Круговорот веществ в экосистемах. Биоты

Бесплатно!

Все циклы состоят из двух фаз: органической и неорганической.

Все живые организмы в процессе жизнедеятельности находятся в постоянном и активном взаимодействии с окружающей средой. Суть этого взаимодействия заключается в обмене веществом и энергией.

Биологический круговорот – это поступление химических элементов из почвы и атмосферы в живые организмы, в которых поступающие элементы превращаются в новые сложные соединения, и возврат их в почву и атмосферу в процессе жизнедеятельности. Последовательно переходы вещества из одной фазы в другую осуществляются ежегодно бесчисленное количество раз, например, 1/7 часть всего углекислого газа и 1/4500 часть кислорода атмосферы или вода. В этом плане весьма интересен азот (N) – один из важнейших химических элементов живых организмов. Азот является строительным элементом для белков, нуклеиновых кислот, компонентов АТФ, хлорофилла, гемоглобина и др. Оксиды азота (N20, N02) загрязняют окружающую среду. Денитрификация замыкает цикл азота (N03¯→ N02¯→ N20 → N2 и препятствует накоплению оксидов, которые в высоких концентрациях токсичны для живых организмов.

Круговорот веществ никогда не бывает полностью замкнутым. Часть органических и неорганических веществ выносится за пределы экосистемы, и в то же время их запасы могут пополняться притоком извне. В отдельных случаях степень повторяющегося воспроизводства некоторых циклов круговорота веществ достигает 90-98%. Неполная замкнутость циклов в масштабах геологического времени приводит к накапливанию элементов в различных природных сферах Земли. Так накапливаются полезные ископаемые – уголь, нефть, газ, известняки и др.

Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

  • совокупность живых и неживых компонентов;
  • полный цикл круговорота веществ, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие. Круговорот веществ никогда не бывает замкнутым. Часть органических и неорганических веществ выносится за пределы экосистем, и в то же время их запасы могут пополняться за счет притока извне.;
  • сохранение устойчивости в течение некоторого времени, что обеспечивается определённой структурой биотических и абиотических компонентов. Устойчивое соотношение видов экосистем складывалось веками. Поэтому появление любого нового вида, не свойственного данной системе, может нарушить естественное равновесие. Например, завезенные на материк новые виды животных.

Более простые экосистемы входят в более сложно организованные.

Очень крупные наземные экосистемы называются биотами. Они составляют живое вещество и среду обитания, которая обусловлена совокупностью экологических факторов.

К биотам относятся:

  • Пустыни:
    • а) тропические,
    • б) умеренного климата;
  • Луга:
    • а) тропическая саванна,
    • б) луга умеренного пояса (прерия, степь),
    • в) полярные луга (арктическая и альпийская тундра);
  • Леса:
    • а) влажные тропические,
    • б) сухие тропические,
    • в) лиственные умеренного климата,
    • г) северные хвойные (тайга);
  • Пресноводные экосистемы:
    • а) сильно увлажнённые земли,
    • б) озёра,
    • в) коралловый риф,
    • г) континентальный шлейф (океаническое мелководье),
    • д) океанические глубины.

Несмотря на многообразие экосистем, все они обладают структурным сходством. В каждой из них можно выделить растения и организмы, относящиеся к продуцентам, консументам, редуцентам и детритофагам, которые составляют биотическую трофическую структуру экосистем (биоценоза):

1. Продуценты  (от лат.producens – производящий) – организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды и двуокиси углерода) все необходимые для жизни органические вещества, пуская в ход солнечную энергию или энергию окисления неорганических веществ. Обычно под продуцентами понимают зеленые хлорофиллоносные растения (автотрофы), дающие первичную продукцию – фитомассу, сухой вес которой составляет 2,42х1012 т. Это 99% всего живого вещества планеты. Поэтому только растительности Земля обязана существованию на ней жизни.

Растения-продуценты дают человеку пищу, сырье для промышленности, лекарства. Они очищают воздух, задерживают пыль, смягчают климат, обеспечивают великое разнообразие животного мира. Продуценты составляют первое звено в пищевой цепи и лежат в основе экологических пирамид.

2. Консументы ( от лат. сonsumo – потребляю), или потребители, – гетеротрофные организмы, которые питаются готовым органическим веществом, питаясь другими организмами. Консументы сами они не могут строить органическое вещество. В своих организмах они преобразуют органику в специфические формы белков и других веществ, выделяя отходы в процессе их жизнедеятельности в окружающую среду. К консументам (потребителям) относятся животные и человек, а также растения-паразиты, которые в клетках своих организмов не имеют хлорофилла и не могут самостоятельно образовывать органические вещества.

Различают консументы первого (травоядные), второго (жаба, божья коровка, волк) и третьего ( аист, коршун, змея) порядка.

3. Редуценты (от лат. reducentis – возвращающий, восстанавливающий) организмы, разрушающие мертвое органическое вещество и превращающее его в неорганические вещества, а их, в свою очередь, усваивают другие организмы (продуценты). Это бактерии, грибы, простейшие, т.е. находящиеся в почве гетеротрофные микроорганизмы, с помощью которых происходит гниение и окисление мертвых органических остатков до углекислоты, воды и простых солей, т.е. до неорганических составляющих, которые снова могут участвовать в круговороте веществ, тем самым замыкая его.

Детали:

Тип работы: Конспект, Лекции

Предмет: Экология

Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon Из сборника: ЭКОСИСТЕМЫ

Год написания: 2010

Добавить комментарий

Ваш email не будет показан.

Получать новые комментарии по электронной почте. Вы можете подписаться без комментирования.