Экология. Часть А

1. Ограничивающим фактором для жизни растений на больших глубинах является недостаток

1) пищи 2) тепла 3) света 4) кислорода

2. Антропогенными называют факторы

связанные с деятельностью человека

абиотического характера

обусловленные историческими изменениями земной коры

определяющие функционирование биогеоценозов

3. К абиотическим факторам среды относят

подрывание кабанами корней

нашествие саранчи

скопление помета в колониях птиц

обильный снегопад

4. Фактор, ограничивающий рост травянистых растений в еловом лесу, - недостаток,

света 3) воды

тепла 4) минеральных веществ

5. Действие антропогенного фактора на живую природу не носит за­кономерного

характера, поэтому у организмов

постоянно возникают мутации

не сформировались к нему приспособления

выработались к нему защитные реакции

большинство мутаций сохраняется естественным отбором

6. Тип взаимоотношений клубеньковых бактерий и бобовых расте­ний -

хищник - жертва 4) симбиотические

7. Конкурентные отношения в биоценозе возникают между

хищниками и жертвами

продуцентами и консументами

видами со сходными потребностями

8. Сигналом, вызывающим наступление листопада у растений в уме­ренном климате, служит

понижение температуры воздуха

сокращение длины светового дня

уменьшение питательных веществ в почве

образование пробкового слоя в черешке

9. Конкуренция в экосистеме существует между

дубом и березой 3) елью и ландышем

елью и черникой 4) дубом и белым грибом

10. К биотическим компонентам экосистемы относят

газовый состав атмосферы

состав и структуру почвы

особенности климата и погоды

звенья пищевых цепей

11. В экосистеме озера к консументам относят

рыб и земноводных

бактерии-сапротрофы

водоросли и цветковые растения

микроскопические грибы

12. Консументы в процессе круговорота веществ в биосфере

создают органические вещества из минеральных

окончательно разлагают органические вещества до ми­неральных

разлагают минеральные вещества

потребляют готовые органические вещества

13. Водоем, заселенный разнообразными видами растений и живот­ных, - это

биогеоценоз 3) биосфера

ноосфера 4) агроэкосистема

14. Определите правильно составленную пищевую цепь.

семена ели → еж →лисица

лисица →еж →семена ели

семена ели→мышь →лисица

мышь → семена ели →еж

15. Организмы, разлагающие органические вещества до минераль­ных, -

продуценты

консументы I порядка

консументы II порядка

редуценты

16. Возрастная структура популяции характеризуется

соотношением женских и мужских особей

численностью особей

соотношением молодых и половозрелых особей

ее плотностью

17. Видовая структура биогеоценоза леса листопадного, в отличие от хвойного леса, характеризуется

ярусным размещением организмов

наличием организмов-продуцентов

преобладанием биомассы консументов

многообразием обитающих в нем видов

18. Увеличению численности популяции жертв способствует

сокращение численности хищников

увеличение численности конкурентов

уменьшение численности симбионтов

19. В экосистеме хвойного леса к консументам второго порядка от­носят

таежных клещей

лесных мышей

ель обыкновенную

почвенных бактерий

20. Процессы в экосистеме, поддерживающие определенное соотно­шение производителей и потребителей органического вещества, называют

биологическими ритмами

приспособленностью

саморегуляцией

сменой экосистем

21. В процессе круговорота веществ в биосфере редуценты, в отличие от продуцентов,

участвуют в образовании органических веществ из неор­ганических

разлагают органические остатки и используют заклю­ченную в них энергию

используют солнечный свет для синтеза питательных веществ

поглощают кислород и используют его для окисления органических веществ

22. Разветвленность пищевой сети зависит от

ограниченности скорости размножения

количества энергии, вырабатываемой в организмах

разнообразия организмов по способу питания

интенсивности газообмена в биоценозе

23. Определите верно составленную пищевую цепь.

ястреб -> дрозд -> гусеница -> крапива

крапива -> дрозд ->гусеница->ястреб

гусеница ->крапива -> дрозд -> ястреб

крапива -> гусеница -> дрозд -> ястреб

24. К агроэкосистемам относят

смешанный лес

заливной луг

зарастающее озеро

пшеничное поле

25. Наибольшее количество видов находится в экосистеме

березовой рощи

тропического леса

26. Антропогенным изменением в экосистеме степи считают

формирование черноземных почв

колебания численности грызунов

чередование сухих и влажных периодов

нарушение растительного покрова вследствие распашки степи

27. Примером смены экосистемы служит

отмирание надземных частей растений зимой на лугу

сокращение численности хищников в лесу

изменение внешнего облика лесного сообщества зимой

зарастание водоема

28. Почему поле кукурузы считают искусственным сообществом?

в нем преобладают продуценты одного вида

в него входят популяции растений и животных

в нем отсутствуют сапротрофные организмы

его устойчивость поддерживается разнообразием консументов

29. Агроценозы, в отличие от естественных биоценозов,

не участвуют в круговороте веществ

существуют за счет микроорганизмов

не могут существовать без участия человека

состоят из большого числа видов растений и животных

30. Причинами смены одного биогеоценоза другим являются

сезонные изменения в природе

изменения погодных условий

колебания численности популяций одного вида

изменения среды обитания в результате жизнедеятель­ности организмов

31.Неоднократному использованию живыми организмами химиче­ских веществ в экосистеме способствует

