Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2022-02-11 | 356 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Лекция 6
Динамика экосистем
1. Обратимые изменения экосистем.
2. Экологические сукцессии, обусловленные внутренними факторами.
3. Сукцессии, вызываемые человеком.
4. Классификация экосистем по функциональной структуре и роли человека.
5. Биомы.
Экологические сукцессии, обусловленные внутренними факторами.
В большинстве случаев естественные необратимые изменения экосистем протекают в результате жизнедеятельности входящих в ее состав растений, животных, грибов и бактерий. Приведем примеры таких сукцессий.
Зарастание скал. В результате жизнедеятельности организмов, заселяющих мертвую поверхность горной породы, происходит ее разрушение, называемое биологическим выветриванием. На ней появляется слой мелких частиц, а затем и почва, изменяется состав растений и гетеротрофных организмов – бактерий, грибов, животных, и увеличивается биологическая продуктивность. Вместо пленки водорослей, а затем тонкой корочки накипных лишайников со временем появляются кустистые лишайники и мхи, травы, а потом поселяются кустарники и даже деревья. В результате этой сукцессии постепенно увеличиваются биологическая продуктивность экосистемы, запас биомассы и разнообразие населяющих ее видов.
Зарастание озера с образованием болот. Отмершие водные растения и трупы животных откладываются на дне, и озеро постепенно мелеет. Растения, которые росли по берегам, распространяются к центру и занимают все большую площадь. Со временем озеро превращается в низинное болото, в котором вместо почвы формируется торф – слой неполно разложившихся остатков растений.
Основные образователи торфа в низинных болотах – разные осоки, обычно образующие крупные кочки, тростник, рогоз, камыш. Большинство низинных болот зарастают ивами, черной ольхой или березой пушистой.
|
В ходе сукцессии мощность торфяного слоя низинного болота год от года увеличивается. Когда она превысит 40–50 см, корни большинства растений отрываются от почвы и переходят на питание за счет торфа, который минерализуется микроорганизмами. Минерализация торфа происходит медленно и не до конца, и потому условия питания растений с увеличением слоя торфа ухудшаются. Низинное болото постепенно превращается в переходное болото с березой пушистой, вахтой трехлистной, белокрыльником болотным и др. На нем появляется мох сфагнум.
Если торфяная залежь продолжает нарастать, то количество минеральных элементов в верхнем слое торфа становится еще меньше. Настает момент, когда на нем не могут расти и растения переходного болота, формируется верховое болото. Вся поверхность верхового болота покрыта сфагновыми мхами. Из древесных растений на нем растет сосна, появляется клюква и другие растения семейства вересковых: багульник, болотный мирт, подбел, а по сухим кочкам – лишайники.
Одновременно с изменением состава растительности меняется и вся гетеротрофная биота экосистемы.
Биомы.
Совокупность различных групп организмов и среды их обитания в определенной ландшафтно-географической зоне называется биомом. Самой крупной единицей классификации экосистем является биом. Эта классификация основана на типе растительности и основных стабильных физических чертах ландшафта. Биомы наземных экосистем выделяются по преобладающей жизненной форме растений и совпадают с природными зонами. Биомы водных экосистем выделяются по особенностям условий среды, которые определяют состав экосистем.
Наземные биомы:
1. Тундра: арктическая и альпийская;
2. Бореальные хвойные леса (тайга);
3. Листопадный лес умеренной зоны;
4. Степь умеренной зоны;
5. Тропические грасленд (степь) и саванна (растительность этих биомов вегетирует круглый год, но в период засухи их биологическая продукция резко снижается);
|
6. Чапараль – районы с дождливой зимой и засушливым летом;
7. Пустыни;
8. Полувечнозеленый тропический лес (зимнезеленые леса, сбрасывающие листья летом);
9. Вечнозеленый тропический дождевой лес (вегетирует круглый год и является самой продуктивной экосистемой Земли).
Каждый биом формируется под воздействием определенного комплекса условий среды. Важную роль в формировании биома играют динамика поступления осадков в течение года, максимальные и особенно минимальные температуры воздуха.
Типы пресноводных экосистем:
1. Лентические (стоячие воды): озёра, пруды и т.д.;
2. Лотические (текучие воды): реки, ручьи и т.д.;
3. Заболоченные угодья: болота и болотистые леса.
Экосистемы биома стоячих вод более разнообразны, так как в этом случае шире пределы изменения условий, определяющих состав биоты и ее продукцию, – глубины водоема, химического состава воды, степени зарастания водоема (включая и образующиеся вдоль побережий сплавины – сообщества на плавающем торфе).
В биоме проточных вод большую роль играет скорость течения, и состав биоты перекатов и плесов различается.
В зарастающих водными растениями озерах вода богата элементами питания, обилен фитопланктон и выше вторичная биологическая продукция (включая и продукцию рыб). В глубоких озерах с мягкой водой низка и первичная, и вторичная продукция.
