Понятия про популяціях, співтовариствах, биоге-оценозах, екосистемі, біосфері і його основних компонентах

Министерство Освіти Російської Федерації. Ярославський Державний Технічний Университет.

Кафедра: «Охорони праці та природи» .

Робота захищена з оценкой.

_________________________.

Преподаватель :Філіпова О.П.

_________________(подпись).

Контрольна работа.

По.

Экологии.

Роботу виконав студент заочного факультету ЯГТУ Специальности :"Автоматизація технологічних процесів і производств".

Група: ЗА-44 Шифр: З-97 004.

Байков.

Роман Викторович.

Популяція — угруповання особин жодного виду, здатна до самовідтворення на певній території. Популяція має вікову структуру — співвідношення численностей особин різного віку, статеву структуру — співвідношення кількості самці та самок, генетичну і фенетическую структуру — співвідношення особин з різними генотипами і фенотипами, просторову структуру — особливості розміщення особин в просторі. Дослідження структури популяції має важливе практичне значення: вказують проводити оптимальний вилов промислових тварин, прогнозувати спалахи чисельності шкідників та т.п. Розміри популяції можуть зрости внаслідок імміграції із сусідніх популяцій або розмноження особин. Однією з показників розмноження є плодючість, яка вимірюється числом нащадків однієї жіночої особини. Плодючість можна висловлювати в різний спосіб, залежними від цілей вивчення і зажадав від особливостей досліджуваного організму. Ведучи мову про ссавців, користуються терміном народжуваність, яку визначають і кількість нащадків, вироблених однієї самкою протягом року. Людина народжуваність зазвичай виражається числом народжень на 1000 людина виборює рік. Але найважливіше чинник — це баланс народжуваності і відтак загибелі. Через війну взаємних пристосувань різних видів в біогеоценозі встановлюється кожному за виду рівень коливань. Для одних видів коливання не великі, й інших може бути значними, й посвідку рідкісний цього року, наступного року може бути звичайним, навпаки. Приміром, зменшення їжі веде до зменшення популяції. Наступного року їжі багато — популяція збільшується. А збільшення популяції все швидше дуже швидко гальмується, оскільки різко зростає число паразитів. Найчастіше на чисельність впливає погода. Процес саморегуляції в діброві в тому, що це різноманітне населення існує спільно, не знищуючи повністю друг друга, а лише обмежуючи чисельність особин Співтовариство — це сукупність взаємодіючих популяцій, котрі посідають певну територію, живої компонент екосистеми. Співтовариство функціонує як динамічна одиниця з різними трофічними рівнями, нього проходить потік енергії і відбувається круговорот поживних веществВместе з неживими (абиотическими) компонентами середовища співтовариство становить екосистему. Співтовариства з відносно однотипної рослинністю називаються биоценозами (наприклад, біоценоз луки, болота). Структура співтовариства створюється поступово протягом часу й. Прикладом служить заселення організмами оголеною гірської породи на недавно нинішньому вулканічному острові. Дерева й кущі що неспроможні зростати на голою скельній породі, оскільки але немає яка потрібна на них грунту. Проте водорості і лишайники різним способом потрапляють таких території Франції і заселяють їх створюючи піонерні сообществаПостепенное накопичення отмерших і разлагающихся організмів і ерозія гірської породи внаслідок вивітрювання призводять до формуванню шару грунту, достатнього щоб тут могли оселитися більші рослини, такі як мохи і папороті. Наприкінці кінців за цими рослинами підуть ще більше великі й вимогливі до поживним речовин форми — насіннєві рослини, трави, чагарники і дерева. Така зміна одних видів іншими за певний період називається екологічної сукцессией Яким Завершує співтовариство — стійке, самовозобновляющееся і що у рівновазі з середовищем — зв. климаксным співтовариством. прикладом може бути листопадний ліс Екосистема — найбільше велике функціональне єдність. Сукупність усіх організмів, складових биом, і навіть різних відносин, що їх пов’язують друг з одним, і всіх їхніх взаємодій з середовищем — усе це становить екосистему. Отже, функціональна система, куди входять в себе співтовариство живих істот та його середовище проживання, називається екологічної системою Біогеоценоз — еволюційно що склалася, просторово обмежена, довго самоподдерживающаяся, однорідна природна система функціонально взаємозалежного комплексу живих організмів й навколишньої їх абиотической середовища. Живими компонентами біогеоценозів служать автотрофные організми — продуценти (зелені рослини) і гетеротрофные організми (тварини, гриби), складові два средообразующих (екологічних) компонента — консументов (травоїдні тварини, хижаки), регулюючі кількість продуцентів, і редуцентов, розкладницьких органічна речовина продуцентів, консументов і продуктів їх обміну речовин до мінеральних складових. Усередині екосистеми містять енергію органічні речовини створюються автотрофными організмами і служать їжею (джерелом речовини і) для гетеротрофов. Круговорот речовин, у біогеоценозі - необхідна умова існування життя. Він виник у процесі становлення життя і ускладнювався під час еволюції живої природи. З з іншого боку, щоб у біогеоценозі можливий круговорот речовин, потрібна наявність в екосистемі організмів, створюють органічні речовини з неорганічних і змінюють енергію випромінювання сонця, і навіть організмів, що використовують ці органічні речовини і знову перетворюють в неорганічні сполуки. Усі організми за способом харчування поділяються на дві групи — автотрофы і гетеротрофы. Автотрофы (переважно рослини) для синтезу органічних речовин використовують неорганічні сполуки довкілля. Гетеротрофы (тварини, людина, гриби, бактерії) харчуються готовими органічними речовинами, які синтезували автотрофы. Отже, гетеротрофы залежить від автотрофов. У кожному біогеоценозі дуже швидко вичерпалися б, усе запаси неорганічних сполук, коли вони не поновлювалися у процесі життєдіяльності організмів. Через війну дихання, розкладання трупів тварин і звинувачують рослинних залишків органічні речовини перетворюються на неорганічні сполуки, які повертаються знову у довкілля і може знову використовуватися автотрофами. Отже, в біогеоценозі внаслідок життєдіяльності організмів безупинно здійснюється потік атомів з неживої природи в живу і навпаки, замикаючись в круговорот. Для круговороту речовин необхідний приплив енергії ззовні. Джерелом енергії є Сонце. Рух речовини, викликане діяльністю організмів, відбувається циклічно, воно можна використовувати багаторазово, тоді як потік енергії у тому процесі має односпрямований характер. Енергія випромінювання Сонця біогеоценозі перетворюється на різноманітні форми: У енергію хімічних зв’язків, в механічну і, нарешті, у внутрішнє. З усього сказаного ясно, що круговорот речовин, у біогеоценозі - необхідна умова існування життя й рослини (автотрофы) у ньому найголовніше ланка. Приклад: тварина поїдає рослини, це тварина своєю чергою то, можливо з'їдено іншим тваринам, і шляхом може статися перенесення енергії через ряд організмів — кожну наступну харчується попереднім, які поставляють йому сировину й енергію. Така послідовність називається харчової ланцюгом, а кожен її ланка — трофическим рівнем (грецьк. trophos — харчування). Консументи: первинні - харчуються первинними продуцентами, тобто. це травоїдні тварини; вторинні конс. — харчуються травоїдними, в такий спосіб це вже м’ясоїдні тварини, як і і третьичные конс., поедающие конс. другого порядку. Будь-який біогеоценоз розвивається і еволюціонує. Головний значення у процесі зміни наземних біогеоценозів належить рослинам, але їхня діяльність невіддільні від діяльності інших компонентів системи, і біогеоценоз завжди живе змінюється як єдине ціле. Зміна іде у певних напрямах, а тривалість існування різних біогеоценозів дуже різна. Прикладом зміни недостатньо збалансованої системи може бути заростання водойми. У результаті нестачі кисню в придонних шарах води частина органічного речовини залишається неокисленной і використовують у подальшому круговерті. У прибережній зоні накопичуються залишки водної рослинності, що утворюють торфянистые відкладення. Водойму міліє. Прибережна водна рослинність поширюється до центра водойми, утворюються торф’яні відкладення. Озеро поступово перетворюється на болото. Навколишня наземна рослинність поступово насувається цього разу місце колишнього водойми. Залежно від місцевих умов тут може виникнути осоковий луг, ліс чи іншого тип біогеоценозу. Дубрава також має здатність перетвориться на інший тип біогеоценозу. Приміром, після вирубки дерев вони можуть перетвориться на луг, полі (агроценоз) чи у щото інше. Правилом екологічної піраміди називається наступна закономірність: завжди кількість рослинного речовини, яка є основою ланцюга харчування, у кілька разів більше, ніж загальна маса растительноядных тварин, а маса кожного з наступних ланок харчової ланцюга також уменьшаетсяЧеловек з недавнього часу стало дуже активно проводити життя біогеоценозу. Господарська діяльність людей — потужний чинник перетворення природи. У результаті діяльності формуються своєрідні біогеоценози. До їх можна віднести, наприклад, агроценозы, які становлять штучні біогеоценози, що у результаті сільськогосподарської діяльності. Прикладами можуть бути штучно створювані луки, поля, пасовища. Створювані людиною штучні біогеоценози вимагають безустанного уваги і активної втручання у їхнє життя. Звісно, в штучних природничих биогеоценозах багато подібного і різного, але цьому ми не будемо. Впливає чоловік і життя природних біогеоценозів, але, звісно, так сильно, як у агроценозы. Прикладом можуть бути лісництва, створювані для висадки молодих дерев, і навіть обмеження мисливського промислу. Прикладом можуть також служити заповідники і національні парки, створювані охорони якихось певних видів рослин та тварин. Створюються також масові суспільства, де пропагується збереження та охороні довкілля, такі як суспільство «зелених» тощо. Основоположником биогеоценологии був російський учений В. Н. Сукачев. Сукупність усіх біогеоценоз Землі утворює біосферу, вчення яку створено російським дослідником В. И. Вернадским, охарактеризовавшим біосферу як стійку динамічну самоподдерживающуюся систему. У буквальному перекладі термін «біосфера» обозначет сферу життя й у такому сенсі він уперше був в введений у правове науку в 1875 р. австрійським геологом і палеонтологом Едуардом Зюссом (1831 — 1914). Проте набагато раніше цього під іншими назвами, зокрема «простір життя », «відразу краєвид », «жива оболонка Землі «тощо., його зміст розглядалося багатьма іншими природознавцями. Спочатку під цими термінами мовити лише сукупність живих організмів, які живуть нашої планеті, хоча часом і вказувалося їх зв’язку з географічними, геологічними і космічними процесами, та заодно скоріш зверталося увагу до залежність живої природи від зусиль і речовин неорганічної природи. Навіть автор сам термін «біосфера «Э.Зюсс у своїй книжці «Лик Землі «, опублікованій через майже тридцять років після введення терміна (1909 р.), не помічав зворотного впливу біосфери визначав її як «сукупність організмів, обмежену у просторі й часі і обитаюшую лежить на поверхні Землі «.

Першим із біологів, який ясно зазначив величезну роль живих організмів у освіті земної кори, був Ж. Б. Ламарк (1744 — 1829). Він підкреслював, що це речовини, що перебувають у поверхні земної кулі і що утворюють його кору, сформувалися завдяки діяльності живих організмів. Факти й положення про біосфері накопичувалися поступово у зв’язку з розвитком ботаніки, ґрунтознавства, географії рослин i інших переважно біології, і навіть геологічних дисциплін. Ті елементи знання, котрі почали необхідні розуміння біосфери загалом, виявилися пов’язані з виникненням екології, науки, що вивчає взаємовідносини організмів і навколишнього середовища. Біосфера є певної природної системою, та її існування у першу чергу виявляється у круговерті енергії і речовин з участю живих організмів. Дуже важливим розуміння біосфери було встановлення німецьким фізіологом Пфефером (1845 — 1920) трьох способів харчування живих організмів: 1. автотрофне — побудова організму з допомогою використання речовин неорганічної природи; 2. гетеротрофное — будова організму з допомогою використання низькомолекулярних органічних сполук; 3. миксотрофное — змішаний тип побудови організму (автотрофногетеротрофный).

Біосфера (в сучасному розумінні) — своєрідна оболонка Землі, яка містить всю сукупність живих організмів ту частину речовини планети, яка зараз переживає безупинному обміні з тими организмами.

Біосфера охоплює нижню частина атмосфери, гідросферу й верхній частина літосфери. Атмосфера — найбільш легка оболонка Землі, яка з космічним простором; через атмосферу здійснюється обмін речовини і з космосом. Атмосфера має низку верств: 1. тропосфера — нижній шар, примикає до поверхні Землі (висота 9−17 км). У ньому состредоточено близько 80% газового складу атмосфери й усе водяну пару; 2. стратосфера; 3. ноносфера — там «живе речовина» відсутня. Домінуючі елементи хімічного складу атмосфери: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%). Гідросфера — водна оболонка Землі. У слідство високої рухливості вода проникає повсюдно у різні природні освіти, навіть найбільш чисті атмосферні води містять від 10 до 50 мгр/л розчинних речовин. Домінуючі елементи хімічного складу гідросфери: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl-, P. S, З. Концентрація тієї чи іншої елемента у воді ще щось свідчить, наскільки вона важливий для рослинних і тварин організмів, які у ній. У цьому плані провідна роль належить N, P, Si, які засвоюються живими організмами. Головною особливістю океанічній води і те, основні іони характеризуються постійним співвідношенням всього обсягу Світового океану. Літосфера — зовнішня тверда оболонка Землі, що складається з осадових і магматичних порід. Нині земної корою прийнято вважати верхній шар твердого тіла планети, розташований вище сейсмічної кордону Мохоровичича. Поверховий шар літосфери, у якому здійснюється взаємодія живої матерії з мінеральної (неорганічної), представляє собою грунт. Залишки організмів після розкладання переходить до гумус (родючу частина грунту). Складовими частинами грунту служать мінерали, органічні речовини, живі організми, вода, гази. Домінуючі елементи хімічного складу літосфери: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

Провідну роль виконує кисень, частку частку якого припадає половина маси земної кори і 92% її обсягу, проте кисень тісно пов’язаний із іншими елементами найголовніше породообразующих мінералах. Т.а. кількісним відношенні земна кора — це «царство» кисню, хімічно пов’язаного в ході геологічного розвитку земної коры.

Поступово ідея про тісний взаємозв'язок між живої та неживої природою, про інше вплив живих організмів та його систем на які оточують фізичні, хімічні і геологічні чинники дедалі більше проникала в свідомість вчених і знаходила реалізацію у конкретних дослідженнях. Цьому сприяли і зміни, зміни у спільний підхід натуралістів до вивчення природи. Усі вони більше переконувалися у цьому, що відособлене дослідження явищ і процесів природи з позицій окремих наукових дисциплін виявляється неадекватним. Тому на згадуваній межі ХIХ — ХХ ст. до науки дедалі ширше проникають ідеї холістичного, чи цілісного, підходи до вивченню природи, які у час сформувалися в системний метод її изучения.

Результати такий підхід негайно позначилися для дослідження загальних проблем впливу біотичних, чи живих, чинників на абіотичні, чи фізичні, умови. Так, виявилося, наприклад, що склад морської води багато чому визначається активністю морських організмів. Рослини, живуть на піщаної грунті, значно змінюють її структуру. Живі організми контролюють навіть склад нашої атмосфери. Кількість таких прикладів легко збільшити, й вони свідчать про наявність зворотний зв’язок між живий і неживої природою, у яких живе речовина значною мірою змінює образ нашої Землі. Отже, біосферу не можна розглядати в відриві від неживої природи, від якої вона, з одного боку залежить, і з інший — сама впливає її у. Тому перед природознавцями виникає завдання — конкретно досліджувати, як саме й якою мірою живе речовина впливає фізико-хімічні і геологічні процеси, що відбуваються лежить на поверхні Землі та в земної корі. Тільки такий підхід може дати ясне і глибоке уявлення концепцію біосфери. Таку завдання таки поставив собі видатний російський учений Володимир Іванович Вернадський (1863 — 1945).

Для біосфери як особливої оболонки земної кулі характерні наступні особливості: 1) у ній є поверхні розділу між речовинами, які у твердому, рідкому і газоподібному стані; 2) її у падає потужний потік енергії від поверхні Сонця — основного енергетичного джерела, забезпечує функціонування біосфери; 3) найважливішу роль функціонуванні біосфери грає вода. Життя охоплює все три фазові оболонки Землі. Живі організми Землі захищені від згубного дії космічного проміння (зокрема ультрафіолетового проміння) озоновим шаром атмосфери. Вплив людини на біосферу називають антропогенним чинником. Життєдіяльність людини настільки серйозно впливає на біосферу, що В. И. Вернадский, характеризуючи цей вплив людського розуму, впровадив поняття «ноосфера», тобто розумна оболочка.