Сравнительная характеристика наземных и водных экосистем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Классификация природных экосистем

2. Общая характеристика наземных экосистем

2.1 Характеристика основных типов наземных экосистем

2.1.1 Пустыни

2.1.2 Травянистые экосистемы

2.1.3 Лесные экосистемы

3. Общая характеристика водных экосистем

4. Сравнительная характеристика наземных и водных экосистем

4.1 Общие признаки наземных и водных экосистем

4.2 Различия наземных и водных экосистем

4.3 Сравнение пресноводных и наземных экосистем

4.4 Схема потока энергии в наземной экосистеме

4.5 Схема потока энергии в водной экосистеме

Заключение

Литература

Приложение 1

Приложение 2



Введение

Экосистема или экологическая система (от др.-греч. п?кпт -- жилище, местопребывание и уэуфзмб -- система) -- биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз) [1], среды их обитания (биотоп) [2], системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

Понятие экосистемы.

- любое единство, включающее все организмы на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт чётко определённую трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ (обмен веществами и энергией между биотической и абиотической частями) внутри системы, представляет собой экологическую систему, или экосистему (Ю. Одум, 1971) [3] [4].

- экосистема -- система физико-химико-биологических процессов (А. Тенсли, 1935 год).

- сообщество живых организмов вместе с неживой частью среды, в которой оно находится, и всеми разнообразными взаимодействиями называют экосистемой (Д.Ф. Оуэн.)

- любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой или экосистемой (В.В. Денисов.)

- биогеоценоз (В.Н. Сукачёв, 1944) -- взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии [5].

Концепция экосистемы

Экосистема -- сложная самоорганизующаяся, саморегулирующаяся и саморазвивающаяся система. Основной характеристикой экосистемы является наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической частями экосистемы [3]. Из этого следует, что не всякая биологическая система может назваться экосистемой, например, таковыми не являются аквариум или трухлявый пень [6]. Данные биологические системы (естественные или искусственные) не являются в достаточной степени самодостаточными и саморегулируемыми (аквариум), если перестать регулировать условия и поддерживать характеристики на одном уровне, достаточно быстро она разрушится. Такие сообщества не формируют самостоятельных замкнутых циклов вещества и энергии (пень), а являются лишь частью большей системы [7]. Такие системы следует называть сообществами более низкого ранга, или же микрокосмами. Иногда для них употребляют понятие -- фация (например, в геоэкологии), но оно не способно в полной мере описать такие системы, особенно искусственного происхождения. В общем случае в разных науках понятию «фация» соответствуют различные определения: от систем субэкосистемного уровня (в ботанике, ландшафтоведении) до понятий, не связанных с экосистемой (в геологии).

Экосистема является открытой системой и характеризуется входными и выходными потоками вещества и энергии. Основа существования практически любой экосистемы -- поток энергии солнечного света [7], который является следствием термоядерной реакции, -- в прямом (фотосинтез) или косвенном (разложение органического вещества) виде, за исключением глубоководных экосистем: «чёрных» курильщиков, источником энергии в которых является внутреннее тепло земли и энергия химических реакций [8].

Между экосистемами, как и между биогеоценозами, обычно нет четких границ, и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экосистем меньшего размера.

Целью данной курсовой работы является классификация природных экосистем, а также общая характеристика признаков и описание основных типов наземных и водных экологических систем.

Задача: сравнить две природные экосистемы по их общим и различным признакам.



1. Классификация природных экосистем

Природная экологическая система - это выполняющая функцию поддержания жизни биокосная система определенного иерархического уровня, которая:

1) Взаимодействует со средой и другими системами как единое целое, обмениваясь с ними веществом, энергией и информацией.

2) Состоит из подсистем более низкого иерархического уровня, объединение которых приводит к возникновению новых, эмерджентных свойств системы и, в свою очередь, является подсистемой для систем более высокого порядка, вплоть до глобальной экосистемы Земли.

3) Обладает гомеостатическими свойствами и механизмами, способностью к саморегуляции, непрерывно осуществляет адаптивную перестройку своей деятельности по сигналам обратной связи о ее результатах.

4) Обладает определенной устойчивостью и способностью к самовозобновлению и саморазвитию.

5) Реагирует на изменение окружающей среды в соответствии с обобщённым принципом Ле-Шаталье. [9]

Классификация природных экосистем базируется на ландшафтном подходе. Ландшафт - природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, верхние горизонты литосферы, климат, воды, почвы, растительность, животный мир) находятся в сложном взаимодействии, образуя однородную по условиям развития единую систему.



