Презентация Биосфера и человек. Круговорот веществ в экосистемах. Поток энергии и продуктивность экосистем онлайн

Содержание слайда: Лекция 2 Биосфера и человек Круговорот веществ в экосистемах Поток энергии и продуктивность экосистем Динамика экосистем Биосфера и ее границы Учение В.И. Вернадского о биосфере Ресурсы биосферы

Содержание слайда: Схема круговорота веществ в экосистеме

Содержание слайда: Продуценты (производители) – это автотрофные организмы, образующие первичную продукцию органического вещества в экосистеме из неорганического (растения, часть бактерий)

Содержание слайда: Фотосинтез - это использование энергии солнечного света для синтеза глюкозы из углекислого газа и воды: свет 6 СО2 + 6 Н2О С6Н12О6 + 6О2

Содержание слайда: Роль продуцентов в том, что из простых неорганических соединений с низкой потенциальной энергией они создают сложные органические вещества с высокой потенциальной энергией. Они превращают энергию солнечного света в химическую и запасают ее.

Содержание слайда: Организмы, питающиеся готовым органическим веществом других организмов или продуктов их жизнедеятельности - гетеротрофы

Содержание слайда: Консументы – потребители готового органического вещества других организмов, превращающие его в органические вещества своего тела (животные, высшие грибы)

Содержание слайда: Редуценты (разлагатели) заканчивают разложение органических остатков до СО2 , воды и минеральных веществ (бактерии, низшие грибы)

Содержание слайда: Естественные экосистемы Естественные экосистемы гниение растительных и животных остатков поддержка плодородия почв удобрения не требуются

Содержание слайда: 2.Поток энергии и продуктивность экосистем Основной канал переноса энергии: пищевая цепь – последовательность групп организмов, где каждый предыдущий служит пищей для последующего

Содержание слайда: Трофические уровни (трофический – связанный с питанием) звенья пищевой цепи, равноудаленные от начала

Содержание слайда: Схема потока энергии в экосистеме

Содержание слайда: Продукция любой экосистемы - это органическое вещество, в котором запасена энергия Продукция любой экосистемы - это органическое вещество, в котором запасена энергия Скорость производства продукции называют продуктивностью и измеряют в джоулях, калориях или граммах органического вещества, запасенных в единицу времени на единице площади

Содержание слайда: Закон пирамиды энергий Р.Линдемана (правило 10%) В среднем, при переходе с одного трофического уровня на другой энергия уменьшается в 10 раз

Содержание слайда: Различие экосистем по величине биологической продуктивности (Р.Уиттекер,1980) Очень высокой продуктивности >2 кг/м2 в год (тропические леса, посевы сахарного тростника и риса). К ним близки заросли тростника в дельтах Волги, Дона, Урала. Высокой продуктивности – 1-2 кг/м2 в год (липовые и дубовые леса, заросли тростника на озерах, посевы кукурузы и люцерны при орошении и удобрении) Средней продуктивности – 0,25-1 кг/м2 в год (сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, большинство наших посевов) Низкой продуктивности < 0,25 кг/м2 в год (тундры, пустыни, океан, выбитые скотом пастбища и горные степи на почвах глубиной  5 см) Средняя продуктивность экосистем Земли ≤0,3 кг/м2 в год

Содержание слайда: 3. Динамика экосистем Сукцессия (от лат. сукцедо – следовать за кем-либо) - это процесс развития экосистемы, явление, при котором одна экосистема заменяется со временем другой Сукцессия – закономерный, направленный, предсказуемый процесс

Содержание слайда: Примеры сукцессий: Зарастание каменистой осыпи: Камни → накипные лишайники → мхи → → травы → кустарники → лес Зарастание заброшенного поля (залежи): Пашня → сорняки → луг → кустарники → → березняк → ельник

Содержание слайда: Пруды и озера зарастают, постепенно заполняясь отложениями: Пруды и озера зарастают, постепенно заполняясь отложениями: озеро → болото → → мокрый луг → → сухой луг → → лес

Содержание слайда: Сукцессионные стадии -последовательный ряд закономерно сменяющих друг друга сообществ Климаксовая экосистема или климакс (от греч. – лестница) - стабильная экосистема, являющаяся конечным этапом сукцессии и находящаяся в равновесии со средой (состояние гомеостаза)

Содержание слайда: Классификация сукцессий По происхождению: - природные (зарастание скал или озера) - антропогенные (перевыпас, зарастание вырубки) По начальному состоянию субстрата: - первичные - на новых, никем не заселенных участках (на скалах, песках, отвалах пустой породы) - вторичные на ранее заселенных местах (вырубки, гари, залежи)

Содержание слайда: Антропогенные нарушения экосистем Пастбищная дигрессия – сукцессия перевыпаса в местах, где пастбищная нагрузка (пасущийся скот) превышает пастбищную емкость (количество скота, которое не ухудшает свойств участка).

