Решебник по биологии 11 класс Пасечник §23

Трофическая структура общества – это организация живых существ в экосистеме по уровням пищевой цепи. Включает продуцентов, консументов и редуцентов.

Экологические факторы делятся на три группы:

1) абиотические (температура, влажность, освещенность, химический состав почвы и т.д.);

2) биотические (взаимодействия между живыми организмами, например, симбиоз, хищничество, конкуренция);

3) антропогенные (воздействие человека на природу, например, вырубка лесов, создание искусственных экосистем, охота и т.д.).

Биокосным называют вещество, которое образовано совместным воздействием живых организмов и неживых компонентов природы. Например, почва, которая формируется под влиянием микроорганизмов, растений, животных и физических процессов выветривания.

Искусственные экосистемы характеризуются упрощенной трофической структурой и зависят от вмешательства человека. Главная сложность их поддержания связана с необходимостью постоянного регулирования условий: внесения удобрений, борьбы с вредителями, контролем численности популяций и т.д. Без внешнего управления такие системы могут быстро деградировать и превратиться в нестабильные сообщества.

Сукцессия – это закономерное изменение структуры сообщества во времени.

Равновесие в сообществе возможно только тогда, когда общее дыхание организмов будет примерно равным валовой продукции. Если дыхание превышает валовую продукцию, экосистема теряет органическое вещество, что ведет к ее деградации (часть видов вымрет).

Если же валовая продукция значительно больше дыхания, то происходит накопление органического вещества, что также может вызывать изменения в составе сообщества. Но в таком случае всегда найдутся виды, которые смогут его усвоить.

Различают два вида сукцессий:

1) первичные – возникают на субстратах, не затронутых почвообразованием (обнаженные скалы, песчаные дюны);

2) вторичные – развиваются на месте сформировавшихся биоценозов после их разрушения, например, в результате осушения болот, вырубки леса, пожара, засухи и т.д.

Первичная сукцессия происходит на участках, ранее не заселенных живыми организмами. Например, песчаные дюны, лавовые поля, обнаженные скалы. Постепенно в этих местах появляются накипные и листовые лишайники, под действием выделений которых каменистый субстрат превращается в подобие почвы, где уже могут селиться кустистые лишайники, зеленые мхи, а затем травы, кустарники и деревья.

Вторичная сукцессия развивается на территориях, где ранее уже существовала экосистема, но была разрушена, например, в результате засухи, осушения болота, вырубки леса, пожара. На таких местах процесс восстановления идет быстрее, так как в почве остаются семена, споры, органические вещества.

Продолжительность сукцессии зависит во многом от структуры экосистемы. При первичной сукцессии может потребоваться сотни лет для развития устойчивого сообщества. Вторичные сукцессии протекают быстрее.

Молодое сообщество более уязвимо по отношению к внешним воздействиям, однако способно продуцировать новую биомассу в больших количествах, чем зрелое.

Зрелое сообщество отличается от молодого сообщества высокой насыщенностью организмами и их разнообразием, развитой трофической структурой и уравновешенностью между энергией, которая получена извне, и энергией, которая используется для поддержания жизни. Экологический круговорот в таком сообществе становится практически замкнутым, а условия перестают изменяться.

Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение на тему «Влияние деятельности человека на экосистему моего города (края)». Представьте сообщение в виде презентации.

Влияние деятельности человека на экосистему Краснодарского края

Экосистема Краснодарского края является одной из разнообразных на территории страны, так как здесь сочетаются степи, леса, реки, горы, побережье Черного и Азовского морей. Однако деятельность человека оказывает значительное влияние на природу, приводя к изменениям в экосистемах.

Одной из основных экологических проблем, связанных с деятельностью человека, является загрязнение окружающей среды: воздуха, почвы, водоемов. В крупных городах, таких как Новороссийск, Краснодар, заводы и фабрики выбрасывают в атмосферу вредные вещества, что ухудшает качество воздуха. Большое количество автомобилей приводит к загрязнению воздуха выхлопными газами, которые содержат токсические вещества, например, оксиды азота. Местные реки и другие водоемы страдают от сброса сточных вод и химикатов с сельскохозяйственных полей, что ухудшает качество воды и вредит водным организмам.

Еще одна экологическая проблема – вырубка лесов и уничтожение природных территорий. Наш край богат лесами, но их регулярно вырубают для строительства городов, дорог, курортов и сельскохозяйственных полей. Вырубка лесов приводит к исчезновению мест обитания растений и животных, снижению количества кислорода в атмосфере. В результате этого уменьшается биоразнообразие, увеличивает риск оползней и эрозии почв.

Деятельность человека оказывает значительное влияние на экосистему Краснодарского края. Чтобы сохранить природу, необходимо: использовать экологически чистый транспорт и сокращать выбросы вредных веществ, охранять леса и ввести запрет на незаконную вырубку деревьев, сократить использование химических удобрений и перейти на экологические методы сельского хозяйства.

Выполните лабораторную работу № 6 «Моделирование структур и процессов, происходящих в экосистемах (на примере аквариума)» на с. 267.

Цель работы: научиться выделять структурные элементы экосистемы и анализировать происходящие в ней процессы.

Материал и оборудование: аквариум с живыми обитателями.

1. Определите, какие организмы живут в аквариуме.

Аквариумная экосистема включает несколько групп животных:

1) продуценты – водные растения (элодея, валлиснерия), микроскопические водоросли, образующие зеленый налет на стенках аквариума;

2) консументы первого порядка – растительноядные рыбы (гуппи, сомики-анциструсы), улитки (катушки, ампулярии);

3) консументы второго порядка – хищные рыбы (скалярии, цихлиды);

4) редуценты – бактерии, разлагающие органические остатки и обеспечивающие круговорот веществ.

2. Определите, какие экологические факторы и ресурсы характерны для данной искусственной экосистемы. Проанализируйте, насколько они соответствуют требованиям, необходимым для нормальной жизни обитателей аквариума.

Основные абиотические факторы: температура воды, освещенность, содержание кислорода, химический состав воды, субстрат (галька, песок);

Биотические факторы: взаимодействие рыб друг с другом (конкуренция, хищничество), симбиоз некоторых видов.

Параметры поддерживаются на нужном уровне (температура в диапазоне +22℃ - +28℃, pH 6,5, отсутствие нитратов), экосистема стабильна. Однако без регулярного ухода (чистка, смена воды) аквариум быстро загрязнится, что ухудшит условия жизни в нем.

3. Составьте схемы всех возможных пищевых цепей в аквариумной экосистеме.

Органические остатки – бактерии – улитки;

Одноклеточные зеленые водоросли – дафнии – гуппи;

Дафнии – мальки гуппи – скалярии.

4. Выясните, какие из этих пищевых цепей имеют место в вашем аквариуме.

В моем аквариуме есть улитки, растительноядные и хищные рыбки, поэтому активно функционируют цепи: «водоросли – улитки», «водоросли – дафнии – гуппи», «дафнии – мальки гуппи – скалярии». Также в аквариуме происходит разложение бактериями органики.

5. Сравните аквариум с естественным водоемом. В чем заключается сходство этих экосистем? Чем обусловлены их различия?

Сходства: наличие продуцентов, консументов и редуцентов; круговорот веществ (поглощение кислорода, выделение углекислого газа, разложение органики); взаимосвязи между организмами.

Различия: в аквариуме условия контролируются человеком (температура воды, фильтрация, кормление), состав организмов ограничен и нет естественных хищников высшего порядка. В естественных водоемах условия изменяются естественным путем, биоразнообразие выше, а пищевая сеть сложнее.

6. По результатам работы сделайте вывод.

В процессе лабораторной работы мы научились выделять структурные элементы экосистемы и анализировать происходящие в ней процессы. Мы установили, что аквариумная экосистема является искусственной моделью водного сообщества и включает продуцентов, консументов и редуцентов. Для ее стабильного существования необходимо поддержание экологических факторов: температурный режим, кислородный баланс, уровень загрязненности. В отличие от естественного водоема, аквариум нуждается в постоянном контроле со стороны человека, так как в нем отсутствуют естественные регуляторные механизмы, например, сезонные изменения, естественные хищники.