Среда и пределы жизни в экосфере

Термин “биосфера” (от греч. bios -жизнь и sphaira- шар) впервые введено в биологию Ж.-Б. Ламарком в начале ХIХ столетия а Э. Зюсс в конце ХIХ века ввел в геологию термин “ экосфера” Под “ экосферой” он понимал область жизни в котором распространены живые существа.

Стройное , целостное учение о “экосфере” как “области жизни” принадлежит академику В.И. Вернадскому. Согласно его определению “Экосфера” - это одна из геологических оболочек земного шара, глобальная система Земли, в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью всех живых организмов- живого вещества.

В.И.Вернадский выделил в “экосфере” три главных компонента:

-живое вещество- вся совокупность живых организмов,

-минеральные вещества, биокосное вещество которое включается живым веществом в биогенный круговорот.

-продукты жизнедеятельности живого вещества, биогеное вещество которое может временно не участвовать в биогенном круговороте.

Различают пять основных функций живого вещества:

-энергетическая функция ( в основе этой функции лежит фотосинтез зеленых растений , в результате которого происходит аккумуляция солнечной энергии и дальнейшее ее перераспределение между компонентами биосферы)

-газовая функция ( обуславливает миграцию газов и формирование газового состава атмосферы)

-концентрационная функция ( заключается в избирательном накоплении биогенных элементов окружающей среды различными организмами)

-окислительно-восстановительная функция ( заключается в химическом превращении различных химических веществ).

- деструкционная функция (обуславливает разложение организмов после их смерти и минерализацию органического вещества, т.е. превращение живого вещества в косное).

Современная биосфераэто сложная система, состоящая из многих компонентов, которая охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Распространение жизни в биосфере, а также состав и свойства атмосферы, гидросферы и литосферы подробно освящены в учебнике И.А. Шилова “Экология” М.,1997г, стр12-31

Экологические факторы.

Элементы окружающей среды, необходимые организму или отрицательно на него воздействующие , называются экологическими факторами.

Классификация экологических факторов окружающей среды:

1) Абиотические, например, свет, t, давление и т. д.

2) Биотические ( растительные животные организмы, вирусы бактерии)

3) Антропические – совокупность воздействий человека на органический мир.

Экосистема

Сообщества живых организмов, обитающих на планете, образуют с окружающей средой единство, т.е. экологическую систему, в которой осуществляется трансформация энергии и круговорот веществ. Термин “экосистема” предложил А. Тенсли тождественный ему термин “биогеоценоз” предложил В.Н. Сукачев в 1940г.

Современное определение экосистемы по Г.Г. Матитову и Л.Г. Павлову (1944) звучит следующим образом. “Экосистема” - это структурная и функциональная единица, состоящая из взаимодействующих биотических и абиотических компонентов, через которых проходит поток энергии.

Биотической составляющей экосистемы является биоценоз. Термин “биоценоз” был предложен в 1877г. К. Мебиусом. Биоценоз – это совокупность популяций различных биологических видов (животных, растений и микроорганизмов), проживающих совместно в одних и тех же условиях.

Определенное жизненное пространство заселенное биоценозом называется биотопом.

Единство биоценоза и биотопа может быть представлена, как “Экосистема”.

Экосистема, являющаяся основной функциональной единицей живой природы, является объектом изучения современной экологии.

Выделяют естественные и искусственные экосистемы.

Экосистемы отличаются динамичностью и стабильностью. Это обеспечивается непрерывным обменом энергии и вещества.

”Перетекание” энергии и химических веществ происходит вдоль пищевых цепей, на основе которых строится пирамида питания, состоящая из нескольких трофических уровней. Низший уровень занимают автотрофные организмы, для которых характерны фиксация световой энергии и использование простых неорганических соединений для построения сложных органических веществ. К этому уровню относятся растения. Организмы, которые используют в пищу биомассу растений составляют гетеротрофные организмы I порядка, затем идут гетеротрофы II порядка, они питаются гетеротрофами I порядка. Гетеротрофы располагаются на более высоком трофическом уровне.

Экологическая пирамида изучается и хорошо запоминается со школы.

В целом в составе экосистемы выделяют 3 неживых и 3 живых компонента. 3 неживых компонента – это абиотические вещества.

3 живых - это

г) продуценты (автотрофные организмы)

д) Макроконсументы (гетеротрофные организмы I и II порядка)

е) Микроконсументы или редуценты – преимущественно бактерии и грибы, которые разрушают сложные органические вещества с высвобождением неорганических и органических веществ, которые могут использоваться продуцентами в качестве источников питания и энергии.

Между видами животных, растений и микроорганизмов исторически складывается определенный тип взаимоотношений, который обеспечивает развитие и удерживает размножение их на определенном уровне. Если количество особей одного вида существенно увеличивается, сложившиеся отношения между видами временно нарушаются.

На современном этапе человек активно преобразует природные биогеоценозы. Формируются агроценозы, в которых незначительное количество видов, но высокая численность.