Концепциите на екосистемите и биосферата - концепцията за екосистемите и биосферата

Организми са свързани един с друг и с неорганична естеството на материала и с тесни енергийни връзки. Растенията могат да съществуват само поради непрекъснато получаване него на въглероден диоксид, вода, кислород и минерални соли. Хетеротрофни организми живеят поради аВтотрофична но трябва прием неорганични съединения като кислород и вода. В дадена местообитания резервати неорганични съединения, необходими за поддържане на живи организми, би било достатъчно за кратко време, ако тези запаси не са подновени. Върнете хранителни вещества в средата се появява както по време на живота на организма, и след смъртта, в процеса на разлагане на трупове и растителни остатъци. По този начин, на потока на материята, наречена дейността на живите организми, има тенденция да се оттегли в обръщение. Системата на живите организми и неживата природа, в която медиирана живи организми цикъл се нарича екосистема.

Всички аВтотрофична организми екосистема да синтезират органични вещества от неорганични компоненти неодушевен nazyvayutsyaprodutsenty. Единственият източник на енергия е слънцето. Поради способността на растителни клетки хлорофил молекули възбужда от енергията на видими фотони на слънчева светлина, растения, клетки използват тази енергия по два начина:

а) разлагане на вода:

б) синтез на органични съединения:

По този начин, енергията на слънчева светлина видимия спектрален диапазон чрез процеса на фотосинтеза в зелени растения преобразува химическа енергия на прости органични съединения.

Всички хетеротрофни организми извличат енергията си от отнема готови органични съединения, синтезирани от производителите. По този начин, преминаването на органична материя чрез хранителната верига отразява основната потока на енергия в екосистемата. Цялата маса на органични вещества синтезирани производители за единица време при дадена скорост на фотосинтеза, е грубо първично производство (СПП) екосистема. Брой бруто първична производителност определя ефективността на фотосинтеза, което от своя страна зависи от такива фактори като климатични продължителността и ефективността на слънчевата радиация, температура, количество вода въвеждане на растителни клетки, съдържанието на въглероден двуокис, т.е. на факторите на околната среда, които по принцип не зависи от човека. Следователно ефективност фотосинтеза за дадена област е основен фактор, ограничаващ производителността на селското стопанство в района.

WFP се консумира от производителите по два начина:

По време на дълга поредица от реакции на захарни молекули с входящи минерални соли от почвата постепенно синтезирани аминокиселини, мастни киселини и други органични съединения, от която клетките са конструирани биополимери (протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини). Синтез на биополимери осигурява клетъчно делене и производство на наддаване на тегло. наддаване на тегло на всички производители за единица време е нетният първичното производство на екосистемата. Но за синтез на сложни органични съединения изисква допълнителна енергия, която се превръща в останалата част на пистата.

Най писта влиза в енергийния метаболизъм на реакцията, при което молекулата на захарта се разцепва до въглероден диоксид и вода с освобождаване на енергия.

Net първично производство е единственият източник на енергия и пластмасови материали за всички други (хетеротрофни) организми на екосистемата. Броят на нетната първично производство е ограничено, от една страна, размер на брутното първичен производителността, а от друга - на качествения и количествен състав на разположение минерални соли, постоянно наличен в почвата (плодородието на почвата) на.

Тези хетеротрофни организми, източник на енергия и строителни материали, които са производители на органични продукти вещества или други хетеротрофни организми, наречени от потребителите. Прехвърлянето на материята и енергията от своя източник на храна - зелено растение - през редица организми от едно ниво на останалите потребители, наречен храната или на хранителната верига. Трофичен екосистема структура се състои от поредица от успоредни и преплетени хранителни вериги, наречени храната или на хранителната верига.

Храната се консумира от потребителите, не е напълно усвоява. Не е част от храната асимилирани освободени в околната среда и е включена в други хранителни вериги. Усвоява част от храната протеини, мазнини, въглехидрати, по време на храносмилането разцепват на мономери, които се извършват от кръвта на всички клетки на тялото. Разходите на тези вещества в клетките на потребителя върви в две направления: голямата част от него се консумира, за да осигури енергия жив организъм, и е по-малък от свое синтеза на мазнини, протеини, въглехидрати, нуклеинови киселини, и по тази причина се предвижда нарастването на теглото на потребителя. Това увеличаване на теглото на цялата екосистема на потребителите на това ниво на храна за единица време е вторичен продукт на екосистемата на това ниво на храна. Въпреки разнообразието на екосистемите, тяхната производителност винаги се подчинява продукти пирамиди екосистемата: На всяко трофично (храна) ниво, произведени за единица време в размер на био-продукти, винаги е по-малко от предишната.

Това правило означава, че

1. (Пирамида на биомаса.) Производители на биомаса на екосистемата е винаги по-голяма от общата биомаса на тревопасните животни. А биомаса на хищниците винаги е по-малко от биомасата на потенциалните си жертви.

2. (Пирамида на номера е валидна само за хранителната верига, която е доминирана от отношението на ". Хищник - плячка") Общият брой на хищници на екосистемата е винаги по-малък от броя на потенциалните жертви.