саморегуляция

круговорот веществ

колебание численности популяций

обмен веществ и превращения энергии

32. Агроэкосистема плодового сада отличается от экосистемы дубравы

более длинными цепями питания

меньшей устойчивостью

замкнутым круговоротом веществ

33. Агроэкосистемы менее устойчивы, чем экосистемы, так как в них

нет продуцентов и редуцентов

ограниченный видовой состав растений

животные занимают первый трофический уровень

замкнутый круговорот веществ и превращения энергии

34. Смешанный лес - более устойчивая экосистема, чем еловый лес, так как в нем

большое число видов и разнообразные пищевые связи

выражена ярусность

есть продуценты, консументы и редуценты

ослаблено воздействие солнечной радиации

35. Циркуляцию азота между неживыми телами и живыми организ­мами в сообществе

называют

правилом экологической пирамиды

круговоротом веществ

саморегуляцией

обменом веществ и энергии

36. Минерализация органических соединений почвы осуществляет­ся благодаря

деятельности

корней растений 3) микроорганизмов

шляпочных грибов 4) наземных животных

37. Первичный источник энергии для круговорота веществ в боль­шинстве биогеоценозов

солнечный свет

деятельность продуцентов в экосистеме

деятельность микроорганизмов

мертвые органические остатки

38. Большое число видов в экосистеме, наличие разветвленных сетей питания, ярусность - это признаки

устойчивого развития экосистемы

перехода устойчивой экосистемы в неустойчивую

неустойчивого состояния экосистемы

смены одной экосистемы другой

39. Энергия, необходимая для круговорота веществ, вовлекается из космоса

организмами гетеротрофами

гнилостными бактериями

клубеньковыми бактериями

растениями в процессе фотосинтеза

40. Бактерии, включаясь в круговорот веществ в биосфере,

участвуют в формировании озонового экрана

разлагают органические вещества до неорганических

способствуют образованию известняков

нейтрализуют радиоактивные вещества в почве

41. Почему численность завезенных в Австралию кроликов возросла во много раз?

на новой территории у них не было врагов

на континенте преобладает сухой климат

на континенте преобладают травянистые растения

они получили преимущество по сравнению с сумчатыми

42. Космическая роль растений на Земле состоит в том, что они

аккумулируют солнечную энергию

поглощают из окружающей среды минеральные вещества

поглощают из окружающей среды углекислый газ

выделяют кислород

43. Организмы в процессе жизнедеятельности постоянно изменяют среду своего обитания, что способствует

круговороту веществ

саморазвитию экосистем

размножению организмов

росту и развитию организмов

44. В процессе круговорота веществ содержащаяся в органических веществах энергия освобождается в результате

1) гниения 3) хемосинтеза 2) фотосинтеза 4) фотолиза

45. Основной причиной неустойчивости экосистем является

колебание температуры среды

недостаток пищевых ресурсов

несбалансированность круговорота веществ

повышенная численность некоторых видов

46. Грибы, включаясь в круговорот веществ в биосфере,

разлагают мертвые органические остатки

уменьшают запасы неорганического углерода

участвуют в первичном синтезе органических веществ

участвуют в накоплении кислорода в атмосфере

47. Саморегуляция в биогеоценозе проявляется в том, что

виды усиленно размножаются

численность особей изменяется

одни виды полностью не уничтожаются другими

численность популяций отдельных видов возрастает

48. Процесс, обеспечивающий сохранение равновесия в экосистеме, называют

обменом веществ 3) превращением энергии

саморегуляцией 4) биогенной миграцией атомов

Ответы

Органическое вещество разными путями покидает биосферу и формирует глобальный запас мертвой органической массы, которую можно назвать некросферой. Одна из ее фракций приведена в табл. 5-3 как подстилка на поверхности почвы сообществ суши. Количество подстилки на единицу площади убывает от влажных к сухим местообитаниям (поскольку в этом же направлении убывает продуктивность) и от холодного к теплому климату (поскольку в теплом климате быстрее протекает ее разложение). Общая масса подстилки, по-видимому, значительно меньше, чем «живая» биомасса суши (с включением в живую массу древесины стволов и мертвых сучьев на живом стволе), и примерно равна чистой годовой первичной продукции. Масса гумуса в почве варьирует, и ее трудно оценить, но полагают, что она много больше массы подстилки и, возможно, в глобальном масштабе имеет порядок от 2 до ЗХЮ12т. Имеются и другие, значительно большие вместилища органического вещества. Подсчитано, что оно составляет 10 X Ю12 т.) Органические массы содержатся также в ископаемом топливе: в нефти (5ХЮпт) и угле (5ХЮ12т). Ископаемое топливо - это результат аккумуляции чистой продукции экосистем в прошедшие геологические времена. Нефть, возможно, формировалась и жира диатомей и других морских организмов, которые постепенно аккумулировались в отложениях на дне океанов, где химические процессы преобразовывали их в углеводороды. Последние накапливались в некоторых горизонтах, откуда человек и извлекает сегодня нефть при помощи скважин. Угли формировались в больших заболоченных лесах из деревьев вымерших типов в условиях, когда их ткани не могли разлагаться, подобно тому, как это происходит в современных лесах. Некоторая часть чистой продукции экосистем может и сегодня накапливаться как жиры, представляющие ступень к превращению в нефть, и как отложения торфа в болотах, одиако возможности для образования угля в современных лесах отсутствуют полностью.[ ...]

Мертвое органическое вещество - количество органического вещества, содержащегося в отмерших частях растений, а также в накопившихся на почве продуктах опада (лесная подстилка, степной войлок, торфяной горизонт).[ ...]

Мертвое органическое вещество экосистемы (исключая то, которое находится в растворе) называется детритом. Детрит на суше включает мертвые листья, упавшие на поверхность почвы и образующие подстилку, а также мертвые стебли и ветви лесного полога, мертвые корни, частицы гумуса в почве и останки животных. В морском планктоне детрит состоит из остатков планктона и прочих организмов, совместно с находящимися на этих остатках и в них бактериями, и из мелких частиц, которые формируются при таких, например, процессах, как адсорбция органического вещества на поверхности воздушных пузырьков. В озерах и реках большая часть детрита может поступать от сосудистых растений, которые растут по берегам или по мелководьям, и только малая его доля поступает от планктона. В прибрежных водах океанов основное количество детрита составляют остатки отмерших водорослей мелководий и сосудистых растений приморских берегов.[ ...]