Наземные природные экосистемы:

тундра (арктическая и альпийская), бореальные хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степи, саванны, пустыня, тропический лес.

Основными лимитирующими факторами суши являются среднегодовая температура и количество осадков (рис. 1).

Пресноводные экосистемы подразделяются на: лентические (стоячие водоемы) - озера, пруды, водохранилища; лотические (проточные водоемы) - реки, ручьи; болота.

Лимитирующие факторы водной среды: течение, глубина (увеличивается давление, уменьшается прозрачность), температура.

Проточные водоемы имеют две зоны: мелководные перекаты (с быстрым течением); глубоководные плёсы (спокойные реки).

Экосистема непроточного водоема:

В непроточном водоеме выделяют следующие зоны (рис. 2):

1 - литоральная зона - толща воды, где свет проникает до дна

2 - лимническая зона - толща воды до глубины, куда проникает 1% солнечного света и где затухает фотосинтез

3 - профундальная зона - дно и толща воды, куда не проникает солнечный свет.

Каждой из этих зон свойственны свои обитатели и свои сообщества организмов. В зависимости от глубины и строения водоема профундальная зона и литоральная зона могут отсутствовать.

Морские экосистемы: открытый океан, область континентального шельфа (прибрежные воды), эстуарии [10], глубоководные зоны.

Лимитирующие факторы: соленость, глубина, прозрачность, температура.



2. Общая характеристика наземных экосистем

Наземные экосистемы - это место обитания человека. В экосистемах суши сосредоточено более 99% биомассы Земли. Большая часть биомассы суши находится в растениях (99,2%). Основными продуцентами (автотрофы) [11] наземных экосистем являются высшие растения (деревья, кустарники, травы), определяющие характерные особенности этих экосистем. Растения поедаются консументами (гетеротрофы) [12] первого порядка [13], растительноядными животными. Для наземных экосистем характерны крупные растительноядные млекопитающие- олени, антилопы, бизоны, домашний скот. Многие из них относятся к жвачным, обладающим микроэкосистемой - где анаэробные микроорганизмы разрушают и обогащают лигноцеллюлозу [14], составляющую большую часть растительной биомассы. Консументы первого порядка служат пищей для хищников, консументов второго порядка [15]. Таким образом, на вершине трофической пирамиды наземных экосистем стоят крупные хищники и человек. Простейшая схема наземной экосистемы представлена на рис. 3.

2.1 Характеристика основных типов наземных экосистем

Экосистемы суши, впрочем, как и любые экосистемы, можно классифицировать по их функциональным или структурным признакам. Широко используется классификация по типу растительности. Крупные региональные или субконтинентальные биосистемы, связанные с определенным типом растительной формации, ландшафта и географическим положением называют биомом. Понятие «биом» практически соответствует понятию природная зона. Ключевая характеристика, позволяющая разграничивать и узнавать наземные биомы, - жизненная форма (травы, кустарники, листопадные деревья и т.д.) растительности климатического климакса. Так, климаксная растительность степного биома - злаки, хотя в разных частях биома и на разных континентах могут произрастать разные виды злаков. Однако биом включает в себя и эдафические климаксы, и стадии развития, в которых во многих случаях доминируют иные жизненные формы. Например, степные сообщества представляют собой стадии развития лесного биома, а прибрежные леса - составляют часть степного биома. Названия биомов определяются названием преобладающего типа растительности. Основные биомы суши приведены в табл. 1.

Крупнейшим биомом на суше является пустыня, на втором месте биом тропических саванн и степей (табл. 1). Значительная часть суши (10%) вообще не покрыто растительностью - ледяная пустыня. Примерно такие же доли (10%) приходятся на сельскохозяйственные поля, степи умеренной зоны и бореальные леса. Чуть большую часть суши занимают тропические леса (12%). Наименьшую площадь занимает биом средиземноморских степей.

2.1.1 Пустыни

Пустыня - это территория, где испарение превышает количество осадков, причем их уровень составляет менее 250 мм/г. В таких условиях произрастает скудная, обычно низкорослая растительность, преобладание ясной погоды способствует быстрой потере теплоты ночью, накопленной почвой днем. Для пустыней характерно значительное различие между дневной и ночной температурами. Обычно эти территории с низкой плотностью населения, а иногда вообще ненаселенные. Этот термин относится также к районам, неблагоприятным для жизни вследствие холодного климата (т.н. холодные пустыни). Пустынные экосистемы занимают около 16% поверхности суши и расположены практически во всех широтах Земли.

