9. Продукция и распад биоорганики

Важнейшее свойство живых организмов – способность создавать и наращивать органическое вещество – продукцию. Уясните понятия “продукция”, “биомасса”, “продуктивность”, отличие первичной продуктивности от вторичной, чистой от валовой. Дополнительное вложение энергии, увеличивающее продуктивность, – энергетическая субсидия. Познакомьтесь с продуктивностью различных экосистем биосферы. Трофическую структуру экосистем изображают в виде экологической пирамид биомассы или энергии. Изучите принципы построения пирамид для различных экосистем. Выявите процессы, происходящие при разложении живого вещества. Следует отметить, что главную роль в процессе разложения играют живые существа. Все консументы, начиная с фитофагов и кончая сапротрофами, участвуют в процессе измельчения и переваривания пищи. То есть процесс разложения происходит в основном благодаря преобразованию энергии внутри организмов и передаче ее от одного организма к другому вдоль пищевой цепи. Но основную работу в процессах распада биорганики выполняет целый комплекс разрушителей (сапротрофов или редуцентов), которые последовательно сменяют друг друга, подготавливая среду друг для друга.

Вопросы для самопроверки

1. Дать понятие продуктивности экосистемы: первичной и вторичной.

2. Роль энергетических субсидий.

3. Сравнительная продуктивность различных экосистем биосферы.

4. Экологические пирамиды.

5. Роль биотических и абиотических процессов в разложение живого вещества.

6. Стадии разложения живого вещества.

7. Основные принципы функционирования экосистем.

10. Среда обитания

Отдельные элементы среды обитания, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), называются экологическими факторами или факторами среды. Среди факторов среды выделяют обычно три группы факторов: абиотические, биотические и антропогенные. Уясните, какими законами определяется соответствие между живыми организмами и средой обитания, как организмы адаптируются к факторам среды. Обратите внимание на закон лимитирующих факторов, кривую толерантности, и классификацию действия факторов среды по степени направленности. В данной теме основной акцент сделан на абиотических факторах среды, так как именно они задают главные тенденции в развитии жизни на планете.

Вопросы для самопроверки

1. Биотические и абиотические факторы окружающей среды.

2. Закон лимитирующих факторов.

3. Пояснить ход кривой толерантности.

4. Закон естественного отбора.

5. Классификация и характеристика действия факторов среды обитания по степени направленности.

11. Организация и динамика экосистем

Более многочисленные воздействия живые организмы ощущают со стороны других живых организмов, организованных в единую экосистему. В отличие от абиотических факторов, живые организмы, обладая высококачественной энергией, воздействуют друг на друга направленно и однозначно. Это требует выработки тонких и сложных адаптаций, потому что, несмотря на локальность действия этих факторов, уйти от них довольно сложно. Наибольшее количество адаптаций вызвано действием именно биотических факторов. Переплетаясь в самых различных комбинациях. Взаимоотношения между организмами порождают массу синергетических эффектов (неожиданные эффекты от совместного действия, не сводимые к сумме отдельных эффектов), которые в свою очередь приводят к рождению новых эмерджентностей экосистемы, которые характеризуют ее как единое целое – организм. Необходимо отличать виды взаимосвязей (пищевые, топические, форические, фабрические) и взаимоотношений: симбиоз (мутуализм, протокооперация), комменсализм, хищничество (паразитизм), конкуренция, аменсализм, нейтрализм, существующие между организмами, – уметь объяснить, как они проявляются в экосистемах. Изучите признаки экологической ниши. Обратите внимание, что в результате деятельности человека постоянно происходит обеднение видового разнообразия экосистем и можно отметить, что существуют ответные тенденции развития экосистем на сокращение видового разнообразия человеком.

Любая экосистема постоянно находится в состоянии динамики (изменений), вызванной как изменением факторов среды, то есть внешними возмущениями, так и внутренними процессами. Различают циклическую динамику и поступательную (сукцессию). В зависимости от причин сукцессии различают эндодинамические и экзодинамические сукцессии. Уясните, как изменяет поступательную динамику деятельность человека. Выявите основное отличие гетеротрофной и автотрофной сукцессий. В ходе процесса развития экосистемы происходит изменение энергетики, видового разнообразия, совершенствование круговоротов. Научитесь пояснять данные закономерности. Различают два вида устойчивости: резидентная устойчивость (стабильность) – способность оставаться в устойчивом (равновесном) состоянии при воздействии, и упругая устойчивость (собственно устойчивость) – способность быстро восстанавливаться при снятии воздействия. Уясните, какие механизмы обеспечивают устойчивость и стабильность экосистем.

Вопросы для самопроверки

1. Классификация межвидовых взаимосвязей

2. Основные виды взаимодействий - симбиоз, хищничество, паразитизм, конкуренция, комменсализм, аменсализм, нейтрализм.

3. Понятие экологической нише.

4. Охарактеризовать циклическую и поступательную динамику экосистем.

5. Экзодинамические и эндодинамические сукцессии.

6. Климаксные экосистемы.

7. Первичная и вторичная, автотрофные и гетеротрофные сукцессии.

8. Сукцессионный ряд.

9. Влияние внешних, в том числе и антропогенных воздействий на динамику климаксных систем.

10. Охарактеризовать виды устойчивости экосистем.