Это мертвое органическое вещество является резервом пищи, ожидающим своего использования, которое во многих сообществах основывается на сотрудничестве в детритных цепях животных и редуцентов. Дождевые черви питаются частично отмершими листьями, которые они поедают, выползая на поверхность почвы, а частично-пропуская почву через свой пищеварительный тракт, переваривая при этом часть содержащегося в ней органического вещества. Детритофага-ми тропических лесов являются термиты, которые потребляют мертвую древесину при помощи простейших, симбиоти-чески связанных с ними, а опад листьев в этих лесах используется главным образом грибами. В умеренных лесах в подстилке поселяются животные, формирующие особое сообщество из ногохвосток, клещей, многоножек и других групп; некоторые из них совместно с бактериями и грибами потребляют опад. Многие из этих животных на самом деле питаются не тканями растений, а поедают бактерии или высасывают нити грибов. Животные, которые питаются тканями отмерших растений, получают нередко большое количество энергии также и за счет тех бактерий и грибов, которые содержатся в этих тканях и поедаются вместе с ними. В то же время эти животные размельчают растительные ткани на более мелкие кусочки, которые более доступны для их дальнейшего разложения грибами и бактериями. Эксперименты показали, что разложение мертвых листьев подстилки бактериями и грибами может быть задержано на месяцы, если листья поместить в сетку, которая препятствует проникновению в опад животных, но позволяет свободно развиваться грибам и бактериям. Важной составной частью детрита являются экскременты. Детрит, уже частично разложившийся, поедается животными, которые используют часть мертвого органического вещества и клетки редуцентов как пищу, а остатки оставляют в виде экскрементов. Бактерии и грибы вновь заселяют эти остатки и продолжают дальнейшее разложение органического вещества. Экскременты могут затем поедаться другими животными (как того же вида, так и других видов) для вторичного использования некоторых фракций экскрементов, представляющих ценность как корм.[ ...]

Детрит мертвое органическое вещество, продукты выделения и распада организмов; чаще применяется по отношению к растительным остаткам.[ ...]

ДЕТРИТ - мертвое органическое вещество, например, опавшие листья, сучья и другие останки растительного и животного происхождения, присутствующие в любой экосистеме.[ ...]

Детрит - мертвые органические вещества (обычно животные или растения), частично минерализованные, взвешенные в толще воды или осевшие на дно.[ ...]

ДЕТРИТ (Д.)- мертвое органическое вещество, временно исключенное из биологического круговорота элементов питания. Время сохранения Д. может быть коротким (трупы и фекалии животных перерабатываются личинками мух за несколько недель, листья в лесу - за несколько месяцев, стволы деревьев - за несколько лет) или очень долгим (гумус, сапропель, торф, уголь, нефть). Д. - запасник питательных веществ в экосистеме, необходимое звено ее нормального функционирования. Существуют специальные организмы - детритофаги, которые питаются Д.[ ...]

Содержание мертвого органического вещества на поверхности почвы под растительностью различного типа также неодинаково. Большое его количество образуется под лесными сообществами, однако не всюду, а лишь в условиях бореального климата (300-350 ц/га). Масса мертвого органического вещества в постоянно влажном тропическом лесу в 10 раз меньше. Наибольшее количество мертвого наземного органического вещества установлено в кустарничковых тундрах (835 ц/га); наименьшее, пока не поддающееся точному учету, - в пустынях.[ ...]

Огромная масса мертвого органического вещества ежегодно поступает в почву. Различное количество и состав поступающих остатков, неодинаковая направленность и интенсивность микробиологической деятельности, разнообразные водно-тепловые условия - все это способствует формированию сложного комплекса органических соединений, называемого гумусом почв. Почвенный гумус непрерывно обновляется в результате разложения и синтезирования входящих в его состав органических соединений.[ ...]

При разложении мертвого органического вещества в условиях зоны смешанных лесов в значительном количестве образуются гуминовые и фульвокислоты. Благодаря присутствию гуми-новых кислот гумусовый горизонт приобретает серый цвет. Эти хорошо растворимые в воде кислоты вмываются на всю глубину профиля (рис. 50).[ ...]

Но значительная часть мертвого органического вещества, в том числе и собственно детрита, например остатки растительности - древесина, не может быть употреблена в пищу детритофагами, а подвергается гниению и разлагается в процессе питания грибов и бактерий.[ ...]

Именно благодаря множеству Д. из мертвого органического вещества (в первую очередь, корней растений) формируется почва. При этом многие Д. одновременно являются и хищниками, так как питаются «бутербродами» из мертвого вещества и содержащихся в нем живых бактерий.[ ...]

Специфика энергетической функции живого вещества выражается также в том, что часть мертвого органического вещества длительное время сохраняется в различных подразделениях биосферы, в своего рода природных резервуарах, которые еще называют депонирующими средами. Главные промежуточные резервуары мертвого органического вещества - это почва, поверхностные и подземные воды суши, океан, донные илы. Есть оно и в атмосфере, снеге, льдах и ледниках. Обновление запасов органического вещества по крайней, мере в главных его резервуарах (гумус, почвы, воды океана, подземные воды) идет в течение тысячелетий, а в донных осадках еще дольше.[ ...]

Подводя итог, можно сказать, что разложение органических остатков - длительный и сложный процесс, контролирующий несколько важных функций экосистемы. Например, в результате этого процесса: 1) возвращаются в круговорот элементы питания, находящиеся в мертвом органическом веществе; 2) образуются хелатные комплексы с элементами питания; 3) с помощью микроорганизмов элементы питания и энергия возвращаются в систему; 4) производится пища для последовательного ряда организмов в детритной пищевой цепи; 5) производятся вторичные метаболиты ингибирующего, стимулирующего и часто регуляторного действия; 6) преобразуются инертные вещества земной поверхности, что приводит к образованию такого уникального природного тела, каким является почва; и 7) поддерживается состав атмосферы, способствующий жизни крупных аэробов, таких, как мы сами.[ ...]

Третью групп) организмов, участвующих в круговороте вещества в биосфере, составляют консументы - организмы, питающиеся живыми или мертвыми органическими веществами. Отличие консу-ментов от редуцентов, также питающихся органическим веществом, заключается в том, что они для своей жизнедеятельности используют лишь часть энергии (в среднем около 90%), заключенной в органическом веществе пищи, и не все органическое вещество пищи превращают в неорганические соединения.[ ...]

Для экосистемы тундры характерны соотношения живого и мертвого органического вещества соответственно 10 и 90 %. В биомассе господствуют растения (95 %). Низка первичная продуктивность и скорость переработки веществ редуцентами. Во второй половине XX века началось интенсивное освоение ресурсов тундры: геологоразведка, добыча нефти и газа, минерального сырья, строительство предприятий, дорог, городов, поселков.[ ...]

Факты не слишком большого превышения содержания энергии в мертвом органическом веществе по сравнению с ее наличием в планетарной биомассе, а также данные о медленной возобновляемости ресурсов мертвого органического вещества в его главных резервуарах - свидетельство быстрого потребления основной доли биогеохимической энергии, непосредственно в наземных и водных биогеоценозах.[ ...]

Роль организмов - консументов. формирующих цепи разложения, в круговороте веществ в природе очевидна. Они перерабатывают мертвое органическое вещество (опад растений, мертвые остатки и экскременты животных) до состояния детрита - питательного вещества для редуцентов. Консументы этой группы представлены, в основном, беспозвоночными (от одноклеточных до насекомых), "прописанными" к определенным макротерритория.м или объектам (экосистемам) и составляют постоянный компонент экосистемы. Детритообразующие консументы, так же, как и редуценты, всегда находятся в избытке питательных веществ, колеблющемся в широких пределах. Поэтому регуляция масштабов их экспансии осуществляется, по-видимому, также по концентрации продуктов метаболизма в окружающей среде. Таким сигнальным показателем окружающей среды для этих организмов могут служить или непосредственно концентрация детрита, или концен-чрапия продуктов дальнейшего биоразложения детрита - неорганических биогенных веществ.[ ...]

Редуценты (от лат. - восстанавливающий), деструкторы - организмы, разлагающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганическое вещество, усваиваемое другими организмами. К ним относятся: бактерии, грибы, микроорганизмы; их еще называют организмами-разрушителями.[ ...]

Все растительное и животное население водоема принимает участие в превращении веществ. Процесс превращения веществ в водоеме основан на создании гидробионтами так называемых пищевых рядов или пищевых цепей. Каждый ряд начинается с организмов - продуцентов. К продуцентам, в первую очередь, относятся водоросли и автотрофные бактерии- Те и другие осуществляют в водоеме первичный синтез органического вещества и служат пищей для других организмов, неспособных к автотрофному питанию. Так, водорослями обычно питаются разнообразные веслоногие рачки, моллюски, губки, а бактерии пожираются многочисленными одноклеточными животными (Protozoa); эти животные называются протестами или простейшими. Далее протисты также служат пищей рачкам, губкам, моллюскам, которые в свою очередь являются кормом для рыб. Отмирание организмов и выделение ими продуктов обмена веществ образует мертвое органическое вещество - детрит. Детрит минерализуется микроорганизмами до минеральных продуктов, а кроме того, служит пищей червям, моллюскам, личинкам насекомых и малькам некоторых рыб (Родина, 1958).[ ...]

Энергия не может передаваться по замкнутым циклам и использоваться повторно, а вещество может.- Вещество (и в том числе биогенные элементы) может проходить через сообщество по «петлям».- Круговорот биогенных элементов никогда не бывает безупречным.- Исследование леса Хаббард-Брук -Поступление и вынос биогенных элементов, как правило, низки по сравнению с их количеством, участвующем в круговороте, хотя сера - важное исключение из этого правила (в основном из-за «кислотных дождей»).- Сведение леса размыкает круговорот и ведет к потере биогенов.- Наземные биомы различаются распределением биогенных элементов между мертвым органическим веществом и живыми тканями,- Течения и осадконакопление - важные■ факторы, влияющие на поток биогенных элементов в водных экосистемах.[ ...]

В наземных и почвенных экосистемах грибы вместе с бактериями являются редуцентами, питаясь мертвым органическим веществом и разлагая его. Метаболическая активность грибов очень высока, они способны к быстрому разрушению горных пород и высвобождению из них химических элементов, которые при этом включаются в биогеохимические циклы углерода, азота и других компонентов почвы и воздуха.[ ...]

В качестве примера рассмотрим средообразующую роль лесной экосистемы. Продукция и биомасса леса являются запасами органического вещества и накопленной энергии, созданными в процессе фотосинтеза растениями. Интенсивность фотосинтеза определяет скорость поглощения диоксида углерода и выделения кислорода в атмосферу. Так, при образовании 1 т растительной продукции в среднем поглощается 1,5- 1,8 т СО2 и выделяется 1,2-1,4 т 02. Биомасса, включая и мертвое органическое вещество, - основной резервуар биогенного углерода. Часть этого органического вещества выводится из круговорота на длительное время, образуя геологические отложения.[ ...]

Такое перераспределение хорошо известно для системы “растительность - почвенный пок-ров”, когда в нем накапливается органическое вещество и коллоиднодисперсная фракция. В целом и в почвах, и в корах выветривания через посредство биоты захороняется солнечная энергия в форме мертвого органического вещества, поверхностной энергии частиц и кристалл о химической энергии некоторых глинистых минералов. Нельзя забывать, что и сама биота, в особенности растительный покров -это значительный резервуар аккумулированной энергии Солнца.[ ...]

Для оценки общей устойчивости экосистем к антропогенным воздействиям используют следующие показатели: 1) запасы живого и мертвого органического вещества; 2) эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова и 3) видовое и структурное разнообразие (Государственный док лад..., 1994).[ ...]

Возможные «маршруты» энергии в системах консументов и редуцентов одни и те же, за одним существенным исключением - фекалии и мертвые организмы в первом случае теряются (поступают в систему редуцентов), а во втором - нет (становятся мертвым веществом, лежащим в основании этой системы). Данное р-азличие имеет фундаментальное значение. Энергия, доступная в форме мертвого органического вещества, может быть в итоге полностью использована в процессах метаболизма и рассеяна в виде тепла при дыхании, даже если для этого ей потребуется несколько раз пройти через систему редуцентов. Исключением являются ситуации, когда (1) вещество экспортируется из данного места и используется в другом, как, например, детрит, вымываемый течением; (2) локальные абиотические условия очень неблагоприятны для процесса разложения, в результате чего остаются залежи неполностью метаболизированного высокоэнергоемкого вещества, в частности нефти, угля, торфа.[ ...]

Эккрисотрофия (от греч. - выделение и питание) - процесс питания организмов выделениями других организмов (вместе с деструкцией мертвого органического вещества и поеданием живых растений). Этот способ питания является основным для почвенных микроорганизмов.[ ...]

С. Ваксман рассматривал гумус почвы как сложную динамическую систему химических превращений (при участии микроорганизмов) отдельных групп органических веществ: целлюлозы, лигнина, протеинов и специфических соединений гумуса почвы. Правда, им уделялось меньше внимания, а о фульвокисло-тах Ваксман даже писал, как о гипотетических. В первой части книги речь идет об истории взглядов на почвенный гумус, во второй--о его происхождении и природе, в третьей - о процессах разложения гумуса и его роли в жизни растений, микроорганизмов и животных. Значение гумуса в почвообразовании, по мнению Ваксмана, огромно, на это указывал еще в первой половине прошлого века агрогеолог Шпренгель, не говоря уже о Тэере. Особенно важны представления Докучаева, который определял почву «как поверхностный слой земли, изменяющийся под влиянием естественных условий, как-то: воды, воздуха, живых и мертвых органических веществ». Поэтому Ваксмаиу не кажется удивительным, что раньше часто термин «гумус» применялся «для обозначения почвы как целого». Он сочувственно упоминает англичанина В. Хамора, который в 1929 г. в научно-популярной статье предложил заменить название «почвоведение» на «гумология».[ ...]

[ ...]

Однако такой круговорот возможен лишь в автотрофной системе, черпающей энергию от Солнца. Другое дело - гетеротрофная сукцессия, когда приток мертвого органического вещества не восполняет запасы, т. е. первичная продукция равна нулю, и участвуют в сукцессии только гетеротрофные организмы. В этом случае количество энергии не добавляется, а уменьшается, и система прекращает свое существование - все организмы погибают или, в лучшем случае, переходят в покоющиеся стадии. Хорошим примером такой сукцессии является сукцессия в гниющих стволах деревьев, в трупах животных, фекалиях и на вторичных стадиях обработки сточных вод. Такая модель сукцессии должна ассоциироваться, по мнению Ю. Одума (1975), с эксплуатацией залежей горючих полезных ископаемых человеком.[ ...]

Основой функционирования Э. является постоянное поступление энергии, используемой однократно и постепенно рассеиваемой при дыхании живых организмов разных трофических уровней и разложении мертвого органического вещества (детрита), и круговороты веществ (углерода, кислорода, воды, фосфора, азота, калия и Др.).[ ...]

Энергия доступна для живых организмов в форме солнечной радиации и связывается в процессе фотосинтеза. Расходование энергии происходит в виде химической энергии. При превращении энергии в тепло происходит ее потеря. Из рис. 16 видно, что энергия между мертвым органическим веществом и системой редуцентов, превращающей органические остатки в неорганические вещества, может передаваться в обоих направлениях. Но этот процесс не является круговоротом энергии, он лишь отражает способность системы редуцентов неоднократно "перерабатывать" органическое вещество. При этом каждый джоуль лучистой солнечной энергии используется только один раз, и жизнь на Земле возможна только благодаря новому ежедневному постоянному поступлению солнечной энергии.[ ...]

Пищевая (трофическая) цепь - это перенос энергии от ее источника - продуцентов - через ряд организмов. Пищевые цепи можно разделить на два основных типа: пастбищная цепь, которая начинается с зеленого растения и идет далее к пасущимся растительноядным животным и к хищникам, и детритная цепь (от латинского истертый), которая начинается от продуктов распада мертвого органического вещества. В формировании этой цепи решающую роль играют различные микроорганизмы, которые питаются мертвым органическим веществом и минерализуют его, вновь превращая в простейшие неорганические соединения. Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются друг с другом. Часто животное, потребляющее живое органическое вещество, поедает и микробов, потребляющих в пищу неживое органическое вещество. Таким образом, пути потребления пищи разветвляются, образуя так называемые пищевые сети.[ ...]

К параметрам, характеризующим биологический круговорот, относятся отношение ежегодной биологической продукции геосистемы к ее ббщей биомассе, годового прироста зеленой массы растений к общему приросту фитомассы, годового опада к запасам подстилки, степень использования ежегодного прироста биомассы на дыхание живых организмов, общее соотношение массы 1 живого вещества с мертвым органическим веществом, накопленным в геосистеме (И.П.Герасимов и др., 1972) /9/. В геохимии ландшафтов основным из этих показателей является отношение ежегодной продукции и биомассы, характеризующее наиболее высокие единицы в ландшафтно-геохимических классификациях.[ ...]

Растительность в европейской части России представлена смешанными лесами, состоящими из ели, березы, осины, местами встречаются широколиственные породы деревьев. В При-уралье растет пихта, в Западной Сибири преобладают береза и осина. Характерной чертой смешанных лесов является более или менее хорошо развитый покров трав. Биомасса смешанных лесов больше, чем в тайге, и составляет 2000-3000 ц/га. Масса опада также превышает таковую таежных лесов, но в силу того, что процессы разрушения мертвого органического вещества протекают более энергично, в смешанных лесах подстилка имеет меньшую мощность, чем в тайге.[ ...]

Существенный шаг вперед от традиционного использования схемы Вольтерра сделан Г. Г. Винбергом и С. И. Анисимовым (1966) при моделировании водной экосистемы. Блок-схема этой модели приведена на рис. 1.9. Поступающая в экосистему солнечная энергия (Р) потребляется как крупным (а), так и мелким фитопланктоном (¡3). Зоопланктон подразделен на мелких фильтра-торов, непотребляемых рыбами (7), крупных фильтраторов (8) и хищников (е). Рыбы (Q потребляют крупных фильтраторов и хищный зоопланктон. Бактерии (tj) питаются мертвым органическим веществом (0) и сами служат пищей фильтраторам зоопланктона.[ ...]

Все погибшие животные и растения, а, также их экскременты, называются детритом, а животные, специализирующиеся на поедании детрита, - детритофагами. Детритофагами являются многоножки, раки, термиты, черви, муравьи. Значительная часть детрита не поедается животными, а гниет и разлагается в процессе питания бактерий и грибов. Грибы и бактерии выделены в особую группу детритофагов. Однако в любой экосистеме все детритофаги и редуценты играют одну и ту же роль. Они питаются мертвыми органическими веществами и при этом разлагают их.[ ...]

Некоторые другие характеристики биосферы отражены в табл. 5-3. Большинство растительных сообществ в достаточно благоприятных условиях суши располагают для перехвата солнечного света поверхностью листьев от 3 до 8 м2 в расчете на 1 м2 поверхности почвы («индекс листовой поверхности» 3-8). Более высокие оценки этого показателя встречаются в ряде сообществ, особенно в лесах из вечнозеленых и хвойных растений. Общая листовая поверхность, оцененная для всех сообществ суши, составляет 644 X X Ю6 км2 со средним листовым индексом 4,4. Средняя эффективность формирования чистой продукции сухого вещества и поглощения энергии на единицу площади листовой поверхности равна 178 г/м2 листовой поверхности в год (760 ккал/м2 листовой поверхности в год). Для наземных сообществ в благоприятных условиях существования эффективность продукции сухого вещества колеблется в общем от 150 до 300 г/м2 листовой поверхности в год с наиболее низкими значениями в вечнозеленых сообществах; для многих сообществ аридных и холодных климатов этот показатель составляет от 50 до 150 г/м2 листовой поверхности в год. В табл. 5-3 показаны расчетные данные о листовой поверхности и хлорофилле, в которые не включены зеленые поверхности стволов и ветвей и хлорофилл, содержащийся в живых тканях всех других, кроме листьев, органах и в мертвом органическом веществе.[ ...]

Почти всегда поступление и вынос биогенных элементов невелики по сравнению с их содержанием в биомассе, т. е. количеством, циркулирующим внутри экосистемы. На рис. 17.25 это показано для одного из важнейших для организмов элементов - азота. Вынос с текучими водами всего 4 кг/га- год азота подчеркивает размах его удержания и вовлечения в круговорот биомассой лесного сообщества. Теряемое таким путем количество соответствует лишь 0,1% суммарного запаса азота в составе живого и мертвого органического вещества изученной экосистемы.[ ...]

Крупнейшие газовые месторождения расположены в зоне тундры с экстремальными климатическими условиями. Тундра (фин. тунтури - безлесная плоская вершина, возвышенность) представляет собой биом и тип растительности, характеризующийся безлесьем, сильным развитием цокрова мхов и лишайников, местами многолетними травами и кустарниками. Тундра распространена в субарктическом географическом поясе Земли и составляет географическую зону. Экосистемы тундры очень уязвимы. В тундровых экосистемах сообщества обеднены, основной причиной этого является недостаток тепла. Растительный покров, развивающийся в условиях низких температур, вечной мерзлоты и продолжительной полярной ночи, в основном одноярусный, из-за низкой активности продуцентов отмирающие части растений не успевают перерабатываться и накапливаются в виде торфяной массы. Поэтому в условиях тундры запасы мертвого органического вещества намного (до двух порядков) превышают годовой прирост. Биомасса растений в тундре в среднем составляет 0,6 кг/м2, т.е. имеет такой же порядок, как в пустынях и полупустынях, и в три раза меньше, чем в степной зоне.[ ...]

Все исследуемые БГЦ были определены в типологическом отношении, после чего провели их ординацию по градиенту продуктивности и фактору сукцессионного возраста. На дренированных экотопах было выделено 4 сукцессионных ряда с общей схемой: ивняки прирусловые - ■ пойменные типы леса (сосняки, березняки, дубняки, сероольша-ники) - ■ ельники пойменные -»■ ельники-кисличники (климакс). По каждому сукцессионному ряду на ЭВМ провели аппроксимацию и выравнивание значений первичной нетто-продукции Р, запасов живой фитомассы М и общего запаса биомассы В по ординате сукцессионного возраста (г). Рассчитав первую производную функций М и В по т, получили текущее изменение запасов живой фитомассы ДМ и всей биомассы ДВ. Затем для каждого десятилетия сукцессионного возраста рассчитали среднее значение годового опада и отпада фитомассы Ь по формуле А = Р - ДМ и затрат на гетеротрофное дыхание И/1 по формуле Я = = Р - ДВ. Величина Ь представляет собой диссипацию (рассеяние) запасов энергии автотрофного блока, а й/, - гетеротрофного блока БГЦ. Величина Ь характеризует, кроме того, входной поток химической энергии в гетеротрофный блок. После аппроксимации значений запасов в БГЦ мертвого органического вещества и биомассы деструкторов (детрита) - £детр, полученных из уравнения йдетр = В - М, по первой производной функции Д1Лр = /(г) рассчитали значения ДАде™ - текущего изменения запасов мертвой биомассы и деструкторов. Проверку на адекватность осуществляли путем сопоставления результатов со значениями, полученными из уравнения Д детр = £ - Я/г = ДВ - ДМ.

Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо наличие запаса неорганических веществ в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты составляют группу автотрофных организмов, которые, потребляя минеральные вещества из биотопа и энергию солнечного света, создают первичные органические вещества. К этой группе относятся растения и некоторые бактерии.

Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений (рис. 5).

Рис. 5.

Редуценты -- это организмы, разлагающие остатки отмирающих организмов, расщепляющие органические вещества до неорганических и возвращающие тем самым в биотоп минеральные вещества, которые были «изъяты» продуцентами. Например, таковы некоторые виды бактерий и одноклеточных грибов.

Биогеоценоз и экосистема и их структура

Экосистема -- это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы -- ее безразмерность и безранговость. Замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.

Единицей классификации экосистем является биом -- природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных.

Особая экосистема -- биогеоценоз -- участок земной поверхности с однородными природными явлениями. Составными частями биогеоценоза являются климатоп, эдафотоп, гидротоп (биотоп), а также фитоценоз, зооценоз и микробоценоз (биоценоз).

С целью получения продуктов питания человек искусственно создает агроэкосистемы. Они отличаются от естественных малой устойчивостью и стабильностью, однако более высокой продуктивностью.

Экологическая система, или экосистема, -- основная функциональная единица в экологии, так как в нее входят организмы и неживая среда -- компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга, и необходимые условия для поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле. Термин экосистема впервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли. Таким образом, под экосистемой понимается совокупность живых организмов (сообществ) и среды их обитания, образующих благодаря круговороту веществ, устойчивую систему жизни.

Рис. 6.

В отечественной литературе широко применяется термин «биогеоценоз», предложенный в 1940 г. B. Н Сукачевым. По его определению, биогеоценоз -- «совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».

В биогеоценозе В.Н. Сукачев выделял два блока: экотоп -- совокупность условий абиотической среды и биоценоз -- совокупность всех живых организмов. Экотоп часто рассматривают как абиотическую среду, не преобразованную растениями (первичный комплекс факторов физико-географической среды), а биотоп -- как совокупность элементов абиотической среды, видоизмененных средообразующей деятельностью живых организмов.

Существует мнение, что термин «биогеоценоз» в значительно большей степени отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается, прежде всего, ее функциональная сущность. Фактически же между этими терминами различий нет.

в) В. Докучаев;

г) К. Тимирязев;

д) К. Мебиус.

(Ответ: б.)

2. Ученый, который ввел в науку понятие «экосистема » :

а) А. Тенсли;

б) В. Докучаев;

в) К. Мебиус;

г) В. Иогансен.

(Ответ: а. )

3.Заполните пропуски названиями функциональных групп экосистемы и царств живых существ.

Организмы, потребляющие органическое вещество и перерабатывающие его в новые формы, называют. Они представлены в основном видами, относящимися кмиру. Организмы, потребляющие органическое вещество и полностью разлагающие его до минеральных соединений, называют. Они представлены видами, относящимися ки. Организмы, которые потребляют минеральные соединения и, используя внешнюю энергию, синтезируют органические вещества, называют. Они представлены в основном видами, относящимися кмиру.

(Ответы (последовательно ): консументами, животному, редуцентами , грибам и бактериям, продуцентами, растительному.)

4. Все живые существа на Земле существуют благодаря органическому веществу, в основном вырабатываемому:

а) грибами;

б) бактериями;

в) животными;

г) растениями.

(Ответ: г.)

5. Вставьте пропущенные слова.

Сообщество организмов разных видов, тесно взаимосвязанных между собой и населяющих более или менее однородный участок, называют. В его состав входят: растения, животныеи. Совокупность организмов и компонентов неживой природы, объединенных круговоротом веществ и потоком энергии в единый природный комплекс, называют, или.

(Ответы (последовательно ): биоценозом, грибы и бактерии, экосистемой, или биогеоценозом .)

6. Из перечисленных организмов к продуцентам относится :

а) корова;

б) белый гриб;

в) клевер луговой;

г) человек.

(Ответ: в. )

7. Выберите из списка названия животных, которых можно отнести к консументам второго порядка: серая крыса, слон, тигр, дизентерийная амеба, скорпион, паук, волк, кролик, мышь, саранча, ястреб, морская свинка, крокодил, гусь, лисица, окунь, антилопа, кобра, степная черепаха, виноградная улитка, дельфин, колорадский жук, бычий цепень, кенгуру, божья коровка, белый медведь, медоносная пчела, кровососущий комар, стрекоза, яблоневая плодожорка, тля, серая акула.

(Ответ: серая крыса, тигр, дизентерийная амеба, скорпион, паук, волк, ястреб, крокодил, лисица, окунь, кобра, дельфин, бычий цепень, божья коровка, белый медведь, кровососущий комар, стрекоза, серая акула.)

8. Из перечисленных названий организмов выберите продуцентов, консументов и редуцентов: медведь, бык, дуб, белка, подосиновик, шиповник, скумбрия, жаба, ленточный червь, гнилостные бактерии, баобаб, капуста, кактус, пеницилл, дрожжи.

(Ответ: продуценты - дуб, шиповник, баобаб, капуста, кактус; консументы - медведь, бык, белка, скумбрия, жаба, ленточный червь; редуценты - подосиновик, гнилостные бактерии, пеницилл, дрожжи.)

9. В экосистеме основной поток вещества и энергии передается :

(Ответ: в. )

10. Объясните, почему существование жизни на Земле было бы невозможно без бактерий и грибов.

(Ответ: грибы и бактерии являются основными редуцентами в экосистемах Земли. Они разлагают мертвые органические вещества до неорганических, которые затем потребляют зеленые растения. Тем самым грибы и бактерии поддерживают круговорот элементов в природе, а следовательно, и саму жизнь.)

11. Объясните, почему в прудах-охладителях при тепловых электростанциях экономически выгодно содержать растительноядных рыб.

(Ответ: эти пруды сильно зарастают водной растительностью, в результате вода в них застаивается, что нарушает охлаждение отработанных вод. Рыбы съедают всю растительность и хорошо растут.)

12. Назовите организмы, которые являются продуцентами, но не принадлежат к Царству растений.

(Ответ: фотосинтезирующие простейшие-жгутиконосцы (например, эвглена зеленая), хемосинтезирующие бактерии, цианобактерии .

13. Организмы, не являющиеся абсолютно необходимыми в поддержании замкнутого круговорота биогенных элементов (азота , углерода , кислорода и др.):

а) продуценты;

б) консументы;

в) редуценты.

В биологии гетеротрофы - это организмы, получающие питательные вещества вместе с готовой пищей. В отличие от автотрофов гетеротрофы не способны самостоятельно образовывать из неорганических соединений органические вещества.

Общее описание

Примерами гетеротрофов в биологии являются:

• животные от простейших до человека;
• грибы;
• некоторые бактерии.

Строение гетеротрофов предполагает возможность расщепления сложных органических веществ до более простых соединений. В одноклеточных организмах органические вещества расщепляются в лизосомах. Многоклеточные животные поедают пищу ртом и расщепляют её в желудочно-кишечном тракте с помощью ферментов. Грибы поглощают вещества из внешней среды подобно растениям. Органические соединения всасываются вместе с водой.

Виды

По источнику питания гетеротрофы делятся на две группы:

• консументы - животные, употребляющие в пищу другие организмы;
• редуценты - организмы, разлагающие органические останки.

По способу питания (поглощения пищи) консументы относятся к фаготрофам (голозоям). В эту группу входят животные, поедающие организмы частями. Редуценты относятся к осмотрофам и поглощаются органические вещества из растворов. К ним относятся грибы и бактерии.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Гетеротрофы могут использовать в пищу живые и неживые организмы.
В связи с этим выделяют:

• биотрофы - питаются исключительно живыми существами (травоядные и хищные животные);
• сапротрофы - питаются мёртвыми растениями и животными, их останками и экскрементами.

К биотрофам относятся:

Рис. 1. Биотрофы.

К сапротрофам относятся животные, которые поедают трупы (гиены, грифы, тасманийский дьявол) или экскременты (личинки мух), а также грибы и бактерии, разлагающие органические останки.

Некоторые живые существа способны к фотосинтезу, т.е. одновременно являются и автотрофами, и гетеротрофами. Такие организмы называются миксотрофами. К ним относятся восточная изумрудная элизия (моллюск), цианобактерии, некоторые простейшие, насекомоядные растения.

Консументы

Многоклеточные животные являются консументами нескольких порядков:

• первого - питаются растительной пищей (корова, заяц, большинство насекомых);
• второго - питаются консументами первого порядка (волк, сова, человек);
• третьего - употребляют в пищу консументов третьего порядка и т.д. (змея, ястреб).

Один организм может одновременно являться консументом первого и второго или второго и третьего порядка. Например, ежи в основном питаются насекомыми, но не откажутся от змей и ягод, т.е. ежи одновременно являются консументами первого, второго и третьего порядка.

Рис. 2. Пример пищевой цепочки.

Редуценты

Дрожжи, грибы и бактерии-гетеротрофы подразделяют по способу питания на три вида:

Рис. 3. Грибы-сапрофиты.

Сапрофиты играют важную роль в круговороте веществ и являются редуцентами в пищевой цепочке. Благодаря редуцентам все органические останки разрушаются и превращаются в перегной - питательную среду для растений.

Вирусы не относятся ни к гетеротрофам, ни к автотрофам, т.к. имеют свойства неживой материи. Для размножения им не требуются питательные вещества.

Что мы узнали?

Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами, которые получают за счёт поедания других организмов - растений, грибов, животных. Такие организмы могут питаться живыми организмами или их останками (биотрофы и сапротрофы). К консументам, употребляющим в пищу другие организмы (растения, животные), относится большинство животных. К редуцентам, разлагающим органические останки, относятся грибы и бактерии.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 66.