Властивості та характеристики екосистем.

Урок №40

Мотивація навчальної діяльності учнів.

• Учені виявили велетенську і багату екосистему просто під ногами людини, яка вдвічі більша, ніж всі океани світу, разом узяті. Попри високу температуру, відсутність світла, дуже обмежене живлення і великий тиск, ця екосистема налічує 15 – 23 млрд тонн мікроорганізмів, що в сотні разів більше за сукупну масу людей на планеті. Що це за екосистема?

Вивчення нового матеріалу.

• Пригадайте! 1. Що називається екосистемою? 2. Як називається розділ екології, що вивчає екосистеми?
• Екосистема — це сукупність живих організмів (біоценоз), які пристосувалися до спільного проживання в певному середовищі існування (біотопі), утворюючи з ним єдине ціле.
• ЕКОСИСТЕМОЛОГІЯ – наука про закономірності формування, структурно-функціональні особливості, поширення, еволюцію, динаміку, способи використання та охорону екосистем.
• Об’єктом дослідження цієї науки є екосистемне різноманіття. Предметом дослідження є вивчення таких ознак і властивостей екосистеми, як структура, екологічні взаємозв’язки між біотичним та абіотичним компонентами, самоорганізація, саморегуляція, продуктивність, стабільність розвитку, стійкість.
• Екосистемологія має важливе значення для реалізації Концепції сталого розвитку.

Екосистемне різноманіття – це розмаїття екосистем, що визначається різноманітністю природних умов.

• За розмірами і складністю будови визначають такий ієрархічний ряд екосистем: -консорційна екосистема, -парцелярна екосистема, -біогеоценозна екосистема, - ландшафтна екосистема, - провінційна екосистема, -біомна екосистема. Єдиною глобальною екосистемою планети називають біосферу. Найменшими екосистемами є індивідуальні, популяційні або видові консорції (окреме зелене дерево, трухляві пні, мертві стовбури дерев, мурашники)

• За походженням екосистеми поділяють на: - природні (наприклад, ліси, річки, озера) - штучні (наприклад, сади, парки, городи, поля, штучні водойми).

Різноманітність природних систем визначають умови природних зон і передусім освітлення й температура. Існування штучних екосистем залежить від людини, яка, зважаючи на природні умови, організовує їхнє формування.

• За специфікою структури й кругообігу речовин та енергії розрізняють: -наземні (тундра, тайга, широколисті ліси, степи, савани, пустелі, тропічний ліс) - водні :
• - прісноводні: озера, ставки, водосховища, річки, струмки, джерела, болота, болотисті ліси;
• - морські: прибережні води, прибережні бухти, протоки, гирла річок.

Властивості екосистем:

• Спільні властивості екосистем:
• - відкритість- властивість, що забезпечується обміном речовин і енергії із зовнішнім середовищем. Надходження енергії до екосистеми є неодмінною умовою її існування, оскільки екосистема постійно втрачає її у вигляді тепла.
• -цілісність – властивість, що забезпечується тісними зв’язками організмів між собою та середовищем існування;
• -стійкість – властивість, що є результатом тривалої та глибокої коеволюції живих організмів та їх усталених відносин з компонентами неживої природи;
• - самовідновлення- завдяки процесу розмноження після загибелі організмів їх чисельність швидко відновлюється;
• -саморегуляція – властивість відновлювати динамічну рівновагу, що проявляється в коливаннях кількісних та якісних показників біопродуктивності, (наприклад, масове розмноження гризунів призводить до збільшення чисельності хижаків і паразитів, які зменшують чисельність популяції, а це веде до зменшення популяції хижаків, і динамічна рівновага в біоценозі відновлюється);
• -самоорганізація системи – це властивість екосистеми впорядковувати внутрішню структуру і функціонування, що забезпечується механізмами саморегуляції.

Спільними ознаками екосистем, що зазвичай використовують для її екологічної характеристики, є:

• а) видова різноманітність і склад живих організмів;
• б) структура екосистеми, тобто співвідношення в екосистемі різних груп організмів;
• в) біологічна продуктивність, що оцінюється за розмірами первинної та вторинної біомаси;
• г) ланцюги живлення та розгалуженість трофічної мережі, що забезпечують потік енергії через екосистему та швидкість кругообігу речовин;
• д) мінералізація органічних решток;

Закономірності функціонування екосистем.

Правило екологічної піраміди (закон піраміди енергії Р. Ліндемана):

- екологічна ефективність кожної наступної ланки приблизно в 10 разів менша від попередньої внаслідок втрат енергії на кожному трофічному рівні.

Закон односпрямованості потоку енергії:

-енергія, що її отримує екосистема, передається в одному напрямку від продуцентів до консументів і редуцентів.

Законом внутрішньої динамічної рівноваги екосистем (закон Реймерса):

- речовини, енергія, інформація та динамічні якості природних екосистем перебувають у тісному взаємозв'язку, за якого зміна одного з показників неминуче призводить до змін інших за умови збереження загальних властивостей системи.

Ланцюг живлення

• Ланцюг живлення (трофічний ланцюг)–взаємовідносини між організмами під час переносу енергії їжі від її джерела (зеленої рослини) через ряд організмів (шляхом поїдання) на більш високі трофічні рівні.
• Ланцюги живлення – це ряди взаємопов'язаних видів, у яких кожний попередній є об'єктом живлення наступного.
• Правило екологічної піраміди: при переході енергії на наступний трофічний рівень лише 10 % від неї використовується для продукування нової біомаси, стаючи запасною енергією (решта витрачається в процесах метаболізму).
• Отже, у піраміді біопродуктивності кожний наступний рівень становить приблизно 10 % від попереднього (100, 10, 1, 0.1, 0.01 % від первинної кількості і т. д.).

Екологічна піраміда

Розв'яжіть вправи (додаток до уроку)�

• Домашнє завдання.
• Опрацювати параграф 40.
• Розпочати роботу над проектом на тему « Дослідження особливостей структури місцевих екосистем ( природних чи штучних ).
• Орієнтовний план проекту на ст.150-151 в підручнику.

( Термін підготовки проекту 1 тиждень.)