Экосистемный уровень это кратко

Обновлено: 05.07.2024

Биология - сложная наука, которая не только изучает организмы животных, растений, грибов на уровне отдельных субъектов, но и пытается заглянуть за эту субъектность, объединяя организмы в определенные группы, которые затем становятся единицами изучения ученых.

Также ученые стремятся рассмотреть отдельные составляющие организма, проследить взаимодействие этих составляющих друг на друга и их влияние на отдельный субъект. Изучая внутренние органы животных, исследователи пытаются понять, как один орган влияет на другой (например, как головной мозг регулирует деятельность остальных органов).

То есть биология пытается развить представление о целостности живой природы на основе анализа и синтеза, поэтому учеными были выделены уровни организации живых организмов для понимания устройства и взаимодействия всего живого и неживого.

Уровни организации жизни - это иерархически соподчиненные уровни организации биосистем, то есть низшие уровни подчинены высшим. Они отражают степень усложнения различных биосистем.

Существование жизни на всех уровнях подготавливается и определяется структурой низшего уровня, то есть характер клеточного уровня организации определяется молекулярным, характер организменного- клеточным уровнем.

Например, сердце формируется благодаря особому строению и функциям мышечных клеток, которое было определено их молекулярным строением.

Деление живого на уровни весьма условно, оно просто отражает системный подход в изучении природы.

Каждый отдельный уровень изучает соответствующий отдел науки о живом: молекулярной биологии, цитологии, генетики, анатомии, физиологии, экологии и других наук.

Выделяют три большие группы уровней организации:

суборганизменный
организменный (или онтогенетический)
надорганизменный

Суборганизменный уровень включает, в свою очередь, пять уровней: атомарный, молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевый, органный.

Тканевый и органный уровни чаще всего объединяют в один - тканево-органный.

Организменный (или онтогенетический) уровень- это сам организм.

Надорганизменный уровень включает в себя три подуровня: популяционно- видовой, биогеоценотический, биосферный.

Мы с вами изучим основные уровни организации живых систем:

молекулярный
клеточный
тканевый
органный
организменный
популяционно-видовой
биогеоценотический
биосферный

Суборганизменные уровни организации

1. Молекулярный уровень организации жизни

Молекулярный уровень можно назвать первым и наименьшим, но именно он является определяющим в строении и функции последующих уровней организации, то есть это как бы основа всех дальнейших уровней.

Формируют этот уровень молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, которые сами по себе вне клеточных структур не являются живыми, но именно они создают надмолекулярные клеточные структуры, в которых проявляются отдельные, но очень важные признаки жизни.

Именно на молекулярном уровне происходят различные биохимические реакции, а реализация наследственной информации происходит благодаря молекулам ДНК и РНК . Механизмы этих процессов универсальные для всех живых организмов.

Благодаря изучению молекулярного уровня можно понять, как протекали процессы зарождения и эволюции жизни на нашей планете, каковы молекулярные основы наследственности, основы последовательных биохимических реакций в организме.

Компоненты молекулярного уровня: молекулы неорганических и органических соединений, молекулярные комплексы химических соединений (клеточная мембрана или мембраны ядра).

Основные процессы молекулярного уровня:

объединение молекул в особые комплексы
осуществление упорядоченных физико-химических реакций
копирование (редупликация) ДНК, кодирование и передача генетической информации

Науки, ведущие исследования на этом уровне:

биохимия
биофизика
молекулярная биология
молекулярная генетика

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Атомный (элементарный) уровень: на нем рассматривается роль отдельных химических элементов в живом организме (Fe, F, I, Se, Na).

Субклеточный уровень образован органеллами клетки (митохондриями, хлоропластами, рибосомами, лизосомами), ядром, хромосомами и другими субклеточными структурами.

На уровне субклеточных (надмолекулярных) структур ученые изучают строение и функции органелл, а также других включений клетки

2. Клеточный уровень организации жизни

Единицей этого уровня является клетка (клетки бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов (мукор, дрожжи), клеток многоклеточных организмов)).

Клетка- это структурная и функциональная единица всего живого.

Именно на этом уровне прослеживаются все признаки живого (размножение, рост, обмен веществ, раздражение и другие признаки).

Клетка также является минимальной единицей живого, способной к самостоятельному существованию либо в виде одноклеточных организмов, либо в тканях многоклеточного организма.

Если говорить об организмах одноклеточных, то к таковым мы можем отнести бактерии и простейшие (амеб, эвглен, инфузорий), среди грибов к одноклеточным относятся дрожжи и мукор.

Если рассматривать многоклеточных организмов, то количество клеток в их организме может быть очень велико, и эти клетки могут сильно отличаться по строению, хоть и находятся в одном организме. Например, посмотрим на нервную и мышечную клетки человека:

Вне клетки жизни нет. Такие организмы, как вирусы, подтверждают это правило, потому что они могут проявлять признаки живого и реализовывать свою наследственную информацию только тогда, когда попали в живую клетку.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Стволовыми клетками называются незрелые клетки особого типа, способные развиваться во все виды клеток, составляющих различные ткани организма.

