9. Биологический круговорот.

Существует с  момента появления живых существ. С его появлением возникла и биосфера. Круговорот веществ характеризуется  наличием 4 обязательных взаимосвязанных компонентов:

1. Запаса химических веществ и энергии.
2. Продуцентов.
3. Консументов.
4. Редуцентов.

В итоге всё  живое население биосферы и окр. среда, откуда организмы черпают  ср-ва жизни и куда выделяют все  свои продукты жизнедеятельности, создают открытую живую систему как экосистему. Экосистема устойчива лишь в том случае, если входящие в её состав взаимодействующие компоненты достаточно полно поддерживают круговорот веществ. Знание качественных и количественных характеристик биологического круговорота, его ритма, интенсивности и скорости движения веществ и энергии даёт возможность прогнозировать степень устойчивости экосистемы и длительность её существования. Биологический круговорот веществ и поток энергии является главным условием возникновения и осуществления глобальной экосистемы.

     10. Механизмы устойчивости  биосистемы.

Устойчивость  – это способность поддерживать свою структуру и характер связи  между элементами системы, не смотря на внешнее воздействие. Условие, обеспечивающее такое состояние системы называют механизмами устойчивости.

Механизмы устойчив.:

1. Неизменное положение Земли в космосе, определдяющий постоянство поступление солнечн. энергии;
2. Геохим. функция живого вещества и её участие в круговороте веществ;
3. Равновесное состояние между образованием орган. веществ в биосфере и их расходования (круговорот между живой и неживой частями экосистемы).
4. Внутренняя упорядоченность экосистемы. Чем больше компонентов в этой системе, тем сильнее она может сохранять равновесие.
5. Функциональное разнообразие компонентов экосистемы (сложность экосистемы). Обеспечивает её устойчивость и стабильность.

     11. Особенности биосферного  уровня живой материи.

  Основными структурными компонентами биосферы выступают различные биогеоценозы с их уникальными жизненно важными функциями в глобальной экосистеме, человек как житель биосферы, являющийся ее важ-ным структурным и функциональным элементом, и географические оболоч-ки планеты.

  Основные  процессы в биосфере: активное взаимодействие живого и неживого вещества планеты, биологический круговорот веществ и поток энергии, а также хозяйственная и этнокультурная деятельность человека.

  Особенности организации биосферы: устойчивость, достигаемая благодаря многообразию форм жизни; упорядоченность процессов (порядок в строении и совокупности устойчивых связей в непрерывном биотическом круговороте веществ и потоке энергии, наличие обратных связей); энерге-тичность и динамичность явлений, обусловленные взаимосвязью живой и не-живой природы.

  Значение  биосферного уровня. Главная роль биосферы заключается в обеспечении многообразия форм жизни на Земле.

  На  Земле нет мест, где бы не было природных сообществ (биогеоценозов).

  Основная  стратегия жизни  на биосферном уровне — это сохранение бесконечности жизни, многообразия форм живой материи и обеспе-чение динамической устойчивости биосферы.

  На  биосферном уровне протекают важные глобальные процессы, обеспечивающие возможность длительного существования жизни на Земле. Среди них: образование свободного кислорода растительным покровом планеты; поддержание постоянства концентрации углекислого газа в атмосфере; создание озонового слоя вокруг Земли; обеспечение живого населения нужными химическими веществами и необходимыми территориями для его размеще-ния на земной поверхности; поддержание условий для дальнейшего развития биологического разнообразия видов и экосистем; возникновение новых био-геохимических круговоротов, утилизирующих антропогенные загрязнения; поступление солнечной энергии на поверхность земного шара.

  Все эти процессы пока еще обеспечивают динамическую устойчивость биосферы, создают возможность существования в ней жизни.

12. Три основных группы, образующих экосистему.

Экосистемы  по размерам можно разделить на микроэкосистемы (экосистема гниющего пня или дерева в лесу, прибрежные заросли водных растений), мезоэкосистемы (болото, сосновый лес) и макроэкосистемы (океан, море, пустыня,).

С экологических  позиций принято различать три  группы организмов, образующие трофические (пищевые) уровни в структуре экосистемы:

• первый трофический уровень – продуценты (растения);
• второй уровень – консументы (животные, хищники);
• третий уровень – редуценты (грибы, бактерии)

     13. Строение и свойства  биогеоценоза.

  Биогеоционоз  – это эволюционно сложившийся  комплекс популяций различных видов, обладающих определёнными типами взаимодействий, как между организмами, так и с окружающей абиотической средой.

14. Типы связей и зависимостей в биогеоценозе.

  1. Взамо приспособительные свойства;

  2. Взаимная адаптация в биогеоценозе (растений и животных), которая  обеспечивает большую устойчивость существования взаимодействующих популяций и видов.

  3. Коэволюционные  связи в биогеоценозе. Возникли в сообществе в процессе  длительной эволюции и с помощью  естественного отбора. Это совместная  эволюция видов.

15. Механизм устойчивости биогеоценозов.

Одним из свойств биогеоценозов является способность к саморегуляции, то есть к поддержанию своего состава  на определенном стабильном уровне. Это  достигается благодаря устойчивому  круговороту веществ и энергии. Устойчивость же самого круговорота обеспечивается несколькими механизмами:

• достаточность жизненного пространства, то есть такой объем или площадь, которые обеспечивают один организм всеми необходимыми ему ресурсами.
• богатство видового состава. Чем он богаче, тем устойчивее цепи питания и, следовательно, круговорот веществ.
• многообразие взаимодействия видов, которые также поддерживают прочность трофических отношений.
• средообразующие свойства видов, то есть участие видов в синтезе или окислении веществ.
• направление антропогенного воздействия.

Таким образом, механизмы обеспечивают существование  неменяющихся биогеоценозов, которые  называются стабильными. Стабильный биогеоценоз, существующий длительное время, называется климаксическим. Стабильных биогеоценозов  в природе мало, чаще встречаются устойчивые — меняющиеся биогеоценозы, но способные, благодаря саморегуляции, приходить в первоначальное, исходное положение.

16. Многообразие биогеоценозов.

Примерами биоценозов являются лиственный, еловый, сосновый или смешанный лес, луг, болото и  т.д.

Каждый биоценоз развивается в пределах однородного  пространства, которое характеризуется  определенным сочетанием абиотических факторов, таких как количество приходящей солнечной радиации, температура, влажность, химический и механический состав почвы, ее кислотность, рельеф местности и др. Такое однородное пространство (часть абиотической среды), занимаемое биоценозом, называется биотоп. Это может быть какой-либо участок суши или водоема, берег моря или склон горы. Биотоп — это неорганическая среда, которая является необходимым условием существования биоценоза. Между биоценозом и биотопом существует тесное взаимодействие.

Масштабы биоценозов могут быть различны — от сообществ  подушек лишайников на стволах деревьев, моховых кочек на болоте или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов. Так, на суше можно выделить биоценоз суходольного (незаливаемого водой) луга, биоценоз сосняка-беломошника, биоценоз ковыльной степи, биоценоз пшеничного поля и т .д.

В водной среде  биоценозы обычно выделяют в соответствии с экологическими подразделениями водоемов — биоценоз прибрежных песчанистых или

илистых грунтов, биоценоз приливной зоны моря, биоценоз крупных водных растений прибрежной зоны озера, биоценоз пресного водоема  и т.д. (рис. 2.2).

В конкретный биоценоз включаются не только организмы, постоянно обитающие на определенной территории, но и те, которые оказывают существенное воздействие на его жизнь, хоть и обитают в других биоценозах.

17. Экологические законы  природопользования

  Известный американский эколог Барри Коммонер выделил 4 исходн. принципа, позволяющих установить гармоничное взаимоотношение и общество с природой:

1. Всё связано со всем. В природе всё взаимосвязано. Природные экосистемы находятся в состоянии экологического равновесия. Вред, наносимый одному компоненту экосистемы, может привести к нарушению функционирования всей экосистемы, поэтому человек побязан предвидеть все возможные последствия своего вмешательства в природу.
2. Всё должно куда-то деваться. В природных экосистемах нет ненужных отходов. Т.к. все биогеоценозы в процессе биологического круговорота с помощью биологического разнообразия своего населения способно освоить всю образующуюся биомассу без нарушения экологического равновесия в экосистеме.
3. За всё надо платить. Человек не может безвозмездно расходовать природные ресурсы, загрязнять окр. среду, изъятое из природы должно быть в неё возвращено. Поэтому общество должно нести определённые финансовые расходы и на восстановление естественных экосистем, и на содержание служб, контролирующих рациональное природопользование.
4. Природа знает лучше. Изымать биологические ресурсы из экосистемы можно лишь в таком количестве, чтобы она смогла сама восстановить их за счёт своих механизмов устойчивости.

Все 4 закона тесно связаны между собой, образуя единый венок законов, «замыкающийся круг».

18. Биологический вид:  характеристика и  структура

Биологический вид (лат.Species)

Вид - качественно  обособленная форма живого вещества, основная единица эволюционного  процесса.

Вид - совокупность популяций особей:  
- способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства;  
- населяющих определенный ареал;  
- обладающих рядом общих морфо- и физиологических признаков и типов взаимоотношений с абиотической и биотической средой; и  
- отделенных от других таких же групп особей практически полным отсутствием гибридных форм.

Биологический вид является:  
- основной структурной единицей в системе живых организмов;  
- качественныv этапом их эволюции;  
- основная таксономическая категория в биологической систематике.

В пределах вида различают полувиды, подвиды, экотипы, популяции и микропопуляции.

  19. Типы популяции.

  Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой  участок однородной пло-щади. Между  ними постоянно идет обмен генетической информацией.

  ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша  Кейске в белоберезняке, растущие у  оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и  др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

  Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

  ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных  лесах, представляющих одну группу типов  леса: травяных, лишайниковых или сфагновых  лиственничников (Магаданская область, север Хабаровского края); древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках (Приморский край, Амурская область); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

  Географическая  популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.