Презентация Экосистемный уровень онлайн

Содержание слайда: ЭКОСИСТЕМНЫЙ УРОВЕНЬ СООБЩЕСТВО, ЭКОСИСТЕМА, БИОГЕОЦЕНОЗ

Содержание слайда: СООБЩЕСТВО = биоценоз это совокупность живых организмов, длительное время сосуществующих в определенном пространстве и представляющих собой экологическое единство. Все виды сообщества обеспечивают друг друга пищей, укрытиями, защитой, условиями для размножения и прочим. Сообщества складываются не случайно. В сходных условиях формируются похожие сообщества (озера средней полосы) Термин  «биоценоз»  был  предложен  в1877  г.  немецким  гидробиологом  К.Мебиусом. Примеры: биоценоз норы, ручья, болотной кочки, ковыльной степи

Содержание слайда: Границы биоценозов Границы биоценоза на суше определяются: на суше относительно однородным участком растительности в водной среде — экологическими подразделениями частей водоемов (абиссальные и пелагические биоценозы и др). Границы сообществ очень редко бывают четкими. Как правило, образуются обширные пограничные зоны, отличающиеся особыми условиями – экотоны «Правило экотона», или краевого эффекта, состоит в том, что на стыках биоценозов увеличивается число видов и особей в них (пример – опушка леса).

Содержание слайда: Экосистема Это сообщество живых организмов вместе с физической средой их обитания, объединенные обменом веществ и энергии в единый комплекс. Примеры: пруд – обитатели, вода, дно, атмосферный воздух, контактирующий с поверхностью пруда, солнечная радиация. Энергия и вещества заимствуются из неживой природы и возвращаются в неё, формируя биогеохимические циклы. Экосистема – это очень широкое понятие

Содержание слайда: БИОГЕОЦЕНОЗ элементарная природная экосистема на как составная часть природного ландшафта

Содержание слайда: Элементы биоценоза

Содержание слайда: Классификация экосистем Основана на доминирующем растительном сообществе с учетом климатических (зональных) признаков: Тундра моховая Лес еловый Степь ковыльная Болото сфагновое Экосистемы не имеют четких физических границ и постепенно переходят друг в друга при смене природных условий. Все природные экосистемы формируют глобальную ЭС – БИОСФЕРУ (Вернадский – «учение о биосфере)

Содержание слайда: Состав и структура сообществ Экосистемный уровень

Содержание слайда: Структуры сообщества Видовая – многообразие видов, входящих в структуру сообщества Пространственная: Горизонтальная - расчлененность в горизонтальном направлении Вертикальная - вертикальное расслоения биоценозов на разновысокие части Морфологическая – совокупность жизненных форм живых организмов, входящих в структуру сообщества Трофическая – соотношение живых организмов по их участию в биологическом круговороте веществ

Содержание слайда: Видовая структура сообществ Видовая структура биоценоза характеризуется: видовым разнообразием количественным соотношением видов. Виды, которые преобладают по численности, называют доминантными. Они занимают господствующее положение в биоценозе. Обычно наземные биоценозы называют по доминирующим видам: лиственничный лес, сфагн овое болото, ковыльно-типчаковая степь. Виды, живущие за счет доминантов, называют предоминантами. Например, в дубовом лесу предоминантами являются кормящиеся за счет дуба насекомые, сойки, мышевидные грызуны. Виды, создающие условия для жизни других видов данного биоценоза называют эдификаторами. Как правило, это растения. О состоянии биоценозов судят по редким видам, которые наиболее требовательны к экологическим факторам в данной экосистеме.

Содержание слайда: Пространственная структура сообщества Пространственная структура биоценоза включает структуры: Вертикальную (ярусность) Горизонтальную (мозаичность)

Содержание слайда: Ярусность Ярусность — это явление вертикального расслоения биоценозов на разновысокие части. Четко определяется ярусное строение в фитоценозах. Ярусно располагаются и подземные части растений: в поверхностных слоях почвы корней значительно больше, чем в глубинных. Растения каждого яруса и обусловленный ими микроклимат способствуют образованию определенной ярусности фауны — от насекомых, птиц до млекопитающих. Следовательно, ярусы в биоценозе различаются не только высотой, но и составом организмов, их экологией и той ролью, которую они играют в жизни всего сообщества.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Мозаичность Мозаичность - расчлененность в горизонтальном направлении, свойственна почти всем фитоценозам. Мозаичность обусловлена неоднородностью микрорельефа почв, биологическими особенностями растений. Мозаичность может возникнуть в результате деятельностичеловека (выборочная рубка, кострища) или животных (выбросыпочвы и их последующее зарастание, образование муравейников,вытаптывание травостоя копытными). В горизонтальной структуребиоценоза выделяют синузии — обособленные части фитоценоза,характеризующиеся определенным видовым составом и эколого-биологическим единством входящих в нее видов. Например, синузия сосны

