Что понимается под биоразнообразием?

Разнообразие жизни во всех её проявлениях, а также показатель сложности биологической системы, разнокачественности её компонентов.

Что такое биологическая ниша?

Совокупность всех факторов и условий среды обитания в пределах которых может существовать вид в природе.

Концепция экосистемы.

Экосистема-два неразрывных элемента(биоценоз и биотоп), действующие друг на друга и образующие более или менее устойчивую систему.

Продуцирование и разложение в природе.

Фотосинтезирующие, и отчасти хемосинтезирующие, организмы создают органические вещества на Земле – продукцию в количестве 100 млрд. тонн в год и примерно такое же количество веществ должно превращаться в результате дыхания растений в углекислый газ и воду. Однако этот баланс неточен, т.к. известно, что в прошлые геологические эпохи создавался избыток органического вещества, в особенности, 300 млн. лет назад, что выразилось в накоплении в осадочных породах угля.

Этот избыток образовался вследствие того, что в соотношении О₂/СО₂ баланс сдвинулся в сторону СО₂и заметная часть продуцированного вещества, хоть и очень небольшая, не расходовалась на дыхание и не разлагалась, а окаменевала и сохранялась в осадках. Сдвижение баланса в сторону повышения содержания кислорода около 100 млн. лет назад сделало возможным эволюцию и существование высших форм жизни.

Без процессов дыхания и разложения, так же как и без фотосинтеза, жизнь на Земле была бы невозможна.

Дыхание – это процесс окисления, который еще в древности справедливо сравнивали с горением. Благодаря дыханию как бы «сгорает» накопленное при фотосинтезе органическое вещество.

Дыхание – это процесс гетеротрофный, приблизительно уравновешивающий автотрофное накопление органического вещества. Различают аэробное, анаэробное дыхание и брожение.

Аэробное дыхание – процесс, обратный фотосинтезу, где окислитель, газообразный кислород присоединяет водород.

Анаэробное дыхание происходит обычно в бескислородной среде, и в качестве окислителя служат другие неорганические вещества, например, сера.

Брожение – такой анаэробный процесс, в котором окислителем становится само органическое вещество.

На основе сказанного можно утверждать, что происходит некоторое отставание гетеротрофного разложения от продуцирования во времени. И такое соотношение наблюдается на уровне биосферы. «Отставание гетеротрофной утилизации продуктов автотрофного метаболизма есть одно из важнейших свойств экосистемы». Однако в результате деятельности человека это свойство находится под угрозой и прежде всего из-за непомерного потребления кислорода огромными двигателями и други аппаратами, которое может привести к снижению продукции.

 

Гомеостаз экосистемы.

Гомеостаз – это способность биологических систем – организма, популяции и экосистем – противостоять изменениям и сохранять равновесие.

Гомеостаз обеспечивает саморегулирование системы.Действие гомеостаза заключается в механизме обратной связи, отрицательной и положительной.Рассмотрим в качестве примера субсистему «хищник-жертва», которая является частью экосистемы.Положительная обратная связь «усиливает отклонение», например, увеличивает чрезмерно популяцию жертвы. Отрицательная обратная связь «уменьшает отклонение», напр., ограничивает рост популяции жертвы за счет увеличения численности популяции хищников.Если в систему «хищник – жертва» не вмешиваться (напр., человек не уничтожает хищника), то результат саморегуляции будет описываться гомеостатическим плато – областью отрицательных связей.При нарушении системы начинают преобладать положительные обратные связи, что может привести к гибели системы.Наиболее устойчивыми являются крупные экосистемы. Это происходит за счет взаимодействия круговоротов веществ и потоков энергии.

Энергия экосистемы.

Трофическая цепь – пищевая цепь.

Трофический уровень – место каждого звена в пищевой цепи.

Посредством трофической цепи солнечная энергия передается всем организмам.

Пища, поглощаемая консументом, усваивается не полностью – от 12 до 20% у некоторых растительноядных, до 75% и более у плотоядных.

Энергетические затраты связаны с:

· поддержанием обмена веществ, дыханием,

· значительная часть энергии рассеивается в виде тепла при химических реакциях в организме и особенно при активной мышечной работе. В конечно счете вся энергия, использованная на метаболизм, превращается в тепловую и рассеивается в окружающей среде.

· часть пищи выделяется в виде экскрементов,

· некоторая часть идет на образование тканей и некоторого запаса питательных веществ, т.е. на рост.

Таким образом, большая часть энергии при переходе с одного трофического уровня на другой, более высокий, теряется. Потери приблизительно составляют 90 %: на каждый последующий уровень передается не более 10 % энергии от предыдущего уровня. Например, если калорийность продуцента составляет 1000 Дж, то при попадании в тело фитофага остается 100 Дж, в теле хищника уже 10 Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то на его долю останется лишь 1 Дж, т.е. 0,1 % от калорийности растительной пищи.

Различают два вида трофических цепей:

· цепи выедания, или пастбищные, которые начинаются с поедания фотосинтезирующих организмов, и

· детритные цепи разложения, которые начинаются с остатков отмерших растений, трупов и экскрементов животных.

Таким образом, входя в экосистему, поток лучистой энергии разбивается на две части, распространяясь по двум видам трофических цепей, но источник энергии общий – солнечный свет