Fundamentele ecologiei

8. Care sunt resursele naturale? Care sunt principalele criterii pentru includerea elementelor naturale în componența resurselor.

9. Descrieți clasificările resurselor naturale. Explicați de ce trebuie să le cunoașteți?







10. Care sunt ciclurile de resurse? Pentru ce este folosit metoda ciclului de resurse? Care sunt principalele modalități de îmbunătățire a eficienței ciclurilor de resurse.

Tema 3. ECOLOGIA POPULAȚIEI. SISTEME ECOLOGICE ȘI CONCEPTUL ACESTORA

3.1. Ecologia populației.

3.2. Biocenoza ca sistem biologic.

3.3. Sisteme ecologice.

3.1. Ecologia populației

Secțiunea de ecologie care studiază populațiile se numește ecologie a populației sau demecologie.

Obiectul principal al cercetării în ecologia populației este populația de animale sau plante în medii naturale.

Scopul ecologiei populației este dezvoltarea unor baze științifice pentru conservarea speciilor de plante și animale care sunt amenințate cu dispariția.

Sarcinile ecologiei populației includ: obținerea informațiilor necesare despre starea unei anumite populații; căutarea unor metode de prevenire a dispariției totale a animalelor de vânătoare în timpul utilizării lor economice.

Populația (populus lat. - Populația) - un set de indivizi din aceeași specie care populează suprafața totală (suprafața) în condiții similare de mediu, având o gamă de gene comune (set de gene), oblic liber între ele și să dea urmasi fertile.

Populația este primul sistem macroorganism superorganism de organizare a vieții, ceea ce face ca speciile să fie potențial nemuritoare.

Există proprietăți biologice și de grup ale populațiilor.

Proprietățile biologice ale populației sunt proprietăți pe care ha-

ele conturează ciclul de viață al unei populații.

Proprietățile biologice sunt inerente atît populației ca întreg, cît și organismelor care o compun. Populația (ca un organism separat) crește, diferențiază, înmulțește, se autoreglează, îmbătrânește și moare.

Proprietățile de grup ale populațiilor sunt proprietăți care sunt inerente populației ca un sistem biologic independent, dar nu sunt inerente într-un singur organism.

Proprietățile de grup ale populației sunt împărțite în două tipuri:

1. statică (spațială);

2. Dinamic (temporar).

Proprietățile statice ale unei populații sunt acelea care

Este inerent în orice moment.

Proprietățile statice ale populației includ:

3. indicatori ai structurii.

Dimensiunea populației este numărul de animale sau numărul de plante dintr-o anumită unitate spațială (de exemplu, gama, bazinul hidrografic, zona mării, zona, zona etc.).

Densitatea unei populații este numărul de persoane (sau biomasa lor) pe unitate de suprafață sau unitate de volum de spațiu de locuit.

Densitatea este exprimată prin numărul de indivizi (sau biomasă) din populație pe unitate de suprafață sau volum. De exemplu, densitatea populației este numărul de persoane pe kilometru pătrat; pentru hidrobionți este numărul de persoane pe unitatea de volum, pe litru sau pe metru cub.

Indicatorii structurii sunt împărțiți în trei grupe:

1. structura sexuală;

2. structura dimensională (spațială)

3. structura de vârstă.

Proprietățile dinamice ale unei populații sunt proprietăți care necesită o perioadă de timp pentru a determina.

Proprietățile dinamice ale populației includ:

3. creșterea numărului,

4. Potențialul biotic.

Durata de viață a unei specii depinde de totalitatea factorilor în care trăiește.

Numai prin conectarea mortalității și a fertilității cu structura de vârstă a populației este posibilă descoperirea mecanismelor de mortalitate globală și determinarea structurii speranței de viață. Aceste informații pot fi obținute utilizând tabelele de supraviețuire.

Tabelele de supraviețuire (tabele demografice) sunt tabele care conțin informații despre natura distribuției mortalității pe vârste.

Tabelele de supraviețuire sunt:

tabele dinamice sunt bazate pe datele de la observarea directă a vieții cohortă (t. E. Un grup mare de indivizi), destinate incubației într-o populație într-o perioadă scurtă de timp, în raport cu durata de viață totală a organismelor studiate și înregistrarea vârstei de deces tuturor membrilor acestui grup.

