- •Одеський національний політехнічний університет
- •Хіміко-технологічний факультет
- •Кафедра технології неорганічних речовин і екології
- •Конспект лекцій
- •Вклад украинских ученых в экологию
- •1.2. Экология как естественная наука. Место экологии в конгломерате естественных наук.
- •1.3. Структура макроэкологии
- •1.4. Методы экологии
- •1.5. Характеристика научного метода
- •1.5.1. Этапы научного исследования
- •1.5.2 Техника обработки информации
- •1.5.3 Общая схема изучения экосистем
- •1.6. Проблематика экологических исследований
- •Тема 2 Свойства сложных систем
- •2.1 Биосистемы и основные принципы ее структурирования
- •2.1.1 Основные признаки живого
- •2.1.2. Образование биосистемы
- •2.1.3. Принцип эмерджентности
- •2.2. Термодинамическое поведение биосистем
- •2.2.1 Характеристика основных термодинамических параметров
- •2.2.2. Особенности проявления законов термодинамике при функционировании биосистем.
- •2.3. Теорема Пригожина
- •2.3.1. Интерпретация теоремы Пригожина.
- •2.3.2. Следствие из теоремы Пригожена
- •2.4. Общие свойства и параметры систем
- •2.3.1. Свойства сложных биосистем
- •2.4.2. Параметры системы
- •Тема 3: Организация биосферы блок I : Организация экосистемы
- •3.1.1. Структура экосистемы
- •3.1.2. Классификация экосистем
- •Лессовые экосистемы
- •Пресноводные экосистемы
- •Экосистемы мирового океана
- •Экологические явления
- •Блок II : Биоценоз и биогеоценоз
- •2.1. Определение биоценоза
- •Критерии биоценоза
- •2.2 Классификация биоценозов
- •2.3 Свойства биоценозов
- •2.4 Структура биоценозов.
- •2.4.1. Пространственная неоднородность биоценозов
- •2.4.2. Вертикальная структура биоценозов
- •2.4.3. Горизонтальная структура биоценоза
- •2.5. Биогеоценоз
- •2.5.1. Структура биогеоценоза
- •Блок III: видовое разнообразие биоценоза
- •3.1 Характеристика видового набора биоценоза (состава)
- •3.1.1 Видовой состав биоценоза
- •3.1.2 Распределение видов с помощью градиентов среды
- •3.2 Индексы видового разнообразия
- •3.1.4 Зависимость видового насыщения от условий окружающей среды
- •Видовое разнообразие
- •Трофическая структура сообщества
- •3.2.1 Трофические цепи и трофическая сеть сообщества
- •3.2.2. Закон Линдеманна (правило 10%-ов)
- •3.2.3. Пастбищные и детритные трофические цепи
- •3.2.4 Биологические пирамиды
- •Тема 4 организация биосферы
- •Структура и границы биосферы
- •Общая характеристика и определение биосферы
- •Общая структура биосферы
- •4.1.3 Свойства газовой оболочки земли
- •4.2 Гидросфера
- •4.2.1 Структура гидросферы
- •4.2.2 Экологические зоны мирового океана
- •4.3 Биогеохимические принципы Вернадского
- •4.3.1 Основные функции природных систем
- •4.5 Фотосинтез как механизм продуцирования органики
4.2.1 Структура гидросферы
Структурно все водоемы делятся на:
Бенталь – область дна;
Пела аль – область воды.
Все гидробионты делятся на виды, связанные с дном – бентос и пелагос. Пелагос делится по распределению в разных глубинных зонах и формирует в толще океана сообщество: эпипелагос (200 м), батипелагос (6000м), абиссопелагиали (ниже 6 км).
4.2.2 Экологические зоны мирового океана
Сообщества содержат пассивно парящие в воде формы, которые называются планктон и активно плавающие – нектон. Особую группу составляют пелагические виды, обитающие на границе водно-воздушного пространства. Эти животные и растения обьеденяются под названием нейстон.
Другая группа пограничной зоны гидросферы называется плейстон и характеризуется тем, что одна часть тела находится в воде, другая – воздухе.
Бентические организмы материковые отмели формируют сообщества, которые называются литорали. Они делятся на: супролиторали (зона брызг), собственно литораль (зона приливов и отливов) и сублиторали (необнаруживающаяся часть материковой ступени). Все это до глубины 200 м.
Литеральная зона хорошо выражена в озерах, особенно крупных. Эта зона противопоставляется профундали, расположенной ниже глубины проникновения достаточного для фотосинтеза света.
Крутой материковой зоне заселен батиальной, абиссальной и ультроабиссальной фауной. В этих зонах отсутствует необходимый для фотосинтеза солнечный свет и растения отсутствуют.
Зона деятельности фотосинтеза, зона присутствия фототрофных организмов простирается до 200 м и называется эуфотическая зона.
Н.Ф.Реймерс разделил пространство на три уровня:
Наиболее освещеное, где активно проходят процессы фотосинтеза – фотосфера.
Дисфотосфера.
Афотосфера.
В определенном географическом месте вблизи Мексики, Галопагоских островов обнаружены особые экосистемы связаные с зонами раздвижения земной коры, они полностью основаны на хемосинтезе. Эти зоны называются рифтовыми. Эти сообщества концентрируются в термальных районах, богатых сероводородом. Ассимиляция сероводорода – начальный этап круговорота. Количество органического вещества примерно в четыре раза выше, чем у поверхности и в 300-500 раз больше, чем в прилегающих участках океана. Рифтовые сообщества автономны, специфичны по видовому набору, симбиотрофны.
4.3 Биогеохимические принципы Вернадского
Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному проявлению. Процесс эволюции всегда направлен в сторону увеличения потока энергии, проходящего через систему.
Эволюция видов в ходе геологического времени приводит к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении усиления биогенной миграции атомов.
Живое вещество находится в непрерывном круговороте с космической средой. Оно окружается и поддерживается энергией Солнца.
Вывод:
Живые организмы играют огромную роль в преобразовании всех сфер планеты. Биота многократно пропускала через себя (свои клетки) органические и минеральные вещества – всю атмосферу, океан, большую часть массы почв и при этом изменила всю земную среду.
Гипотеза Лавлокка: состав атмосферы Земли с уникальным содержанием кислорода и инертных газов, умеренными температурнами условиями, кислотностью поверхности, объясняется буферной активностью ранних форм жизни. Сообщество организмов своей совместной деятельностью припосабливает среду к своим биопотребностям, то есть сообщество и среда обитания развиваются как единое целое. При этом организмы постоянно изменяют физико-химическую природу веществ постоянно отдавая в среду новые соеденения и источники энергии.