Трофическая структура биоценоза (продуценты, консументы, редуценты). Схемы пищевых цепей.

Биоценоз — совокупность популяций растений, животных и микроорганизмов. Место, занимаемое биоценозом, называется биотоп. Видовая структура биоценоза охватывает все проживающие в нем виды. Пространственная структура включает вертикальную структуру — ярусы и горизонтальную — микроценозы и микроассоциации. Трофическую структуру биоценоза представляют продуценты, консументы и редуценты. Перенос энергии от одного вида к другому путем их поедания называется пищевой (трофической) цепью. Продуценты - организмы, синтезирующие из неорганических веществ все необходимые для жизни органические вещества, используя солнечную энергию или энергию окисления неорганических веществ. Обычно под продуцентами понимают зеленые хлорофиллоносные растения (автотрофы), дающие первичную продукцию. Растения-продуценты дают человеку пищу, сырье для промышленности, лекарства. Они очищают воздух, задерживают пыль, смягчают температурный режим воздуха, приглушают шумы. Благодаря растительности существует то огромное разнообразие животных организмов, которыми населена Земля. Продуценты составляют первое звено в пищевой цени и лежат в основе экологических пирамид. Консументы - гетеротрофные организмы, которые питаются готовым органическим веществом. Консументы сами не могут строить органическое вещество из неорганического и получают его в готовом виде, питаясь другими организмами. В своих организмах они преобразуют органику в специфические формы белков и других веществ, а в окружающую среду выделяют образующиеся в процессе их жизнедеятельности отходы.

К консументам относятся животные и человек, а также растения-паразиты, которые в своих клетках не имеют хлорофилла и не могут самостоятельно образовывать органические вещества. Кузнечик, заяц, антилопа, олень, слон, т.е. травоядные животные, — это консументы первого порядка. Жаба, схватившая стрекозу, божья коровка, питающаяся тлей, волк, охотящийся за зайцем, — все это консументы второго порядка. Аист, поедающий лягушку, коршун, уносящий в небо цыпленка, змея, заглатывающая ласточку, — консументы третьего порядка. Редуценты - организмы, разрушающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганические вещества, а их, в свою очередь, усваивают другие организмы (продуценты).

Основными редуцентами являются бактерии, грибы, простейшие, т.е. находящиеся в почве гетеротрофные микроорганизмы. Если снижается их активность, ухудшаются условия для продукционного процесса растений и консументов. Мертвые органические остатки, будь то древесный пень или труп какого-либо животного, не исчезают в никуда. Они подвергаются гниению. Но мертвая органика не может перегнить сама по себе. В качестве «могильщиков» выступают редуценты (деструкторы, разрушители). Они окисляют мертвые органические остатки до С02, Н20 и простых солей, т.е. до неорганических составляющих, которые снова могут быть вовлечены в круговорот веществ, тем самым замыкая его.

49. Глобальные экологические проблемы современности: кислотные дожди, опустынивание, сокращение биоразнообразия. Причины, следствия, пути решения.

Кислотные осадки (дожди, туманы, снег) - это осадки, кислотность которых выше нормальной. Мерой кислотности является значение pH (водородный показатель). В водных экосистемах кислотные осадки вызывают гибель рыб и других водных обитателей. Подкисление воды рек и озер серьезно влияет и на сухопутных животных, так как многие звери и птицы входят в состав пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах.

Вместе с гибелью озер становится очевидной и деградация лесов. Кислоты нарушают защитный восковой покров листьев, делая растения более уязвимыми для насекомых, грибов и других патогенных микроорганизмов. Во время засухи через поврежденные листья испаряется больше влаги. Выщелачивание биогенов из почвы и высвобождение токсичных элементов способствует замедлению роста и гибели деревьев. Основная причина выпадения кислотных дождей — наличие в атмосфере за счет промышленных выбросов оксидов серы и азота, хлористого водорода и других кислотообразующих соединений. В результате дождь и снег оказываются подкисленными. Для борьбы с кислотными дождями необходимо направить усилия на сокращения выбросов кислотообразующих веществ угольными электростанциями. А для этого необходимо: использование низкосернистого угля или его очистка от серы;

установка фильтров для очистки газообразных продуктов;

применение альтернативных источников энергии. связи с ростом населения все новые территории включаются в активную хозяйственную деятельность: распашка полей, строительство промышленных объектов, прокладывание дорог, расширение площадей городов. Следовательно, пространства многих природных экосистем стремительно сокращаются, разрушаются места обитания диких животных и растений, уменьшаются их численность и разнообразие. Многие виды птиц, рыб, морских млекопитающих совершают протяженные миграции и то, что охраняется в одной стране, может беспощадно уничтожаться в другой. При этом вымирают десятки и сотни тысяч видов, которые не описаны наукой. Ч. Дарвин отмечал, что исчезнувшие виды восстановить принципиально невозможно. Они никогда не появятся вновь. Вытесняя из биогеоценоза очередной биологический вид, человечество теряет драгоценный генофонд, обрывает информацию, которая идет из глубины веков, обедняет биосферу. Проблема сохранения биологического разнообразия во многом взаимосвязана с деградацией лесных ресурсов. Леса содержат свыше 50% мирового биоразнообразия, обеспечивают ландшафтное многообразие, формируют и защищают почвы, содействуют задержанию и очистке воды, производству кислорода, снижают угрозу глобального потепления климата. Рост численности населения и развитие мирового хозяйства обусловили растущий глобальный спрос на лесную продукцию. Процесс сокращения биологического многообразия ведет к постепенной потере биосферой способности к устойчивости, самоподдержанию и характеризуется лавинообразным ускорением. Чем меньше биологически разнообразны биосфера и любая локальная экосистема, тем хуже условия выживания в ней для еще остающихся видов (человека в том числе), тем быстрее они вымирают.

50. Типы взаимоотношений между организмами: конкуренция, хищничество, паразитизм, симбиоз, комменсализм, аменсализм. Составить таблицу.

Живые организмы поселяются друг с другом не случайно, а образуют определенные сообщества, приспособленные к совместному обитанию. Среди огромного разнообразия взаимосвязей живых существ выделяют определенные типы отношений, имеющие много общего у организмов разных систематических групп. Симбиоз — сожительство, форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекает пользу от другого. Раки-отшельники и мягкие коралловые полипы - актинии. Комменсализм - одна из широко распространенных форм симбиоза — взаимоотношении; при которых один вид получает пользу от сожительства, а другому это безразлично. В открытом океане крупных морских животных (акул, дельфинов, черепах) часто сопровождают рыбы лоцманы. Хищничество - это одна из самых распространенных форм, имеющих большое значение в саморегуляции биоценозов. Хищниками называют животных (а также некоторые растения), питающихся другими животными, которых они ловят и умерщвляют. Объекты охоты хищников чрезвычайно разнообразны. Отсутствие специализаций позволяет хищникам использовать самую разную пищу. Например, лисы поедают плоды; медведи собирают ягоды и любят лакомиться медом лесных пчел. Паразитизм - рганизмы могут использовать другие виды не только как место обитания, но и как постоянный источник питания. Такая форма сожительства получила нал звание паразитизма. Паразитизм распространен и широко встречается у прокариот. Известно несколько десятков тысяч видов паразитических форм, из них около 500 — паразиты человека, поэтому изучение паразитов необходимо для предупреждения и лечения заболеваний. Конкуренция - одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами — конкуренция. Этот тип взаимоотношений возникает, если у двух близких видов наблюдаются сходные потребности. Если такие виды обитают на одной территории, то каждый из них находится в невыгодном положении: уменьшаются возможности овладения пищевыми ресурсами, местами для размножения и т.д. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными — от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Тем не менее если два вида с одинаковыми потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытеснит другого. Аменсализм - форма антибиоза, при которой один из совместно обитающих видов угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы.

Светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево никак не влияют.