Существует три жизненных формы растений, адаптированных к пустыням: 1) однолетники, избегающие засухи тем, что они растут только при достаточной влажности; 2) суккуленты, такие, как кактусы; 3) пустынные кустарники, у которых многочисленные отходящие от короткого основного ствола ветви несут мелкие толстые листья.

Животные пустыни, как и растения, по - разному адаптированы к недостатку воды. Пресмыкающиеся и некоторые насекомые обладают непроницаемыми покровами и выделяют сухие экскреты. Пустынные насекомые защищены от испарения особыми водонепроницаемыми при высокой температуре веществами. Млекопитающих как группу нельзя считать хорошо адаптированными к условиям пустыни, так как они выделяют мочевину, что связано с потерей большого количества воды. Все же некоторые виды приобрели вторичные адаптации. К таким млекопитающим принадлежат грызуны, например: кенгуровая крыса и карманчиковая мышь (рис.4). Эти животные могут неопределенно долго существовать на сухих семенах и вовсе не нуждаться в питье. Величайшая пустыня мира - Сахара (рис. 5).

2.1.2 Травянистые экосистемы

Тропические саванны (степи с редкими деревьями или группами деревьев) расположены в теплых областях, где в год выпадает большое количество осадков, но имеется один или два продолжительных сухих сезона. Самая обширная область этого типа находится в Центральной и Восточной Африке, но довольно значительные области тропических саванн встречаются также в Южной Америке и Австралии (рис. 6). Растительность состоит из небольшого числа видов.

Ландшафт африканских саванн усеян колючими акациями и другими деревьями и кустарниками, относящимися к семейству бобовых. Часто на больших пространствах доминирует один вид деревьев и злаков.

Африканские саванны не имеют себе равных по численности и разнообразию популяции копытных: многочисленные виды антилоп, зебры и жирафы. Разнообразны птицы, среди которых есть крупные хищники и падальщики (грифы), а также самая крупная из птиц - африканский страус. Среди насекомых много кровососущих, например знаменитая муха цеце. Насекомые наиболее обильны во время влажного сезона, когда гнездится большинство птиц; рептилии же активнее во время сухого сезона. Значительные площади саванн распаханы, здесь выращивают зерновые, хлопчатник, арахис, сизаль, джут, сахарный тростник и другие культуры. В более засушливых местах развито животноводство. Антропогенное воздействие на саванны часто приводит к их опустыниванию.

Степи умеренной зоны расположены там, где выпадает промежуточное между пустынями и лесами количество осадков. Обширные степные пространства занимают внутренние части Евразийского и Североамериканского континентов, юг Южной Америки и Австралию.

Основные типы травянистых сообществ умеренного пояса:

1) Высокотравные и низкотравные прерии -- степные равнины Северной Америки, в прошлом покрытые высокотравной растительностью с преобладанием злаков: ковыль, бородач, бизонова трава. Прерии во многом напоминают степи, но протягиваются не в широтном, а в долготном направлении вследствие континентального климата во внутренних частях Канады и США, между Скалистыми горами на западе и смешанными и широколиственными лесами приатлантической части материка на востоке. Прерии распаханы под пшеницу, кукурузу, а на орошаемых землях юга -- хлопчатник;

2) Пампы Южной Америки - представляет собой травянистую злаковую растительность на плодородных красновато-черных почвах, формирующихся на вулканических породах. Она состоит из южноамериканских видов тех родов злаков, которые широко распространены в Европе в степях умеренного пояса (ковыля, бородача, овсяницы). С лесами Бразильского нагорья пампа связана переходным типом растительности, близким к лесостепи, где травы сочетаются с зарослями вечнозеленых кустарников. Растительность пампы подверглась наиболее сильному истреблению и в настоящее время почти полностью замещена посевами пшеницы и других культурных растений.

3) Вельды Южной Африки - равнинные луга, расположенные на довольно высоких нагорьях. Вельды простираются до скалистых Драконовых гор.

4) Степи - равнины, поросшие травянистой растительностью, в умеренных и субтропических зонах северного и южного полушария. Характерной особенностью степей является практически полное отсутствие деревьев (не считая искусственных насаждений и лесополос вдоль водоёмов). Климат степных регионов, как правило, находится в диапазоне от умеренно-континентального до континентального и характеризуется очень жарким летом и холодной зимой. Значительная часть степных территорий распахана.

