Биомасса экосистемы на стадии климакса
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 августа 2018;
проверки требует 1 правка.
У этого термина существуют и другие значения, см. Климакс.
Кли́макс в экологии и геоботанике — заключительное, относительно устойчивое состояние сменяющих друг друга экосистем, возникающее в результате смен, или сукцессий, и в значительной мере соответствующее экологическим условиям определенной местности. Климакс зависит от климатических факторов, от местных особенностей почв и от воздействий человека на природу.[1]
Теоретически климаксное сообщество может поддерживать себя неопределенно долго, все внутренние его компоненты уравновешены друг с другом, и оно находится в равновесии с физической средой[2].
В полевых условиях очень сложно выделить устойчивое климаксовое сообщество. Обычно удается лишь заметить, что скорость сукцессии падает до определенного уровня, после которого наблюдатель уже не замечает каких-либо изменений. Период достижения «климаксовой» стадии требует в разных сообществах различного времени. Часто для завершения стабилизации необходимо 100—300 лет, однако вероятность возникновения пожара или урагана за это время настолько высока, что сукцессия может никогда не завершиться. Если не забывать, что лесные сообщества северной умеренной зоны, а возможно, и тропиков все еще восстанавливаются после последнего ледникового периода, то встает вопрос, не является ли климаксовая растительность лишь теоретической[3].
Концепции климакса[править | править код]
У концепции климакса долгая история. Один из первых исследователей сукцессии Фредерик Клементс[4] был приверженцем теории моноклимакса и утверждал, что в любой климатической зоне существует только один истинный климакс, и к его возникновению ведут все сукцессии.
В конечном счете, многие экологи (в том числе Тенсли) эту теорию отвергли, и была предложена теория поликлимакса. Согласно ей климакс в данном участке может определяться одним или несколькими факторами: климатом, почвенными условиями, топографией, пожарами и т. д., поэтому в одной климатической зоне вполне может существовать целый ряд специфических типов климакса[3].
Юджин Одум склоняется к «золотой середине» — для каждой территории характерен один единственный моноклимаксовый исход, обусловленный климатическими условиями, и множество поликлимаксовых исходов, обусловленных эдафическими факторами[5].
Классификация[править | править код]
Климаксное состояние сообщества разными авторами по-разному подразделяются. Так, Тенсли предлагал классифицировать их, в зависимости от сдерживающего фактора, на:
- эдафические
- физиографические
- биотические.[4]
Разумовский, который одним из первых разрабатывал представления о сукцессиях, предлагал делить климаксы на:
- рецидивный — возникает при повторении одних и тех же нарушений, которые отбрасывают местообитание назад на одну или несколько стадий по уже пройденному пути смены
- ретардационный — возникает при крайнем замедлении смены под влиянием постоянно действующих факторов, не вызывающих нарушение сообщества
- диаспорический — в отличие от двух предыдущих не связан с непосредственным действием внешних факторов на местообитание или сообщество. Этот тип климакса связан с отсутствием вида-эдификатора — то есть вида-строителя, чаще всего доминанта, играющего определенную роль в строительстве сообщества.[6]
См. также[править | править код]
- Динамика растительности
- Сукцессия
Литература[править | править код]
Вторичные сукцессии и климаксовые сообщества. Подвижное равновесие
Примечания[править | править код]
- ↑ Глоссарий.ru: Климаксовые сообщества
- ↑ Одум Ю. Экология. — М.: Мир, 1986.
- ↑ 1 2 Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология, особи, популяции и сообщества. — М.: Мир, 1989.
- ↑ 1 2 Clements, Frederic E. 1916. Plant Succession: An Analysis of the Development of Vegetation. Washington D.C.: Carnegie Institution of Washington.
- ↑ Одум Ю. Экология: В 2-х тт. — Пер. с англ. — М.:. Мир, 1986. Т. 1. — 328 с. Т. 2. — 376 с.
- ↑ Разумовский С. М. Закономерности динамики биоценозов. — М.: Наука, 1981.
Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для
предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
3. Правило пирамиды чисел носит универсальный характер
для всех экосистем;
4. Правило пирамиды продукции соблюдается во всех
экосистемах.
