Экологическая система (экосистема)

1.

Экологическая система (экосистема) — совокупность
живых организмов, взаимодействующих между собой и средой их
обитания таким образом, что эта совокупность сохраняется
неопределенно долгое время. Термин "экосистема" введен в 1935 г.
английским экологом и геоботаником А. Тенсли
https://ru.depositphotos.com/79306070/stock-photojungle.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%B4%
D0%B2%D0%B5%D0%B6%D1%8C%D0%B5_(%D0%BE%
D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BE,_%D0%A5%D0%B0%D
0%B1%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%
BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%B
9)#/media/File:%D0%9E%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%
BE_%D0%9C%D0%B5%D0%B4%D0%B2%D0%B5%D0%B
6%D1%8C%D0%B5_%D1%81_%D0%BF%D0%B8%D0%B
A%D0%B0_%D0%9D%D0%B5%D0%BF%D1%80%D0%B8
%D1%81%D1%82%D1%83%D0%BF%D0%BD%D1%8B%D
0%B9.JPG
https://www.pitomec.ru/articles/fish/akvariumy
/154

2.

Биогеоценоз (от греч. bios — жизнь, гео — Земля,
ценоз — сообщество) по В. Н. Сукачеву — это совокупность
природных
элементов
(атмосферы,
горных
пород,
гидрологических
условий,
почвы,
растительности,
животных, микроорганизмов
и др. на определенном
участке
поверхности
Земли.
Контур
биогеоценоза
устанавливается по границе растительного сообщества
(фитоценоза).
Термины «экологическая система» и «биогеоценоз» - не
синонимы.
Экосистема — это любая совокупность
организмов и среды их обитания, в том числе — горшок с
цветком,
муравейник,
болото,
лес,
пилотируемый
космический корабль.
Биогеоценозы — только природные образования. Однако
биогеоценоз в полной мере может рассматриваться как
экосистема. Таким образом, понятие «экосистема» шире и
полностью
охватывает
понятие
«биогеоценоз»
или
«биогеоценоз» — частный случай «экосистемы».
Экосистемный подход учитывает общность организации
всех сообществ независимо от местообитания.

3.

Среди существующих на Земле экосистем выделяют:
микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева),
мезоэкосистемы (лес, пруд и т. д.),
макроэкосистемы (континент, океан и др.)
глобальную — биосфера.
Крупные наземные экосистемы называют биомами. Каждый
биом включает в себя целый ряд меньших по размерам,
связанных друг с другом экосистем.
Примеры природных экосистем и биомов (по Ю. Одуму, 1986)
Наземные биомы
1.Вечнозеленый тропический дождевой лес
2.Полувечнозеленый тропический лес: выраженный влажный
и сухой сезоны. 3.Пустыня: травянистая и кустарниковая
4.Чапараль — районы с дождливой зимой и засушливым
летом
5.Тропические грасленд и саванна
6.Степь умеренной зоны.6. Листопадный лес умеренной зоны
7.Бореальные хвойные леса. 7.Тундра: арктическая и
альпийская
Самая крупная природная экосистема на Земле — биосфера.

4.

ЭКОТОН (от эко... и греч. tonos —напряжение), зона
напряжения, переходная зона между двумя соседствующими
экосистемами, где происходит их взаимопроникновение.
Экотон может иметь значительную линейную протяженность, но
всегда бывает уже территории соседних сообществ.
Примеры: переходная зона между лугом и агроценозом,
эстуарий, лесостепь.
http://fb.ru/article/303018/opushka-lesa---chto-eto
https://pixabay.com/ru/%D0%BC%D0%B0%D1%80%D1%88%D0%BF%D0%B5%D0%B9%D0%B7%D0%B0%D0%B6%D1%8D%D1%81%D1%82%D1%83%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B9%D1%86%D0%B2%D0%B5%D1%82-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B-2610090/
Правило экотона, или краевого эффекта: на
стыках экосистем увеличивается число видов и особей в них,
так как возрастает число экологических ниш из-за
возникновения на стыках новых системных свойств.

5.

Живые организмы в экосистеме выполняют различные функции,
которые зависят от типов питания. В ходе эволюции на Земле
возникло два основных типа питания - автотрофное и гетеротрофное.
Функциональные группы организмов в экосистеме.
Продуценты — производители первичной продукции,
синтезирующие органические вещества из неорганических
соединений. Наземные зеленые растения, водоросли.
Консументы —потребители органических веществ.
Растительноядные (коза), плотоядные (хищники), всеядные (человек).
Редуценты (деструкторы) — восстановители. Трансформируют
органические вещества отмерших
организмов до простых
неорганических соединений
(углекислый газ, воду и др.),
возвращая в почву или в водную
среду биогенные элементы.
В основном бактерии и грибы.
Трофический уровень —
место каждого звена
в пищевой цепи.
https://ppt-online.org/172109

6.

