Чем определяется устойчивость экосистемы влажного экваториального леса. Лесная экосистема

Экосистема может быть описана комплексной схемой прямых и обратных связей, поддерживающих гомеостаз системы в некоторых пределах параметров окружающей среды. Таким образом, в некоторых пределах экосистема способна при внешних воздействиях поддерживать свою структуру и функции относительно неизменными. Обычно выделяют два типа гомеостаза: резистентный -- способность экосистем сохранять структуру и функции при негативном внешнем воздействии (см. Принцип Ле Шателье -- Брауна) и упругий -- способность экосистемы восстанавливать структуру и функции при утрате части компонентов экосистемы.

Иногда выделяют третий аспект устойчивости -- устойчивость экосистемы по отношению к изменениям характеристик среды и изменению своих внутренних характеристик. В случае, если экосистема устойчиво функционирует в широком диапазоне параметров окружающей среды и/или в экосистеме присутствует большое число взаимозаменяемых видов (то есть, когда различные виды, сходные по экологическим функциям в экосистеме, могут замещать друг друга), такое сообщество называют динамически прочным (устойчивым). В обратном случае, когда экосистема может существовать в весьма ограниченном наборе параметров окружающей среды, и/или большинство видов незаменимы в своих функциях, такое сообщество называется динамически хрупким (неустойчивым).

У экосистем существует множество состояний, в которых она находится в динамическом равновесии; в случае выведения из него внешними силами, экосистема совершенно необязательно вернётся в изначальное состояние, зачастую её привлечёт ближайшее равновесное состояние (аттрактор), хотя оно может быть очень близким к первоначальному.

Биоразнообразие и устойчивость в экосистемах.

Дождевые леса Амазонии, как и влажные экваториальные леса, являются местами наибольшего биоразнообразия.

Обычно устойчивость связывали и связывают с биоразнообразием видов в экосистеме (альфаразнообразие), то есть, чем выше биоразнообразие, чем сложнее организация сообществ, чем сложнее пищевые сети, тем выше устойчивость экосистем. Но уже 40 и более лет назад на данный вопрос существовали различные точки зрения, и на данный момент наиболее распространено мнение, что как локальная, так и общая устойчивость экосистемы зависят от значительно большего набора факторов, чем просто сложность сообществ и биоразнообразие. Так, на данный момент с повышением биоразнообразия обычно связывают повышение сложности, силы связей между компонентами экосистемы, стабильность потоков вещества и энергии между компонентами.

Экваториальный дождевой лес может содержать более 5000 видов растений (для сравнения в лесах таёжной зоны -- редко более 200 видов)

Важность биоразнообразия состоит в том, что оно позволяет формировать множество сообществ, различных по структуре, форме, функциям, и обеспечивает устойчивую возможность их формирования. Чем выше биоразнообразие, тем большее число сообществ может существовать, тем большее число разнообразных реакций (с точки зрения биогеохимии) может осуществляться, обеспечивая существование биосферы в целом.

В качестве параметров сложности экосистем традиционно подразумевались общее число видов (альфа-разнообразие), большое число взаимодействий между видами, сила взаимодействий между популяциями и различные сочетания этих характеристик. При дальнейшем развитии этих представлений появилось утверждение, что чем больше путей переноса и преобразования энергии в экосистеме, тем она устойчивей при различных видах нарушений.

Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;

в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

Примерами природных экосистем являются озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.

Более простые экосистемы входят в более сложно организованные. При этом реализуется иерархия организации систем, в данном случае экологических. экосистема биогеоценоз

Таким образом, устройство природы следует рассматривать как системное целое, состоящее из вложенных одна в другую экосистем, высшей из которых является уникальная глобальная экосистема - биосфера.

1. Бактерии и грибы составляют в экосистеме группу редуцентов, так как они

1) превращают органические вещества организмов в минеральные

2) обеспечивают замкнутость круговорота веществ и энергии

3) имеют микроскопические размеры, не образуют тканей

4) используются животными как пища

5) образуют доступные растениям неорганические вещества, выделяя их в почву

6) многоклеточные эукариотические организмы

Пояснение.

Редуценты – это организмы переваривающие органические вещества до минеральных, замыкающие круговорот веществ в природе.

2. В отличие от естественной экосистемы, искусственная экосистема характеризуется.

Ответ запишите цифрами без пробелов

1. большим разнообразием видов

2. разнообразными цепями питания

3. незамкнутым круговоротом веществ

4. преобладанием одного – двух видов

5. влиянием антропогенного фактора

6. замкнутым круговоротом веществ

Пояснение.

Отличия агроценозов от естественных биогеоценозов. Между естественными и искусственными биогеоценозами наряду со сходством существуют и большие различия, которые важно учитывать в сельскохозяйственной практике.

Первое отличие состоит в разном направлении отбора. В природных экосистемах существует естественный отбор, отвергающий неконкурентоспособные виды и формы организмов и их сообществ в экосистеме и тем самым обеспечивающий ее основное свойство - устойчивость. В агроценозах действует преимущественно искусственный отбор, направленный человеком прежде всего на максимальное повышение урожайности сельскохозяйственных культур. По этой причине экологическая устойчивость агроценозов невелика. Они не способны к саморегуляции и самовозобновлению, подвержены угрозе гибели при массовом размножении вредителей или возбудителей болезней. Поэтому без участия человека, его неустанного внимания и активного вмешательства в их жизнь агроценозы зерновых и овощных культур существуют не более года, многолетних трав - 3-4 года, плодовых культур - 20-30 лет. Затем они распадаются или отмирают.

Второе отличие - в источнике используемой энергии. Для естественного биогеоценоза единственным источником энергии является Солнце. В то же время агроценозы, помимо солнечной энергии, получают дополнительную энергию, которую затратил человек на производство удобрений, химических средств против сорняков, вредителей и болезней, на орошение или осушение земель и т. д. Без такой дополнительной затраты энергии длительное существование агроценозов практически невозможно.

Третье отличие сводится к тому, что в агроэкосистемах резко снижено видовое разнообразие живых организмов. На полях обычно культивируют один или несколько видов (сортов) растений, что приводит к значительному обеднению видового состава животных, грибов, бактерий. Кроме того, биологическое однообразие сортов культурных растений, занимающих большие площади (иногда десятки тысяч гектаров), часто является основной причиной их массового уничтожения специализированными насекомыми (например, колорадским жуком) или поражения возбудителями болезней (мучнис-торосяными, ржавчинными, головневыми грибами, фитофторой и др.).

Четвертое отличие состоит в разном балансе питательных элементов. В естественном биогеоценозе первичная продукция растений (урожай) потребляется в многочисленных цепях (сетях) питания и вновь возвращается в систему биологического круговорота в виде углекислого газа, воды и элементов минерального питания.