2.1.3 Лесные экосистемы

Сезонные тропические леса (рис. 7), в том числе муссонные леса тропической Азии, произрастают в областях с влажным тропическим климатом, где выражен сухой сезон, во время которого некоторые или все деревья теряют листву. Ключевым фактором здесь являются строгие сезонные колебания в выпадении довольно обильных в течение года осадков. По своему видовому богатству сезонные тропические леса занимают второе место после дождевых лесов. Тропические дождевые леса встречаются в трех главных областях: 1) бассейны Амазонки и Ориноко в Южной Америке и Центральноамериканский перешеек; 2) бассейны Конго, Нигера и Замбези в Центральной и Западной Африке и Мадагаскар; 3) области Индо-Малайская и Борнео - Новая Гвинея. Эти области отличаются друг от друга по видовому составу, но сходны по структуре и экологии лесов. Различия в температуре между зимой и летом выражены не столь сильно, как между ночью и днем. Сезонная периодичность размножения и других жизненных функций растений и животных в значительной степени связана с колебаниями количества осадков или же регулируется внутренними ритмами. Дождевой лес характеризуется очень сильно выраженой ярусностью. Деревья обычно формируют три яруса: 1) редкие очень высокие деревья, которые возвышаются над общим уровнем полога; 2) полог, образующий сплошной вечнозеленый покров на высоте 25-30 м; 3) нижний ярус, который становится густым только там, где имеются просветы. Число видов растений очень велико. Большая доля животных обитает в верхних ярусах растительности. Кроме древесных млекопитающих здесь в изобилии встречаются хамелеоны, игуаны, древесные змей, лягушки и птицы. Важную экологическую роль играют муравьи и прямокрылые, а также бабочки. Основной источник пищи животных в тропических лесах - плоды и термиты.

В горных районах тропиков расположен горный дождевой лес. По мере продвижения в горы лес становится все более низкорослым. Еще одна разновидность дождевого леса встречается вдоль берегов затапливаемых речных долин; это так называемый галерейный лес, или прибрежный лес.

Листопадные леса умеренных широт занимают области с большим количеством распределенных осадков и умеренной температурой, для которой характерны четкие сезонные колебания. Первоначально умеренные листопадные леса покрывали весь восток Северной Америки, всю Европу, часть Японии и Австралии. Животное население первоначальных лесов Северной Америки представлено виргинским оленем, медведем, серой и черной белкой, серой лисицей, рыжей рысью и дикой индейкой.

Листопадные леса умеренной зоны представляют собой наиболее важные биотические области мира, так как именно в этих районах цивилизация достигла наибольшего развития. В результате этот биом сильно изменился под влиянием человеческой деятельности, его большая часть замещена культурными сообществами или сообществами лесных опушек.

Листопадные леса Западной Европы относительно бедны видами. Среди лесов умеренной зоны мира самые богатые видами леса на юге Аппалачей и леса Восточной Азии.

Бореальные хвойные леса (темнохвойная тайга) широким поясом вытянулись через всю Северную Америку и Евразию. Горные районы, занятые таким лесом, встречаются даже в тропиках. Доминирующая жизненная форма представлена здесь хвойными вечнозелеными деревьями, особенно елью, пихтой и сосной. Кустарниковый и травяной ярусы обычно развиты слабо. Семена хвойных служат источником существования многих животных. Как и в тундре, здесь сильно выражены сезонная периодичность и колебания численности многих популяций.



3. Общая характеристика водных экосистем

Площадь водных экосистем значительно больше, чем наземных, однако среди них преобладают морские экосистемы, площадь пресноводных экосистем сравнительно невелика.

Особенности водных экосистем:

- биота имеет сравнительно низкое таксономическое разнообразие и представлена в основном водорослями, цианобактериями и низшими животными. Из числа позвоночных существенную роль играют рыбы, реже - млекопитающие, птицы, амфибии и рептилии. Среди продуцентов могут быть макрофиты - сосудистые растения в пресноводных экосистемах, бурые и красные водоросли в морских экосистемах. В составе блока редуцентов - только бактерии;

- пищевые цепи удлинены до 6 звеньев;

- биологическая продукция больше запаса биомассы, так как значительная часть организмов низших трофических уровней живет недолго - дни и недели. Пирамида биомассы имеет форму юлы с максимумом на втором и третьем трофическом уровнях, так как виды растительноядного и плотоядного планктона живут дольше, чем автотрофы-водоросли;