Трофическая структура экосистемы
Общая структура наземной (лугопастбищной) и водной (озерной или
морской) экосистем (по Ю. Одуму, 1986) из Степановских «Экология»
I — автотрофы: А — трава; В — фитопланктон. II — растительноядные
животные: А — насекомые и млекопитающие лугопастбищного сообщества;
В — зоопланктон в толще воды. III — детритоядные: А — почвенные
беспозвоночные на суше; В — донные беспозвоночные в воде. IV — хищники:
А — птицы и другие животные на суше; В — рыбы в воде. V — сапротрофы:
разлагающие бактерии и грибы

7.

https://poznayka.org/s64082t1.html
Цепи и сети питания
http://www.bolshoyvopros.ru/qu
estions/1545522-pischevaja-cepmorja-primer-kak-sostavit.html

8.

Экологические пирамиды — это графические модели, отражающие число особей
(пирамида чисел), количество их биомассы (пирамида биомасс) или заключённой в них энергии (пирамида энергии) на каждом трофическом уровне и указывающие на понижение
всех показателей с повышением трофического
уровня.
Принцип построения экологических
пирамид
Основание пирамиды образуют продуценты
(растения).
Над ними располагаются консументы первого
порядка (травоядные).
Следующий уровень представляют консументы
второго порядка (хищники). И так далее до
вершины пирамиды, которую занимают
наиболее крупные хищники. Высота пирамиды
обычно соответствует длине пищевой цепи.
http://www.bolshoyvopros.ru/questions/15
45522-pischevaja-cep-morja-primer-kaksostavit.html
https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschie-biologicheskiezakonomernosti/osnovy-ekologii-13908/vzaimosviaz-organizmov-vsoobshchestvakh-pishchevye-tcepi-troficheskie-ur_-13955/re-e94002cf-acfb-4e0c83c7-76b136fd45d5

9.

Пирамиды численности и биомассы
Пирамиды чисел отражают
только плотность населения
организмов на каждом
трофическом уровне, но не
скорость самовозобновления
(оборота) организмов.
Правило экологической пирамиды
биомасс отражает закономерность,
согласно которой в любой
экосистеме биомасса каждого
следующего звена в 10 раз меньше
предыдущего.
https://lektsii.com/2-26779.html
https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschie-biologicheskie-zakonomernosti/osnovy-ekologii-13908/vzaimosviaz-organizmov-vsoobshchestvakh-pishchevye-tcepi-troficheskie-ur_-13955/re-e94002cf-acfb-4e0c-83c7-76b136fd45d5

10.

Перевёрнутые пирамиды
Если скорость размножения популяции жертвы высока, то даже
при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным
источником пищи для хищников, имеющих более высокую
биомассу, но низкую скорость размножения.
По этой причине пирамиды численности могут быть
перевернутыми, т.е. плотность организмов в данный конкретный
момент времени на низком трофическом уровне может быть ниже,
чем плотность организмов на высоком уровне.
Например, на одном дереве может жить и кормиться множество
насекомых (перевернутая пирамида численности)
https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschie-biologicheskie-zakonomernosti/osnovy-ekologii13908/vzaimosviaz-organizmov-v-soobshchestvakh-pishchevye-tcepi-troficheskie-ur_-13955/ree94002cf-acfb-4e0c-83c7-76b136fd45d5

11.

Перевернутая пирамида биомасс свойственна морским
экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные
водоросли) очень быстро делятся (имеют большой репродуктивный
потенциал и быструю смену поколений). В океане за год может
смениться до 50 поколений фитопланктона. Потребители
фитопланктона гораздо крупнее, но размножаются значительно
медленнее. За то время, пока хищные рыбы (а тем более моржи и
киты) накопят свою биомассу, сменится множество поколений
фитопланктона, суммарная биомасса которых намного больше.
Пирамидами биомасс не учитывается продолжительность
существования поколений особей на разных трофических уровнях и
скорость образования и выедания биомассы.
Универсальным способом выражения трофической структуры
экосистем являются пирамиды скоростей образования живого
вещества, т.е. продуктивности. Их обычно называют пирамидами
энергий, имея в виду энергетическое выражение продукции.
https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschiebiologicheskie-zakonomernosti/osnovy-ekologii13908/vzaimosviaz-organizmov-vsoobshchestvakh-pishchevye-tcepi-troficheskieur_-13955/re-e94002cf-acfb-4e0c-83c776b136fd45d5

12.

Пирамида
энергии
величина потока энергии,
проходящего через различные трофические уровни. В отличие
от пирамид чисел и биомасс, характеризующих статику
экосистемы, пирамида энергии характеризует динамику
прохождения массы пищи через пищевую цепь. На ее форму не
влияют ни размеры особей, ни интенсивность их метаболизма.
Кроме того, пирамида чисел преувеличивает роль мелких
организмов, пирамида биомассы преувеличивает роль крупных.
Поэтому пирамида энергии является наиболее универсальной
характеристикой для сравнения потока энергии, проходящего
через разные уровни, а также для сравнения одной экосистемы с
другой.
-
http://historich.ru/princip-ekologicheskoj-piramidi/index.html
http://www.oeco.ru/bioecologiya/ecologicheskie-sistemy/ecologicheskayapiramida/

13.

Причины снижения количества энергии при переходе с одного трофического уровня на другой:
Часть заключённой в пище энергии теряется в процессе биохимической трансформации пищи.
Часть энергии не усваивается и выводится из организма с экскрементами, а затем разлагается
деструкторами.
Не все организмы данного трофического уровня будут съедены потенциальными хищниками и,
следовательно, не вся энергия, запасённая в их тканях, перейдёт на следующий трофический
уровень.
Часть энергии теряется в виде тепла в процессе дыхания.
Много энергии, полученной с пищей, тратится на работу, которую выполняет животное,
перемещаясь, охотясь, строя гнездо или производя иные действия, в результате чего выделяется
тепло.

14.

Первичная продукция
ФОТОСИНТЕЗ - химическая реакция, которая протекает, за счет
солнечной энергии при участии хлорофилла (зеленые растения,
бактерии – пурпурные, зелёные, цианобактерии)
nCO2 + nH2О + энергия = СnH2nOn + nO2 https://dic.academic.ru/dic.nsf/dic_biology/6219/%D
Глюкоза - простейший продукт фотосинтеза 0%A5%D0%95%D0%9C%D0%9E%D0%A1%Dпре0
%98%D0%9D%D0%A2%D0%95%D0%97
6СО2 + 6Н2O = С6Н12O6 + 6O2.
ХЕМОСИНТЕЗ — процесс образования органических веществ из
диоксида углерода за счет энергии, полученной при окислении
неорганических соединений (аммиака, водорода, соединений серы,
закисного железа и др.) Осуществляется некоторыми бактериями (
железобактерии, серобактерии, нитрифицирующие бактерии, археи.
Согласно второму закону термодинамики (закон энтропии),
процессы, связанные с превращением энергии, могут происходить
самопроизвольно только при условии, что энергия переходит из
концентрированной формы в рассеянную (деградирует).
Для совершения жизненных процессов энергия солнечного
излучения накапливается в экосистеме против термодинамического
градиента. Суть фотосинтеза – увеличение свободной энергии в
органическом веществе за счёт преобразования энергии фотонов в
энергию химических связей.

15.

Продуктивность экосистемы — это накопление экосистемой
органического вещества в процессе ее жизнедеятельности.
Продуктивность экосистемы измеряется количеством органического
вещества, создаваемого за единицу времени на единицу площади.
Различают разные уровни продуцирования, на которых создается
первичная и вторичная продукция. Органическая масса, создаваемая
продуцентами в единицу времени, называется первичной
продукцией, а прирост за единицу времени массы
консументов — вторичной продукцией.
Первичная продукция подразделяется на два уровня —
валовую и чистую продукцию. Валовая первичная продукция
— это общая масса валового органического вещества, создаваемая в
единицу времени при данной скорости фотосинтеза, включая и траты
на дыхание.
Часть валовой продукции, которая не израсходована «на дыхание»,
называется чистой первичной продукцией, она представляет
собой величину прироста растений и именно эта продукция
потребляется консументами и редуцентами.
Вторичная продукция не делится на валовую и чистую, так как
консументы и редуценты, т.е. все гетеротрофы, увеличивают свою
массу за счет первичной продукции, т.е. используют ранее созданную
продукцию.

16.

Рассчитывают вторичную продукцию отдельно для каждого
трофического уровня, так как она формируется за счет энергии,
поступающей с предшествующего уровня.
Все живые компоненты экосистемы — продуценты, консументы и
редуценты — составляют общую биомассу (живой вес) сообщества в
целом или его отдельных частей, тех или иных групп организмов.
Продуктивность различных экосистем