Курс лекций по дисциплине «Охрана окружающей среды и энергосбережение» (стр. 2 )

Компонентами экосистемы являются:

-  неорганические вещества(углерод, азот, углекислый газ, вода и т. д.), вступающие в круговорот;

- органические соединения (белки, углеводы);

- климатический режим (температура, влажность и др.);

- продуценты  ─ автотрофные организмы, главным образом  земные растения, которые способны создавать пищу из простых неорганических веществ;

- консументы  ─ гетеротрофные организмы, главным образом животные, которые поедают другие организмы или частицы органического вещества;

- деструкторы(редуценты)  ─ гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, которые разрушают сложные соединения до простых, пригодных для использования продуцентами.

Часть природы, непосредственно окружающая живые организмы  и оказывающая прямое или косвенное влияние на их состояние, рост, развитие, размножение, выживаемость и т. п., ─ это есть среда обитания. На нашей планете организмы освоили четыре основные среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и тело другого организма, используемое паразитами и полупаразитами.

Экологические факторы  ─  это те  элементы окружающей среды, которые вызывают у живых организмов и их сообществ  приспособительные реакции (адаптации). Экологические факторы  можно разделить на биотические (связанные с живым существом), абиотические (связанные с мертвым веществом) и антропогенные (связанные с хозяйственной деятельностью  человека).Биотические факторы представляют собой разнообразные  формы влияния одних  организмов на жизнедеятельности других. При этом одни организмы могут служить пищей для других (например, растения  ─ для животных, жертва  ─ для хищника), быть средой обитания (например,  хозяин ─ для паразита), способствовать размножению и расселению (например, птицы и насекомые-опылители  ─ для цветковых растений), оказывать механические, химические и  другие воздействия.

  Все живые организмы могут быть либо продуцентами (производителями), либо консументами (потребителями), или редуцентами (разрушителями). По способу питания живые организмы подразделяются на автотрофные и гетеротрофные.

  Автотрофные организмы – это организмы, способные синтезировать все необходимые им органические вещества из неорганических, используя в качестве источника энергии свет или некоторые неорганические соединения.

Гетеротрофные организмы – это организмы, которые в качестве источника энергии для  жизнедеятельности используют разные органические или неорганические соединения. К ним относятся все высшие животные, в том числе и человек. 

  Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду.

Основной  формой проявления связей с другими живыми организмами служат пищевые взаимоотношения, на которых базируется формирование сложных звеньев и цепей питания.

  Цепи питания состоят из нескольких звеньев, или трофических (пищевых) уровней. На  рисунке 1. представлена классическая пищевая цепь. Следует отметить, что обычно цепи питания не бывают бесконечно длинными, чаще всего они состоят из трёх-пяти уровней.

  Источник энергии

  (Солнце)

  Автотрофы  Гетеротрофы

  Рис.1 Классическая пищевая цепь

В таблице 1. представлены трофические уровни в экологических системах.

  Таблица 1.

Трофические уровни экосистем в биосфере

Организмы и трофические уровни
I	II	II	IV-V	VI
Автотрофные организмы-продуценты	Гетеротрофные организмы-консументы
Зелёные растения	Консументы первого порядка	Консументы второго и последующих порядков: плотоядные животные-зоофаги	Деструкторы, или редуценты
Растениеядные животные (фитофаги)	Паразиты и хищники животных	Сверх паразиты и хищники животных	Бактерии, грибы, животные: копрофаги, некрофаги, сапрофаги и др.

Образующиеся пищевые и пространственные связи формируют биотические отношения.

Выделяются следующие, формы биотических отношений: конкуренция, хищничество, паразитизм, аменсализм, симбиоз(мутуализм), комменсализм.

1. Конкуренция  - это отрицательное воздействие особей или популяций друг на друга в борьбе за пищу, местообитание и другие необходимые для существования вида условия.  2. Хищничество –  это чрезвычайно широко представленные в природе отношения между живыми организмами, один из которых  является охотником, а другой – его жертвой хищники используют другие живые организмы как объект питания. 

3. Паразитизм –  форма  биотических связей разных видов, при  которой один организм живет за счёт другого, обитая либо внутри, либо на поверхности тела организма-хозяина. При этом организм-паразит использует организм –хозяин не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания. 

4. Аменсализм – форма биотического  взаимодействия двух видов, при котором один вид причиняет  вред другому виду, не получая при этом ощутимой пользы для себя. Такая форма в большей степени присуща растительным организмам (древесные растения и и травянистые под их  кронами

5. Симбиоз(мутуализм) – представляет собой неразделимое, взаимовыгодное и длительное сожительство двух и более видов организмов. Симбионтами  могут быть растения, растения и животные, животные. Например, клубеньковые бактерии и бобовые растения, мицелий некоторых грибов и корни деревьев и т. д. 

  6. Комменсализм – это такой тип биотических отношений между двумя видами, при котором деятельность одного из них предоставляет пищу, убежище или защиту другому. Комменсалы односторонне используют другой вид, извлекая при этом для себя пользу, но не принося никакого вреда или заметной выгоды партнёру.

Абиотические факторы среды – это такие силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью  ныне живущих организмов.

Абиотические факторы подразделяются на:

- физические, или климатические (свет, температура воздуха и воды, влажность воздуха и почвы, ветер);

-  эдафические, или почвенно-грунтовые (механический состав почв, их химические и физические свойства);

- топографические, или орографические (особенности рельефа  местности);

- химические (соленость воды, газовый состав воды и воздуха, рН почвы и воды и др.).

  Большое значение для живых организмов имеет дозировка абиотических факторов, их количественная характеристика. Существует наиболее благоприятная дозировка того или иного фактора. Она составляет зону экологического оптимума, или комфорта. По обе стороны от неё располагаются зоны пессимума и, наконец, летальные пределы. Описанная закономерность носит название правила экологического оптимума.

Антропогенные факторы  ─ это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь. Выделение антропогенных факторов в отдельную группу обусловлено тем,  что в настоящее время судьба растительного покрова Земли  и всех ныне существующих  видов организмов практические находятся в руках человеческого общества.

  Антропогенные факторы среды чаще всего проявляются в форме разного рода загрязнений биосферы: механического, химического, биологического, физического, биоценотического и ландшафтного.

Тест:

Закончите фразу, выбрав один или несколько правильных ответов.

1.  Что такое «экосистема»:

а)  совокупность живых организмов;

б)  среда обитания живых организмов;

в)  совокупность живых организмов и окружающей  их среды во взаимодействии.

2.  К каким экологическим факторам живым организмам труднее всего приспособиться:

а)  абиотическим;

б)  биотическим;

в) антропогенным.

3. Как называются организмы, создающие органические вещества из неорганических:

а)  продуценты;

б)  консументы;

в) редуценты.

4. К абиотическим  экологическим факторам относятся:

а)  свет;

б)  деятельность человека;

в)  температура;

г)  живые организмы;

д) а + в.

5.  Взаимодействие клубеньковых бактерий и бобовых растений  называется:

а)  паразитизмом;

б)  мутуализмом;

в)  комменсализмом;

г)  конкуренцией.

6.  К положительной антропогенной деятельности относится:

а)  вырубка лесов;

б)  осушение болот;

в)  привлечение птиц;

г)  выведение новых пород животных и сортов растений.

7.  Среда обитания организма – это совокупность:

а)  окружающих условий, оказывающих на него благоприятное воздействие;

б)  окружающих его растений, животных, грибов и бактерий;

в)  всех компонентов неживой природы;

г)  всех окружающих его условий.

8.  Роль консументов в лесной экосистеме играют:

а)  зайцы-беляки;

б)  куколки насекомых;

в)  почвенные бактерии;

г)  осины.

Учение о биосфере

  Представление о биосфере сформулировал в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс

  Работы Зюсса положили начало биологическому представлению о биосфере как о совокупности организмов, населяющих Землю, как о живой оболочке планеты.

  Биосфера, по Вернадскому (1926г),- это область распространения жизни, включая наряду  с организмами и среду их обитания.

  Биосфера включает в себя тропосферу с наиболее плотным слоем атмосферы и водяным паром толщиной в зависимости от географической широты 8-18куб. км (от поверхности Земли). В состав биосферы входит также верхняя часть литосферы, каменной оболочки Земли с осадочными породами глубиной 3-4км. Гидросферы – это водная оболочка Земли. Она  состоит из вод Мирового океана и вод суши.