Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Тема 2. Екосистема. Біосфера

Читайте также:
  1. Біосфера як природне середовище для людини
Помощь в написании учебных работ
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

План

1. Поняття «екосистема»

2. Біосфера і її межі

3. Функціональні рівні біосфери

1. Поняття «екосистема»

Для визначення відносин між живою та неживою природою і складного сплетіння взаємозв'язків між живими організмами на певній території вживається спеціальне поняття «екосистема» (екологічна система), яке є одним із основних понять екології. Екосистема – це цілість, у якій усі внутрішні відносини, усі явища фізичного, хімічного та біологічного характеру об'єднані в єдиному процесі. Функціонування її полягає у рухові енергії та речовин через серію використань та перетворень. Головним функціональним елементом екосистеми є живі організми. Навколишнє середовище і кількість енергії в екосистемі обмежені. Коли кількість живих організмів досягає межі, визначеної екосистемою, то ця чисельність має стабілізуватись. Якщо ні, то вона буде зменшуватись через хвороби, голод, сутички тощо.

Екосистемі притаманні циклічні процеси обміну речовин та енергії, в яких приймають участь живі організми та середовище. В результаті цих процесів екосистема виникає, існує та еволюціонує.

Сукупність усіх живих організмів екосистеми називається біоценозом. Біоценоз являє собою взаємодіючу єдність популяцій різних видів рослин, тварин, грибів та мікроорганізмів, що живуть на спільній території з певними умовами. В залежності від місцевості, відношення до людської діяльності, міри насиченості, повноцінності, повночленності, природності розрізняють біоценози суші та води, природні, напівштучні та антропогенні, насичені та ненасичені, повночленні та неповночленні.

Біотоп – територія з більш-менш однотипними умовами існування. Він є середовищем існування біоценозу. Мінеральні та органічні речовини, кліматичні фактори, механічні та фізико-хімічні властивості субстрату складають біотоп екосистеми. В результаті його руйнування екосистема перестає існувати.

Внаслідок поділу на біоценоз та біотоп екосистема спочатку називалася біогеоценозом.

Взаємодія організмів та біоценозів з біотопами в екосистемі відбувається через речовинно-енергетичний обмін. Для кожної екосистеми характерний свій біологічний кругообіг речовин, який здійснюється внаслідок існування ланцюгів живлення.Наприклад, у водоймах фітопланктон поїдається зоопланктоном, останній – дрібною рибою, що є здобиччю великих риб-хижаків. які в свою чергу споживаються людиною.

Ланцюг живлення можна уявити у вигляді піраміди чисел, фундамент якої становлять численні види рослин, наступні рівні утворюють рослиноїдні та м'ясоїдні тварини, чисельність яких швидко зменшується в напрямку до вершини, яку посідають нечисленні великі хижаки. Ланцюги живлення і зв'язки змінюються з віком угруповання, порою року і обмеженими в часі можливостями.

 

2. Біосфера і її межі

Область існування живих організмів на Землі називаютьбіосферою (сферою життя). Вперше цей термін вжив австрійський геолог Е. Зюсс у 1875 р., але поширився він після видання в 1926 р. праці видатного вченого В.І. Вернадського «Біосфера». Нині біосфера розглядається як глобальна саморегулююча відкрита система, яка охоплює і активно перетворює речовинні й енергетичні характеристики літосфери, гідросфери та атмосфери завдяки невпинній діяльності живих організмів упродовж усієї геологічної історії Землі. Живі істоти (рослини, тварини, гриби, мікроорганізми) існують на поверхні Землі, в її атмосфері, гідросфері та верхній частині літосфери, в цілому складаючи плівку життя (сферу) на нашій планеті.


Біосфера сучасного етапу розвитку досить різноманітна за своєю структурою і складом, що безпосередньо співвідноситься з характером кліматичних і ландшафтних зон поверхні Землі. Жива речовина поширена на планеті нерівномірно. Великі океанські простори відносно бідні на живу речовину, вона сконцентрована переважно на мілководді (до глибини 200 м) й прирічкових ділянках. Водночас майже 99% біомаси планети зосереджено на материках. Саме тут знаходяться найскладніші біологічні угруповання, зокрема тропічні ліси, де налічується понад 1 млн. різних видів живих організмів.

На суші найбільш насичений життям є ґрунт, який, по суті, у далекому минулому створено організмами та який є унікальним резервуаром накопичення і збереження вологи і біогенних елементів. Концентрація життя у ґрунтовій плівці дуже висока: в 1 кубічному сантиметрі лісового ґрунту налічується в середньому 10 млн. бактерій, 200 тис. мікроскопічних водоростей тощо, а сумарна довжина гіфів грибів досягає 2 км.