Содержание слайда: Синузии

Содержание слайда: Морфологическая структура сообщества Это набор жизненных форм живых организмов в структуре сообщества Жизненная форма (биоморфа) – это тип внешнего строения живого организма как результат его приспособления к условиям местообитания Жизненные формы растений: деревья, кустарники, травы Жизненные формы животных: бегающие, плавающие, летающие Жизненные формы водных организмов: планктон и бентос

Содержание слайда: Жизненные формы Общий вид организма, определяющий ту или иную жизненную форму, является результатом адаптации в процессе эволюции к определенным аспектам окружающей среды. Понятие «жизненная форма» определил в 1884 г. при исследовании растительности датский ботаник Й. Варминг: форма, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей жизни. Начало изучению жизненных форм положил немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт. Он установил 19 растительных форм, которые характеризуют ландшафты: деревья, кустарники, травы, лианы и т.д. В основу классификации животных по жизненным формам могут быть положены разные критерии: способы добывания пищи и ее особенности, степень активности, приуроченность к определенному ландшафту и т.д. Например, среди морских животных по способу добывания пищи и ее особенностям можно выделить такие группы, как растительноядные, хищные, трупоеды, детритоядные (фильтраторы и грунтоеды), по степени активности — плавающие, ползающие, сидячие, летающие.

Содержание слайда: Жизненные формы растений Особенно широко распространена система жизненных форм, разработанная датским экологом и геоботаником К. Раункиером в 1905 г.

Содержание слайда: Трофическая структура сообществ

Содержание слайда: ПРОДУЦЕНТЫ Продуценты — автотрофные организмы — синтезируют органические соединения с помощью солнечного света из С02 и Н20, а также минеральных веществ, преобразуя при этом световую энергию в химическую. Биомасса органического вещества, синтезированного в ходе фотосинтеза автотрофами, называется первичной продукцией, а скорость ее формирования — биологической продуктивностью экосистем. Продуктивность выражается количеством биомассы, синтезируемой за единицу времени (или энергетическим эквивалентом), либо в единицах энергии (Дж/м2 за сутки), либо в единицах сухого органического вещества (кг/1 га за сутки). Накопленная в виде биомассы организмов-автотрофов чистая первичная продукция служит источником питания для представителей следующих групп организмов.

Содержание слайда: КОНСУМЕНТЫ Консументы ~ гетеротрофные организмы (животные организмы) — являются непосредственными потребителями первичной продукции: они питаются готовым органическим веществом растений или животных.

Содержание слайда: РЕДУЦЕНТЫ Редуценты, или деструкторы (бактерии, грибы), полностью разлагают все растительные и животные остатки до неорганических составляющих, которые потребляются продуцентами, тем самым замыкая путь обмена веществ, и снова могут быть вовлечены в круговорот веществ.

Содержание слайда: ЦЕПИ ПИТАНИЯ В процессе круговорота веществ энергия, содержащаяся в одних организмах, потребляется другими организмами. Перенос энергии и пищи от ее источника — автотрофов (продуцентов) через ряд организмов происходит по пищевой цепи путем поедания одних организмов другими.   Пищевая цепь — это ряд видов или их групп, каждое предыдущее звено в котором служит пищей для следующего. Число звеньев в ней может быть различным, но обычно их бывает 3 — 5.

Содержание слайда: ТИПЫ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ ПАСТБИЩНАЯ ЦЕПЬ ВЫЕДАНИЯ

Содержание слайда: Пищевая сеть Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются друг с другом, образуя так называемые пищевые сети. Пищевая сеть — условное образное обозначение трофических взаимоотношений консументов, продуцентов и редуцентов в сообществе.

Содержание слайда: Трофический уровень Трофический уровень — совокупность организмов, получающих преобразованную в пищу энергию Солнца и химических реакций (от автотрофов) через одинаковое число посредников трофической цепи, т.е. занимающих определенное положение в общей цепи питания.  Первый трофический уровень (I) занимают автотрофы —зеленые растения (продуценты),  второй (II) — травоядные (консументы первого порядка),  третий (III) — первичные хищники,поедающие травоядных животных (консументы второго порядка),  четвертый (IV) — вторичные хищники (консументы третьего порядка), питающиеся более слабыми хищниками.

