СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЭКОСИСТЕМЫ
ТЕМА: «ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ», БИОЛОГИЯ, 9 КЛАСС
учитель химии и биологии
МКОУ Бутурлиновская СОШ №4
Чёрная Татьяна Митрофановна
2015 год
- Экосистема – это совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему взаимообусловленных биотических и абиотических явлений и процессов.
- Биоценоз - сложная природная система, комплекс совместно живущих и связанных друг с другом видов (« bios »-жизнь, « koinos »-общий). Надорганизменный уровень организации жизни. Биоценоз моховой кочки, разрушающегося пня, луга, болота, леса.
- Биотоп -( topos -место) место, занимаемое природным биоценозом.
- Биогеоценоз= биоценоз +биотоп .
- Экосистема –совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот вещества.
- Средообразователи (эдификаторы)- виды, которые в наибольшей мере влияют на условия жизни в сообществе. Ель в еловом лесу, мхи на болоте, дождевые черви и бактерии в почве.
- Цепь питания - последовательный ряд питающихся друг другом организмов в котором можно проследить расходование первоначальной порции энергии.
- Сети питания – переплетение пищевых цепей.
- Трофический уровень- каждое звено цепи питания.
- Экологическая ниша -это свойство вида, отражающее его роль и местоположение в системе мног очисленных биоценотических связей.
- Ярусност Ь - закономерное распределение видов в пространстве.
- Первичная продукция- продукция растений
- Биомасса- масса тела живых организмов.
Экосистема
Экосистема
Биоценоз в экосистеме
Зоо ценоз
- Биотоп – это
условия среды, видоизмененные живыми организмами
Климатоп
Гидротоп экотоп
Эдафотоп
Экотоп - первичный комплекс факторов географической среды без участия живых организмов.
Фито
ценоз
микробоценоз
Микоценоз
БИОЦЕНОЗ
БИОТОП
Гидротоп
Климатоп
Эдафотоп почва
Пространственная структура экосистемы
Определяется вертикальным распределением растений, что обусловлено количеством света, температуры и влажности .
- Видовое разнообразие – число видов, которые его образуют, и количественное соотношение особей этих видов
- При характеристике экосистемы используют понятие плотность популяции
- Соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции в сообществе.
- Благодаря взаимодействию этих групп обеспечивается главное свойство экосистемы – способность к самоподдержанию.
Трофическая структура экосистемы
Это соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции в сообществе.
Обязательные компоненты любой экосистемы
Продуценты
(производители)
Консументы
(потребители)
Редуценты
(разлагатели)
Продуценты -
Не являются консументами:
- бактерии гниения
- плесневые грибы
- шляпочные грибы
Консументы -
Редуценты -
гетеротрофы, разлагающие органические вещества.
Редуценты перерабатывают мертвое органическое вещество (детрит) до минеральных соединений, которые снова могут быть использованы продуцентами .
К редуцентам относятся бактерии, грибы, дождевые черви, термиты, муравьи, мокрицы, клещи, ногохвостки, нематоды и др.
Первый трофический уровень занимают организмы автотрофы, или так называемые первичные продуценты.
- вторичные консументы .
Последний уровень занимают редуценты или детритофаги.
Пищевые цепи
В экосистеме связи между ее компонентами возникают прежде всего на пищевой основе. Пищевая цепь указывает путь движения органических веществ, и содержащейся в них энергии.
- Последний уровень занимают редуценты или детритофаги
Преобразование солнечной энергии, накопление и перераспределение ее продуцентами, консументами, редуцентами - это основа круговорота веществ в экосистемах.
Направление передачи энергии в экосистеме:
продуценты консументы редуценты
Консументы 2-го порядка
Первичные автотрофы
Консументы 1-го порядка
Консументы 3-го порядка
Типы пищевых цепей
Детритные цепи
начинаются от детрита - отмерших остатков, экскрементов; преобладают в лесах.
Пастбищные цепи
начинаются с продуцентов
Фитопланктон зоопланктон плотва щука скопа
черный дрозд
ястреб-перепелятник.
дождевой червь
Листовая подстилка
Клевер кролик волк
Детритофагами являются: мокрицы, клещи, ногохвостки, дождевые черви, нематоды.
С повышением трофического уровня:
- количество биомассы - ?
- численность хищников -?
- скорость размножения организмов -?
снижается
снижается
снижается
Что увеличивается- ?
- размеры хищников
Правило экологической пирамиды
Исключением является «перевернутая» пирамида в океане, где биомасса консументов I порядка больше биомассы продуцентов
Правило экологической пирамиды
Подобная закономерность связана с тем, что на каждом
трофическом уровне организмы способны использовать лишь
10% энергии поступившей биомассы для построения своего тела. Остальная энергия (90%) расходуется на дыхание, движение, или рассеивается
в виде тепла.
Свойства экосистем
- Самовоспризведение (способность организмов к размножению, воссоздание среды обитания, наличие пищи и запас энергии)
- Устойчивость ( способность удерживать равновесие при изменении условий среды)
- Саморегуляция (популяции организмов взаимно ограничивают численность, массовое размножение вида в экосистеме регулируется прямыми и обратными связями пищевых цепей)
Экосистемы
Слайдов: 30 Слов: 1451 Звуков: 0 Эффектов: 94Биогеоценология. Экосистема и биогеоценоз. Особенности экосистем. Открытая (есть входящий и исходящий потоки энергии) Автономная. Обладает гомеостазом – относительной устойчивостью во времени и пространстве. Размытость границ, как по вертикали, так и по горизонтали. Может существовать без какого-либо компонента. Экотон – граница между экосистемами (биогеоценозами). Классификация экосистем. По размерам Макро экосистемы. Например, море, океан, континент… Мезо экосистемы. Например, участок леса, поле, луг, река, озеро.… Такие экосистемы обычно называют биогеоценозами. Микро экосистемы (опушка, поляна, лужа…). - Экосистемы.ppt
Части экосистемы
Слайдов: 31 Слов: 1596 Звуков: 0 Эффектов: 0Экосистемы и их составные части. Экосистема, ее состав и тип. Экосистема = биоценноз + биотоп. Типы экологических систем. Структура экосистем. Пространственная структура. Ярусность - это явление вертикального расслоения биоценозов. В лесу нередко выделяется до шести ярусов. Можно расчленить и луговые сообщества. Каждая конкретная экосистема имеет видовую структуру. Трофическая структура биоценоза. Энергетика и продуктивность экосистемы. Энергия рассевается. Каждая экосистема обладает определенной продуктивностью. Первичная продуктивность системы. Консументы. Экологические пирамиды. - Части экосистемы.ppt
Понятия экосистемы
Слайдов: 53 Слов: 2958 Звуков: 0 Эффектов: 0Основы экологии. Экосистема. Основная функциональная единица в экологии. Основные понятия. Свойства систем. Живые организмы. Гомеостаз. Экологический гомеостаз. Механизмы гомеостаза. Юджин Одум. Концепция экосистемы. А. Тенсли. Владимир Николаевич Сукачёв. Биогеоценоз. Биогеоценоз формируется биотопом и биоценозом. Структура экосистемы. Экосистема является открытой системой. Николай Федорович Реймерс. Строение экосистемы по Реймерсу. Абиотический компонент. Климатоп. Территория или акватория. Почва как составной элемент экотопа. Биотоп. Биоценоз. Продуценты. Субстратная среда. - Понятия экосистемы.pptx
Структура экосистем
Слайдов: 13 Слов: 73 Звуков: 0 Эффектов: 1Тема:«Структура экосистем» План. I. Экосистема, биогеоценоз, определение, свойства. Структура экосистем. Сукачев Владимир Николаевич. Создал в 1964 г. учение о лесной биогеоценологии. Основатель школы лесотипологов. Автор ряда учебников и руководств по дендрологии, геоботанике и работ по вопросам дарвинизма. А. Тенсли. Экосистема - основное понятие экологии. Термин был предложен в 1935 году английским экологом А. Тенсли. Биоценоз. Растения. Животные. Микроорганизмы. Биотоп. Атмосфера. Гидросфера. Литосфера. Биогеоценоз. Вещество, энергия, информация. Структура экосистемы. Дубрава. - Структура экосистем.ppt
Структура экосистемы
Слайдов: 18 Слов: 357 Звуков: 0 Эффектов: 53Структура экосистемы. Экосистема ручья. Вместе с факторами неживой природы сообщество образует экосистему. Экосистема, границы которой определены растительным сообществом, называют биогеоценозом. Совокупность биогеоценозов земного шара образуют глобальную экосистему - биосфера. Наземный биогеоценоз. Пространственная структура экосистемы. Пространственная структура большинства экосистем определяется ярусным расположением растительности. Видовая структура экосистемы. Экологическая структура экосистемы. Соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции в сообществе. - Структура экосистемы.ppt
Состояние экосистем
Слайдов: 40 Слов: 2593 Звуков: 0 Эффектов: 4Оценка экосистем на пороге тысячелетия. Крупнейший проект. Услуги экосистем. Последствия изменения экосистем. Структура программы. Обзор выводов программы. Человечество. Беспрецедентные изменения. Биогеохимические циклы. Необратимые изменения биоразнообразия. Изменения экосистем. Изменения, навязанные экосистемам. Деградация услуг экосистем. Состояние обеспечивающих услуг. Состояние регулирующих и культурных услуг. Существенный ущерб. Убыль национального богатства. Повышенная вероятность нелинейных изменений. Примеры нелинейных изменений. Уровень бедности. Услуги экосистем и борьба с бедностью. - Состояние экосистем.ppt
Биология Экосистемы
Слайдов: 9 Слов: 190 Звуков: 0 Эффектов: 43Экосистемный уровень. Основные компоненты экосистемы. От которой зависят особенности переноса энергии и круговорот вещества. По типу питания организмы делятся на автотрофов. И гетеротрофов. Основным каналом переноса энергии в сообществе является пищевая цепь. Изменение интенсивности потоков энергии приводит к характерным соотношениям численности и биомассы организмов, занимающих разные трофические уровни. Чем выше трофический уровень. Сообщества изменяются во времени. - Биология Экосистемы.ppt
Природные экосистемы
Слайдов: 25 Слов: 634 Звуков: 0 Эффектов: 0Экосистемы. Понятие об экосистемах. Экосистема. Биогеоценоз. Классификация экосистем. Основные биомы суши. Основные типы природных экосистем и биом. Типы пресноводных экосистем. Зональность экосистем. Периодический закон географической зональности. Природные системы. Принцип формирования экосистем. Структура экосистемы. Поток энергии в экосистемах. Пищевые цепи и трофические уровни. Пищевая сеть экосистемы смешанного леса. Пищевая сеть экосистемы луга. Пищевая сеть экосистемы водоема. Продуценты. Правило 10%. Экологические пирамиды. Пирамида биомассы. Пищевая пирамида. Накопление загрязняющих веществ в пищевых цепях. - Природные экосистемы.ppt
Организмы в экосистеме
Слайдов: 21 Слов: 394 Звуков: 0 Эффектов: 0Экосистемы Земли. Структура экосистемы. Живое население+ абиотические условия среды. Как соотносятся понятия биогеоценоз и экосистема? Биогеоценоз. Экосистема. Надвидовой уровень организации биосистем. Характеристика Экосистемы. Основные свойства-признаки. Продуценты Консументы Редуценты. Величина,скорость однонаправленного потока энергии определяет работоспособность экосистемы. Схема движения энергии в экосистеме. Энергия Солнца. Химическая энергия. Механическая энергия. Тепловые отходы. Рис. 2. Потоки энергии, идущие от Солнца через зеленые растения к животным. Приток энергии в экосистему. - Организмы в экосистеме.pptx
Виды экосистем
Слайдов: 20 Слов: 682 Звуков: 0 Эффектов: 0Экология. Что такое экосистема? Типы экосистем: Морские экосистемы: Горные экосистемы: Луговые экосистемы: Степные экосистемы: Экосистемы тундры: Экосистемы пустынь: Болотные экосистемы: Пресноводные экосистемы: Антропогенные (искусственные) экосистемы создаются человеком в процессе хозяйственной деятельности. Морские экосистемы испытывают сильное влияние хозяйственной деятельности человека. Горы занимают значительные площади суши. Основу луговых травостоев составляют злаки. Степи располагаются на равнинах и по южным склонам гор. Сегодня европейские степи на равнинных черноземах можно видеть только в заповедниках. - Виды экосистем.ppt
Классификация экосистем
Слайдов: 8 Слов: 209 Звуков: 0 Эффектов: 0Классификация экосистем. Определение экологической системы. Иерархия экосистем. Зоны жизни в океанической экосистеме. Зоны в экосистеме непроточного континентального водоема. Закономерности географического распространения экосистем. Закон географической зональности. - Классификация экосистем.ppt
Сукцессия
Слайдов: 51 Слов: 2114 Звуков: 0 Эффектов: 164Саморазвитие экосистемы. Цель. Понятие смены биогеоценоза. В природе существуют как стабильные, так и нестабильные экосистемы. Что произойдёт с пахотным полем, если его прекратить возделывать. Что произойдёт с сообществом после пожара. Что произойдёт с сообществом при постепенном зарастании озера. Что такое сукцессия. Сукцессия управляется самим сообществом. Чем может быть вызвана смена сообщества. Деятельность человека. Эндогенетическая смена. В.Н. Сукачёв. Какова основная причина неустойчивости экосистем. Равновесие в биоценозах бывает трёх типов. Изменение количества биомассы в экосистеме. - Сукцессия.ppt
Смена сукцессий
Слайдов: 39 Слов: 1931 Звуков: 0 Эффектов: 9Саморазвитие экосистем - сукцессии. Рассказать о пожарах. Пшеница. Взаимосвязи клевера лугового в агроценозе. Культурные растения. Саморазвитие экосистем. Степень разлива рек. Последовательная закономерная смена биоценозов. Смены сукцессий. Американский эколог Клементс. Первичная сукцессия. Развитие одной экосистемы. Изменение климата. Антропогенные воздействия. Пожары. Лесной пожар. Основные причины загорания лесов. Поражающие факторы лесных и торфяных пожаров. Прекращение полётов самолётов. Виды лесных пожаров. По скорости распространения огня и высоте пламени. Верховой пожар. - Смена сукцессий.ppt
Смена сообществ
Слайдов: 23 Слов: 733 Звуков: 0 Эффектов: 1Урок биологии. Экологические сукцесии. Биологический диктант. Тема урока: Экологические сукцессии. Опорные точки урока. Охрана биогеоценозов. Виды смены биогеоценоза. Постепенные (Сукцессии) Изменение среды самими организмами. Смена климата В процессе эволюции. Скачкообразные, внезапные, «катастрофические» Природные катастрофы Антропогенный фактор. Сукцессия. Такое сообщество Ф. Клементс назвал климаксным. Классификация сукцессий. Этапы сукцессии. Общие закономерности сукцессии. Этапы первичной сукцессии. Смена природных сообществ. Действие самих растений друг на друга. Антропогенный фактор смены биогеценоза. - Смена сообществ.ppt
Смена экосистем
Слайдов: 35 Слов: 2201 Звуков: 1 Эффектов: 40Основы экологии. Экосистемы. Тема: Свойства экосистем. Смена экосистем. Задачи: Сформировать знания о механизмах саморегуляции, обеспечивающих устойчивость экосистем. 1. Саморегуляция. Для любого биогеоценоза характерна саморегуляция. Исключение контроля «сверху» может привести к очень серьезным последствиям. Отсутствие естественных врагов у колорадского жука, снижает урожаи картофеля в Евразии. Амброзия в России так же не имеет контроля сверху. 2. Смена экосистем. Такую закономерную смену биогеоценозов называют сукцессией. Сукцессия, которая начинается на абсолютно лишенном жизни месте, называется первичной. - Смена экосистем.ppt
Изменение экосистем
Слайдов: 21 Слов: 801 Звуков: 0 Эффектов: 0Изменения в экосистемах. Экосистемы. Многообразие межвидовых взаимоотношений. Биологические термины. Закономерности взаимоотношений живых организмов. Вид взаимоотношения. Взаимодействие бобовых растений. Клубеньковые бактерии. Выберите три верных ответа. Абиотические факторы. Сопоставление биологических обьектов. Аскарида. Установление последовательности процессов. Пищевая цепь. Утренние часы. Листья испаряют много влаги. Изучение новой темы. Закрепление изученного материала. Непроточное озеро. Домашнее задание. Презентацию подготовила. -
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
Экосистема - это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы - ее безразмерность и безранговость. Замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.
3 слайд
Описание слайда:
Единицей классификации экосистем является биом - природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных. Особая экосистема - биогеоценоз - участок земной поверхности с однородными природными явлениями. Составными частями биогеоценоза являются климатоп, эдафотоп, гидротоп (биотоп), а также фитоценоз, зооценоз и микробоценоз (биоценоз).
4 слайд
Описание слайда:
Экосистемы - основные структурные единицы биосферы Экологическая система, или экосистема, - основная функциональная единица в экологии, так как в нее входят организмы и неживая среда - компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга, и необходимые условия для поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле. Термин экосистемавпервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли.
5 слайд
Описание слайда:
С целью получения продуктов питания человек искусственно создает агроэкосистемы. Они отличаются от естественных малой устойчивостью и стабильностью, однако более высокой продуктивностью.
6 слайд
Описание слайда:
Таким образом, под экосистемой понимается совокупность живых организмов (сообществ) и среды их обитания, образующих благодаря круговороту веществ, устойчивую систему жизни. Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально- энергетическими связями. Растения могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Гетеротрофы живут за счет автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода.
7 слайд
Описание слайда:
В любом конкретном месте обитания запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов (в результате дыхания, экскреции, дефекации), так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков. Следовательно, сообщество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.
8 слайд
Описание слайда:
9 слайд
Описание слайда:
В отечественной литературе широко применяется термин «биогеоценоз», предложенный в 1940 г. B. Н Сукачевым. По его определению, биогеоценоз - «совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».
10 слайд
Описание слайда:
В биогеоценозе В.Н. Сукачев выделял два блока: экотоп - совокупность условий абиотической среды и биоценоз - совокупность всех живых организмов (рис. 8.1). Экотоп часто рассматривают как абиотическую среду, не преобразованную растениями (первичный комплекс факторов физико-географической среды), а биотоп - как совокупность элементов абиотической среды, видоизмененных средообразующей деятельностью живых организмов.
11 слайд
Описание слайда:
Существует мнение, что термин «биогеоценоз» в значительно большей степени отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается, прежде всего, ее функциональная сущность. Фактически же между этими терминами различий нет. Следует указать, что совокупность специфического физико-хи- мического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) и образует экосистему: Экосистема = Биотоп + Биоценоз.
12 слайд
Описание слайда:
Равновесное (устойчивое) состояние экосистемы обеспечивается на основе круговоротов веществ (см. п. 1.5). В этих круговоротах непосредственно участвуют все составные части экосистем. Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо наличие запаса неорганических веществ в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.
13 слайд
Описание слайда:
Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений (рис. 8.2).
14 слайд
Описание слайда:
Консументы - гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы. Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения. Классификация эта относительная, так как и консументы, и сами продуценты выступают частично в роли редуцентов в течение жизни, выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.
15 слайд
Описание слайда:
В принципе круговорот атомов может поддерживаться в системе и без промежуточного звена - консументов, за счет деятельности двух других групп. Однако такие экосистемы встречаются скорее как исключения, например на тех участках, где функционируют сообщества, сформированные только из микроорганизмов. Роль консументов выполняют в природе в основном животные, их деятельность по поддержанию и ускорению циклической миграции атомов в экосистемах сложна и многообразна.
16 слайд
Описание слайда:
Масштабы экосистемы в природе весьма различны. Неодинакова также степень замкнутости поддерживаемых в них круговоротов вещества, т.е. многократность вовлечения одних и тех же элементов в циклы. В качестве отдельных экосистем можно рассматривать, например, и подушку лишайников на стволе дерева, и разрушающийся пень с его населением, и небольшой временный водоем, луг, лес, степь, пустыню, весь океан и, наконец, всю поверхность Земли, занятую жизнью.
17 слайд
Описание слайда:
В некоторых типах экосистем вынос вещества за их пределы настолько велик, что их стабильность поддерживается в основном за счет притока такого же количества вещества извне, тогда как внутренний круговорот малоэффективен. Таковы проточные водоемы, реки, ручьи, участки на крутых склонах гор. Другие экосистемы имеют значительно более полный круговорот веществ и относительно автономны (леса, луга, озера и т.п.).
18 слайд
Описание слайда:
Экосистема - практически замкнутая система. В этом состоит принципиальное отличие экосистем от сообществ и популяций, являющиеся открытыми системами, обменивающимися со средой обитания энергией, веществом и информацией. Однако ни одна экосистема Земли не имеет полностью замкнутого круговорота, поскольку минимальный обмен массой со средой обитания все-таки происходит. Экосистема является совокупностью взаимосвязанных энергопотребителей, совершающих работу по поддержанию ее неравновесного состояния относительно среды обитания за счет использования потока солнечной энергии.
19 слайд
Описание слайда:
В соответствии с иерархией сообществ жизнь на Земле проявляется и в иерархичности соответствующих экосистем. Экосистемная организация жизни является одним из необходимых условий ее существования. Как уже отмечалось, запасы биогенных элементов, необходимых для жизни организмов на Земле в целом и на каждом конкретном участке на ее поверхности, не безграничны. Лишь система круговоротов могла придать этим запасам свойство бесконечности, необходимое для продолжения жизни.
20 слайд
Описание слайда:
Поддерживать и осуществлять круговорот могут только функционально различные группы организмов. Функционально-экологическое разнообразие живых существ и организация потока извлекаемых из окружающей среды веществ в циклы - древнейшее свойство жизни. С этой точки зрения устойчивое существование многих видов в экосистеме достигается за счет постоянно происходящих в ней естественных нарушений местообитаний, позволяющих новым поколениям занимать вновь освободившееся пространство.
21 слайд
Описание слайда:
Концепция экосистемы Основным объектом изучения экологии являются экологические системы, или экосистемы. Экосистема занимает следующее после биоценоза место в системе уровней живой природы. Говоря о биоценозе, мы имели в виду только живые организмы. Если же рассматривать живые организмы (биоценоз) в совокупности с факторами окружающей среды, то это уже экосистема. Таким образом, экосистема - природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (например, атмосфера - косной, почва, водоем - биокосной и т.д.), связанными между собой обменом веществ и энергии.
22 слайд
Описание слайда:
Общепринятый в экологии термин «экосистема» ввел в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли. Он считал, что экосистемы, «с точки зрения эколога представляют собой основные природные единицы на поверхности земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, - факторы местообитания в самом широком смысле». Тенсли подчеркивал, что для экосистем характерен разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим веществом. Это не только комплекс живых организмов, но и сочетание физических факторов.
23 слайд
Описание слайда:
Экосистема (экологическая система) - основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Это фундаментальная общность живого и среды его обитания, любая совокупность совместно обитающих живых организмов и условий их существования (рис. 8).
24 слайд
Описание слайда:
25 слайд
Описание слайда:
Рис. 8. Различные экосистемы: а - пруда средней полосы (1 - фитопланктон; 2 - зоопланктон; 3 - жуки-плавунцы (личинки и взрослые особи); 4- молодые карпы; 5 - щуки; 6 - личинки хорономид (комаров-дергунцов); 7- бактерии; 8 - насекомые прибрежной растительности; б - луга (I - абиотические вещества, т.е. основные неорганические и органические слагаемые); II- продуценты (растительность); III- макроконсументы (животные): А - травоядные (кобылки, полевые мыши и т.д.); В - косвенные или питающиеся детритом консументы, или сапробы (почвенные беспозвоночные); С- «верховые» хищники (ястребы); IV- разлагатели (гнилостные бактерии и грибы)
26 слайд
Описание слайда:
Понятие «экосистема» можно применить к объектам различной степени сложности и величины. Примером экосистемы может служить тропический лес в определенном месте и в конкретный момент времени, населенный тысячами видов живущих вместе растений, животных и микробов и связанный происходящими между ними взаимодействиями. Экосистемами являются такие природные образования, как океан, море, озеро, луг, болото. Экосистемой может быть кочка на болоте и гниющее дерево в лесу с живущими на них и в них организмами, муравейник с муравьями. Самой большой экосистемой является планета Земля.
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24
Слайд 25
Слайд 26
Слайд 27
Слайд 28
Слайд 29
Слайд 30
Слайд 31
Слайд 32
Слайд 33
Слайд 34
Слайд 35
Слайд 36
Слайд 37
Слайд 38
Слайд 39
Слайд 40
Презентацию на тему "Экосистемы" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Экология. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 40 слайд(ов).
Слайды презентации
Слайд 1
Экосистемы
Подготовили: Гр. ИЯ 1-8 Сахиева К. Свириденко Ю. Темиргалиева А. Темиргалиева С. Темиртасова И.
Слайд 2
История термина Понятие экосистемы Строение экосистемы Механизмы функционирования экосистемы Пространственные границы экосистемы (хорологический аспект) Временные границы экосистемы (хронологический аспект) Ранги экосистем Искусственные экосистемы
Слайд 3
История термина
Идеи единства всего живого в природе, его взаимодействия и обуславливания процессов в природе ведут своё начало с античных времён. Однако приобретать современную трактовку понятие стало на рубеже XIX-XX веков. Так, немецкий гидробиолог К. Мёбиус в 1877 году описывал устричную банку как сообщество организмов и дал ему название «биоценоз». В классическом труде американского биолога С. Форбса озеро со всей совокупностью организмов определяется как «микрокосм» («Озеро как микрокосм» - «The lake as a microcosme», 1887). Современный термин впервые был предложен английским экологом А. Тенсли в 1935 году. В. В. Докучаев также развивал представление о биоценозе как о целостной системе. Однако в русской науке общепринятым стало введённое В. Н. Сукачёвым понятие о биогеоценозе (1944). В смежных науках существуют также различные определения, в той или иной степени совпадающие с понятием «экосистема», например, «геосистема» в геоэкологии или введённые примерно в тот же период другими учёными «голоцен» (Ф. Клементс, 1930) и «биокосное тело» (В. И. Вернадский, 1944).
Слайд 4
Понятие экосистемы
Пресноводное озеро на одном из островов Канарского архипелага как пример экосистемы (соседствует и взаимодействует с экосистемами окружающего её леса и другими экосистемами)
Слайд 5
Определения Любое единство, включающее все организмы на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт чётко определённую трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ (обмен веществами и энергией между биотической и абиотической частями) внутри системы, представляет собой экологическую систему, или экосистему (Ю. Одум, 1971). Экосистема - система физико-химико-биологических процессов (А. Тенсли, 1935 год). Сообщество живых организмов вместе с неживой частью среды, в которой оно находится, и всеми разнообразными взаимодействиями называют экосистемой (Д. Ф. Оуэн.). Любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой или экосистемой (В. В. Денисов.). Биогеоценоз (В. Н. Сукачёв, 1944) - взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии. Иногда особо подчёркивается, что экосистема - это исторически сложившаяся система.
Слайд 6
Концепция экосистемы Экосистема - сложная самоорганизующаяся, саморегулирующаяся и саморазвивающаяся система. Основной характеристикой экосистемы является наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической частями экосистемы. Из этого следует, что не всякая биологическая система может назваться экосистемой, например, Таковыми не являются аквариум или трухлявый пень. Данные биологические системы не являются в достаточной степени самодостаточными и саморегулируемыми, если перестать регулировать условия и поддерживать характеристики на одном уровне, достаточно быстро она разрушится. Такие сообщества не формируют самостоятельных замкнутых циклов вещества и энергии, а являются лишь частью большей системы. Такие системы следует называть сообществами более низкого ранга, или же микрокосмами. Иногда для них употребляют понятие -фация (например, в геоэкологии), но оно не способно в полной мере описать такие системы, особенно искусственного происхождения. В общем случае в разных науках понятию «фация» соответствуют различные определения: от систем субэкосистемного уровня до понятий, не связанных с экосистемой, либо понятие, объединяющее однородные экосистемы, или почти тождественное определению экосистемы.
Слайд 7
Слайд 8
Экосистема является открытой системой и характеризуется входными и выходными потоками вещества и энергии. Основа существования практически любой экосистемы - поток энергии солнечного света, который является следствием термоядерной реакции, - в прямом (фотосинтез) или косвенном (разложение органического вещества) виде, за исключением глубоководных экосистем: «чёрных» и «белых курильщиков, источником энергии в которых является внутреннее тепло земли и энергия химических реакций.
Слайд 9
Биогеоценоз и экосистема В соответствии с определениями между понятиями «экосистема» и «биогеоценоз» нет никакой разницы, биогеоценоз можно считать полным синонимом термина экосистема. Однако существует распространённое мнение, согласно которому биогеоценоз может служить аналогом экосистемы на самом начальном уровне, так как термин «биогеоценоз» делает бо́льший акцент на связь биоценоза с конкретным участком суши или водной среды, в то время как экосистема предполагает любой абстрактный участок. Поэтому биогеоценозы обычно считаются частным случаем экосистемы. Разными авторами в определении термина биогеоценоз перечисляются конкретные биотические и абиотические компоненты биогеоценоза, в то время как определение экосистемы носит более общий характер.
Слайд 10
Строение экосистемы
В экосистеме можно выделить два компонента - биотический и абиотический. Биотический делится на автотрофный и гетеротрофный компоненты, формирующие трофическую структуру экосистемы. Единственным источником энергии для существования экосистемы и поддержания в ней различных процессов являются продуценты, усваивающее энергию солнца с эффективностью 0,1 - 1 %, редко 3 - 4,5 % от первоначального количества. Автотрофы представляют первый трофический уровень экосистемы. Последующие трофические уровни экосистемы формируются за счёт консументов и замыкаются редуцентами, которые переводят неживое органическое вещество в минеральную форму, которая может быть усвоена автотрофным элементом.
Слайд 11
Слайд 12
Основные компоненты экосистемы С точки зрения структуры в экосистеме выделяют: климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды; неорганические вещества, включающиеся в круговорот; органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии; продуценты - организмы, создающие первичную продукцию; макроконсументы, или фаготрофы, - гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества; микроконсументы (сапротрофы) - гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот. Последние три компонента формируют биомассу экосистемы.
Слайд 13
С точки зрения функционирования экосистемы выделяют следующие функциональные блоки организмов (помимо автотрофов): биофаги - организмы, поедающие других живых организмов, сапрофаги - организмы, поедающие мёртвое органическое вещество. Данное разделение показывает временно-функциональную связь в экосистеме, фокусируясь на разделении во времени образования органического вещества и перераспределении его внутри экосистемы (биофаги) и переработки сапрофагами. Между отмиранием органического вещества и повторным включением его составляющих в круговорот вещества в экосистеме может пройти существенный промежуток времени, например, в случае соснового бревна, 100 и более лет. Все эти компоненты взаимосвязаны в пространстве и времени и образуют единую структурно-функциональную систему.
Слайд 14
Изливающаяся в океан лава на острове Гавайи формирует новый прибрежный экотоп
Слайд 15
Обычно понятие экотоп определялось как местообитание организмов, характеризующееся определённым сочетанием экологических условий: почв, грунтов, микроклимата и др. Однако, в этом случае это понятие фактически почти идентично понятию климатоп. На данный момент под экотопом в отличие от биотопа понимается определённая территория или акватория со всем набором и особенностями почв, грунтов, микроклимата и других факторов в неизменённом организмами виде. Примерами экотопа могут служить наносные грунты, новообразовавшиеся вулканические или коралловые острова, вырытые человеком карьеры и другие заново образовавшиеся территории. В этом случае климатоп является частью экотопа.
Слайд 16
Климатоп
Зонирование территорий по типу климата (по Лесли Холдриджу)
Слайд 17
Изначально «климатоп» был определён В. Н. Сукачёвым (1964) как воздушная часть биогеоценоза, отличающаяся от окружающей атмосферы своим газовым составом, особенно концентарией углекислого газа в приземном биогоризонте, кислорода там же и в биогоризонтах фотосинтеза, воздушным режимом, насыщенностью биолинами, уменьшенной и изменённой солнечной радиацией и освещённостью, наличием люминесценции растений и некоторых животных, особым тепловым режимом и режимом влажности воздуха. На данный момент это понятие трактуется чуть более широко: как характеристика биогеоценоза, сочетание физических и химических характеристик воздушной или водной среды, существенных для населяющих эту среду организмов. Климатоп задаёт в долговременном масштабе основные физические характеристики существования животных и растений, определяя круг организмов, которые могут существовать в данной экосистеме.
Слайд 18
Эдафотоп Под эдафотопом обычно понимается почва как составной элемент экотопа. Однако более точно это понятие следует определять как часть косной среды преобразованной организмами, то есть не всю почву, а лишь её часть. Почва (эдафотоп) является важнейшей составляющей экосистемы: в нём происходит замыкание циклов вещества и энергии, осуществляется перевод из мёртвого органического вещества в минеральные и их вовлечение в живую биомассу]. Основными носителями энергии в эдафотопе выступают органические соединения углерода, их лабильные и стабильные формы, они в наибольшей степени определяют плодородие почв.
Слайд 19
Биотоп - преобразованный биотой экотоп или, более точно, участок территории, однородный по условиям жизни для определённых видов растений или животных, или же для формирования определённого биоценоза. Биоценоз - исторически сложившаяся совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма (биотоп). Не последнюю роль в формировании биоценоза играет конкуренция и естественный отбор. Основная единица биоценоза -консорция, так как любые организмы в той или иной степени связаны с автотрофами и образуют сложную систему консортов различного порядка, причём это сеть является консортом всё большего порядка и может косвенно зависеть от всё большего числа детерминантов консорций. Также возможно разделение биоценоза на фитоценоз и зооценоз. Фитоценоз - это совокупность растительных популяций одного сообщества, которые и формируют детерминантов консорций. Зооценоз - это совокупность популяций животных, которые и являются консортами различного порядка и служат механизмом перераспределения вещества и энергии внутри экосистемы (см. функционирование экосистем). Биотоп и биоценоз вместе формируют биогеоценоз/экосистему.
Слайд 20
Механизмы функционирования экосистемы
Устойчивость экосистем Экосистема может быть описана комплексной схемой прямых и обратных связей, поддерживающих гомеостаз системы в некоторых пределах параметров окружающей среды. Таким образом, в некоторых пределах экосистема способна при внешних воздействиях поддерживать свою структуру и функции относительно неизменными. Обычно выделяют два типа гомеостаза: резистентный - способность экосистем сохранять структуру и функции при негативном внешнем воздействии и упругий - способность экосистемы восстанавливать структуру и функции при утрате части компонентов экосистемы.
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Иногда выделяют третий аспект устойчивости - устойчивость экосистемы по отношению к изменениям характеристик среды и изменению своих внутренних характеристик. В случае, если экосистема устойчиво функционирует в широком диапазоне параметров окружающей среды и в экосистеме присутствует большое число взаимозаменяемых видов, такое сообщество называют динамически прочным. В обратном случае, когда экосистема может существовать в весьма ограниченном наборе параметров окружающей среды, и большинство видов незаменимы в своих функциях, такое сообщество называется динамически хрупким]. Необходимо отметить, что данная характеристика в общем случае не зависит от числа видов и сложности сообществ. Классическим примером может служить Большой Барьерный риф у берегов Австралии, являющийся одной из «горячих точек» биоразнообразия в мире -симбиотические водоросли кораллов, динофлагелляты, весьма чувствительны к температуре. Отклонение от оптимума буквально на пару градусов ведёт к гибели водорослей, а до 50-60 % питательных веществ полипы получают от фотосинтеза своих мутуалистов.
Слайд 24
Различные положения равновесия систем (иллюстрация)
У экосистем существует множество состояний, в которых она находится в динамическом равновесии; в случае выведения из него внешними силами, экосистема совершенно необязательно вернётся в изначальное состояние, зачастую её привлечёт ближайшее равновесное состояние, хотя оно может быть очень близким к первоначальному.
Слайд 25
Биоразнообразие и устойчивость в экосистемах
Дождевые леса Амазонии, как и влажные экваториальные леса, являются местами наибольшего биоразнообразия
Слайд 26
Обычно устойчивость связывали и связывают с биоразнообразием видов в экосистеме то есть, чем выше биоразнообразие, чем сложнее организация сообществ, чем сложнее пищевые сети, тем выше устойчивость экосистем. Но уже 40 и более лет назад на данный вопрос существовали различные точки зрения, и на данный момент наиболее распространено мнение, что как локальная, так и общая устойчивость экосистемы зависят от значительно большего набора факторов, чем просто сложность сообществ и биоразнообразие. Так, на данный момент с повышением биоразнообразия обычно связывают повышение сложности, силы связей между компонентами экосистемы, стабильность потоков вещества и энергии между компонентами. Важность биоразнообразия состоит в том, что оно позволяет формировать множество сообществ, различных по структуре, форме, функциям, и обеспечивает устойчивую возможность их формирования. Чем выше биоразнообразие, тем большее число сообществ может существовать, тем большее число разнообразных реакций (с точки зрения биогеохимии) может осуществляться, обеспечивая существование биосферы в целом.
Слайд 27
Потоки вещества и энергии в экосистемах
Принципиальная схема потоков вещества и энергии в экосистеме, на примере системы ручьев Сильвер Спринг. По Одуму, 1971.
