§ 26. Экосистема – гармония живого и неживого

Вопрос 1. Будут ли они существовать самостоятельно? Сформулируйте проблему урока.

Скорее всего, нет.

Любой ли набор видов может образовать самоподдерживающуюся экосистему?

Вопрос 2. Что такое экосистема и из чего она состоит? (§ 25)

Экосистема – единство биотических (продуцентов, консументов и редуцентов) и абиотических (вода, воздух, почва, минеральные вещества и т.п.) компонентов природы, в котором сообщество совместно обитающих живых организмов способно общими усилиями поддерживать круговорот веществ.

Какие типы биотических взаимоотношений выделяют экологи?

Симбиоз (мутуализм), хищничество, паразитизм, протокооперация, комменсализм, конкуренция, нейтрализм.

Приведите известные вам примеры экологической регуляции. (Жизненный опыт)

При нехватке пищи, численность организмов уменьшается. При отклонении плотности популяции от оптимума в ту или иную сторону увеличивается рождаемость или смертность. И др. примеры.

Вопрос 3. Кто прежде расчищал от ламинарии место для морских ежей? Какой вывод об устойчивости экосистем позволяет сделать этот пример?

Раньше от ламинарии место для морских ежей расчищала морская корова, которая поедала морскую растительность и водоросли.

Нарушая развитие одного из звеньев в цепи питания, происходит нарушение равновесия во всей экосистеме.

Вопрос 4. Что означают знаки «+» и «–» на схеме?

С одной стороны, подходят значения больше и меньше соответственно, а с другой стороны, подходят значения положительной и отрицательной обратных связей соответственно.

Вопрос 5. Чем данный природный случай отличается от приведённых выше? Происходят ли при этом необратимые изменения?

Этот случай отличается от приведённых выше тем, что возросла численность жертвы, которая впоследствии регулируется хищниками. В данном случае не происходят необратимые изменения. Численность леммингов устанавливается на оптимальном уровне, а в благоприятные годы история повторяется.

Вопрос 6. Как вы думаете, в чём причина того, что разнообразие животных на Земле в 4–5 раз превосходит разнообразие растений?

Растения – основа наземных пищевых цепей. Одно дерево дает пищу, защиту многим видам насекомых, животных, птиц. Поэтому не нужно сильно большое разнообразие растений, чтобы прокормить и дать убежище стольким видам животных.

Вопрос 7. Какие связи показаны в изображённом биогеоценозе? Какие известные вам связи не показаны стрелками?

Здесь изображены связимежду экотопом и биоценозом (внутренние связи) в одном биогеоценозе и связи между биогеоценозами. Существуют еще связи между организмами (трофические, топические, форические, фабрические).

Вопрос 8. Чем отличается микроклимат леса летом от микроклимата зимой?

Освещенность. В летнем лесу света достигает до поверхности земли меньше, чем зимой.

Температура. Летом в лесу прохладнее, а зимой теплее.

Сила ветра. Лес, и летом, и зимой, является неким барьером для ветра, но последний не пропадает совсем, а лишь скорость его уменьшается.

Влажность. В летнем лесу влажность выше, чем в зимнем.

Вопрос 9. Как высокий снежный покров сохраняет тепло почвы?

Малая теплопроводность снега приводит к тому, что потеря тепла с поверхности снежного покрова не покрывается притоком тепла из более глубоких его слоев и из почвы. Поэтому почва, покрытая снегом, сохраняет зимой достаточно высокую температуру. А чем больше покров из снега, тем больше тепла он сохранит.

По наблюдениям в Павловске, поверхность почвы под снегом в январе в среднем на 15° теплее, а за зиму на 5–7° теплее, чем поверхность почвы, искусственно обнаженная от снега. Даже на глубине в несколько десятков сантиметров почва под снегом теплее, чем обнаженная почва.

Вопрос 10. Как сообщество может регулировать экосистему?

Наблюдая за одной и тем же экосистемой, можно увидеть, как заметно изменяется её облик в течение года. Выжженная в конце лета степь не похожа на ту же степь весной, красочную от цветущих тюльпанов, ирисов, примул, крокусов. Зимний лес, одетый в снежные "шапки", совершенно не похож осенний, окрашенный в оранжевые, желтые, багряные краски. Изменяется облик луга по мере того, как весной и летом зацветают на нем разные травы. В то же время, кроме сезонных изменений, в экосистемах происходят и многолетние изменения.

Экосистема изменяется с изменяющимися в ней сообществами.

Так, в процессе развития экосистемы простые сообщества в ней замещаются более сложными, с богатым видовым составом, со сложной пространственной и трофической структурами. То есть в основе развития экосистемы лежит смена сообществ (растительных, животных, грибных, микробиологических), входящих в состав биоценоза данной экосистемы. Каждое из сообществ делает свой вклад в развитие экосистемы.

Смена природных сообществ может проходить под влиянием биотических абиотических факторов и человека.

Вопрос 11. Что такое биоценоз и чем он отличается от биогеоценоза?

Биоценоз – сообщество живых организмов, населяющих оперделенный участок среды обитания и взаимосвязанных между собой определенными отношениями. Биоценоз входит в состав биогеоценоза.

Вопрос 12. Чем отличается биогеоценоз от экосистемы?

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. Если биогеоценоз – это сообщество растений, животных, грибов и одноклеточных, которые проживают на определенном участке суши, то в воде, где нет почвы, - это не биогеоценоз, а экосистема. Следовательно, любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема есть биогеоценоз.

Вопрос 13. Как биотические регуляторы обеспечивают способность экосистемы реагировать на изменения внешних и внутренних параметров среды?

Биотические регуляторы экосистемы – это сами живые организмы. Они реагируют на молейшие изменения среды разными способами: регуляция численности и плотности популяции; изменение и регулирование абиотической среды (образование почвы, изменение рН) и многие другие.

Вопрос 14. Какую часть биогеоценоза можно назвать биокосной системой?

Биокосной системой в биогеоценозе можно назвать почву.

Вопрос 15. МОИ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Приведите примеры пищевых цепей (на примере данной экосистемы). Оцените последствия деятельности человека на данную экосистему.

Парк является экосистемой, поэтому пойдем туда. В г. Москва много парков.

Городской парк зимой выглядит уныло. Снежный покров сохраняется за тротуаром. Деревья стоят угрюмо, покачиваясь голыми кронами на ветру. Особенность этой экосистемы в том, что она находится в городе. Парк окружает исскуственная, человеческая среда, которая больше приносит экосистеме вреда, чем пользы.

В парке можно встретить дубы, липы, вязы, березы, осины, сосны и ели. Животных зимой встретить сложно. По мере продвижения в парк нам встречаются привычные городские птицы: воробьи и голуби. Также можно увидеть дятла, синичку.Если в парке есть пруд или протекает река, то можно встетить водоплавающих птиц, которые не улетают на зиму (кряква).

В парке мы можем наблюдать как взаимодействуют разные виды между собой: конкуренция за свет у растений, у животных – за пищу; паразитизм (на некоторых деревьях зимой очень заметны шаровидные, зеленые кустарники – это омела.), симбиоз (лишайники).

Пример пищевых цепей: опавшие листья → дождевой червяк → ёж; кора → мокрица → дятел; дерево → жук → паук → синица.

Последствия деятельности человека на эту экосистему значительны. Например, дорожки, выложенные тротуарной плиткой. С одной стороны, они удобны для передвижения людей. С другой стороны, вредны для растительности парка, растениям трудно прорастать, поэтому нарушается взаимосвязь корневой системы растительности и их видовой состав. Часто можно встретить лужи воды по краям дорожек, что свидетельствует о плохой дренажной системе данного участка, отсутствием растительности, происходит заболачивание почвы. Собирается листовой опад – редуцентам нечего разлагать и многие элементы не поступают в почву. Очень много больных деревьев. Часто человек, выходя за тротуар в парке, не думает, что он может нечаянно вытоптать молодую поросль деревьев и кустарников.большая замусоренность территории.

Добавьте описание своими наблюдениями.