Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Принцип экологической пирамиды.doc
Скачиваний:
92
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
397.31 Кб
Скачать

Реферат по концепции современного естествознания

на тему:

«Принцип экологической пирамиды»

Оглавление

Введение

Глава 1.

1.1 Трофическая структура экосистемы

1.2 Пищевые цепи

1.3 Потери энергии в цепях питания

1.4 Концентрация токсичных соединений при прохождении по пищевым цепям

Глава 2

2.1 Экологическая пирамида

2.2 Пирамида численности

2.3 Пирамида биомассы

2.4 Пирамида энергии

2.5 Правило экологической пирамиды

Заключение

Список литературы

Введение

В природе виды животных и растений распределяются не случайно; они всегда образуют определенные, сравнительно постоянные комплексы – сообщества. Мы их хорошо различаем в обыденной жизни, называя лесом, лугом, болотом, степью. Состав таких сообществ обусловлен не только сходством потребностей входящих в них видов к физическим условиям мест обитания, но и тесной зависимостью друг от друга. Функциональную систему, включающую в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называют экологической системой. Связи между компонентами ее возникают прежде всего на основе пищевых связей и способов получения энергии.

По способу получения и использования питательных материалов и энергии все организмы разделяются на две резко различные группы – автотрофы и гетеротрофы. В процессе питания аэробные гетеротрофы в конечном счете разлагают органическое вещество до углекислоты, воды и минеральных солей, т.е.веществ, пригодных для повторного использования автотрофами. В некоторые экосистемы (например, в почву) входят и анаэробные микроорганизмы.

Таким образом, в природе возникает непрерывный круговорот биогенных веществ: необходимые для жизни химические вещества извлекаются автотрофами из окружающей среды и через ряд гетеротрофов вновь в нее возвращаются. Для осуществления этого процесса необходим постоянный приток энергии извне. Его источником служит лучистая энергия Солнца.

Круговорот веществ возник в процессе эволюции как необходимое условие существования жизни.

Движение вещества, вызванное деятельностью организмов, происходит циклически, и оно может быть использовано вновь и вновь, а энергия в этом процессе представлена однонаправленным потоком. Лучистая энергия Солнца лишь трансформируется организмами в другие формы: световая – в химическую, механическую и, наконец, в тепловую. В соответствии с законами термодинамики такие превращения всегда сопровождается рассеиванием части энергии в форме тепла.

Глава 1

1.1 Трофическая структура экосистемы

Растения синтезируют органические соединения, используя энергию солнечного света и питательные вещества из почвы и воды. Эти соединения служат строительным материалом, из которого они образуют свои ткани, и источником энергии, необходимой им для поддержания своих функций. Для высвобождения запасённой химической энергии организмы разлагают органические соединения на исходные неорганические компоненты – двуокись углерода, воду, нитраты, фосфаты и т.п., завершая тем самым круговорот питательных веществ.

Растения сами готовят себе «пищу», используя для этого «необработанное сырьё». Поэтому их называют автотрофами, что буквально означает «самопитающиеся».

Животные извлекают необходимую им энергию из готовой пищи, поедая растения или других животных. Поэтому их называют гетеротрофами, что означает «питающиеся другими».

Такая специализация живых форм в качестве производителей и потребителей пищи создаёт в биологических сообществах определённую энергетическую структуру, называемую трофической структурой, в пределах которой происходят перенос энергии и круговороты питательных веществ.

Пищевая цепь указывает путь движения органических веществ, а также содержащихся в ней энергии и неорганических питательных веществ.

В каждом звене пищевой цепи, на каждом трофическом уровне сообщества большая часть поглощаемой с пищей энергии рассеивается в виде тепла, движения, а у светящихся организмов – в виде света. Ни одна из этих форм энергии не может быть использована другими организмами, следовательно, при переходе к каждому последующему звену пищевой цепи общее количество пригодной для использования энергии, передаваемой на следующий более высокий трофический уровень, уменьшается.

Поэтому не удивительно, что если собрать в кучу всю траву Африки, то она будет огромна по сравнению с кучей, образованной всеми кузнечиками, газелями, зебрами, гну, носорогами и всеми другими травоядными животными Африки. Что же касается жалкой кучки львов, гепардов и гиен, то её можно просто не заметить рядом с кучами травы и растительноядных животных.

Таким образом, с биологической точки зрения в составе любой экосистемы удобно выделять следующие компоненты:

неорганические вещества (C, N, CO2, H2O и др.), включающиеся в круговороты

органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и др.), связывающие биотическую и абиотическую части

воздушную, водную и субстратную среду, включающую климатический режим и другие физические факторы

продуцентов, автотрофных организмов, в основном, зелёные растения, которые могут производить пищу из простых неорганических веществ

макроконсументов (фаготрофов) – гетеротрофных организмов, в основном, животных, питающихся другими организмами или частицами органического вещества

микроконсументов (сапротрофов, деструкторов) – гетеротрофных организмов, в основном бактерий и грибов, получающих энергию путём разложения мёртвых тканей; в результате их деятельности высвобождаются неорганические элементы питания, пригодные для продуцентов, кроме того, сапротрофы часто выделяют гормоноподобные вещества, ингибирующие или стимулирующие функционирование других биотических компонентов системы.

Разделение всего спектра организмов на автотрофов, фаготрофов и сапротрофов – очень удобный способ систематизации при описании экологической структуры сообщества, подобно тому как «продукция», «потребление» и «разложение» служат полезными понятиями при описании функций сообщества в целом.