Стволовые клетки в организме находятся как бы в спящем состоянии, у них замедлен обмен веществ.

Они являются резервом организма в случае возникновения различных стрессовых ситуаций (травмы, ранения, болезни).

Также стволовые клетки необходимы для непрерывно происходящей в организме физиологической регенерации (замена старых клеток на новые).

Ученые полагают, что из стволовых клеток в отдаленной перспективе можно будет выращивать практически любую ткань, что может помочь лечению многих заболеваний.

Компоненты клеточного уровня: комплексы молекул химических соединений и органеллы клетки.

Основные процессы клеточного уровня:

биосинтез, фотосинтез, энергетический обмен, митоз, мейоз
регулирование химических реакций
деление клетки
привлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистеме

Науки, ведущие исследования на клеточном уровне:

цитология
генная инженерия
цитогенетика
эмбриология
микробиология

3. Тканевый уровень организации жизни

Единицей этого уровня является ткань.

Ткань- это совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общностью происхождения, строения и выполняемых функций.

Ткани возникли в ходе эволюционного развития вместе с многоклеточностью организмов.

В ходе онтогенеза ткани образуются на ранних стадиях эмбрионального развития благодаря дифференциации клеток.

Дифференциация клеток- процесс, в результате которого клетка становится специализированной, то есть приобретает химические, морфологические и функциональные особенности, свойственные только для нее.

У животных различают несколько типов тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная.

У растений выделяют следующие виды тканей: образовательная, основная (фотосинтезирующая), проводящая (флоэма, ксилема), покровная, механическая.

На этом уровне происходит специализация клеток.

Компоненты тканевого уровня: клетки и межклеточная жидкость.

Основные процессы тканевого уровня: процессы, характерные для того или иного вида тканей (гомеостаз, регенерация).

Наука, ведущая исследования на тканевом уровне:

4. Органный уровень организации жизни

Составляют этот уровень органы многоклеточных организмов.

Орган- это обособленная часть организма, имеющая определенную форму, строение, расположение и выполняющая конкретную функцию.

Орган чаще всего образован несколькими видами тканей, среди которых одна (две) преобладает.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

У простейших организмов, конечно же, нет тканей и органов, так как они состоят всего из одной клетки, но функции пищеварения, дыхания, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счет различных органелл в их клетках.

Организменный уровень организации жизни

Все живое на Земле существует в виде обособленных субъектов- особей, которые формируют организменный уровень.

При изучении одноклеточных организмов ученые отмечают то, что особью является каждая отдельная клетка, например, бактерия, простейшие (амеба, инфузория, эвглена), то есть это организмы, которые одновременно могут представлены и клеточным и организменным уровнем организации.

Также на этом уровне рассматривают и многоклеточные организмы: растения, животные, грибы.

Компоненты органного уровня: клетки одноклеточных; клетки и ткани, из которых образованы органы многоклеточных организмов.

Основные процессы органного уровня:

раздражительность
размножение
рост и развитие
нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности
гомеостаз

Науки, ведущие исследования на органном уровне:

анатомия
биометрия
морфология
физиология
гистология

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Биометрия- система распознавания людей по одной или более физическим или поведенческим чертам (трёхмерная фотография лица или тела, образец голоса, отпечатки пальцев, рисунок вен руки, группа крови, специальное фото роговицы глаза и так далее).

К примеру, в Китае активно используется технология распознавания лиц в различных областях, начиная от оплаты покупок до общественной безопасности.

Экосистемный уровень – это система надорганизменного уровня организации жизни, сформированная из двух компонентов – абиотического (неживой среды) - биотопа и биотического (сообщества живых организмов разных видов) – биоценоза, между которыми осуществляется круговорот веществ и трансформация энергии.

Биоценоз – это совокупность всех организмов, различных видов растений, грибов и животных, населяющих участок среды с однородными условиями жизни (например, лес, луг, пруд, озеро, болото и т. д.). Биоценоз – эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно поддерживающаяся, открытая природная система. В биоценозе все живые организмы функционально взаимосвязаны. Специфика биоценозов определяется видами живых существ с одной стороны, и ореолом их обитания с другой. Биоценозы состоят из продуцентов, консументов и редуцентов, которые являются функциональными частями биогеоценозов.

В биоценозах, организмы находятся в очень сложных отношениях: антагонизм, конкуренция, кооперация, паразитизм. Антагонизм появляется, когда выживание одних организмов обеспечивается за счет гибели других. Конкуренция происходит между организмами за одну и ту же пищу, место обитания, за самку и т. д. Кооперацию (симбиоз) можно увидеть, когда организмы разных видов помогают друг другу в выживании. Например, цветы и насекомые – являются опылителями, в кишечнике всех млекопитающих, которые имеют кишечную флору, способствующие перевариванию пищи. Многие организмы – паразиты (гельминты, насекомые, микроорганизмы) живут за счет своего хозяина – растения или животного.

