1 of 20

Екосистеми, �їх структурна організація

Дендропарк «Олександрія»

2 of 20

План

  • Екосистемологія
  • Екосистемне різноманіття
  • Структура екосистем
  • Типи зв’язків між популяціями різних видів у екосистемах

Дендропарк «Софіївка»

3 of 20

Екосистемологія

  • вивчає закономірності формування, структурно-функціональні особливості поширення, еволюцію, динаміку, способи використання та охорону екосистем

Голубець Михайло Андрійович

(30.10.1930 – 14.08.2016)

  • очолював наукову школу, яка працювала у напрямку становлення української екосистемології
  • екосистемологія має важливе значення для реалізації Концепції сталого розвитку

Об’єкт дослідження:

екосистемне різноманіття

Предмет дослідження:

вивчення властивостей і ознак: структури, екологічних зв’язків, між біотичними та абіотичними компонентами, самоорганізація, саморегуляція, продуктивність, стабільність розвитку, стійкість

4 of 20

Екосистема

Сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою і з фізичним середовищем мешкання таким чином, що всередині такої біологічної системи виникають потоки енергії та колообіг речовин, які зв’язують усі складові в єдину цілісну систему

Артур Тенслі

(1871-1955)

англійський учений

  • запропонував термін «екосистема»

Сукачов

Володимир Миколайович

(1880-1967)

український еколог

  • запропонував термін «біогеоценоз»

Біогеоценоз

Екосистема, що займає певну однорідну ділянку місцевості

Біоценологія – напрям екологічних досліджень, що вивчає структуру та функціонування біогеоценозів

5 of 20

Екосистемне різноманіття

  • різномаїття екосистем, що визначаються різноманітністю природних умов

За розмірами і складністю:

  • консорційна екосистема;
  • парцелярна екосистема;
  • біогеоценозна екосистема;
  • ландшафтна екосистема;
  • провінційна екосистема;
  • біомна екосистема

Біосфера – єдина глобальна екосистема планети, екосистема найвищого порядку

6 of 20

Екосистемне різноманіття

Консорційні екосистеми

  • індивідуальні, популяційні або видові;
  • найменші;
  • окреме зелене дерево, трухляві пні, мурашники, мертві стовбури дерев

Біоми

  • сукупність екосистем з відносно подібними характеристиками, займають значну територію й розвиваються в подібних умовах
  • вологі тропічні ліси, тундра, тайга, степ, пустелі, напівпустелі, савани, ліси, хвойні ліси, морські екосистеми

Мурашник

Вологі тропічні ліси

7 of 20

Екосистемне різноманіття

За походженням

Природні

Штучні

  • різноманітність визначають умови природних зон, передусім освітлення й температура
  • існування залежить від людини, яка організовує їхнє формування
  • ліси, річки, озера
  • сади, парки, поля, городи, штучні водойми

Річка

Поле

8 of 20

Екосистемне різноманіття

За специфікою структури й кругообігу речовин

Наземні

Водні

  • тундра, тайга, широколистяні ліси, степи, савани, пустелі, тропічний ліс
  • прісноводні: озера, ставки, водосховища, річки, струмки, джерела, болота, болотисті ліси
  • морські: прибережні води, бухти, протоки, гирла річок

Савани

Прибережні води Азовського моря

9 of 20

Структура екосистеми

Поділ компонентів цілісної системи на групи за певними параметрами

абіотична частина

біотична частина

  • мікроклімат: світло, температура, вологість;
  • вода;
  • повітря
  • продуценти;
  • консументи;
  • редуценти

За розподілом компонентів

в екосистемі

видова

просторова

екологічна

10 of 20

Видова структура

Визначається видовою різноманітністю (кількістю популяцій і видів, співвідношенням особин цих видів, їх чисельності або біомаси

Забезпечує стійкість та саморегуляцію екосистем

Домінантні види – переважають у біогеоценозі за чисельністю особин або займають велику площу

Хвойні ліси Карпат:

домінують:

  • серед дерев -смерека;
  • серед тварин – мишоподібних гризунів - полівки

11 of 20

Просторова структура

Визначається розташуванням елементів абіотичної та біотичної частин у просторі екосистеми

Визначається ярусним розташуванням рослин - вертикальне розташування та формуванням мікроугрупувань - горизонтальне розчленування (мозаїчність)

Основний чинник, що визначає просторовий розподіл

  • для рослин – кількість світла
  • для тварин – кількість їжі

Вертикальне розташування

Горизонтальне розчленування

12 of 20

Екологічна структура

Співвідношення популяцій різних видів, що виконують певні функції в екосистемі

Продуценти

лат. producens – той, що виробляє, створює

Консументи

лат. consumo- споживаю

Редуценти

лат. reduco –повертає, відновлює

13 of 20

Екологічна структура

Співвідношення популяцій різних видів, що виконують певні функції в екосистемі

Продуценти

  • популяції автотрофних організмів
  • синтезують органічні речовини з неорганічних
  • зелені рослини, ціанобактерії, фото- і хемосинтезуючі бактерії
  • основні на суходолі – насінні, у водних екосистемах - водорості

14 of 20

Екологічна структура

Співвідношення популяцій різних видів, що виконують певні функції в екосистемі

Консументи

  • популяції гетеротрофних організмів, які живляться безпосередньо або через інші готовою органічною речовиною, синтезованою автотрофами
  • консументи І порядку – рослиноїдні, паразити рослин
  • консументи ІІ порядку і наступних порядків – хижаки, паразити тварин, сапрофаги

15 of 20

Екологічна структура

Співвідношення популяцій різних видів, що виконують певні функції в екосистемі

Редуценти

  • популяції гетеротрофних організмів, які в процесі життєдіяльності розкладають відмерлі органічні речовини до мінеральних, які використовують продуценти
  • сапрофітні організми – бактерії і гриби, які виділяють ферменти на органічні рештки і поглинають продукти їх розщеплення
  • детритофаги – споживають подрібнену органіку (дощові черв’яки, личинки мух)
  • копрофаги – поїдають послід тварин і людей (жуки-гнойовики)
  • некрофаги – поїдають трупи тварин (жуки гробарики)

16 of 20

Типи зв’язків між популяціями різних видів у екосистемах

Прямі зв’язки

безпосередньо пов’язують дві популяції

хижак-здобич, паразит-хазяїн

Непрямі зв’язки

популяція одного виду впливає на популяцію іншого через популяції третього

хижаки, поїдаючи здобич, впливають на популяції рослин

Трофічні зв’язки

зв’язки живлення

хижацтво, фітофагія, паразитизм, сапротрофне та симбіотрофне живлення

Топічні зв’язки

просторові зв’язки, створення умов для інших організмів

орхідеї на стовбурах дерев

17 of 20

Типи зв’язків між популяціями різних видів у екосистемах

Фабричні зв’язки

пов’язані з наданням середовища чи притулку

дупло дятла в стовбурі дерева

Форичні зв’язки

транспортування організмів одного виду іншим

зоофілія, зоохорія

Антибіотичні зв’язки

негативний вплив від іншої популяції

хижацтво, конкуренція, виїдання

Нейтральні зв’язки

існування на спільній території різних видів без наслідків

хижаки різних видів

Симбіотичні зв’язки

форми співіснування організмів різних видів

мутуалізм, коменсалізм, паразитизм

18 of 20

Висновки

  • Об’єктами дослідження екосистемології є різні екосистеми, що класифікують за різними критеріями і різноманітність яких визначається природними умовами й діяльністю людини
  • Загальна структура екосистеми визначається просторовим, видовим та екологічним різномаїттям груп, що є обов’язковою умовою її існування
  • Складні й різноманітні взаємовідносини між популяціями різних видів є основою формування, існування і розвитку екосистем

Дуб Максима Залізняка

19 of 20

Печера Мовіле

  • знаходиться в Румунії (повіт Констанца). Відкрита Крістіаном Ласку в 1986 р, за декілька кілометрів від узбережжя Чорного моря. Відома за свою унікальну екосистему ґрунтових вод, яка збагачена сірководнем і вуглекислим газом з дуже малою кількістю кисню. Життя в печері розвивалось окремо від зовнішнього світу впродовж 5,5 мільйонів років, і використовує хемосинтез на відміну від фотосинтезу.
  • повітря в печері дуже відрізняється від зовнішньої атмосфери: рівень кисню втричі менший ніж на відкритому повітрі (7–10 % O2 в атмосфері печери, проти 21 % в повітрі), і в сто раз більше вуглекислого газу (2–3,5 % CO2 в атмосфері печери, проти 0.03 % в повітрі), присутній метан (CH4) (1-2 %). Повітря, і вода печери містять високу концентрацію сірководню (H2S) і аміаку (NH3).
  • сорок вісім видів тварин (серед них п'явки, павуки, скорпіони і комахи) були знайдені в печері, з яких 33 є ендемічними. Ланцюг живлення базується на хемосинтезі у формі метано- і сірко-окислюючих бактерій, які в свою чергу виділяють поживні речовини для грибів та інших бактерій. Це утворює ціанобактеріальні мати на стінах печери і поверхні озер, на яких пасуться деякі з тварин, що в свою чергу стають здобиччю для хижих видів.
  • схожі екосистеми були відкриті раніше біля глибоководних гідротермальних джерел, а також в апотичних частинах вапнякових печер, але мешканці цих систем частково живляться органічними матеріалами занесеними з поверхні, роблячи їх залежними від фотосинтезу.

20 of 20

Домашнє завдання

  • Опрацювати §39, стор. 150-151 (відповідати на питання усно;