Характеристика морських екосистем

5. Характеристика морських екосистем

Екосистема глибоководних рифтових зон океану відкрита в 1977 р. у рифтовій зоні підводного хребта Тихого океану на глибині 1600 м. Тут, у суцільній темряві, де немає фотосинтезу, багато Н₂S, рясний вміст отрутних металів, виявлені "оазиси життя".

Екосистема океану (відкритий океан) – сама велика екосистема (361 млн. км² , 1,37 млрд. км³). Є горизонтальна і вертикальна циркуляція води.

Своєрідні умови життя на дні: повна темрява, величезний тиск, знижена температура води, недолік їжі. У тварин відбулася адаптація: редукція плавального міхура в риб або він заповнений жировою тканиною, атрофовані органи зору, розвинені органи світіння. Відомо більш 800 світних видів організмів, у тому числі 200 видів молюсків, 300 видів риб, 150 видів ракоподібних.

Верхня зона – освітлена (эвфотична) до 200 м. Нижня зона – без світла (афотична) на глибині більше 200 м і до максимальних глибин – 11022 м. В океані 2 екологічні області: товща води – пелагіаль і дно – бенталь.

У мілководній прибережній неретичній зоні екологічні умови найбільш оптимальні для морських організмів: світло, температура, газовий режим, живильні речовини. Тут мається 80% усієї біологічної продукції океану.

Своєрідною зоною океану з високою рибопродуктивністю є апвелинг, тобто підйом вод із глибини у верхні шари океану, на західних берегах континентів. Для цієї зони характерно: висока доза кисню, біогенних речовин, величезні популяції риб, птахів, водоростей (цвітіння – червоні водорості). Це найбільше рибопродуктивні райони океану.

6. Синтез первинної органічної речовини

Первинна органічна речовина утворюється в результаті фотосинтезу зелених рослин, супроводжується поглинанням енергії. Реакція фотосинтезу йде проти термодинамічного градієнту, тобто супроводжується нагромадженням енергії в органічній речовині за рахунок перетворення енергії фотонів в енергію хімічних зв'язків. Загальна кількість енергії, що запасається щорічно рослинами в продуктах фотосинтезу, складає 20,9*10²² кДж. Первинна органічна речовина синтезується в залежності від ряду факторів, зокрема, наявності хлорофілу, води, світла, температури, диоксиду вуглецю і інших.

7. Поняття про трофічний ланцюг, трофічний рівень

На відміну від рослин, тварини не здатні до реакцій авто- і хемосинезу, а змушені використовувати сонячну енергію опосередковано, через органічну речовину, створену фотосинтетиками. Таким чином, у біогеоценозі утворюється ланцюг послідовної передачі речовини й еквівалентної їй енергії від одних організмів до інших, або так називаний трофічний ланцюг.

Рослини називаються автотрофами. Вони створюють первинну органічну речовину, виробляють її з неорганічної. Вони називаються продуцентами. Організми, що не можуть будувати своє тіло з мінеральних компонентів і змушені використовувати створену речовину автотрофами, називаються гетеротрофами, або консументами. Продуценти і консументи – 2 перших ланки трофічного ланцюга.

Створена органічна речовина повинна частково або цілком змінитися. Ця зміна відбувається завдяки особливій ланці трофічного ланцюга – ланцюга редуцентів (редуціо – повернення). Ці організми, переважно бактерії, гриби, найпростіші, дрібні безхребетні, розкладають органічну речовину всіх трофічних рівнів продуцентів і консументів до мінеральних речовин.

8. Еволюція екосистеми

Вирішення питання еволюції екосистеми дуже важливе, оскільки це ключ до розуміння існуючої розмаїтості співтовариства живих організмів на планеті Земля.

В основі еволюції живих організмів лежить природний добір, що діє на видовому і більш низькому рівнях, а також і на рівні екосистем. Його можна підрозділити на взаємний добір, залежний один від одного автотрофів і гетеротрофів (коеволюція) і груповий добір, що веде до збереження ознак, сприятливих для екосистеми в цілому.

У широкому змісті слова коеволюція – це спільна еволюція двох (або більш) таксонів, що об'єднані тісними екологічними зв'язками, але не обмінюються генами. Груповий добір – це природний добір у групах організмів, не обов'язково зв'язаних тісними взаємодіями. В еволюції екосистем збільшується їхня видова розмаїтість, замикаються біогеохімічні цикли, росте здатність видів забезпечувати рівномірний розподіл ресурсів усередині системи і перешкоджати їхньому виходові з неї.

9. Агроценози і природні екосистеми

Агроценози сільськогосподарських культур, особливо однолітніх, існують тільки при втручанні людини. Без цього починається вторинна сукцесія, тобто виростають бур'яни. Але це вже не агроценоз, тобто далеке природним умовам співтовариство, і воно не має жодної властивості екосистеми.

Інші властивості характерні для агроценозів, створюваних з довгоіснуючих лісових рослин. Їх можна віднести до екосистем, якщо не протягом усього життя, то на визначених стадіях розвитку.

Приклад: створення лісу людиною – сосників на бідних піщаних ґрунтах. Утручання людини необхідно на початкових етапах життя рослин. Через 3 – 5 років життя сосна починає створювати співтовариство і домінувати, тобто утвориться екосистема з усіма її критеріями.

екосистема біогеоценоз трофічний ланцюг

10. Штучні екосистеми – екосфери

Розробку принципів і технологій конструювання штучних екосистем уперше почав у 1967 р. К.Фолсом з Гавайського університету (США). Пізніше ними зацікавився центр космічних досліджень НАСА. Створені за технологією Фолсома К. штучні екосистеми назвали екосферами.

Екосфера – це кругла закрита судина, ємністю 25 – 1000 см³ і більш. У неї поміщають морську воду, пісок, повний набір організмів з автотрофним і гетеротрофним способом харчування. Вони повинні здійснювати маловідхідний біоелементарний цикл. Продуцентами служать водорості, консументами – коловертки, редуцентами – бактерії. Енергію екосфери одержують від Сонця. Деякі з них можуть підживлюватися штучною системою освітлення.

Зараз створені екосфери "Біосфера – 1" і "Біосфера – 2". У створенні екосфер мається ряд труднощів. Екосфери розглядаються як прототип життєзабезпечення космонавтів у космічних польотах.

Завершення

У процесі написання реферату ми ознайомилися з поняттями:

- про екосистему і біогеоценоз;

- класифікації екосистем;

- наземної екосистеми;

- прісноводної екосистеми;

- морських екосистем;

- синтезу первинної органічної речовини;

- про трофічний ланцюг, трофічний рівень;

- еволюції екосистеми;

- агроценозами і природними екосистемами;

- штучних екосистем.

Література

1.  Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. – С.-Петербург, 2009. – 224 с

2.  Бедрій Я.І. та ін. Основи екології та охорона природи. – Львів: Укрпошта, 2009. – 238 с.

3.  Білявський Г.О. та ін. Основи загальної екології. – Київ: Либідь, 2003.

4.  Воронков Н.А. Экология. Общая, социальная, прикладная. – М.: Агар, 1999. – 424 с.

5.  Вронский В.А. Прикладная экология. – Ростов на Дону: Феникс, 2006. – 512 с.

6.  Джиги рей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. – Київ: Знання, 2002. – 203 с.

7.  Дідух Я.П. Популяційна екологія. – Кіїв: Фітосоціоцентр, 2008. – 192 с.

8.  Злобін Ю.А. Основи екології. – Київ: Лібра, 2008. – 248 с.

9.  Киселев В.Н. Основы экологии. – Минск: Універсітэцкая, 2000. – 383 с.

10.  Кормилицын В.И. и др. Основы экологии. – М.: Интерстиль, 2007. – 366 с.

11.  Назарук М.М. Основи екології. – Львів: Афіша, 2009. – 256 с.

12.  Некос В.Е. Основы общей экологии и неоэкологии. Часть 1. Основы общей и глобальной традиционной экологии. – Харьков: Торнадо, 2009. – 182

13.  Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. М.: Россия молодая, 2004. – 367 с.

14.  Річний звіт про стан навколишнього природного середовища в Луганській області у 2009 р. Під ред. Кошеля В.М. – Донецьк: ВАТ УкрНТІК, 2010. – 124 с.

15.  Экологические функции литосферы. /Под ред. Трофимова В.Г. – М.: Изд во МТУ, 2000. – 432 .

16.  Экологическая химия. Основы концепции. /Ред. Ф. Кортс, под ред. Градовой Н.Б. – М.: Мир, 1997. – 396 с.