Биогеоценоз– это сообщество организмов разных видов, совместно с компонентами среды их обитания. К живым компонентам биогеоценозов относятся автотрофные организмы (зеленые растения), гетеротрофные организмы (животные, грибы, большинство бактерий и вирусов) и организмы, превращающие органические остатки в минералы (бактерии, микроорганизмы и грибы). К неживым компонентам биогеоценозов относятся солнечная энергия, земной слой атмосферы, почва, вода и все химические элементы и соединения, вовлеченные в биотический круговорот. Биогеоценоз является сложной природной системой, формой единства всех организмов и окружающей их среды. Все организмы в биогеоценозах взаимосвязаны и взаимозависимы.

Постоянный приток солнечной энергии - необходимое условие существования биогеоценозов. Биогеоценозы являются целостной саморегулирующейся и самообновляющейся системой. Установлено, что в биогеоценозах происходит однонаправленныйэнергетический поток без круговорота, т.к. в исходный объект вернется не более 0,5% энергии. Она является открытой системой, неразрывно связанной с соседними биогеоценозами. Биогеоценозам дает устойчивость многообразие компонентов. Тропические биогеоценозы, в силу огромного количества растений и животных, входящих в них, устойчивее, чем бедные арктические биогеоценозы.

В формировании облика биогеоценоза, основная роль принадлежит высшим растениям, поэтому характер растительности позволяет выявить границы отдельного биогеоценоза. Его граница совпадает с границами фитоценозов.

Биогеоценозы являются динамичными системами, которые медленно и постепенно развиваются и усложняются. Науку, изучающую биогеоценозы, называют биогеоценологией. Она изучает структуру и функционирование различных биогеоценозов, их границы, биологическую продуктивность, закономерности пространственного перемещения, круговорот вещества и энергии, динамику, целостность и устойчивость.

Вопросы для самоконтроля

1. Из каких компонентов состоит экосистемный уровень?

2. Что происходит в экосистемах?

3. Что такое биоценоз?

4. Что определяет специфику биоценозов?

5. Из каких групп организмов состоят биоценозы?

6. Какие параметры характеризуют биоценозы?

8. В каких отношениях находятся организмы в биоценозах?

9. При каких условиях, наблюдается антагонизм, конкуренция, кооперация и паразитизм?

10. Что означает биогеоценоз (за рубежом экосистема)?

11. Что относится к неживым компонентам биогеоценозов?

13. Чем отличается биогеоценоз от экосистемы?

14. Какую сферу образуют совокупность биогеоценозов Земли?

15. Почему в биоценозах происходит однонаправленный энергетический поток без круговорота?

16. Почему тропические биоценозы устойчивее, чем арктические?

17. Что позволяет определить границы отдельного биогеоценоза?

18. Как называют науку, изучающую биогеоценозы?

19. Какие характеристики биогеоценозов изучает биогеоценология?

Вопросы для самоконтроля

1. Из каких компонентов состоит экосистемный уровень?

2. Что происходит в экосистемах?

3. Что такое биоценоз?

4. Что определяет специфику биоценозов?

5. Из каких групп организмов состоят биоценозы?

6. Какие параметры характеризуют биоценозы?

8. В каких отношениях находятся организмы в биоценозах?

9. При каких условиях, наблюдается антагонизм, конкуренция, кооперация и паразитизм?

10. Что означает биогеоценоз (за рубежом экосистема)?

11. Что относится к неживым компонентам биогеоценозов?

13. Чем отличается биогеоценоз от экосистемы?

14. Какую сферу образуют совокупность биогеоценозов Земли?

15. Почему в биоценозах происходит однонаправленный энергетический поток без круговорота?

Экосистема включает в себя все живые организмы (растения, животные, грибы и микроорганизмы), которые в той или иной степени, взаимодействуют друг с другом и окружающей их неживой средой (климат, почва, солнечный свет, воздух, атмосфера, вода и т.п.).

Экосистема не имеет определенного размера. Она может быть столь же большой, как пустыня или озеро, или маленькой, как дерево или лужа. Вода, температура, растения, животные, воздух, свет и почва – все взаимодействуют вместе.

Суть экосистемы

В экосистеме каждый организм имеет свое собственное место или роль.

Рассмотрим экосистему небольшого озера. В нем, можно найти все виды живых организмов, от микроскопических до животных и растений. Они зависят от неживой природы, такой как вода, солнечный свет, воздух и даже от количества питательных веществ в воде. (Нажмите здесь, чтобы узнать подробнее о пяти основных потребностях живых организмов).