Aceste tabele necesită o observație lungă, măsurată (pentru diferite animale) timp de luni sau ani. Dar este aproape imposibil să se facă o astfel de masă pentru animalele vii sau pentru oameni - aceasta poate dura mai mult de 100 de ani.

Prin urmare, alte tabele sunt utilizate - statice. Tabelele de supraviețuire statice sunt compilate din date

observații pentru o perioadă relativ scurtă de timp pentru mortalitate la anumite grupe de vârstă.

Cunoscând numărul acestor grupuri (cohorte coexistente), este posibil să se calculeze mortalitatea specifică pentru fiecare vârstă.

Astfel de tabele reprezintă, ca atare, o scurtă perioadă de timp prin populație. Dacă populația nu suferă modificări semnificative ale mortalității și fertilității, atunci tabelele statice și dinamice coincid. Astfel de tabele sunt folosite pentru a determina speranța de viață a unei persoane.

3.2. Biocenoza ca sistem biologic

În natură, populațiile de specii diferite se unesc în sisteme de rang mai înalt - comunitatea.

Comunitatea (biotică) este un set de populații care locuiesc pe un anumit teritoriu.

Comunitățile de organisme sunt legate de natura anorganică prin legăturile energetice. Cea mai mică unitate la care se află

se aplică termenul "comunitate", este o biocenoză. Termenul "biocenoză" a fost folosit pentru prima oară de Moebius (1877).

Biocenoza - un set de populații coexistente de diferite tipuri de microorganisme, plante și animale.

Biotopurile reprezintă condiții de mediu într-o anumită zonă: aerul, apa, solurile și rocile subiacente. Cu alte cuvinte, biotopul este spațiul ocupat de biocenoză.

Limitele biocenozelor coincid cu limitele biotopului și, în consecință, cu limitele ecosistemului. Astfel, când vine vorba de ecosisteme, comunitatea biotică este biocenoză, deoarece comunitatea este populația biotopului, locul de viață al biocenozelor.

În acest sistem, speciile individuale, populațiile și grupele de specii pot fi înlocuite, respectiv, de către alții, fără a dăuna mult comunității, iar sistemul însuși există prin echilibrarea forțelor de antagonism dintre specii.

Stabilitatea comunității este determinată de reglementarea cantitativă a numărului de anumite specii de către alții, iar mărimea acesteia depinde de cauzele externe - de dimensiunea teritoriului cu proprietăți abiotice omogene, adică de biotopul.

Biocenoza are o structură internă complexă. Există două tipuri de structuri de biocenoză:







1. Structura speciilor;

2. Structura spațială.

Structura specifică a biocenozelor se caracterizează prin diversitatea speciilor și prin raportul cantitativ dintre specii în funcție de mai mulți factori.

Speciile slabe de biocenoză sunt de obicei luate în considerare dacă conțin zeci și sute de specii de plante și animale. Biocenele (comunitățile) de ecosisteme de latitudini mari, deșerturi și zone muntoase sunt cele mai sărace la specii. Aici pot supraviețui organismele, ale căror forme de viață sunt adaptate unor astfel de condiții.

Bogate în specii, biocenozele naturale sunt de obicei luate în considerare dacă conțin câteva mii sau zeci de mii de specii de plante și animale. Bogate în specii de biocenoză sunt păduri tropicale, cu o lume animală diversă și unde este dificil să se găsească chiar doi copaci în picioare din aceeași specie.

Speciile din biocenoză formează o anumită structură spațială, în special în partea sa vegetală - fitocenoza.

Fundamentele ecologiei

Structura spațială. în primul rând, clar definite într-o structură de nivel vertical în pădurile de zone temperate și tropicale. De exemplu, în pădurile cu frunze largi, pot fi identificate 5-6 straturi.

Sub influența vegetației, în direcția verticală, se schimbă micro-mediul (temperatura, compoziția gazului, umiditatea etc.). Schimbările în micro-mediu contribuie la formarea și o anumită stratificare a faunei - de la insecte, păsări și mamifere

Structura spațială a biocenozelor este bine trasată în ecosistemele marine. Ecosistemele marine au zonare orizontală și verticală. Zonarea orizontală este exprimată pentru fund și pentru apă. Verticalul este reprezentat de stratificare ușoară, datorită adâncimii penetrării soarelui. Structura spațială a distribuției organismelor vii este trasată în mod clar în biosferă în sine.