В агроценозе такой круговорот элементов резко нарушается, поскольку значительную их часть человек изымает с урожаем. Поэтому для возмещения их потерь и, следовательно, повышения урожайности культурных растений необходимо постоянно вносить в почву удобрения.

Таким образом, по сравнению с естественными биогеоценозами агроценозы имеют ограниченный видовой состав растений и животных, не способны к самообновлению и саморегулированию, подвержены угрозе гибели в результате массового размножения вредителей или возбудителей болезней и требуют неустанной деятельности человека по их поддержанию.

3, 4, 5 - характеризует агроценоз, 1, 2, 6 - естественный биогеоценоз.

3. Укажите при­зна­ки агроценоза.

1) устойчивая, са­мо­ре­гу­ли­ру­ю­ща­я­ся система

2) имеет хо­ро­шо разветвлённые сети питания

3) ха­рак­те­ри­зу­ет­ся боль­шим ви­до­вым разнообразием

4) нуж­да­ет­ся в до­пол­ни­тель­ных ис­точ­ни­ках энергии

5) в нём не­за­мкну­тый кру­го­во­рот веществ

6) в си­сте­ме сни­же­на спо­соб­ность к саморегуляции

Пояснение.

Агроценоз - это ис­кус­ствен­ная система, она нуж­да­ет­ся в че­ло­ве­че­ском уходе; вно­сят­ся удобрения, что яв­ля­ет­ся до­пол­ни­тель­ным ис­точ­ни­ком питания, в нем не­за­мкну­тый кру­го­во­рот веществ, т к мы со­би­ра­ем урожай, вы­но­ся ор­га­ни­че­ские вещества, а зна­чит там сни­же­на спо­соб­ность к саморегуляции.

Примечание :

До­пол­ни­тель­ные ис­точ­ни­ки энер­гии в агроценозе: энергию, ко­то­рую затратил че­ло­век на про­из­вод­ство удобрений, хи­ми­че­ских средств про­тив сорняков, вре­ди­те­лей и болезней, на оро­ше­ние или осу­ше­ние земель, ме­ха­ни­че­ский труд (энергия для ра­бо­ты трактора, ком­бай­на и т.д), энергия, по­тра­чен­ная человеком на об­ра­бот­ку агроценоза и т. п.

4. Выберите при­ме­ры дей­ствия дви­жу­щей формы есте­ствен­но­го отбора.

1) Ба­боч­ки с тёмной окрас­кой вы­тес­ня­ют ба­бо­чек со свет­лой окраской.

2) В озере по­яв­ля­ют­ся му­тант­ные формы рыб, ко­то­рые сразу съе­да­ют­ся хищниками.

3) Отбор на­прав­лен на со­хра­не­ние птиц со сред­ней плодовитостью.

4) У ло­ша­дей по­сте­пен­но пя­ти­па­лая ко­неч­ность за­ме­ня­ет­ся однопалой.

5) Детёныши животных, ро­див­ши­е­ся преждевременно, по­ги­ба­ют от не­до­стат­ка еды.

6) Среди ко­ло­нии бак­те­рий по­яв­ля­ют­ся клетки, устой­чи­вые к антибиотикам.

Пояснение.

Дви­жу­щий отбор за­клю­ча­ет­ся в том, что при мед­лен­ном из­ме­не­нии усло­вий среды в новом на­прав­ле­нии не­уклон­но про­ис­хо­дит сдвиг сред­ней нормы в ту или иную сто­ро­ну.

Дви­жу­щая форма есте­ствен­но­го от­бо­ра:

Ба­боч­ки с тёмной окрас­кой вы­тес­ня­ют ба­бо­чек со свет­лой окрас­кой (про­мыш­лен­ный ме­ла­низм)

У ло­ша­дей по­сте­пен­но пя­ти­па­лая ко­неч­ность за­ме­ня­ет­ся од­но­па­лой

Среди ко­ло­нии бак­те­рий по­яв­ля­ют­ся клет­ки, устой­чи­вые к ан­ти­био­ти­кам

235 - при­ме­ры ста­би­ли­зи­ру­ю­щей формы есте­ствен­но­го от­бо­ра

5. Под вли­я­ни­ем каких фак­то­ров эво­лю­ции про­ис­хо­дит про­цесс эко­ло­ги­че­ско­го видообразования?

1) мо­ди­фи­ка­ци­он­ной изменчивости

2) приспособленности

3) есте­ствен­но­го отбора

4) му­та­ци­он­ной изменчивости

5) борь­бы за существование

6) конвергенции

Пояснение.

Эко­ло­ги­че­ское ви­до­об­ра­зо­ва­ние - об­ра­зо­ва­ние но­во­го вида в ре­зуль­та­те осво­е­ния по­пу­ля­ци­ей но­во­го ме­сто­оби­та­ния в пре­де­лах аре­а­ла дан­но­го вида или в ре­зуль­та­те воз­ник­но­ве­ния раз­ли­чий в об­ра­зе жизни. Но дви­жу­щие силы эво­лю­ции рас­про­стра­ня­ют­ся на любой про­цесс видообразования:

3) есте­ствен­ный от­бо­р

4) му­та­ци­он­ная из­мен­чи­во­сть

5) борь­ба за су­ще­ство­ва­ние

6. Приспособлением рас­те­ний к жизни в за­суш­ли­вых усло­ви­ях служит

1) на­ли­чие вос­ко­во­го налёта на листьях

2) цве­те­ние до рас­пус­ка­ния листьев

3) об­ра­зо­ва­ние мно­го­чис­лен­ных устьиц на листьях

4) спо­соб­ность на­кап­ли­вать воду в тканях

5) ярус­ное рас­по­ло­же­ние организмов

6) глу­бо­ко ухо­дя­щая в почву кор­не­вая система

Пояснение.

При­спо­соб­ле­ни­ем рас­те­ний к жизни в за­суш­ли­вых усло­ви­ях слу­жит: глу­бо­ко ухо­дя­щая в почву кор­не­вая си­сте­ма, спо­соб­ность на­кап­ли­вать воду в тка­нях, на­ли­чие вос­ко­во­го налёта на ли­стьях

7. Выберите организмы, от­но­ся­щи­е­ся к редуцентам.

1) бак­те­рии гниения

3) клу­бень­ко­вые бактерии

4) прес­но­вод­ные рачки

5) бактерии-сапрофиты

Пояснение.

Редуценты - микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие остатки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения:

бак­те­рии гни­е­ния, грибы, бак­те­рии-са­про­фи­ты

Клубеньковые бактерии по типу питания являются хемотрофами. Это разновидность автотрофного питания, в ходе которого вместо солнечной энергии используется энергия химических связей различных веществ. Азотфиксирующие бактерии относятся к таким организмам. Они окисляют некоторые неорганические соединения, при этом обеспечивая себя необходимым количеством энергии. Это взаимовыгодный симбиоз бактерий и растений. Бактерии усваивают атмосферный азот и обеспечивают им растения в доступной форме, а растения взамен снабжают их питательными веществами. Клубеньковые бактерии имеются у 10% растений, входящих в сем. бобовых.