- круговорот элементов питания происходит быстро. Детрит накапливается только в некоторых пресноводных экосистемах, в которых образуется сапропель [16]. Элементы минерального питания в сапропеле консервируются и исключаются из круговорота. В пресноводных экосистемах, исключая такие глубоководные, как озеро Байкал, солнечный свет проходит от поверхности до дна, и потому вся водная толща заселена водорослями-автотрофами. В неглубоких озерах большую роль играют высшие растения - макрофиты, в составе которых различается несколько экологических групп:

Плейстофиты - растения не связанные с дном водоема, свободно плавающие на поверхности воды (сальвиния плавающая, водокрас лягушечник, телорез алоэвидный) и погруженные в толщу воды (роголистник погруженный, пузырчатка обыкновенная).

Гидатофиты - растения, прикрепленные ко дну: с листьями на поверхности воды (кувшинка, кубышка) и с погруженными в воду листьями (виды рода рдест, элодея канадская).

Гелофиты- растения-амфибии с возвышающимися над водой листьями (стрелолист обыкновенный, сусак зонтичный, камыш озерный, рогоз, тростник обыкновенный).

Различаются экосистемы эвтрофных и олиготрофных озер. В олиготрофных экосистемах круговорот веществ протекает в основном в водной толще, так как планктонные консументы играют одновременно и роль редуцентов: выделяемый ими фосфор тут же усваивается водорослями. В эвтрофной экосистеме, напротив, значительная часть фитопланктона не усваивается зоопланктоном, оседает на дно и служит пищей детритофагам бентоса. При этом избыточные элементы питания захораниваются в сапропеле, что и вызывает процесс деэвтрофикации водоема.

Морские экосистемы. Различают несколько типов экосистем, соответствующих областям-зонам океана (рис. 8).

Литораль - освобождающаяся от воды во время отлива прибрежная зона. В этих условиях произрастают устойчивые к затоплению и засолению цветковые растения - подорожник морской, астра морская. Животное население литорали представлено большим числом особей моллюсков-литорин, мидий.

Континентальный шельф - зона вдоль берегов до глубины 200 (реже 400) м. С этой областью связаны подводные заросли из ламинарий, достигающих 16 м длины. Эти заросли заселены разнообразными ракообразными, моллюсками, нематодами. Ламинариями питаются морские ежи. С этой зоной связан промысел морской рыбы (сельди, трески, камбалы и др.), ракообразных (крабов, креветок, лангустов) и моллюсков (кальмаров).

Фотический слой пелагиали. Пелагиалью называется толща воды остальной части океана, самая обширная географическая зона планеты, занимающая около 70% площади Мирового океана. Это «пустыня» с низкой биологической продукцией и биомассой. Толщина фотического (светлого) слоя пелагиали во многом определяется географической широтой. В районе экваторая вертикально падающие солнечные лучи пробивают слой воды толщиной 250 м, а в Белом море те же лучи, но падающие под острым углом, способны просветить слой воды не более 25 м. На толщину фотического слоя влияет и фитопланктон, который при массовом развитии может снижать прозрачность воды в 10 раз.

Высокий запас биомассы на континентальном шельфе связан с развитием бурых водорослей, а высокое отношение зоомассы к фитомассе в фотическом слое пелагиали связано с уже отмеченным различием длительности жизни фитопланктона и зоопланктона.

биоценоз биотоп наземный водный



4. Сравнительная характеристика наземных и водных экосистем

4.1 Общие признаки наземных и водных экосистем

Ярусность - расчлененность экосистемы на горизонты, слои, ярусы, пологи и другие, структурные или функциональные толщи.

Как наземная, так и водная экосистемы имеют пространственную и видовую структуру. Пространственная структура характеризуется вертикальным расслоением системы на ярусы. Например, в хвойном лесу умеренной зоны выделяют 5 ярусов:

I. Древесный ярус. Здесь произрастают сосна и лиственные деревья - береза и осина. В этом ярусе обитает свыше 1000 видов насекомых, жизнедеятельность которых тесно связана с деревьями, многие виды птиц, а также млекопитающие.

II. Кустарниковый ярус представлен калиной обыкновенной, крушиной, боярышником, шиповником, некоторыми видами птиц и млекопитающих, многими видами насекомых.