35) Назовите понятия, исходя из следующих определений:
1. Любая совокупность организмов и неорганических
компонентов, в которой может осуществляться
круговорот веществ, – …;
2. Однородный участок земной поверхности с определенны
составом живых компонентов и факторов неживой
природы, динамично взаимодействующих друг с другом
путем обмена веществ и энергии, – …;
3. Автотрофные организмы экосистемы, способные строить
свои тела за счет неорганических соединений, – …;
4. Гетеротрофные организмы экосистемы, потребляющие
готовое органическое вещество, – …;
5. Организмы, живущие в экосистемах за счет мертвого
органического вещества, – …;
6. Цепи взаимосвязанных видов, последовательно
извлекающих материалы и энергию из исходного
пищевого вещества, – …;
7. Трофические цепи, начинающиеся с фотосинтезирующих
организмов, – …;
8. Трофические цепи, которые начинаются с отмерших
останков растений, трупов и экскрементов животных, –
…;
9. Органическая масса, создаваемая растениями за единицу
времени, – …;
10. Прирост в экосистеме за единицу времени массы
консументов – …;
11. Суммарная масса организмов данной экологической
группы или всего сообщества в целом – … .
36) В степном заповеднике на участке, полностью
огражденном от травоядных млекопитающих, урожай трав
составил 5,2 ц/га, а на выпасаемом участке – 5,9. Почему
устранение консументов понизило продукцию растений?
51
37) В окрестностях дымящих промышленных предприятий в
лесах стала накапливаться подстилка. Почему это
происходит, и какие прогнозы можно высказать о будущем
этого леса?
38) Почему снижается плодородие почвенного покрова Земли,
если вещества, изъятые человеком в виде урожая с полей,
все равно рано или поздно в переработанном виде вновь
возвращаются в окружающую среду?
39) Сравните ежегодный прирост зеленой массы и запасы
мертвых растительных остатков (подстилки в лесах,
ветоши – в степях) в разных экосистемах. Определите, в
каких экосистемах круговорот веществ более интенсивен?
40) В сложных экосистемах дождевых тропических лесов
почва очень бедна биогенными элементами. Как это
объяснить? Почему тропические леса не
восстанавливаются в прежнем виде, если их свести?
41) Можно ли считать, что волки и львы находятся на одном и
том же трофическом уровне, потому что и те и другие: а)
поедают растительноядных животных; б) используют свою
пищу примерно на 10 %; в) живут на суше; г) имеют
крупные размеры; д) диета их очень разнообразна.
Выберите правильный ответ.
42) Как будет меняться концентрация загрязнителей в цепях
питания (многие загрязнители накапливаются в клетках и
тканях организмов, не высвобождаются в окружающую
среду), в каких дозах они будут поступать в организм
человека в зависимости от потребляемой пищи (растения,
травоядные, хищные животные, грибы и т.д.)?
43) Почему почти все животные, выращиваемые человеком
для использования в пищу,– травоядные?
44) Какое сообщество выделяет наибольшее количество
кислорода в атмосферу? Пустыня, болото или тропический
дождевой лес?
45) При выращивании каких животных будут наименьшими
затраты корма для получения одинаковой биомассы: коров,
кур или рыб?
52
46) Почему при вырубке леса усиливается сток, а при
увеличении стока всего вдвое вынос азота увеличивается в
десятки раз?
47) Какой должна быть экосистема космического корабля для
полетов на долгие годы?
48) Если популяция реагирует на собственную высокую
плотность снижением рождаемости, то почему возможно
чрезмерное размножение вредителей на полях и в садах?
49) В любом биогеоценозе совершаются превращения воды и
других веществ. В чем состоят различия в превращении
энергии и в превращении веществ в биогеоценозах?
50) В чем состоит экологическое значение принципа
биологического накопления?
51) Постройте пирамиду чисел пищевой цепи растения →
кузнечики → лягушки → ужи → ястреб–змееяд,
предполагая, что животные каждого трофического уровня
питаются только организмами предыдущего уровня.
Биомасса растений на исследуемой территории составляет
40 тонн. Биомасса 1–го побега травянистого растения 5 г
(0,005 кг); 1–го кузнечика – 1 г (0,001 кг); 1–ой лягушки –
10 г (0,01 кг); 1–го ужа – 100 г (0,1 кг); 1–го змееяда – 2 кг.
52) «Рассмотрев уставы естества, во-первых, постигаем, что
растения суть первые, самые многочисленные и
главнейшие на Земле жители, но что насекомые и другие
животные начальствуют над ними, над коими также
предпоставлены и другие хищные твари, и что они опять
также подлежат своим начальникам, коих еще и тех менее
находится» (К. Линней). О какой экологической
закономерности идет речь в данной цитате?
53) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Экогенетической можно назвать смену
сообщества, наступившую в результате:
а) неполноты круговорота веществ в данной экосистеме;
б) жизнедеятельности видов данной экосистемы;
в) усиления выпаса скота;
53
г) увеличения загрязненности водоема в результате
антропогенных воздействий;
д) мелиорации и иссушения болот.
54) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Пирогенная сукцессия – это:
а) смена экосистемы в результате пожара;
б) смена экосистемы в результате хозяйственной
деятельности человека;
в) смена экосистемы, происходящая вследствие
катастрофических происшествий;
г) смена экосистемы в результате процессов,
происходящих внутри самого сообщества.
55) Выберите номера правильных суждений (от 0 до 4).
1. Первичные сукцессии возникают в результате процессов,
происходящих внутри самого сообщества;
2. В ходе сукцессии происходит формирование более
устойчивых комбинаций видов;
3. Все сукцессионные смены идут с участием, как
автотрофного, так и гетеротрофного населения;
4. Все сукцессии можно классифицировать на первичные и
вторичные смены.
56) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Примерами первичной сукцессии выступают:
а) восстановление елового леса после пожара;
б) зарастание водоема;
в) восстановление лиственного леса после засухи;
г) заселение живыми организмами сыпучих песков;
д) появление живых существ на наносах рек.
57) Выберите номера правильных суждений (от 0 до 4).
1. Ни одна экосистема Земли не имеет полностью
замкнутого круговорота веществ;
2. Осуществлять круговорот веществ в экосистемах могут
только функционально идентичные группы организмов;
3. При изменении химизма среды все остальные
компоненты экосистемы благодаря устойчивости
остаются неизменными;
54
4. Уничтожение одного вида живых существ может вызвать
к полному уничтожению экосистемы.
58) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Вторичные сукцессии характеризуются
следующими признаками:
а) начинаются в том случае, если в уже сложившихся
сообществах нарушены установившиеся связи
организмов;
б) совершаются медленнее, чем первичные сукцессии;
в) проходят труднее, чем первичные сукцессии;
г) идут с участием как автотрофного, так и гетеротрофного
населения;
д) начинаются на лишенных жизни местах.
59) Восстановите последовательность этапов сукцессии по
Ф. Клементсу:
1. Приживание организмов на новом участке;
2. Преобразование живыми организмами местообитания,
постепенная стабилизация условий и отношений;
3. Возникновение незанятого жизнью участка;
4. Конкуренция организмов между собой и вытеснение
отдельных видов;
5. Миграция на незанятый жизнью участок различных
организмов или их зачатков.
60) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Начальные группировки сукцессионных серий:
а) называются коренными сообществами;
б) отличаются большой динамичностью;
в) характеризуются преобладанием мелкоразмерных видов;
г) состоят из видов с относительно низким потенциалом
размножения;
д) способны к длительному самоподдержанию.
61) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Для коренного сообщества не характерны:
а) динамичность и неустойчивость;
б) сбалансированный круговорот веществ;
в) сложные межвидовые связи;
55
г) четкое распределение видов по экологическим нишам.
62) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Сукцессия с энергетических позиций характеризуется:
а) неравенством биомассы и энергетических затрат
системы;
б) равенством биомассы и энергетических затрат системы;
в) неравенством продуктивности и энергетических затрат
системы;
г) равенством продуктивности и энергетических затрат
системы.
63) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
На стадии климакса биомасса экосистемы:
а) снижается;
б) увеличивается;
в) периодически подвержена изменениям;
г) остается неизменной.
64) Выберите номера правильных суждений (от 0 до 4).
1. На стадии пионерных сообществ практически вся часть
прироста растительной массы потребляется
гетеротрофами;
2. В зрелых экосистемах чистая продукция, приближается к
нулю;
3. В ходе сукцессии темпы прироста биомассы постепенно
увеличиваются;
4. Пионерные сообщества отличаются относительной
видовой бедностью.
65) Почему сорные растения первыми осваивают
обнажившиеся участки?
66) Почему чужеземные виды растений чаще всего внедряются
в местную растительность по обочинам дорог, насыпям,
берегам рек и другим подобным местообитаниям и не
приживаются в лесах, на лугах или в степях?
67) Саморазвитие сообществ на скалах – длительный вековой
процесс. Какими способами его можно ускорить?
68) Назовите понятия, исходя из следующих определений:
56
1. Последовательная смена во времени на определенном
участке земной поверхности одних биоценозов другими –
…;
2. Смена сообщества, вызываемая внешними по отношению
к нему факторами, – …;
3. Смена сообщества в результате процессов,
происходящих внутри самой системы, – …;
4. Сукцессии, начинающиеся на лишенных жизни местах, –
…;
5. Восстановительные смены, идущие на месте ранее
сформированных, но нарушенных биоценозов – …;
6. Начальные группировки сукцессионной серии – …;
7. Устойчивое сообщество, являющееся конечным итогом
сукцессии – … .
69) Выберите номера правильных суждений (от 0 до 4).
1. Климаксное сообщество обладает высокой
стабильностью и дает большой запас чистой продукции;
2. Из пионерного сообщества человека ожжет изымать
чистую продукцию без вреда для самого ценоза;
3. Агроценозы служат для получения высокой вторичной
продукции автотрофов;
4. В агроценозах существует круговорот веществ.
70) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Общими для агроценозов и природных
сообществ являются следующие признаки:
а) в них существуют продуценты, консументы и
редуценты;
б) в них осуществляется круговорот веществ;
в) наличие в них трофических цепей, в состав которых
входит человек;
г) весь комплекс организмов в них формируется в
результате естественного отбора;
д) в них обнаруживается высокое видовое разнообразие.
71) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Чертами отличий между агробиоценозами и
природными сообществами выступают:
57
а) агробиоценозы не способны к самообновлению и
саморегулированию;
б) в агробоценозах складываются более длинные пищевые
цепи;
в) круговорот веществ в агробиоценозах характеризуется
неполнотой;
г) в агробиоценозах наблюдается снижение разнообразия
видов;
д) растительный покров агробиоценозов слагается
исторически.
72) Выберите номера правильных суждений (от 0 до 4).
1. В агроценозах резко обеднено животное население;
2. Агроэкосистемы за счет внесения удобрений, обработки
почвы и других мероприятий получают дополнительный
поток энергии;
3. В агроценозах значительная часть питательных веществ
выносится с урожаем, поэтому в них отсутствует
круговорот веществ;
4. Агроценозы – это сообщества, поддерживаемые
человеком на предпоследней стадии сукцессионных
преобразований.
73) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Понятие «экологический взрыв» было введено в науку:
а) А. Тенсли;
б) Ч. Элтоном;
в) Е. Одумом;
г) А. Лоткой.
74) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Экологические взрывы являются следствием:
а) монокультурности агроценозов;
б) ограниченности числа видов в агроценозах;
в) использования человеком гербицидов;
г) ограниченных регуляторных возможностей агроценозов;
д) разнообразия аграрного ландшафта.
58
75) Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. Продуктивность агроценозов может быть
повышена с использованием следующих мероприятий:
а) обеспечение высокой специализации сельского
хозяйства;
б) проведение максимального числа обработок почвы;
в) осуществление мелиорации земель;
г) размещение сельскохозяйственных культур по лучшим
предшественникам;
д) раннее проведение всех сельскохозяйственных работ.
76) Выберите номера правильных суждений (от 0 до 4).
1. Сельскохозяйственное освоение территорий может
вызвать резкое изменение уровня обилия отдельных
видов животных;
2. Экологические взрывы чаще всего происходят в
урбаэкосистемах;
3. Искусственная регуляция численности вредителей –
условие поддержания агроэкосистемы;
4. Минимальное число обработок почвы – способ
повышения продуктивности агроценозов.
77) Конструируя лесополосы, парки, сады, человек подбирает
небольшое число основных видов. В природных
биоценозах видов во много раз больше. Значит ли это, что
мы не можем создавать устойчивые сообщества?
78) Совместимы ли высокая устойчивость и высокая
продуктивность агроэкосистемы?
79) Что произойдет в природе, если представить, что все
сообщества достигнут стабильного состояния и виды,
связанные с неустойчивыми стадиями исчезнут?
80) Усиление регуляторных способностей агроценозов влечет
за собой некоторое снижение урожайности. Можем ли мы
пойти на это, если рост численности населения требует
увеличения сельскохозяйственной продукции?
81) Можно ли сформировать плодовый сад по принципу
зрелого сообщества?
59
5. БИОСФЕРА
1) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Термин «биосфера» был предложен в 1875 г.:
а) Ж.–Б. Ламарком;
б) Э. Зюссом;
в) В. И. Вернадским;
г) П. Тейером де Шарденом.
2) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Учение о биосфере было создано:
а) Ж.–Б. Ламарком;
б) Э. Зюссом;
в) В. И. Вернадским;
г) П. Тейером де Шарденом.
3) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Создание социально-экономической концепции биосферы
связано с именем:
а) Э. Зюсса;
б) В. В. Докучаева;
в) В. И. Вернадского;
г) Э. Леруа.
4) Выберите номера правильных суждений (от 0 до 4).
1. Учение о биосфере является крупным открытием
естествознания;
2. Самой существенной особенностью биосферы является
биогенная миграция атомов, вызываемая энергией
Солнца;
3. Биосфера является термодинамической оболочкой с
температурой от +100o до –100o С;
4. Верхняя граница биосферы проходит на высоте свыше
22 км над уровнем моря.
5) Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
В океанах нижняя граница жизни достигает глубины:
а) 2 км;
б) 5 км;
в) 8 км;
60