8.

Устойчивость экосистемы влажного экваториального леса определяется

Цифры ука­жи­те в по­ряд­ке возрастания.

1) большим видовым разнообразием

2) отсутствием редуцентов

3) большой численностью хищников

4) разветвлёнными пищевыми сетями

5) колебанием численности популяций

6) замкнутым круговоротом веществ

Пояснение.

Устой­чи­вость эко­си­сте­мы влаж­но­го эк­ва­то­ри­аль­но­го леса (может быть указан любой биогеоценоз) опре­де­ля­ет­ся: 1) боль­шим ви­до­вым раз­но­об­ра­зи­ем; 4) раз­ветвлёнными пи­ще­вы­ми се­тя­ми; 6) за­мкну­тым кру­го­во­ро­том ве­ществ

9. Какие признаки характеризуют агроценоз?

1) естественный круговорот веществ у данного сообщества нарушен

2) высокая численность растений одного вида

3) большое число видов растений и животных

4) ведущий фактор, влияющий на сообщество, - искусственный отбор

5) замкнутый круговорот веществ

6) виды имеют различные приспособления к совместному обитанию

Пояснение.

Агроценоз (агроэкосистема) - искусственная система, созданная в результате деятельности человека. Примеры агроценозов: парк, поле, сад, пастбище, приусадебный участок.

Сходство агроценоза и биогеоценоза, наличие трех звеньев: организмов - производителей, потребителей и разрушителей органического вещества, круговорот веществ, территориальные и пищевые связи между организмами, растения - начальное звено цепи питания.

10. Какие из приведённых ор­га­низ­мов яв­ля­ют­ся по­тре­би­те­ля­ми го­то­во­го ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства в со­об­ще­стве сос­но­во­го леса? Вы­бе­ри­те три вер­ных от­ве­та из шести и за­пи­ши­те цифры, под ко­то­ры­ми они указаны.

1) поч­вен­ные зелёные водоросли

2) га­дю­ка обыкновенная

3) мох сфагнум

4) под­рост сосны

5) тетерев

6) лес­ная мышь

Пояснение.

Продуценты (производители) про­из­во­дят ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства из неорганических. Это растения, а так же фото- и хе­мо­син­те­зи­ру­ю­щие бак­те­рии - 1, 3, 4.

Под циф­ра­ми 2, 5, 6 - потребители.

11. Какие при­зна­ки ха­рак­те­ри­зу­ют агроценоз? Вы­бе­ри­те три вер­ных от­ве­та из шести и за­пи­ши­те цифры, под ко­то­ры­ми они указаны.

1) есте­ствен­ный кру­го­во­рот ве­ществ у дан­но­го со­об­ще­ства нарушен

2) вы­со­кая чис­лен­ность рас­те­ний од­но­го вида

3) боль­шое число видов рас­те­ний и животных

4) ве­ду­щий фактор, вли­я­ю­щий на сообщество, – ис­кус­ствен­ный отбор

5) за­мкну­тый кру­го­во­рот веществ

6) виды имеют раз­лич­ные при­спо­соб­ле­ния к сов­мест­но­му обитанию

Пояснение.

Агроценоз - характеристика: есте­ствен­ный кру­го­во­рот ве­ществ у дан­но­го со­об­ще­ства на­ру­шен, вы­со­кая чис­лен­ность рас­те­ний од­но­го вида, ве­ду­щий фак­тор, вли­я­ю­щий на со­об­ще­ство, – ис­кус­ствен­ный отбор.

Характеристика есте­ствен­но­го биоценоза: боль­шое число видов рас­те­ний и жи­вот­ных, за­мкну­тый кру­го­во­рот ве­ществ, виды имеют раз­лич­ные при­спо­соб­ле­ния к сов­мест­но­му оби­та­нию

12. Какие из пе­ре­чис­лен­ных фак­то­ров окру­жа­ю­щей среды от­но­сят­ся к антропогенным? Вы­бе­ри­те три вер­ных при­зна­ка из шести и за­пи­ши­те цифры, под ко­то­ры­ми они указаны.

1) температура воздуха

2) загрязнение пар­ни­ко­вы­ми газами

3) наличие не­пе­ре­ра­ба­ты­ва­е­мо­го мусора

4) наличие дороги

5) освещённость

6) концентрация кислорода

Пояснение.

Антропогенные факторы: за­гряз­не­ние пар­ни­ко­вы­ми га­за­ми, на­ли­чие не­пе­ре­ра­ба­ты­ва­е­мо­го му­со­ра, на­ли­чие до­ро­ги; 1, 5, 6 - абиотические факторы.

13. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

Какие биотические факторы могут привести к увеличению численности мышевидных грызунов в еловом лесу?

1) сокращение численности сов, ежей, лис

2) большой урожай семян ели

4) рубка деревьев

5) глубокий снежный покров зимой

Пояснение.

Био­ти­че­ские фак­то­ры - фак­то­ры живой при­ро­ды: со­кра­ще­ние чис­лен­но­сти сов, ежей, лис; боль­шой уро­жай семян ели; умень­ше­ние чис­лен­но­сти па­ра­зи­тов.

14. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие антропогенные факторы оказывают влияние на численность популяции ландыша майского в лесном сообществе?

1) вырубка деревьев

2) увеличение затененности

3) недостаток влаги в летний период

4) сбор дикорастущих растений

5) низкая температура воздуха зимой

6) вытаптывание почвы

Пояснение.

Антропогенные факторы - деятельность человека: вы­руб­ка де­ре­вьев, сбор ди­ко­рас­ту­щих рас­те­ний, вы­тап­ты­ва­ние почвы

15. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. В экосистеме широколиственного леса - дубраве.

1) короткие пищевые цепи

2) устойчивость обеспечивается разнообразием организмов

3) начальное звено цепи питания представлено растениями

4) популяционный состав животных не изменяется во времени

5) источник первичной энергии - солнечный свет

6) в почве отсутствуют редуценты

Пояснение.

Характеристика дубравы, как естественного биоценоза: устой­чи­вость обес­пе­чи­ва­ет­ся раз­но­об­ра­зи­ем ор­га­низ­мов, на­чаль­ное звено цепи пи­та­ния пред­став­ле­но рас­те­ни­я­ми, ис­точ­ник пер­вич­ной энер­гии - сол­неч­ный свет

16. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

1) разнообразие листопадных деревьев

2) обильное разнотравье

5) большинство деревьев вечнозелёные

6) многоярусное сообщество трав, кустарников, деревьев

Пояснение.

Для биогеоценоза хвойного леса характерны следующие признаки:

3) животный мир представлен хищниками, лосями, грызунами, кабанами и различными птицами

4) ветви у большинства деревьев растут со склоном вниз

5) большинство деревьев вечнозелёные (т.е. хвойные)

Неверные ответы 1 - т.к. лес - хвойный, значит деревья вечнозелёные (за исключением лиственницы)

2 и 6 - трав мало, кустарников практически нет

17. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры , под которыми они указаны.

