§ 26. Природные экосистемы
Ответ. Экосистема – это некая общность живых и неживых элементов, в которой наблюдает круговорот энергий и веществ. При этом эта общность может быть большой, может быть крошечной, может быть естественной, а может быть искусственной. Но в любом случае любая экосистема должна иметь четыре основополагающих части неживой природы – то есть воду, атмосферу, почву и твердую оболочку – литосферу. Воздух обеспечивает дыхание для живых компонентов экосистемы, вода необходимое условие существования, почва хранилище полезных элементов, литосфера – место обитания.
В экосистемы входят и живые организмы:
Продуценты – производители органического вещества (фитопланктон, растения, фотосинтезирующие животные и бактерии, хемосинтезирующие бактерии);
Консументы – потребители органического вещества (растения хищники и паразиты, животныке, грибы, бактерии);
Редуценты – разрушители органического вещества (животные, бактеии, грибы).
Вопрос 1. Охарактеризуйте экосистему озера. Почему биомасса продуцентов в ней меньше, чем биомасса консументов? Составьте две-три пищевые цепи из организмов – обитателей экосистемы озера (рис. 144).
Ответ. Абиотическая среда озера представлена водой с растворенными в ней минеральными веществами, кислородом и углекислым газом. К абиотической среде также относят температуру, свет, давление, минеральный состав воды, оказывающие влияние на жизнь водных обитателей. Гидроценоз озера представлен организмами, живущие как в толще воды, так и на ее поверхности и у дна. Производное живого и неживого компонента экосистемы озера – грунт. В его состав входят неорганические вещества и органические остатки отмерших растений и погибших животных. Основной источник энергии для озерной экосистемы – солнечный свет. Он проникает сквозь толщу воды и используется главными продуцентами – одноклеточными водорослями и цианобактериями. Они составляют фитопланктон (от греч. phyton – растение и planktos – блуждающий) экосистемы. Его масса невелика – несколько миллиграмм на 1 м3 воды. Однако он способен быстро размножаться (поэтому его биомасса невелика), что обеспечивает существование консументов первого порядка – простейших и мелких рачков (дафний, циклопов), образующих зоопланктон (от греч. zoon – животное). Зоопланктоном питаются более крупные животные – планарии (плоские черви), водные членистоногие и мальки рыб. Все они – консументы второго порядка, служащие пищей для взрослых рыб – консументов третьего порядка. Рыб поедают рыбоядные хищники (например, птица скопа), образующие четвертый трофический уровень экосистемы озера.. На дне озера, где меньше кислорода и недостаточно света для фотосинтеза, главным источником энергии служат отмершие растения и погибшие животные – это детрит. Всех обитателей дна называют бентосом (от греч. benthos – глубина). Сюда относят животных, питающихся детритом, например, речных раков, червей-трубочников, жгутиковых простейших и выполняющие роль редуцентов гнилостных бактерий.
Водоросли – дафния (планктонное ракообразное) – малёк карася или окуня – хищная рыба, например, щука;
Хлорелла – циклоп – планария – плотва – окунь – рыбный филин.
Вопрос 2. Какой фактор абиотической среды в наибольшей степени влияет на жизнь экосистемы озера?
Ответ. Огромное влияние на жизнь озерной экосистемы оказывает температура воды. Благодаря тому, что при +4 °С вода имеет наибольшую плотность, в озере наблюдается ее расслоение по вертикали в разное время года. Зимой вода с температурой ниже +4 °С обладает более низкой плотностью, поэтому поднимается вверх, замерзает, покрывает озеро слоем льда и предохраняет его от полного промерзания. Весной солнце растапливает лед и нагревает поверхностные слои воды, которые с приближением их температуры к +4 °С погружаются вниз, заставляя лежащую под ними более холодную воду подниматься вверх. Этому способствует также ветер и волны. Осенью происходит обратный процесс. Первыми охлаждаются поверхностные слои, которые перемещаются вниз и вытесняют наверх более теплую воду. Такое весеннее и осеннее перемешивания воды выносят к поверхности озера питательные вещества, которыми богаты донные отложения, и обитающий у поверхности планктон может их использовать. В свою очередь вода, перемещающаяся из поверхностных слоев в придонные, приносит организмам-редуцентам и другим обитателям дна необходимый кислород.
Вопрос 3. Охарактеризуйте экосистему смешанного леса. Что произойдет с ней, если исчезнут: а) растительноядные копытные млекопитающие; б) растительноядные насекомые? Составьте две-три пищевые цепи из организмов – обитателей экосистемы смешанного леса (рис. 146).
Ответ. Жизнь экосистемы смешанного леса в значительной мере определяется организмами. Средоформирующая роль принадлежит растениям. Они создают в смешанном лесу особый световой и температурный режимы, образуют лесную подстилку, служат прибежищем и пищей для многих животных, грибов и микроорганизмов. В смешанном лесу произрастают разнообразные деревья:ель,сосна,береза, осина, дуб, рябина, клен. Используя солнечный свет в процессе фотосинтеза, они создают первичное органическое вещество, т.е. служат продуцентами экосистемы. Их листвой, хвоей, древесиной, семенами и плодами питаются консументы первого порядка – насекомые (гусеницы бабочек, жуки-листоеды и короеды, личинки жуков-усачей), а также растительноядные птицы (глухарь, рябчик, тетерев) и звери (белка, лесная мышь, кабан, лось). Насекомых и их личинок поедают встречающиеся в смешанном лесу земноводные (бурая лягушка, серая жаба), насекомоядные птицы (дрозд, дятел, кукушка) и насекомоядные звери (землеройка, еж). Ими питаются хищники: ястреб и куница – консументы третьего порядка.
Если исчезнут растительноядные копытные млекопитающие олени, косули, лоси, то это слабо отразится на общей экосистеме, так как их численность, а, следовательно, биомасса никогда не была большой и не играла существенной роли в общем круговороте веществ.
А вот если исчезнут растительноядные насекомые:
-численность насекомоопыляемых растений резко сократится, так как растительноядные насекомые являются опылителями растений;
— резко сократится численность или исчезнут насекомоядные организмы потому, что произойдет нарушение цепей питания;
— часть химических веществ, которыми уничтожали насекомых, попадет в почву, все нарушения могут привести к гибели леса потому, что первоначально приведет к нарушению жизнедеятельности растений, гибели почвенной флоры и фауны и соотвественно к гибели биоценоза.
Вопрос 4. Какова роль лесной подстилки в экосистеме смешанного леса?
Ответ. Особую роль в экосистеме смешанного леса играет лесная подстилка. В ней постоянно или временно обитают различные животные-детритофаги, питающиеся мертвым органическим веществом (дождевые черви, мокрицы), плесневые грибы и гнилостные бактерии, выполняющие роль редуцентов.
Население лесной подстилки особенно многочисленно в тех местах, где почва богата гумусом – перегноем, состоящим из темноокрашенных частиц, содержащих органические вещества. Посколько растительный опад образуется в смешанном лесу осенью, когда температура воздуха и почвы понижается, то его разложение в лесной подстилке замедляется. В результате этого образуется покров из листьев, служащий защитой для впадающих в зимнюю спячку животных, например, насекомых и пресмыкающихся. Весной с повышением температуры численность почвенных организмов увеличивается. Тогда они начинают активно перерабатывать растительный опад, превращая его в доступные для растений растворимые минеральные вещества.
Источник
ГДЗ учебник по биологии 11 класс (Линия Жизни) Пасечник. Лабораторная работа №5. Номер №1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 «Описание экосистем своей местности»
Цель работы: описать экосистему как сообщество живых организмов вместе с физической средой их обитания.
Ход работы:
1 . Дайте общее описание экосистемы, указав её тип: естественная (лес хвойный (еловый, сосновый), лес смешанный, степь, кустарники (ивняк), болото травянистое и т. д.) или искусственная (агробиоценоз − поле, огород, сад, пастбище и т. д., экосистема населённого пункта − парки, скверы и т. д.).
2 . Определите условия окружающей среды экосистемы:
а) с помощью термометра определите температуру воздуха и почвы в двух−трёх местах;
б) определите вид почвы, указав её механические свойства (плотность, водопроницаемость, влагоёмкость, аэрацию, теплоёмкость, теплопроводность) и минеральный состав.
3 . Определите видовой состав растений:
а) определяются древесные виды, из них выделяются доминирующие;
б) определяются травянистые виды, из них выделяются доминирующие.
4 . Определите пространственную структуру сообщества: укажите число надземных ярусов, определите виды растений, входящие в различные ярусы.
5 . Изучите животный мир сообщества. Определите беспозвоночных и позвоночных животных, обитающих в этой экосистеме.
6 . Выявите примеры паразитических и мутуалистических отношений в экосистеме.
7 . Составьте примерные схемы пищевых цепей в сообществе.
8 . По результатам работы сделайте выводы.
Примечание. Каждая группа докладывает результаты своей работы, которые анализируются учениками класса, и на их основе делается вывод о состоянии окружающей среды в микрорайоне школы.
ГДЗ учебник по биологии 11 класс (Линия Жизни) Пасечник. Лабораторная работа №5. Номер №1
Решение
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 «Описание экосистем своей местности»
1 . Возьмем экосистему смешанный лес − это естественная экосистема.
2 .
а) Температура воздуха в лесу в каких−то областях равняется + 19 − 20 °C : температура почвы + 12 − 13 °C.
б) Смешанные леса растут на дерново−подзолистых почвах, которые обладают более мощным слоем гумуса. В течение года выпадает много осадков, которые вымывают и без того скудный слой перегноя. В почве присутствуют органические и неорганические компоненты, минеральные соли.
3 .
а) Основные породы смешанного леса – это березы, липы, осины, ели и сосны. Южнее встречаются дубы, клены и вязы. В нижних ярусах произрастают кусты бузины и лещины, малины и крушины.
б) Среди трав встречаются ягоды земляники и черники, грибы и мхи.
4 . В биотопе смешанного леса выделяют 5 − 7 надземных ярусов.
Различные виды растений меняют друг друга, и создают своего рода этажи:
• верхний этаж, это высочайшие деревья, сосна, дуб и ель
• дальше идут такие, как, молодой дуб, береза, клен, вяз и плодовые деревья
• ниже растет кустарник, такой как, малина, калина, шиповник, лещина, боярышник
• самый последний ярус, это травы, покрытые мхом и лишайником
5 . Беспозвоночные: разлагающие органику многие круглые черви, кольчатые черви (дождевой червь), а также личинки мух, насекомые, которые питаются вегетативными частями растений или ведут хищнический образ жизни, жуки (например, майские жуки), и перепончатокрылые (наездники, муравьи). Из позвоночных можно выделить: птиц, зайцев, волков, мелких грызунов и т.д.
6 . В качестве примера мутуализма можно выделить лишайники (симбиоз гриба и водоросли), а в качестве паразитизма − грибы трутовики на деревьях.
7 . Цепи питания: орешник − белка − куница − гриб−редуцент
листопад − дождевой червь − мышь − лиса
8 . Вывод: для каждой экосистемы характерна своя физическая среда, а также свой видовой состав растений и животных.
Источник