18. Водные экосистемы и их особенности, отличия от наземных экосистем.

Пресноводные экосистемы.

Пресноводные местообитания делятся на: 1 лентические (стоячие воды) – озера, пруды и т.д., 2 заболоченные зоны – марши и болота, 3 лотические (текучие воды) – реки, ручьи и т.д.

Особенности: 1) пресные воды – практически единств источник для бытовых и промышл нужд, 2) пресноводные экосистемы предствл собой самую удобную и дешевую систему переработки отходов, 3) уникальность термодинамических свойств воды, способствующих уменьшению температурных колебаний среды. Лимитирующие ф-ры водной среды: температура, прозрачность, течение, соленость, концентрация О2 и СО2 и др.

Водные организмы: бентос (донные) – перифитон (околодонные) – планктон (фито-, зоо-) (микроскопические) – нектон (крупные плавающие рыбы) – нейстон (личинки комаров, стрекоз…).

Морские экосистемы.

Морская среда занимает более 70% поверхности Земли. В отличие от суши и пресных вод – она непрерывна. В океане практически отсутствуют абиотические зоны, несмотря на то, что барьерами для передвижения животных явл-ся темпер, соленость, глубина.

Наиболее продуктивны в Мировом океане обл-ти апвеллинга. Апвеллинг – процесс подъема холодных вод с глубины океана там, где ветры постоянно перемещают воду прочь от крутого материкового склона, взамен которой поднимается из глубины вода, обогащенная биогенами.

Средняя соленость океана 35 г/л. Биогенные элементы – важный лимитирующий фактор в морской среде, где их содержится несколько частей на миллиард частей воды. Главным ф-ром, который дифференцирует морскую биоту, явл-ся глубина моря.

Морские экосистемы: 1) обл-ть континентального шельфа, неритическая обл-ть – самая богатая в фаунистическом отношении в океане. 2) обл-ти апвеллинга богаты рыбой и птицами, живущими на о-вах. 3) лиманы – полузамкнутые прибрежные водоемы. 4) океанические области – эвфотическая зона открытого океана, бедны биогенными эл-тами. 5) экосистемы глубоководных рифтовых зон океана.

Океан явл-ся колыбелью жизни на планете. Он определяет во многом, в сочетании с материковыми экосистемами, целостность современной биосферы Земли.

19. Основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Пищевые цепи. Потери энергии.

Жизнь на Земле сущ-ет за счет солнечной энергии, которая через растения как бы передается всем организмам.

Энергия передается от организма к орг-му, создающих пищевую или трофическую цепь: от автотрофов, продуцентов (создателей) к гетеротрофам, консументам (пожирателям) и так 4-6 раз с одного трофич ур-ня на другой. Трофическая цепь (цепь питания) – это цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим.

Трофический уровень – это место каждого звена в пищевой цепи. Первый троф ур-нь – это продуценты, все остальные – консументы. 2ой тр ур – это растительноядные консументы, 3ий – плотоядные консументы, питающиеся растительноядными формами, 4й – консументы, потребляющие других плотоядных и т.д. => консументов можно разделить по ур-ням: консументы первого, 2го, 3го и т.д. порядков.

По функции в пищевой цепи: продуценты – создают орг. в-во, потребляемое остальными, автотрофы; консументы – потребители орг. в-ва – травоядные, плотоядные, всеядные; редуценты – разлагают мертвое орг. в-во до неорг. в-в и возвращают его в нежив. природу.

Примеры цепей питания:

травалиса,

опавшие листья  насекомые  птицы,

сельскохозяйственная цепь – трава  корова  человек,

в водоеме – фитопланктон  зоопланктон  плотва  щука.

Пищевая цепь - это основной канал переноса энергии в пищевых системах. Биомассы на Земле: 90% - фитофаги, 55% - фитомасса тропических лесов, 5% - зоомасса.

Энергетические превращения осуществляются по законам термодинамики – энергия переходит из одной формы в другую, но не исчезает и не появляется. Живые системы открыты для обмена энергией. Извне поступает даровая энергия солнца. В живых системах есть компоненты, обладающие механизмом улавливания, концентрации и рассеивания энергии (увеличение энтропии). Процесс образования порядка в системе из хаоса окружающей среды называется самоорганизацией, он ведет к уменьшению энтропии.

Фотосинтез – синтез сахара из неорганических веществ – CO2 и H2O, при помощи солнечной энергии. 6CO2 + 12H20 (2816 Дж, хлорофилл)  C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Поток энергии в экосистеме: трофическая цепь является энергетической цепью. Любое количество органического вещества эквивалентно количеству энергии. Эту энергию извлекают, разрывая энергетические связи вещества. Поток вещества – это перемещение вещества в форме химических элементов или их соединений от продуцентов к редуцентам или без них. Поток энергии – это переход энергии в виде химической связи по цепям питания от одного трофического уровня к другому. Энергия может быть использована 1 раз. Скорость потока энергии – это количество энергии, перемещающаяся с одного трофического уровня на другой в единицу времени. Пищевая цепь - это основной канал переноса энергии в пищевых системах.

Энергия тратится: большая часть – на метаболизм; образование тканей и органов, запас питательного вещества (рост); выделение экскрементов; рассеивание в виде тепла при химических реакциях и активной мышечной работе.

В конечном итоге вся энергия выделяется в виде тепла. При переходе с одного трофического уровня на другой теряется большая часть энергии (около 90%), на каждый следующий уровень передается около 10%. Значительная часть гетеротрофов питается мертвой органикой.