История возникновения учения о биосфере; Роль классической экологии

      Пресноводные  экосистемы.

      Лентические экосистемы (озера и пруды).

      Большинство пресных водоемов, которые заполнены  сейчас стоячей водой, в геологическом смысле молоды. Жизнь прудов продолжается от нескольких недель или месяцев (маленькие временные пруды) до нескольких сотен лет (большие водоемы). Очень немногие озера, например озеро Байкал в России, являются древними, большинство же крупных озер образовалось не раньше ледникового периода. Можно ожидать что пресноводные экосистемы изменяются во времени со скоростью, более или менее обратно пропорциональной их размеру и глубине. Географическая разобщенность пресноводных водоемов способствует видообразованию, однако отсутствие изоляции во времени препятствуют этому процессу. Характерной чертой озер и крупных прудов является четкая зональность и стратификация. В типичном случае мы можем различать литоральную зону, где встречаются прибрежные укореняющиеся растения, лимническую зону, или зону открытой воды, где доминирует планктон, и глубоководную профундальную зону, где живут только гетеротрофы.

      Первичная продукция экосистем со стоячей  водой зависит от химической природы  бассейна и от природы поступающих с притоками и с суши веществ. На основе продуктивности озера часто подразделяются на олиготрофные (малокормные) и эвтотрофные (кормные).

      5 основных факторов влияют на  биоту водных экосистем:

      1. Соленость

      2. Прозрачность

      3. Концентрация раствора кислорода

      4. Доступность питательных веществ

      5. Температура воды

      В реках и пресноводных водоемах основным лимитирующими факторами для  живых организмов является концентрация растворенного кислорода и питательных  веществ.

      Пресноводные  организмы вынуждены «решать» проблему, связанную с содержанием солей в их тканях. Концентрация солей в жидкостях их тел и клетках выше, чем в окружающей среде. Возникает осмотический переход давления и наружная вода стремится проникнуть в ткани тела.

      Зоопланктон (микроскопические черви и ракообразные) питаются фитопланктонами и в свою очередь служат пищей для рыб и насекомых. Для жизнедеятельности консументов – зоопланктона и рыб – требуется кислород поступление которого тоже зависит от объема и глубины перемешивания воды, таким образом перемешивание воды является важнейшим фактором.

      В мелководной прибрежной зоне обитают  многочисленные продуценты, как свободно плавающие, так и укоренные водные растения.

      Бенталь – дно, покрытое илом. Редуценты  – малюски, черви, раки и личинки насекомых.

      Большинство водных экосистем обладают огромным запасом устойчивости и высокой  способностью самоочищения. Однако уровень  антропогенных воздействий, которым  они подвергаются, высок. [4] 

      Лотические  экосистемы (ручьи и реки) 

      В общем, различия между текучими и стоячими водами сконцентрированы вокруг триады условий:

     1. Течения, являющиеся значительно  более важным контролирующим  и лимитирующим фактором.

     2. Обмена между сушей и водой,  относительно более интенсивно  выраженного в реках, в результате чего в реке создается более «открытая» экосистема и «гетеротрофный» тип метаболизма сообщества, особенно если река невелика.

     3. Концентрации кислорода, которая  в реке обычно выше, его более  равномерного распределения и  более слабо выраженной термической стратификации.

      На  протяжении конкретного речного  потока выявляются обычно две зоны:

      1. Перекаты: участки с достаточно  быстрым течением. Дно свободно  от ила и обломочных материалов, вследствие чего поверхность  его твердая.

      2. Плесы: Глубоководные участки с медленным течением в результате чего ил и песок оседают на дно, образуя мягкий субстрат.

      В верховьях реки обычно вымывают породу, врезаясь в субстрат, в результате чего дно чаще бывает твердым. В нижнем течении реки взвесь обычно оседает, формируются заливные долины и дельта, которые часто бывают крайне плодородными.

      Лимитирующий  фактор – течение.

Увеличение  сил трения способствует уменьшению размеров тела. Действительно, чем мельче организм и больше отношение поверхности  тела к его весу, тем выше способность к «парению». Этим объясняются мелкие размеры планктонных организмов.

      Для пресноводных экосистем характерно, что конкретный вид может занимать разные экологические ниши на разных стадиях его жизненного цикла. Так  одно и тоже животное может быть первичным консументом на личиночной стадии и вторичным во взрослом состоянии. [4] 
 
 

Морские экосистемы.

   Наиболее  интересны с экологической точки  зрения, следующие характеристики морской  воды:

1. Море занимает 70% поверхности Земли.
2. Глубина моря огромна, и жизнь обнаруживается на всей этой глубине. В океане, по-видимому, не существует безжизненных зон, однако вблизи материков и островов воды заселены значительно гуще.
3. море непрерывно и не подразделяется на изолированные области, подобно суше и пресным водам. Все океаны соединены друг с другом. Основными барьерами для свободного передвижения морских организмов служат температура, соленость и глубина.
4. В море происходит постоянная циркуляция
5. На море постоянно господствует разного рода волны, происходят приливы и отливы, вызванные притяжением Луны и Солнца. Приливы обуславливают заметную периодичность в жизни сообществ, заводя «лунные», а не солнечные биологические «часы» литоральных животных. Сизигийные приливы - когда приливы особенно высоки, а отливы - особенно низки. Когда в середине двухнедельного периода разница между высокой и низкой водой бывает наименьшей – это квадратурные приливы.
6. Средняя соленость морской воды 35 промиль.

   Жизнь в море сконцентрирована около берега, где для этого благоприятные  условия. Ни в каком другом месте нет такого разнообразия жизни. Значительная часть морского прибрежного зоопланктона составляет лирепланктоны.

   Энергия волн прибоя и приливов – главный  фактор на входе, к которому должны адаптироваться организмы. Низкоэнергичный  берег подвержен слабому воздействию волн, будет заселен больше и другими видами, нежели высокоэнергичный берег. [4]

   Азот  и фосфор – необходимые элементы для синтеза живого вещества. Поэтому  в тех случаях, когда эти элементы присутствуют в недостаточном количестве, они могут служить ограничивающим фактором.

   Обитатели больших глубин имеют светящиеся приманки или маскировку под мелкую рыбу. При подъеме на поверхность  у них широко раскрыт рот и  раздувается брюшная полость.

   Пищевые цепи:

   Фитопланктон à зоопланктон à рыбы à морские животные. [4] 

      Список литературы:

1. Вернадский В.И. «Биосфера и ноосфера» М: Наука, 1989-261с.
2. Камшилов М.М. «Эволюции биосферы» - М: Наука, 1944г
3. Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия. DVD версия 2005г.
4. Одум Ю. «Экология» в 2-х томах; Т 2, пер. с англ. М. 1986-376с.
5. Притула Т.Ю., Еремина В.А., Сирамен А. «ФГМ и О: учебное пособие для студентов вузов» - М: Гуманист 2003 – 698с.
6. ФГМ и О под общей редакцией А.М. Рябчикова – М: Высшая школа 2006-512с.
7. Даляко А. Основы Экологии-М: 1975-415с.
8. Гальперин М.В. «Общая экология» Учебник, Форум, 2006-336с.