Шпаргалка по "Экологии"

Существенно, что  пищевые цепи в природе обычно включают 3-4 звена. Это обусловлено  тем,  что большая часть получаемой энергии (80-90%) используется организмами  на поддержание жизнедеятельности  и построение тела. По этой причине  на каждом последующем трофическом  уровне число особей прогрессивно снижается. Так, в среднем из 1000кг растения образуется 100кг тела травоядных животных. Хищники, поедающие травоядных, могут синтезировать  из этого количества 10кг своей биомассы, а вторичные хищники только 1кг. Эта закономерность носит название экологической пирамиды. Она отражает число особей на каждом этапе пищевой  цепи, или количество биомассы, или  количество энергии. Все эти величины имеют одинаковую направленность. С  каждым звеном в цепи организмы становятся крупнее, они медленнее размножаются, их число снижается. Особи вида, занимающие положение высшего звена, свободно размножаются, конкурируют друг с  другом, но во взрослом состоянии не имеют врагов и непосредственно  не истребляются. Ограничивающим фактором здесь является только размер территории для кормления и количество пищи. Виды же, занимающие положение низших и звеньев, обеспечены питанием, но интенсивно истребляются. Например, мышей  потребляют лисы, волки, змеи. В морях  мелких ракообразных (например, креветок) в качестве источников используют самые  разнообразные животные, в том  числе рыбы и млекопитающие. Такие  организмы становятся кормовой базой  высших животных.

Прогрессивной эволюция оказывается возможной  только для групп, находящихся на вершине экологической пирамиды. В Девоне это были кистеперые рыбы – рыбоядные хищники; в Карбоне  – хищные стегоцефалы, а в Перми  – рептилии, охотившиеся на стегоцефалов. На протяжении всей мезозойской эры  млекопитающие истреблялись хищными  рептилиями, стоявшими на высшем трофическом  уровне, и только после их вымирания  достигли расцвета.

Однако, представление  о пищевых цепях и трофических  уровнях – скорее абстракция. Линейную цепь с четко разделенными уровнями можно создать в лаборатории. Но в природе реально существуют трофические (пищевые) сети, в которые  цепи питания перекрещиваются. Почти  все виды животных, за исключением  очень специализированных в пище, используют не один какой-нибудь источник питания, а несколько. Так, в цепи питания «растение- заяц - лиса» всего 3 звена, но лиса питается не только зайцами, но и мышами, и птицами. Благодаря  сложности трофических связей, выпадение  какого-то вида часто почти не сказывается  на сообществе и в целом в сообществе сохраняется равновесие.

24. Пастбищные цепи

Пастбищная пищевая  цепь - по Ю.Одуму - цепь питания, которая начинается с зеленых растений и идет к растительноядным, а затем к плотоядным животным.

В пастбищной трофической  цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, судак, питающийся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

25. Детритные цепи

Детритная пищевая цепь – это пищевая цепь, в которой органическое вещество мёртвых растений, животных, грибов и бактерий потребляется детритофагами, могущими стать добычей хищников. Таким образом, часть питательных веществ, содержащихся в детрите, возвращается в круговорот, минуя стадию разложения до минеральных соединений и потребления их растениями.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространенных в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям - хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоемах и на больших глубинах океана) значит, часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

26. Экологические пирамиды

Экологическая пирамида — графические изображения  соотношения между продуцентами, консументами и редуцентами в экосистеме.

Выражается:

в единицах массы (пирамида биомасс),

в числе особей (пирамида чисел Элтона)

в заключенной  в особях энергии (пирамида энергий).

Правило экологической  пирамиды

Количество растительного  вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем  масса растительноядных животных, и  каждый последующий пищевой уровень  также имеет массу, в 10 раз меньшую.

Цепь питания

Цепь взаимосвязанных  видов, последовательно извлекающих  органическое вещество и энергию  из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено цепи питания является пищей для следующего звена.

Пример

Пусть одного человека в течение года можно прокормить 300 форелями. Для их питания требуется 90 тысяч головастиков лягушек. Чтобы  прокормить этих головастиков, необходимы 27 000 000 насекомых, которые потребляют за год 1 000 тонн травы. Если человек  будет питаться растительной пищей, то все промежуточные ступени  пирамиды можно выкинуть и тогда 1 000 т биомассы растений сможет прокормить в 1 000 раз больше людей.

27. Биологическое разнообразие-самый  ценный ресурс  планеты. Разнообразие биотического покрова, или биоразнообразие, - это один из факторов оптимального функционирования экосистем и биосферы в целом. Биоразнообразие обеспечивает устойчивость экосистем к внешним стрессовым воздействиям и поддерживает в них подвижное равновесие. Живое от неживого в первую очередь отличается на несколько порядков большим разнообразием и способностью не только сохранять это разнообразие, но и существенно увеличивать его по мере эволюции. Вообще эволюцию жизни на Земле можно рассматривать как процесс структурирования биосферы, процесс увеличиения разнообразия живых организмов, форм и уровней их организации, процесс возникновения механизмов, обеспечивающих устойчивость живых систем и экосистем в постоянно изменяющихся условиях нашей планеты. Именно способность экосистем поддерживать равновесие, используя для этого наследственную информацию живых организмов, и делает биосферу в целом и локальные экосистемы вещественно-энергетическими системами в полном смысле.

28. Сохранение естественных  экосистем. 

29. Заповедники и  их виды.

Государственные природные заповедники - природные  комплексы (земля, недра, воды, растительный и животный мир), навсегда изъятые  из хозяйственного использования и  не подлежащие изъятию ни для каких  иных целей, имеющие природоохранное, научное, эколого-просветительное значение как эталоны естественной природной  среды, типичные или редкие ландшафты, места сохранения генетического  фонда растений и животных.

Основная задача заповедников — сохранение образцов (эталонов) типичных или редких участков природы со всеми видами растений и животных, населяющих их.

Заповедник - памятник природы.

Положение, размеры, границы и содержимое подобного  заповедника совершенно произвольны  и зависят исключительно от признания  ценности находящихся в нем объектов. Подобный заповедник может быть и  на острове, и на материке, может  быть окружен вплотную населенными  или непроходимыми местами, может  быть ценным лишь благодаря ландшафту  или особой растительности и животному  миру, геологическим данным или любопытным сочетаниям всех этих условий. Экономические  интересы при создании подобных заповедников отсутствуют, а преобладают исключительно  моральные, научные, эстетические и  гигиенические. Природный заповедник может быть и рассадником дичи в окружающей его местности, но это  не является обязательным условием его  существования.

Охотничий заповедник.

Образованием  охотничьих заповедников преследуются, прежде всего, экономические интересы и задача их - служить центром  размножения и расселения охотничьих животных в прилегающей местности. Отсюда вытекают и три главных  требования, которые должны быть предъявлены  к ним:

- в заповеднике  должны обязательно обитать животные, служащие объектом охоты;

- местность,  которая прилегает к заповеднику,  должна отвечать условиям, необходимым  для жизни охотничьих животных  и для производства охоты за  ними;

- границы заповедника  должны быть так проведены,  чтобы свободная циркуляция животных  через нее не была затруднена.

Водный заповедник - памятник природы.

Водный заповедник может находиться и на море и в  пресноводных бассейнах, замкнутых  и открытых. В последнем случае границы могут определяться или  географическими координатами со всех сторон или же частью берегом или  какими либо особыми признаками. Если в заповедник включены острова или  часть прилежащего берега (напр. с лежбищами морских зверей), то это обстоятельство не меняет дела. Острова могут быть объявлены  заповедными вместе с водным пространством  или же изъяты (напр. населенные). С  другой стороны, те же лежбища морских  зверей на берегу могут входить при  случае и в состав наземного заповедника, если такой образован.

Водный заповедник - рассадник.

Его не называют ни охотничьим, ни рыболовным, так как  он может служить для поддержания  самых различных морских промыслов, как рыболовства, охоты на котиков, тюленей, моржей и пр., боя китов  и т. д. Во всяком случае основное требование, предъявляемое к охотничьим заповедникам - служить центром размножения  и расселения - остается в силе и  здесь.

30. Первичная сукцессия

Первичная сукцессия  — сукцессия, развивающаяся на лишенных жизни территориях — скалах, обрывах, наносах рек, сыпучих песках, застывшей  лаве и др. При заселении таких  участков живые организмы за счет своего метаболизма изменяют условия  проживания и сменяют друг друга. Основная роль принадлежит накоплению отмерших остатков растений и продуктов  разложения. Это зависит от характера  растительности и от комплекса разрушающих  ее микроорганизмов, грибов и животных. Постепенно формируется почвенный  профиль, изменяется гидрологический  режим участка, микроклимат. Такие  сукцессии называются в геоботанике  — экогенетическими, так как ведут  к преобразованию самого местообитания. Процесс первоначального формирования растительного покрова называется также сингенетической сукцессией

В зависимости  от влажности первичного субстрата  первичные сукцессии делятся  на:

1)Ксерархные (ксеросерии) — на безводном субстрате. В ходе ксерархной сукцессии исходный субстрат увлажняется

1)Псаммоксеросерия — на песках

2)Литоксеросерия — на камнях и скалах

3)Геоксеросерия — на сухих глинах, супесях, суглинках.

2)Мезархная (мезосерия) — на умеренно влажном субстрате. В ходе мезархной сукцессии влажность субстрата изменяется незначительно.

1)Элювиальная

2)Пролювиальная

3)Аллювиальная  и т. д.

3)Гидрархная (гидросерия) — на экстремально влажных субстратах. В ходе этой сукцессии влажность субстрата снижается

1)Олиготрофная

2)Мезотрофная

3)Эвтрофная

4)Галогидросерия

5)Мангровая.

Протекание первичных  сукцессий проходит в несколько  этапов. Например, в лесной зоне: сухой  безжизненный субстрат — лишайники  — мхи — однолетниковое разнотравье — злаки и многолетние травы — кустарники — деревья 1-й генерации — деревья 2-й генерации; в степной зоне сукцессия завершается на стадии трав и т. д.

31. Вторичная сукцессия

ВТОРИЧНАЯ СУКЦЕССИЯ  – secondary succession – последовательная смена одних сообществ другими сообществами после уничтожения существовавшего ранее климаксового сообщества в результате природного воздействия (например, пожара) или антропогенного (например, вырубка).

В качестве примера  вторичной сукцессии обычно приводят ельник, уничтоженный после пожара. На занимаемой им ранее территории сохранилась почва и семена. Травяное сообщество образуется уже на следующий  год. Дальше возможны варианты: во влажном  климате доминирует ситник, затем  он сменяется малиной, она — осиной; в сухом климате преобладает  вейник, он сменяется шиповником, шиповник берёзой. Под покровом осинового или берёзового леса развиваются растения ели, со временем вытесняющие лиственные породы. Восстановление темнохвойного леса происходит примерно за 100 лет. Восстановление климаксных дубрав в Московской области обычно не происходит, поскольку лес вновь вырубается.

32. Факторы глобального  кризиса. 

Угроза термоядерной войны. Среди глобальных проблем  наиболее важной остается задача предотвращения мировой термоядерной войны. Несмотря на серьезные достижения последних  двух десятилетий в области ослабления блокового, военно-политического противостояния в мире, военно-политическая конфронтация остается серьезнейшим фактором, влияющим на развитие глобального кризиса. Сама по себе конфронтация существенно сдерживает интеграционные тенденции, мешает осознанию  глобальности кризисных явлений. Не говоря уж о том, что в результате ее отвлекаются колоссальные ресурсы, которые могли бы быть направлены на устранение голода и недоедания, на экологические программы и  т. д. Кроме того, накопленные арсеналы вооружений способны по-своему (например в результате какого-либо природного катаклизма и т. п.) окончательно решить проблему существования человечества в целом. Осознание опасности  и бесперспективности дальнейшего  военно-политического противостояния распространяется в мире, хотя скорость этого движения вызывает обоснованные опасения.