Каждый раз, когда “постороннее” (живое существо(а) или внешний фактор, например, повышение температуры) вводятся в экосистему, могут произойти катастрофические последствия. Это происходит потому, что новый организм (или фактор) способен искажать естественный баланс взаимодействия и нести потенциальный вред или разрушение неродной экосистеме.

Как правило, биотические члены экосистемы, вместе с их абиотическими факторами зависят друг от друга. Это означает отсутствие одного члена или одного абиотического фактора может повлиять на всю экологическую систему.

Если нет достаточного количества света и воды, или, если почва содержит мало питательных веществ, растения могут погибнуть. Если растения погибают, животные, которые от них зависят также оказываются по угрозой. Если животные, зависящие от растений гибнут, то другие животные, зависящие от них также погибнут. Экосистема в природе работает одинаково. Все ее части должны функционировать вместе, чтобы поддерживать баланс!

К сожалению, экосистемы могут разрушиться в результате стихийных бедствий, таких как пожары, наводнения, ураганы и извержения вулканов. Человеческая деятельность также способствует разрушению многих экосистем и биомов планеты.

Основные виды экосистем

Экологические системы имеют неопределенные размеры. Они способны существовать на небольшом пространстве, например под камнем, гниющем пне дерева или в небольшом озере, а также занимать значительные территории (как весь тропический лес). С технической точки зрения, нашу планету можно назвать одной огромной экосистемой.

Виды экосистем в зависимости от масштаба:

Микроэкосистема – экосистема небольшого масштаба, как пруд, лужа, пень дерева и т.д.
Мезоэкосистема – экосистема, такая, как лес или большое озеро.
Биом. Очень большая экосистема или совокупность экосистем с аналогичными биотическими и абиотическими факторами, такими как целый тропический лес с миллионами животных и деревьев, и множеством различных водных объектов.

Границы экосистем не обозначены четкими линиями. Их часто разделяют географические барьеры, такие как пустыни, горы, океаны, озера и реки. Поскольку границы не являются строго установленными, экосистемы, как правило, сливаются друг с другом. Вот почему озеро может иметь множество небольших экосистем со своими собственными уникальными характеристиками. Ученые называют такое смешивание “Экотон”.

Виды экосистем по типу возникновения:

Помимо вышеперечисленных видов экосистем, существует также разделение на естественные и искусственные экологические системы. Естественная экосистема создается природой (лес, озеро, степь и т.д.), а искусственная – человеком (сад, приусадебный участок, парк, поле и др.).

Типы экосистем

Существует два основных типа экосистем: водные и наземные. Любые другие экосистемы мира относятся к одой из этих двух категорий.

Наземные экосистемы

Наземные экосистемы могут быть найдены в любом месте мира и подразделены на:

Лесные экосистемы

Это экосистемы, в которых есть обилие растительности или большое количество организмов, живущих в относительно небольшом пространстве. Таким образом, в лесных экосистемах плотность живых организмов достаточно высока. Небольшое изменение в этой экосистеме может повлиять на весь ее баланс. Также, в таких экосистемах можно встретить огромное количество представителей фауны. Кроме того, лесные экосистемы подразделяются на:

Тропические вечнозеленые леса или тропические дождевые леса:тропические леса, получающие среднее количество осадков более 2000 мм в год. Они характеризуются густой растительностью, в которой преобладают высокие деревья, расположенные на разных высотах. Эти территории являются убежищем для различных видов животных.
Тропические лиственные леса: Наряду с огромным разнообразием видов деревьев, здесь также встречаются кустарники. Данный тип леса встречается в довольно многих уголках планеты и является домом для большого разнообразия представителей флоры и фауны.
Умеренные вечнозеленые леса: Имеют довольно небольшое количество деревьев. Здесь преобладают вечнозеленые деревья, которые обновляют свою листву в течение всего года.
Широколиственные леса: Расположены во влажных умеренных регионах, которые имеют достаточное количество осадков. В зимние месяца, деревья сбрасывают свою листву.
Тайга: Расположенная непосредственно перед природной зоной тундры, тайга определяется вечнозелеными хвойными деревьями, минусовыми температурами на протяжении полугода и кислыми почвам. В теплое время года здесь можно встретить большое количество перелетных птиц, насекомых и других животных тайги.

Пустынная экосистема

Пустынные экосистемы расположены в районах пустынь и получают менее 250 мм осадков в год. Они занимают около 17 % всей суши Земли. Из-за чрезвычайно высокой температуры воздуха, плохого доступа к водным ресурсам и интенсивного солнечного света, флора и фауна пустынь не столь богаты, как в других экосистемах.

Экосистема луга

Луга расположены в тропических и умеренных регионах мира. Территория луга в основном состоит из трав, с небольшим количеством деревьев и кустарников. Луга населяют пасущиеся животные, насекомоядные и растительноядные. Выделяется два основных вида экосистем луга:

Саванны: Тропические луга, имеющие сухой сезон и характеризующиеся отдельно растущими деревьями. Они обеспечивают пищей большое количество травоядных животных, а также являются местом охоты многих хищников.
Прерии (умеренные луга): Это область с умеренным травяным покровом, полностью лишенная крупных кустарников и деревьев. В прериях встречается разнотравье и высокая трава, а также наблюдаются засушливые климатические условия.
Степные луга: Территории сухих лугов, которые располагаются вблизи полузасушливых пустынь. Растительность этих лугов короче, чем в саваннах и прериях. Деревья встречаются редко, и как правило, находятся на берегах рек и ручьев.

Горные экосистемы

Горная местность обеспечивает разнообразный спектр местообитаний, где можно найти большое количество животных и растений. На высоте, обычно преобладают суровые климатические условия, в которых могут выжить только альпийские растения. Животные, обитающие высоко в горах, имеют толстые шубы для защиты от холодов. Нижние склоны, как правило, покрыты хвойными лесами.

Водные экосистемы

Водная экосистема – экосистема, расположенная в водной среде (например, реки, озера, моря и океаны). Она включает в себя водную флору, фауну, а также свойства воды, и подразделяется на два типа: морскую и пресноводную экологические системы.

Морские экосистемы

Морские экосистемы являются крупнейшими экосистемами, которые покрывают около 71% поверхности Земли и содержат 97% воды планеты. Морская вода содержит большое количество растворенных минералов и солей. Морская экологическая система подразделяется на:

Океаническую (относительно мелкая часть океана, которая находится на континентальном шельфе);
Профундальную зону (глубоководная область не пронизанная солнечным светом);
Бентальную область (область, заселенная донными организмами);
Приливную зону (место между низкими и высокими приливами);
Лиманы;
Коралловые рифы;
Солончаки;
Гидротермальные жерла, где хемосинтезирующие бактерии составляют кормовую базу.

Многие виды организмов живут в морских экосистемах, а именно: бурые водоросли, кораллы, головоногие моллюски, иглокожие, динофлагелляты, акулы и т.д.

Пресноводные экосистемы

В отличие от морских экосистем, пресноводные охватывают лишь 0,8% поверхности Земли и содержат 0,009% от общего количества мировых запасов воды. Существует три основных вида пресноводных экосистем:

Стоячие: воды, где отсутствует течение, как бассейны, озера или пруды.
Проточные: быстро движущиеся воды, такие как ручьи и реки.
Водно-болотные угодья: места, в которых постоянно или периодически затопленная почва.

Пресноводные экосистемы являются местами обитания рептилий, земноводных и около 41% видов рыб в мире. Быстро движущиеся воды обычно содержат более высокую концентрацию растворенного кислорода, тем самым поддерживают большее биологическое разнообразие, чем стоячие воды прудов или озер.

Структура, компоненты и факторы экосистемы

Экосистема определяется как природная функциональная экологическая единица, состоящая из живых организмов (биоценоза) и их неживой окружающей среды (абиотической или физико-химической), которые взаимодействуют между собой и создают стабильную систему. Пруд, озеро, пустыня, пастбища, луга, леса и т.д. являются распространенными примерами экосистем.

Каждая экосистема состоит из абиотических и биотических компонентов:

Абиотические компоненты

Абиотические компоненты представляют собой не связанные между собой факторы жизни или физическую среду, которая оказывает влияние на структуру, распределение, поведение и взаимодействие живых организмов.

Абиотические компоненты представлены в основном двумя типами:

Климатическими факторами, которые включают в себя дождь, температуру, свет, ветер, влажность и т.д.
Эдафическими факторами, включающие в себя кислотность почвы, рельеф, минерализацию и т.д.

Значение абиотических компонентов

Почвы содержат минеральные и органические вещества, а также живые организмы. Почва обеспечивает живых существ питательными веществами, влагой и средой обитания. Растительность верхней части почвенного покрова тесно с ней связана через круговорот питательных веществ.

Атмосфера обеспечивает живые организмы углекислым газом (для фотосинтеза) и кислородом (для дыхания). Процессы испарения, транспирации и круговорота воды происходят между атмосферой и поверхностью Земли.

Солнечное излучение нагревает атмосферу и испаряет воду. Свет также необходим для фотосинтеза. Фотосинтез обеспечивает растения энергией, для роста и обмена веществ, а также органическими продуктами для питания других форм жизни.

Большинство живой ткани состоит из высокого процента воды, до 90% и даже более. Немногие клетки способны выжить, если содержание воды падает ниже 10%, и большинство из них погибают, когда вода составляет менее 30-50%.

Вода является средой, с помощью которой минеральные пищевые продукты поступают в растения. Она также необходима для фотосинтеза. Растения и животные получают воду с поверхности Земли и почвы. Основной источник воды – атмосферные осадки.

