Экосистемы и закономерности. Экосистемы и присущие им закономерности. Среды обитания организмов. Среды обитания организмов
 Скачать 69.3 Kb.
|
Причины устойчивости и смены экосистемОдни биогеоценозы более стабильные, по сравнению с другими. Устойчивость естественных экосистем достигается с помощью видового разнообразия флоры и фауны, способности к саморегуляции численности особей в популяциях. Характерна высокая первичная продуктивность, практически отсутствуют неиспользованные органические остатки. Примеры стабильных экосистем: дубрава, влажный тропический лес, ельник, озеро (таблица 1). Таблица 1. Видовое разнообразие дубравы
Факторы устойчивости дубравы: Высокая биологическая продуктивность. Разветвленные и переплетенные пищевые цепи. Популяции, приспособленные к совместному обитанию. Саморегуляция. Полный круговорот веществ и энергии. Причина смены биогеоценозов — достижение стабильного состояния. Развитие продолжается до тех пор, пока не сформируется уравновешенное природное сообщество, которое способно поддерживать баланс веществ и энергии в экосистеме. Смена экосистем сопровождается: повышением видового разнообразия; заменой доминирующих видов; разветвлением и усложнением цепей питания; повышение роли видов с длительными циклами развития; развитие взаимовыгодных связей между организмами. Неустойчивые экосистемы изменяются быстрее. Происходит смена растительного покрова, популяций животных. Постепенно, одни экосистемы превращаются в другие. На месте озера появляется болото, на заброшенной плантации шалфея восстанавливается степная растительность. Существует две основные причины неустойчивости биогеоценозов: Малое видовое разнообразие. Несбалансированность круговорота веществ. Даже биогеоценозы с малым видовым разнообразием (тундра, полупустыня, пустыня) более устойчивы, по сравнению с искусственными экосистемами. Неустойчивость последних — следствие наличия монокультуры, простоты пищевых цепей, невозможности саморегуляции. Тундры и пустыни без сильной антропогенной нагрузки, в условиях отсутствия значительных климатических изменений, способны существовать длительно. В этих и других устойчивых экосистемах все, что производят растения, используется гетеротрофными организмами. Человек, изымая значительную часть органики в искусственно созданных экосистемах, прерывает естественные потоки веществ и энергии. Энергия частично возвращается с удобрениями, но этого недостаточно. Агроэкосистемы быстро деградируют без вмешательства человека (обработки почвы, внесения удобрений, борьбы с болезнями и вредителями). Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человекаХозяйственная деятельность населения — один из существенных факторов воздействия на биогеоценозы разного уровня. Человеческое общество оказывает антропогенное давление на экосистемы в течение длительного времени. Последствия воздействия в последние два столетия стали глобальными, катастрофическими. Лесам наносит ущерб вырубка, степям — распашка, тундрам — добыча и транспортировка полезных ископаемых. Вмешательство людей приводит к тому, что в экосистемах усиливаются естественные процессы самовосстановления. Возможности природы не безграничны. Кроме того, восстановление тормозят внешние причины, даже не связанные с деятельностью человека, — разливы рек, ливневые дожди, засухи. Необходимо учитывать и исправлять даже, на первый взгляд, незначительные воздействия, которые со временем приведут к глубоким изменениям. Например, регулярный выпас скота на лугах, склонах оврагов и холмов, на лесных опушках сопровождается вытаптыванием отдельных видов растений. Животные поедают травы, оставляют экскременты. Постепенно происходит вытеснение одних видов другими. Ранее богатый видами биоценоз становится малоценным по своим качествам. На Земле практически не осталось «белых пятен» — неосвоенных, девственных территорий. Негативные последствия вмешательства человека ощущаются в биогеоценозах с большим и малым видовым разнообразием Антропогенные изменения в экосистемах происходят намного быстрее, чем под действием естественных факторов (за исключением крупных природных катастроф). Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем Человек сам создает биологические сообщества с целью производства сельскохозяйственной и другой необходимой продукции. Особенно большие площади отведены под аграрные экосистемы. Они включают такие же компоненты среды, которые характерны для естественных биогеоценозов, но не обладают способностью к саморегуляции, зависят от вмешательства человека. Это менее целостные и недостаточно устойчивые сообщества, по сравнению с дубравой, лугом, водоемом. Причины неустойчивости агробиоценозов: Небольшое количество видов, или один вид, имеющий высокую численность. Короткие и простые цепи питания. Неполный круговорот веществ и энергии. Слабые защитные механизмы культурных растений, по сравнению с природными видами. Агробиоценозам, в отличие от естественных экосистем, требуется помощь человека для поддержания всех процессов. Культурные растения нуждаются в уходе — рыхлении почвы, поливе, подкормках, обрезке, прополке. Если за агроэкосистемой не ухаживать, то она быстро деградирует. Поле пшеницы без обработки гербицидами зарастает сорняками, овощи быстро поражаются болезнями, вредителями и погибают. Урожай на поле собирают и вывозят. Минеральные соли, микроэлементы не возвращаются в почву с лиственным опадом, перегнившими растительными остатками, как в естественном сообществе. Круговорот веществ незамкнут, почвенное плодородие снижается. Для его сохранения применяют минеральные (некоторые соли азотной, фосфорной и соляной кислот) и органические удобрения (навоз, птичий помет, навозная жижа). В агроэкосистеме преобладают растения одного вида. Такой способ выращивания называют монокультурой. Внедряются уплотненные посадки двух и более видов растений на одном поле, но они не получили широкого распространения. При монокультуре высокий риск распространения болезней и вредителей (вирусов, бактерий, грибов, нематод, клещей, насекомых). Поэтому, в агросистемах обязательно проводятся обработки пестицидами. Это доступный и относительно дешевый способ, но не безопасный для человека и окружающей среды. Внедряются, но очень медленно, биологические методы борьбы с патогенами. Используют естественных врагов — божьих коровок против тли, наездников против гусениц бабочек. Ротация культур на поле, или севооборот, тоже помогает бороться с вредителями и болезнями растений. Биосфера прошла длительный путь эволюционного развития и становления. Живые организмы меняли формы и способ питания, вышли из воды на сушу, снова приспосабливались к жизни в воде. Во всех протекавших и еще идущих процессах, изменениях велика роль биологического круговорота веществ и энергии, поддерживающего стабильные условия жизни на Земле. | ||||||||||||||||||||