Наземные экосистемы.: Наземные экосистемы характеризуются целым рядом отличительных

Характеристика основных типов экосистем

Наземные экосистемы.:  Наземные экосистемы характеризуются целым рядом отличительных

Характеристика основных типов экосистем

   В зависимости от условий существования биоценоза все экосистемы, существующие на планете Земля, подразделяются на три типа: 1) наземные; 2) пресноводные; 3) морские. Рассмотрим более подробно особенности каждого типа экосистем.   Наземные экосистемы. Наземные экосистемы характеризуются целым рядом отличительных особенностей среды обитания, которые можно свести к следующему:   1.

В наземных экосистемах лимитирующим фактором является влажность. Она колеблется в довольно широких пределах и относится к непериодическим факторам. Продуценты тратят много воды на транспирацию, поэтому количество влаги в экосистеме является определяющим фактором для ее существования.   2.

Температура также имеет значительные колебания и приводит к видовому разнообразию, но она играет меньшую лимитирующую роль, чем влажность, потому что изменяется периодически. Все организмы в ходе эволюции уже приспособились к тому уровню температуры, который существует в данных условиях. Размах колебаний температуры может быть большим, но он не выходит за пределы толерантности организмов.

   3. Газовый состав атмосферы постоянен, поэтому концентрации кислорода и углекислого газа не являются лимитирующим фактором.   4. Воздух как среда обитания не может выполнять функцию опоры, потому что он очень разрежен. Опорой служит субстрат (почва).   5. Почва является не только опорой, но и практически единственным источником биогенов.   6.

Суша в значительной степени прерывиста, поэтому разобщенность организмов велика. Островные экосистемы — пример наибольшей разобщенности. Прерывистость обусловлена присутствием гор, рек, озер и т.д.

   Что касается характеристики организмов, населяющих наземные экосистемы, то основная часть их представлена высшими эволюционными группами: растения — голосеменными и покрытосеменными; беспозвоночные животные — насекомыми (высшая таксономическая группа среди беспозвоночных); позвоночные животные — млекопитающими и птицами.

Характерным является то, что в качестве самостоятельной, хорошо развитой подсистемы присутствует почва, которая представляет собой своеобразное тело на границе между живой и неживой природой. Она является не только продуктом жизнедеятельности живых организмов, но и сама содержит живые организмы.

   Из-за большого разнообразия невозможно охарактеризовать все типы наземных экосистем и все жизненные формы организмов, их населяющие, поэтому мы будем первые рассматривать на уровне биомов, а вторые — на трофических уровнях.   Совокупность наземных экосистем, которые существуют в однородных ландшафтно-климатических условиях, называется биомом. Биомы имеются только на суше.

Они, как правило, совпадают с геоботаническим разделением земной поверхности.

Выделяют десять типов биомов: 1) арктическая и альпийская тундры; 2) северные хвойные леса; 3) листопадные леса умеренной зоны; 4) степи умеренной зоны; 5) тропические степи и саванны; 6) чаппарали и жестколистные леса; 7) пустыни; 8) полувечнозеленые сезонные тропические леса; 9) тропические дождевые леса; 10) тропические скребы.

Каждый из них обладает своим специфическим комплексом экологических факторов и составом флоры и фауны.   Продуценты в наземных экосистемах характеризуются тем, что в основном представлены крупными сосудистыми растениями с хорошо выраженной древесиной.

Большинство наземных продуцентов являются многолетними растениями с накопленной биомассой, поэтому общая биомасса продуцентов очень большая (99,2%) по сравнению с биомассой консументов (0,8%). Они в экосистемах выполняют две функции: 1) образование первичной продукции — роль, общая для всех типов экосистем; 2) принимают участие в формировании биотопа — дополнительная средообразующая роль.

Участие в средообразовании заключается в том, что продуценты могут оказывать влияние на силу ряда экологических факторов, а также сами являются средой обитания для некоторых организмов.   Консументы в наземных экосистемах характеризуются наибольшим экологическим разнообразием, потому что здесь очень разнообразные условия, а значит, много экологических ниш.

Характерно то, что консументы I порядка представлены самыми крупными животными на нашей планете — олени, антилопы, бизоны, зубры, лоси, домашние травоядные животные. В морских экосистемах крупными являются только сирены (5-6 м). Все консументы, кроме основной трофической функции, выполняют дополнительные функции. Насекомые являются опылителями растений.

Многие животные принимают участие в распространении плодов и семян. Для этого у растений есть специальные приспособления — крючки, зацепки, яркая окраска плодов и т.д. Некоторые консументы выполняют средообразующую функцию, а без некоторых из них средообразующая функция продуцентов не проявляется. Так, в степных биотопах основная средообразующая роль принадлежит копытным.

Без них наблюдается явление недовыпаса — когда дерн не разрыхляется, то семена не прорастают и идет деградация биоценоза. Когда их много, то наблюдается явление перевыпаса — появляются большие оголенные участки почвы, на которых поселяются сорняки и суслики, качество пастбища ухудшается, биоценоз разрушается.

   Редуценты в наземных экосистемах представлены тремя порядками, описанными выше при характеристике функциональной структуры биоценоза. Все редуценты в основном существуют в почве.   Пресноводные экосистемы.

Пресноводные экосистемы занимают наименьшую часть Земного шара по сравнению с другими экосистемами, однако их значение очень велико, потому что они являются единственным источником пресной воды, которая необходима не только для существования всего живого, но и для хозяйственной деятельности человека.   Особенности среды обитания в пресноводных экосистемах сводятся к следующему:   1.

Влажность не является лимитирующим фактором.   2. Вода обладает высокой теплоемкостью, поэтому колебания температуры небольшие, и она не является лимитирующим фактором. Для повышения температуры 1 мл воды на 1 °С необходима 1 калория тепла, только аммиак и немногие другие вещества имеют более высокую теплоемкость.   3.

кислорода и углекислого газа очень непостоянное и является лимитирующим фактором. При недостатке кислорода наблюдаются заморы. Они бывают зимние, когда нарушен контакт с воздухом, и летние, когда не происходит перемешивания воды из-за температурной стратификации.

