Реферат: Экология сообществ и природопользование - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Экология сообществ и природопользование

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 460 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

17 Санкт-Петербургский государственный униве рситет ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ Кафедра « Территориальной организации общ ества и социальной экологии » Студент 103 группы bachelor @ hotbox . ru . Научный руководитель КУЛИБАНОВА В . В. Санкт-Петербург 1998 1 Введение. 3 1.1 Необходи мость изучения сообществ. 3 1.2 Основные определения. 3 1.2.1 Сообщест во , виды сообществ. 3 1.2.2 Биоценоз. 4 1.2.3 Экологическая сукцессия. 5 1.2.4 Климакс. 5 2 Сообществ а и их классификация. 5 3 Форма роста и структура растительного сообщества. 6 4 Видовое разнообразие. 7 5 Трофическая структура. 9 5.1 Сложности класс ификации. 10 5.2 Последствия изменения трофической структуры. 10 6 Биомасса и продуктивность биоценоза. 11 7 Потоки вещества и энергии в сообще ствах. 11 8 Факторы , влияющие на получение первичной продукции. 14 9 Сукцессии сообществ. 15 9.1 Классификация. 15 9.2 Примеры. 17 10 Заключение. 19 11 Список использованной литературы. 20 1 Введение. 1.1 Необходимость изучения сообществ. На мой взгляд , основу экологии составл яет изучение совместного функцио нирования особей , популяций , сообщества , человека и их взаимосвязи , взаимодействий с окружающей сре дой . Так как любые изменения видов , популя ций , сообществ являются своеобразным биоиндикатор ом окружающей среды . С их помощью мы м ожем оценить степень загряз н ения окружающей среды и прогнозировать вредные пос ледствия искусственных изменений в окружающей среде на организм человека. Но это лишь одна из причин , того , почему мы интересуемся этой темой. Важной проблемой , которую я буду рассм атривать в своем реферате , - является вза имодействие человека и сообщества. Является та или иная деятельность чел овека экологически целесообразна ? Не разрушит ли она сообщества ? Для того чтобы ответить на эти во просы необходимо изучить сообщества , их струк туру , процессы , которые в них происходят. 1.2 Основные определения. 1.2.1 Сообщество , виды сообществ. Сообщество – система совместно живущих в пределах некоторого естественного объема пространства автотрофных и гетеротрофных ор ганизмов (иногда лишь одних из них ). Могут рассматриваться отдельно сообщества мик роорганизмов (микробиоценоз ), сообщество растений ( фитоценоз ), сообщество животных (зооценоз ) и т.п . Иногда сообщество понимается как синоним биоценоза. Пионерные сообщества : сообщества , формирующиеся в месте , ранее по каким-то причинам лишенном жизн и . Например , структура сообщества создается по степенно в течение определенного времени . При мером служит заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся ву л каническом острове . Деревья и кус тарники не могут расти на голой скальной породе , так как здесь нет необходимой для них почвы . Однако водоросли и лишай ники разным способом попадают на такие те рритории и заселяют их , образуя пионерные сообщества . Климаксно е сообщество : завершающее сообщество - устойчивое , с амовозобновляющееся и находящееся в равновесии со средой . Примером может служить листопадный лес . Сообщество естественное (девствен ное ) – сообщество , возникающее и развивающееся (существующее ) без каког о бы то ни было прямого воздейств ия человека (косвенное воздействие глобального характера в настоящее время уже неизбежно ). Сообщество индикаторное – сообщество , по скорости развити я , структуре и благополучию отдельных популяц ий микроорганизмов , грибов , ра стений и животных которого можно судить об общем с остоянии среды , включая ее естественные и искусственные изменения. Сообщество пирогенное – возникающее и поддерживаемое пер иодическими пожарами , без которых оно сменяет ся иными сообществами . Например , сосно вые леса и вейниковые гари во многих рай онах Сибири – пирогенные сообщества. Сообщество стабильное – неопределенно долго существующее со общество (обычно в фазе сукцессионного климакса ), как правило , с нулевой биологиче ской продуктивностью , так как вся его валовая проду кция расходуется в процессе внутриценозного о бмена веществ . Сообщество узловое — к онечная фаза сукцессии в условиях антропогенн ой нарушенности природной среды до такой степени , что сообщество не может достигнуть в процессе развития климакса , н о , тем не ме нее , развивается до равновесного в данной среде состояния. Сообщество устойчивое — сообщество сохраняющее ви довой состав и функциональные особенности в силу саморегуляции или постоянного воздейств ия внешнего управляющего фактора . Примером , само поддерживающи хся сообществ условно могут служить климаксов ые и узловые , а поддерживаемых извне — параклимаксы . Реймерс Н . Ф . Природопользование : Словарь-справочник.