Экологические пирамиды (численности, биомассы, энергии). Изобразите схематично.

способ графического отображения соотношения различных трофических уровней в экосистеме может быть трех типов:

1) пирамида численности - отражает численность организмов на каждом трофическом уровне;

2) пирамида биомассы - отражает биомассу каждого и трофического уровня;

3) пирамида энергии — показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень в течение определенного промежутка времени.

Первые два типа пирамид имеют ряд существенных недостатков. Построение пирамиды численности может быть затруднено в том случае, если разброс численности организмов разных уровней оказывается чрезвычайно велик. (Например, 500 тысячам злаков в основании пирамиды может соответствовать один конечный хищник.) Кроме того, пирамида может оказаться перевернутой (в том случае, если продуцент очень крупный, или в том случае, если большое число паразитов питаются на немногочисленных консументах).Пирамида биомасс отражает состояние экосистемы на момент отбора пробы и, следовательно, показывает соотношение биомассы в данный момент и не отражает продуктивность каждого трофического уровня (т. е. его способность образовывать биомассу в течение определенного промежутка времени).

8. Изменится ли устойчивость экосистемы при усложнении ее структуры? Объясните почему.

Имеющиеся в литературе данные, касающиеся связи разнообразия биотических сообществ с их устойчивостью (или, по выражению некоторых исследователей, "стабильностью"), носят не всегда сходный, а порой противоречивый характер. Это же касается и результатов математического моделирования структурно-функциональной организации сообществ. Последнее свидетельствует об отсутствии единой методологической теории, связывающей разнообразие биологических систем с их устойчивостью. Причем, несмотря на обилие подходов и точек зрения, до сих пор не разработана теория устойчивости экологических систем, в связи с чем лишь в самое последнее время появились работы, в которых рассматриваются общие подходы к моделированию разнообразия на разных уровнях биологической иерархии. Между тем, разработка такой теории крайне важна для научного прогнозирования их изменений, развития или эксплуатации. Таким образом, важнейшей концепцией современной экологии в рамках разработки теории функционирования экосистем является концепция их устойчивости. В этой связи несомненный интерес представляет рассмотрение вопроса о том, насколько устойчивость биосистем связана с их разнообразием. При этом будем исходить из того, что устойчивость как имманентное свойство биосистем характеризует их способность противостоять действию возмущающих факторов среды, т.е. способность оставаться в пределах инварианта, используя для этого различные компенсаторные реакции, обеспечивающие их гомеостаз. "В свойстве постоянства живого реализуется способность систем сохраняться, функционировать в некоторых постоянных пределах изменения их параметров, что проявляется в устойчивости на клеточном, организменном, по-пуляционном, ценотическом и биосферном уровнях". Следовательно, гомеостаз биосистем соотносится с явлением устойчивости, проявляющемся на более высоком системно-структурном уровне. Понятно, что устойчивость на разных уровнях интеграции биосистем будет обеспечиваться различными механизмами, направленность которых, однако, подчинена единой цели — сохранению структуры системы для выполнения системной функции.

9. Признаки классификации природных ресурсов. Изобразите схематично.

Существуют различные подходы к изучению и классификации природных ресурсов. Экологический подход базируется на понятии «интегральный ресурс» (по Ремерсу). Интегральный ресурс включает все природные, трудовые и материальные ресурсы. Естественные ресурсы (природные блага) включают:

• энергетические ресурсы;

• газо-атмосферные ресурсы;

• водные ресурсы;

• почвенно-геологические ресурсы;

• ресурсы продуцентов (растительность);

• ресурсы консументов (животный мир);

• ресурсы редуцентов (микроорганизмы).

Каждый из перечисленных типов ресурсов имеет более подробное деление. Так, энергетические ресурсы делятся:

• на солнечную радиацию;

• космические лучи;

• энергию морских приливов и отливов, океанических течений;

• геотермальную энергию;

• потенциальную и кинетическую энергию воздуха, воды (льда) и горных пород (в том числе энергию давления и разности давлений, сейсмоэнергию и т.п.);

• атмосферное электричество;

• земной магнетизм;

• энергию естественного атомного распада и спонтанных химических реакций;

• биоэнергию;

• термально-энергетические, радиационные и электромагнитные загрязнения;

• нефть, природный газ, уголь, сланцы, торф, энергию искусственного атомного распада и ядерного синтеза.

Понятие «комплексная ресурсная группа» включает:

• климатические ресурсы;

• рекреационные ресурсы;

• антропоэкологические ресурсы;

• познавательно-информационные природные ресурсы;

• ресурсы пространства и времени.

Существует классификация природных ресурсов по естественно-типологическому и хозяйственному принципу, которая ориентирована, в основном, на их хозяйственное использование.

Назначения и виды природных ресурсов (таблица).

Природные ресурсы — это различные тела и силы природы. Они могут выступать в роли средств труда, источников сырья, энергии, материалов и в качестве предметов потребления. В основу их классификации положены три признака.

Первый — по источникам происхождения: биологические, минеральные и энергетические.

Второй признак — по использованию в качестве производственных ресурсов: земельный фонд; лесной фонд; водные ресурсы; гидроэнергетические ресурсы; обитатели вод, лесов, степей (фауна); полезные ископаемые. Последние подразделяются на рудные, топливно-энергетические ресурсы, запасы минерально-химического сырья, редких металлов промышленного назначения и строительных материалов.

Третий признак — по степени истощаемости ресурсов:

1. неисчерпаемые — атмосферный воздух, осадки, солнечная радиация, энергия ветра, энергия морских приливов и отливов, энергия земных недр;
2. исчерпаемые — расходуются при использовании человеком и в дальнейшем исчезают; они подразделяются на возобновляемые и невозобновляемые (рисунок 10)

11. Круговорот химических элементов в биосфере. Нарисовать схему на примере углерода.

В биосфере, как и в каждой экосистеме, постоянно осуществляется круговорот углерода, азота, водорода, кислорода, фосфора, серы и других веществ.

Углекислый газ поглощается растениями, продуцентами и в процессе фотосинтеза преобразуется в углеводы, белки, липиды и другие органические соединения. Эти вещества с пищей используют животные-консументы.

Одновременно с этим в природе происходит обратный процесс. Все живые организмы дышат, выделяя CO₂, который поступает в атмосферу. Мертвые растительные и животные остатки и экскременты животных разлагаются микроорганизмами-редуцентами. CO₂ выделяется в атмосферу. Часть углерода накапливается в почве в виде органических соединений.

12. Круговорот химических элементов в биосфере. Нарисовать схему на примере фосфора.