Содержание слайда: Рекреационная сукцессия в лесах под воздействием отдыхающих Рекреационная сукцессия в лесах под воздействием отдыхающих - почва уплотняется и плохо удерживает влагу - травы вытаптываются, заменяются луговыми - исчезают подрост, кустарники и многие птицы - деревья болеют и засыхают

Содержание слайда: Эвтрофикация (от греч. эутрофия – хорошее питание) - сукцессия в малопроточных водоемах (водохранилищах, прудах, озерах, прибрежных районах моря), вызываемая нитратами, фосфатами и органическими веществами

Содержание слайда: 4. Биосфера и ее границы Биосфера это живая оболочка Земли, то есть глобальная экосистема (от лат. глобус - шар), включающая все живые организмы на Земле и населенные ими части планеты (населенные части атмосферы, гидросферы и литосферы)

Содержание слайда: ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ

Содержание слайда: Учение В.И. Вернадского о биосфере Биосфера – есть результат деятельности живой материи, а не только пространство, где обитают живые организмы Живые организмы способны преобразовывать среду, приспосабливать ее к своим потребностям

Содержание слайда: Категории веществ в биосфере : Живое вещество – т.е. биомассу всех живых организмов Земли. Биогенное вещество, возникшее из отходов жизненных процессов (уголь, нефть, торф, известняки, сера, H2S, N2, O2, и т.д.) Косное вещество - т.е. все геологические образования, не входящие в состав организмов и не созданные ими (Многие минералы, лава, вулканический пепел, метеориты, инертные газы) Биокосное вещество, образовавшееся в результате сложных взаимодействий смесей живого и косного веществ (почва, ил)

Содержание слайда: 4. Ресурсы биосферы Природные ресурсы - тела и силы природы, используемые для поддержания существования человека

Содержание слайда:

Содержание слайда: Основные пути сбережения невозобновимых ресурсов: Использование вторичного сырья (рециклинг) Снижение материалоемкости техники Малоотходные технологии (борьба с потерями) Комплексное использование сырья Д.И.Менделеев: «В химии нет отходов, а есть неиспользуемое сырье» Переход на неисчерпаемые источники энергии (солнечная, ветровая, приливно-отливная, геотермальная), т.к. рециклинг энергоресурсов невозможен Энергосбережение (увеличение КПД, снижение энергоемкости производств, когенерирование)

Содержание слайда:

Содержание слайда: ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ (основа рационального природопользования) ВЫЯВЛЕНИИ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫХ АНТРОПОГЕННЫХ НАГРУЗОК НА ЭКОСИСТЕМЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ, ПРИ КОТОРЫХ ОНИ НЕ ТЕРЯЮТ СПОСОБНОСТИ К САМОВОССТАНОВЛЕНИЮ И НЕ УХУДШАЕТСЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА Нормируются: - ВЫРУБКА ЛЕСА, - ОТСТРЕЛ ДИЧИ, СБОР ДИКИХ РАСТЕНИЙ, ПАСТБИЩНЫЕ И РЕКРЕАЦИОННЫЕ НАГРУЗКИ, ВОДОЗАБОР, - ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ и т.д., т.е. ВСЕ СТОРОНЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕСТ. ЭКОСИСТЕМ

Содержание слайда: Использование вторсырья (макулатуры)

Содержание слайда: ОСНОВНЫЕ НАРУШЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕСОВ: ПРЕВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НОРМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ, ЛЕСНЫЕ ПОЖАРЫ; ВЫПАС СКОТА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛЕСОВ АТМОСФЕРНЫМИ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ВЫБРОСАМИ; ЗАХЛАМЛЕНИЕ ЛЕСОВ МУСОРОМ; ЗАТОПЛЕНИЕ И ПОДТОПЛЕНИЕ; НАРУШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАГОТОВКИ ДРЕВЕСИНЫ

Содержание слайда: Заготовка древесины Россия Использует 50-70% биомассы: пни, кора гниют на лесосеках

Содержание слайда: Использование древесины Россия (1 место в мире по запасам древесины) продает круглый лес и покупает финскую бумагу нет денег на хорошие очистные для ЦБК губит Байкал и другие водоемы, уничтожает леса в 6 раз больше, чем восстанавливает

Содержание слайда: Основные нарушения при использовании лугов и степей: Основные нарушения при использовании лугов и степей: распашка (степи нет, есть поле) перевыпас (пастбищная нагрузка многократно превышает пастбищную емкость).

Содержание слайда: Основные нарушения при использовании рек и озер: Чрезмерный водозабор (30%, а на юге до 50% стока вместо 15%), Недостаточно оборотных систем водопотребления, Чрезмерное загрязнение, Чрезмерный вылов рыбы, Превышение рекреационной нагрузки, Создание плотин (ценные рыбы не проходят на нерест из моря)

Содержание слайда: Деградация Аральского моря (более 50% стока Сырдарьи и Амударьи – на полив)

Содержание слайда: Водопотребление в России Международная санитарно-гигиеническая норма расхода воды на 1 горожанина 235 л/сутки. В Зап. Европе 1 житель потребляет 150-160 л, в России, в среднем, - 400, в Москве и СПб до 1000 л/сутки Необходимо: водосчетчики (платная вода экономится) ремонт труб (1/2 воды теряется в земле) ремонт кранов и бачков (каждый пропускает >150 л/сутки)