3. Типы экосистем.

Различают автотрофные и гетеротрофные экосистемы. В автотрофных преобладают растения, они запасают энергию. Гетеротрофные используют готовую энергию.

Кроме того, существуют естественные (природные) и искусственные (антропогенные) экосистемы. Влияние человека на естественную экосистему незначительно, а искусственную он создает сам. Естественные автотрофные экосистемы - лес, луг, водоем.

Искусственные автотрофные системы - это сельскохозяйственные поля,т. е. агроэкосистемы, или хемоавтотрофные - это системы в некоторых биологических очистных сооружениях.

Естественные гетеротрофные - это экосистемы океанических глубин (животные и микроорганизмы существуют в них за счет «питательного дождя»), а также высокогорные.

Искусственные гетеротрофные экосистемы очень разнообразны:

1) города и промышленные предприятия (энергия поступает по линиям

электропередач, нефте- и газопроводам; в цистернах автомашин и железнодо-

рожных вагонах сырье и продукты питания поступают в город);

2) биологические очистные сооружения (получение биогаза);

3) фабрики по разведению дождевых червей;

4) плантации шампиньонов;

5) рыборазводные пруды (остатки пищи горожан превращаются в биомассу);

6) фермы по производству устриц, морских гребешков, рыб; по выращиванию жемчужных раковин, морской капусты - водоросли ламинарии;

7) в США - «Биосфера-2» площадью 1 га;

8) экосистемы космических аппаратов.

Живые организмы в процессе жизнедеятельности изменяют среду обитания, одни виды постепенно вытесняют другие, т. е. экосистемы эволюциони руют во времени.

Последовательная смена во времени одних экосистем другими на определенном участке земной поверхности называется сукцессией. Она бывает обусловлена внутренними и внешними факторами.

Сукцессии, происходящие под влиянием внутренних факторов.

1. Зарастание скал: поверхность горной породы разрушается, сначала поселяются лишайники, бактерии, грибы, затем травы, кустарники и деревья, животные. Характерный пример: деревья (березки) поселяются на старых каменных зданиях, водонапорных башнях, разрушенных замках и т. д.

2. Зарастание озера: происходит отмирание остатков растений и животных, которые оседают на дне, озеро мелеет, растения с берегов распространяются к центру, и озеро превращается в низинное болото.

3. Зарастание обочин дорог, железнодорожного полотна, восстановление леса после вырубки, пожара; зарастание земель вокруг строительных площадок и отвалов пустой породы около горных карьеров (Урал, Кузбасс).

Пионерное сообщество формируется в местах, ранее по каким-либо причинам лишенных жизни. Оно характеризуется бедностью видового состава, простыми пищевыми взаимоотношениями. Пионерное сообщество представлено пионерными видами, некоторые из них (растения) способны фиксировать

азот атмосферы, таким образом накапливая первичную биомассу.

Вначале селятся однолетние травы, затем многолетние, кустарники и деревья. Иногда таким землям помогает человек, он проводит рекультивацию, т.е. завозит дерн или семена луговых трав и сено.

Сукцессии, происходящие под влиянием внешних факторов.

Факторы, вызывающие сукцессию, связаны чаще всего с деятельностью человека:

а) выпас скота - луговые травы меняют видовой состав, рыхлокустовые

заменяются плотнокустовыми.

б) в лесах, где люди отдыхают, вытаптываются высокие травы, остаются

только устойчивые: мятлик, подорожник, птичья гречиха; ухудшаются условия

для всходов, повреждается корневая система, из-за уплотнения почвы засыхает

лес;

в) в озерах, если туда попадают минеральные удобрения, исчезают вод-

ные растения, растущие в чистой воде, водоем заполняет ряска, начинают раз-

множаться сине-зеленые водоросли, вода зацветает, исчезает большинство ви-

дов рыб, остаются ротаны.

Таким образом, экосистема - совокупность организмов и условий среды, в которой они обитают.

Экосистемы, различающиеся по типам, всегда состоят из одних и тех же трех обязательных компонентов: продуцентов, консументов, редуцентов. Для биогеценозов характерны определенные свойства: целостность, устойчивость, самовоспроизведение и саморегуляция. Под влиянием внутренних или внешних факторов может происходить смена биоценозов - экологическая сукцессия.

Самостоятельная работа.

Составить цепь питания из предложенных видов организмов и определить ее тип:

Птица змееяд, лягушка, комар-самец, береза, змея, дождевой червь .

Схема цепи питания:

? ? ? ? ? ?

Лекция 3. Народонаселение. Городские и промышленные экосистемы

 Демографические проблемы и урбанизация;

 Экологические проблемы города;

 Атмосфера города и контроль за ее состоянием;

 Роль зеленых насаждений в городских экосистемах.

1. Демографические проблемы. Население Земли непрерывно увеличивается. В начале сельскохозяйственной революции 10 000 лет до н. э. на нашей планете жили 10 млн. человек, а в начале новой эры — 100—250 млн. человек.

Согласно экспертам ООН, 17 июля 1999 года в Сараеве родился 6-миллиардный житель Земли. Особенно быстро возрастает население Азии, Африки, Латинской Америки. Ежегодно население мира увеличивается на 75 млн.человек. Считается, что ежесекундно численность населения увеличивается на

3 человека. В начале 2002 года в России проживали 144 млн. человек (103 млн. чело-

век в городах и 39 млн. человек в селах).

Вместе с ростом населения растут и потребности общества в продовольствии, одежде, обуви, предметах обихода, жилище, средствах транспорта и других благах, а все это требует развития производства, которое связано с расширенным использованием природных ресурсов, с негативным воздействием на окружающую среду. Одновременно страдает здоровье населения городов. Здоровье общества — индикатор состояния окружающей среды.

Современные представления о состоянии здоровья населения формируются из трех показателей:

1) демографических (рождаемость, продолжительность жизни, смертность и т. п.);

2) данных о различных видах заболеваний;

3) данных о физическом развитии (особенно детей и подростков).

Особое значение имеет и формирование групп риска среди практически

здоровых людей. Такие группы риска выявляются при возможности радиоактивного облучения — по суммарной предельной дозе для человека. Группы риска можно выделить в крупных индустриальных центрах, а также среди работников некоторых химических производств.

Промышленные предприятия сосредоточены в городах, поэтому стремительно увеличивается число жителей города, происходит процесс урбанизации. В среднем по России в городах сегодня проживает около 70% населения. В такой индустриально развитой стране, как Япония, в городах живет до 80% населения. Вместе с ростом урбанизации происходит постарение населения Земли, т.е. увеличение доли стариков относительно всего населения. Особенно это характерно для развитых стран Европы (Германии, Франции, Швейцарии).

Меньше всего стареет население Африки — там самая большая доля детей от всего населения.

Такая тенденция обусловлена разницей в тех же демографических показателях, которые характеризуют любую популяцию: рождаемость, продолжительность жизни, смертность и т. д.