Различают семь основных биомов морских вод и прибрежий:
1. Приморские скалистые побережья, достаточно бедные элементами питания;
2. Лиманы – богатые элементами питания илистые отмели у впадения рек;
3. Континентальный шельф – экосистемы прибрежных зон океанов с глубиной не более 200 м. Отличаются высоким биологическим разнообразием и высокой биологической продуктивностью. Это основные районы промысла морепродуктов;
4. Фотические (автотрофные) экосистемы верхнего слоя вод открытого океана (поверхностные пелагические сообщества). Этот биом имеет низкую биологическую продуктивность, сравнимую с пустыней;
5. Области апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством). У западных побережий материков ветры постоянно отгоняют поверхностную воду от крутого берегового склона, и в этих местах из глубины поднимается вода, обогащенная элементами питания (в первую очередь фосфором и азотом). Это очень продуктивные экосистемы, которые являются районами промышленного рыболовства (особенно сельди);
|
6. Морские глубоководные пелагические экосистемы (открытый океан). Формируются при отсутствии света и потому представлены гетеротрофами, живущими за счет «питательного дождя»;
7. Коралловые рифы – высокопродуктивные экосистемы тропических морей.
Лекция 6
Динамика экосистем
1. Обратимые изменения экосистем.
2. Экологические сукцессии, обусловленные внутренними факторами.
3. Сукцессии, вызываемые человеком.
4. Классификация экосистем по функциональной структуре и роли человека.
5. Биомы.
Обратимые изменения экосистем.
Изменения экосистем очень разнообразны. Они бывают обратимыми (протекающими по кругу) и необратимыми, вызываются абиотическими и биотическими факторами. Обратимые изменения могут быть суточными, сезонными и разногодичными.
Необратимые изменения экосистем называются экологическими сукцессиями. Они могут вызываться естественными (природными) причинами или влиянием человека.
Экосистемы постоянно меняются в зависимости от ритмов изменений абиотических факторов – суточных, сезонных, многолетних, и от биологических циклов входящих в их состав растений и животных.
Суточная динамика экосистем. В водных экосистемах планктон по разному распределен в разное время суток: в светлое время он рассредоточен в толще воды, а в вечерние и утренние часы, когда на водную поверхность поступает меньшее количество света, планктон концентрируется ближе к поверхности.
Знаменитый каспийский лотос, «поля» которого есть в Астраханском заповеднике, на ночь закрывает свои крупные цветки, листья при этом опускаются на поверхность воды и плавают как листья кувшинки. В дневные часы цветки раскрываются, а черешки поднимают листья над поверхностью воды на несколько сантиметров. Все это сказывается на поведении других обитателей водной экосистемы, особенно живущих на поверхности воды.
Сезонная динамика экосистем. В разные сезоны года различается биологическая продукция экосистем: в летние месяцы она достигает максимума, а в зимние падает почти до нуля. В умеренной полосе в зимнее время часть обитателей улетает в теплые края (птицы) или укладываются на зимнюю спячку в берлоги и норы (медведь, барсук). Изменяется поведение тех животных, которые остаются на зиму в «своих» экосистемах.
|
В лесу в апреле-мае цветут первоцветы (ветренички, хохлатки, подснежники), вслед за которыми распускают свои цветки раноцветущие летние растения (чина весенняя, подмаренник душистый), ближе к середине лета зацветает сныть и т.д.
Разногодичная динамика экосистем. В результате изменений погоды в разные годы меняется биологическая продуктивность экосистем. Так, в пойменных лугах средней полосы в год, когда нет паводка и лето сухое, первичная биологическая продукция уменьшается в 10 раз, и соответственно снижается продукция гетеротрофов. Значительная часть видов в сухой год не развивается и переживает неблагоприятные условия в состоянии покоя.
Разногодичные изменения экосистем часто вызываются биотическими факторами. Так, экосистемы изменяются в результате циклической динамики популяций наиболее массовых видов. Например, дуб обильно плодоносит один раз в четыре года, и в год обильного плодоношения за счет улучшения кормовой базы массово размножаются виды животных, которые питаются желудями.
В тайге при выпадении отдельных деревьев (от старости, от ветровала или вредителей) возникают «окна». В «окнах» формируются «маленькие экосистемки» из рудеральных растений, семена которых сохранялись в почве и «ждали» удобного момента, чтобы прорасти. Вслед за рудеральными растениями в окнах разрастаются береза, ольха, или ивы. Эти растения-«няни» создают условия для восстановления основных древесных пород – ели и пихты. Продолжительность восстановительного цикла составляет 30-40 лет. В «окнах» соответственно меняется и фауна: появляются насекомые и другие организмы, которые связаны с растениями, залечивающими рану в лесной экосистеме.
Даже в самой устойчивой лесной экосистеме с древостоем старого возраста кабаны периодически разрывают поверхность почвы на участках площадью в десятки метров. После этого на почве несколько лет обильно растут рудеральные травы, но через 5-7 лет восстанавливаются обычные растения леса и их спутники из числа гетеротрофов.
Обратимые изменения лесной растительности, но с продолжительностью одного цикла около 100 лет, вызывают бобры. Они сооружают плотины и тем самым затопляют и подтопляют приречные территории. Однако за 10-20 лет бобры выедают все «вкусные» растения (в первую очередь ольху), которые служат им кормом, и переходят на другой отрезок речки. Плотины постепенно разрушаются, затопление и подтопление прекращаются, и со временем на этом месте восстанавливается та же экосистема, которая была до начала «мелиоративных работ», выполненных бобрами.
При всех обратимых изменениях, вызываемых абиотическими или биотическими факторами, протекающих в разном «биологическом времени» (от нескольких до десятков лет) и разном «биологическом пространстве» (от нескольких квадратных метров до десятков квадратных километров), состав экосистемы, который был до начала изменений, в основном восстанавливается.
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!