В зависимости от потребности в кислороде организмы пресноводных экосистем подразделяются на три группы: а) неустойчивые к пониженному содержанию кислорода — реофиль- ные организмы, распространены в быстро текущих водоемах; б) устойчивые к пониженному содержанию кислорода организмы — организмы медленно текущих и стоячих водоемов; в) устойчивые к полному отсутствию кислорода — организмы , обитающие на дне.   4. Вода как среда обитания более плотная, чем воздух, поэтому может выполнять функцию опоры. Наибольшая плотность воды при температуре 4 °С, при более высокой и более низкой температуре вода расширяется и становится легче, плотность ее уменьшается. Некоторые организмы могут иметь удельный вес тела больший, равный или меньший, чем удельный вес воды. В зависимости от этого они занимают разное местоположение в экосистеме.   5. Источником биогенов является вода. Грунт утратил свое значение как источник биогенов. Он только может выполнять функцию опоры для некоторых организмов, особенно в прибрежных зонах. В последнее время содержание биогенов в пресноводных экосистемах очень возросло за счет того, что около 90% вносимых на сельскохозяйственные поля удобрений попадает в воду (антропогенная эвт- рофикация).   6. Вода содержит низкие концентрации солей, и все организмы находятся в условиях борьбы с осмотическим давлением, поэтому они имеют приспособления для выведения излишков воды из организма.   7. Для пресноводных экосистем характерна высокая степень прерывистости.   Организмы, населяющие пресноводные экосистемы, представлены пятью жизненными формами: 1) бентос; 2) планктон; 3) нектон; 4) нейстон; 5) перифитон. Охарактеризуем их более подробно.   Бентос — это обитатели дна, удельный вес тела которых больше, чем удельный вес воды. Различают эпифауну, или поверхностный бентос, который представлен организмами, лежащими на дне или ползающими по его поверхности, и инфауну, представленную организмами, зарывающимися в грунт. Инфауна присутствует в тех экосистемах, где имеется илистое дно.   Планктон — это организмы, имеющие удельный вес тела, равный удельному весу воды, и ведущие пассивный образ жизни в толще воды. Противостоять течению они не могут. В зависимости от типа организмов различают фитопланктон (растения), зоопланктон (животные) и микропланктон (микроорганизмы), а в зависимости от размера особей планктон подразделяют на планктон-сетку, который вылавливается гидробиологической сеткой, и нанопланктон, который проходит через сетку и представлен микроскопическими организмами.   Нектон — это организмы, имеющие удельный вес тела, равный удельному весу воды, и ведущие активный образ жизни в толще воды. Он представлен насекомыми, рыбами, земноводными, млекопитающими. Организмы способны противостоять течению.   Нейстон — это организмы, имеющие удельный вес тела меньше удельного веса воды и использующие поверхностное натяжение воды в качестве субстрата. К ним относятся водомерки, жуки-плавунцы и другие организмы, живущие на поверхности воды.   Перифитон — это организмы обрастания. Они образуют сплошную пленку на поверхности живых и неживых объектов экосистемы. Среди них могут быть как растения, так и животные.   Все пресноводные экосистемы по характеру структуры подразделяют на три группы: 1) лентические, или стоячие;2) лотические, или текучие; 3) болота. Лентические экосистемы. Лентические экосистемы довольно молодые, почти все они образовались не ранее ледникового периода. К ним относятся озера, пруды, водохранилища. Характерной чертой лентических экосистем является четко выраженная горизонтальная зональность и вертикальная стратификация.   При достаточно большой глубине водоема горизонтальная зональность экосистемы представлена тремя зонами:   1 — литоральная, или прибрежная, зона, где 95% света доходит до дна (эффективная освещенность);   2 — лимническая зона, или зона открытой воды, она не имеет дна и берегов, нижней границей ее является глубина эффективной освещенности;   3 — профундальная зона, или зона вечной темноты, она имеет дно, но не имеет поверхности, продуценты здесь отсутствуют.   В литоральной зоне присутствуют все пять жизненных форм. Бентос представлен в основном моллюсками и в меньшей степени личинками беспозвоночных. Перифитон представлен преимущественно растительными организмами, нектон — рыбами, земноводными и млекопитающими, разнообразными по составу и богатыми по численности. Планктон в основном представлен эоопланктоном (ракообразные). Ней- стон здесь наиболее богат и разнообразен в количественном и качественном отношении.   Лимническая зона бедна, в ней отсутствуют бентос и перифитон. Планктон представлен в основном фитопланктоном, нектон — рыбами, нейстон — микроорганизмами.   Профундальная зона несколько богаче по сравнению с лимнической. В ней отсутствуют нейстон и перифитон. Планктон не содержит фитопланктона. Нектон достаточно богат и представлен в основном рыбами. Бентос наиболее богат и разнообразен в этой зоне.   Вертикальная стратификация бывает двух видов: температурная и световая. Температурная стратификация обусловлена разницей температур между верхним и нижним слоями воды зимой и летом. Верхний слой воды называется эпи- лимнион, а нижний — гиполимнион. Между ними находится зона термоклина, которая препятствует перемешиванию воды и обмену веществами, в результате чего запас кислорода в гиполимнионе и биогенов в эпилимнионе исчерпывается, и наблюдаются зимние и летние заморы. Весной и осенью, когда разница температур между верхним и нижним слоями воды незначительная, происходит перемешивание воды, и заморы не наблюдаются. Световая стратификация обусловлена разной степенью освещенности верхнего и нижнего слоев воды, в результате чего различают эуфотический слой, который просвечивается, и афотический слой, куда свет не проникает.   Лотические экосистемы. К лотическим экосистемам относятся реки, ручьи, родники. Они отличаются от лентиче- ских экосистем выраженным течением, большим обменом между сушей и водой, в связи с чем реки — более открытые экосистемы с гетеротрофным типом метаболизма, особенно если река небольшая. Концентрация кислорода в них выше и он распределен более равномерно. Слабо выражена или почти совсем отсутствует температурная стратификация, за исключением больших, медленно текущих рек. Световая стратификация имеет аналогичный с лентическими экосистемами характер.   Горизонтальная зональность в лотических экосистемах представлена двумя зонами: 1) перекаты — это участки с узкими берегами, довольно быстрым течением и неглубоким каменистым дном; 2) плесы — это участки с широкими берегами, медленным течением и глубоким илистым дном.   В зоне переката нейстон и перифитон отсутствуют, планктон представлен слабо, из бентоса имеется только эпифауна со специфическими приспособлениями для закрепления на дне, наиболее богатым является нектон, есть рыбы, которые могут жить только в этой зоне, так как она наиболее богата кислородом. В зоне плеса представлены все пять жизненных форм, их состав почти не отличается от лентических экосистем.   Болота. Болота — это участки, которые хотя бы часть года покрыты пресной водой и где уровень воды колеблется по сезонам или от года к году, т.е. наблюдается гидропериодичность. Это очень открытые экосистемы, и в зависимости от степени связи с другими водными экосистемами их подразделяют на три типа:   1. Речные болота — располагаются в заливных долинах и связаны с реками.   2. Озерные болота — связаны с озерами, прудами.   3. Собственно болота — существуют за счет высокого подъема уровня грунтовых вод, бывают верховые и низовые.   Хотя болота занимают только около 2% поверхности Земли, они удерживают от 10 до 14% углерода, некоторые до 20%, а торфяные еще больше. Их осушение и использование способствует поступлению в атмосферу большого количества углекислого газа, что усугубляет проблему парникового эффекта. Несмотря на малую площадь, болота благодаря аэробноанаэробной стратификации играют важную роль в биосферных круговоротах азота, серы, фосфора и углерода. В 70-е годы была выявлена скрытая ценность болот, и сейчас принимаются меры по их охране.   Морские экосистемы. Морские экосистемы составляют большую часть биосферы, они занимают 70% поверхности Земли и имеют следующие особенности среды обитания:   1. Морские экосистемы имеют очень большие глубины, но при этом абиогенных зон нет, на самом глубоком дне существует жизнь.   2. В морях и океанах происходит постоянная циркуляция воды. Разница температур на полюсах и экваторе порождает мощные ветры, которые дуют на протяжении года в одном направлении. В результате одновременного действия этих ветров и вращения Земли вокруг своей оси образуются экваториальные течения на восток и запад, и прибрежные течения на север и на юг. Есть теплые течения — Гольфстрим, Североатлантическое и др. и холодные — Калифорнийское и др. Кроме поверхностных течений, есть и глубинные течения. В результате этого перемешивание воды в море настолько эффективное, что недостаток кислорода наблюдается очень редко и он не является лимитирующим фактором.   3. Вода в морских экосистемах имеет очень высокую соленость (до 35%о), поэтому организмы имеют различные приспособления для борьбы с потерей воды.   4. В морских экосистемах постоянно наблюдаются приливы и отливы, вызываемые притяжением Луны и Солнца. Высота прилива может достигать 3-12м. Приливы повторяются через каждые 12,5 часа. Если силы притяжения Луны и Солнца суммируются, то наблюдается максимальный, или сизигиальный, прилив. Если эти силы направлены в разные стороны, то имеет место минимальный или квадратурный прилив. Он и повторяются через каждые две недели.   5. Вода в морских экосистемах имеет более высокую плотность по сравнению с пресноводными экосистемами и выполняет функцию опоры, одновременно для донных организмов опорой служит субстрат.   6. В морской воде очень малая концентрация биогенов, поэтому жизнь бедна и на единицу объема приходится очень мало первичной продукции. В нижних слоях биогенов больше, но автотрофов там нет и использовать их некому. Однако там, где ветры постоянно дуют с суши, они отгоняют поверхностную воду в открытое море и на поверхность поднимаются глубинные воды, богатые биогенами. В этих местах наблюдаются «вспышки» жизни. А само явление получило название апвелинг (путешествие вверх). Самая большая зона апвелинга возле берегов Южной Америки, имеются зоны также возле берегов Юго-Западной и Северо-Западной Африки. Эти зоны очень продуктивные.

   7. Морские экосистемы непрерывны, все моря и океаны соединены между собой. Однако, перемещению организмов часто мешают температурные, солевые, глубинные и другие барьеры. Морские экосистемы характеризуются горизонтальной зональностью и вертикальной стратификацией. Горизонтальная зональность отмечается для дна и воды (рис. 14).

Рис. 14. Горизонтальная зональность в морских экосистемах (по Л. Цветковой, 1999)

   Вертикальная стратификация представлена световой стратификацией, обусловленной глубиной проникновения солнечного излучения, и включает две зоны: 1) эуфотическая зона, или зона первичного продуцирования (от 30 до 200 м); 2) афотическая зона, куда свет не проникает.   В морских экосистемах обитают только три жизненные формы организмов: 1) планктон; 2) бентос; 3) нектон.

   В неритической зоне (литораль) очень больщое разнообразие жизни, большее, чем в тропических дождевых лесах.

Планктон присутствует в виде галопланктона — постоянная форма, когда на протяжении всего жизненного цикла организм находится в данной жизненной форме, и меропланктона — временная форма, когда в данной жизненной форме организм проходит только определенную стадию своего жизненного цикла. Очень хорошо представлен также и бентос, как эпифауна, так и инфауна.

Весьма большое разнообразие отмечается и для нектона, почти все промысловое рыболовство сконцентрировано в неритической зоне.   В пелагиальной зоне (батиаль, абиссаль) мало биогенов и поэтому разнообразие жизни здесь значительно беднее. Долго считалось, что основным источником первичной продукции здесь является планктон-сетка, а сейчас выяснилось, что это нанопланктон.

В этой зоне присутствует только га- лопланктон. Нектон довольно разнообразен. Он имеет различные приспособления для добывания пищи. Те организмы, которые питаются мелкой пищей, обладают цедильным аппаратом и могут профильтровывать большие объемы воды, вылавливая добычу. Многие рыбы имеют приспособления для привлечения добычи.

Например, рыба-лампа светится в темноте, у рыбы-ангела светятся кончики плавников. У некоторых рыб очень большой рот (рыба-гадюка) и они могут проглатывать добычу крупнее себя.   Лиманы. Промежуточное положение между морскими и пресноводными экосистемами занимают лиманы.

Лиманы — это полузамкнутые прибрежные водоемы, соединенные с открытым морем, но морская вода в них заметно опреснена за счет материкового стока.   С точки зрения геоморфологии различают пять типов лиманов:   1. Лиманы в затопленных речных долинах. Они наиболее распространены вдоль береговой линии.   2. Лиманы типа фиордов.

Это глубокие U-образные выемки берега, образовавшиеся в результате вклинивания ледника в сушу. Примером могут служить фиорды Норвегии и Аляски. 3. Лиманы, ограниченные мелями или барьерными островами, разделенными проливами, благодаря которым сохраняется связь с морем.

Они образовались за счет береговых отложений или береговых дюн в связи с повышением уровня моря (побережье Мексиканского залива).   4. Лиманы, образованные тектоническими процессами в результате геологических сдвигов или локальных опусканий суши (залив Сан-Франциско).   5. Лиманы речных дельт, которые образовались в устьях больших рек (Нил, Миссисипи).

В них часто наблюдается солевая стратификация, когда более плотная морская соленая вода находится внизу, а речная пресная — сверху. Это имеет место, когда речной сток превышает прилив. А когда они уравновешены, то за счет турбулентности происходит перемешивание и образуется слабосоленый лиман.

   Лиманы характеризуются рядом важных свойств. Во- первых, они обычно очень продуктивные за счет биогенов, которые попадают сюда во время приливов. Во-вторых, в них круглый год идет образование первичной продукции за счет продуцентов трех типов: 1) макрофиты; 2) фитобентос; 3) фитопланктон. В-третьих, лиманы служат местом откорма многочисленных морских промысловых видов рыб, животных и птиц. В связи с этим лиманы играют большую роль в биосфере и поэтому их нельзя нарушать.

Глава V. Учение о биосфере (глобальная экология)
Глава V. Учение о биосфере (глобальная экология)Биосфера и ее границы. Функции живого веществаБиогеохимические круговороты вещества в биосфере

 

Источник: https://yourlib.net/content/view/12119/143/

Наземные биомы (экосистемы)

Наземные экосистемы.:  Наземные экосистемы характеризуются целым рядом отличительных

Стабильная экосистема характеризуется равновесным состоянием взаимосвязей между живыми организмами и окружающей физической средой.

Всеобщий гомеостаз такой системы позволяет ей противостоять внешнему воздействию в довольно широком диапазоне толерантности по отношению, например, к климатическим факторам, тогда говорят об экосистеме климатического климакса.

Климатический климакс является результатом длительной сукцессионной серии экосистемы в данных климатических условиях.

Но, как известно, для Земли характерна климатическая зональность, а отсюда и зональность наземных экосистем, климаксная стадия которых будет определяться конкретными климатическими факторами соответствующей зоны.

Известно, что кроме горизонтальной зональности (рис. 7.4) климата в масштабе всего земного шара, наблюдается еще и вертикальная или высотная зональность в горных системах.

У подножия горных систем климат соответствует данной общегеографической зональности, при движении вверх в горы пояса будут меняться, как при движении с юга на север.

«Югом» будет являться климат подножия горной системы (см. рис. 7.4).