К естественным биогеоценозам относят

1) дубраву

6) пастбище

Пояснение.

К естественным биогеоценозам относят экосистемы, которые не были созданы человеком.

18. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие признаки говорят об устойчивости биогеоценоза?

1) видовое разнообразие

4) замкнутость круговорота

5) разветвлённые пищевые цепи

6) количество источников энергии

Пояснение.

Признаки устойчивости биогеоценоза:

1) видовое разнообразие

4) замкнутость круговорота

5) разветвлённые пищевые цепи

Сообщество - это совокупность определенных живых организмов, например, растительное сообщество степи.

Экосистема (биоценоз) - это совокупность живых организмов и среды их обитания, характеризующаяся круговоротом веществ и потоком энергии (пруд, луг, лес).

Биогеоценоз - это экосистема, находящаяся в определенном участке суши и неразрывно связанная с этим конкретным участком. (Временные, искусственные и водные экосистемы не считаются биогеоценозами.)

Процессы в экосистемах

Круговорот веществ в экосистеме происходит за счет пищевых цепей: продуценты забирают из неживой природы неорганические вещества и делают из них органические; в конце пищевой цепи редуценты делают наоборот.

Поток энергии: большинство экосистем получают энергию от солнца . Растения в процессе фотосинтеза запасают ее в органических веществах. Эта энергия используется для жизнедеятельности всех остальных организмов экосистемы. Проходя по пищевым цепям, эта энергия постепенно расходуется (правило 10%), в конце концов вся солнечная энергия, поглощенная продуцентами, превращается в тепло.

Саморегуляция - главное свойство экосистем: за счет биотических связей количество всех видов поддерживается на постоянном уровне. Саморегуляция позволяет экосистемам выдерживать неблагоприятные воздействия. Например, лес может сохраниться (восстановиться) после нескольких лет засухи, бурного размножения майских жуков и/или зайцев.

Устойчивость экосистемы. Чем больше в экосистеме видов, тем больше там пищевых цепей, и тем более устойчивым (сбалансированным) является круговорот веществ и сама экосистема. Если количество видов (биологическое разнообразие) уменьшается, то экосистема становится неустойчивой и теряет способность к саморегуляции .

Смена экосистемы (сукцессия). Экосистема, в которой производится больше органических веществ, чем потребляется, неустойчива. Она зарастает , это нормальный процесс саморазвития экосистемы (живые организмы сами меняют свою среду обитания). Например, лесной пруд превращается в болото, степь - в лесостепь, березняк - в дубраву и т.п. К смене экосистемы могут приводить и внешние воздействия, например, пожар или вырубка леса. Всё это были примеры вторичной сукцессии, первичная происходит на безжизненном участке.

Выберите один, наиболее правильный вариант. Благодаря саморегуляции в экосистеме
1) ни один вид полностью не уничтожается другим видом
2) постоянно сокращается численность популяций
3) происходит круговорот веществ
4) организмы размножаются

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Основной причиной неустойчивости экосистем является
1) колебание температуры среды
2) недостаток пищевых ресурсов
3) несбалансированность круговорота веществ
4) повышенная численность некоторых видов

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Циркуляция кислорода между различными неорганическими объектами природы и сообществами живых организмов называется
1) популяционными волнами
2) саморегуляцией
3) газообменом
4) круговоротом веществ

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Примером биоценоза является совокупность
1) деревьев и кустарников в парке
2) растений, выращиваемых в ботаническом саду
3) птиц и млекопитающих, обитающих в еловом лесу
4) организмов, обитающих на болоте

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Один из факторов, поддерживающих равновесие в биосфере
1) разнообразие видов и взаимоотношений между ними
2) приспособленность к среде обитания
3) сезонные изменения в природе
4) естественный отбор

Ответ

ЭКОСИСТЕМА ПРИЗНАКИ
1. Выберите три варианта. Каковы существенные признаки экосистемы?
1) высокая численность видов консументов III порядка
2) наличие круговорота веществ и потока энергии
3) сезонные изменения температуры и влажности
4) неравномерное распределение особей одного вида
5) наличие производителей, потребителей и разрушителей
6) взаимосвязь абиотических и биотических компонентов

Ответ

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Биогеоценозы характеризуются
1) сложными пищевыми цепями
2) простыми пищевыми цепями
3) отсутствием видового разнообразия
4) наличием естественного отбора
5) зависимостью от деятельности человека
6) устойчивым состоянием

Ответ

3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Биогеоценоз пресного водоема реки характеризуется
1) наличием производителей органического вещества – автотрофов
2) отсутствием разрушителей органики – редуцентов
3) наличием цветковых растений на мелководье
4) отсутствием хищных рыб
5) постоянной численностью населяющих его популяций животных

Ответ

4. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В экосистеме широколиственного леса – дубраве
1) короткие пищевые цепи
2) устойчивость обеспечивается разнообразием организмов
3) начальное звено цепи питания представлено растениями
4) популяционный состав животных не изменяется во времени
5) источник первичной энергии – солнечный свет
6) в почве отсутствуют редуценты

Ответ

КРУГОВОРОТ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Круговорот веществ в экосистеме обеспечивает
1) её устойчивость
2) многократное использование организмами одних и тех же химических элементов
3) сезонные и суточные изменения в природе
4) накопление торфа
5) непрерывность жизни
6) видообразование

Ответ

САМОРЕГУЛЯЦИЯ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Саморегуляция в естественных экосистемах проявляется в том, что
1) популяции потребителей первого порядка полностью уничтожаются потребителями третьего порядка
2) потребители третьего порядка выполняют санитарную роль и регулируют численность потребителей первого порядка
3) массовое размножение потребителей первого порядка приводит к массовой гибели производителей
4) численность производителей сокращается в результате действия абиотических факторов внешней среды
5) численность потребителей первого порядка зависит от численности производителей
6) численность потребителей первого регулируют потребители второго порядка

Ответ

Установите последовательность событий, характеризующих саморегуляцию в биогеоценозе. Запишите соответствующую последовательность цифр
1) всплеск численности травоядных
2) высокий урожай кормов
3) возвращение к норме численности хищников и травоядных
4) рост численности хищников
5) падение численности травоядных
6) замедление размножения хищников

Ответ

УСТОЙЧИВОСТЬ
1. Выберите три варианта. Устойчивость экосистемы обеспечивается
1) разнообразием видов и цепей питания
2) замкнутым круговоротом веществ
3) высокой численностью отдельных видов
4) колебанием численности видов
5) саморегуляцией
6) короткими цепями питания

Ответ

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки говорят об устойчивости биогеоценоза?
1) видовое разнообразие
2) рельеф
3) климат
4) замкнутость круговорота
5) разветвлённые пищевые цепи
6) количество источников энергии

Ответ

3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Устойчивость экосистемы влажного экваториального леса определяется
1) большим видовым разнообразием
2) отсутствием редуцентов
3) большой численностью хищников
4) разветвлёнными пищевыми сетями
5) колебанием численности популяций
6) замкнутым круговоротом веществ

Ответ

4. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие характеристики обеспечивают устойчивость природной экосистемы?
1) высокая численность особей функциональных групп организмов
2) сбалансированность круговорота веществ
3) короткие пищевые цепи
4) саморегуляция
5) уменьшение энергии в пищевой цепи
6) внесение минеральных удобрений

Ответ

5. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Устойчивость влажного экваториального леса определяется
1) сбалансированным круговоротом веществ
2) способностью к саморегуляции
3) богатым видовым разнообразием организмов
4) доминированием древесных форм в фитоценозе
5) высокой влажностью воздуха
6) отсутствием чёткой смены сезонов

Ответ

СУКЦЕССИЯ ПРИМЕРЫ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Примерами естественной смены экосистем в процессе развития сообщества являются
1) заболачивание пойменных лугов после строительства гидросооружений
2) образование сельхозугодий на месте с вспаханного участка степи
3) зарастание скал лишайниками
4) зарастание пруда и образование болота
5) образование гари на месте леса в результате пожара от непотушенной сигареты
6) смена березняка на ельник

Ответ

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Из приведённого перечня выберите примеры, иллюстрирующие сукцессии.

2) акклиматизация культурных растений-интродуцентов
3) развитие мелколиственного леса на месте травяно-кустарникового сообщества
4) перемещение лососёвых рыб к месту нереста
5) зарастание склона вулкана лишайниками
6) закладка чайной плантации на склонах горы

Ответ

СУКЦЕССИЯ ПЕРВИЧНАЯ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Первичная сукцессия характеризуется:
1) начинается после вырубки леса
2) формируется биогеоценоз на песчанном карьере
3) начинается на богатых почвах
4) почва формируется долгое время
5) поселяются накипные лишайники на камнях
6) вырубка превращается в лес

Ответ

2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Укажите примеры начальных стадий первичной сукцессии.
1) образование болота на месте непроточного водоёма
2) развитие мелколиственного леса на месте вырубки
3) зарастание склона вулкана лишайниками
4) образование почвы на горной породе
5) заселение лишайниками каменистого берега моря
6) зарастание пожарища травами

Ответ

СУКЦЕССИЯ ПЕРВИЧНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. Установите последовательность процессов, протекающих при зарастании скал
1) голые скалы
2) зарастание мхами
3) заселение лишайником
4) образование тонкого слоя почвы
5) формирование травянистого сообщества

Ответ

2. Установите последовательность процессов, происходящих при смене биогеоценозов (сукцессии)
1) заселение кустарниками
2) заселение лишайниками голых скал
3) формирование устойчивого сообщества
4) прорастание семян травянистых растений
5) заселение территории мхами

Ответ

3. Установите последовательность процессов сукцессии. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) образование почвы в результате эрозии материнской породы и отмирания лишайников
2) формирование разветвленной сети питания
3) прорастание семян травянистых растений
4) заселение территории мхами

Ответ

4. Установите последовательность появления и развития экосистем на голых скалах. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) накипные лишайники и бактерии
2) травянисто-кустарниковое сообщество
3) лесное сообщество
4) травянистые цветковые растения
5) мхи и кустистые лишайники

Ответ

5. Установите последовательность событий, происходящих при освоении живыми организмами новых безжизненных территорий. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) заселение мхов и кустистых лишайников
2) появление травянистых растений, кустарников
3) появление лесных сообществ
4) образование тончайшего слоя почвы
5) появление бактерий, водорослей и накипных лишайников
6) выветривание горных пород

Ответ

СУКЦЕССИЯ ВТОРИЧНАЯ
1. Установите последовательность этапов восстановления елового леса после пожара. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) появление кустарников и лиственных деревьев
2) зарастание пожарища светолюбивыми травянистыми растениями
3) развитие молодых елей под пологом лиственных деревьев
4) формирование мелколиственного леса
5) образование верхнего яруса взрослыми елями

Ответ

2. Установите последовательность процессов вторичной сукцессии после вырубки елового леса, повреждённого жуком-типографом. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) рост кустарников с берёзовым и осиновым подростом
2) формирование елового леса
3) развитие лиственного леса с еловым подростом
4) зарастание вырубки многолетними светолюбивыми травами
5) образование смешанного леса

Ответ

3. Установите последовательность смены экосистем в ходе вторичной сукцессии. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) болото
2) лиственный лес
3) смешанный лес
4) озеро
5) хвойный лес
6) луг

Ответ

СУКЦЕССИЯ ПЕРВИЧНАЯ - ВТОРИЧНАЯ
Установите соответствие между примерами и типами сукцессий: 1) первичная, 2) вторичная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) протекает быстро
Б) восстановление леса после пожара
В) протекает медленно
Г) развивается после нарушения биоценоза
Д) освоение территорий, на которых ранее не существовало живых существ

Ответ

==========================
Ниже приведен перечень терминов. Все они, кроме двух, используются для описания экологических закономерностей. Найдите два термина, «выпадающих» из общего ряда, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) партеногенез
2) симбиоз
3) сукцессия
4) ароморфоз
5) консумент

Ответ

© Д.В.Поздняков, 2009-2019

Основными продуцентами в лесу являются деревья. В разных природных зонах и в разных условиях увлажнения (сухой склон или увлажненный лог) состав древостоя различается. Однако в любом случае количество деревьев в древостое регулируется конкуренцией и уже рассмотренной закономерностью самоизреживания (зависимостью плотности от смертности). В любом лесу можно видеть и процветающие деревья, и ослабленные экземпляры, которые усыхают.

Для леса характерно полное использование энергии света за счет ярусов: под пологом древостоя бывает ярус подлеска из невысоких деревьев (калина, рябина, крушина, черемуха) и подроста деревьев первого яруса. В составе подлеска могут быть и кустарники – малина, смородина, лещина и др.

Ниже яруса подлеска расположен ярус напочвенного покрова, который может состоять из трав (в широколиственных лесах) или мхов и кустарничков (брусника, черника, линнея) в тайге (рис. 60).

У растений разных ярусов – разные экологические ниши: если для нормального роста растений первого яруса требуется полное солнечное освещение, то растения напочвенного покрова довольствуются несколькими процентами света, пробившегося сквозь густой полог листьев и достигшего земли.

Растения связаны отношениями мутуализма с микоризными грибами и отношениями типа протокооперации с азотфиксирующими бактериями. Эти бактерии не образуют на корнях деревьев (за исключением ольхи черной и облепихи) клубеньки, а живут вокруг корней, получая от них выделяемые в почву органические кислоты и используя ткани отмирающих корешков. За это органическое вещество бактерии-азотфиксаторы снабжают лесную экосистему азотом.

