Семейный конкурс «Живая вода» Теоретический тур.
Выполнила: Ларина Т.И
Лазовский природный заповедник имени Л.Г. Капланова
Владивосток
2011
Природное сообщество - совокупность растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к условиям жизни на определенной территории, влияющих друг на друга и на окружающую среду. В природном сообществе осуществляется и поддерживается круговорот веществ. Число видов в сообществе зависит от климатических условий и типа растительного сообщества. По своему происхождению сообщества бывают естественными или могут быть созданы человеком (искусственные). Обычно природное сообщество называют биогеоценозом. Понятие о биогеоценозе, введённое В. Н. Сукачёвым (1940), получило распространение главным образом в отечественной литературе. За рубежом, особенно в англоязычных странах, в аналогичном значении чаще используют термин «экосистема», хотя последний более многозначен и употребляется также по отношению к искусственным комплексам организмов и абиотических компонентов (аквариум, космический корабль) и к отдельным частям биогеоценоза (напр., гниющий пень в лесу со всеми населяющими его организмами). Экосистемы могут иметь произвольные границы (от капли воды до биосферы в целом), в то время как биогеоценоз всегда занимают определённую территорию. Далее в своей работе мы будем использовать оба эти понятия как равнозначные
Итак, биогеоценоз - это устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. В это сообщество поступают энергия Солнца, минеральные вещества почвы и газы атмосферы, вода, а выделяются из него теплота, кислород, диоксид углерода, продукты жизнедеятельности организмов. Основные функции биогеоценоза - аккумуляция и перераспределение энергии и круговорот веществ.
Биогеоценоз - целостная саморегулирующаяся и самоподдерживающаяся система. Он включает следующие обязательные компоненты: неорганические (угле род, азот, диоксид углерода, вода, минеральные соли) и органические вещества (белки, углеводы, липиды и др.);
автотрофные организмы - продуценты органических веществ;
гетеротрофные организмы - потребители готовых органических веществ растительного - консументы (потребители первого порядка) и животного (потребители второго и следующих порядков) происхождения.
К гетеротрофным организмам относятся разрушители - редуценты, или деструкторы, которые разлагают остатки мертвых растений и животных, превращая их в простые минеральные соединения.
Говоря о биоценозах, рассматривают только взаимосвязанные живые организмы, обитающие в данной местности. Биоценозы характеризуются видовым разнообразием, т.е. числом видов живых организмов, образующих его;
плотностью популяций, т.е. числом особей данного вида, отнесенного к единице площади или к единице объема (для водных и почвенных организмов);
биомассой – общим количеством животного органического вещества, выраженного в единицах массы. Биомасса образуется в результате связывания солнечной энергии. Эффективность, с которой растения ассимилируют солнечную энергию, в разных биоценозах неодинакова. Суммарная продукция фотосинтеза называется первичной продукцией.
Растительная биомасса используется потребителями первого порядка - растительноядными животными - в качестве источника энергии и материала для создания биомассы; причем используется чрезвычайно избирательно, что понижает интенсивность межвидовой борьбы за существование и способствует сохранению природных ресурсов. Растительноядные животные в свою очередь служат источником энергии и материала для потребителей второго порядка - хищников и т.д.
Наибольшее количество биомассы образуется в тропиках и в умеренной зоне, очень мало - в тундре и океане.
Организмы, входящие в состав биогеоценозов, испытывают влияние неживой
природы - абиотических факторов, а также со стороны живой природы - биотических воздействий.
Биоценозы представляют собой - целостные, саморегулирующиеся биологические системы, в состав которых входят живые организмы, обитающие на одной территории.
Энергия солнечного света ассимилируется растениями, которые впоследствии используются животными в качестве пищи.
Пищевые связи.
Каждый вид использует лишь часть содержащейся в органическом веществе энергии. Непригодные для данного вида, но еще богатые энергией вещества используют другие организмы. Таким образом, в процессе эволюции в биогеоценозах сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества. Такие связи между особями видов называются пищевыми. Примеры пищевых цепей можно видеть всюду. Самый простой пример: травоядные животные поедают растения, а выделениями животных и их трупами питаются различные навозные и трупоядные насекомые и гнилостные бактерии. Но в естественной обстановке цепи состоят из большего числа звеньев, так как в них включаются плотоядные животные - хищники и паразиты. Органические остатки образуются в результате жизнедеятельности всех членов цепи.
Биогеоценозы очень сложны. В них всегда имеется много параллельных и сложно переплетенных цепей питания, а общее число видов часто измеряется сотнями и даже тысячами. Почти всегда разные виды питаются несколькими разными объектами и сами служат пищей нескольким членам экосистемы. В результате получается сложная сеть пищевых связей.
Развитие и смена
сообществ
Смена природных сообществ может проходить под влиянием биотических, абиотических факторов и человека. Смена сообществ под влиянием жизнедеятельности организмов длится сотни и тысячи лет. Главную роль в этих процессах играют растения. Примером смены сообщества под влиянием жизнедеятельности организмов может служить процесс зарастания водоемов. Большинство озер постепенно мелеет и уменьшается в размерах. На дне водоема со временем накапливаются остатки водных и прибрежных растений и животных, частички почвы, смываемые со склонов. Постепенно на дне образуется толстый слой ила. По мере того, как озеро мелеет, его берега зарастают камышом и тростником, затем осоками. Органические остатки накапливаются еще быстрее, образуют торфянистые отложения. Многие растения и животные замещаются видами, чьи представители более приспособлены для жизни в новых условиях. Со временем на месте озера образуется иное сообщество - болото. Но на этом смена сообществ не прекращается. На болоте могут появляться неприхотливые к почве кустарники и деревья, а в конечном итоге болото может смениться лесом.
Таким образом, смена сообществ происходит потому, что в результате изменения видового состава сообществ растений, животных, грибов, микроорганизмов постепенно изменяется среда обитания и создаются условия, благоприятные для обитания других видов.
Смена сообществ под влиянием деятельности человека. Если смена сообществ под влиянием жизнедеятельности самих организмов - постепенный и длительный процесс, охватывающий период в десятки, сотни и даже тысячи лет, то смена сообществ, вызванная деятельностью человека, происходит быстро, в течение нескольких лет.
Так если в водоемы попадают сточные воды, удобрения с полей, бытовые отходы, то кислород, растворенный в воде, тратится на их окисление. В результате снижается видовое разнообразие, различные водные растения (сальвиния плавающая, горец земноводный) заменяются ряской, водоросли - синезелеными, возникает "цветение воды". Ценные промысловые рыбы сменяются малоценными, исчезают моллюски, многие виды насекомых. Богатая водная экосистема превращается в экосистему загнивающего водоема.
Если воздействие человека, вызвавшее смену сообществ, прекращается, то, как правило, начинается естественный процесс самовосстановления. Ведущую роль в нём продолжают играть растения. Так, на пастбищах после прекращения выпаса появляются высокорослые травы, в лесу - типичные лесные растения, озеро очищается от засилия одноклеточных водорослей и синезеленых, в нем вновь появляются рыбы, моллюски, ракообразные.
Если же видовая и трофическая структуры упрощены настолько, что процесс самовосстановления уже не может происходить, то человек вновь вынужден вмешиваться в это природное сообщество, но теперь с благими целями: на пастбищах высевают травы, в лесу сажают новые деревья, водоемы очищают и запускают туда молодь рыб.
Сообщество способно к самовосстановлению лишь при частичных нарушениях. Поэтому влияние хозяйственной деятельности человека не должно превышать того порога, после которого не может осуществляться процессы саморегуляции.
Смена сообществ под влиянием абиотических факторов. На развитие и смену сообществ большое влияние оказывали и оказывают резкие изменения климата, колебания солнечной активности, горообразовательные процессы, извержения вулканов. Эти факторы называют абиотическими - факторами неживой природы. Они нарушают стабильность среды обитания живых организмов.
Итак рассмотрев понятие общее понятие биогеоценоза (природного сообщества) и существующие внутри них пищевые связи рассмотрим в качестве природного сообщества пресный водоем, которые в избытке существуют на территории нашего края.
Любой природный водоем, например озеро или пруд, с его растительным и животным населением представляет собой отдельный биогеоценоз. Эта природная система, как и другие биогеоценозы, обладает способностью к саморегуляции и непрерывному самовозобновлению. Растения и животные, населяющие водоем, распределяются в нем неравномерно. Каждый вид обитает в тех условиях, к которым приспособлен. Наиболее разнообразные и благоприятные для жизни условия создаются в прибрежной зоне.
Здесь вода теплее, так как прогревается солнечными лучами. Она достаточно насыщена кислородом. Обилие света, проникающего до дна, обеспечивает развитие многих высших растений. Многочисленны и мелкие водоросли. В прибрежной зоне живут и большинство животных. Одни приспособлены к жизни на водных растениях, другие активно плавают в толще воды (рыбы, хищные жуки-плавунцы и водяные клопы). Многие водятся на дне (перловицы, беззубки, личинки некоторых насекомых - ручейников, стрекоз, поденок, ряд червей и т. п.). Даже поверхностная пленка воды служит местом обитания специально приспособленных к ней видов. В тихих заводях можно видеть бегающих по поверхности воды хищных клопов-водомерок и быстро плавающих кругами жуков-вертячек. Обилие пищи, и другие благоприятные условия привлекают в прибрежную зону рыб.