Рис. 7.4. Схема, показывающая соответствие между последовательными вертикальными и горизонтальными растительными зонами:

1 ¾ тропическая зона ¾ зона тропических лесов; 2 ¾ умеренная зона ¾ зона лиственных и хвойных лесов; 3 ¾ альпийская зона; 4 ¾ зона травянистой растительности, мхов и лишайников; 4 ¾ полярная зона ¾ зона снегов и льдов

Тундры характеризуются суровыми условиями для произрастания: вегетационный период всего 2-2,5 месяца, осадков мало ¾ 200-300 мм, сильные ветры и даже летом ночью температура падает ниже 0 °С, плюс к этому ¾ вечная мерзлота на глубине в несколько десятков сантиметров летом, а зимой ¾ оттаивающий летом слой промерзает полностью.

Но длительный фотопериод и низкая испаряемость значительно снижают лимитирующее действие влажности и света.

В тундре отсутствуют деревья и преобладают мхи и лишайники. Кустарники многолетние зимнезеленые для более полного использования светлой части года принимают подушкообразную и стелющуюся формы (кассиопея, брусника, вероника и др.) и такие же формы ¾ карликовые растения с опадающими листьями (черника, карликовая береза и т. п.).

Продуктивность наземных экосистем тундры значительно ниже ряда других систем, но вместе с океаном они способны прокормить перелетных птиц, насекомых, северных оленей, овцебыков, медведей, волков, песцов и др.

Выше границы леса, в высоких горах есть небольшие тундровые зоны, которые являются экологически сходными районами с вышеописанной тундрой.

На границе между тундрой и хвойными лесами лежит лесотундра.

Это переходная зона (экотон).

Но здесь уже произрастают березы, ели, лиственницы и увеличивается количество семенных кормов, а отсюда и разнообразие птиц, мелких грызунов и других возрастает.

Бореальные хвойные леса распространены в северной части умеренной климатической зоны (см. рис. 7.3).

Это леса северной части умеренного пояса северного полушария с суровыми зимними температурами ¾ тайга (см. рис. 7.5, а). Таежные сообщества представлены темнохвойными породами деревьев ¾ ель, пихта, сибирская кедровая сосна (сибирский кедр), и светлохвойными ¾ лиственница и сосна (преимущественно на песчаных и супесчаных почвах).

Строение сообществ темнохвойных лесов довольно простое: два — три древесных яруса, ярусы моховой, травяной или травяно-кустарниковый. Затенение значительно, лесная подстилка разлагается медленно.

а

б

Рис. 7.5. Наземные экосистемы:

а ¾ бореальные хвойные леса (тайга) ¾ ельник; б ¾ ковыльная степь. Государственный природный заповедник «Ростовский». (В. А. Миноранский, О.Н. Демина. Особо охраняемые территории Ростовской области, Ростов на Дону: Изд-во ООО «Цввр», 2002)

Темнохвойные леса отличаются особой микросредой ¾ нет ветра, температура выше, чем на открытом месте, много снега зимой, что помогает выживать животному поколению в суровую зиму.

Самые крупные животные в тайге: из хищников ¾ медведь, волк; из травоядных ¾ лось.

Большое значение в хвойных лесах имеет семенной фонд и хвоя: семенами питаются птицы, белки, бурундуки и другие мелкие грызуны, а хвоей ¾ насекомые.

Хвойные леса ¾ самые крупные в мире поставщики лесоматериалов.

Они весьма продуктивны (см. табл. 7.1, рис. 7.2) несмотря на низкую температуру в течение полугода, так как сплошной зеленый покров, содержащий хлорофил, сохраняется круглый год.

Листопадные леса умеренной зоны (широколиственные леса), расположенные южнее тайги, в отличие от нее не имеют сплошного распространения (см. рис. 7.3).

Произрастают они в условиях более мягкого климата, с осадками от 700 до 1500 мм/г, с умеренными температурами и четко выраженными сезонами.

В основном в листопадных лесах среди древесной флоры доминируют бук и дуб.

Благодаря опаду листьев формируется мощная лесная подстилка, позволяющая перезимовать многим беспозвоночным животным.

Ярусная структура широколиственных лесов намного сложнее, чем у хвойных: до трех ярусов деревьев (дубравы), двух ярусов кустарников и двух — трех ярусов трав.

Раскидистая крона, высокая дуплистость деревьев и хорошо выраженная ярусность широколиственных лесов позволяют птицам занимать свои экологические ниши на различных уровнях.

Среди насекомых много вредителей, наносящих большой вред лесам.

Крупные животные в листопадных лесах, в принципе, те же, что и в тайге: лоси, медведи, рыси, лисицы, волки и др., но намного разнообразнее и богаче орнитофауна.

Листопадные леса ¾ это те районы суши, где человеческая цивилизация получила наибольшее развитие.

Поэтому трудно сейчас найти широколиственные нетронутые леса.

Большая их часть заменена культурными сообществами.

Биомасса широколиственных лесов близка к биомассе южной тайги (см. табл. 7.1, рис. 7.2).

Степи умеренной зоны¾ открытые пространства между лесами и пустынями с количеством осадков от 250 до 750 мм/г, между которыми есть еще переходная зона (экотон) ¾ лесостепь. Они занимают обширные пространства в Евразии, в Северной Америке (прерии), на юге Южной Америки (пампасы), в Австралии, Новой Зеландии (туссоки) (см. рис. 7.3).

Растительность в степях преимущественно ксерофильного облика (рис. 7.5, б).

Преобладают дерновинные злаки (дерновины образуются вследствие скученности стеблей).

Много в степи эфемеров, после отмирания наземных частей которых остаются клубни, луковицы, подземные корневища.

И, наконец, для степей характерны кустарники, которые поедаются животными.

Среди животных в степях распространен парный и реже колониальный образ жизни.

Здесь много парных животных (суслики, сурки, полевки и др.).

Животные, которые живут не в парах, образуют стада.

Главную роль в биоценозе степей играют копытные ¾ сайгаки, ранее дикая лошадь ¾ тарпан.

При умеренном выпасе животные копытами разбивают скопление мертвой листвы на поверхности почвы, что способствует дальнейшему росту трав.

При перевыпасе происходит деградация степной растительности и возникает, в конечном итоге, так называемый «толок», когда практически исчезают все многолетние травы, а следом за толоком ¾ опустынивание степей ¾ растительность сменяется малосъедобными полынями и другими, еще более ксерофильными формами.

Почвы степей достаточно резко отличаются от лесных почв и, прежде всего, высоким содержанием гумуса ¾ в пять — десять раз выше.

Злаки, по сравнению с деревьями, живут недолго, и в почву попадает большое количество органики, в результате разложения которой накапливается гумус, так как гумификация идет быстро в сухом климате, а минерализация очень медленно.

Так возникают самые плодородные почвы ¾ черноземы.

На них вырастает наиболее высокая чистая первичная продукция, или урожай, культурных злаков ¾ пшеницы, кукурузы и т. д.

В луговых степях России биомасса ¾ 2500 ц/га, в сухих степях ¾ 1000 ц/га.

Продуктивность ксерофильных сообществ 100-200 ц/га, при возрастании аридности ¾ 50-100 ц/га (Воронов, 1988).

Большая часть степей в настоящее время занята под посевы зерновых культур, культурными пастбищами или древесной растительностью, сохраненной или культивированной человеком.

Пустыни травянистые и кустарниковые ¾ наибольшие площади занимают в Азии, Африке, Австралии, Северной и Южной Америке, встречаются они и в Европе (чаще в виде экотона ¾ полупустыни) (см. рис. 7.3).