Не более 7–10% биологической продукции леса потребляется фитофагами (лосями, зайцами, оленями, косулями и множеством насекомых-листоедов), основная продукция растений пополняет запас детрита и потребляется детритофагами и редуцентами. По этой причине важную роль играет лесная подстилка, где как раз и расположен «цех» по переработке детрита в минеральные вещества армадой насекомых, простейших и грибов. Роль бактерий в разрушении детрита лесной экосистемы сравнительно невелика.

Большую роль в жизни лесной экосистемы играют птицы, среди которых есть фитофаги, питающиеся плодами и распространяющие их, зоофаги, контролирующие плотность насекомых, и хищники, подобные сове или филину, которые питаются мышами и другими млекопитающими.

Таким образом, главные особенности лесных экосистем следующие:

– преобладание жизненной формы деревьев, чем объясняется большой запас биомассы, которая превышает биологическую продуктивность в десятки раз;

– сложная пространственная организация с выраженной ярусностью, причем разные ярусы не только сформированы разными популяциями растений, но имеют свою фауну;

– преобладание детритных цепей питания: менее 10% фитомассы съедается в живом состоянии, остальная часть идет в «переработку» в состоянии детрита, которая происходит в основном в лесной подстилке.

Контрольные вопросы

1. К какой жизненной форме относятся основные продуценты леса?

2. Объясните, почему в лесу преобладают детритные, а не пастбищные пищевые цепи.

3. Как внешне проявляется дифференциация экологических ниш в лесной экосистеме?

4. Назовите основных лесных хищников.

5. Каково соотношение биологической продуктивности и биомассы в лесу?

(ДОП.) § 40. СРАВНЕНИЕ ЭКОСИСТЕМ ПРЕСНОВОДНЫХ ВОДОЕМОВ И НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Для наземных экосистем главными лимитирующими факторами, которые определяют состав и первичную биологическую продукцию, являются вода и богатство почвы элементами минерального питания. В экосистемах с густым пологом растений – широколиственных лесах, высоких зарослях тростника или двукисточника (канареечника) на берегу реки – лимитирующим фактором может быть свет.

В водных экосистемах дефицита воды нет, она всегда в избытке: если водоем пересыхает, то и его водная экосистема разрушается и сменяется другой, наземной. Лимитирующими факторами в них являются содержание в воде кислорода и элементов питания (в первую очередь фосфора и азота). Кроме того, лимитирующим фактором, как и в наземных экосистемах, может быть обеспеченность светом. Рассмотрим эти лимитирующие факторы более подробно.

Содержание кислорода в воде меняется в очень широких пределах. В реках, особенно горных с быстрым течением, содержание кислорода всегда высокое, но в небольших стоячих водоемах оно может быть низким и особенно резко снижается в небольших водоемах зимой. Слой льда изолирует воду от атмосферы и исключает перемешивание воды ветром, а организмы, прежде всего бактерии, продолжают расходовать кислород, который был в воде с осени. В результате этого происходят заморы , и от недостатка кислорода гибнет рыба.

Разные организмы по-разному устойчивы к недостатку кислорода. Такие рыбы, как карась или линь, могут выжить при самом резком понижении его содержания в воде. По этой причине именно караси и лини заселяют заморные водоемы. Для рыб горных рек, таких как хариус, форель или таймень, нужна постоянная «вентиляция» воды.

Обеспеченность светом влияет в первую очередь на растения, населяющие водоемы. Она зависит от толщины слоя воды, через которую проходит свет, и от ее прозрачности. Метровая толща воды задерживает 90% света, причем этот слой почти полностью поглощает инфракрасные лучи. Ниже точки, где света становится недостаточно для фотосинтеза, расположена глубоководная гетеротрофная часть озера. Там растений нет, и организмы живут за счет питательного «дождя» – мертвых органических остатков, падающих из освещенных слоев водоема.

Основными продуцентами водных экосистем являются организмы планктона – водоросли (зеленые и диатомовые) и цианобактерии. Планктонные организмы свободно взвешены («парят») в толще воды и либо не способны к активному перемещению, либо перемещаются медленно и на небольшие расстояния. При этом, если зеленые водоросли только фотосинтезируют и производят первичную биологическую продукцию, то некоторые цианобактерии, кроме того, способны фиксировать атмосферный азот. Они подобны бактериям-азотфиксаторам, которые в наземных экосистемах населяют почву вокруг корней растений или живут в клубеньках на корнях бобовых.

В водоемах с водой, богатой питательными элементами, особенно в мелких и зарастающих, большую роль играют и крупные растения, называемые макрофитами (от макрос – большой и фитон – растение). На дне мелких озер иногда растут харовые водоросли, напоминающие маленькие елочки.

Основные консументы в водных экосистемах также имеют микроскопические размеры – это зоопланктон. При этом в составе зоопланктона есть и совсем маленькие животные, например, одноклеточные инфузории, и более крупные ракообразные размером до нескольких миллиметров.

Кроме зоопланктона водная толща заселена активно перемещающимися организмами, которые составляют нектон , – рыбами. Среди рыб есть и фитофаги, и зоофаги, и эврифаги, причем очень часто «вкусы» рыб меняются с возрастом. В младенчестве рыбы могут быть растительноядными, а в зрелом возрасте – плотоядными.

К консументам водных экосистем относят птиц и других животных, которые питаются в этих экосистемах. Это различные виды уток, чаек, голенастых, куликов, поганок. Все они питаются рыбой и мелкими животными, обитающими на мелководье. В водных экосистемах живут и промысловые звери: бобр, выдра, норка, ондатра. Наконец, в водоемах живут земноводные (тритоны, жерлянки, лягушки) и пресмыкающиеся (черепаха болотная, водяной уж).

В пищевых цепях в наземных экосистемах – обычно не более трех звеньев (например, клевер – заяц – лисица). В водных экосистемах таких звеньев может быть четыре, пять или даже шесть. Кроме растительноядного планктона, представленного ветвистоусыми рачками, есть еще и хищный планктон – рачки-циклопы. До трех звеньев пищевой цепи могут составлять рыбы (плотва – окунь – щука).

Кроме фитопланктона, зоопланктона и нектона, в состав водных экосистем входит бактериопланктон . При этом, если в наземных экосистемах бактерии в основном играют роль редуцентов и снабжают элементами питания растения, то в водных экосистемах до 40% бактериопланктона в живом состоянии становятся пищей инфузорий. То есть с бактерий начинается детритная пищевая цепь, в составе которой нет растений.

Важную роль в жизни водной экосистемы играет донное население, составляющее бентос . В неглубоких водоемах в составе бентоса непременно присутствуют растения, которые корнями прикрепляются ко дну. Однако, основное население бентоса – это животные и бактерии.

