Шпаргалка по "Экологии"

14. Биоморфологический спектр сообщества

Биоморфологический спектр и пространственная структура сообщества являются показателями имеющегося в данном местообитании разнообразия экологических ниш, богатства и полноты использования сообществом ресурсов среды, а также показателем относительной устойчивости сообщества и степени антропогенного влияния на него.

15. Наземные экосистемы

Наземные экосистемы играют особую роль в жизни человека, поскольку урожай в них можно  получать на всех трофических уровнях  в отличие от водных сообществ, где  используется только верхняя часть  экологической пирамиды. Следовательно, особенности двух типов экосистем  необходимо учитывать при эксплуатации природных ресурсов. В экосистемах  суши продуценты (автотрофный компонент) представляют собой крупные организмы, у которых от года к году происходит накопление биомассы. Например, прирост  деревьев в лесу, рост трав за сезон  вегетации, созревание семян и плодов (накопление надземной биомассы) или  разрастание корневой системы травянистых  растений на лугах и в степях (накопление подземной биомассы). Накопленную  биомассу можно изъять и в виде урожая. Между крайними типами экосистем  существует множество переходных вариантов, тесно связанных друг с другом. Различные экосистемы взаимодействуют, образуя сложную структуру биосферы. Между экосистемами происходит обмен  живыми организмами и их зачатками (личинками, спорами, семенами и т. п.). Благодаря подвижности воздуха  и воды, перепадов (градиента) температуры, диффузии газов происходит расселение растений, животных и микроорганизмов. Птицы и насекомые перемещаются во время сезон¬ных перелетов - так же, как другие животные во время кочевок. Вещество перемещается в виде твердых и жидких частиц. Часто минеральные элементы сдуваются ветром и смываются водой с горных пород. Обмен энергией происходит как в виде тепла, так и в виде энергии химических связей (т. е. органических соединений). По отношению к межбиоценотическим связям можно выделить три основные группы экосистем суши: 1. стабильные сообщества, расположенные на равнинных междуречьях, в которых вынос веществ в другие экосистемы и получение их со стороны незначительны; 2. мало теряющие, но много получающие биоценозы, расположенные на низких уровнях рельефа, где накапливаются большие запасы органического вещества; 3. много теряющие, но мало получающие экосистемы на крутых склонах. Так образуется цепь экосистем, перераспределяющая вещество и энергию в биосфере.

В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент  – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию (или часть популяции) данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз (биотоп+биоценоз). Биогеоценоз - элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем. Этот термин ввел В.Н.Сукачев.

16. Водные экосистемы

Лимитирующие  факторы водных экосистем:

1. Соленость  – содержание растворимых солей,  главным образом хлорида натрия, в водной массе;

2. Глубина проникновения  солнечных лучей;

3. Количество  кислорода;

4. Доступность  питательных элементов;

5. Температура  воды.

По степени  солености вод водные экосистемы подразделяются на два больших класса.

Солоноводные (морские)                                                                          Пресноводные

- океаны                                                                                                        - озера, водохранилища

- устья рек  (эстуарии)                                                                                 - пруды

- прибрежные  болота                                                                                  - болота

- коралловые  рифы                                                                                      - реки и ручьи (водотоки)

Основные зоны океана.

В любом из океанов  земного шара можно выделить две  основные зоны: прибрежную и открытый океан.

Прибрежная зона – это относительно теплые, богатые  питательными веществами мелководья, протягивающиеся от линии прилива  на суше до края подводного продолжения  континента, которое именуется континентальным  шельфом. В прибрежной зоне, занимающей менее 10% общей площади океана, сосредоточено 90% биомассы и животных.

От открытого  океана прибрежную зону отделяет область  резкого увеличения глубин у края континентального шельфа. Открытый океан  занимает около 90% общей площади  океана, но на него приходится лишь около 10% биомассы океанических растений и  животных.

В пределах открытого  океана выделяются три зоны, основным различием которых является глубина  проникновения солнечных лучей.

Прибрежная зона.

