Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Марта 2012 в 14:07, реферат
Жизнь каждого отдельного организма невозможна вне сообщества с особями, ему подобными, и другими видами животных организмов, являющимися для него пищевой базой и вступающими с ним в иные формы взаимоотношений.
Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействия. Это точно согласованный комплекс множества факторов окружающей среды и приспособления к ним живых организмов обусловливает возможность существования всевозможных форм организмов и самого различного образа жизни.
Введение.
Везде, вплоть до покрытых льдами полюсов, воздух
звенит от пения птиц и жужжания кружащих насекомых.
Не только в густых парах нижних слоев атмосферы, но и в
чистом эфире верхних слоев все полно жизни.
Жизнь каждого отдельного организма невозможна вне сообщества с особями, ему подобными, и другими видами животных организмов, являющимися для него пищевой базой и вступающими с ним в иные формы взаимоотношений.
Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействия. Это точно согласованный комплекс множества факторов окружающей среды и приспособления к ним живых организмов обусловливает возможность существования всевозможных форм организмов и самого различного образа жизни.
Взаимодействие и закономерности сосуществования живых организмов в природе; организацию и функционирование популяций, биоценозов, биогеоценозов и биосферы в целом; законы «здорового» состояния как нормы и основы существования жизни изучает экология. Знание истории образования, структуры сообществ живых организмов и тех факторов окружающей среды, которые оказывают воздействия на них, позволит сохранить необходимую для жизни человека среду и разумно использовать природные ресурсы.
Глава 1. История формирования сообществ живых организмов.
Вся суша подразделяется на крупные области, называемые материками или континентами: Европу, Азию, Африку, Северную и Южную Америку, Австралию и Антарктиду. Растительный и животный мир континентов сильно различаются. Известно несколько причин, обусловливающих несходство живого мира в тех или иных местах земного шара.
Первая из них — геологическая история материков. Сотни миллионов лет назад континентов не было и суша представляла собой монолитный массив — Пангею.
Около 200 млн. лет тому назад, в триасовом периоде мезозойской эры, единый суперматерик раскололся на две крупные части: Лавразию и Гондвану. Последняя двинулась на юг; она включала будущие Антарктиду, Австралию, Индию, Африку и Южную Америку, которые обособились впоследствии в отдельные континенты вследствие продолжавшихся разломов и подвижек земной коры. Европа и Северная Америка долго еще составляли единый материк. Такое расположение континентов сложилось к началу кайнозойской эры, т. е. ко времени около 65 млн.лет назад.
Разделение материков не могло не отразиться на эволюции растений и животных. Например, Австралия обособилась еще до появления плацентарных млекопитающих и в результате этого сохранила до наших дней яйцекладущих и сумчатых животных, которые на других материках были вытеснены более совершенными высшими зверями. В Новой Зеландии обитает до сих пор представитель давно вымершего отряда первоящеров — гаттерия. Южная Америка сравнительно недавно соединилась с Северной Панамским перешейком и ее животный мир представлен броненосцами, муравьедами, ленивцами, тапирами и другими формами, которых нет ни в Северной Америке, ни в Евразии. В то же время фауна и флора Евразии и Северной Америки очень сходны вследствие того, что Берингов пролив на месте перешейка возник в период формирования современных сообществ.
Второй фактор — изоляция. В наиболее яркой форме этот фактор характерен для островных популяций. Острова заселяются видами, способными преодолевать морские просторы и зачастую попадающими туда случайно. Поэтому видовой состав обитателей островов значительно беднее, чем на континентах в тех же широтах. Кроме этого, изоляция влияет на формирование сообществ живых организмов и на материках. Здесь, в качестве ограничивающих перемещение отдельных особей и их групп факторов выступают различные географические препятствия: реки, горы, пустыни, болота и т. д. Имеет значение и индивидуальная подвижность организмов.
Третий фактор — различие климатических условий в широтном направлении. От полюсов к экватору увеличивается количество солнечной энергии, падающей на единицу земной поверхности. В зависимости от этого, т. е. от температурного режима, формируются специфические сообщества растений и животных.
Глава 2. Экосистема – понятие, категория экологического исследования.
Экологическая система (Экосистема)
Ecological system (Ecosystem)
Экологическая система - единый природный или природно-антропогенный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные экологические компоненты соединены
Это любое сообщество живых существ вместе с его физической средой обитания, функционирующее как единое целое. Примером экосистемы может служить пруд, включающий сообщество гидробионтов (организмов, жизнь которых протекает в воде), физические свойства и химический состав воды, особенности рельефа дна, состав и структуру грунта, взаимодействующий с поверхностью воды атмосферный воздух, солнечную радиацию.
Рассмотрение экосистемы важно в тех случаях, когда речь идет о потоках вещества и энергии, циркулирующих между живыми и неживыми компонентами природы, о динамике элементов, поддерживающих существование жизни, об эволюции сообществ. Ни отдельный организм, ни популяцию, ни сообщество в целом нельзя изучать в отрыве от окружающей среды. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.
Экосистема — понятие очень широкое и применимое как к естественным (например, тундра, океан), так и к искусственным комплексам (например, аквариум). Поэтому для обозначения элементарной природной экосистемы экологи также используют термин «биогеоценоз».
Биогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (биотопом). Граница биогеоценоза устанавливается по границе растительного сообщества (фитоценоза) — важнейшего компонента биогеоценозов. Для каждого биогеоценоза характерен свой тип вещественно-энергетического обмена.
Биогеоценоз и экосистема — понятия сходные, но не тождественные. Понятие «экосистема» не имеет ранга и размерности, поэтому оно применимо как к простым (муравейник, гниющий пень) и искусственным (аквариум, водохранилище, парк), так и к сложным естественным комплексам организмов с их средой обитания. Биогеоценоз, согласно российскому ученому В.Н. Сукачеву, отличается от экосистемы определенностью объема. Если экосистема может охватывать пространство любой протяженности — от капли прудовой воды с содержащимися в ней микроорганизмами до биосферы в целом, то биогеоценоз —- это экосистема, границы которой обусловлены характером растительного покрова, т. е. определенным фитоценозом. Следовательно, любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема есть биогеоценоз.
Биогеоценоз — составная часть природного ландшафта и элементарная биотерриториальная единица биосферы.
Ландшафт (географический) — достаточно обширный участок земной поверхности, в пределах которого различные компоненты природы (горные породы, рельеф, климат, воды, почвы, растительный и животный мир), взаимосвязанные и взаимообусловленные, составляют одно целое, образуя определенный вид местности. Ландшафт – это территория, характеризуемая суммой типичных признаков и включающая определенный набор биогеоценозов.
Совокупность природных ландшафтов, сходных по морфологическим, функциональным и экологическим особенностям, образуют ландшафтные зоны (тундровую, таежную, пустынную, степную), или зональные типы ландшафтов.
Экология рассматривает также антропогенные типы ландшафтов (возникшие в результате хозяйственной деятельности человека)- городской, сельскохозяйственный, промышленный и др.
Глава 3. Классификация природных экосистем.
При классификации наземных экосистем обычно используют признаки растительных сообществ (составляющих основу экосистем) и климатические (зональные) признаки.
Так, выделяются определенные типы экосистем, например тундра лишайниковая, тундра моховая, лес хвойный (еловый, сосновый), лес лиственный (березняк), лес дождевой (тропический), степь, кустарники (ивняк), болото травянистое, болото сфагновое.
Часто в основу классификации природных экосистем кладут характерные экологические признаки местообитаний, выделяя сообщества морских побережий или шельфа, озер или прудов, пойменные или суходольные луга, каменистые или песчаные пустыни, горные леса, эстуарии (устья больших рек) и др.
Растительные сообщества (и экосистемы) обычно не имеют резких границ и переходят друг в друга постепенно — в соответствии с изменением условий местообитаний в пространстве и во времени. Однако, учитывая переходные полосы, в большинстве случаев можно достаточно четко установить границы, отделяющие одну экосистему от другой, определить границы биогеоценозов.
Все природные экосистемы (биогеоценозы, ландшафты) связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли, которую можно рассматривать как самую большую экосистему. Эта экосистема называется биосферой.
В общем виде экосистемы подразделяются на естественные (луг, тундра, пустыня, лес, озеро, море, океан) и искусственные (город, агроэкосистема, аквариум, космический корабль).
По структурным признакам:
1. Наземные: тундра, степь, савана, хвойные леса, тропики
2. Пресноводные: озера, пруды, река, ручьи, болота
3. Морские: открытый океан, прибрежные воды, проливы и пр.
По источникам энергии - четыре типа функциональных систем:
1. Природные, движимые солнцем, несубсидируемые (открытые океаны и высокогорные леса: Е=1000-10000 ккал/м2).
2. Природные, движимые солнцем и субсидируемые другими естественными источниками (воды континентального шельфа, некоторые дождевые леса: Е=10000-40000 ккал/м2).
3. Движимые солнцем и субсидируемые человеком (агроэкосистемы, аквариумы: Е=10000-40000 ккал/м2).
4. Города, пригороды, индустриальные зоны, движимые топливом (ископаемым, ядерным и т.д.). Глобальный источник не солнце, а топливо, хотя эти экосистемы зависят от первых трех.
В своем развитии человеческое общество прошло через все отмеченные четыре типа экосистем. Но сейчас - резкая поляризация развития: высокоразвитые страны потребляют в крупных масштабах нефть, уголь, газ. «Третий мир» зависит от биомассы (древесины), как основного источника энергии (т.е. система движима солнцем). Подобно тому, как природные силы сменила эра горючих ископаемых, на смену им придет эра атомной энергии.
Глава 4. Структура экосистем.
Структурой сообщества обычно называют соотношение различных групп организмов, различающихся по систематическому положению, по роли, которую они играют в процессах переноса энергии и вещества, по месту, занимаемому в пространстве, в пищевой, или трофической, сети, либо по иному признаку, существенному для понимания закономерностей функционирования естественных экосистем.
Видовая структура. Одним из важнейших показателей структуры сообщества является число видов — видовой состав входящих в него организмов и количественное соотношение видовых популяций. В сообществе, как правило, имеется сравнительно мало видов, представленных большим числом особей, или большой биомассой, и сравнительно много видов, встречающихся редко.
При изучении сообществ наиболее многочисленным видам (имеющим много особей) уделяется основное внимание, так как от состояния их популяций во многом зависят основные экологические процессы (например, продуцирование биологического вещества, круговорот химических элементов). Однако редкие, как правило, стенобионтные виды часто оказываются лучшими индикаторами (показателями) состояния среды. Их исчезновение позволяет сделать вывод о наличии загрязнений или иных неблагоприятных воздействий на экосистему.