Биотические компоненты

Живые существа, включая растения, животных и микроорганизмы (бактерии и грибы), присутствующие в экосистеме, являются биотическими компонентами.

На основе их роли в экологической системе, биотические компоненты могут быть разделены на три основные группы:

Продуценты производят органические вещества из неорганических, используя солнечную энергию;
Консументы питаются готовыми органическими веществами, произведенными продуцентами (травоядные, хищники и всеядные);
Редуценты. Бактерии и грибы, разрушающие отмершие органические соединения продуцентов (растений) и консументов (животных) для питания, и выбрасывающие в окружающую среду простые вещества (неорганические и органические), образующихся в качестве побочных продуктов их метаболизма.

Эти простые вещества повторно производятся в результате циклического обмена веществ между биотическим сообществом и абиотической средой экосистемы.

Уровни экосистемы

Для понимания уровней экосистемы, рассмотрим следующий рисунок:

Особь

Особь – это любое живое существо или организм. Особи не размножаются с индивидуумами из других групп. Животные, в отличие от растений, как правило, относятся к этому понятию, поскольку некоторые представители флоры могут скрещиваться с другими видами.

В приведенной выше схеме, можно заметить, что золотая рыбка взаимодействует с окружающей средой и будет размножаться исключительно с представителями своего вида.

Популяция

Популяция – группа особей данного вида, которые живут в определенной географической области в данный момент времени. (Примером может служить золотая рыбка и представители ее вида). Обратите внимание, что популяция включает особей одного вида, которые могут иметь различные генетические отличия, такие как цвет шерсти/глаз/кожи и размер тела.

Сообщество

Сообщество включает в себя всех живых организмов на определенной территории, в данный момент времени. В нем могут присутствовать популяции живых организмов разных видов. В приведенной выше схеме, обратите внимание, как золотые рыбы, лососёвые, крабы и медузы сосуществуют в определенной среде. Большое сообщество, как правило, включает в себя биоразнообразие.

Экосистема

Экосистема включает в себя сообщества живых организмов, взаимодействующих с окружающей средой. На этом уровне живые организмы зависят от других абиотических факторов, таких как камни, вода, воздух и температура.

Простыми словами, биом представляет собой совокупность экосистем, имеющих схожие характеристики с их абиотическими факторами, адаптированными к окружающей среде.

Биосфера

Когда мы рассматриваем различные биомы, каждый из которых переходит в другой, формируется огромное сообщество людей, животных и растений, живущих в определенных местах обитания. Биосфера является совокупностью всех экосистем, представленных на Земле.

Пищевая цепь и энергия в экосистеме

Все живые существа должны питаться, чтобы получать энергию, необходимую для роста, движения и размножения. Но чем же эти живые организмы питаются? Растения получают энергию от Солнца, некоторые животные едят растения, а другие едят животных. Это соотношение кормления в экосистеме, называется пищевой цепью. Пищевые цепи, как правило, представляют последовательность того, кто кем питается в биологическом сообществе.

Ниже приведены некоторые живые организмы, которые могут разместиться в пищевой цепи:

Пищевая цепь – это не одно и то же, что и пищевая (трофическая) сеть. Трофическая сеть представляет собой совокупность многих пищевых цепей и является сложной структурой.

Передача энергии

Энергия передается по пищевым цепям от одного уровня к другому. Часть энергии используется для роста, размножения, передвижения и других потребностей, и не доступна для следующего уровня.

Более короткие пищевые цепи сохраняют больше энергии, чем длинные. Израсходованная энергия поглощается окружающей средой.

Экосистемный уровень организации жизни. Естественные и искусственные экосистемы

Необходимо запомнить

Экосистема – это совокупность совместно обитающих живых организмов и неорганических компонентов, связанных потоком энергии и круговоротом веществ.

Для осуществления биологического круговорота в структуре любой экосистемы должны присутствовать четыре необходимых компонента: биогенные элементы в окружающей среде и три разные по функциям группы организмов: продуценты, консументы и редуценты. Продуценты по типу питания относятся к автотрофам. Автотрофы используют для синтеза либо энергию солнечного света (фототрофы) или энергию химических связей неорганических веществ (хемотрофы). Гетеротрофы делятся на две группы: консументы и редуценты. Консументы – гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество и перерабатывающие его в органические соединения собственных тел. Редуценты – разлагают органические остатки до минеральных веществ. Устойчивые экосистемы – длительно существуют, например: дубрава, ковыльная степь, ельник-кисличник. Нестабильные экосистемы быстро изменяются. Последовательная, закономерная смена одних сообществ другими на определённом участке территории, обусловленная внутренними факторами развития экосистем, называется сукцессией. В результате сукцессионных изменений экосистема становится устойчивой и существует до тех пор, пока внешние силы не выведут её из равновесия. Завершающий, устойчивый этап сукцессии, называется климаксом.