Прибрежная зона включает несколько различных местообитаний.

Эстуарии –  это прибрежные области, где пресные  воды рек, ручьев и поверхностного стока  смешиваются с солеными морскими водами.

Заболоченные  территории – участки суши, затопляемые  пресными или солеными водами в течение  всего года или большую его  часть. Если они простираются от эстуария в глубь суши и круглый год  или большую его часть затоплены  солеными водами, то это прибрежные заболоченные территории.

В прибрежных зонах  океана в тропических и субтропических широтах, где температура воды превышает 20°С, часто встречаются коралловые рифы.

Пресноводные  озера и водохранилища.

Озера – это  обширные пресноводные естественные водоемы, образующиеся при заполнении впадин земной поверхности водами осадков, поверхностного или подземного стока.

По содержанию питательных веществ озера подразделяются на три группы.

-         олиготрофные – озера с небольшим содержанием питательных веществ, главным образом нитратов и фосфатов;

-         эвтрофные – озера с высоким и избыточно высоким содержанием питательных веществ;

-         мезотрофные – озера, занимающие промежуточное положение по содержанию питательных веществ.

Эвтрофикация – это изменение физических, химических и биологических свойств озера при долговременном поступлении питательных веществ с прилегающих территорий за счет процессов естественной эрозии и стока.

Водохранилища – обычно обширные и глубокие искусственные  пресноводные водоемы.

Водохранилища сооружаются, прежде всего, для регулирования  стока.

Пресноводные  водотоки и реки.

Та часть осадков, которая не просачивается в почву  и не испаряется, остается на поверхности  земли, образуя поверхностные воды. Территория, с которой вода, насосы и растворенные вещества выносятся  с водотоками в главную реку и  затем в море, называется водоразделом, или водосборным бассейном.

17. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ  ВОДОЁМОВ 

существование в водоёмах разл. зон жизни, населённых разными организмами и их сообществами. Э. з. в. обусловлена сменой условий существования организмов от поверхности в глубину водоёма и от прибрежья к его открытым частям. В основе Э. з. в. лежат изменения разл. факторов внеш. среды (темп-ра, освещённость, гидростатич. давление, газовый режим, рельеф дна, удалённость от берегов, трофич. условия и др.), обусловливающие возможность выделения таких зон

Экологическая зональность морский водоёмов

Экологическая зональность морских водоёмов. Для  населённого организмами дна  океанов и морей принято назв. бенталь, для толщи воды — пелагиаль. Общепринятой во всех странах схемы вертикальной Э. з. в. нет. В СССР обычно используют схему, показанную на (рис. 1). В бентали выделяют: супралитораль — зону заплеска и штормовых выбросов; литораль — приливо-отливную зону; сублитораль — зону шельфа, или материковой отмели (до 200—500 м); батиаль — зону континентального склона (от 200—500 до 3000 м); абиссаль — зону океанического ложа (3—6 км); ультраабиссаль — зону наибольших океанических глубин (6—11 км). Кроме этих зон предложено выделять псевдобатиаль и псевдоабиссаль с глубинами, соотв. батиальным и абиссальным, но изолированными от остального океана более мелководными порогами; эти зоны населены проникающими с меньших глубин местными видами; океанич. батиальных и абиссальных видов нет. Талассобатиаль — склоны океанич. островов, подводных гор и хребтов, изолированных от батиальных глубин, окружающих материки; соответственно этому фауна батиали и талассобатиали может различаться. В пелагиали вертикальная Э. з. в. выражена менее чётко вследствие перемешивания вод и существования вертикальных миграций пелагич. организмов, охватывающих сотни, иногда тысячи м по глубине. Выделяют зоны: эпипелагиаль (0—200 м), мезопелагиаль (200—1000 м) и глубоководную (более 1000 м), в к-рой различают подзоны — батипелагиаль (верхняя), абиссопелагиаль (средняя) и ультраабиссаль (нижняя). В верхнем горизонте эпипелагиали развивается обильный фитопланктон, создающий первичную продукцию и используемый в пищу зоопланктоном, к-рым питаются более крупные животные. Фауна всех более глубинных зон пелагиали и бентали существует за счёт органич. веществ, поступающих из эпипелагиали непосредственно или через пищ. цепи. Исключение составляют обильные поселения животных («оазисы жизни») на глуб. 2,5—3 км, вблизи выходов подземных термальных вод (гидротерм). Источник питания таких животных — первичная продукция, создаваемая хемоавтотрофными бактериями, обильно развивающимися в водах гидротерм. Было предложено выделять такие поселения в особую зону — абиссогидротермаль. В зависимости от характера рельефа дна и связанных с ним различий в типах донных осадков и содержания в них органич. веществ выделяют вертикальные трофич. зоны с разным соотношением в населяющих их биоценозах животных с соотв. типами питания (фильтра-торы, грунтоеды, хищники и др.). Сходное чередование трофических зон может проявляться на разных глубинах дна океана. По горизонтали для донной фауны различают прибрежные, богатые жизнью эвтрофные области и бедные жизнью олиготрофные области, расположенные в удалённых от берегов центр, районах океанов, а также и переходные между ними.

Экологическая зональность пресных  водоёмов

Экологическая зональность пресных водоёмов. Особенно чётко зональность проявляется  в озёрах умеренных широт. В водной массе (пелагиали) как среде обитания организмов (летом и зимой) по вертикали  может быть выделено 3 слоя: эпи-, мета- и гиполимнион. Воды поверхностного слоя — эпилимниона (до глуб. 5—8 м) летом хорошо прогреваются (20 °С) и интенсивно перемешиваются под воздействием ветра и конвекционных токов. В связи с высокой освещённостью и присутствием в воде минеральных солей в массе развиваются водоросли, в первую очередь диатомовые, зелёные и синезелёные (автотрофы — продуценты). Обилие водорослей (как первичной пищи) и благоприятные условия для дыхания обусловливают высокую концентрацию бактерий, простейших, коловраток и низш. ракообразных (в осн. ветвистоусых и веслоногих) — гетеротрофов (первичных и вторичных консументов). Биол. процессы трансформации вещества и энергии осуществляются пастбищными трофич. цепями. Осенью поверхностные воды, охлаждаясь и становясь более плотными, начинают погружаться, и температурная разность слоев выравнивается. При дальнейшем охлаждении воды эпилимниона становятся холоднее вод гиполимниона (наступает зимний застой). Весной происходит обратный процесс, заканчивающийся периодом летнего застоя. В тропич. и приполярных озёрах перемешивание воды происходит только 1 раз в год. Металимнион характеризуется резким перепадом темп-р, т. к. представляет собой переходную область между различно нагретыми водами эпи- и гиполимниона. В гиполимнионе (обычно глубже 14—20 м) воды бедны кислородом, темп-pa летом не превышает 5—10 °С. Автотрофные организмы отсутствуют. Население бедно и однообразно из-за недостатка первичной пищи и кислорода. Биол. процесс трансформации вещества и энергии осуществляется детритными трофич. цепями. Дно озёр (бенталь) подразделяется на 2 зоны: более глубоководную — профундаль, примерно соответствующую части ложа, заполненной водами гиполимниона, и прибрежную зону — литораль, обычно простирающуюся вглубь до границы произрастания макрофитов (до глуб. 5—7 м). Население литорали, где газовый и температурный режим благоприятнее, чем в профундали, разнообразнее и количественно богаче по сравнению с глубоководным. В реках в силу высокой перемешиваемости воды вертикальная Э. з. в. не выражена. По поперечному профилю реки различают прибрежную зону — рипаль и открытую — медиаль. В открытой зоне скорости течения выше, население количественно беднее, чем в прибрежной. Для рипали характерны заросли водных макрофитов. По продольному профилк) реки выделяются зоны плёсов и перекатов, Их население обычно разнообразнее, но беднее количественно. В водохранилищах Э. з. в глубинных приплотинных участках имеет озёрный характер, с продвижением к верховьям всё большую выраженность приобретает зональность, свойственная рекам.