3. Круговороты веществ

До возникновения биосферы, существовало три круговорота веществ: минеральный, газовый и круговорот воды. Они объединяются в один круговорот — абиотический. С появлением биосферы, к абиотическому круговороту прибавился ещё и биотический круговорот — то есть круговорот химических элементов, осуществляемый жизнедеятельностью живых организмов.

Биотический круговорот включает в себя не только концентрацию воды и биогенных элементов, но и наличие макротрофных и микротрофных веществ.

9. Учение ноосферы

Тема: Учение об экосистемах

1. Понятие экосистемы

Экосистема — совокупность живых организмов (биоценоз) вместе с его физической средой обитания (биотоп), функционирующая как единое целое.

Экосистема является одним из центральных понятий в экологии, в пределах которой осуществляется поток энергии и циркуляция химических элементов.

Понятие «экосистема» ввёл английский ботаник Артур Тэнсли в 1935. Экосистема является безразмерным понятием и применима для обозначения как естественных, так и искусственных и антропогенных комплексов. Поэтому экосистемы бывают естественные, искусственные и антропогенные. Также бывают микро, мезо, макро и мега-экосистемы.

Экосистема включает в себя живой компонент (биоценоз) и неживой (биотоп).

Учение о биоценозе принадлежит Карлу Мебиусу. Сообществом (биоценозом) называется совокупность видов растений и животных, длительное время сосуществующих в определённом пространстве и представляющих собой определённое экологическое единство.

Формирование экосистем начинается с заселения первыми живыми организмами ранее безжизненных территорий. К таким организмам относят лишайники — симбиотические организмы, состоящие из водорослей и гифов-грибов.

10. Экологические сукцессии

Постепенная смена одних видов другими называется экологической сукцессией.

Теорию сукцессии разработал Ф. Клементс в 1916 г.

Сукцессии бывают:

• Первичными — заключается в формировании экосистемы на первичной территории;

• Вторичными — формируется при повреждении существующих сообществ. Происходит гораздо быстрее первичной сукцессии;

• Аутогенными — формируется в результате внутренних причин;

• Аллогенными — формируется в результате внешних причин (катастроф, загрязнения);

• Автотрофными — формируется с участием растений;

• Гетеротрофными — формируется с участием микроорганизмов.

11. Структуры экосистем

    1. Функциональные группы

Экосистема включает в себя несколько видов живых организмов: продуценты (растения), консументы (животные) и редуценты (микроорганизмы).

2. Экологические пирамиды

Из разнообразных связей между живыми организмами важное значение имеют трофические цепи и сети.

Трофическая цепь (цепь питания) — перенос энергии и вещества от продуцентов через ряд живых организмов.

Трофические цепи бывают пастбищные (начинаются с растений), детритные (характерны для лесов) и паразитические.

Трофические цепи внутри каждой экосистемы имеют ярко выраженную структуру, которая зависит от количества и размера организмов на каждом уровне трофической цепи. Таким образом, создаются экологические пирамиды. Существуют пирамиды чисел, энергии и биомассы.

12. Зональность и продуктивность экосистем

13. Видовая, морфологическая и пространственная структура сообщества. Ярусность

Тема: Взаимодействие организмов и окружающей среды

1. Свойства и разнообразие живых организмов

1. Свойства организмов

Живые организмы, независимо от их систематической принадлежности, обладают рядом свойств и особенностей, основные из которых:

• Метаболизм (обмен веществ) — совокупность химических процессов поступления веществ в организм, использования и накопления;

• Движение (не только в пространстве, но и движения внутренних органов, цитоплазмы и т.д.);

• Размножение;

• Рост и развитие;

• Раздражимость;

• Экскреция (выделение) — удаление из организма продуктов обмена;

• Гомеостаз — поддержание постоянства внутренней среды;

• Резистентность — устойчивость к различным факторам;

• Наследственность.

Биологические функции осуществляются на всех иерархических уровнях (молекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционный, экосистемный и биосферный).