Интерактивная схема классификация экосистем

Необычные экосистемы

Чёрные курильщики. Оазис на дне океана

познакомить учащихся с сущностью понятий “биоценоз”, “биогеоценоз”, “экосистема” и “биосфера”; сформировать знания об основных закономерностях живых систем, о взаимосвязях организмов и надорганизменных систем с окружающей средой, о круговороте веществ и потоке энергии в биогеценозе как необходимом условии его существования

Вложение	Размер
9_klass_._ekosistemnyy_uroven.docx	52.56 КБ

Предварительный просмотр:

«Экосистемный уровень: общая характеристика

Экосистемный уровень: общая характеристика

(сообщество, экосистема, биогеоценоз)

Цели: познакомить учащихся с сущностью понятий “биоценоз”, “биогеоценоз”, “экосистема” и “биосфера”; сформировать знания об основных закономерностях живых систем, о взаимосвязях организмов и надорганизменных систем с окружающей средой, о круговороте веществ и потоке энергии в биогеценозе как необходимом условии его существования.

Оборудование: таблица “Надорганизменные системы и их характеристика”; схема “Многообразие форм связей и видов взаимоотношений в биоценозе”; карточки с текстами и заданием по теме “Характеристика экосистемы”.

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

Один организм одна популяция и даже целый вид не способны к самостоятельному изолированному существованию. С этим нельзя не согласиться. Приведите доказательства этому.

1) Другие березы, произрастающие рядом.

2) Соседствующие растения других видов (например, ель, осина и др.).

3) Насекомые, питающиеся корой и листьями.

4) Птицы, уничтожающие насекомых, питающихся листьями, гнездящиеся в кроне дерева.

5) Гриб-паразит чага.

6 ) Симбиотические грибы на корнях.

7) Микроорганизмы, разлагающие листовой опад.

Вывод: На определенной территории совместно проживают различные растения, животные, грибы и микроорганизмы, которые взаимно влияют друг на друга. Между организмами исторически сформировались сложные взаимоотношения, одни организмы воздействуют на другие (либо угнетают, либо способствуют их процветанию), выступая в роли биотических факторов.

Решите экологический пример:

Особь + особь + . + особь = (популяция)

Можно ли назвать популяцией группу животных в считалке:

“На березу села галка, две вороны, соловей и проныра-воробей?” (Нет.)

Что такое популяция ? (Популяция представляет собой генетически и морфологически наиболее однородную группу тесно связанных между собой особей одного вида, относительно обособленную от другой группы особей этого же вида.)

Что такое популяция? (Популяция представляет собой генетически и морфологически наиболее однородную группу тесно связанных между собой особей одного вида, относительно обособленную от другой группы особей этого же вида.)

Приведите примеры взаимоотношений особей внутри популяции. (Особей популяции у животных связывают совместный поиск пищи, защита от врагов, половой инстинкт (отношения между самцами и самками), забота о потомстве. Сложный характер взаимоотношений между особями популяции можно увидеть при рассмотрении иерархии в стае волков, в стаде лосей, оленей, в табуне диких лошадей и др. Сложный и многообразный характер взаимоотношений между особями в популяции определяет целостность и устойчивость этой системы.)

Решите экологический пример:

Популяция + . + популяция = (вид)

(Вид — совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков и типов взаимоотношений с абиотической и биотической средой.)

III. Изучение нового материала

1. Слово учителя.

— Популяции не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними целостные системы еще более высокого уровня организации — биоценозы, биогеоценозы экосистемы, биосферу. Раскроем эти экологические понятия.

Учитель демонстрирует таблицу “Надорганизменные системы и их характеристика” (См. приложение 1).

— Экологические изучение надорганизменных систем ставит целью выяснить, как поддерживается их устойчивое существование и развитие, какое влияние оказывают на них изменения различных факторов среды.

Краткая характеристика биоценоза

Любой организм живет в окружении множества других организмов и вступает с ними в самые разнообразные отношения как с отрицательными, так и с положительными для себя последствиями, и в конечном счете не может существовать без этого живого окружения.

Совокупность растений, входящих в биоценоз, называется фитоценозом (от греч. “phyton” — растение и “coinos” — общий), совокупность животных — зооценозом (от греч. “zoon” — животное и “coinos” — общий), а совокупность микроорганизмов — микробоценозом. Границы биоценозов совпадают с границами фитоценозов. Например, биоценоз дубравы, березовой рощи, пойменного луга, ельника-кисличника и т.д. При этом имеется в виду вся совокупность живых организмов — растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к совместному, обитанию на данной территории. Основу возникновения и существования биоценозов составляют отношения организмов, их связи,в которые они вступают друг с другом. По классификации В.Н. Беклемишева, межвидовые отношения подразделяются на четыре группы.

