Экология экосистем и биосферы

Учебник

Уфа

2011

УДК 502

ББК 20.1

М 63

 

Печатается по решению учебно-методического совета Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы

Миркин Б. М., Наумова Л. Г.

Краткий курс общей экологии. Часть II: Экология экосистем и биосферы: Учебник. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2011. – 180 с.

 

Рассматриваются экология экосистем (функциональная структура, потоки энергии, разнообразие экосистем, включая аг- роэкосистемы и урбоэкосистемы, и их динамика), биосфера (структура и круговороты основных биогенов). Кратко рассмат- риваются проблемы прикладной экологии, при решении которых используются принципы общей экологии (агроэкосистема, город- ская экосистема, промышленная техносистема), а также концеп- ция ноосферы, проблема потепления климата и основные харак- теристики устойчивого развития человечества.

Для бакалавров и магистров высших учебных заведений, обучающихся по направлениям и специальностям «Экология»,

«Биология», «Медицина», «Сельское хозяйство». Представляет интерес для научных работников в области биологии, экологии, лесного и сельского хозяйства и практиков, работающих в сфере охраны окружающей среды.

 

Рецензенты:

Г.С. Розенберг, член-корреспондент РАН, директор Инсти- тута экологии Волжского бассейна РАН. лабораторией ди- корастущей флоры Ботанического садаинститута УНЦ РАН В.Б. Мартыненко, доктор биологических наук, зав. Лабора- торией геоботаники и охраны раститлеьности ИБ УНЦ РАН

 

ISBN 978-5-87978-697-2

 

© Издательство БГПУ, 2011

ivagant.ru                                          2

© Миркин Б. М., Наумова Л. Г., 2011

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

РАЗДЕЛ III. ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ............................................... 6

Глава 12. Концепция экосистемы............................................................ 6

12.1. Объем понятия «экосистема»......................................................... 6

12.1.1. Функциональные блоки экосистемы......................................... 8

12.1.2. Детрит в экосистеме.................................................................... 11

12.1.3. Классификация экосистем......................................................... 14

12.2. Процессы в экосистеме.................................................................. 16

12.2.1. Энергия в экосистеме. Пищевые цепи и пищевые сети......... 16

12.2.2. Круговорот веществ в экосистеме........................................... 21

12.2.3. Биологическая продукция и запас биомассы......................... 24

12.3. Функциональная роль биоты экосистемы................................. 28

12.3.1. Состав биоты (биоразнообразие) экосистемы....................... 28

12.3.2. Связь биоразнообразия с функциональными параметрами экосистемы        31

Глава 13. Разнообразие экосистем......................................................... 33

13.1. Естественные экосистемы............................................................. 34

13.1.1. Наземные фотоавтотрофные экосистемы............................... 34

13.1.2. Фототрофные водные экосистемы........................................... 37

13.1.3. Гетеротрофные экосистемы...................................................... 43

13.1.4. Автотрофно-гетеротрофные экосистемы............................... 45

13.1.5. Хемоавтотрофные экосистемы................................................. 47

13.1.6. Биомы............................................................................................ 49

13.2. Антропогенные экосистемы......................................................... 55

13.2.1. Сельскохозяйственные экосистемы......................................... 55

13.2.2. Городские экосистемы............................................................... 64

13.2.3. Техносистемы промышленных предприятий......................... 66

Глава 14. Динамика экосистем............................................................... 67

14.1. Классификация изменений экосистем......................................... 68

14.2. Циклические изменения экосистем............................................. 70

14.2.1. Суточные изменения................................................................... 70

14.2.2. Сезонные изменения................................................................... 72

14.2.3. Многолетние изменения............................................................ 72

14.3. Сукцессии........................................................................................ 75

14.3.1. Первичные автогенные сукцессии............................................ 76

14.3.2. Концепция климакса................................................................... 79

14.3.3. Модели автогенных сукцессий................................................. 82

14.3.4. Гетеротрофные сукцессии......................................................... 83

14.3.5. Вторичные автогенные (восстановительные) сукцессии.. 85 14.3.6. Аллогенные сукцессии............................................................................ 88

14.4. Эволюция экосистем...................................................................... 94

14.4.1. Природная эволюция экосистем.............................................. 94

14.4.2. Антропогенная эволюция экосистем....................................... 96

14.4.3. Масштабы процесса адвентизации биосферы........................ 98

Глава 15. Биологическое разнообразие и его охрана....................... 102

15.1. Формы биоразнообразия............................................................ 102

15.2. Изученность биоразнообразия и прогнозы его выявления. 103 15.3. Ценности биоразнообразия.................................................................. 104

15.4. Снижение биологического разнообразия  под  влиянием хозяйственной деятельности человека............................................... 108

15.5. Красные книги............................................................................... 111

15.6. Уровни и формы охраны биологического разнообразия..... 115

15.6.1. Популяционно-видовой уровень........................................... 116

15.6.2. Экосистемный уровень............................................................ 118

15.6.3. Охраняемые природные территории России........................ 119

РАЗДЕЛ IV. Биосферная экология...................................................... 124

Глава 16. Биосфера................................................................................. 124

16.1. Географические оболочки Земли и влияние на них человека125 16.1.1. Атмосфера............................................................................................... 125

16.1.2. Гидросфера................................................................................. 127

16.1.3. Литосфера................................................................................... 132

16.2. Общая характеристика биосферы.............................................. 135

16.2.1 Величина и структура биомассы............................................. 135

16.2.2. Влияние человека на бисферу................................................. 135

16.3. Основные биосферные круговороты веществ и влияние на них хозяйственной деятельности человека............................................... 138

16.3.1. Круговорот углерода............................................................... 138

16.3.2. Проблема потепления климата............................................... 140

16.3.3. Круговорот воды...................................................................... 144

16.3.4. Круговорот азота...................................................................... 146

16.3.5. Круговорот кислорода............................................................. 148

16.3.6. Круговорот фосфора................................................................ 150

16.4. Ноосфера и техносфера............................................................... 152

16.5. Устойчивое развитие................................................................... 154

Заключение. Вклад общей экологии в  решение  проблемы перехода на устойчивое развитие 159

Список рекомендуемой литературы................................................... 164

Указатель основных понятий и терминов.......................................... 167