-М .: Мысль ,1990. С . 485-486. 1.2.2 Биоценоз. 1) Это сообщество из продуцентов , концументов и редуцентов , входящих в состав одною биогеоценоза и насе ляющих один биотоп ; 2) системная совокупность живого , характеризующаяся определенны м балансом между перечи сленными выше экологическими компонентами ; 3) любое сообщество взаимосвязанных организмов , живущих на каком-либо участке суши или водоема («б езразмерное» понятие : биоценоз норы , биоценоз болотной кочки и т . п .). Примечани е. Необходимо заметить , что понят ие биоценоза , как и его подраздел ения - микробио -, мико -, зоо- и фитоценоз, в значительной мере условн о , так как вне среды их обитания орган измы жить не могут . Фактически существуют биогеоценозы - экосистемы (аналогично существует ос обь , я не отдельный орг ан ). Однако для удобства изучения , особенно экологических связей между организмами , термин и понятие биоцен оз ш ироко применяется , и нет смысла , как это иногда делает иностранной литературе , отож дествлять его с термином «экосистема». Там же . С .51-52. 1.2.3 Экологическая сукцессия. Структура сообщества создается по степенно в течение определенного времени . При мером служит заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове . Деревья и кустарники не могут расти на голой скальной пор оде , так как здесь нет необходимой для них почвы . Однако водоросли и лишайники разным способом попадают на такие территор ии и заселяют их , образуя пион е рные сообщества . Постепенное накопление о тмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя почвы , достаточн ого для того чтобы здесь могли поселиться более крупные растения , такие как мхи и пап о ротники . В конце концов , за этими растениями последуют еще более крупные и требовательные к питательным вещ ествам формы - семенные растения , травы , кустарн ики и деревья . Такая смена одних видов другими за некоторый период времени называ ется экологической с укцесси ей . 1.2.4 Климакс. Климакс - заключительная фаза биогеоценотической сукцессии , находящаяся в наиболее полном един стве с биотопом или только с климатом данной ме стности (климатический климакс ). Иногда понятие характеризуется шире – как финальн ая стади я развития биогеоценозов для данных условий существования (в том числе антропогенных , например , пожарный климакс , т.е . сложившийся в условиях перманентно повторяющихся лесных пожаров , и т. п .). Т ам же . С .235. 2 Сообщества и их классификация. В экологическо й литературе т ермин «сообщество» использу ется для обозначения любой совокупности видов . Сообщество может состоять из групп тольк о животных или только растений , но может включать в себя всю совокупность обитающ их в данном районе живых организмов ; неред ко различные сообщ е ства настолько сливаются , что при отсутствии четких границ между средами обитания иногда невозможно определить , где кончается одно и начинается другое сообщество . Такими границами могут быть , например , край моховой подушки или гниющего бревна , различия в т ипе почвы или в материнской породе , некоторы е местные топографические особенности или (дл я больших экологических сообществ ) границы между различными типами экосистем . Между смежными экосистемами обычн о существует переходная зона (экотон ), иногда со своим и специфическими видами . Экотон – это область высокой биологической акт ивности , что объясняется взаимодействием биомов разных экосистем . Это так называемый краево й эффект характерен для прибрежной зоны , а также для зоны кустарников , отделяющей лу га от лес о в . Живые изгороди яв ляются экотонами для агроэкосистем . С одной стороны , они защищают их от отрицательных воздействий внешней среды , а с другой — служат убежищем для хищников и паразит ов , различных вредителей сельскохозяйственных кул ьтур . Однако они также могут спосо бствовать и сохранению многих видов самих вредителей. Основной характеристикой сообщества любого масштаба явл яется наличие взаимосвязи между составляющими его видами. Кроме т ого , сообщество имеет черты , которые не св ойственны отдельным видам . Со общества жив отных или растений классифицир овать по следующим принципам. 1. Форма роста и структура растительного сообщества . Сообщества можно охарактеризовать на основании жизненных форм растительности : деревья , кустарники , травы , мхи , водоросли со ставляю т физическую структуру разных сооб ществ. 2. Видовое разнообразие. Это число видов в сообществе ( видовое богатство» или плотность в идов» ), относительное число особей каждого вида , а также степен ь равномерности распределения . Дом инантные виды могут оказывать определяющее вл ияние на сообщество за счет своих размеро в , числа особей или их активности. 3. Трофическа я структура . Взаимодействие в пределах подсистем и между подсистемами по цепи питания. 3 Форма роста и структура расти тельного сообщества. Структура сообществ наземных растений варьирует в широких пределах : от наскальных лишайников и подушечных мхов аркти ческой высокогорной тундры до многоярусных ле сов , которые можн о разделить на ярусы верхнего полога , подлеска кустарников и т рав . С усложнением вертикального членения лес ного сообщества , где разные жизненные формы приспосабливаются к различным условиям освещен ности , как правило , увеличивается и его пе рвичная продукти в ность , а также со здается свой микроклимат , благоприятный для ж изни разных видов растений и животных. В водных экосистемах вода обеспечивает фитопланктон необходимыми элементами питания . В этих средах сложные структуры не развива ются . Коралловые рифы и водн ые макрофи ты создают среду обитания для животных , но защитой от неблагоприятных климатических воз действий , конечно , служит вода. 4 Видовое разнообразие. Элементарную оценку многообразия видов можно сделать путем их простого подсче та . Однако с экологической точки зрения более важным является то , как распределена суммарная биомасса между данными видами . Когда употребляется термин видовое разнообразие, обычно имеется в виду как собственно ч исло видов , так и распределение числа особ ей или их биомассы между видами (сте пень равномерности распределения ). В естественных условиях наблюдаются две экстремальные формы распределения : малое число видов с преобл аданием одного или двух и большое число видов , равномерно распределенных. Одним из наиб олее интересных и сложных вопр осов , который долгое время привлекал внимание ученых , является вопрос о том , почему в одной среде обитания видов больше , чем в другой , или почему разнообразие видов и степень равномерности их распределения изменяются от полюс о в к эквато ру . Арктические среды обитания характеризуются малым числом видов с высокой степенью доминантности , тогда как влажные тропические леса отличаются большим видовым разнообразием , причем все виды распределены равномерно . Эт ому весьма сложному вопро с у посвя щена обширная литература. Существуют различные гипотезы для обоснования широтных изменений индексов видового разнообразия , а также различий в их значениях в разн ых средах обитания . Эти гипотезы можно усл овно разделить на шесть основных групп : ги поте зы о скоростях видообразования , конку ренции , продуктивности , хищничестве , пространственной неоднородности и о стабильности окружающей среды . Справедливость некоторых из этих г ипотез была проверена экспериментальным путем. 1. Гипотеза о скоростях видообра зования. Многообразие всех сообществ со времене м увеличивается либо вследствие эволюции видо в , либо в результате иммиграции в благопри ятные среды обитания . Предполагается , что скор ости видообразования выше в благоприятных усл овиях влажной тропической зоны, для кото рой характерна разнообразная флора и фауна . Более низкие скорости видообразования наблюдаю тся в умеренной и полярной зонах , где видообразование , возможно , прерывалось оледенениями и климатическими катаклизмами , чем и объясн яется существование зде с ь относительн о молодых сообществ , характеризующихся небольшим видовым разнообразием и неравномерным распре делением. 2. Гипотеза о конкуренции. Предполагается , что на формирование сообществ в регионах с экстремальными климатическими условиями в основном вл ияют не биологические , а физические параметры окружающей среды . В бо лее благоприятных условиях конкуренция интенсивн ее , виды более специализированы и могут за нять большее число ниш в пределах данной среды обитания. 3. Гипотеза о продуктивности. Основное п оложение этой гипотезы заключается в том , что , чем больше продуктивность , тем ра знообразие видов . Существуют достаточно веские «за» и против этой гипотезы . Проблема заключается в необходимости о тделить причину от следствия . Так , многообразие видов насекомых и численность особей возрастают с перехо дом от бореального леса через леса умерен ной зоны к влажным тропическим лесам , но многие дру гие биотические и абиотические параметры окру жающей среды та кже изменяются в этом направлении , причем сильнее , чем первичная продуктивность . В агроэкосистемах продуктивность и многообразие видов насекомых могут наход иться в обратной зависимости. 4. Гипотеза о хищничестве. Предполагается , что хищники и паразиты в н еэкстрем альных условиях окружающей среды регулируют ч исленность популяции . Например : из морской лит оральной зоны были удалены все виды морск ой звезды (доминирующего хищника ). В результате количество видов , обитающих в этой зоне , уменьшилось от 15 до 8, по с кольку морская звезда препятствовала монополизации пр остранства усоногими рачками и двустворчатыми моллюсками. 5. Гипотеза о пространственной неоднородности. Пространственная неоднородность видов може т иметь микро - и макромасштаб . Горные райо ны , как прави ло , обладают большим видо вым разнообразием , чем равнинные . Если сравнен ие видового разнообразия проводится по типам сред обитания , то среды , сложные по ст руктуре , отличаются большим видовым разнообразием , чем более гомогенные . Вертикальная зональнос ть лис т опадных лесов , например , об еспечивает животных комплексом различных сред обитания , которого нет в спелых вечнозелены х лесах. 6. Гипотеза о стабильности окружающей среды. Гипотеза была постулирована Слободкиным и Сандерсом . Согласно этим авторам , диапазон изменений природных условий является в ажным фактором , определяющим многообразие видов . Там , где этот диапазон мал , например в пустынях и эстуариях тропиков , разнообразие видов невелико . Арктические районы характери зуются экстремальной изменчивостью услови й обитания , что отрицательно сказывается на растениях . Неблагоприятные воздействия экстрем альных погодных условий на организм не ум еньшаются за счет адаптации , выработанной в процессе эволюции. В ходе эволюции существующих в таких условиях о рганизмов всегда вырабатывается r -набор , что дает возможность этим организмам интенсивно размножаться в благоприятных условиях , а не которым особям — избежать гибели в небла гоприятных условиях . Однако многие организмы обладают способностью приспосабливаться к экстре мальным ситуациям , которые могут иметь м есто лишь в определенное время года . Поэто му в районах , где эти изменения условий окружающей среды происходят регулярно (например , в бореальных зонах ), многообразие видов с ущественно выше , чем в других . Эстуарии об ычно зас е лены небольшим числом до минантных видов , что объясняется частыми физи ологическими стрессами , которым подвергаются орга низмы при переходе от пресных вод к с оленым . Эстуарии различаются по типу циркуляц ии и перемешивания вод . Чем регулярнее пос тупает пресна я вода , тем больше разнообразие видов. В заключение сл едует отметить , что в тропических дождевых лесах , где влажность неизменно высока , а другие климатические характеристики практически постоянны , существует большое разнообразие видо в животных и растений . Э та система очень подвижна — растения цветут в ра зное время , плоды гниют , деревья падают , об разуя пеструю мозаику сред обитания . Существо вание этой мозаики в течение достаточно п родолжительного периода времени привело к эво люции разнообразных сообществ , на с еля ющих тропики. 5 Трофическая структура. Трофические св язи между видами могут быть описаны с помощью таких понятий , как цепи питания , или трофические уровни . Так , например , цепь питания в океане имеет следующий вид : диатомеи (про изводи тель 1-го порядки ) копеподы (консумент 1-ого поряд ка ) макрели (консумент 3-го порядка ) дельфины . Линейны е цепи питания в естественных сообществах наблюдаю тся редко , вероятно , наиболее бл изкие к ним некоторые системы типа паразитоид — нас екомое — растение-хозяин . Трофические взаимосвязи можно объединить в сети питания. 5.1 Сложности классификации. При классифика ции некоторых животны х по трофическим уровням возникают определенные сложности . Личин ки ручейников ( Dinocras и Rhyacophila ) — х ищники , потребляющие майских мух так же ка к и Н ydropsyche (всеядные , питающиеся растениями и живот ными ). Веснянка (Ре r1а ) является и хищником , и все яд ным . Другая веснянка (Р rotoneumura) сапротрофна , пита ется остатками листьев , тогда как майские мухи и личинки ручейника ( Philopotamus ) пит аются живыми растениями и детритом . Кроме того , недавние исследования показали , что водн ые детритоядные , вероятно , ис пользуют бакт ерии , живущие на листовом опаде , а не переваривают ткани растения самостоятельно. Мы специально привели такой сложный пример , чтобы опровер гнуть широко распространенное мнение о том , что сообщества животных и растений можно разделить на три ил и четыре трофич еских уровня . Понятие трофического уровня удо бно использовать для анализа структуры и функционирования экосистем , но не для описани я структуры сообществ , особенно , питающихся де тритом. Исследование ц епей питания в сообществе — задача очень с ложная . Один из эффективных методов ее решения — введение в ткани живот ных и растений радиоактивных изотопов , которы е затем переносятся по цепи питания. 5.2 Последствия изменения трофической структуры. Прямые и косвенные последств ия изменений трофической структуры сообще ств поучительны и предостерегающи . Так , наприм ер , в работе Зарета описывается широкомасштаб ное изменение трофических уровней в результа те попадания рыбы-хищника цихлиды в озеро Гатун (Панама ). Цихлида – прожорливы й хищник , обитающий в реке Амазонке , с читается весьма ценной рыбой . Случайно она была выпущена в озеро Гатун (другие озе ра Центральной Америки были уже заселены различными видами этой рыбы ). Цихлида быстро размножилась , что оказал о пагубное влияние на семь из восьм и аборигенных видов рыб , причем шесть из них были полностью уничтожены . Косвенными последствиями явилось уменьшение популяций морских ласточек , зимородков и цапель , изменение плотности зо опланктона (возможно , и изменения фитопланктона ), а также воз рождение локальных популяци й москитов , носителей малярии , в результате уменьшения количества насекомоядных рыб. Дж . М . Андерсон Экология и науки об окружающей среде. . Л .: Гидром етеоиздат , 1985. С .87-96. 6 Биомасса и продуктивность биоцено за. Количество живого вещества всех групп растительных и животных организмов назы вается биомассой . Скорость продуцирования биомасс ы характеризуется продуктивностью биоценоза . Различают первичную продуктивность - биомассу р а с т ений , о бразо в авшуюся в единицу вр емени при фотосинтезе , и вторичную — биомассу , продуцируемую живот ными (кон сументами ), потре б ляющими первичную пр одукцию . Вторичная про дукция образуе тся в результате использ ования гетеротроф ными органи змами энергии , запасенной автотрофами. Продуктивность обычно выражают в единицах массы за один в пе ресчете на сухое веществ о на единицу площади или объема , ко торая значительно различается в ра зличных растительных сообществах . На пример , 1 га соснового леса производит в год 6,5 т биома ссы , а плантация с а харног о тр остника — 34 - 78 т . В целом первичная продуктив н ость ле сов земного шара является наибольшей по срав нению с другими формациями. Кормилицын М . С . Основы экологии . М .: МПУ ,1997. С .24. 7 Потоки вещества и энергии в сообществах. На своем значительном протяже нии пути вещества и энергии в сообществах совпадают . Решающая роль в передаче веще ства и энергии в сообществах принадле жит редуцентам . Так , например , углерод включает ся в цепи сообщества путем фиксации молек улы СО 2 в процессе фотосинтеза . Углерод , войдя в чи стую первичную продукцию , становится доступным для потребления в качестве компон ента сахара , жира . Белка или целлюлозы . Он проходит такой же путь в сообществах , что и энергия . При этом вещества последовател ьно потребляются , усваиваются , выделяются с фе калиями , входят в состав вторичной продукции трофических групп . Когда молекула , вкл ю чающая этот углерод , используется , в конце концов , для совершения работы , е е энергия теряется в виде тепла , а угл ерод вновь поступает в атмосферу в виде СО 2 , который является продуктом тканевого дыхания . Здесь пути энергии и углерода или других б иогенных э лементов расходятся . Вещества м огут передаваться по замкнутым циклам и и спользоваться повторно , а энергия нет . Энергия , перейдя в форму беспорядочного теплового движения , не может использоваться живыми ор ганизмами для совершения работы или синтеза биомасс ы . Тепло рассеивается в атмосфере и частично уравновешивает поступление на Землю лучистой энергии Солнца . Но углерод при фотосинтезе повторно фиксируется из СО 2 и вместе с другими биогенными элементам , как азот , фосфор и т.д . становится доступным для растен ий в виде простых неорга нических молекул , которые присутствуют в атмо сфере (СО 2 ) и водных растворах (нитраты , фосфаты и т . д .). Кажды й из этих элементов может быть включен в процессе фотосинтеза в сложные органичес кие соединения . Из сложных органических со единений происходит образование биомассы . Вещества через биомассу вновь оказываются до ступными для организмов при ее потреблении . Химические соединения расходуются и системами редуцентов. Потери на По тери на Дыхание дыхание Лучистая Солнечная Энергия 1 2 3 На рисунке приведена принципиальная схема потоков вещества и энергии в сообществе. На рис . /1 / - потоки энер гии ; / 2 / — потоки биогенн ых элементов , связанные с органическим вещест вом ; /3/ — потоки вещества в свободной неорг анической форме. Энергия доступна для живых организмов в форме солнечной радиации и связывается в процессе фотосинтеза . Расходование энергии происходит в виде химической энергии . При превращении энергии в тепло происходит ее потеря . Из рисунка видно , что энергия между мерт вым органическим веществом и системой редуцен тов , превращающей органические остатки в неор ганические вещества , может передав аться в обоих направлениях . Но этот процесс не является круговоротом энергии , он лишь отра жает способность системы редуцентов неоднократно "перерабатывать органическое вещество . При этом каждый джоуль лучистой солнечной энерг ии используется только один раз , и жизнь на Земле возможна только благодаря новому ежедневному постоянному поступлению солнечной энергии. В отличие от энергии солнечной радиации запасы биогенных элементов непостоянн ы . Процесс связывания некоторой их части в живой биомассе снижает их количеств о , которое остается сообществу . Поэтому если бы растения и фитофаги , в конечном счет е , не разлагались , то запас веществ (в том числе химических элементов ), необходимых д ля существования живых организмов , исчерпался бы и жизнь на Земле прекратилась. Из рисунка видно , что высвобождение биогенов в форме простых неорганических соединений происходит тол ько из системы редуцентов . В действительности же некоторую долю этих простых молекул (особенно СО 2 ) дает и система консументо в . Но система консументов возвращает в круговорот весьма незначительную часть биогенных элемен тов . Решающая роль в круговороте вещества принадлежит системе редуцентов. На рисунке н е отражен тот факт , что фактически не все биогенные элементы , высвобождаемы е ре дуцентами , вновь неизбежно попадают в растени я . В сообществах могут быть как потери , так и дополнительные поступления биогенных элементов . То есть круговорот биогенных эле ментов никогда не бывает безупречным . Кроме существующих в сообществах потоков ве щества и н екоторого их оттока , сообщество получает биог енные элементы из дополнительных источников , которые не являются связанными с недавно разложившимся веществом . В таблице приведены различные пути поступления и потерь биогенных элементов в наземных со о бществах. № п /п Потери Поступления 1 Вымывание и вынос текучими водами Осадки 2 Сдувание п ыли ветром Выпадение пыли из атмосферы 3 Биотич еская эмиграция Биотическая иммиграция 4 Высвобождение в атмосферу Фиксация из атмосферы 5 Выщелачивание Выветрива ние субстрата 6 Сбор урожа я человеком Внесение удобрений и загрязн ение 8 Факторы , влияющие на получение первичной продукции. Взаимодействия человека с промышленн ыми сообществами являются необходимыми для вы бора правильной с экон омической точки зрения , стратегии взаимоотношений . Но эти вз аимоотношения не затрагивают обмена вещества и энергии меж д у к омпонентами б иогеоценозов , которые игра ют важную роль в жизни организмов , попул яций и соо бществ. Т ак , все организмы нуждаются для пос троения своих тел в вещест ве , а для п оддер ж ания своей жизнедеятельности — в энергии . Солнечный свет , двуокись угле рода , вода и минеральные соли – это р есурсы , требующиеся для создания первичной пр одукции . На скорость фотосинтеза оказывает су щественное влия ние и температура . Обычно в атмосфере содержится около 0,03% СО 2 . Хотя вблизи р астений эта концентрация меняется , она обычно не играет заметной роли в лимитировании продуктивности растений . Но качество и ко личество света , наличие воды и биогенных э лементов , а также температура являются в есьма изменчивыми факторами , и они способны лимитировать первичную продукцию. На кажд ый квадратный метр земной поверхности ежемину тно падает от 0 до 5 Дж солнечной энергии . Если бы вся солнечная энергия фотосинтетич ески прев ращалась в биомассу , то расти тельности на Земле было бы на порядок или два выше , чем в настоящее время . Но по спектральному составу только около 44% падающего коротковолнового света пригодно для фотосинтеза , а значительная доля солнечной энергии растениям недоступна . Наиболее высокой эффективностью использования солнечной энергии обладают хвойные леса , которые 1 — 3% фотосинтетически активной радиации превращают в биомассу . Листопадные леса способны пре вращать в биомассу 0,5 — 1%, а пустыни , несмотр я на бо л ее высокую освещенность - 0,01 — 0,02° /о . Максимальная эффективность фотос интеза зерновых культур при идеальных условия х составляет 3 — 10%. К биомассе относятся тела организмов целиком , даже если некото рые их части мертвые . Это необходимо учитывать особен н о при рассмо трении л есных сообществ , где значительная до ля биомассы приходится на мерт вые клетки древесины и коры . Мертвые организмы или их ча сти пере стают быть биомассой лишь тогда , когда они становятся лесной п одстил кой , гумусом или т орфом. Использовани е доступного для растений света намного улучшается при хорошей обеспеченности и другими ресурсами. Вода является незаменимым ресурсом и как составная часть клетки , и как участник фотосинтеза . Поэтому продуктивность всегда т есно связана с количеством выпада ющих осадков. На прод уктивность существенно влияет и температура с реды . Эта зависимость имеет сложный характер. Продукция наземного сообщества зависит и от содержания в почве необходимых для растений различных микроэлементов . Из всех почвенных биогенных эл ементов наиболее су щественное влияние на продуктивность оказывают соединения азота . Причем их происхождение д ля растений должно быть биологическое , как результат фиксации азота микроорганизмами , а не геологическое. Для первичной продукции в водной сред е на ибольшее значение имеют биогенные элементы , свет и интенсивность выедания . Сре ди первых важнейшую роль играют азот (обыч но в форме нитрата ) и фосфор (фосфат ). На продуктивность существенное влияние ок азывает и деятельность человека. Там же . С .73-77. 9 Сукцессии сообществ. 