Вопрос 17)
БИОГЕОЦЕНОЗ — включает биоценоз и биотоп ( экотоп ). Биоценоз предоставляет собой совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих определенный биотоп.
Близким к понятию стация является биотоп, под которым понимают пространство с более или менее однородными почвенными и климатическими условиями, заселенные более или менее определенным сообществом организмов.
Местообитание — пространственно ограниченная часть суши или водоема ( биотоп или его часть ) и совокупность абиотических и биотических условий среды, обеспечивающие весь цикл развития особи или популяции в целом.
Биотическое сообщество — это любая совокупность популяций, населяющих определенную территорию ( биотоп ), это своего рода организационная единица в том смысле, что она обладает некоторыми особыми свойствами, не присущими слагающим ее компонентам — особям и популяциям. Биотическое сообщество постоянно меняет внешний облик ( мысленно сравните осенний и зимний лес ), при этом оно обладает собственной структурой и функциями.
Биотическое сообществу — это любая совокупность популяций, населяющих определенную территорию или биотоп. Это своего рода организационная единица в том смысле, Чтй она обладает некоторыми особими свойствами, не присущими слагающим ее компонентам — особям и популяциям ( принцип уровней интеграции, гл. Биотическое сообщество представляет собой живую часть экосистемы ( гл. Термин биотическое сообщество следует понимать широко и использовать для обозначения естественных группировок различного размера — от биоты древесного ствола до биоты бескрайного леса или океана.
Вопрос 18) Концепцию экосистемы можно осознать на простой модели, представленной на рисунке 3.2, где е - движущая сила, р - свойства, f - потоки, y - взаимодействие.
Рис. 3.2. Линейная модель экосистемы
Р1 и Р2 обозначают два свойства, которые при взаимодействии с Y - дают третье свойство Р3, когда система получает энергию от источника Е.
F1 - F2 - направление потоков вещества и энергии, из которых F1 - на входе, и F2 - на выходе. Эта блок-схема может служить моделью образования смога в воздухе над каким-либо городом.
Р1 и Р2 - углеводороды и оксиды азота (два типа химических компонентов выхлопных газов автомобилей). Р3 - смог, образующийся из данных компонентов под воздействием солнечной энергии, вследствие чего воздействие Р3 (смога) более опасно для здоровья, чем отдельно Р1 и Р2.
Блок-схема на рис. 3.2 характеризует линейную экосистему. Но природные экосистемы чаще всего имеют кольцевую или петлеобразную структуру (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Частично замкнутая система
Таковой, например, является экосистема города, в котором ресурсы. А превращаются в полезные товары. В, а образующиеся отходы. С после переработки снова запускаются в производство, что уменьшает количество отходов (выбросов).
В любой экосистеме, с учетом обратной связи, наличествуют четыре основных компонента: поток энергии, круговорот веществ, сообщество и управляющая петля обратной связи. Поток солнечной энергии, пронизывающий экосистему, частично преобразуется сообществом и переходит на качественно более высокую ступень, трасформируясь в энергию химической связи в органическом веществе. Большая часть солнечной энергии деградирует (покидает систему в виде тепла - тепловой сток). Энергия может накапливаться, трансформироваться, но ее нельзя использовать вторично. Однако элементы питания (биогенные элементы) и вода используются многократно!
Следует отметить кибернетическую природу экосистемы, т.е. помимо потоков энергии, круговорота веществ они характеризуются информационными сетями (физические и химические сигналы, которые связывают все части системы и управляют ею как одним целым).
Вопрос 19) Экосистемы очень разнообразны. Их состав зависит от многих факторов, в первую очередь от климата, геологических условий и влияния человека. Они могут быть естественными или созданными человеком – антропогенными.
Естественные (природные) экосистемы формируются под влиянием природных факторов, хотя человек может оказывать влияние на них, но незначительное.
Антропогенные (искусственные) экосистемы создаются человеком в процессе хозяйственной деятельности: сельскохозяйственные ландшафты с посевами и стадами скота, города, лесопосадки, морские “огороды”, фермы устриц. В состав антропогенных экосистем могут входить сохранившиеся более мелкие естественные экосистемы (лес или озеро на территории с/х экосистемы, лесопарк в городе).
Естественные и антропогенные экосистемы по источнику энергии, который обеспечивает их жизнедеятельность, различаются на автотрофные и гетеротрофные.
Автотрофные экосистемы находятся на энергетическом самообеспечении и разделяются на фотоавтотрофные, потребляющие солнечную энергию за счёт своих продуцентов-фотоавтотрофов, и хемоавтотрофные, использующие химическую энергию за счёт продуцентов-хемоавтотрофов. Большая часть экосистем, в том числе и сельскохозяйственные, являются фотоавтотрофными. В сельскохозяйственные экосистемы человек вносит энергию, которая называется антропогенной (удобрения, горючее для тракторов и т. п.), но её роль незначительна по сравнению с используемой экосистемой солнечной энергией.
Естественные хемоавтотрофные экосистемы формируются в подземных водах. Антропогенные хемоавтотрофные экосистемы человек создаёт из микроорганизмов (бактерий и грибов) в некоторых биологических очистных сооружениях для очистки воды от неорганических загрязнителей.
Гетеротрофные экосистемы ичпользуют химическую энергию, которую получают от органических веществ или от созданных человеком энергетических устройств.
Пример естеественной гетеротрофной экосистемы – экосистема океанических глубин, в которые не доходит солнечный свет. Животные и микроорганизмы входящие в неё, существуют за счёт “питательного дождя” – трупов и остатков оорганизмов, падающих на дно из освещённой солнцем автотрофной океанической экосистемы.