Слайд 1Понятие об экологической нише
популяция занимает определенное место в экосистеме (растение
приурочено к конкретному ярусу, вид животных имеет определенный пищевой рацион,
место размножения и укрытия и т.д. )
Совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование популяции в экосистеме, называется его экологической нишей.
Слайд 2Экологическая ниша не может быть пустой. Если ниша пустеет в
результате вымирания какого-то вида, то она тут же заполняется другим
видом.
теория акклиматизации (переселении организмов в совершенно новые для них места)
Слайд 3многие исследователи считают, что интродуцирование чужеродных видов - биологическое загрязнение
(новые виды часто вытесняют аборигенные)
Слайд 4в 1839 году в Австралию был завезен кактус-опунция. Скорость размножения
в благоприятных условиях увеличилась: в конце 19 в. - 4
млн.га, в 1920 году – 24 млн. га. Гибли лучшие пастбища
в 1925 году из Аргентины и Уругвая завезли маленькую бабочку – кактусовую огневку, гусеница которой питается мякотью кактуса.
Слайд 5В Бразилии - война африканским улиткам, угрожающим не только сельскохозяйственным
плантациям, но и здоровью людей, являясь переносчиками желудочно-кишечных инфекций и
менингита.
Слайд 6Таким образом,
все естественные биоценозы имеют собственные законы функционирования и
развития.
Любое сообщество живых организмов основано на количественной регуляции одних видов
другими
Слайд 7 HIPPO- череда причин вымирания различных видов
Слайд 8буква «Н» (от англ. habitat) - разрушение привычных для организмов
местообитаний
Слайд 9Буква «I» (от англ. Invasion) - вторжение чужеродных видов
Слайд 10буква «P» (от англ. pollution) - загрязнение окружающей среды (около
80% рек Китая практически стерильны)
Слайд 11Вторая буква «P» (от англ. population) - перенаселенность планеты
Энергия города:
Лондон - самый большой город Земли во время промышленной революции
Слайд 12буква «О» (от англ. overexploitation) - уничтожение видов путем охоты
и рыбной ловли
Слайд 13Лекарства дикой природы - 100 млрд.долл. в год
При современных темпах
к 2020 г. исчезнет почти 15% всех видов на Земле.
Слайд 14 дронты - Маскаренские о-ва в Индийском океане
Полностью истреблены человеком
в 18 веке
Додо (маврикийский дронт) - в переводе с порт.
глупый, сумасшедший
в 16 веке мореплаватели завезли коз, свиней, собак и крыс: одичавшие животные поедали яйца птиц и птенцов
Слайд 15охота на дронта - спортивная забава
Только несколько дронтов удалось довезти
до северных широт: как только птицы попадали в неволю, они
начинали ронять слезы из глаз, похожих на крупные ягоды крыжовника, отказывались от любой еды до тех пор, пока не умирали
Слайд 16английский фразеологизм «as dead as a dodo» («мёртв как дронт»)
на
государственном гербе Маврикия
английские генетики из Оксфорда, извлекли ДНК из
фрагмента ткани птицы додо для генетической реконструкции дронта.
Слайд 17Абиотические компоненты экосистемы
Климат, гидрология и почвы предопределяют разнообразие экосистем
гора
Южных Альпах, высочайшая (3754 м) точка Новой Зеландии
Слайд 18Климатический фактор
Все организмы, населяющие экосистему, всецело зависят от климата
Слайд 19К увл. - соотношение количества осадков с величиной их испаряемости
испарение
превышает годовую сумму осадков – аридные экосистемы (засушливые, сухие)
Долина Смерти»
(Калифорния, США)
Слайд 20сумма осадков превышает испарение – гумидные экосистемы
Хибинские горы
Слайд 21Экваториальный климат
большое количество тепла (240 до 280С) и влаги (1,5
- 3 тысяч мм в год) в течение года
«буйство» влажноэкваториальных
лесов: многоярусные леса с большим биоразнообразием
Слайд 22Черапунджи (Индия) - самое «мокрое» место 11 000 мм -
20 000, суточная сумма осадков - до 1000 мм (тонна
воды на 1 квадратный метр).
Слайд 23Тропический климат
«знаменит» пыльными и песчаными бурями, пустыни и полупустыни Северной
Африки, Америки и Австралии
Высокие температуры и малое количество осадков (менее
100 мм) - «замирание» природы (жизнь сосредоточена около воды – в оазисах)
Слайд 24самая высокая температура планеты – +57, 8°С в местечке Эль-Азизии
(Ливия)
Слайд 25Субтропический климат
центральные районы Азии и Северной Америки: небольшое количество осадков
(100-300 мм)
Летом - сухость и высокие температуры, зимой - низкие
зимние температуры (сухие степи и пустыни)
Слайд 26Умеренный континентальный климат
холодная снежная зима и теплое лето (вглубь материка
контрастность зимы и лета увеличивается)
Различные экосистемы: от хвойных лесов до
степей и пустынь
Слайд 27Субарктический климат
разница температур лета и зимы - до 650.
тундра
Северной Америки и Евразии - затяжные холодные зимы и прохладное
лето
вечная мерзлота, заболачивание
Слайд 28Арктический климат
в течение года отрицательные температуры (зимой -500, летом -
150).
Гренландия
Слайд 29Антарктический климат
ледяной колпак планеты
Полюс холода Земли - центральная часть
(температура самого теплого месяца - - 320).
Слайд 30На станции «Восток» самая низкая температура планеты – 900С.
Слайд 31Гидрологический фактор
Все организмы, населяющие экосистему, всецело зависят от воды
каждый
организм является частью гидросферы: растения и почвенные организмы пропускают через
себя всю массу природных вод суши за 20 000 лет, морские организмы пропускают через себя весь объем морской воды всего за полгода
Слайд 32природные воды - не простейшая формула H2O: в них присутствуют
примеси, растворенные газы, соединения
Слайд 33При высокой концентрации солей жизнь «замирает»: в Мертвом море концентрация
солей - 270-300 г/л, живут лишь бактерии в устье
р. Иордан
Слайд 34Почвенный фактор
Все организмы, населяющие наземные экосистемы, зависят от почв
- дом для организмов, источник элементов питания, хранилище спор
и семян, субстрат для корней, резервуар воды для растений
Слайд 35Почва
В. В. Докучаев - особое царство природы, а В.И. Вернадский
- биокосным (мертво-живым) телом
Слайд 36Индексы горизонтов
Каждая почва состоит из генетических горизонтов: А-В-С-D
дополняются буквами и
цифрами (подстрочными и надстрочными)
Слайд 37Каждый тип почв имеет определенный набор горизонтов
в Подмосковье дерново-подзолистые
почвы имеют следующий профиль: А0-Аv-А1-А2-Вtfe-Csial
А в 300 километрах южнее
- черноземы с другим профилем: А0-А1-Вса-Сса
Слайд 45Динамика и развитие экосистем
Возраст некоторых экосистем сотни и тысячи лет
ухудшению функционирования - дигрессия экосистемы: смена естественных сообществ на сорные
Слайд 46Разрушение естественных экосистем
более 60% суши –нарушенные экосистемы
30% Европы покрыты лесами,
но – это вторичные леса
Слайд 47Разрушение экосистем началось с подсечно-огневого земледелия
до НТР было уничтожено 30
- 50% леса, а еще 9% в последние столетия
В штате
Мату-Гросу (Бразилия) – поджигание сельвы
Слайд 48Другой тип нарушенных экосистем - пахотные и орошаемые земли
антропогенная пустыня
Аралкум
Слайд 50Каждая экосистема обладает рядом свойств:
1.Свойство необходимого разнообразия элементов
экосистема стабильна
пока обладает необходимым разнообразием составляющих её элементов. При снижении разнообразия
– переход на более низкий уровень
Слайд 51риф Кингмен: пустынный атолл в Тихом океане
«машина времени» - экосистема
сохранилась в первозданном виде
Слайд 52Множество рифовых акул, хищные красные луцианы
Слайд 53Место кудрепёра – в середине пищевой цепочки: должен молниеносно нападать
и исчезать…
Слайд 54Малоизученный коралл Porties sp. - возраст 500 лет.
Слайд 58более 30% коралловых рифов потеряно (в Мексиканском заливе осталось не
более 1%): природные и антропогенные факторы
загрязнение океана промышленными отходами
вырубка мангровых
лесов
глобальное потепление и подкисление воды
туризм, браконьерское рыболовство
Слайд 592. Свойство устойчивости
экосистема стремиться сохранить свою стабильность - status quo
Для
каждой экосистемы - свои пределы устойчивости
Слайд 603. Свойство саморегуляции и самоорганизации
Связи в экосистеме: прямые и обратные
Прямая
- один элемент системы действует на другой без ответной реакции
Обратная
- ответное действие элемента: взаимоотношение хищника и жертвы
Слайд 614. Свойство эмерджентности
свойства системы не являются простой суммой свойств слагаемых
ее элементов: при «сложении» компонентов живой и неживой природы появляется
новый тип связей
Слайд 625. Свойство неравномерности
Постепенное накопление незначительных изменений может быть прервано скачком
качественных изменений, меняющих свойство системы - точки бифуркации
Слайд 63Новая Зеландия: с переселенцами до 600 новых видов растений, 130
видов птиц и 48 видов млекопитающих.
отсутствие врагов в природе:
растения разрослись, птицы расселили новые виды, популяции животных превратили леса в пастбище.
большая часть дремучих лесов погибла, началась эрозия и обмеление рек
Слайд 64Эксперимент «Биосфера - 2»
в начале 90-х годов 20 века в
Аризоне (США) - «Биосфера-2» - моделирование замкнутой экосистемы (миллиардер Эдвард
Бас)
площадь 1,27 гектара
Слайд 65Задача - выяснение возможностей человека жить в искусственной экосистеме в
случае ухудшения условий жизни на Земле или в космических поселениях
Слайд 66сеть герметичных секций
в каждом отсеке - конкретная экосистема с
почвами и растениями, животными и микроорганизмами (тропический лес, саванна, мини-океан
с живым коралловым рифом и т.д.).
своеобразная мини-модель Земли
Слайд 67Автономное функционирование комплекса - воспроизводство кислорода и т.д.
океанические течения,
морской прибой, тропические дожди, для очистки воды - водные гиацинты
Слайд 6826 сентября 1991 года восемь добровольцев вошли в «Биосферу 2»
на два года
Слайд 69через нескольких недель: резкое возрастание численности микроорганизмов и насекомых
Резкое
уменьшение всходов сельскохозкультур
падение кислорода (на 0,5% в месяц)
кислородное голодание
Слайд 70нехватка пищи: распределение еды
огромное количество микробов и насекомых
количество О2
за два года снизилось до 14%
«Только здесь мы почувствовали, насколько
зависим от окружающей природы. Если не будет деревьев — нам нечем будет дышать, если вода загрязнится — нам нечего будет пить».
Слайд 71Вывод: на данный момент знания о биосфере недостаточны и создание
полной модели невозможно
Вопросы перенаселенности, нехватки пищи, сохранения биоразнообразия, загрязнения воздуха
должны быть основными темами для исследований
Слайд 72«все связано со всем»
«все должно куда-то деваться»
«природа знает
лучше»
«ничто не дается даром»
«всему есть предел»
«вторгаясь в настоящее,
предвидь будущее»
«отравленные реки впадают в море слёз»
Слайд 731 закон: все связано со всем
связи между компонентами экосистемы позволяют
её самоподдерживать и саморегулировать.
Изменение одного элемента - количественные и
качественные перемены
даже небольшой сдвиг может привести к цепочке последствий.
Слайд 74осушение болот меняет гидрологический режим территории несопоставимо большей по размерам
распахивание и орошение земель приводит не только к изменению биоценозов,
но и к изменению микроклимата, почв, уровня залегания и минерализации грунтовых вод
сведение тропических лесов не только сокращает биоразнообразие биома, но приводит к изменению функционирования биосферы в целом
Слайд 752 закон: все должно куда-то деваться
В природе нет «мусора»: отходы
одних организмов служат пищей для других
причина современного кризиса -
образование критического количества отходов, в том числе и радиоактивных.
Слайд 76Изготовление любого предмета сопровождается отходами - «Экологический рюкзак» : 10-граммовое
золотое кольцо - экологический рюкзак 3,5 тонны отходов, 1 тонна
стали – 20 тонн отходов, 1 тонна меди - 420 тонн.
Слайд 773 закон: природа знает лучше
Знания природных процессов недостаточны и проигрывают
налаженным природным механизмам
«улучшение» экосистем может привести к обратному эффекту,
особенно в далекой перспективе.
Слайд 781972 году в Чехословакии - наступление хомяков: постройка дамбы для
защиты Восточно–Словацкой низменности от паводков (снижение уровня грунтовых вод -
избыток пищи для грызунов - миллионы грызунов - 26 тысяч дератизаторов - 100 миллионов крон)
Слайд 794 закон: ничто не дается даром
не существует бесплатных ресурсов: иллюзия
неисчерпаемости привела к их истощению
чем более глубоко выводятся из состояния
динамического равновесия экоресурсы, тем большее количество затрат потребуется на их восстановление.
Слайд 805 закон: всему есть предел
принцип гомеостаза: при незначительном вмешательстве в
естественную среду экосистемы способны саморегулироваться и восстанавливаться, но если оно
превышает определенные пределы, то возникают цепные реакции
Слайд 816 закон: вторгаясь в настоящее, предвидь будущее
принцип обманчивого благополучия: результаты
вмешательства могут различаться на начальном и после прохождения всех природных
цепных реакций. Продолжительность природного цикла - несколько десятков лет.
Слайд 82Сохранение оленей в Аризоне: уничтожение волков - в первые годы
поголовье оленей сильно увеличилось - через несколько лет поголовье катастрофически
упало
Причина - нехватка корма и большое количество больных оленей с нестойким к болезням потомством.
Слайд 837 закон: отравленные реки впадают в море слёз
Взаимодействие между изменяющимися
компонентами системы, как правило, имеет нелинейный характер: слабое изменение одного
из параметров может вызвать сильное отклонение других параметров и при-вести к изменению всей системы в целом
Слайд 84Индийский штат Раджастхан – пустыня Тар (Земля Мертвых)
Температура до +65
°С
Слайд 85бишнои - первые «экологи» в истории человечества
гуру Джамбхешвар –
в 15-16 вв. стал свидетелем засухи: убивали диких животных для
еды, рубили деревья, чтобы жарить мясо
33-летний Джамбхешвар получил откровение: если люди не прекратят уничтожение всего живого вокруг, их самих неминуемо ждет страшная смерть
29 предписаний: на хинди «биш» - 20, «нои» - 9.
Слайд 86Бишнои – около 600 тысяч, последователи первой в мире экологической
религии, объединившей разные конфессии и касты: брахманов, мусульман, раджпутов (Рана
Рам за 38 лет посадил больше 22 тысяч деревьев по всей пустыне).
Слайд 87Запрещена охота
Запрещена вырубка деревьев
Слайд 88бишнои используют лишь деревья, «умершие своей смертью» - засохшие под
палящим зноем или сломанные бурей.
используют фильтрованную воду
Слайд 89Предоставляют состарившимся козам и овцам общее укрытие, чтобы не отправлять
их на скотобойню
Слайд 90не кастрируют быков
не едят мяса
Защищают и кормят диких животных
Слайд 91верят в сакральные свойства животных: маленьких оленят и газелей, потерявших
родителей, местные женщины вскармливают сами грудью
создают искусственных водоемов для оленей
Слайд 92«Жизнь дерева стоит больше отрезанной головы», - Амрита Деви Бишной
- мученица, умершая от топора, чтобы защитить деревья (и еще
366 бишнои).
Медная плита: «отныне всем, даже членам королевской семьи, запрещено охотиться и рубить деревья на земле бишнои»