III. Травянистый ярус. Здесь можно встретить травы, невысокие лесные растения, полукустарники, кустарники, подрост деревьев, папоротники, мхи и лишайники. В травянистом ярусе и приземном слое обитает множество беспозвоночных: пауки, мухи, жуки, бабочки, пчелы, осы, комары, муравьи и др. На земле устраивают свои гнезда глухарь, тетерев. Этот же ярус является средой обитания и млекопитающих: косуль, волков, лисиц, разнообразных грызунов, насекомоядных.

IV. Подстилка. В данном ярусе расположены мертвые и разлагающиеся организмы. Здесь обитают редуценты: беспозвоночные животные, грибы и бактерии.

V. Почва. Ярус богат корнями растений. Они служат местом зимовки для многих беспозвоночных. Среди постоянных обитателей яруса можно выделить дождевых червей, гусениц, личинок насекомых, мокриц, ногохвосток, а из млекопитающих кротов. В этом слое находятся и норы таких млекопитающих, как лисицы, барсуки и др.

Следует обратить внимание на то, что некоторые животные могут перемещаться из одного яруса в другой. Например, белка может кормиться на земле, а спать и выводить потомство на деревьях.

В водных сообществах различают ярус:

I. Надводных трав. Типичными представителями надводной растительности являются стрелолист, осока, камыш, тростник, ирис, манник, земноводная гречиха и др.

II. Плавающих трав. К плавающим травам относится водяная лилия, рдесты, ряска и др.

III. Высоких водных трав. Белоус (высокая болотная трава, семейства злаков)

IV. Низких водных трав. Частуха, или водяной шильник -- род многолетних травянистых растений семейства Частуховые. Насчитывается около десяти видов, широко распространённых по всему свету (большей частью -- в Северном полушарии).

V. Придонных растений (водоросли).

Ближе к поверхности воды обитает планктон (от греч. - блуждающий): фитопланктон - фотосинтезирующие свободно плавающие водоросли и зоопланктон - мелкие рыбы и ракообразные, личинки моллюсков и рыб, медузы. В толще вод морей и океанов обитают: рыбы, пресмыкающиеся (черепахи, морские змеи), млекопитающие (китообразные - дельфины и киты) и ластоногие (тюлени). Придонный слой освоили организмы, питающиеся разлагающимися остатками - бентос (от греч. - глубина): черви, моллюски, ракообразные и т. д. Ярусно располагаются и подземные части растений. Растения каждого яруса обуславливают особый микроклимат и создают определенную среду (экологическую нишу) для обитания в ней строго специфических животных.



Экзогенные и эндогенные факторы

Экзогенные факторы - это факторы, идущие от внешней среды.

Все природные экосистемы зависят от воздействия внешней среды. У наземных и водных экосистем присутствуют общие экзогенные факторы, такие как, интенсивность солнечной радиации и различные антропогенные воздействия.

Эндогенные факторы - это факторы, которые оказывают влияние изнутри.

Общий эндогенный фактор, у наземных и водных экосистем, это биотический фактор, т.е. плотность и состав популяций разных видов, их морфологические, физиологические и поведенческие характеристики.

4.2 Различия наземных и водных экосистем

Пищевая или трофическая цепь - последовательный, ступенчатый перенос продукции (вещества и энергии) от продуцентов через ряд организмов, происходящий путем поедания биомассы одних организмов другими.

В экосистемах наземного типа, обычно выделяют 3 трофических уровня, в которых на 1 трофическом уровне располагаются продуценты (зеленые растения), на 2 трофическом уровне располагаются фитофаги (уровень консументов 1-ого порядка, например: насекомые-фитофаги) и на 3 трофическом уровне (уровень консументов 2-ого порядка) располагаются хищники, которые поедают фитофагов.

В отличие от наземных экосистем, трофические уровни водных экосистем могут доходить до 5-6 трофических уровней.

Так же стоит отметить, что в наземных экосистемах урожай можно получать на всех трофических уровнях в отличие от водных сообществ (где используется только верхняя часть экологической пирамиды). Из этого следует, что необходимо учитывать особенности двух типов экосистем при эксплуатации природных ресурсов.

Экзогенные факторы.

В рассматриваемых экологических системах, есть как и общие так и разные внутренние и внешние факторы влияющие на природные экосистемы. Такие экзогенные факторы как: температура, влажность воздуха, интенсивность атмосферных осадков, скорость ветра и др. относятся к наземным экосистемам.

А такие факторы, например как: скорость течения, поступление растворенных и взвешенных веществ, приток организмов больше характерны для водных экологических систем.

