Курсовая работа: Біогеоценологія – вчення про екосистеми

Концепція потоку енергії дає можливість не тільки порівнювати екосистеми між собою, але й пропонує спосіб оцінки відносної ролі популяцій в них.

Піраміда енергії дала найповніше уявлення про функціональну організацію угруповань, оскільки кількість і маса організмів, які може підтримувати певний рівень за тих чи інших умов, залежать не від наявної в даний момент, на попередньому рівні фіксованої енергії, а від швидкості продукування поживи. На протилежність пірамідам чисел і біомаси, що відображають статику системи, тобто, кількість біомаси в даний момент, піраміда енергії подає картину швидкостей проходження поживи через ланцюг живлення.

Ю. Одум ( 1986) на підставі аналізу пірамід усіх трьох типів, сформулював екологічне правило: дані піраміди чисел приводять до перебільшення ролі малих організмів, а дані піраміди мас - великих. У малих організмів більш інтенсивний метаболізм, а тому лише потік енергії є найбільш придатним показником для порівняння будь-якого компонента з іншим і всіх компонентів між собою.

Трофічні рівні консументів досліджені мало. Ефективність ланцюга живлення незначно змінюється при переході від одного рівня до іншого, значення його близьке 10%. На кожному ступені піраміди втрачається велика кількість енергії. Рослини вловлюють дуже невелику частину радіації, і дуже мала часточка нової тканини, виробленої на певному ступені, є джерелом живлення наступного рівня організмів. Внаслідок колосальної втрати енергії на кожному рівні, піраміда чисел рідко складається більш як з п'яти трофічних рівнів. Найефективніший кінцевий ступінь піраміди - найбільші тварини. Вартість цієї ефективності - дуже значна втрата енергії.

Будова ланцюгів живлення визначається існуванням серед консументів тварин різних груп, що різняться за кількістю і складом кормів, які вони споживають. Це - стенофаги і поліфаги. Стенофаги живляться обмеженою кількістю видів кормів. Так, гусениці капустянці живляться лише рослинами з родини хрестоцвітих. Крайнім виразом стенофагії є монофагія (людська аскарида, малярійний плазмодій, ряд рослиноїдних безхребетних, які живляться одним видом рослин).

Поліфаги мають різноманітну поживу (рослинну і тваринну). Це олені, гризуни, кішки, леви, тигри, комахоїдні птахи. Крайній вираз поліфагів - еврифагія (всеїдність). Це - бурий ведмідь, хом'як, борсук, дикий кабан та ін. Серед поліфагів є певна спеціалізація. Це є характерною особливістю тварин - мешканців певного біоценозу. Вона ослаблює конкуренцію і дає можливість уживатися великій групі тварин.

У процесі спеціалізації ряд тварин сильно відхилився від близьких форм. Виникли групи тварин, які живляться екскрементами - копрофаги, трупами тварин - некрофаги і т.д. Із спеціалізацією живлення пов'язані і способи добування та отримання їжі. Серед рослиноїдних форм є сисні, гризуни, лизуни та інші. Твариноїдні розрізняються за способами полювання: одні тварини вистежують свою жертву, інші - доганяють, переслідують, треті - викопують з нір. Птахи беруть здобич - на льоту, на землі, дістають з-під кори, щілин тощо.

6. Загальні принципи стійкості екосистем

У 1884 році французький хімік А. Ле Шательє сформулював принцип (пізніше він отримав ім'я вченого), відповідно до якого будь-які зовнішні впливи, що виводять систему зі стешу рівноваги, викликають у цій системі процеси, що намагаються послабити зовнішній вплив та повернути систему в початковий рівноважний стан. Початково вважалося, що принцип Ле Шательє можна застосовувати до простих фізичних та хімічних систем. Пізніші дослідження показали можливість застосування принципу Ле Шательє і до таких великих систем як популяції, екосистеми і навіть до біосфери. Так, наприклад, принципу Ле Шательє підпорядковується екосистема Світового океану. Його біота поглинає до половини вуглекислого газу атмосфери і тим компенсує підвищене надходження антропогенного вуглекислого газу. Але біота суходолу вже виведена зі стану, коли вона підпорядковувалася цьому принципу, і в наш час наземні екосистеми в сумі виділяють більше вуглекислого газу, ніж в до-антропогенну еру.

Стійкість організмів, популяцій або екосистем проявляється у самому факті їхнього існування протягом тривалого часу. Але біосистеми не існують вічно. Як смерть окремих особин, гак і вимирання видів є природним процесом. У ході еволюції, коли певні види вимирають та їм на зміну приходять інші, більш пристосовані до умов існування, видове різноманіття біосфери зростає. Інша справа, коли вимирання організмів та руйнування екосистем іноді стають наслідком катастрофічних природних або антропогенних порушень (виверження вулканів, повені і т.п.).

Іноді популяції та види знищуються людиною безпосередньо, а можуть знищуватися опосередковано, коли під впливом антропогенної діяльності середовище змінюється таким чином, що стає повністю непридатним для існування будь-якого організму. Таке опосередковане знищення біологічного різноманіття людиною в сучасну епоху є основним. Заборона мисливства, наприклад, не зберігає від вимирання сокола-сапсана тоді, коли повністю зруйновані його місця проживання та знищена природна кормова база.

Для оцінки стійкості екосистем та біосфери щодо природних катастроф та антропогенних порушень корисним є поняття про екологічний резерв екосистеми, що було введене Ю.А. Ізраелем ( 1989).

Екологічний резерв екосистеми - це різниця між гранично допустимим відхиленням та фактичним станом екосистеми. Вона вказує на розміри тієї буферної зони, в межах якої можливі зміни, що не руйнують екосистему.

На жаль, методів оцінки екологічного резерву екосистем різного типу поки що немає. У багатьох випадках екологічний резерв екосистем оцінюється інтуїтивно, "на око". Наукові розробки в цьому напрямку дуже актуальні.

Розвиток-загальна властивість матерії, що охоплює всі її форми від неживих структур до людського суспільства - соціуму.

Новим етапом у розвитку соціуму, до якого наблизилося людство на межі XXIст., є формування екологічного суспільства. Він вимагає відмови від загальноприйнятої орієнтації на зростання матеріального багатства як єдиної мети суспільства. Цей етап вже не може здійснитися як стихійний розвиток. Він може бути реалізований тільки системою свідомих дій свідомого розвитку соціуму, як кожна окрема людина, так і суспільні об'єднання різних рангів аж до держави усвідомлюють, що вони є частками біосфери та беруть участь в її регулюванні.

Висновок

Екосистемою називають сукупність організмів, які спільно проживають, та умови їх існування, що знаходяться в закономірному зв'язку одне з одним.

Біогеоценоз - це синонім екосистеми, але має чітко визначені межі.

В екосистемах зв'язком "їжа - споживач" охоплюються всі живі організми. Це приводить до виникнення харчових, або трофічних ланцюгів.

В екології співвідношення чисельності організмів, їх біомас або зв'язаної в біомаси енергії зазвичай зображують у формі екологічних пірамід.

Стійкість організмів, популяцій або екосистем проявляється у самому факті їхнього існування протягом тривалого часу.