают или убывают в ходе сукцессий
биологическая продукция, запас биомассы, видовое богатство, они разделяются на
прогрессивные и регрессивные.
Различаются три варианта автогенных сукцессий:
– первичные автотрофные. Эти сукцессии начинаются «от нуля», т.е. в условиях, где
практически не было жизни, которая в ходе сукцессии осваивает новое пространство;
– вторичные автотрофные (восстановительные). Эти сукцессии начинаются после полного
или частичного разрушения экосистемы под влиянием нарушений или после прекращения
процесса аллогенных сукцессий.
– гетеротрофные (деградационные). В этой сукцессии последовательно сменяют друг друга
группы детритофагов и редуцентов и связанных с ними хищников и паразитов.
Аллогенные сукцессии – изменения экосистем под влиянием внешнего по отношению к ним
фактора.

50.

Границы биосферы

51.

Состав биосферы
1.
2.
3.
4.
Живое вещество
Биогенное вещество
Косное вещество
Биокосное вещество
Функции биосферы
1.
2.
3.
4.
Оксилительная
Газовая
Концентрационная
Энергетическая

52.

Круговорот углерода

53.

Круговорот воды

54.

Круговорот азота

55.

Круговорот кислорода

56.

Круговорот фосфора