Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Устойчивость и динамика экосистем

Экология

Устойчивость и динамика экосистем

План урока

  • Вступление
  • Основные характеристики биоразнообразия
  • Динамика экосистем

Цели урока

  • Знать определение экосистема
  • Знать типы сукцессии
  • Уметь формировать единую картину живого мира

Разминка

  • К каким последствиям может привести вымирание одного или двух видов в экосистеме?

Вступление 

 

Живые и неживые компоненты экосистемы неразрывно связаны. Они влияют друг на друга. Продуценты используют неорганические вещества почвы и воздуха для создания питательных веществ. Редуценты перерабатывают детрит, возвращая неорганические элементы в почву и, обогащая ее гумусом. Таким образом экосистема обладает устойчивостью за счет круговорота веществ и потока энергии. 

 

Многие экосистемы существуют сотни лет благодаря тому, что биотическая среда всегда развивается. Организмы размножаются и продолжают свой род, поддерживая устоявшуюся структуру экосистемы. Экосистема способна самовоспроизводиться

 

Для сохранения и процветания экосистемы необходимы все ее организмы и компоненты абиотической среды. Тенденция сохранять устойчивость – равновесие между всеми ее частями называется саморегуляцией. Слабые нарушения, которые затрагивают экосистему, обычно устраняются внутренними механизмами. Сильные нарушения приводят к сукцессии (смене одной экосистемы другой). 

 

Сукцессия не всегда носит отрицательный характер. Просто экосистема под действием сильных внешних изменений преобразуется настолько сильно, что приобретает новые формы. Например, из-за пожара на месте широколиственного леса вырос сосновый бор. К сожалению, существует много примеров, когда антропогенное вмешательство человека приводило к деградации экосистемы. Например, разлив нефти приводит к гибели многих популяций животных и растений в акватории.

 

Биоразнообразие – основа устойчивости 

 

Экосистема считается наиболее устойчивой и способной к самовоспроизведению при максимально допустимом количестве видов. сокращение численности одного вида будет провоцировать исчезновение другого, зависимого вида. Так целые трофические цепи могут исчезать, что грозит исчезновением всей системы. Устойчивость любой экосистемы базируется на принципах биоразнообразия: 

 

1. В любых сообществах уживаются только виды, находящиеся на разных экологических нишах, чтобы исключить конкуренцию за одинаковые ресурсы. Так, растения широколистного леса, распределяясь по ярусам оптимально используют весь поток жизненной энергии.

 

2. Виды организмов в сообществе могут быть заменены другими, не нарушая общего круговорота веществ. Ведь на одном трофическом уровне находятся несколько видов.

 

На суходольных лугах обитают разные виды опылителей: медоносная пчела, бабочка-крапивница, жук-бронзовка. Их экологические ниши перекрываются только частично. Исчезновение одного вида при условии биоразнообразия не опасно.


Викарирующие виды – виды со схожими экологическими потребностями, которые могут быть взаимозаменяемы в экосистеме.


Рис. 1. Соболь (сверху) и куница (снизу) Рис. 1. Соболь (сверху) и куница (снизу)

Пример 1 

 

Соболь и куница – близкородственные виды, занимающие одинаковые экологические ниши. Куница обитает в европейской части тайги, соболь – в азиатской. Если один из этих видов исчезнет, то другой расширит свой ареал и займет его место.


3. Биотические связи между поддерживают устойчивость. Так популяция хищников контролирует численность популяции жертв. При этом видна и обратная связь. В той же степени численность хищников зависит от численности жертв. 

 

4. Большое влияние на разнообразие оказывают связи между звеньями трофической цепи. Встречаются монофаги – животные, питающиеся исключительно одним видом растения. сохранение популяции макрофагов напрямую зависит от численности этого растения.


Пример 2 

Рис. 2. Rodolia cardinails Рис. 2. Rodolia cardinails

Например, известно, что божьи коровки поедают тлю. Одна из представительниц этого семейства,Rodolia cardinalis, в качестве источника питания приемлет только австралийского желобчатого червеца. 