Слайд 28
Пространственные границы экосистемы (хорологический аспект)
В природе не существует чётких границ между различными экосистемами. Всегда можно указать на ту или иную экосистему, но выделить дискретные границы, если они не представлены различными ландшафтными факторами (обрывы, реки, различные склоны холмов, выходы скальных пород и т. п.), не представляется возможным, всегда существуют плавные переходы от одной экосистемы к другой. Это обусловлено относительно плавным изменением градиента факторов среды (влажность, температура, увлажнённость и прочее). Иногда переходы из одной экосистемы в другую могут фактически являться самостоятельной экосистемой. Обычно сообщества, образующиеся на стыке различных экосистем, называются экотонами. Термин «экотон» введён Ф. Клементсом в 1905 году.
Слайд 29
Экотоны Экотоны играют существенную роль в поддержании биологического разнообразия экосистем за счёт так называемого краевого эффекта - сочетания комплекса факторов среды различных экосистем, обуславливающее большее разнообразие условий среды, следовательно, лицензий и экологических ниш. Тем самым возможно существование видов как из одной, так и из другой экосистемы, а также специфичных для экотона видов (например растительность прибрежно-водных местообитаний).
Слайд 30
Временные границы экосистемы (хронологический аспект)
На одном и том же биотопе с течением времени существуют различные экосистемы. Смена одной экосистемы на другую может занимать как довольно длительные, так относительно короткие (несколько лет) промежутки времени. Длительность существования экосистем в таком случае определяется этапом сукцессии. Смена экосистем в биотопе может быть обусловлена и катастрофическими процессами, но в таком случае, существенно изменяется и сам биотоп, и такую смену не принято называть сукцессией (за некоторыми исключениями, когда катастрофа, например, пожар - естественный этап циклической сукцессии).
Слайд 31
Сукцессия Сукцессия - это последовательная, закономерная смена одних сообществ другими на определённом участке территории, обусловленная внутренними факторами развития экосистем. Каждое предыдущее сообщество предопределяет условия существования следующего и собственного исчезновения. Это связано с тем, что в экосистемах, которые являются переходными в сукцессионом ряду, происходит накопление вещества и энергии, которые они уже не в состоянии включить в круговорот, преобразование биотопа, изменение микроклимата и других факторов, и тем самым создаётся вещественно-энергетическая база, а также и условия среды, необходимые для формирования последующих сообществ. Однако, есть и другая модель, которая объясняет механизм сукцессии следующим образом: виды каждого предыдущего сообщества вытесняются лишь последовательной конкуренцией, ингибируя и «сопротивляясь» внедрению последующих видов. Тем не менее, эта теория рассматривает лишь конкурентные отношения между видами, не описывая всю картину экосистемы в целом. Безусловно, такие процессы идут, но конкурентное вытеснение предыдущих видов возможно именно из-за преобразования ими биотопа. Таким образом, обе модели описывают разные аспекты процесса и верны одновременно.
Слайд 32
Сукцессия бывает автотрофной и гетеротрофной. На ранних стадиях автотрофной сукцессионной последовательности соотношение P/R много больше единицы, так как обычно первичные сообщества обладают высокой продуктивностью, но структура экосистемы ещё не сформировалась полностью, и нет возможности утилизировать эту биомассу. Последовательно, с усложнением сообществ, с усложнением структуры экосистемы, расходы на дыхание (R) растут, так как появляется всё больше гетеротрофов, ответственных за перераспределение вещественно-энергетических потоков, соотношение P/R стремится к единице и фактически является таковым у терминального сообщества (экосистемы). Гетеротрофная сукцессия обладает обратными характеристиками: в ней соотношение P/R на ранних этапах много меньше единицы и постепенно увеличивается по мере продвижения по сукцессионным стадиям.
Слайд 35
Ранги экосистем
Вопрос ранжирования экосистем достаточно сложен. Выделение минимальных экосистем (биогеоценозов) и экосистемы наивысшего ранга - биосферы не вызывает сомнений. Промежуточные же выделения довольно сложны, так как сложностихорологического аспекта не всегда однозначно позволяют определить границы экосистем. В геоэкологии (и ландшафтоведении) существует следующее ранжирование: фация - урочище (экосистема) - ландшафт - географический район - географическая область - биом - биосфера. В экологии существует сходное ранжирование, однако, обычно считается, что корректно выделение лишь одной промежуточной экосистемы - биома.
Слайд 36
Биомы Биом - крупное системно-географическое (экосистемное) подразделение в пределах природно-климатической зоны (Реймерс Н. Ф.). Согласно Р. Х. Уиттекеру - группа экосистем данного континента, которые имеют сходную структуру или физиономию растительности и общий характер условий среды. Это определение несколько некорректно, так как существует привязка к конкретному континенту, а некоторые биомы присутствуют на разных континентах, например, тундровый биом или степной. На данный момент наиболее общепринятое определение звучит так: «Биом - совокупность экосистем со сходным типом растительности, расположенных в одной природно-климатической зоне» (Акимова Т. А., Хаскин В. В.). Общим в этих определениях является то, что в любом случае биомом называется совокупность экосистем одной природно-климатической зоны.
Слайд 37
Слайд 38
Биосфера Биосфера охватывают всю поверхность Земли, покрывая её плёнкой живого вещества Термин биосфера был введён Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX века, а в геологии предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Однако создание целостного учения о биосфере принадлежит русскому учёному Владимиру Ивановичу Вернадскому. Биосфера - экосистема высшего порядка, объединяющая все остальные экосистемы и обеспечивающая существование жизни на Земле. В состав биосферы входят: атмосфера, гидросфера, литосфера, педосфера.
Загрузка...
