В начало

Структура наземной и водной экосистемы (Тема)

 

Наземная и водная экологические системы отличаются пространственной и видовой структурой. Пространственная структура обусловливается тем, что недра, почвы, водный бассейн и атмосфера имеют ярусное строение, что, в свою очередь, влияет на распределение живых организмов в пространстве. В результате длительной эволюции в соответствии с абиотическими и биотическими условиями, разные виды живых оргнизмов распределились в биогеоценозах так, что не только не мешают друг другу, а, наоборот, способствуют наиболее полному и эффективному освоению всех материальных и энергетических ресурсов данного биотопа. Установлено, что многоярусные сложные сообщества более продуктивны, чем простые одноярусные.

Таким образом, ярусность – это явление вертикального расслоения биоценозов на разновысокие структурные части. Наиболее четко, она выражена в растительных сообществах (фитоценозах). Благодаря ярусности различные растения и их органы питания располагаются на разной высоте (или глубине) и поэтому легко уживаются в сообществе.

В лесу нередко выделяется до шести ярусов:

 I - деревья первой величины (ель, сосна, дуб, береза, осина);

 II - деревья второй величины (рябина, черемуха);

 III - подлесок из высоких кустарников (шиповник);

 IV - подлесок из средних кустарников и крупных трав (багульник, голубика, иван-чай);

 V - низкие кустарнички и мелкие травы (клюква);

 VI - мхи, напочвенные лишайники и др.

Аналогично можно расчленить и луговые сообщества.

Ярусно располагаются и подземные части растений. Корни у деревьев, как правило, проникают на большую глубину, чем у кустарников, ближе к поверхности находятся корни мелких травянистых растений, а непосредственно на поверхности - корни мхов. При этом в поверхностных слоях почвы корней значительно больше, чем в глубинных.

Растения каждого яруса обусловливают особый микроклимат и создают определенную среду (экологическую нишу) для обитания в нем строго специфических животных. В результате возникают группировки растений и животных, тесно связанных между собой. Так, например, в почвенном ярусе леса, заполненном корнями растений, обитают бактерии, грибы, насекомые, клещи, черви. В лесной подстилке среди разлагающихся растительных остатков, мхов, лишайников также живут насекомые, клещи, пауки, множество микроорганизмов. Более высокие ярусы - травостой, подлесок - занимают растительноядные насекомые, птицы, млекопитающие и другие животные. При этом даже птицы, свободно передвигающиеся в пространстве, обычно придерживаются определенного яруса. Особенно ярко это проявляется в период гнездования.

Каждая конкретная экосистема имеет видовую структуру, т.е. характеризуется видовым составом. В дубраве - это дуб, в бору сосна, в ковыльной степи - ковыль и т.д. В лесу, состоявшем из многих десятков видов растений, только один или два вида дают 90 % древесины. Эти виды называются доминирующими, или доминантными. Они занимают господствующее положение в биоценозе. Обычно наземные биоценозы называют по доминирующим видам: листвен­ничный лес, ковыльная степь и т.д. Кроме того, в экосистеме могут быть и так называемые эдификаторы, которые не просто доминируют здесь, а играют роль "образователей" сообщества, определяя режим температуры, влажности, освещенности, специфику почвенно-грунтовых условий.

То же касается и водных систем. Водоемы подразделяются на две большие группы: стоячие водоемы, или лентическая среда (lentis-спокойный), к которым относятся озера, пруды, болота, и проточные водоемы, или лотические (lotus - омывающий), куда входят реки, ручьи.

Специфика водных объектов определяется многими факторами, прежде всего, термодинамическими характеристиками воды, включающими более высокую, чем у воздуха удельную теплоемкость, большую скрытую теплоту плавления, самую высокую из известных веществ теплоту парообразования, наибольшую плотность при строго определенной температуре (+4оС). Абиотические факторы водной среды, рассмотренные выше, обусловливают распределение населяющих водоемы живых организмов, из которых одни обитают на глубине, другие - у поверхности, а третьи - в толще воды.

В любом лентическом водоеме можно выделить четыре основные зоны жизни.

Рис. Основные зоны жизни в системе непроточного водоёма

 

Литораль включает берег водоема и прибрежные, богатые питательными веществами мелководья, до дна освещенные солнцем. Здесь обитают разнообразные свободно плавающие продуценты, прикрепленные к грунту водные растения и другие водные организмы (лягушки, улитки, змеи). Пелагиаль представляет собой поверхностный слой открытых вод, в достаточной мере освещенный солнцем. В зависимости от содержания питательных веществ здесь находятся различные по объему популяции пассивно плавающего фитопланктона, растительноядных видов зоопланктона и рыб. Профундаль – это глубоководная часть зоны открытых вод, где солнечная освещенность недостаточна для процессов фотосинтеза. Ее населяют виды рыб, приспособленных к обитанию в холодных, слабоосвещенных водах. Бенталь (дно водоема) населена многочисленными редуцентами, моллюсками и личинками насекомых. Эти организмы питаются отмершими растениями, остатками животных организмов и выделениями животных, поступающими с поверхности.

В реках и ручьях, в основном, выделяют две зоны: мелководные перекаты и глубоководные плесы. Каждой из этих зон свойственны свои обитатели.

Движение воды, особенно в лотических водоемах, связанное с ее скоростью, турбулентностью, обусловливает передвижение и локализацию сбрасываемых производством веществ, специфику их осаждения, разложения и процессы самоочищения водоемов.

В любой экологической системе растения, животные и микроорганизмы развиваются только совместно, обусловливая существование друг друга. Все живые организмы прошли свой эволюционный путь развития в тесном взаимодействии, в результате чего у них выработались взаимные приспособления друг к другу, и раздельно существовать они не могут.

Умение различать наземные и водные экосистемы весьма полезно, но не менее важно понимать взаимосвязь этих систем.

К числу важнейших из них относится смыв органических питательных веществ, преимущественно нитратов и фосфатов, с поверхности земли в водные экосистемы. Эти питательные вещества поддерживают жизнь водных растений в реках и озерах, что, в свою очередь обеспечивает жизнь водных животных. За счет поступления гниющих органических веществ в водные экосистемы снабжаются пищей микроорганизмы. Когда почва смывается в озера и медленно текущие реки, почвенный материал отлагается на дне. Эти осадки постепенно преобразуют типы жизни водной флоры и фауны. В конце концов водная экосистема превращается в экосистему суши.

Природные процессы и деятельность человека могут коренным образом изменить скорость перемещения органических питательных веществ и почвенного материала с суши в воду. Например, затопление или расчистка участков под пашню увеличивают темпы поступления веществ в водные экосистемы, часто перегружая их органикой, что приводит к эвтрофикации - изменению физических, химических и биологических свойств водоема при долговременном поступлении питательных веществ с прилегающих территорий за счет процессов естественной эрозии и стока. Это может стать причиной бурного роста водорослей. При отмирании водорослей и их последующей переработке аэробными (потребляющими кислород) редуцентами в воде резко уменьшается содержание растворенного кислорода, что приводит к гибели рыб и других организмов.

С другой стороны, происходит поступление вещества и из водных систем в наземные. Рыбы и моллюски являются пищей для многих обитающих на суше животных (морские птицы, медведи, орлы) и для человека. С экскрементами часть питательных веществ возвращается из моря на сушу как элемент круговорота азота и фосфора.

 


Разблокировка телефонов МТС 970
Разблокировка телефонов МТС 970


Разблокировка Билайн Про
Разблокировка Билайн Про


iTunes Gift Card (Russia) 3000 руб
iTunes Gift Card (Russia) 3000 руб