Реферат екологія співтовариств і природокористування
На малюнку приведена принципова схема потоків речовини і енергії в співтоваристві.
На рис. / 1 / - потоки енергії; / 2 / - потоки біогенних елементів, пов'язані з органічною речовиною; / 3 / - потоки речовини у вільному неорганічної формі.
Енергія доступна для живих організмів у формі сонячної радіації і зв'язується в процесі фотосинтезу. Витрачання енергії відбувається у вигляді хімічної енергії. При перетворенні енергії в тепло відбувається її втрата. З малюнка видно, що енергія між мертвим органічною речовиною і системою редуцентов, що перетворює органічні залишки в неорганічні речовини, може передаватися в обох напрямках. Але цей процес не є кругообігом енергії, він лише відображає здатність системи редуцентов неодноразово "перерабативать² органічна речовина. При цьому кожен джоуль променистої сонячної енергії використовується тільки один раз, і життя на Землі можлива тільки завдяки новому щоденного постійного надходженню сонячної енергії.
На відміну від енергії сонячної радіації запаси біогенних елементів непостійні. Процес зв'язування деякої їх частини в живій біомасі знижує їх кількість, яке залишається спільноті. Тому якби рослини і фітофаги, в кінцевому рахунку, що не розкладалися, то запас речовин (в тому числі хімічних елементів), необхідних для існування живих організмів, вичерпався б і життя на Землі припинилася.
З малюнка видно, що вивільнення біогенів в формі простих неорганічних сполук відбувається тільки з системи редуцентов. Насправді ж деяку частку цих простих молекул (особливо СО2) дає і система консументів. Але система консументів повертає в круговорот вельми незначну частину біогенних елементів. Вирішальна роль в круговороті речовини належить системі редуцентов.
На малюнку не відображений той факт, що фактично не всі біогенні елементи, що вивільняються редуцентамі, знову неминуче потрапляють в рослини. У спільнотах можуть бути як втрати, так і додаткові надходження біогенних елементів. Тобто круговорот біогенних елементів ніколи не буває бездоганним. Крім існуючих в спільнотах потоків речовини і деякого їх відтоку, спільнота отримує біогенні елементи з додаткових джерел, які не є пов'язаними з недавно розклався речовиною. У таблиці наведені різні шляхи надходження та втрат біогенних елементів в наземних спільнотах.
Внесення добрив і забруднення
Взаємодії людини з промисловими спільнотами є необхідними для вибору правильної з економічної точки зору, стратегії взаємовідносин. Але ці взаємини не зачіпають обміну речовини і енергії між компонентами біогеоценозів, які відіграють важливу роль в житті організмів, популяцій і співтовариств. Так, все організми потребують для побудови своїх тіл в речовині, а для підтримки своєї життєдіяльності - в енергії.
Сонячне світло, двоокис вуглецю, вода і мінеральні солі - це ресурси, потрібні для створення первинної продукції. На швидкість фотосинтезу істотно впливає і температура. Зазвичай в атмосфері міститься близько 0,03% СО2. Хоча поблизу рослин ця концентрація змінюється, вона зазвичай не відіграє помітної ролі в лимитировании продуктивності рослин. Але якість і кількість світла, наявність води і біогенних елементів, а також температура є дуже мінливими факторами, і вони здатні лімітувати первинну продукцію.
На кожен квадратний метр земної поверхні щохвилини падає від 0 до 5 Дж сонячної енергії. Якби вся сонячна енергія фотосинтетичний перетворювалася в біомасу, то рослинності на Землі було б на порядок або два вище, ніж в даний час. Але по спектрального складу тільки близько 44% падаючого короткохвильового світла придатне для фотосинтезу, а значна частка сонячної енергії рослинам недоступна. Найбільш високою ефективністю використання сонячної енергії мають хвойні ліси, які 1 - 3% фотосинтетичний активній радіації перетворюють на біомасу. Листопадні ліси здатні перетворювати в біомасу 0,5 - 1%, а пустелі, незважаючи на більш високу освітленість - 0,01 - 0,02 ° / о. Максимальна ефективність фотосинтезу зернових культур при ідеальних умовах становить 3 - 10%.
До біомасі відносяться тіла організмів цілком, навіть якщо деякі їх частини мертві. Це необхідно враховувати особливо при розгляді лісових угруповань, де значна частка біомаси припадає на мертві клітини деревини і кори. Мертві організми або їх частини перестають бути біомасою лише тоді, коли вони стають лісовою підстилкою, гумусом або торфом.
Використання доступного для рослин світла набагато покращується при гарній забезпеченості та іншими ресурсами.
Вода є незамінним ресурсом і як складова частина клітини, і як учасник фотосинтезу. Тому продуктивність завжди тісно пов'язана з кількістю опадів, що випадають.
На продуктивність істотно впливає і температура середовища. Ця залежність має складний характер.
Продукція наземного співтовариства залежить і від вмісту в грунті необхідних для рослин різних мікроелементів. З усіх ґрунтових біогенних елементів найбільш істотний вплив на продуктивність надають сполуки азоту. Причому їх походження для рослин має бути біологічне, як результат фіксації азоту мікроорганізмами, а не геологічне.
Для первинної продукції у водному середовищі найбільше значення мають біогенні елементи, світло і інтенсивність виїданням. Серед перших найважливішу роль відіграють азот (зазвичай у формі нітрату) і фосфор (фосфат).
На продуктивність істотно впливає і діяльність людини. [6]
Перша класифікація сукцесій рослинних угруповань, що становлять ядро сухопутних біогеоценозів, запропонована В. Н. Сукачова (1942). Динаміка рослинного покриву поділялась їм на сукцессии сингенетичні пов'язані з розвитком самого рослинного; ендоекогенетіческіе, пов'язані з розвитком біогеоценозу в цілому; екзоекодінаміческіе, викликані впливом зовнішніх чинників.
Під флуктуаціями фітоценозів розуміються ненаправлення зміни від року до року, завершуються поверненням фітоценозу до вихідного або, точніше, близькому до вихідного стану. З деякою часткою умовності до флуктуацій рослинних угруповань можна віднести зміни, викликані господарською діяльністю - сінокосіння, випасом, лісогосподарськими заходами.
1) сукцесії розвитку, первинні, початком яких служить освоєння біотою ще не зайнятого субстрату (сукцесії сингенетичні).
Особливо великого поширення набули зараз антропогенниесукцессіі, що виникають в результаті господарської діяльності людини. Вони відбуваються під впливом пожеж, випасу худоби, рекреації та ін. Глибоку трансформацію грунтово-рослинного покриву викликають будівельні роботи, гірничі виробки та ін. Рослинний покрив і тваринний світ змінюються під впливом забруднення атмосфери, вод і грунту.
Корінне відмінність цих систем полягає в тому, що в природних екосистемах відтворення живої речовини і його средообразующие функції виконуються самі собою, а природно-господарські системи не можуть самовідтворюватися. Для підтримки їх сталого існування необхідні витрати, і чим протиприродно природно-господарські системи, тим більшу ціну має платити людина. Надані самі собі, вони, через серію відновлювальних сукцесій, прагнуть повернутися до природного стану.
Сукцесія не може спостерігатися безпосередньо до тих пір, поки рівноважний стан спільноти будь-яким чином не порушується. Якщо ліс вирубується для потреб сільського господарства, то після припинення сільськогосподарських робіт він, як правило, знову відновлюється. Поверхня оголених скель або занедбаних доріг покривається спочатку колоніями мохів та лишайників, потім травами і чагарниками, а пізніше, при сприятливих умовах, багаторічними деревними рослинами. Зміна русла річки може сприяти посиленню ерозії в одному місці і відкладенню мулів в іншому. Іл закріплюється завдяки солестійкого болотної рослинності, а потім, коли шар грунту стає товщі, сіль вилуговується, після чого в цьому місці вже зможуть рости трави і чагарники. Всі ці приклади свідчать про те, що структура спільноти змінюється і еволюціонує в напрямку більш зрілої стадії, клімаксу, характерного (і тому передбачуваного) для певних умов навколишнього середовища.
Існує певний зв'язок між організмами в співтоваристві і фізичними і хімічними властивостями середовища проживання. При сприятливих умовах співтовариство буде розвиватися; в іншому випадку воно просто-напросто зникне або деградує. Відкладення мулу стимулюють зміну спільнот в рослинності маршів, тоді як ерозія впливає на цей процес в зворотному напрямку. Евтрофікація озер при наявності зовнішнього джерела мінеральних елементів з часом призводить до повного заболочування озера, а вилуговування цих речовин з грунту може обмежити розвиток спільноти рослин, наприклад в вересових заростях. Такі зміни називаються аллогенной сукцесій.
Автогенна сукцесія виникає при наявності позитивного зворотного зв'язку всередині спільноти (ендогенні зміни), такі, як фіксація азоту, повели вмісту органічної речовини в озері (заболочування озера) або осушення грунту в результаті транспірації.
Автогенна сукцесія - процес дуже тривалий. Відомий приклад постгляціонной сукцессии, яка спостерігалася в Глейшер-Бей на Алясці. Починаючи з 1750 р в Глейшер-Бей льодовики відступили більш ніж на 100 км і залишили морени, позбавлені рослинності. Валуни вкрилися мохом і двома-трьома видами трав з нерозвиненою кореневою системою. Більш ніж через 15 років там почали зростати верби - спочатку сланкі форми, а потім чагарникові. Через 50 років з'явилася вільха і утворила зарості висотою до 10 метрів. Вільху витіснила ялина, яка через 150 років сформувала густий ліс, який продовжував розвиватися і досяг зрілості. Через 200 років в районах з надмірною вологістю з'явилися сфагнові мохи, які утримують воду і викликають заболочування грунту, яке призвело до загибелі дерев і утворенню боліт. Таким чином, клімаксним станом цього району є болото.
Зміна топографії і типу грунту або випас скиту, а також пожежі можуть призвести до формування в межах даного регіону співтовариства рослин, що відрізняється великою різноманітністю.
Мінливість розподілу видів рослин і їх чисельності характерна для всіх рослинних угруповань в стану клімаксу. Вона обумовлена зсувами, вирубкою лісів або циклічними змінами самої рослинності. Опис змін спільноти вересу (Callunavulgaris), що росте на вересових пустках в Північній Європі, є найбільш повним прикладом. Якщо спільноти вересу не знищуються внаслідок пожежі або випасу худоби або якщо їх не витісняють дерева, то тоді верес починає повільно вироджуватися. Рослини гинуть, утворюючи поступово розширюється пустку в центрі ділянки, заселеного, крім вересу, іншими рослинами. Поступово утворюється неоднорідне співтовариство вереску на різних стадіях розвитку. В даному випадку мінливість обумовлена особливостями росту рослини, але циклічні зміни більшого просторового і тимчасового масштабів можуть викликатися кліматичними факторами. [8]
Вивчаючи спільноти, ми приходимо до такого висновку, що бездумна діяльність людини може їх нищити. Наприклад, зміна трофічних зв'язків. Але ж. знання елементарних процесів в спільнотах дозволяє уникнути ряд таких екологічних катастроф.
Освоєння екологічний знань сприяє дбайливому ставленню до природи, збереженню її та меншій кількості ударів у відповідь з її боку по людству.
1) Бігон. М. ²Екологія. Особи, популяції і сообщества². М. Світ, 1989. Том 2.
2) Дж. М. Андерсон ²Екологія і науки про навколишнє среде.². Л. Гидрометеоиздат, 1985.
[4] Дж. М. Андерсон ²Екологія і науки про навколишнє среде.². Л. Гидрометеоиздат, 1985. С.87-96.
[8] Дж. М. Андерсон ²Екологія і науки про навколишнє среде.². Л. Гидрометеоиздат, 1985. С.96-101.
Дякую за реферат! Зроби паузу, студент, ось розважся: Диплом - це документ, що підтверджує що від вас нарешті позбулися. До речі, анекдот узятий з chatanekdotov.ru