Содержание слайда: Потоки вещества и энергии в экосистемах Правило Линдемана только часть (примерно 10%) энергии, поступившей на определенный системный уровень, передаётся организмам, находящимся на более высоких уровнях. Например, растения могут усваивать при фотосинтезе до 1% солнечной энергии. В свою очередь, растительноядные  животные потребляют около до 10%  энергии растений (или:  до 90% энергии, накопленной растениями, просто  теряется). Хищники, питаясь  растительноядными животными,  получают 10%  энергии,  содержащихся в биомассе всего ими съеденного. 

Содержание слайда:

Содержание слайда: Пирамиды численности Пирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов на каждом уровне. В экологии пирамида численностей используется редко, так как из-за большого количества особей на каждом трофическом уровне очень трудно отобразить структуру биоценоза в одном масштабе.

Содержание слайда: Пирамида биомасс Пирамида биомасс - соотношение между продуцентами и консументами, выраженное в их массе (общем сухом весе, энергосодержании или другой мере общего живого вещества). 

Содержание слайда: Пирамида энергии Пирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость прохождения массы пищи через пищевую цепь. 

Содержание слайда: Продукция экосистемы Продуктивность экосистемы тесно связанна с потоком энергии, проходящим через нее. В каждой экосистеме только часть поступающей энергии накопляется в виде органических соединений. Скорость ассимиляции энергии называется продукцией Величина продукции, отношение к единице площади экосистемы называется продуктивностью.

Содержание слайда: Первичная продуктивность Первичная продуктивность (Р) экосистемы определяется как скорость, с которой лучистая энергия усваивается продуцентами в процессе фото- и хемосинтеза накапливаясь в виде органических веществ, количество ее выражают в сырой или сухой фазе растений или энергетических единицах (ккал, Дж). В создании первичной биологической продукции определяющую роль играют возможности фотосинтетического аппарата растений.

Содержание слайда: Вторичная продуктивность Вторичная продуктивность – накопление энергии на уровне консументов т.к. консументы используют ранее созданные питательные вещества часть из них расходуется на дыхание, а остальная часть на формирование тканей и органов (вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого проживающего уровня, т. к прирост массы для каждого из них происходит за счет энергии, поступающие предыдущем.

Содержание слайда: Экологическая сукцессия Это последовательная смена одних сообществ другими, свойственна любому сообществу, не зависит от его видового состава или географического местоположения

Содержание слайда: Равновесие и сукцессия Если первичная продукция эквивалентна энергии, требуемой на поддержание остальных уровней консументов, то общая биомасса в такой системе остается постоянной, а сама система неизменной – РАВНОВЕСНОЙ. Отсутствие равновесия приводит к сукцессии. Сукцессия всегда направлена в сторону равновесного состояния.

Содержание слайда: ТИПЫ РАВНОВЕСИЯ ЭКОСИСТЕМ Замкнутые экосистемы – дополнительная биомасса не поступает, вся продукция расходуется на поддержание жизни. Равновесие: расходы на поддержание жизни = собственной продукции экосистемы Открытые экосистемы текучей воды – органическое вещество возникает внутри экосистемы и приносится извне. Равновесие: расходы на поддержание жизни = собственной продукции экосистемы + биомасса привнесённого вещества Открытые сельскохозяйственные экосистемы – органическое вещество изымается (с урожаем) Равновесие: расходы на поддержание жизни = собственной продукции экосистемы - биомасса изъятого вещества

Содержание слайда: Стадии сукцессий Первичная – сукцессия на лишенном жизни месте (лишайники на камнях) Вторичная – развитие на месте сформировавшегося ранее сообщества (развитие экосистемы на брошенной пашне) Скорость вторичной сукцессии многократно превышает скорость первичной

Содержание слайда: Свойства сукцессий Виды растений и животных в процессе сукцессии непрерывно сменяются. Сукцессия сопровождается повышением видового разнообразия В ходе сукцессии биомасса возрастает В ходе сукцессии скорость прироста биомассы постепенно снижается

Содержание слайда: Длительность сукцессии

Содержание слайда: Значение сукцессий Равновесное сообщество устойчиво к смене факторов окружающей среды Развивающееся сообщество уязвимо, но НА ПЕРВЫХ СТАДИЯХ СУКЦЕССИИ ОНО ПРОИЗВОДИТ ГОРАЗДО БОЛЬШЕ БИОМАССЫ Пример: первая стадия – зарастание пахоты пшеницей, вторая – сорняками, третья – кустарниками. Поддержание первой стадии дает максимальный прирост полезной биомассы