Главный критерий пустыни ¾ выпадение осадков менее 200-250 мм/г, а испарение с открытой водной поверхности более 1000 мм/г.

Почвы пустынь ¾ сероземы и светло-бурые.

Пустыни обычно подразделяются по породам, на которых они сформировались: глинистые, солончаковые, песчаные, каменистые.

Растения в пустынях представлены весьма ксерофильными травами и полукустарниками, суккулентами, а также множеством эфемеров, которые используют для прорастания только влажные периоды.

Растительность разрежена, из-за чего травоядные животные существуют небольшими группами, парами и в одиночку.

Стада образуют только животные, способные быстро находить новые участки с кормами (антилопы, некоторые птицы).

Животные пустыни по разному адаптированы к нехватке воды: обладают особыми покровами, выделяют сухие экскременты и т. д.

Они могут образовывать и сохранять метаболическую воду.

Верблюды же приспособлены к повышенной температуре тела, к высокой степени дегидратации тканей, смертельной для других животных.

Земледелие в пустынях невозможно без орошения.

При орошении с сохранением структуры почвы и при благоприятном содержании питательных веществ, с ее изобилием солнечного света пустыня может стать весьма продуктивной.

По размерам фитомассы пустыни разнообразны (см. табл. 7.1, рис.7.2).

Чапарраль¾ это территории с мягким, умеренным климатом, где обильные зимние дожди сменяются засушливым летом. Количество осадков здесь 500-700 мм, но они выпадают в период теплой зимы.

Сообщества чапарраля состоят из деревьев (лавр, вечнозеленые дубы) и кустарников с желтыми толстыми вечнозелеными листьями.

Они широко распространены в Средиземноморье, вдоль южного берега Австралии, в Калифорнии и Мексике (см. рис. 7.3).

В Австралии в лесах доминируют эвкалиптовые деревья и кустарники.

Деревья широко интродуцируются в других местах этих биомов ¾ в Калифорнии (США), в Колхидской низменности (Грузия).

Тропические степи и саванны¾ это обычно древесно-кустарниковый тип растительности.

Они расположены в теплых областях ¾ в центральной и восточной Африке, в южной Америке и Австралии, с осадками от 900 до 1500 мм/г, но с одним, иногда двумя сухими сезонами по два — шесть месяцев.

Температура здесь достаточно высокая круглый год и сезонность определяется только распределением осадков ¾ сезоны влажные (дождливые) и сухие (засушливые).

Это создает своеобразные условия для существования фауны и флоры.

Деревья имеют часто толстую кору с мощным слоем пробки: баобабы, акации, пальмы, древовидные молочаи (экологические эквиваленты кактусов) и др.

Травы представлены высокими труднопроходимыми для человека густыми злаками.

В период засухи надземная часть злаков высыхает, листья деревьев опадают.

Цветут деревья в конце сухого сезона, а с началом дождей распускается листва.

Саванна, в особенности африканская, не имеет себе равных по разнообразию и численности популяций копытных ¾ антилопы, зебры, жирафы и др.

На них охотятся такие хищники, как львы, гепарды и др.

Разнообразны птицы, среди которых есть крупные хищники и падальщики (грифы), а также самая крупная из птиц ¾ африканский страус.

Здесь множество рептилий ¾ змей и ящериц, активных в засушливый период, а также насекомых, обилие которых приходится на дождливый сезон.

Среди насекомых много кровососущих ¾ знаменитая муха цеце и др.

В южной Африке обитают насекомые, переносящие возбудителей тяжелых болезней, поражающих центральную нервную систему человека и животных, и других опасных «тропических» болезней.

Полувечнозеленые сезонные (листопадные) тропические леса распространены в областях с осадками 800-1300 мм/г с продолжительным сухим периодом в четыре — шесть месяцев в году.

Леса характерны для тропической части Азии, Центральной Америки (см. рис. 7.3).

Характерно, что в них доминируют деревья верхнего яруса, которые сбрасывают листья в сухой сезон, соответствующий зимнему периоду.

Нижний ярус представлен уже большей частью вечнозелеными деревьями и кустарниками.

Из вечнозеленых деревьев в этих лесах хорошо известна пальма.

Вечнозеленые тропические дождевые леса расположены вдоль экватора, в зоне, где 2000-2500 мм/г осадков при достаточно равномерном распределении их по месяцам.

Дождевые леса расположены в трех основных областях: 1) крупнейший сплошной массив в бассейне Амазонки и Ориноко в Южной Америке; 2) в бассейнах рек Конго, Нигера и Замбези в Африке и на острове Мадагаскар; 3) Индо-Малайской и островов Борнео ¾ Новая Гвинея (см. рис. 7.3).

Годовой ход температур в этих областях достаточно ровный, и в ряде случаев снижает сезонные ритмы вообще или сглаживает их.

В дождевых тропических лесах деревья образуют три яруса:

1) редкие высокие деревья образуют верхний ярус над общим уровнем полога;

2) полог, образующий сплошной вечнозеленый покров на высоте 25-35 м;

3) нижний ярус, который четко проявляется как густой лес лишь в местах просвета в пологе.

Травянистая растительность и кустарники практически отсутствуют.

Но зато большое количество лиан и эпифитов.

Видовое разнообразие растений очень велико ¾ на нескольких гектарах можно встретить столько видов, сколько нет во флоре всей Европы (Ю. Одум, 1986).

Число видов деревьев по разным учетам различно, но, видимо, достигает 170 и более, хотя трав ¾ не более 20 видов.

Количество видов межярусных растений (лианы, эпифиты и др.) вместе с травами насчитывает 200-300 и более.

Влажные тропические леса ¾ это достаточно древние климаксные экосистемы, в которых круговорот питательных веществ доведен до совершенства ¾ они мало теряются и немедленно поступают в биологический круговорот, осуществляемый мутуалистическими организмами и неглубокими, большей частью воздушными, с мощной микоризой, корнями деревьев.

Именно благодаря этому на скудных почвах так пышно растут леса.

Не менее разнообразен, чем растительность, и животный мир этих лесов.

Большая часть животных, в том числе и млекопитающих, существуют в верхних ярусах растительности.

Разнообразие видов животных можно проиллюстрировать такими цифрами: на 15 км2 дождевого леса в Панаме насчитывается 20 тыс. видов насекомых, а на такой же территории на западе Европы их всего несколько сотен.

Из крупных животных тропических лесов назовем лишь некоторые, наиболее известные: обезьяны, ягуары, муравьед, ленивец, пума, человекообразные обезьяны, буйвол, индийский слон, павлин, попугаи, кондор, королевский гриф и многие другие. Основной источник питания животных в этих местах ¾ плоды и термиты. Многие птицы ¾ растительноядные.

Для тропического леса характерна высокая скорость эволюции и видообразования. Многие виды вошли в состав более северных сообществ. Поэтому очень важно сохранить эти леса, как «ресурс генов».

Влажные тропические леса обладают большой биомассой и самой высокой продуктивностью из биоценозов суши (см. табл. 7.1).

Чтобы лес восстанавливался до состояния климакса, требуется длительный сукцессионный цикл.

Для ускорения процесса предлагается, например, вырубать его узкими просеками, оставляя, в основном, растения, которые для промышленности ценности не представляют, не нарушая при этом запас биогенов в корневых подушках, и тогда обсеменение с незатронутых участков поможет быстро восстановить лес до первоначального вида.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/5_120607_nazemnie-biomi-ekosistemi.html

Экология СПРАВОЧНИК

Наземные экосистемы.:  Наземные экосистемы характеризуются целым рядом отличительных

Экосистемы проточных водоемов, а именно ручьев, быстро и медленно текущих рек и речек от их истоков до устья значительно отличаются от экосистем стоячих вод, что вызвано постоянным обновлением воды и значительно большими контактами с наземными экосистемами.[ …]

Экосистемы открытого океана функционируют только за счет углерода и азота, который усваивается из атмосферы.

Их круговороты веществ не привязаны к определенной территории (как в наземной экосистеме, где листья падают на поверхность почвы, разрушаются са-протрофами и содержащиеся в них вещества вновь усваиваются растениями): вещества могут переноситься течениями на очень большие расстояния. Иногда весь круговорот течения рассматривают как одну экосистему.[ …]

Наземные автотрофы используют значительную часть своей производительной энергии на построение опорной ткани, которая необходима в связи с тем, что плотность (а значит, и поддерживающая способность) воздуха значительно меньше, чем воды.

В опорных тканях в большом количестве содержится целлюлоза и лигнин (древесина), а поскольку на их поддержание требуется мало энергии, они почти не используются консументами.

В соответствии с этим наземные растения играют большую роль в общей структуре наземной экосистемы, чем водные в воде, а интенсивность их метаболизма в расчете на единицу объема или массы намного ниже.[ …]

Наземные экосистемы играют особую роль в жизни человека, поскольку урожай в них можно получать на всех трофических уровнях, в отличие от водных сообществ, где используется только верхняя часть экологической пирамиды. Следовательно, особенности двух типов экосистем необходимо учитывать при эксплуатации природных ресурсов.[ …]

Наземные экосистемы — это тундра, тайга, сте пи, пустыни и т.п.[ …]

Экосистемы не являются однородными структурами как в пространстве, так и во времени. Для наземной экосистемы характерна ярусность, т. е. разделение на разновысокие структурные части. Для каждого яруса чаще всего характерен собственный биоценоз.[ …]

В наземных экосистемах 90% растительной биомассы перерабатывается грибками и бактериями, около 9% — мелкими беспозвоночными животными и только 1% энергии первичной продукции — крупными животными.

Однако видовое разнообразие животных играет важную роль в регуляции биоценозов. Многие виды животных служат для человека объектом разведения и промысла.

Домашние и сельскохозяйственные животные — верные спутники человечества на пути цивилизации.[ …]

В наземных экосистемах фосфор извлекают растения из почв, и далее он распространяется по трофической сети. Возвращается в почву после отмирания организмов и с их экскрементами, а теряется из нее в результате водной эрозии.[ …]

В наземных экосистемах поток энергии по пищевым цепям начинается с высших растений — мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных (цветковых). Эти растения имеют разнообразные приспособления для наземного образа жизни, добывания и использования воды, размножения.

Самой совершенной является группа цветковых (покрытосеменных) растений, освоивших разнообразнейшие места обитания. Растения играют ведущую роль в современной биосфере. Характер фитоценозов определяет облик ландшафтов.

В экосистемах именно растения, как правило, являются доминантными видами, определяющими характер зооценозов и микробоценозов.[ …]

В наземных экосистемах сера возвращается в почву при отмирании растений, захватывается микроорганизмами, которые восстанавливают ее до H2S. Другие организмы и воздействие самого кислорода приводят к окислению этих продуктов. Образовавшиеся сульфаты растворяются и поглощаются растениями из поровых растворов почвы — так продолжается круговорот.[ …]

В наземных экосистемах растения извлекают фосфор из почвы (в основном в форме Р043″) и включают его в состав органических соединений (белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов и др.) или оставляют в неорганической форме. Далее фосфор передается по цепям питания. После отмирания живых организмов и с их выделениями фосфор возвращается в почву.[ …]

В наземных экосистемах сера поступает в растения из почвы в основном в виде сульфатов. В живых организмах сера содержится в белках, в виде ионов и т.д.

После гибели живых организмов часть серы восстанавливается в почве микроорганизмами до Н28, другая часть окисляется до сульфатов и вновь включается в круговорот.

Образовавшийся сероводород улетучивается в атмосферу, там окисляется и возвращается в почву с осадками.[ …]

В наземных экосистемах фосфор содержится в связанной форме, недоступной для растений. Избыток фосфора для растений не желателен (как и недостаток).[ …]

В наземных экосистемах цветковые растения обычно доминируют не только на своем трофическом уровне, но и в пределах всего сообщества, поскольку они обеспечивают убежищем подавляющее большинство организмов сообщества и, кроме того, оказывают разнообразное влияние на абиотическую среду. Консументы также могут играть регулирующую роль в целом сообществе. Там где растения невелики по размеру, животные довольно сильно влияют на физическую среду.[ …]

Термин «экосистема» введен в экологию английским ботаником А. Тенсли (1935). Понятие экосистемы не ограничивается какими-то признаками ранга, размера, сложности или происхождения.

Поэтому оно приложимо как к относительно простым искусственным (аквариум, теплица, пшеничное поле, обитаемый космический корабль), так и к сложным естественным комплексам организмов и среды их обитания (озеро, лес, океан, экосфера). Различают водные и наземные экосистемы. Все они образуют на поверхности планеты густую пеструю мозаику.

При этом в одной природной зоне встречается множество сходных экосистем — или слитых в однородные комплексы, или разделенных другими экосистемами. Например, участки лиственных лесов, перемежающиеся хвойными лесами, или болота среди лесов и т.п.

В каждой локальной наземной экосистеме есть абиотический компонент — биотоп, или экотоп, — участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями и биотический компонент — сообщество, или биоценоз, — совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп.

Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста.

Они образуют популяцию (или часть популяции) данного вида в экосистеме.[ …]

Крупные наземные экосистемы называют биомами. Каждый биом включает в себя целый ряд меньших по размерам, связанных друг с другом экосистем. Существует несколько классификаций экосистем. Например, одна из них, основанная на особенностях макроструктуры, приведена в табл.2.[ …]

В каждой локальной наземной экосистеме есть абиотический компонент — биотоп, или экотоп — пространство, участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями, и биотический компонент — сообщество, или биоценоз — совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп.

Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста.

Они образуют популяцию или часть популяции данного вида в экосистеме.[ …]

Почва — важнейший элемент наземной экосистемы и литосферы, продукт взаимодействия биоты и залегающих пород. Биомасса животных, обитающих в почве, составляет до 80% от их общей биомассы. Последствия технического воздействия человека на почву, ее состав внушительны по масштабам и могут привести к тяжелым последствиям.[ …]

Благодаря массивной структуре наземных растений они образуют большое количество стойкого волокнистого детрита (листовой .опад, древесные остатки и т. д.), скапливающегося в гетеротрофном ярусе. В фитопланктонной системе, наоборот, «дождь детрита» состоит из мелких частиц, которые легче разлагаются и потребляются мелкими животными.

Поэтому следует ожидать, что население сапротрофных микроорганизмов в почве будет более обильным, чем в донных отложениях под открытой водой (табл. 2). Однако, как мы уже подчеркивали, численность и биомасса мелких организмов не обязательно соответствуют их активности; интенсивность метаболизма и оборот грамма бактерий могут в зависимости от условий изменяться во много раз.

В противоположность тому, что отмечается для продуцентов и микроконсумен-тов, число и вес макроконсументов в водных и наземных экосистемах более сопоставимы, если системы получают одинаковое количество энергии.

Если включить в расчеты крупных наземных пастбищных животных, то численность и биомасса крупных подвижных консументов, или «пермеантов» (номадов), получится в обеих системах почти одинаковой (табл. 2).[ …]

Таким образом, все естественные экосистемы полностью зависят от азотфиксирующих микроорганизмов (рис. 6.6). Важную роль в наземных экосистемах играют бобовые растения.

Это семейство включает в себя огромное число представителей клевера, от обычного для лугов и степей до тропических деревьев и кустарников пустыни. Каждая крупная наземная экосистема имеет характерные для нее виды бобовых.

Бобовые обычно первыми заселяют территорию после пожара.[ …]

При изучении миграции радионуклидов в наземных экосистемах в каждом ландшафте выбирают наиболее характерные участки на протяжении всего профиля от водораздела к пониженным элементам рельефа.

Для отбора образцов закладывают разрезы размером 70×150 см и глубиной 1-2 м (в зависимости от типа почв) и отбирают пробы по горизонтам непрерывно по всему разрезу.

Толщина отбираемых слоев обычно не превышает 2-5 см.[ …]

Размеры экосистем различны. Такие крупные наземные экосистемы, или макроэкосистемы, как тундра, тайга, степь, пустыня, называются био-мами. Каждый биом включает в себя целый ряд меньших по размерам, связанных друг с другом экосистем (площадью от миллиона квадратных километров до небольшого пространства, занимаемого лесом, лугом, болотом).

Существуют очень маленькие экосистемы, или микроэкосистемы, такие как ствол гниющего дерева, нижние слои озера. Четкие границы между экосистемами встречаются редко. Обычно между экосистемами находится переходная зона с видами, свойственными обеим соседствующим системам. Экосистемы не изолированы друг от друга, а плавно переходят одна в другую.

Существует и взаимодействие различных экосистем, как прямое, так и опосредованное.[ …]

Это искажение можно преодолеть с помощью пирамиды биомасс. В наземных экосистемах биомасса растений всегда существенно больше биомассы животных, а биомасса фитофагов всегда больше биомассы зоофагов (рис. 3.10, б).

Иначе выглядят пирамиды биомасс для водных, особенно морских экосистем: биомасса животных обычно намного больше биомассы растений.

Эта «неправильность» обусловлена тем, что пирамидами биомасс не учитываются продолжительность существования поколений особей на разных трофических уровнях и скорость образования и выедания биомассы.

Главным продуцентом морских экосистем является фитопланктон, имеющий большой репродуктивный потенциал и быструю смену поколений. В океане за год может смениться до 50 поколений фитопланктона.

За то время, пока хищные рыбы (а тем более крупные моллюски и киты) накопят свою биомассу, сменится множество поколений фитопланктона, суммарная биомасса которых намного больше. Вот почему универсальным способом выражения трофической структуры экосистем являются пирамиды скоростей образования живого вещества, продуктивности (рис. 3.10, в) Их обычно называют пирамидами энергий, имея в виду энергетическое выражение продукции, хотя правильнее было бы говорить о мощности.[ …]

Исследования с применением удобрений, меченных 32Р, показали, что и в наземных экосистемах создается сходное положение: в любой данный момент большая часть фосфора находится в связанной форме и недоступна для растений (Комар, 1957).

Очень важный для практики вывод из этих исследований состоит в том, что избыток удобрений может оказаться столь же невыгодным для человека, как и их недостаток.

Если в систему вносится больше вещества, чем могут использовать активные в данный момент организмы, излишек быстро связывается почвой и отложениями или исчезает в результате выщелачивания, становясь недоступным именно в тот период, когда рост организмов мог бы происходить наиболее интенсивно.

Чрезмерное удобрение таких экосистем, как рыбные пруды, не только расточительно, так как эффект не соответствует затратам, но и может создать непредвиденные нарушения в системе из-за загрязнения, распространяющегося по пути переноса веществ.

Разные организмы адаптированы к разным уровням содержания питательных веществ, и систематический избыток удобрений может вызвать изменение видового состава, и при этом нужные человеку организмы могут смениться нежелательными. Возьмем пример с водорослями: Botryococcus braunii дает оптимальный рост при содержании фосфора 89 мг/м3, a Nitzschia palea лучше растет при 18 мг/м3. Если содержание фосфора в водоеме возрастет с 18 до 89, то, очевидно, Nitzschia будет замещена Botryococcus (при прочих условиях, одинаково благоприятствующих обоим видам), а это может сильно повлиять на видовой состав питающихся водорослями животных.[ …]

ВОДОРОСЛИ (В.)- сборная группа низших растений, играющая важную роль в водных и наземных экосистемах. Особое значение имеют микроскопические В. (зеленые, диатомовые), которые являются основными продуцентами водных экосистем.

В морских экосистемах обитают также крупные В. (бурые, красные) с длиной слоевища до 60 м, биологическая продукция которых может достигать 2 т/га сухого вещества. В наземных экосистемах распространены почвенные В.

, однако их вклад в первичную биологическую продукцию незначителен.[ …]

В работе [58] в рамках глобального мониторинга обсуждается проблема оценки ответных реакций морских и наземных экосистем на воздействие окружающей среды, которая, безусловно, является важнейшей составной частью экологического мониторинга. Для оценки воздействия на наземные экосистемы в крупных масштабах может быть использована, например, информация об изменении площади тропических и лиственных лесов.[ …]

Эти формы встречаются в наземных сообществах повсюду, но их особенно много в самых верхних слоях почвы (включая подстилку). Процесс разложения растительных остатков, на который расходуется значительная доля респираторной активности сообщества, во многих наземных экосистемах осуществляется рядом последовательно функционирующих микроорганизмов (Кононова, 1961).[ …]

Рассмотрим каждый из уровней. Процент площадей, способных поддерживать сообщества в состоянии климатического климакса, различен для разных областей.

Но поскольку стратегия развития любой экосистемы состоит в достижении климатического климакса, то главными наземными экосистемами можно считать биомы. Они легко выделяются, в частности, по климатической кпимаксной растительности (рис. 13.2).

По этому показателю можно выделить тундру, северный хвойный лес (тайгу), лиственный лес умеренной зоны, степь, пустыню, тропический дождевой лес и т. д.[ …]

Пирамида биомасс (рис. 5.3 а, б) четко указывает на количество всего живого вещества на данном трофическом уровне, например, в единицах массы на единицу площади — г/ м2 или на объем — г/м3 и т.д. В наземных экосистемах действует следующее правило пирамиды биомасс: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников.[ …]

МЕТАН (М.) — газ (СН4), образующийся при анаэробном процессе разрушения органических веществ, в частности целлюлозы (метановое брожение). М. — важное звено в круговороте углерода. Основная масса М.

образуется в переувлажненных наземных экосистемах (поэтому М. называют болотным газом). М. — главная составная часть природного горючего (до 99%) и рудничного газов. Накопление М.