Если в наземной экосистеме основной запас детрита расположен в почве, то в водной экосистеме – в донных отложениях органического вещества – сапропеля. В сапропеле захораниваются и загрязняющие вещества, попавшие в водную экосистему.

Биологическая продуктивность в водных экосистемах меняется в самых широких пределах и в озерах со слабо минерализованной водой может быть равной продуктивности пустынь или разреженных зарослей растений на скалах (не свыше 0,25 кг/м 2 поверхности водоема). В озерах с водой, обогащенной элементами питания, продуктивность может достигать 1–2 кг/м 2 поверхности в год, что соответствует продуктивности широколиственного леса.

Водные экосистемы очень динамичны. Они меняются в течение суток и по сезонам года. Во второй половине лета эвтрофные озера «цветут» – в них массово развиваются микроскопические одноклеточные водоросли и цианобактерии. К осени биологическая продуктивность фитопланктона снижается, а макрофиты опускаются на дно.

Изменяется экосистема от года к году в зависимости от особенностей климата и соответственно количества и качества воды, которая поступает в озеро весной и теряется из озера летом. В сухие годы озера могут мелеть. Обедняется состав рыбного населения при заморах.

О том как происходит сукцессия эвтрофикации и восстановительная сукцессия в водоемах вы уже знаете.

В заключение отметим три главных отличия «зеленых каруселей» водных экосистем от наземных:

– более полное выедание организмов в пищевых цепях. Если в наземных экосистемах в живом состоянии животные поедают не более 10% биомассы растений, то в водной экосистеме выедание фитопланктона зоопланктоном может достигать 40%. Всем этим и объясняется более высокая скорость круговорота органического вещества в водной экосистеме. Оборот органического вещества происходит всего за несколько месяцев, в то время как для луга он составляет 3–5, а для леса – десятки лет;

– биологическая продукция больше запаса биомассы. Вследствие того, что основные «работники» автотрофного и гетеротрофного цехов водной экосистемы живут недолго (бактерии – несколько часов, водоросли – несколько дней, мелкие ракообразные – несколько недель), в каждый конкретный момент времени запас органического вещества в воде (биомасса) может быть меньше, чем биологическая продукция водоема за весь вегетационный период. В наземных экосистемах, наоборот, запас биомассы выше, чем продукция (в лесу – в 50 раз, на лугу и в степи – в 2–5 раз);

– биомасса животных может быть больше биомассы растений. Это связано с тем, что организмы зоопланктона живут дольше, чем водоросли и цианобактерии. В наземных экосистемах такого не бывает, и биомасса растений всегда больше биомассы фитофагов, а биомасса зоофагов меньше биомассы фитофагов.

На рис. 61 и 62 показаны потоки энергии в лесной и пресноводной экосистемах.

Контрольные вопросы

1. Какие растения являются основными продуцентами в водных экосистемах?

2. Какие факторы лимитируют биологическую продуктивность водных экосистем?

3. Как отличаются водные и наземные экосистемы по протяженности пищевых цепей?

4. Почему в водных экосистемах круговорот веществ происходит быстрее, чем в наземных?

5. Каково соотношение биологической продуктивности и биомассы в водных экосистемах?

6. Каково соотношение биомасс растений и животных в водных экосистемах?

Справочный материал

Вода – удивительное вещество с очень высокой теплоемкостью, что позволяет ей поглощать и удерживать тепло. Теплоемкость воды в 10 раз выше, чем железа. Этим объясняется сглаженность колебаний температуры воды при резких изменениях температуры воздуха. По этой же причине водоемы как среда обитания организмов сравнительно мало отличаются в разных природных зонах и на разных материках. И потому сходство живого населения водных экосистем в разных климатических условиях больше, чем у наземных экосистем этих же территорий.

Вода – прекрасный растворитель многих веществ, поэтому в ней содержится достаточно элементов питания для растений. Но, к сожалению, в ней может быть много веществ, которые для растений и других организмов пресноводных экосистем не только не полезны, но и вредны, например, хлоридов, сульфатов или соды, которые попадают в водоемы с промышленными стоками. В этих случаях живое население водоемов обедняется.

Вода обладает высоким поверхностным натяжением. Эта способность у нее выше, чем у спирта и многих других жидкостей. Поверхностная пленка воды устойчива к давлению, и потому по ней бегают водомерки, питающиеся упавшими на воду мелкими насекомыми. При низких температурах вода переходит в твердое состояние – лед.

На содержание питательных элементов, особенно кислорода, влияет режим перемешивания воды. В неглубоких озерах и в глубоких озерах, расположенных в районах, где дуют сильные ветры, происходит частое перемешивание глубоких и поверхностных слоев воды. В этом случае холодные и богатые элементами питания воды из глубины поднимаются к поверхности, а более теплые воды верхнего слоя, обогащенные кислородом, опускаются вглубь. Однако в большинстве глубоких озер перемешивание воды происходит редко, и потому вода близ дна холодная. Это знает всякий, кто купался в таком озере и нырял на большую глубину, где даже в самую жаркую погоду температура воды остается низкой.

Прозрачность воды можно определить простым способом: опустить в воду белый диск диаметром 30 см (диск Секки) и определить глубину, на которой он виден. В светлых водах диск виден на глубине до 30–50 м, в мутных – до 5–10 м.

На жесткой кремневой оболочке многих диатомовых водорослей есть специальные скульптурные «украшения» – шипики, которые снижают вероятность быть съеденной. У некоторых водорослей имеются плотные оболочки, и потому они не перевариваются и проходят через пищеварительную систему фитофага без повреждений.

Макрофиты (сосудистые растения водных экосистем) входят в несколько экологических групп:

плавающие растения, не имеющие корней, удерживающих их на одном месте. Самые важные растения этой группы – ряски. К плавающим растениям относятся и водокрас лягушачий, телорез, водный папоротник сальвиния;

прикрепленные водные растения прибрежий озер и речных плесов – кубышка желтая, кувшинка белая с листовыми пластинками, плавающими на поверхности воды, и рдесты, заполняющие водную толщу;

прикрепленные полуводные растения, обитающие в прибрежных мелководьях (сусак зонтичный, частуха подорожниковая, стрелолист, камыш озерный, рогозы широколистный и узколистный).

В малых озерах, остающихся в пойме после паводка, три звена пищевой цепи может быть представлено одним видом – щукой: совсем маленькие щучки становятся жертвами более крупных щурят, а те в свою очередь – попадают в зубы крупным щукам. Это случается тогда, когда в водоеме количество щук оказывается больше, чем других видов рыб, которые могут быть для них кормом.

Характер бентосного населения во многом зависит от особенностей дна. В реках дно может быть каменистым (горные участки) песчаным или даже илистым (на плесах). В озерах дно, как правило, илистое или покрыто слоем сапропеля. Чем жестче дно, тем беднее состав бентоса.

Слой сапропеля на дне озер может достигать нескольких метров. Это – ценное органическое удобрение и кормовая добавка в рацион скота, однако при его заготовке следует быть очень осторожными, чтобы не разрушить водную экосистему.

(ДОП.) § 41. ХЕМОТРОФНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ОАЗИСОВ РИФТОВЫХ ЗОН ОКЕАНА

К хемотрофным относятся экосистемы подземных нефтяных вод, в которых бактерии-продуценты окисляют серу, железо, аммиак и др. Однако самыми удивительными являются экосистемы глубоководных геотермальных оазисов рифтовых зон (мест разломов плит литосферы) океана. Эти «оазисы» были открыты только в конце 70-х гг. в зоне подводного хребта Тихого океана, где из расщелин горной породы выделяются горячие воды, насыщенные сероводородом и сульфидами железа, цинка, меди и других тяжелых металлов. Температура этих вод достигает 300 о С, однако они не кипят вследствие высокого давления. Остывая при контакте с морской водой, эти подводные гейзеры формируют конусовидные образования высотой до 15 м, которые называются «черными курильщиками». У оснований «черных курильщиков» и формируется хемотрофная экосистема (рис. 63).

Продуцентами этих экосистем являются серобактерии, образующие скопления – бактериальные маты. За счет симбиоза с ними живут и основные организмы этой экосистемы – вестиментиферы (черви длиной 1–2,2 м, заключенные в длинные белые трубки из хитиноподобного вещества, серобактерии живут в клетках этого животного). В составе этой экосистемы много видов животных-хищников (крабы, моллюски, некоторые глубоководные рыбы). Позднее подобные «оазисы жизни» были обнаружены и в других океанах. Биологическая продукция таких экосистем в десятки тысяч раз превышает продукцию типичных бентосных гетеротрофных экосистем. Биомасса только вестиментифер может достигать 10–15 кг/м 2 .

Однако эти экосистемы существуют недолго и разрушаются после того, как прекратится деятельность подводных гейзеров.

Контрольные вопросы

1. Какой источник энергии поддерживает жизнь экосистем рифтовых зон?

2. К какой систематической группе животных относятся организмы, преобладающие в этих экосистемах?

3. Что такое «черные курильщики»?

(ДОП.) § 42. БИОМЫ

Самой крупной единицей классификации экосистем является биом. Биомы наземных экосистем выделяются по преобладающей жизненной форме растений и совпадают с природными зонами. Биомы водных экосистем выделяются по особенностям условий среды, которые определяют состав экосистем.

Перечислим наиболее важные биомы суши :

тундры (арктические и альпийские);

листопадные леса умеренной зоны;

степи умеренной зоны;

тропические степи и саванны (растительность этих биомов вегетирует круглый год, но в период засухи их биологическая продукция резко снижается);

полувечнозеленые сезонные тропические леса (зимнезеленые леса, сбрасывающие листья летом);

тропические дождевые леса (вегетируют круглый год и являются самыми продуктивными экосистемами Земли).

Каждый биом формируется под воздействием определенного комплекса условий среды. На рис. 64 показаны экологические ареалы некоторых биомов в двух главных осях климатических факторов – среднегодовой температуры и количества осадков, а на рис. 65 – карта основных биомов мира. Однако для объяснения того, почему формируется тот или иной биом, этих показателей бывает недостаточно, важную роль играют динамика поступления осадков в течение года, максимальные и особенно минимальные температуры воздуха.

Различают всего два биома пресных вод :

биом стоячих вод,

биом проточных вод.

Экосистемы биома стоячих вод более разнообразны, так как в этом случае шире пределы изменения условий, определяющих состав биоты и ее продукцию, – глубины водоема, химического состава воды, степени зарастания водоема (включая и образующиеся вдоль побережий сплавины – сообщества на плавающем торфе). В биоме проточных вод большую роль играет скорость течения, и состав биоты перекатов и плесов различается.

В зарастающих водными растениями озерах вода богата элементами питания, обилен фитопланктон и выше вторичная биологическая продукция (включая и продукцию рыб). В глубоких озерах с мягкой водой низка и первичная, и вторичная продукция.

Различают семь основных биомов морских вод и прибрежий :

приморские скалистые побережья, достаточно бедные элементами питания;

лиманы – богатые элементами питания илистые отмели у впадения рек;

континентальный шельф – экосистемы прибрежных зон океанов с глубиной не более 200 м. Отличаются высоким биологическим разнообразием и высокой биологической продуктивностью. Это основные районы промысла морепродуктов;

фотические (автотрофные) экосистемы верхнего слоя вод открытого океана (поверхностные пелагические сообщества). Этот биом имеет низкую биологическую продуктивность, сравнимую с пустыней;

области апвеллинга. У западных побережий материков ветры постоянно отгоняют поверхностную воду от крутого берегового склона, и в этих местах из глубины поднимается вода, обогащенная элементами питания (в первую очередь фосфором и азотом). Это очень продуктивные экосистемы, которые являются районами промышленного рыболовства (особенно сельди);

морские глубоководные пелагические экосистемы (формируются при отсутствии света и потому представлены гетеротрофами, живущими за счет «питательного дождя»);

коралловые рифы – высокопродуктивные экосистемы тропических морей.

Более подробно характеристика биомов рассматривается на уроках географии.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные биомы наземных экосистем.

2. Чем отличаются экосистемы биомов стоячих и текучих вод.

3. Какие биомы морских вод имеют самую высокую биологическую продуктивность?

4. Какой биом морских вод представлен гетеротрофными экосистемами?

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под
которыми они указаны.

Устойчивость экосистемы влажного экваториального леса определяется
1) большим видовым разнообразием
2) отсутствием редуцентов
3) большой численностью хищников
4) разветвлёнными пищевыми сетями
5) колебанием численности популяций
6) замкнутым круговоротом веществ

Решение:

Влажный экваториальный лес — природная экосистема.

Разберём все пункты.

1 — большое видовое разнообразие. Этот пункт абсолютно точно относится к экваториальному лесу, так как там обитает 2/3 видов всех растений и животных Земли.

2 — отсутствие редуцентов. Такого в природной экосистеме в принципе не может быть.

3 — большая численность хищников. Это не определяет устойчивость экосистемы.

4 — разветвлённые пищевые сети. Это одно из свойств природных экосистем, которое определяет их устойчивость.

5 — колебание численности популяций. Это не определяет устойчивость экосистемы, напротив, её неустойчивость.

6 — замкнутый круговорот веществ. Это свойство природной экосистемы отличает её отличие от искусственной экосистемы и определяет её устойчивость.

Ответ: 146

Досрочный вариант ЕГЭ 2017 г. – задание №17

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

К естественным биогеоценозам относят
1) дубраву
2) болото
3) сад
4) огород
5) ельник
6)пастбище

Решение:

Биогеоцено́з - система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема).

А к естественным биогеоценозам относят экосистемы, которые не были созданы человеком.