Хетеротрофни организми консумират мъртви органични вещества под формата на изолация продукт или мъртъв остава производители и потребители се наричат ​​разлагащи. Това е главно почвата членестоноги, техните ларви, червеи, гъби, дрожди и бактерии. мъртва органична материя се консумира от тях също се консумират по два начина: една част се превръща в собствени биополимери, като се гарантира разлагащи растеж и възпроизвеждане, а другият се консумира като източник на енергия. Въпреки това, с преминаването на хранителните пътеки разлагащи, част изразходват енергия, разделя не само до въглероден диоксид и вода, но също и като минерални соли, които едновременно са взети от производителите на почвата. Това означава, че разлагащи напълно затварят материал цикъл в екосистемата. Тъй като броят на мъртва органична материя се променя постоянно, значителна част от разлагащи, възпроизведен в периода на изобилие от хранителни вещества по време на техния дефицит умира и се превръща в органична материя от специален вид - хумус. Хумус може да се използва с някои други видове разлагащи, но най-важното, хумус може да бъде постепенно се превръща във въглероден диоксид, вода и минерални соли, без участието на живи организми, поради спонтанни химични реакции. Следователно, неговото соленост върви много бавно и приблизително постоянна скорост, която осигурява постоянен поток на почвата в същото количество минерални соли. Ето защо, тя е в основата на плодородието хумусна почва. Скоростта и степента на образуване на хумус зависи от скалата родител и климатични фактори, които определят динамиката на движение на вещества в екосистемата.

Концепцията за продуктивност на екосистемите води до важни изводи за границите на възможностите на човешката дейност, по-специално селското стопанство.

1. Net първично производство, а оттам и максимален добив / култури ограничена ефективност на фотосинтеза в естествения географски район (ефикасност на фотосинтеза варира от 12% до 0.02%), което не може да се увеличи.

2. Общо количество годни за консумация животински протеини не може да бъде по-висок производствен завод храна, без значение колко е развила и аудио подобрена биотехнологиите.

3. Характеристики на земната биосфера да осигуряват храна човечеството отглеждане числено ограничен от природни фактори непреодолими.

Има огромна разлика в поведението на енергия и материя в екосистемата. Веществото е разпространен в системата: елементи и вещества, включени в живо имат своите цикли, техните цикли. Енергията, използвана някога екосистемата се трансформира в топлина и се губи в системата.

Адаптиране на всички живи организми, екосистеми, изразени в известна прилика на изискванията на най-важните абиотични компоненти на екосистемата зависи от затварянето на цикъла на материята, извършвани от тях. Участие на всички екосистеми от организми в един цикъл на материята ги кара да се адаптират към съвместното съществуване и ги обединява в - биоценоза. Биоценоза е подсистема на екосистемата. Адаптиране към съжителство изразява във формирането на сложни връзки и взаимоотношения между организми.

Основна комуникация biocenotic

Трофичните взаимоотношения се появяват, когато един вид се храни с мъртви остатъци, отпадъчни продукти или живи екземпляри от друг вид.

Актуално комуникация характеризират някаква физическа или химическа промяна в условията на съществуване на даден вид в резултат на жизнената дейност на другото.

Foricheskie комуникация отразява участието на един вид в друг размножаване.

Fabricheskie комуникации се появяват, когато един вид се използва за създаване на неговите творби отпадъчни продукти, живи или мъртви останки от индивиди от друг вид.

Основни biocenotic отношения

Неутралността - форма на връзка, в която съжителството на два вида в една област не ги или положителни или отрицателни последици привлекат.

Взаимоотношения като "хищник - жертва", "паразит - гостоприемник" отразяват пряка двустранна храна се дължи на един от партньорите има отрицателен, но за друг - положително въздействие.

Конкуренция - отношения, които възникват между видовете с подобни екологични изисквания. Форма на конкурентно взаимодействие варира от спокойна конкуренцията в директен физически бой. Въпреки това, във всяка форма на конкуренция е отрицателно въздействие върху двата типа. В крайна сметка, един от конкурентите на изтласкване от друга, тъй като дори и много тясно свързани видове от екологичната спектри никога не съвпадат напълно. Видът, който има поне леко предимство в тази ситуация, е победител на конкурса. Друг резултат на конкуренцията може да бъде разделяне на екологични ниши в процеса на еволюцията.

Мутуализъм - vzaimoispolzovanie или взаимно изгодни отношения, които са ясно проявление на различните видове симбиоза.

Организми всеки вид, съставляващ биоценоза от своя страна представляват подсистема биоценоза - население. По този начин, на населението, биоценоза, екосистема подредени в йерархичен ред от малки до големи системи. В основата на асоциация на организми от същия вид, в популацията са mutualistic и конкурентни отношения.

Ролята на тези отношения в рамките на видовете - предмет на специална секция - население екология.

Промяна фактори - фактори, които водят до промяна в броя на населението, не се влияят тези промени. Това включва всички абиотични въздействия върху организма и последствията от тях, изразено в промяната на количеството и качеството на фуражите, размера и дейността на конкуренти.

Регулаторните фактори не са просто промяна на размера на населението, както и гладкото му колебания след отклонение от оптимума. Както управляващите сили са междуспецифичните и вътревидови взаимоотношения. Различни видове взаимоотношения определят скоростта на реакциите към промените в броя на населението.

Естественото регулиране на номер 2 има функции:

· Регулаторни механизми действат в отговор на промените, настъпили и ефектът се постига с известно закъснение.

· Регламент е едностранен акт, насочен към ограничаване на растежа на населението. броят на възстановяване от рязък спад се дължи на намаляването на ефикасност регулатори.