Fundamentele ecologiei

Setul de parametri de mediu care determină condițiile pentru existența unei anumite specii sau a caracteristicilor sale funcționale (metabolism și energie) este o nișă ecologică.

O nișă ecologică este un ansamblu de factori de mediu în care trăiește una sau o altă specie de organisme, locul ei în natură, în care această specie poate exista pe termen nelimitat.

Acest concept include nu numai spațiul fizic ocupat de corpul (populație), dar rolul funcțional al corpului (din populație), în comunitate și relația sa cu factorii externi - condițiile de existență.

În consecință, nișa ecologică include suma tuturor nevoilor de specii pentru habitat.

Dacă speciile trăiesc în locuri diferite, atunci ei spun că ocupă nișele ecologice diferite. Dacă aceștia trăiesc în aceeași masă, dar consumă alimente diferite, atunci vorbesc despre nișele lor ecologice oarecum diferite.

Procesul de separare a speciilor de spațiu de către populații se numește diferențierea nișelor ecologice (Figura 3.2).

Stabilitatea (homeostazia) biocenozelor depinde în primul rând de schimbările din structura comunităților, de dinamica diversității speciilor, de modificările lanțului trofic, de modificările factorilor abiotici ai habitatului, de intervenția umană etc.

3.3. Sisteme ecologice

Funcționând în unitatea continuă, biocenoza și biotopul formează o biogeocenoză sau un ecosistem.

Ecosistemul este un singur complex natural format din organisme vii și habitat, în care toate componentele sunt interconectate prin metabolism și energie. Termenul "ecosistem" a fost introdus în știință de către omul de știință englez A. Tensli

În paralel cu termenul "ecosistem" în ecologie, se aplică termenul "biogeocenoză", introdus în știință de către academicianul științific remarcabil rus V.N. Sukachev în 1942

Biogeocoenosis - este istoric înrădăcinată în totalitatea lungimii cunoscute de suprafață fenomene naturale omogenă a Pământului - atmosfera, rocile, condițiile hidrologice, flora și fauna, microbi și sol. Biogeocenoza este un concept care este întotdeauna natural.

Ecosistemul este un set de biocenoze și biotopuri formate din punct de vedere istoric, care are la bază metabolismul componentelor sale - schimbul de materie și energie. Prin urmare, conceptul de "ecosistem" este mai larg decât conceptul de "biogeocenoză".

Conceptul de ecosistem este fără dimensiuni. Ecosistemul, spre deosebire de biogeocenoză, poate fi în întregime artificial. De exemplu, un acvariu, un vehicul spațial etc.

Caracteristici ale funcționării ecosistemelor:

 Ecosistemele naturale sunt sisteme deschise: trebuie să primească și să returneze substanțe și energie.

 Ecosistemele reprezintă o colecție de componente vii și non-vii.

 ecosisteme - sisteme de autoreglare.

În ceea ce privește dimensiunea spațiului ocupat, ecosistemele sunt clasificate:

1. microecosisteme (arborele putred în pădure, perna de lichen, o picătură de apă etc.);

2. mezoecosistem (iaz, pădure de pin, stepa etc.);

3. Macroecosistemele (continent, mare, deșert, ocean);

4. Ecosistemul global (biosfera Pământului) sau ecosfera este integrarea tuturor ecosistemelor lumii.

În funcție de condițiile de existență, ecosistemele planetei Pământ sunt clasificate în trei grupe:

Ecosistemele terestre sunt reprezentate de combinații mari de ecosisteme de peisaje omogene și regiuni climatice naturale - biomi. Biome este o zonă sau regiune naturală cu anumite condiții climatice și un set corespunzător de specii dominante de plante și animale care constituie unitatea geografică. Principalul factor în alocarea biomeselor este vegetația dominantă în regiunea unei anumite zone naturale și climatice. Pentru ecosistemele terestre se includ: tundra, pădurea tropicală, deșertul, taiga, stepa idr.)

Ecosistemele de apă dulce, în comparație cu alte ecosisteme, ocupă cea mai mică parte a globului. Ele sunt singura sursă de apă dulce necesară existenței celor vii. Dintre ecosistemele de apă dulce se numără: lacuri, iazuri, râuri, cursuri, mlaștini și păduri mlașcate

Ecosistemele marine ocupă 70% din suprafața Pământului. Acestea includ: oceanele, mările, estuarele. În mări și oceane există o circulație constantă a apei. Diferența de temperatură la poli și ecuator generează vânturi puternice. Ca urmare a efectului total al vânturilor și a rotației Pământului, curenții ecuatoriali se formează în jurul axei. Pe lângă curenții de suprafață, există curenți adânci care asigură o amestecare eficientă a apei și saturația cu oxigen. Ecosistemele marine au o salinitate mare de apă. În ecosistemele marine, apar erupții periodice și valuri, cauzate de atracția Lunii și a Soarelui. Înălțimea mareelor ​​ajunge la 3-12 m. Mareele se repetă la fiecare 12,5 ore. Ecosistemele marine sunt continue, toate mările și oceanele sunt interconectate.

Principalul subiect al cercetării în abordarea ecosistemului în mediu sunt procesele de transformare a materiei și a energiei

între biota și mediul abiotic, adică ciclul biogeochimic în curs de dezvoltare al substanțelor din ecosistem în ansamblu.

Eficiența utilizării energiei și, prin urmare, a supraviețuirii este legată de mărimea și complexitatea sistemului ecologic.

Este mai probabil ca un sistem mai mare să supraviețuiască, reflectând legea sărăciei diversității în concentrațiile insulare (legea lui Hilmi). Această lege prevede: un sistem existent într-un mediu cu un nivel mai scăzut de organizare decât nivelul sistemului în sine este sortit unei degradări treptate.

Astfel, cele mai mari ecosisteme sunt cele mai stabile, iar cea mai stabilă dintre acestea este biosfera.

Acest lucru se explică prin faptul că în ecosisteme mari se creează o homeostază autoreglatoare datorită interacțiunii dintre ciclurile de materie și fluxurile energetice.

Homeostazia - capacitatea sistemelor biologice - corpul, populațiile și ecosistemele - de a rezista la schimbare și de a menține echilibrul.

1. Ce este ecologia populației? Care este scopul și sarcinile principale ale ecologiei populației?

2. Care sunt indicatorii statistici ai populației?

3. Ce procese caracterizează indicatorii dinamici ai populației?

4. Ce este biocenoza și ce este un biotop? Care este diferența lor?

5. Cum reflectă biodiversitatea structura spațială a biocenozelor?

6. Ce înseamnă ecosistemul? Care este diferența dintre biogeocenoză și ecosisteme?

7. Descrieți clasificările ecosistemelor. Ce ecosisteme sunt considerate mai durabile? Explicați de ce?

Modulul II. EFECTELE ANTROPOGENICE

Pe BIOSFERĂ. PROTECȚIA MEDIULUI A BIOSFERULUI

Tema 4. EFECTE ANTROPOGENICE LA ATMOSFERĂ

4.1. Atmosferă: compoziție, înțeles.

4.2. Poluarea aerului atmosferic: tipuri, surse, aftereffects.

4.1. Atmosferă: compoziție, înțeles

Condiția pentru apariția și dezvoltarea vieții pe Pământ este atmosfera. Se rotește cu Pământul ca unul. Atmosfera constă într-un amestec de gaze numit aer. Acestea includ: vapori de apă, praf, cristale de gheață, funingine etc.

Atmosfera - aerul din jurul globului și gravitatea asociată cu acesta.

Atmosfera Pământului Atmosfera Pământului este de aproximativ 1/3 din raza planetei noastre; se extinde până la o înălțime de 1,5-2 mii km deasupra nivelului mării sau a pământului; are o masă de aproximativ 15 • 10 15 tone; cu altitudine, presiune atmosferică și densitate scăzând treptat.

Există mai multe straturi principale ale atmosferei:

Troposferă - fund adiacent stratului de suprafață, care se extinde la o înălțime - 8-10 km la poli 16 și 18 km - deasupra ecuatorului. Acest strat conține până la 80% din masa de aer. În această parte a atmosferei, la o altitudine de 10-12 nori sub formă de km, există furtuni și alte procese fizice care modelează vremea și determină condițiile climatice din diferite regiuni ale planetei noastre.

Stratosfera se întinde de la 10-18 km până la o înălțime de 50-55 km de suprafața oceanului sau a pământului. În stratosfera, cantitatea principală cade pe gazele ușoare: hidrogen, heliu și alte gaze luminoase. ozon







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: