РЕФЕРАТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭКОЛОГИЯ»

НА ТЕМУ: «Природные экосистемы Земли:

наземные, пресноводные и морские  экосистемы» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Новосибирск - 2010

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

НАЗЕМНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ 4

МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ 6

ПРЕСНОВОДНАЯ ЭКОСИСТЕМА 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 19 

 

ВВЕДЕНИЕ

     Экологическая система (экосистема) — совокупность популяций различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих  между собой и окружающей их средой таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределённо долгое время. Примеры экологических систем : луг, лес, озеро, океан. Экосистемы существуют везде — в воде и на земле, в сухих и влажных районах, в холодных и жарких местностях. Они по-разному выглядят, включают различные виды растений и животных. Однако в «поведении» всех экосистем имеются и общие аспекты, связанные с принципиальным сходством энергетических процессов, протекающих в них. Одним из фундаментальных правил, которым подчиняются все экосистемы, является принцип Ле Шателье — Брауна:

     при внешнем воздействии, выводящем  систему из состояния устойчивого  равновесия, это равновесие смещается  в направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

 

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). 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.

 

МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ

     Морская экосистема - пространственный комплекс, в рамках которого происходят взаимодействия морских организмов с другими  существами и физико-химическими  факторами. Под влиянием особенностей прилежащей суши изменяются взаимоотношения  организмов в море. Так в засушливые годы, когда уменьшается сток пресных  вод в море, заметно повышается солёность воды, и, как следствие, некоторые виды организмов эмигрируют из данной области, а другие, наоборот, временно проникают. Часто конфигурация суши сильно влияет на условия, даже вдали  от берега. К примеру, полуострова, мысы могут быть преградой для прохождения  морских течений и распространения  морских организмов. Таким образом, по разные стороны от полуострова  мы получаем две совершенно разные экосистемы (с этим явлением мы сталкиваемся, например, у берегов полуострова  Кейп-Код )

     Морские побережья расположены практически  во всех природных зонах России —  от полярных пустынь и арктических  тундр до дальневосточных широколиственных лесов, полупустынь каспийского  побережья и ксерофильных редколесий средиземноморского типа на берегах  Черного моря. Морское побережье России представлено чрезвычайно широким спектром типов береговой линии, что важно для формирования биоразнообразия прибрежных экосистем.

                 Побережья как зоны раздела  сухопутных и морских экосистем  обладают исключительным биоло­гическим разнообразием. Так, именно к морским побережьям приурочены регионы с наивысшим уровнем видового богатства флоры и фауны: на Дальнем Востоке локальные флора и фауна млекопитающих достигают 1200 и 75 видов на 100 км2 соответственно, на Черноморском побережье - 1100 и 70 видов на 100 км2.

                 На морских берегах расположены  наиболее крупные водно-болотные  угодья международного значения, в которых концентрируются десятки миллионов водоплавающих птиц на гнездовьях, во время миграций и на зимовках (дельта Волги, Мурманское побережье и др.).

                 Прибрежная фауна и флора наибольшего  развития достигает на побережье  Баренцева моря, где при высоте  приливов 3-5 метров ширина литорали  может составлять сотни метров. Здесь выделяется несколько вертикальных  зон:, развития макрофитов.

                 В высокоарктических морях (Карском,  Лаптевых и прочих) литоральные  сообщества выражены слабо в  силу суровых ледовых условий  (в частности, из-за истирающего  действия льдов) и незначительной  высоты приливов (30-60 см), формирование  литорали здесь обусловлено значительным  прибоем  (нагонная волна и  шторма). В прибрежной, мелководной, в основном, южной, части этих морей, принимающей в себя сток рек, наряду с морскими формами существенную, а иногда и преобладающую, роль играет солоноватоводная фауна, к которой примешиваются также и пресноводные эвригалинные формы.

                 На Дальнем Востоке за счет  разнообразия береговой полосы  и уровней приливов представлена  богатая фауна и флора литорали  и сублиторали. В Охотском море отмечаются самые высокие среди российских морей приливно-отливные колебания, население литорали здесь богато и разнообразно, а сама литораль обширна. Прибрежная область Охотского моря богато заселена макроводорослями, и можно сказать, что оно является центром количественного обилия водорослей в российских водах; особенно выделяются в этом смысле Курильские острова (включая тихоокеанскую сторону) и северо-западная часть моря. Именно для этих районов в первую очередь применимы выражения о подводных лугах и лесах, которые обычно применяются при описании зарослей ламинариевых водорослей. Среди зарослей бурых водорослей на литорали и, особенно, в сублиторали представлен достаточно богатый в видовом отношении зообентос. В Японском море в сублиторали резко увеличивается разнообразие беспозвоночных животных и рыб за счет проникновения теплых вод с юга. Водоросли и морские травы в Японском море давно являются объектами промысла, временами значительного и нерационального. На состав макрофитобентоса существенный отпечаток может накладывать антропогенное нарушение среды, в частности загрязнение, для некоторых видов оно может быть негативным и даже губительным.

                 Черное и Азовское моря лишены  литоральной области — приливно-отливные  колебания здесь отсутствуют.  Под влиянием волнового воздействия  здесь формируется полоса псевдолиторали с бедным биоразнообразием.

                 Для Каспийского моря характерны  многолетние колебания уровня. В  последние годы отмечается трансгрессия, которая ведет к формированию  пионерных сообществ на затапливаемых  участках береговой полосы. Здесь  доминируют виды-интродуценты, которые вселились сравнительно недавно.

                 Своеобразие побережьям Баренцева,  Берингова и Охотского морей  придают огромные колонии морских  птиц — «птичьи базары». На  Баренцевом море базары расположены  на мелких островах и на  архипелаге Новая Земля. 

                 Прибрежные мелководья Черного,  Азовского, Каспийского и Японского  морей играют большую роль  как места гнездования, остановок  при миграциях и зимовок для  морских и водоплавающих птиц.

                 Моря и побережья России —  местообитания многих редких  и исчезающих видов растений  и животных, включенных в Красную  Книгу России: 17 видов беспозвоночных, 15 видов круглоротых и рыб,  около 20 видов птиц, 29 видов и  подвидов млекопитающих .

                 Из уникальных морских экосистем  морей России следует отметить  следующие:

     -     экосистему мелководных морских  гидротермальных излияний бухты  Кратерной (о-в Янкича, средние Курильские острова);

     -    'островные' поселения низкобореальных организмов в высокобореальных регионах, в частности, лагуна Буссе на южном Сахалине;

     -     районы крупных залежек морских  млекопитающих на Командорских  о-вах и у о-ва Тюленьего  (Охотское море);

     -     районы влияния субтропической  морской фауны на крайнем юге  Приморья, включая внешние острова  залива Петра Великого, залив  Посьета и п-в Гамова

     .  
 
 
 

 

ПРЕСНОВОДНАЯ  ЭКОСИСТЕМА

     Озера — естественные пресноводные водоемы, образовались геологически сравнительно недавно — за последние

     несколько десятков тысяч лет, и лишь возраст  некоторых из них исчисляется  миллионами лет, например Байкала. Наличие  у большинства озер профундальной зоны сказывается на температурном режиме водной толщи, на ее «перемешивании» и распределении кислорода в ней. Эти процессы сезонны, как и стратификация озера по температурному режиму.

     В озерах умеренного пояса в летнее время можно выделить в вертикальном разрезе три зоны: эпилимнион — до глубины, где происходит конвекция (циркуляция) воды; термоклина — это промежуточная зона, где вода не смешивается с водой верхней зоны; гиполимнион — область холодной воды, где нет циркуляции.

     Термоклина обычно расположена ниже границы проникновения света, и запасы кислорода, в отрезанном от его источников гиполимнионе, истощаются. Наступает летний период стагнации. Осенью, вследствие выравнивания температур, происходит общее перемешивание воды и обогащение гиполимниона кислородом. Зимой, когда температура воды подо льдом становится ниже 4 °С, что снижает ее плотность и снова приводит к стратификации озера и к зимней стагнации. Весной, после таяния льда, температура воды достигает 4 °С, она тяжелеет и снова происходит весеннее перемешивание. Это классическая схема для водоемов Евразии и Северной Америки. В полярных областях и субтропиках общее перемешивание воды в водоемах бывает только один раз в году: в первом случае —- летом, во втором — зимой. В водоемах тропиков перемешивание воды идет постоянно, но медленно, а общее ее перемешивание происходит редко и нерегулярно.

     Цветение  фитопланктона обычно приурочено к  перемешиванию, когда вфотической (освещенной) зоне появляются воды, обогащенные природными биогенными компонентами. С точки зрения продуктивности озера подразделяются на две группы: I) олиготрофные (малокормные) и 2) эвтрофные (кормные). Продуктивность лентических экосистем зависит также от поступающих веществ с окружающей суши и от глубины озера (наиболее продуктивны мелкие озера).

     Наука об озерах и прудах (лимнология) позволила нам лучше понять частичные кругообороты и их интеграцию. Озера и более мелкие пресные водоемы представляют собой хорошо отграниченные, легко поддающиеся описанию водные экосистемы. В них имеются как аэробные, так и анаэробные зоны. Такие зоны можно обнаружить и в большинстве почв; но если в почве они сосредоточены поблизости друг от друга в очень тесном пространстве и потому их трудно изучать, в озерах такие зоны весьма обширны и легко поддаются исследованию. Однако есть основания полагать, что результаты лимнологических исследований в принципе можно перенести и на почву с ее микрогетерогенностью.