5. Водные экосистемы и их основные особенности. Основные группы продуцентов в водной среде. Олиго- и эвтрофные водоемы. Антропогенное эвтрофирование водоемов. Биологическая структура океана.
В морских экосистемах ситуация иная, чем на суше.
Число видов максимально в тропиках и минимально на Крайнем Севере, но биомасса выше в бореальной и субарктической областях.
Основные группы продуцентов – водоросли (бентосные растения и
фитопланктон), находятся в освещенном слое на поверхности и в литоральной зоне, а необходимые им биогены – в толще воды или на дне. Поэтому лимитирующим фактором развития служит недостаток биогенных солей, в частности фосфатов. Консументы и поля фитопланктона чаще всего разобщены в пространстве, поэтому роль редуцентов в минерализации растительных остатков особенно велика.
Олиготрофные водоемы – бедны минеральным азотом и фосфором. В воде много кислорода, разнообразие рыб, моллюском и бентосных растений.
Эвтрофные водоемы – воды богаты азотом и фосфором. Обилие организмов ведет к истощению кислорода в глубинных слоях во время фаз застоя. Разнообразие консументов невелико, широкие пояса прибрежной растительности.
Антропогенная эвтрофикация – обогащение водоема биогенами, стимулирующими рост планктона, за счет стоков сельскохозяйственных полей, коммунальных стоков. «Цветение» водоемов.
Океаны играют важную климатообразующую роль, перераспределяя солнечную энергию за счет испарения воды и перемещения нагретой воды с океаническими течениями. Они участвуют в других глобальных биогеохимических круговоротах в природе и являются гигантскими резервуарами диоксида углерода. Океан – яркий пример биогеоценоза.
Характеристики экосистем мирового океана:
• глобальность размеров и огромные глубины, освоенные жизнью;
• непрерывность – все океаны связаны между собой;
• постоянная циркуляция воды под действием сильных ветров, наличие глубинных течений;
• влияние Солнца и Луны;
• относительно постоянная соленость;
• наличие растворенных биогенных элементов.
Зоны жизни в океанической экосистеме
Прибрежная зона – относительно теплые, богатые биогенами мелководья, протянувшиеся от линии прилива на суше до края подводного продолжения континента - континентального шельфа.
Эстуарии - часть прибрежной зоны, где пресные воды поверхностного стока смешиваются с океаническими. Максимальная удельная продукция.
В зоне континентального шельфа, где температура превышает 200С, распространены коралловые рифы. Среда обитания почти 30% всех видов морских рыб и беспозвоночных. Играют особую роль в процессе самоочистки океана.
Открытый океан – это основной источник чистой первичной продукции на Земле.
6. Искуственные и квазиприродные экосистемы. Урбаэкосистемы и агроэкосистемы, их основные свойства. Экосистемы типа "космический корабль", причины неустойчивости.
Искусственные (антропогенные) экосистемы могут существовать только при участии человека.
Квазиприродные экосистемы - искусственная имитация участков природной среды (рекреационные зоны, природные парки, элементы ландшафта).
Урбаэкосистемы – (урбаценоз - группа организмов, живущая в городах) экосистемы типа «город». Растительный мир беден, функциональные связи между организмами слабые. Продуктивность крайне низкая. По способу питания город – паразит, потребляющий продукцию из-за своих пределов, и туда же отправляющий свои отходы.
Агроэкосистемы (агроценозы) – сельскохозяйственные угодья, фермерские хозяйства. Продуктивность выше, чем в городе, но низкое видовое разнообразие, что в сочетании с большими площадями, занятыми сельскохозяйственными культурами создает условия для процветания вредителей и истощает земельные ресурсы.
Экосистемы типа «космический корабль» – участок природной среды, способный самостоятельно поддерживать динамическое равновесие и обеспечивать комфортную среду для человека. Характерна замкнутость биогенных круговоротов. Предполагается использовать при освоении новых, экстремальных мест обитания. Неустойчивы вследствие недостаточных знаний о взаимоотношениях отдельных элементов.
Задание для саподготовки
Задание 1. Пользуясь рекомендуемой литературой и теоретическим материалом к лабораторным работам изучите самостоятельно разделы:
1.Экология популяций. Популяционные законы.
2. Поток энергии в сообществах.
Выполните конспект основных понятий и законов:
Понятие (или закон) |
Определение (или формулировка) |
Пояснение (классификация или структурные элементы) |
1. популяция |
|
|
2. критерии популяций |
|
|
3. пространственная структура популяции |
|
|
4. этологическая структура популяции |
|
|
5. правило колебаний плотности популяции (Ю.Одум) |
|
|
6. правило регуляции численности популяции |
|
|
7. правило максимальной рождаемости |
|
|
8. биотический потенциал популяции |
|
|
9. сопротивление среды |
|
|
10. емкость среды |
|
|
11. модель эспоненциального роста популяции |
|
|
12. модель логистического роста |
|
|
13. трофическая цепь |
|
|
14. трофический уровень |
|
|
15. фотосинтетически активная радиация(ФАР) |
|
|
16. правило 10% |
|
|
17. правило биотического усиления |
|
|
18. продуктивность:
|
|
полная (валовая)- …. чистая-…. первичная -…. вторичная-….. |
19. биомасса |
|
|
20. закон удельной продуктивности |
|
|
Задание 2. Изучите закономерности географического распространения экосистем, используя учебники и дополнительную литературу. Заполните таблицу:
|
Характеристика |
Изменения с севера на юг |
примеры |
наземные экосистемы |
1.видовое разнообразие |
|
|
2. биомасса |
|
|
|
3. продуктивность |
|
|
|
4.устойчивость |
|
|
|
водные экосистемы |
1.видовое разнообразие |
|
|
2. биомасса |
|
|
|
3. продуктивность |
|
|
|
4.устойчивость |
|
|