9.1 Классификация. Первая классификация сукцессий растительных сообществ , составляющих ядро сухопутных биог еоценозов , предложена В . Н . Сукачевым (1942). Динамик а растительного покрова подразделялась им на сукцессии сингенетические связанные с развитием само го растительного ; эндоэкогенетичес кие, связанные с развитием биогеоценоза в целом ; экзоэкод инамические, вызванные воздействием внешних факторов. Анализ общих закономерностей динамики растительных сообществ содержится в работ е Ю . А . Исакова и др. (1980). Среди многообразных форм динамики авторы выделяют принципиально различные динамические категории : флуктуации , сукцессии и преобразования экосистем человеком. Под флуктуациями фитоценозо в понимаются ненаправ ленные изменения от года к году , завершающ иеся возвратом фитоценоза к исходному или , точнее , близкому к исходному состоянию. С некоторой д олей условности к флуктуациям растительных со обществ можно отнести изменения , вызываемые х озяйств енной деятельностью — сенокошением , выпасом , лесохозяйственными мероприятиями. Сукцессион ные процессы в противоположнос ть флуктуациям развиваются в определенном нап равлении . Они никогда не имеют характера к олебаний около какого-то среднего состояния . Р азли чают эндогенные и экзогенные сукцессии . Первые определяются вн утриценотическими причинами . Они делятся на д ве категории : 1) Сукцессии развития, первичные , началом которых служит освоение биотой еще не занятого субстрата (сукцессии сингенетические ). 2) Сукцессии восстановительные, вторичные . К категории экзогенных (экзоэ кодинамических — по В . Н . Сукачеву ) сукцес сий , вызываемых внешними факторами , относятся как многолетние , например климатогенные , так и катастрофические – результата стихийных при родных яв лений. Особенно большое распространение получили сейчас антропогенные сукцессии, возник ающие в результате хозяйственной деятельности человека . Они происходят под влиянием пожар ов , выпаса скота , рекреации и др . глубокую трансформацию почвенно-растительного покрова вызывают строительные работы , горные выработки и др . Растительный покров и животный мир меняются под воздействием загрязнения атм осферы , вод и почвы. Наряду с негативным воздействием на биоту хозяйстве деятельность человека может носить конструкт ив ный характер . Природные системы , в к оторых проводятся мелиоративные мероприятия , напр авленные на повышение их продуктивности : лесо -, луго -, рыбо -. охотохозяйственные и другие работы , - переводятся в категорию полуприродных . Наконец , создаются антропогенны е экол огические комплексы : сельскохозяйственные , садово - парковые , водохозяйственные и др . затраты на управление этими комплексами человек полностью берет на себя. Коренное различие этих систем с остоит в том , что в е ст ест в енных экосистемах воспроизводство ж ивого веще с тва и его сред о образующие функции выполняются сами собой , а пр иродно-хозяйстве нные системы не могут самовос производиться . Для поддержания их устойч ивого существования необходимы затр аты , и чем противоестественнее природно-хозяйствен ные системы , тем большую цену должен платить человек . Предоставленные сами себе , они , через серию восстановительных сукцессий , стремятся вернуться к естественному состоянию. Современный биогеоценотический п окров суши из-за постоянных нарушений практич ески лишен экосист ем , достигших в свое м естественном развитии климакса — финально й стадии , когда экосистемы находятся в наи более полном единстве с факторами окружающей среды . Однако это не должно служить о снованием для вывода о наступающей деструкции биосферы . Согласно со в ременным пр едставлениям зрелые климаксовые сообщества менее устойчивы к воздействию внешних факторов . Это является следствием узкой специализации климаксовых сообществ , высокой степени сбаланси рованности свойственных им функциональных процес сов . Субклимак с овые же сообщества , находящиеся на пути к терминальным стадиям , менее специализированы и поэтому обладают большей способностью к восстановлению своей с труктуры . В настоящее время , когда влияние антропогенных факторов становится почти повсемес тным , именно э та категория экосистем в силу своей адаптивности наиболее распр остранена. Петров К . М . Общая экология . СПб : Химия , 1997. С .133-135. 9.2 Примеры. Сукцессия не может н аблюдаться непосредственно до т ех пор , пока равновесное состояние сообщества каким-либо образом не нарушится . Если лес вырубается для нужд сельского хозяйства , то после прекращения сельскохозяйственных работ он , как правило , снова восстанавливается . Повер х ность обнаженных скал или з аброшенных дорог покрывается сначала колониями мхов и лишайников , затем травами и куст арниками , а позднее , при благоприятных условия х , многолетними древесными растениями . Изменение русла реки может способствовать усилению э розии в одном месте и отложению илов в другом . Ил закрепляется благодаря солеустойчивой болотной растительности , а затем , когда слой почвы становится толще , соль выщелачивается , после чего в этом месте уже смогут расти травы и кустарники . Все эти примеры свидет е льствуют о том , что структура сообщества изменяется и эволюционирует в направлении более зрелой стадии , климакса, характерного (и поэтому предсказуемого ) для определенных условий окружающей среды. Существует определенная связь между орган измами в сообщест ве и физическими и химическими свойствами среды обитания . При благоприятных условиях сообщество будет развиват ься ; в противном случае оно просто-напросто исчезнет или деградирует . Отложения ила сти мулируют смену сообществ в растительности мар шей , тогда ка к эрозия влияет на этот процесс в обратном направлении . Эвтр офикация озер при наличии внешнего источника минеральных элементов со временем приводит к полному заболачиванию озера , а выщелачи вание этих веществ из почвы может огранич ить развитие сообщества ра с тений , например в вересковых зарослях . Такие изменен ия называются аллогенной сукц ессией. Автогенная сукцессия возни кает при наличии положительной обратной связи внутри сообщества (эндогенные изменения ), таки е , как фиксация азота , увели содержания ор ганичес кого вещества в озере (заболачиван ие озера ) или осушение почвы в результате транспирации. Автогенная сукцессия — процесс очень длительный . Из вестен пример постгляционной сукцессии , которая наблюдалась в Глейшер-Бей на Аляске . Начиная с 1750 г . в Глейшер-Б ей ледники отсту пили более чем на 100 км и оставили море ны , лишенные растительности . Валуны покрылись мхами и двумя-тремя видами трав с неразвит ой корневой системой . Более чем через 15 лет там начали расти ивы – сначала стел ющиеся формы , а затем кустарник о вы е . Через 50 лет появилась ольха и образовала заросли высотой до 10 метров . Ольху вытесни ла ель , которая через 150 лет сформировала гу стой лес , который продолжал развиваться и достиг зрелости . Спустя 200 лет в районах с избыточной влажностью появились сф а гновые мхи , удерживающие воду и вызыва ющие заболачивание почвы , которое привело к гибели деревьев и образованию болот . Таким образом , климаксным состоянием этого района является болото. Одним и з основных факторов , способствующих ускорению сукцессии и разви тию описанных выше с ообществ , является накопление большого количества азота . Ольха окисляет почву до такого состояния , что она становится пригодной для произрастания ели , которая замещает ольху , используя накопленный запас азота . В зрелых стадиях сукцесси и содержание азота в почве уменьшается , поскольку азот входи т в биомассу деревьев. Изменение топографии и типа почвы или выпас скит а , а также пожары могут привести к фор мированию в пределах данного региона сообщест ва растений , отличающегося большим разнообр азием . Изменчивос ть распределения видов растений и их числ енности характерна для всех растительных сооб ществ в состояния климакса . Она обусловлена оползнями , вырубкой лесов или циклическими изменениями самой растительности . Описание измене ний сообщества ве реска ( Calluna vulgaris ), произрастающего на вересковых пустошах в Северной Европе , является наиб олее полным примером . Если сообщества вереска не уничтожаются вследствие пожара или вы паса скота или если их не вытесняют д еревья , то тогда вереск начинает мед ле нно вырождаться . Растения погибают , образуя по степенно расширяющуюся пустошь в центре участ ка , заселенного , кроме вереска , другими растени ями . Постепенно образуется неоднородное сообществ о вереска на разных стадиях развития . В данном случае изменчивость обусловлена особенностями роста растения , но циклические изменения большего пространственного и врем енного масштабов могут вызываться климатическими факторами. Дж . М . Андерсон Экология и наук и об окружающей среде. . Л .: Гидрометеоиздат , 1985. С .96-101. 10 Заключение. Изучая сообщества , мы приходим к такому выводу , что бездумная деятельность человека может их погубить . Например , измене ние трофических связей . А ведь , знание элементарных процессов в сообществах позволяет избежать ряд таких экологических катастроф. Освоение экологический знаний спо собствует бережному отношению к природе , сохр анению ее и меньшему количеству ответных ударов с ее стороны по человечеству. 11 Список использованной литературы. 1) Бигон . М . Экология . Особи , популяции и сообщества . М .: Мир , 1989. Том 2. 2) Дж . М . Андерсон Экология и науки об окружающей среде. . Л .: Г идрометеоиздат , 1985. 3) Кормилицын М . С . Основы экологии . М .: МПУ ,1997. 4) Петров К . М . О бщая экология . СПб : Химия , 1997. 5) Реймерс Н . Ф . П риродопользование : Словарь-справочник.-М .: Мысль ,1990.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
— Девушка, а вы одна?
— Нет, я с причудами.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по биологии "Экология сообществ и природопользование", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru