Міністерство освіти та науки України

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ

Кафедра „ Безпека життєдіяльності ”

Методичні вказівки

до виконання практичної роботи № 6

з дисципліни

„Основи екології”

Напрям підготовки 1030

„Судноводіння і енергетика суден”

Розглянута та схвалена

на засіданні кафедри „БЖ”

„____”____ 2010 р. протокол № ___

Зав. кафедрою „БЖ”

Проф. ___________Колегаєв М.О.

ОДЕСА 2010

Методичні вказівки підготували доцент кафедри ”БЖ” Касілов Ю.І. та асистент Крайнова В.І., відповідно з навчальним планом і програмою дисципліни „Основи екології”.

Содержание

1. Соотношение понятий "биогеоценоз" (В.М. Сукачов) и "экосистема "(А. Тенсли и др..).

2. Составные компоненты биогеоценоза и основные факторы, которые обеспечивают его существование.

3. Основные этапы использования веществ и энергии в экосистемах. Потери энергии при переходе из одного трофического уровня на второй.

4. Первичная продукция - продукция автотрофных организмов. Экологическая эффективность экосистем.

5. Экологическая пирамида. Пирамиды масс, чисел и энергии

6. Общие принципы стойкости экосистем.

7. Вопросы для самоконтроля

Список использованной литературы

1. Соотношение понятий "биогеоценоз" (в.М. Сукачев) и "экосистема" (а. Тенсли)

В 1935 г. английский ботаник А. Тенлси впервые ввел в экологию термин «экосистема». Экосистемы бывают разнообразными, простыми и сложными, искусственными (аквариум, теплица, пшеничное поле, населенный космический корабль) и естественными (озеро, лес, океан).

Экосистема - это комплекс организмов и вместе с тем среда их существования со всеми взаимосвязями и взаимодействием между ними.

Различают водные и наземные экосистемы. Все они образовывают на поверхности планеты пеструю мозаику. При этом в одной естественной зоне встречается много похожих экосистем. Они могут объединяться в однородные комплексы или могут быть разделены другими экосистемами.

Члены сообщества так тесно взаимодействуют со средой обитания, что биоценоз часто трудно рассматривать отдельно от биотопа. Например, участок земли - это не просто "место", но и определенное количество грунтовых организмов и продуктов жизнедеятельности растений и животных. Поэтому их объединяют под названием биогеоценоза: «биотоп + биоценоз - биогеоценоз».

Понятие биогеоценоза ввел русский ученый В. Сукачев в 1942 г.

Биогеоценоз - совокупность на определенной части земной поверхности однородных естественных явлений (состав атмосферы, горных пород, растительности, животного мира и мира микроорганизмов ), которые имеют свою специфику взаимодействий компонентов и определенный тип обмена веществ и энергии, находятся в постоянном движении и развитии.

Итак, биогеоценоз - это элементарная наземная экосистема, главная форма существования естественных экосистем.

Несмотря на то, что биогеоценоз и экосистема, по высказыванию Ю. Одума, являбтся синонимами, отдельные исследователи вкладывают в их понятие разное содержание и используют их произвольно, не принимая во внимание сущность этого явления. Это вносит определенную безалаберщину в понимание этих понятий, что вредит как научным работникам, так и практике.

Отметим также, что на Западе науку о развитии растительного и животного мира в связи с условиями их местопроизрастания выделяют в самостоятельную отрасль экологии - синекологию. Фитоценологию, зооценологию, гам не выделяют в отдельные научные дисциплины, как это принято у нас,. а включают как составную экологии. Поэтому зарубежные ученые считают, что термин "экосистема" как единица взаимоотношений совокупности - живых организмов с неживой средой более удобны для пользования. Однако, если даже согласиться с тем, что экосистема является объектом изучения экологии, то придется  признать, что все живые организмы (растительного, микробного происхождение) находятся в постоянном взаимодействии как меду собой так и со всеми остальными косвенными факторами среды обитания.. Кроме того, они выполняют огромную работу, связанную с обменом вещества и превращением в энергию, что не дает оснований ограничиваться лишь констатацией связей живых организмов с косвенными факторами в виде единой физической системы.

Итак, термины "биогеоценоз" и "экосистема" можно считать синонимами лишь в том случае, когда они рассматриваются как биоценоз, который занимает определенный участок земной поверхности с похожими атмосферными, литосферными, гидросферными условиями и характеризуются однородностью взаимосвязей и взаимовлияний внутри биоценоза и связей со средой местопроизрастания, наличием в этом комплексе живой и неживой природы кругооборота вещества и энергии.

Хотя биогеоценоз - это однородный участок земной поверхности, но ее однородность является относительной, поскольку внутри биогеоценоза нет ни одной существенной биоценологичной, геоморфологичной, гидрологической и грунтово-геохимической границы. Однако, довольно неопределенной остается мера этой относительности: с одной стороны, биогеоценозы имеют определенную пространственную (вертикально-горизонтальную) структуру, и является совокупностью подсистем, с другой стороны, очень часто биогеоценозы не имеют резких границ между собой и потому их очень тяжело разграничить "в натуре".

Э.М. Лавренко и М.В. Дилис (1968) предложили удачное определение: "биогеоценоз - экосистема в пределах фитоценоза". Действительно, после установления границ биогеоценоза этот естественный объект можно изучать как экосистему. Но, как известно, пространственная структура фитоценоза очень неоднородная и пестрая, а потому выделить границы с соседним фитоценозом не просто. Это объясняется и тем, что одни фитоценологи считают растительный покров дискретным и выделяют его границы, другие же склоняются к мысли о континууме, или же непрерывности, растительного покрова и доказывают невозможность установления этих границ.

Итак, биогеоценоз - это совокупность растительности, животного мира, микроорганизмов и определенного участка земной поверхности, которые связаны между совой обменом веществ и энергии.

Одним из основных и обязательных признаков биогеоценоза есть взаимодействие  автотрофных  и гетеротрофных звеньев. Науку о биогеоценозах называют  биогеоценологией. Она изучает биоценотические процессы, которые происходят в каждом конкретном биогеоценозе (экосистем), в частности, производительность, обмен веществом и энергией. Положение В.М. Сукачова о том, что обмен веществом и энергией является таким же характерным свойством биогеоценоза, как и состав растений и животных, а также специфика взаимосвязей и взаимодействия между ними имеет принципиальное значение, поскольку именно участие всех взаимодействующих организмов в вещественно-энергетическом обмене функционально объединяет их и единую систему. Однако, структура экоценоза, т.е., состав образующих его видов, свойства каждой среды и в особенности взаимодействие между ними, определяют специфику вещественно-энергетического обмена. Биоценологию (синекологию) от биогеоценологии отличает прежде всего то, что последняя включает как составляющую часть исследуемой системы абиотический комплекс, биоценология же изучает лишь совокупность организмов.

Важной характеристикой экосистем является разнообразие видового состава, ученые обнаружили некоторые закономерности в существовании экосистем разного уровня:

Чем разностороннее условия биотопов в пределах экосистемы, тем больше видов содержит соответствующий биоценоз. Ярким примером являются тропические леса, где проживает большинство существующих видов животных и растений.

Чем больше видов содержит экосистема, тем меньше особей насчитывает соответствующие видовые популяции. Так, в системах с малым видовым разнообразием (пустыни, степи, тундры) некоторые популяции достигают большой численности, а в тропических лесах популяции, по обыкновению, малочисленные.

Чем большее разнообразие биоценоза, тем больше экологическая стойкость экосистемы. Так, экосистема моря устойчивее чем экосистема озера, так как ее населяют разнообразные виды животных, а растительный мир чрезвычайно богатый.

Эксплуатируемые человеком системы, которые представлены одним видом или очень малым их числом (агроценозы с земледельческими монокультурами) неустойчивые по своей природе и не могут самоподдерживаться. Поэтому людям нужно быть особенно заботливыми относительно таких экосистем.

Ни одна часть экосистемы не может существовать без другой. Если по какой-то причине происходит нарушение структуры экосистемы, исчезает группа организмов, вид, то вся группировка может сильно измениться или даже разрушиться.