Виразне згущення життя на суші властиве береговій зоні на межі з морським середовищем, у заплавах річок, у вологих тропічних лісах й частково у лісах субтропіків та у стоячих водоймах.Маса рослинної речовини у вологих тропіках складає 65 кг на кожний м2, а у тайзі – лише 20-25 кг. Сумарна маса рослинної речовини вологих тропічних лісів становить близько 60% усієї живої речовини нашої планети, десь 10% її зосереджено у заплавах і дельтах великих річок, що займають тільки 1% суші. До речі, якщо усю масу живої речовини Землі рівномірно розподілити на її поверхні, то утвориться шар завтовшки лише 2 см.

У загальній біомасі Землі домінують мікроорганізми (бактерії, одноклітинні гриби, одноклітинні водорості, найпростіші), що переважно здійснюють головні біогеохімічні та енергетичні перетворення в біосфері. Підраховано, що оновлення всієї живої речовини нашої планети відбувається за 8-10 років, причому фітомаса суші оновлюється приблизно за 15 років, фітомаса океану – за один день, а вся океанічна біомаса – за 33 дні.

Верхня межа біосфери сягає 85 км над поверхнею Землі, де виявлено спори мікроорганізмів, щоправда, в латентному (сплячому) стані через надто несприятливі умови існування. Нижня межа біосфери сягає глибин літосфери 2-8 км, де виявлено живі бактерії, хоча температура становить 100°С. Активне й досить різноманітне життя вирує в тріщинах антарктичних льодовиків і на найбільших глибинах Світового океану, навіть в океанічних водах, уражених сірководнем, теж існують специфічні сіркобактерії.


В.І. Вернадський довів, що живі організми відіграють дуже важливу роль у геологічних процесах, які формують обличчя Землі. Хімічний склад сучасних атмосфери та гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Велике значення мають організми також для формування літосфери – більшість порід, і не лише осадових, а й таких, як граніти, так чи інакше пов'язані своїм походженням з біосферою. Мінеральна інертна речовина переробляється ними, набуває нової якості. Живі організми не лише пристосовуються до умов зовнішнього середовища, а і активно їх змінюють. Таким чином, жива та нежива речовини на Землі становлять гармонійне ціле, що, власне, й називається біосферою.Одним із проявів біологічної активності організмів є досить висока швидкість їх розмноження. Так, наприклад, одноклітинна водорость діатомея теоретично здатна утворити масу живої речовини, що дорівнює земній, а протягом наступного дня подвоїти її.

Слід врахувати, що життєдіяльність тварин, рослин, грибів та мікроорганізмів супроводжується безперервним обміном речовин між організмами та середовищем, внаслідок чого всі хімічні елементи земної кори, атмосфери й гідросфери багаторазово входять до складу тих чи інших організмів. Підраховано, що вся планета проходить цикл розщеплення в рослинних клітинах і відновлення в рослинних і тваринних організмах, тобто оновлюється біосферою приблизно за 2 млн. років. Образно кажучи, ми дихаємо повітрям, яким дихали динозаври, й п’ємо воду, що входила до складу тканин юрських папоротей і кембрійських трилобітів.

Живі організми відіграють величезну роль в акумуляції сонячної енергії. Наприклад, поклади кам'яного вугілля – це сонячна енергія, накопичена рослинами минулих геологічних епох. Так само можна визначити й природу багатьох мінералів, зокрема вуглекислого кальцію, який утворює величезні маси вапняків і майже на 100 % має біогенне походження. Важливу роль живі організми відіграють у накопиченні багатьох металів, таких як залізо, мідь, марганець.

Велике значення для біосфери й господарської діяльності людини має кругообіг азоту, сірки, фосфору та інших елементів. Встановлено, що будь-який розчинний, але нелеткий елемент може здійснювати кругообіг лише через біосферу. Живі організми накопичують деякі елементи в своїх тканинах, а водні мешканці, крім того, збільшують їх вміст і в своєму середовищі життя тобто у воді (наприклад, такі елементи, як молібден, кобальт, нікель містяться у водному середовищі в значно більшій кількості, ніж на суходолі).

Таким чином, можна з впевненістю сказати, що за мільярди років геологічної історії живі організми невпізнанно змінили геосфери нашої планети.

Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь



Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 34 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2022 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав