Естественная экосистема Экосистемы – это единые природные комплексы, которые образованы совокупностью живых организмов и среды их обитания. Изучением этих формирований занимается наука экология. Термин «экосистема» появился в 1935 г. Использовать его предложил английский эколог А. Тенсли. Природный или природноантропогенный комплекс, в котором как живые, так и косвенные составляющие находятся в тесной взаимосвязи посредством обмена веществ и распределения потока энергии – все это входит в понятие «экосистема» . Виды экосистем при этом бывают различными. Эти основные функциональные единицы биосферы подразделяет на отдельные группы и изучает экологическая наука. -

Искусственные экосистемы – это антропогенные экосистемы. Проследим черты сходства антропогенных экосистем с природными и их отличия на некоторых примерах. Город. Любой город, особенно промышленный, является гетеротрофной экосистемой, получающей энергию, пищу, воду и другие вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Город отличается от природных гетеротрофных систем. Существование индустриального города поддерживается колоссальным притоком энергии, при этом возникает и огромный отток в виде теплопродукции, промышленных и бытовых отходов. Большинство городов имеет «зеленый пояс» , т. е. автотрофный компонент (газоны, кустарники, деревья, пруды, озера и т. п.). Однако органическая продукция этого зеленого пояса не играет заметной роли в снабжении энергией механизмов и людей, населяющих город. Городские леса и парки представляют лишь эстетическую и рекреационную ценность, смягчают колебания температуры, уменьшают загрязнения и шумовое воздействие, являются местом обитания птиц и мелких животных. Но труд и горючее, затрачиваемые на их содержание, увеличивают расходы на жизнь города. Без огромных поступлений извне пищи, горючего электричество и воды люди погибли бы или покинули город. Хотя площадь суши, занятая городами, не так уж и велика (1 5 %), но воздействуя на обширную среду на входе и выходе, они изменяют водные пути, леса, поля, атмосферу и океан. Город может влиять на удаленный лес не только непосредственно загрязнением воздуха или спросом на продукты леса и древесину, но и изменяя состав деревьев в нем. Например, спрос на бумагу оказывает экономическое давление, т. к. естественные леса, состоящие из деревьев разных пород и возраста, превращаются в плантации деревьев одного вида и возраста. Гектар города потребляет в тысячи раз больше энергии, чем такая же площадь сельской местности. Образующиеся в результате функционирования города тепло, пыль и другие вещества, загрязняющие воздух, заметно изменяют климат городов. В городах теплее, повышена облачность, меньше солнца, больше тумана, чем в прилегающей сельской местности. Строительство городов стало основной причиной эрозии почвы. Размеры загрязнения среды на выходе города зависят от интенсивности его жизнедеятельности и степени технического развития. Отсутствие очистных сооружений для сточных вод и выбросов в атмосферу, переработки твердых отходов приводят к сильному воздействию на среду в окрестностях города в виде кислых дождей, бытовых и промышленных отбросов.

Экосистемы

естественные

(природные)

искусственные

(агроценозы)

Агроценозы – это экосистемы, структуру и функцию которых создаёт, поддерживает и контролирует человек в своих интересах

1. Наличие трёх функциональных групп

(продуценты, консументы, редуценты)

Пшеничное поле

продуценты

консументы

редуценты

Сходства агроценоза с природной экосистемой:

2. Наличие пищевых сетей

наездник

растения

филин

гусеницы

перепел

жаворонок

лиса

мышь

Пищевая сеть агроценоза

растения

гусеницы

мышь

наездник

перепел

жаворонок

лиса

филин

Сходства агроценоза с природной экосистемой:

3. Ярусная структура

Сходства агроценоза с природной экосистемой:

абиотические факторы

Сходства агроценоза с природной экосистемой:

4. Влияние экологических факторов

биотические факторы

Сходства агроценоза с природной экосистемой:

4. Влияние экологических факторов

антропогенные факторы

Сходства агроценоза с природной экосистемой:

5. Часто есть вид - доминант

Вид – доминант – вид, преобладающий в экосистеме по численности и влиянию

Характеристики

Природная экосистема

Агроценоз

Отличия агроценоза и природной экосистемы:

характеристики

Природная экосистема

1. Видовое разнообразие

Агроценоз

Много видов, образующих сильно разветвлённые пищевые сети

Видов меньше, вид – доминант определяет человек

Отличия агроценоза и природной экосистемы:

характеристики

Природная экосистема

2. Устойчивость

Агроценоз

Неустойчив, без человека погибает

Устойчива

Смена агроценоза на природную экосистему

огород

бурьян

Отличия агроценоза и природной экосистемы:

характеристики

Природная экосистема

3. Действие отбора

Агроценоз

Действует естественный отбор , остаются более приспособленные особи

Естественный отбор ослаблен, действует искусственный отбор , остаются ценные для человека особи

Отличия агроценоза и природной экосистемы:

характеристики

Природная экосистема

4. Источник энергии

Агроценоз

Энергия Солнца и энергия, вносимая человеком (полив, прополка, внесение удобрений и т.д.)

Энергия Солнца

Отличия агроценоза и природной экосистемы:

характеристики

Природная экосистема

5. Круговорот элементов

Агроценоз

Часть элементов забирает человек с урожаем, круговорот неполный

Полный круговорот

Отличия агроценоза и природной экосистемы:

характеристики

Природная экосистема

6. Саморегуляция

Агроценоз

Регулирует человек

Способна к саморегуляции

Отличия агроценоза и природной экосистемы:

характеристики

Природная экосистема

7. Продуктивность (создание органических веществ при фотосинтезе в единицу времени)

Агроценоз

Высокая благодаря человеку

Зависит от природных условий

1. Смена культур (севооборот);

2. Использование удобрений;

3. Использование высокоурожайных сортов растений;

Пути повышения продуктивности агроценоза:

4. Защита почв от эрозии (лесополосы, правильная обработка почвы);

5. Биологические методы борьбы с вредителями;

6. Учёт биологических особенностей организмов

Презентация на тему "Разнообразие экосистем" по географии в формате powerpoint. В данной презентации для школьников даются понятия природной и искусственной экосистем, приводятся примеры этих экосистем.

Фрагменты из презентации

• Экосисте́ма, или экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος - жилище, местопребывание и σύστημα - система) - биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.
• Природные экосистемы – это естественные экосистемы, при изучении которых не учитываются какие бы то ни было антропогенные воздействия.

Примеры природных экосистем

Наземные экосистемы:

• Тундра: арктическая и альпийская;
• Бореальные хвойные леса;
• Листопадный лес умеренной зоны;
• Степь умеренной зоны;
• Тропические лесостепи и саванны;
• Чапараль;
• Полупустыня: травянистая и кустарниковая;
• Полувечнозеленый тропический лес;
• Вечнозеленый тропический дождевой лес.

Пресноводные экосистемы:

• Лентические (стоячие воды): озера, пруды и т.д.;
• Лотические (текучие воды): реки, ручьи и т.д.;
• Заболоченные угодья: болота и болотистые леса.

Морские экосистемы:

• Открытый океан (пелагическая);
• Воды континентального шельфа (прибрежные воды);
• Районы апвеллинга (с продуктивным рыболовством);
• Эстуарии (бухты, проливы, устья рек и т.д.).

Экосистема пресного водоема

Наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности организмов создаются в прибрежной зоне. Особенности - высокая плотность среды, низкое содержание в ней кислорода, незначительные колебания температуры.

Продуценты:

• Вблизи берега – водоросли и высшие травянистые растения(камыш, рогоз, водяной хвощ);
• На дне – мхи и донный ил;
• Их роль: создание органических веществ из неорганических в процессе фотосинтеза и обогащение воды кислородом.

Консументы:

• Гетеротрофы, разные виды животных – простейшие (жгутиковые, инфузории, амебы), моллюски, низшие ракообразные (дафнии, циклопы), рачки, насекомые, черви, амфибии (лягушки, тритоны) рыбы (щука, окунь – хищные, карась - травоядные), млекопитающие (выхухоль, бобры, выдры).
• Их роль: расщепление органических веществ, обогащение воды углекислым газом.

Искусственные экосистемы - это экосистемы, созданные человеком.

Примеры искусственных экосистем

• Биологические очистные сооружения;
• Парк;
• Поле;
• Город;
• Агроценозы;
• Пашни;
• Природно – хозяйственные системы;
• Водохранилища и каналы.

Экосистема пшеничного поля

При использовании поля, человек применяет комплекс агротехнических приёмов: различные способы обработки почвы (вспашка, боронование, дискование и другие), мелиорацию (при избыточном увлажнении почвы), иногда искусственное орошение, посев (посадка) высокоурожайных сортов пшеницы, подкормку, борьбу с сорняками, вредителями и болезнями растений.

Продуценты:

• Пшеница;
• Сорняки.

Консументы:

• Насекомые (бабочки, гусеницы, жучки);
• Дождевые черви;
• Грызуны (полевка);
• Птицы (куропатка);
• Лисы;
• Зерноядные (суслик).

Экосистемы городов

Одна из величайших трагедий городов в том, что, будучи высшим достижением человеческой цивилизации, они становятся не только неудобными, но и в значительной степени опасными для жизни, даже для жизни будущих поколений. Экологическое неблагополучие городов стало острейшей глобальной проблемой, требующей скорейшего решения.

Особенности экосистем города: Нарушенное экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии осуществляет человек. Чрезмерная концентрация на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, образование антропогенных ландшафтов. Городские экосистемы гетеротрофны. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадают в водные экосистемы. Высокое содержание в атмосфере аэрозолей и газов. Коренным образом изменённый почвенный покров городских территорий.

Химическое загрязнение атмосферы Этот фактор относится к числу наиболее опасных для жизни человека. Наиболее распространенные загрязнители - сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, хлор. В некоторых случаях из двух или нескольких относительно не опасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Экологи насчитывают около 2000 загрязнителей атмосферы.

Пути решения: Совершенствование средств транспорта; Планировочные мероприятия; Мероприятия по совершенствованию управления автомобильными потоками; Мероприятия по рационализации перевозок внутри города.

Химическое загрязнение водоемов Предприятия сбрасывают в водоемы нефтепродукты, соединения азота, фенол и многие другие отходы промышленности. При добыче нефти водоемы загрязняются засоленными водами, нефть и нефтепродукты также разливаются при транспортировке. За последние годы возросла опасность для водных экосистем бытовых стоков городской канализации. В этих стоках повысилась концентрация моющих средств, которые микроорганизмы разлагают с трудом.

Пути решения: Представляется целесообразным использование индивидуальных средств очистки питьевой воды, которые позволяют получать достаточное количество питьевой воды значительно лучшего качества, чем водопроводная.

Загрязнение поверхности почвы отходами Почва города в значительной степени загрязнена бытовыми и промышленными отходами, уличным мусором. Городские свалки промышленного и бытового мусора занимают большие площади. В составе мусора могут оказаться ядовитые вещества, такие, как ртуть или другие тяжелые металлы, химические соединения. Могут попасть в мусор и приборы, содержащие радиоактивные вещества. Поверхность почвы может быть загрязнена золой, оседающей из дыма ТЭЦ, работающих на угле, предприятий по производству цемента, огнеупорного кирпича и т.д.

Пути решения: Наиболее перспективным способом решения проблемы отходов является переработка городских отходов. Основные направления в переработке: органическая масса используется для получения удобрений; текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги; металлолом направляется в переплавку.

Шумовое загрязнение Источником шумового загрязнения может быть промышленное предприятие или транспорт. Шум как экологический фактор приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, шумовым стрессам, ухудшению зрения и т.д. Постоянный шум способен вызвать перенапряжение центральной нервной системы. Особенно отрицательно шум воздействует на функциональное состояние сердечной системы у детей.

Пути решения: регламентировать интенсивность, спектральный состав, время действия и другие параметры шума; разработать нормы допустимых уровней внешнего шума от различных источников; рациональную планировать застройку территории; использовать рельеф местности в качестве естественных природных экранов.

Радиационное загрязнение Естественный радиоактивный фон воздействует на каждого человека, даже на того, который не соприкасается в работе с АЭС или ядерным оружием. Все мы за свою жизнь получаем определенную дозу радиации, 73% которой приходится на излучения природных тел и 14% - на космические лучи. За жизнь (70 лет) человек может без большого риска, набрать радиацию в 35 бэр.