20200

Популяция, её структура и динамика

Реферат

Экология и защита окружающей среды

Стрелки – это каналы передачи вещества энергии и информации. Этот процесс идёт с поглощением энергии которая запасается в химических связях органического вещества. Понятие о трофической цепи Трофическая цепь – это цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов до других. упорядоченный поток передачи энергии солнца от продуцентов к консументам различного порядка.

Русский

2013-07-25

350 KB

3 чел.

Популяция, её структура и динамика

Популяцияэто исторически сложившаяся естественная совокупность особей данного вида, связанных между собой определёнными взаимоотношениями и приспособлением к жизни в условиях определённого района.

Различают географические и экологические популяции:

Географическая популяцияэто группа особей одного вида, населяющие территории с однородными условиями существования.

Экологическая популяцияэто группа особей одного вида, находящихся в таких условиях, где любые две могут явновероятно скреститься друг с другом.

Экологическая популяция является подсистемой географической популяции. Каждая популяция имеет определённую структуру: возрастную, пространственную и др. Каждая популяция имеет определённую численность и амплитуду колебаний этой численности.

Численность популяцииэто количество особей данного вида в популяции.

Плотность популяцииэто численность популяции, отнесённая к единице площади или объёма.

Численность популяции не бывает постоянной, и колеблется в том или ином пределе.

Рассмотрим несколько типов динамики популяции:

  1.  Экспоненциальный рост при отсутствии любых ограничивающих факторов. В реальности такой тип динамики существовать не может.

    N

                         

                                          

                                           t

          2)   Численность популяции переходит с уровня N0 на N1.

                  N

                  N1

                

                  N0                 

                                                    t

           3) Экспоненциальный рост, а затем экспоненциальное падение численности.

    

        N

     

        N1

    

        N0

                           

                                                    t

Все типы динамики делятся на две группы:

  1.  Периодические (осцилляция)
  2.  Непериодические (флуктуация)

Экологическая система, основные понятия и определения

 Экологическая система – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом.

 Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений, имеющее свою особую специфику, взаимодействие слагающих ее компонентов и определяющий тип обмена веществом, энергией или информацией между собой и окружающей средой.

Понятие экосистема и биогеоценоз близки друг к другу, но неравнозначны.

С точки зрения теории множеств понятие экосистема шире. То есть любой биогеоценоз является экосистемой, но не любая экосистема является биогеоценозом.

Схема биогеоценоза

Экотопэто совокупность абиотических факторов биогеоценоза.

Биоценозэто совокупность биотических факторов биогеоценоза.

Стрелки – это каналы передачи вещества, энергии и информации.

Структуры водной и наземной экосистемы

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.

Виды живых организмов, которые преобладают в экосистемах, называются доминантными.

Виды, которые не только преобладают, но и определяют режимы абиотических факторов, называются эдификаторами.

Водные системы подразделяются на проточные и стоячие.

Компенсационный горизонтэто глубина, ниже которой не проникают солнечные лучи. Рассмотрим непроточный (стоячий) водоём.

1-ая зона – литоральная – просвечивается солнцем до дна.

2-ая зона – лимническая – зона, которая просто просвечивается солнцем, но не до дна.

3-яя зона – профундальная – зона, которую не достигают солнечные лучи.

Для проточных водоёмов выделяют глубоководные плёсы и мелководные перекаты. Для каждой зоны характерен собственный биогеоценоз.

Гомеостаз и сукцессия экологической системы

Естественные экосистемы существуют сотни и тысячи лет, и обладают определённой стабильностью во времени и пространстве.

Состояние подвижно-стабильного равновесия экосистемы называется гомеостазом. Для естественной экосистемы гомеостаз поддерживается тем, что такие системы открыты, т.е. происходит непрерывный обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой. В отличие от естественных экосистем, антропогенные системы не могут существовать без вмешательства человека. И для того, чтобы они находились в состоянии гомеостаза, необходимо управляющее воздействие человека. Практически во всех экосистемах их биотическая часть медленно изменяется во времени.

Сукцессия - это последовательная смена одного биоценоза другим. Кроме естественной сукцессии возможна антропогенная сукцессия.

Энергия в экосистемах. Синтез первичного органического вещества

Практически всё первичное органическое вещество на Земле образуется зёлёными растениями в процессе фотосинтеза. Этот процесс идёт с поглощением энергии, которая запасается в химических связях органического вещества.

Рассмотрим упрощённую схему фотосинтеза:

  1.  фотон попадает в молекулу хлорофила и выбивает электрон.
  2.  Фотон взаимодействует с молекулой хлорофила: АДФ+еАТФ.
  3.  Далее АТФ+СО22Оорганическое вещество+О2+АДФ.

В связи с тем, что растения производят органическое вещество под воздействием фотонов света, их называют фотосинтетиками. Кроме зеленых растений, органическое вещество производится некоторыми бактериями. Энергию для этого они получают за счёт химических реакций, поэтому их называют хемосинтетиками.

Существуют серобактерии, получающие энергию за счёт окисления серы до её оксидов, нитрифицирующие бактерии окисляющие аммиак до нитритов и нитратов. Так же существуют железобактерии, окисляющие железо из двухвалентного в трёхвалентный состав.

Понятие о трофической цепи

Трофическая цепьэто цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов до других.

Земные растения – это афтотрофные организмы. И так как они создают практически все органические вещества, их ещё называют продуцентами.

Растительноядные животные, растения являются гетеротрофными организмами или консументами первого порядка.

Плотоядные животные – консументы второго порядка – используют уже готовое органическое вещество консументов первого порядка.

Трофические цепи могут быть короткими и длинными.

Трофическая сеть – это совокупность трофических цепей, связанных между собой отдельными звеньями, создающих сложную структуру.

Кроме продуцентов и консументов существуют редуценты, которые разлагают органическое вещество до неорганических составляющих. Это, прежде всего, бактерии и простейшие.

Трофическая цепь есть одновременно цепь энергетическая, т.е. упорядоченный поток передачи энергии солнца от продуцентов к консументам различного порядка. Любое количество органического вещества эквивалентно некоторому количеству энергии, которую можно получить, разрушив химические связи. Организмы-консументы, питаясь органическим веществом, получают энергию, часть из которой идёт на построение собственного органического вещества, а часть расходуется на движение, дыхание, теплоотдачу. Таким образом, в силу второго закона термодинамики, поток энергии по трофической цепи неразрывно связан с её рассеиванием, т.е. возрастанием энтропии. Рассеивание энергии компенсируется подкачкой энергии от Солнца. При переходе от одного трофического уровня к другому теряется до 99% энергии. Продуктивность экосистем и соотношение в них различных трофических уровней принято выражать в виде пирамид.

Энергетическая пирамида одной из сельскохозяйственных систем:

                                                                                                                    

                                                                                                                                          

Экологические системы, в которых соотношение продуцируемой биомассы «Р» к расходам на дыхание, движение, теплоотдачу «R» больше единицы (P/R>1) называются системами с афторофной сукцессией.

Экологические системы, для которых P/R1 называются системами с гетеротрофной сукцессией.

Если P/R=1, то такие системы называются стабильными.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4855. Технологии и методы программирования. Конспект лекций 297 KB
  Введение В курсе программирование рассматривается, как методология формализации записи решения задач на языке непосредственно не определяемым исполнителем, но понимаемым им до степени реализации. Эта позиция шире, чем изучение собственно конкретных...
4856. Объектно-ориентированное программирование на языке С++ 343.5 KB
  Объектно-ориентированное программирование на языке С++. Объектно-ориентированное программирование как методология проектирования программных средств. Что такое объектно-ориентированное программирование? Объектно-ориентированное программирование...
4857. Программирование на языке ассемблера 337.5 KB
  Введение Язык ассемблера — это символическое представление машинного языка. Все процессы в персональном компьютере (ПК) на самом низком, аппаратном уровне приводятся в действие только командами (инструкциями) машинного языка. По-настоящему реши...
4858. Основы микропрограммирования на языке Ассемблера. Лабораторные работы 322.5 KB
  Создание первой программы на языке Ассемблера Программирование арифметических операций Работа со строками Написание собственного обработчика прерывания Связь подпрограмм на Ассемблере с программами на языке высокого уровня Лабораторная работа №1 Со...
4859. Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами 183.5 KB
  Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами Цель работы Разработать приложение Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами. Разработать собственный компонент и использовать его в разработанном приложении. Задание к ла...
4860. Развитие языков программирования. Роль С++ в контексте современного программирования 49.5 KB
  Развитие языков программирования. Роль С++ в контексте современного программирования. Под программой будем понимать набор данных и инструкций, выполняемых вычислительным устройством с целью преобразования данных в рамках некоторой задачи, решае...
4861. Общая схема работы компилятора С++. Назначение и функционирование редактора связей. Загрузчик 52 KB
  Общая схема работы компилятора С++. Назначение и функционирование редактора связей. Загрузчик. Для оптимизации процесса перевода программы с С++ на машинный язык процесс трансляции разбивают на два этапа: промежуточная трансляция в набор объектных м...
4862. Среда разработки. Работа с проектами. Компиляция программы. Запуск программы 719 KB
  Среда разработки. Работа с проектами. Компиляция программы. Запуск программы. В принципе, для создания работающей программы на языке С++ достаточно написать исходный код в любом текстовом редакторе, передать все модули с исходным кодом программы ком...
4863. Структура программы C++. Служебные слова. Комментарии. Базовые типы данных и операции над ними 75.5 KB
  Структура программы C++. Служебные слова. Комментарии. Базовые типы данных и операции над ними. Логические операции. Побитовые операции. Преобразование типов. Базовый ввод, вывод. Служебные слова. Язык С++ имеет набор зарезервированных служебных сло...