в угольных шахтах приводит при его возгорании к авариям.[ …]

Первичными источниками органических веществ почвы и биосферы являются так называемые первичные продуценты, или автотроф ы,— организмы, способные к самостоятельному синтезу органического вещества из минеральных соединений. В наземных экосистемах по давляющую часть первичной продукции производят зеленые растения.[ …]

В естественном состоянии малые реки подвержены различным колебаниям климата, влияющим на их водность. В отдельных случаях возможно промерзание, пересыхание небольших рек, а также другие изменения, резко воздействующие на состояние речной экосистемы.

Улучшение использования малых рек должно предусматривать сохранение стабильного экологического равновесия, что обеспечивается прежде всего поддержанием в речной системе необходимого водоохранного расхода.

Водоохранный расход — это минимально необходимый для охраны природы и минимального водного благоустройства расход в реке. Если иметь в виду еще и прилегающую к реке пойму, то требуют изучения подрусловые воды, подземные воды в зоне выклинивания подпора, т. е.

водная, приводная и наземная экосистемы долины реки, следовательно, большое число связей с водным балансом водотока. Поскольку поймы малых рек не слишком развиты, можно ограничиться рассмотрением только водотока.[ …]

ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛЕСА — способность лесных формаций поглощать атмосферные загрязнители антропогенного происхождения как газообразные (диоксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, озон и др.), так и твердые выпадения (пыль, тяжелые металлы и др.).

В наземных экосистемах главным хранителем атмосферных загрязнителей является органика лесной подстилки. Она связывает выпадения твердых частиц, в частности свинца, которого только в лесных экосистемах умеренной зоны ежегодно поступает около 200-400 г/га.

Так, леса (в основном сосняки) Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей (Центрально-Черноземный район) ежегодно поглощают из воздуха 2,5 млн т диоксида углерода и выделяют 2,0 млн т кислорода и 110 т биологически активных веществ.

Лесные формации США способны поглощать около 25% ежегодных выбросов монооксида углерода и большую часть диоксида серы.[ …]

В отЛичие от атмосферы, вода — более жестко локализованное в пространстве природное тело, всегда ограниченное в водоемах их берегами и дном. Это существенным образом сказывается на последствиях ее загрязнения с точки зрения влияния как на здоровье человека, так и на экосистемы.

Следует иметь в виду, что словосочетание «водный объект» (как и «водоем», «водоток») используется в качестве технического термина, но фактически речь идет о качестве воды в водных экологических системах (биогеоценозах), где аналогично воздуху в наземных экосистемах вода является постоянной средой обитания для множества живых организмов, чьи экологические ниши здесь локализованы, т. е. для водного биоценоза.[ …]

В наиболее продуктивных наземных экосистемах — тропиках-продуктивность достигает 7000 г/м б Год, тогда как в Антарктиде эта величина близка к нулю.

По некоторым данным, средняя продуктивность вазекных областей составляем 920 г/м год (или 13450 кДж/м з год), что соответствует ассимиляции около 0,3 световой энергии, достигающей поверхности Земли.

Суммарная эффективность фотосинтеза в водных местообитаниях составляет менее 25 % его эффективности в наземных облэотях. Ориентировочные данные о продуктивности биосферы показаны в табл.4.[ …]

Биологическое сообщество определяется как совокупность особей различных видов, обитающих на определенной территории и взаимодействующих между собой. Примеры сообществ — хвойные леса, высокотравные прерии, влажные тропические леса, коралловые рифы, пустыни.

Биологическое сообщество в совокупности со средой своето обитания называется экосистемой.

В наземных экосистемах вода испаряется биологическими объектами с поверхности Земли и с водных поверхностей, чтобы снова пролиться в виде дождя или снега и пополнить наземные и водные среды.

Фотосинтезирующие организмы поглощают энергию света, которая используется растениями для их роста Эта энергия поглощается поедающими фотосинтезирующие организмы животными или высвобождается в виде тепла как в процессе жизнедеятельности организмов, так и после их отмирания и разложения.[ …]

Царство Растения. В это царство входит подавляющее большинство современных фотосинтезирующих автотрофных живых организмов.

Это определяет их главенствующую роль в биосфере как продуцирующих первичное органическое вещество и высвобождающих молекулярный кислород.

Если в одной среде водоросли делят эту функцию с цианобактериями (фотосинтезирующие бактерии кислород не выделяют), то в наземных экосистемах продукция кислорода осуществляется исключительно растениями.[ …]

Вместе с промышленными и бытовыми сточными водами техногенные соединения фосфора могут поступать в почвы и почвенно-грун-товые воды.

Особенности миграции и аккумуляции фосфора в биосфере заключаются в практически полном отсутствии газообразных соединений в биокруговороте, тогда как обязательными элементами биокруговорота углерода, азота, серы являются газообразные соединения.

Круговорот фосфора представляется простым, незамкнутым циклом. Фосфор присутствует в наземных экосистемах в качестве важнейшей части цитоплазмы; затем органические соединения фосфора минерализуются в фосфаты, которые вновь потребляют корни растений.

В процессе разрушения горных пород соединения фосфора поступают в наземные экосистемы; значительная часть фосфатов вовлекается в круговорот воды, выщелачивается и поступает в воды морей, океанов. Здесь соединения фосфора включаются в пищевые цепи морских экосистем.[ …]

В горных породах сера встречается в виде сульфидов (Ре82 и др.), в растворах — в форме иона (5042 ), в газообразной фазе — в виде сероводорода (Н2Б) или сернистого газа (502).

В морской среде сульфат-ион занимает второе место по содержанию после хлора и является основной доступной формой серы, которая восстанавливается автотрофами и включается в состав аминокислот. В некоторых организмах сера накапливается в чистом виде (52) и при их отмирании на дне морей образуются залежи самородной серы.

В наземных экосистемах сера возвращается в почву при отмирании растений, окисляется, и возникшие сульфаты поглощаются растениями из поровых растворов почвы — так продолжается круговорот.[ …]

ПРОДУКТИВНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКАЯ — общее количество органического вещества (биомассы), производимое популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади.

При этом различают первичную — биомассу, производимую в процессе фотосинтеза автотрофами (зелеными растениями); и вторичную — биомассу, полученную гетеротрофами за едйницу времени на единицу площади.

Первичную продукцию разделяют на валовую (равную общему количеству продуктов фотосинтеза за определенный отрезок времени) и чистую (равную разности между валовой и той ее частью, которая использовалась на дыхание растений). У травянистых растений на дыхание используется 40-50%, а у деревьев — 70-80% валовой первичной продукции.

Первичную продукцию наземных экосистем обычно оценивают по годовому приросту растительной биомассы (чистая продукция). Каждая экосистема с учетом природных факторов характеризуется определенными величинами первичной биологической продуктивности. Из табл.

10 видно, что ежегодная первичная продукция биосферы составляет 170 109 т, причем 2/з ее производится экосистемами суши. Благоприятное сочетание многих природных факторов делает наиболее продуктивной наземной экосистемой влажные тропические леса: их чистая первичная продукция составляет 1000-3500 г/м2 в год, а минимальные значения приходятся на аридные районы (пустыни, полупустыни). Наземные экосистемы намного продуктивнее морских.[ …]

Источник: https://ru-ecology.info/term/20388/

Scicenter1
Добавить комментарий