В глубоких придонных участках водоема, куда слабо проникает солнечный свет, жизнь беднее и однообразнее. Фотосинте-зирующие растения здесь не могут существовать. Нижние слои воды вследствие слабого перемешивания остаются холодными. Здесь вода содержит мало кислорода.
Особые условия создаются и в толще, воды открытых участков водоема. Она заселена массой мельчайших растительных и животных организмов, которые сосредоточены в верхних, более прогреваемых и хорошо освещаемых слоях воды. Здесь развиваются различные микроскопические водоросли; водорослями и бактериями питаются многочисленные простейшие - инфузории, а также коловратки и ракообразные. Весь этот комплекс мелких взвешенных в воде организмов называют планктоном. В круговороте веществ и в жизни водоема планктону принадлежит очень важная роль.
2.Пищевые связи и устойчивость биогеоценоза пруда.
Рассмотрим, за счет чего существует и как поддерживается система обитателей водоема. Цепи питания состоят из нескольких последовательных звеньев. Например, растительными остатками и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которых поедают мелкие рачки. Рачки, в свою очередь, служат пищей рыбам, а последних могут поедать хищные рыбы. Почти все виды питаются не одним типом пищи, а используют разные пищевые объекты. Пищевые цепи сложно переплетены. Отсюда следует важный общий вывод: если какой-нибудь член биогеоценоза выпадает, то система не нарушается, так как используются другие источники пищи. Чем больше видовое разнообразие, тем система устойчивее.
Список литературы
Вопросы географии Приамурья: Нижнее Приамурье, Природа. - Хабаровск, 1970.
Изменение природной среды Амурско-Комсомольского ТПК под влиянием хозяйственной деятельности. - Владивосток, 2004.
Использование и охрана природных ресурсов в Хабаровском крае. - Владивосток, 2004.
Охрана окружающей среды и рациональное природопользование: Амурско-Комсомольский ТПК. - Владивосток, 2006.
Природопользование Российского Дальнего Востока и Северо-восточная Азия. - Хабаровск, 2007.
Ресурсно-экологические исследования в Приамурье. - Владивосток, 2003.
Сохина Н.Н., Шлотгауер С.Д., Селедец В.П. Охраняемые природные территории Дальнего Востока. - Владивосток, 2005.
Эколого-экономические аспекты освоения новых районов. - Владивосток, 2000.
Г. В. Стадницкий, А. И. Родионов. «Экология».
Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат.
Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения / Под ред. И.К. Гавич. — М.: Агропромиздат, 1985.
«Экология, здоровье и природопользование в России» / Под. ред. Протасова В.Ф. - М. 1995
Ващенко М.А., Жадан П.М. Влияние загрязнения морской среды на воспроизводство
морских донных беспозвоночных//Биол. моря. 1995. Т. 21, № 6. С. 369-377.
Огородникова А.А., Вейдеман Е.Л., Силина Э.И., Нигматулина Л.В. Воздействие
береговых источников загрязнения на биоресурсы залива Петра Великого
(Японское море)//Экология нектона и планктона дальневосточных морей и
динамика климато-океанологических условий: Изд. ТИНРО. 1997. Т. 122. С. 430-
450.
Долговременная программа охраны природы и рационального использования природных ресурсов Приморского края до 2005 г. Экологическая программа. Часть 2. Владивосток: Дальнаука. 1992. 276с.
Экологическая безопасность: отечественный и зарубежный опыт в деятельности парламентов и регионов (к «правительственному часу» 256 заседания Совета Федерации) Серия: Развитие России - №17(384), 2009
Экологические риски российско-китайского трансграничного сотрудничества: от «коричневых» планов к «зеленой» стратегии. Исследование Программы по экологизации рынков и инвестиций WWF/ Под ред. Евгения Симонова, Евгения Шварца и Лады Прогуновой.
Москва-Владивосток-Харбин: WWF, 2010
Куда течет Амур?. Под редакцией к.г.н. С. А. Подольского. М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF) – Россия, 2006 – 72 с.
В.В. Богатов Комбинированная концепция функционирования речных экосистем// Вестник ДВО РАН 1995 №3 ст. 51-61
Примечание.
При составлении списка литературы хочется отметить, что он не содержит ссылок на ресурсы интернета Этим мы не претендуем на то, что его возможности нами не использовались и что работа написана нами исключительно на обработке печатного материала. Нет, просто большинство указанных в списке литературы статей, а также книг были действительно найдены нами в интернете и при написании этой работы мы пользовались просто их электронными,(зачастую отсканированными, копиями), которые имели все реквизиты печатного издания . Наиболее активно в данном плане нами использовался сайт Всемирного фонда дикой природы – WWW.WWF.RU.
|