4.3 Сравнение пресноводных и наземных экосистем в виде таблицы

Признак	Пресноводные экосистемы	Наземные экосистемы
Среды жизни	Водная, организменная	Наземно-воздушная, почвенная, организменная
Факторы, лимитирующие первичную биологическую продукцию	Элементы минерального питания (фосфор), кислород, свет	Вода, элементы минерального питания, свет, тепло
Длина пищевой цепи	4-6 звеньев	2-4 звена
Основные продуценты	Микроскопические водоросли, цианобактерии	Высшие растения
Основные консументы 1) фитофаги 2) зоофаги 3)детритофаги	1) Ракообразные, реже рыбы 2) Ракообразные, рыбы, реже птицы 3)Бентосные ракообразные, моллюски	1) Насекомые, млекопитающие, птицы 2) Насекомые, паукообразные, млекопитающие, птицы 3) Нематоды, черви, клещи
Основные редуценты	Бактерии	Бактерии, грибы
Участие бактерий в пищевых цепях	Значительная часть бактерий поедается в живом состоянии	Большая часть бактерий не поедается в живом состоянии
Плотность выедания организмов в пищевых цепях	Может достигать 40% при поедании растений и 80-90% на высшем трофическом уровне	10-30% при поедании растений и до 70-80% при поедании животных
Период круговорота углерода	Меньше одного года	От нескольких лет до нескольких десятков лет



Из схем 4.4 и 4.5 очевидно, что поток энергии и веществ в лесной и пресноводной экосистемах существенно различаются. Полнота выедания продуцентов фитофагами в лесной экосистеме не превышает 10%, а в пресноводной - достигает 40%. Из лесной экосистемы благодаря деятельности блока редуцентов происходит постоянный отток вещества и энергии в окружающую среду. В пресноводной экосистеме значительная часть вещества и энергии консервируется в донных отложениях - сапропеле. В бентосные пищевые цепи вовлекается не более 25% детрита донных осадков.

4.4 Схема потока энергии в наземной (лесной) экосистеме

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выщелачивание



4.5 Схема потока энергии в водной (пресноводной) экосистеме

Размещено на http://www.allbest.ru/



Заключение

В ходе анализа литературных источников мы рассмотрели основные типы наземных и водных экосистем и охарактеризовали их. Было выделено 3 основных типа наземных экосистем: пустыни, травянистые и лесные экосистема. Каждый тип был рассмотрен более подробно с выделением подтипов. И в водных экосистемах были рассмотрены 2 типа: пресноводные и морские экосистемы. А так же был проведен сравнительный анализ, где были выделены общие и различные признаки двух рассматриваемых природных систем. На примере схем было доказано, что в любой экосистеме, происходит круговорот энергии. Так же для функционирования любой экосистемы необходимы следующие компоненты: солнечная энергия (и другие виды энергии); вода; элементы питания (основные абиотические неорганические и органические соединения), содержащиеся в почвах, донных осадках и воде; автотрофные и гетеротрофные организмы, образующие биотические пищевые сети. Функционирование наземных и водных экосистем сходно, но в них входят совершенно разные виды. Кроме того, в экосистемах глубоких водоемов зеленые растения представлены очень мелкими, часто микроскопическими формами (фитопланктоном), а растения наземных и некоторых мелководных экосистем имеют крупные размеры.



Список литературы

1. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии, Учебное пособие для ВУЗов. -- СПб: «Деан», 2000. -- 224 с.

2. Глазачев С.Н., Косоножкин В.И. Общая экология. Образовательный модуль 1. -- М.: МГОУ, 2012. -- 132 с.

3. Глазачев С.Н., Косоножкин В.И. Общая экология. Образовательный модуль 2. -- М.: МГОУ, 2009. -- 128 с.

4. Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь. -- Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. 1989.

5. Короновский Н.В., Гидротермальные образования в океанах. Соросовский Образовательный Журнал, -- №10, 1999, -- cтр.55-62.

6. Николайкин, Н.И. , Николайкина, Н.Е., Мелехова, О.П. Экология. -- 5-е. -- М.: Дрофа, 2006. -- 640 с.

7. Одум. Ю. Основы экологии. -- М.: Мир, 1975. -- 741 с.

8. Одум. Ю. Экология. -- М.: Мир, 1986.

9. Передельский Л.В. Экология / Л.В. Передельский, В.И. Коробкин, О.Е. Приходченко . - М.: Проспект, 2006 .- 507 с.