Рис. 3. Австралийский желобчатый червец Рис. 3. Австралийский желобчатый червец

Даже родственные ему виды, имеющие практически идентичные особенности морфологии и биохимического состава, не подходят для родолии в качестве альтернативного вида пищи. Исчезновение популяции этих божьих коровок приведет к массовой вспышке численности червеца, что в свою очередь уничтожит растения. 


Наиболее богатые видами сообщества более устойчивы. Биоразнообразие обеспечивает дублирование пищевых связей.


Сукцессия – постепенная необратимая смена одной экосистемы на другую под влиянием человека или природных процессов.


Динамика экосистем 

 

Все сообщества непрерывно меняются под действиями внешних и внутренних (биогенных) факторов. Такие изменения могут походить относительно быстро или постепенно и долго. Такие изменения называются сукцессия

 

Это один из ключевых терминов современной экологии. Термин "сукцессия" в экологию ввел Ф. Клементс для обозначения сменяющих друг друга во времени сообществ, образующих сукцессионный ряд, где каждая предыдущая стадия формирует условия для развития последующей. Если при этом не происходит событий вызывающих новую сукцессию, то ряд завершается относительно устойчивым сообществом, имеющим сбалансированный при данных факторах среды обмен. Такое сообщество Ф. Клементс назвал климаксовым сообществом

 

Сукцессии бывают первичными и вторичными. Первичная сукцессия возникает в среде впервые доступной для заселения. Такое случается довольно редко. Например, появление растительности на обнажившейся от ледника почве. Или на острове, поднявшегося из моря в результате подводной океанической деятельности. В этом случае первыми заселяют безжизненное территории лишайники. Лишайник – это симбиотический организм способный существовать без почвы. Лишайник состоит из одноклеточных водорослей способных к фотосинтезу и создающих органику для гриба который в свою очередь поглощает из атмосферы воду необходимую для фотосинтеза. Лишайники растут очень медленно. После отмирания лишайников формируется почва на которой способны поселиться высшие растения – мхи и др.


Пример 3 

 

В 1963 году вблизи Исландии появился остров Суртсей из-за извержения подводного вулкана. В настоящее время там формируется экосистема.


Вторичная сукцессия — это восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории. Она начинается в том случае, если уже в сложившемся биоценозе нарушены установившиеся взаимосвязи организмов. 

 

Смена экосистем может происходить по разным причинам. Это могут быть естественные причины - стихийные бедствия (пожар, сель, наводнение, цунами и т.д.) Например, на смену сосновому лесу приходит смешанный. На месте небольшого водоема появляется болото, которое в течение нескольких лет может исчезнуть, а на его месте появится лес. 

 

По Ф. Клементсу (1916), процесс сукцессии состоит из следующих этапов: 

  1. Возникновение незанятого жизнью участка.
  2. Миграция на него различных организмов или их зачатков.
  3. Приживание их на данном участке.
  4. Конкуренции их между собой и вытеснение отдельных видов.
  5. Преобразование живыми организмами местообитания, постепенной стабилизации условий и отношений.

Рис. 4. Восстановительная сукцессия Сибирской тайги Рис. 4. Восстановительная сукцессия Сибирской тайги


  1. Каково значение биоразнообразия для существования природных сообществ?
  2. Приведите примеры викарирующие видов.
  3. Какое значение имеет принцип взаимозаменяемости видов в популяции?
  4. Какие причины вторичной сукцессии возможны?


 

Ответы

  1. При большом количестве видов в экосистеме,
    образуется разветвлѐнная трофическая сеть, где работает принцип взаимозаменяемости.
  2. Мохноногий и малый тушканчики, соболь и куница.
  3. Виды заменяют друг друга в трофических цепях, не позволяя им разрушиться.
  4. Пожар, антропогенные факторы, засуха, климатические причины, изменение русла реки и т.д.

 

Предыдущий урок
Сохранение биоразнообразия как основа устойчивости биосферы
Экология
Следующий урок
Взаимоотношения популяций разных видов в экосистеме
Экология
  • Индустриализация в Латинской Америке

    География

  • Сложноподчиненное предложение. Знаки препинания в сложноподчиненном предложении с одним придаточным

    Русский язык

  • Физические характеристики звёзд. Эволюция звёзд. Вселенная

    Физика

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке