Основы экосистемной концепции

1. Определение понятия  "экосистема". Составные компоненты экосистем, основные факторы, обеспечивающие их существование.

2.       Принцип эмерджентности. Кибернетическая природа экосистем

3.       Гомеостаз. Устойчивость экосистем, виды и пределы устойчивости. Видовое разнообразие как фактор устойчивости экосистем.

4.       Классификация экосистем. Климатическая зональность и основные типы наземных экосистем. Особенности сукцессий наземных экосистем.

5.       Водные экосистемы и их основные особенности. Основные группы продуцентов в водной среде. Олиго- и эвтрофные водоемы. Антропогенное эвтрофирование водоемов. Биологическая структура океана.

6.       Искуственные и квазиприродные экосистемы. Урбаэкосистемы и агроэкосистемы,  их основные свойства. Экосистемы типа "космический корабль", причины неустойчивости.

7.       Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах. Продуктивность экосистем. Глобальные круговороты и биогеохимические циклы. Круговороты воды, углерода, азота, фосфора и роль живых организмов.

Задание для саподготовки

1. Определение понятия "экосистема". Составные компоненты экосистем, основные факторы, обеспечивающие их существование.

Экосистема:

                     1. функциональная единица биосферы;

                     2. система, включающая сообщество организмов и среду их обитания, и функционирующая таким образом, что поток энергии создает и поддерживает определенную трофическую структуру. видовое разнообразие и круговорот веществ внутри экосистемы.

Компоненты экосистем:

БИОЦЕНОЗ + БИОТОП = ЭКОСИСТЕМА (БИОГЕОЦЕНОЗ)

Принцип Ле-Шателье –Брауна:

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

Правило краевого эффекта:

четкие границы между экосистемами встречаются редко, а в переходных зонах-экотонах, где контрасность среды выше, видовое разнообразие богаче.

 

2. Принцип эмерджентности. Кибернетическая природа экосистем

    Эмерджентность (русский синоним- системность) – (происходит от английского термина emergent – внезапный, неожиданный) проявление у системы новых свойств, которые невозможно предсказать на основании свойств её элементов.

    Система есть нечто большее, чем простая сумма слагающих её элементов.

 ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ+ВСЕ ВИДЫ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ЭЛЕМЕНТАМИ=СИСТЕМА

    Принцип должен учитываться при описании, изучении, прогнозировании состояния экосистем. Является основой существования экологии как отдельной области знания.

Кибернетическая природа экосистем проявляется в наличии в системе обратной связи, роль которой чаще всего играют круговороты веществ и информационные взаимодействия.

 

3. Гомеостаз. Устойчивость экосистем, виды и пределы устойчивости. Видовое разнообразие как фактор устойчивости экосистем.

    Состояние гомеостаза свойственно экосистемам так же, как и входящим в их состав популяциям и каждому живому организму.

    В естественной экосистеме постоянно поддерживается равновесие, исключающее необратимое уничтожение тех или иных компонентов трофической цепи. Любая система гомеостатична, причем системы тем стабильнее во времени и пространстве, чем они сложнее.

Человек, вмешиваясь в процессы, происходящие в экосистемах, влияя на них в целом и на отдельные звенья, создавая антропогенные помехи. Пытаясь заменить естественные механизмы саморегуляции  искусственными, человек все сильнее нарушает природную среду.

    Устойчивость – способность экосистем противостоять внешним воздействиям.

    Выделяют упругую устойчивость – способность быстро возвращаться в состояние равновесия после оказанного воздействия; и резистентную – способность сопротивляться воздействию. Устойчивость должна учитываться при антропогенном воздействии на экосистему.

Чем выше видовое разнообразие экосистемы – тем больше вариантов развития, «степеней свободы»,  тем выше её устойчивость.

4. Классификация экосистем. Климатическая зональность и основные типы наземных экосистем. Особенности сукцессий наземных экосистем.

    Биомы – крупные экосистемы, границы которых совпадают с границами  природно – климатических зон.

 

    Формации – крупные экосистемы, границы которых определяются преобладающим типом растительности.

    Периодический закон географической зональности:

со сменой природных поясов аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются.

    В пределах географического пояса разнообразие наземных экосистем невелико. Разнообразие видов в тропических и субтропических поясах больше.