10. Пономарева И.Н. Общая экология: [учебное пособие для студ. вузов, обуч. по направлению 050100 - Естественнонаучное образование] / И.Н Пономарева, В.П. Соломин, О.А. Корнилова; под ред. И.Н. Пономаревой.- Ростов н/Д: Феникс, 2009.-538 с.

11. Чернова Н.М. Общая экология / Н.М. Чернова, А.М. Былова.- М.: Дрофа, 2007 .- 411 с.

12. Шилов И.А. Экология. -- М.: Высшая школа, 1997. -- С. 374.



Приложение 1

[1] Биоценоз - (от греч. вЯпт -- «жизнь» и кпйньт -- «общий») -- совокупность организмов, совместно населяющих определенный участок суши или водоема. Составная часть биогеоценоза, сообщество живых организмов (биотическое сообщество) в экосистеме.

[2] Биотоп (от греч. вЯпт -- жизнь и фьрпт -- место) -- относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или водоёма, занятый определённым биоценозом.

[3] Ю. Одум. Основы экологии. -- М.: Мир, 1975. -- 741 с.

[4] Ю. Одум. Экология. -- М.: Мир, 1986.

[5] Биогеоценоз. Большая советская энциклопедия.

[6] Николайкин, Н.И. , Николайкина, Н.Е., Мелехова, О.П. Экология. -- 5-е. -- М.: Дрофа, 2006. -- 640 с.

[7] Бродский А.К. Краткий курс общей экологии, Учебное пособие для ВУЗов. -- СПб: «Деан», 2000. -- 224 с.

[8] Н.В. Короновский, Гидротермальные образования в океанах. Соросовский Образовательный Журнал, -- №10, 1999, -- cтр.55-62.

[9] Принцип Ле-Шаталье: Отрицательные обратные связи стабилизируют экосистему - при внешнем воздействии на систему, находящуюся в динамическом равновесии, система реагирует таким образом, чтобы ослабить эффект внешнего воздействия.

[10] Эстуарии - это прибрежные области смешивания речных вод с морскими.

[11] Автотрофы - это продуценты (производители) органического вещества из неорганического. Растения и некоторые бактерии способны преобразовывать солнечную энергию в процессе фотосинтеза и создавать (синтезировать) органические вещества, которые гетеротрофы используют в качестве пищи. При этом продуценты потребляют из атмосферы углекислый газ, образованный в процессе жизнедеятельности гетеротрофов, и выделяют кислород.

[12] Консументы (от лат. consumе -- употреблять) -- гетеротрофы, организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами (продуцентами). В отличие от редуцентов, консументы не способны разлагать органические вещества до неорганических. Травоядные животные употребляют растительную пищу, а плотоядные - животную. В результате процесса пищеварения, протекающего в организмах консументов, происходит первичное измельчение и разложение органического вещества. Это облегчает дальнейшую деятельность редуцентов.

[13] Консументы первого порядка -- растительноядные гетеротрофы (травоядные животные, паразитические растения), питаются непосредственно продуцентами биомассы.

[14] Лигноцеллюлоза - Комплекс из лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы, образующий структурный каркас клеточных стенок растений.

[15] Консументы второго порядка -- хищные гетеротрофы (хищники, паразиты хищников), питаются консументами первого порядка.

[16] Сапропель -- это многовековые донные отложения пресноводных водоёмов, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, также частиц почвенного перегноя, содержащий большое количество органических веществ, гумуса.



Приложение 2

Рис. 1. Формирование наземных природных систем в зависимости от среднегодовой температуры и количества осадков

Рис. 2. Структура непроточного водоема

Рис. 3. Схема наземной экосистемы. Стрелками показаны потоки вещества и энергии

Таблица 1

Основные наземные биомы и их площадь

Биом	Площадь биома(млн.кв.км)
Тропические леса Леса умеренной зоны Бореальные (северные)леса Средиземноморские степи Тропические саванны и степи Степи умеренной зоны Пустыни Арктическая тундра С/Х угодья Ледяная пустыня	17,5 10,4 13,7 2,8 27,6 15,0 27,7 5,6 13,5 15,5

Рис. 4. Кенгуровая крыса

Рис. 5. Песчаные дюны в Сахаре

Рис. 6. Кения, национальный парк Масаи Мара

Рис. 7. Влажные тропические леса

Рис. 8. Схема зонирования морских

Размещено на Allbest.ru