1) Тропические отношения возникают тогда, когда один вид питается другим: либо живыми особями, либо их мертвыми останками, либо продуктами жизнедеятельности.

2) Топические отношения характеризуют любое физическое или химическое изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого.

3) Форические отношения характеризуют участие одного вида в распространении другого. (Перенос животными семян, плодов, спор, пыльцы растений.)

4) Фабрические — это такой тип биоценотических отношений, в которые вступает вид, использующий для своих сооружений продукты выделения, либо мертвые остатки, либо даже живых особей другого вида (птицы для строительства гнезд используют ветви деревьев, шерсть, траву и т.д.).

— По другой известной вам классификации, существуют следующие типы связей и виды взаимоотношений между организмами в биоценозе.

Учитель демонстрирует готовую схему “Многообразие форм связей и видов взаимоотношений в биоценозе” (См. приложение 1).

— Хотя взаимодействия организмов очень разнообразны, они приводят лишь к трем главным результатам:

1) обеспечение пищей;

2) изменение среды обитания;

3) расселение видов в пространстве.

В результате сложности и переплетенности связей между видами обеспечивается эффективное использование ресурсов биоценоза, контроль за ростом численности организмов. Таким образом поддерживается устойчивое функционирование сложных природных систем. Неосторожное вмешательство человека в жизнь природы может вызвать цепную реакцию событий, которые приведут к не

2. Работа в группах.

Класс делится на группы, которые получают различные задания на закрепление и развитие знаний по теме “Биоценоз”. Во время работы учащиеся проводят анализ прочитанного и делают выводы (см. карточки в приложении 2).

3. Продолжение изучения материала.

Учащиеся работают с текстом и иллюстрацией учебника (по уч.

А.А. Каменского, §5.1, рис. 59, “Схема биогеоценозов”, §5.2, с. 154— 157, рис. 62—63, по уч. И.Н. Пономаревой, §57, с. 211—213, рис. 83.

“Основные структурные компоненты экосистемы” и находят ответы на вопросы:

1. Каким образом связаны между собой живые организмы в экосистеме? (Через вещества и энергию.)

2. Укажите необходимые компоненты (составные части) экосистем, обеспечивающие круговорот веществ в экосистемах.

а) наличие неорганических соединений, пригодных для синтеза органических веществ;

б) наличие продуцентов (организмов, способных создавать органические вещества из неорганических);

в) наличие консументов (организмов — переработчиков органических веществ);

г) наличие редуцентов (организмов — разрушителей, способных разлагать органические вещества из неорганических).

3. Составьте характеристику экосистемы.

1) В экосистемах все популяции видов связаны друг с другом и с неживой природой. Эта связь осуществляется через вещество и энергию, т.к. в экосистемах происходит непрерывный обмен энергией и веществом между живой и неживой природой.

2) Круговорот веществ в экосистемах осуществляется благодаря наличию в них четырех неотъемлемых компонентов: абиотического компонента, продуцентов, консументов, редуцентов.

3) В составе любой экосистемы можно выделить два основных структурных компонента: комплекс факторов неживой природы, так называемое абиотическое окружение, и совокупность всех живых организмов — биоценоз.

Биоценоз + абиотический компонент = экосистема

Экосистема — очень широкое, безранговое, гибкое понятие, относящееся к системам любой размеренности. От капли прудовой воды или пня со всем комплексом населяющих организмов, аквариума с растениями и животными до луга, леса, Мирового океана и биосферы.

— Поддерживать круговорот в любой экосистеме можно только тогда, когда в нее входят совершенно различные организмы, различные по всему образу жизни и по той роли, которую они играют в природе. А об этом мы поговорим на следующем уроке.

Работа с терминами.

Задание. Вставьте пропущенные слова.

Сообщество организмов разных видов, тесно взаимосвязанных между собой и населяющих более или менее однородный участок, называют . В его состав входят: растения, животные,

и . Совокупность организмов и компонентов неживой природы, объединенных круговоротом веществ и потоком энергии в единый природный комплекс, называют или .

Трофические связи в сообществе (биоценозе) возникают тогда, когда особи одного вида:

а) изменяют условия обитания особей другого вида;

б) участвуют в распространении другого вида;

в) питаются продуктами жизнедеятельности особей другого вида;

г) используют для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки других организмов.

Как называются типы связей, которые характеризуют оставшиеся пункты?

а) топические связи;

б) форические связи;

в) фабрические связи.)

Биотическими называют отношения между особями:

а) и абиотическими факторами среды;

б) двух разных сообществ;

г) и антропогенными факторами среды.

Учащиеся по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

Сегодня я узнал…

У меня получилось…

По учебнику А.А. Каменского §5.1, с. 154—157 “Трофическая структура”, термины, записи в тетради; по учебнику И.Н. Пономаревой §57, с. 211—214, термины, записи в тетради .

Читайте также: