Cosa determina la stabilità dell'ecosistema della foresta umida equatoriale. Ecosistema forestale
Un ecosistema può essere descritto da uno schema complesso di connessioni dirette e di feedback che mantengono l’omeostasi del sistema entro certi limiti di parametri ambientali. Pertanto, entro certi limiti, l’ecosistema è in grado di mantenere la sua struttura e le sue funzioni relativamente invariate sotto influenze esterne. Di solito si distinguono due tipi di omeostasi: resistente - la capacità degli ecosistemi di mantenere struttura e funzione sotto influenze esterne negative (vedi principio di Le Chatelier-Brown) ed elastica - la capacità di un ecosistema di ripristinare struttura e funzione quando alcuni componenti dell'omeostasi ecosistema sono perduti.
A volte si distingue un terzo aspetto della sostenibilità: la stabilità di un ecosistema in relazione ai cambiamenti nelle caratteristiche ambientali e ai cambiamenti nelle sue caratteristiche interne. Se un ecosistema funziona stabilmente su un'ampia gamma di parametri ambientali e/o l'ecosistema contiene un gran numero di specie intercambiabili (cioè quando specie diverse con funzioni ecologiche simili nell'ecosistema possono sostituirsi a vicenda), tale comunità è chiamata dinamicamente forte (stabile). Nel caso opposto, quando un ecosistema può esistere in un insieme molto limitato di parametri ambientali, e/o la maggior parte delle specie sono insostituibili nelle loro funzioni, tale comunità è detta dinamicamente fragile (instabile).
Gli ecosistemi hanno molti stati in cui sono in equilibrio dinamico; se allontanato da esso da forze esterne, l'ecosistema non ritornerà necessariamente allo stato originario ma sarà spesso attratto dallo stato di equilibrio (attrattore) più vicino, anche se può essere molto vicino a quello originario;
Biodiversità e sostenibilità negli ecosistemi.
La foresta amazzonica, come la foresta equatoriale, ospita la più grande biodiversità.
Tipicamente, la sostenibilità era ed è associata alla biodiversità delle specie in un ecosistema (diversità alfa), ovvero quanto maggiore è la biodiversità, tanto più complessa è l'organizzazione delle comunità, quanto più complesse sono le reti alimentari, tanto maggiore è la stabilità degli ecosistemi. Ma già 40 anni fa o più, c’erano punti di vista diversi su questo tema, e al momento l’opinione più comune è che la stabilità sia locale che complessiva dell’ecosistema dipenda da un insieme di fattori molto più ampio della semplice complessità delle comunità e della biodiversità. . Pertanto, al momento, un aumento della biodiversità è solitamente associato ad un aumento della complessità, della forza delle connessioni tra le componenti dell’ecosistema e della stabilità dei flussi di materia ed energia tra le componenti.
La foresta pluviale equatoriale può contenere più di 5.000 specie di piante (per fare un confronto, le foreste della zona della taiga raramente hanno più di 200 specie)
L’importanza della biodiversità è che consente la formazione di numerose comunità, diverse per struttura, forma, funzioni, e fornisce un’opportunità sostenibile per la loro formazione. Maggiore è la biodiversità, maggiore è il numero di comunità che possono esistere, maggiore è il numero di reazioni diverse (dal punto di vista biogeochimico) che possono essere effettuate, garantendo l'esistenza della biosfera nel suo insieme.
Le dimensioni della complessità dell’ecosistema hanno tradizionalmente incluso il numero totale di specie (diversità alfa), il gran numero di interazioni tra le specie, la forza delle interazioni tra le popolazioni e varie combinazioni di queste caratteristiche. Con l'ulteriore sviluppo di queste idee, è emersa l'affermazione che quante più modalità di trasferimento e trasformazione dell'energia in un ecosistema, tanto più stabile è sotto vari tipi di disturbi.
Pertanto, un ecosistema naturale è caratterizzato da tre caratteristiche:
un ecosistema è necessariamente un insieme di componenti viventi e non viventi;
all'interno dell'ecosistema si svolge un ciclo completo, che inizia con la creazione di materia organica e termina con la sua decomposizione in componenti inorganici;
l'ecosistema rimane stabile per qualche tempo, il che è garantito da una certa struttura di componenti biotici e abiotici.
Esempi di ecosistemi naturali sono il lago, la foresta, il deserto, la tundra, la terra, l'oceano, la biosfera.
Gli ecosistemi più semplici sono inclusi in quelli più complessi. Allo stesso tempo, si realizza una gerarchia di organizzazione dei sistemi, in questo caso ambientale. Biogeocenosi dell'ecosistema
Pertanto, la struttura della natura dovrebbe essere considerata come un insieme sistemico, costituito da ecosistemi annidati l'uno nell'altro, il più alto dei quali è un ecosistema globale unico: la biosfera.
1. Batteri e funghi costituiscono un gruppo di decompositori nell'ecosistema, poiché
1) convertire le sostanze organiche degli organismi in minerali
2) garantire la circolazione chiusa di sostanze ed energia
3) hanno dimensioni microscopiche e non formano tessuti
4) sono utilizzati dagli animali come cibo
5) formano sostanze inorganiche a disposizione delle piante, rilasciandole nel terreno
6) organismi eucarioti multicellulari
Spiegazione.
I decompositori sono organismi che digeriscono le sostanze organiche in minerali, chiudendo il ciclo delle sostanze in natura.
2. A differenza di un ecosistema naturale, un ecosistema artificiale è caratterizzato da.
Scrivi la tua risposta in numeri senza spazi
1. ampia varietà di specie
2. vari circuiti di alimentazione
3. ciclo aperto delle sostanze
4. predominanza di una o due specie
5. influenza del fattore antropico
6. ciclo chiuso delle sostanze
Spiegazione.
Differenze tra agrocenosi e biogeocenosi naturali. Tra le biogeocenosi naturali e quelle artificiali, oltre alle somiglianze, ci sono anche grandi differenze che è importante tenere in considerazione nella pratica agricola.
La prima differenza è la diversa direzione della selezione. Negli ecosistemi naturali esiste una selezione naturale che rifiuta specie e forme di organismi non competitivi e le loro comunità nell'ecosistema e garantisce così la sua proprietà principale: la stabilità. Nelle agrocenosi opera prevalentemente la selezione artificiale, finalizzata principalmente da parte dell'uomo a massimizzare la produttività delle colture agricole. Per questo motivo la stabilità ecologica delle agrocenosi è bassa. Non sono in grado di autoregolarsi e rinnovarsi e sono soggetti al pericolo di morte a causa della riproduzione di massa di parassiti o agenti patogeni. Pertanto, senza la partecipazione umana, la sua instancabile attenzione e l'intervento attivo nelle loro vite, esistono agrocenosi di colture di cereali e ortaggi per non più di un anno, erbe perenni - 3-4 anni, colture da frutto - 20-30 anni. Poi si disintegrano o muoiono.
La seconda differenza riguarda la fonte di energia utilizzata. Per la biogeocenosi naturale, l'unica fonte di energia è il sole. Allo stesso tempo, le agrocenosi, oltre all'energia solare, ricevono energia aggiuntiva che le persone spendono nella produzione di fertilizzanti, prodotti chimici contro le erbe infestanti, parassiti e malattie, nell'irrigazione o nel drenaggio dei terreni, ecc. Senza tale dispendio energetico aggiuntivo, il lungo L'esistenza a lungo termine delle agrocenosi è quasi impossibile.
La terza differenza è che negli agroecosistemi la diversità delle specie degli organismi viventi è drasticamente ridotta. Nei campi vengono solitamente coltivate una o più specie (varietà) di piante, il che porta ad un significativo impoverimento della composizione delle specie di animali, funghi e batteri. Inoltre, l'uniformità biologica delle varietà di piante coltivate che occupano vaste aree (a volte decine di migliaia di ettari) è spesso la ragione principale della loro distruzione di massa da parte di insetti specializzati (ad esempio, lo scarabeo della patata del Colorado) o del danno da parte di agenti patogeni (coltivazione farinosa , ruggine, funghi, peronospora, ecc.).
La quarta differenza è il diverso equilibrio dei nutrienti. In una biogeocenosi naturale, la produzione primaria di piante (raccolto) viene consumata in numerose catene alimentari (reti) e ritorna nuovamente al sistema del ciclo biologico sotto forma di anidride carbonica, acqua ed elementi nutritivi minerali.
Nell'agrocenosi, un tale ciclo di elementi viene bruscamente interrotto, poiché una parte significativa di essi viene rimossa dall'uomo con il raccolto. Pertanto, per compensare le loro perdite e, di conseguenza, aumentare la produttività delle piante coltivate, è necessario aggiungere costantemente fertilizzanti al terreno.
Pertanto, rispetto alle biogeocenosi naturali, le agrocenosi hanno una composizione limitata di specie vegetali e animali, non sono in grado di autorinnovarsi e autoregolarsi, sono soggette alla minaccia di morte a causa della riproduzione di massa di parassiti o agenti patogeni, e richiedono un’instancabile attività umana per mantenerli.
3, 4, 5 - caratterizza l'agrocenosi, 1, 2, 6 - biogeocenosi naturale.
3. Indicare i segni di agrocenosi.
1) sistema stabile e autoregolante
2) ha reti elettriche ben ramificate
3) caratterizzato da grande diversità di specie
4) necessita di ulteriori fonti energetiche
5) contiene un ciclo aperto di sostanze
6) il sistema ha una ridotta capacità di autoregolarsi
Spiegazione.
L'agrocenosi è un sistema artificiale, necessita delle cure umane; Vengono applicati i fertilizzanti, che sono un'ulteriore fonte di nutrimento; in esso c'è un ciclo aperto di sostanze, poiché raccogliamo rimuovendo sostanze organiche, il che significa che lì la capacità di autoregolamentazione è ridotta.
Nota:
Ulteriori fonti di energia nell'agrocenosi: energia spesa da una persona per la produzione di fertilizzanti, prodotti chimici contro erbe infestanti, parassiti e malattie, per l'irrigazione o il drenaggio del terreno, lavoro meccanico (energia per il funzionamento di un trattore, mietitrebbia, ecc.), Energia spesa da una persona sulla lavorazione dell'agrocenosi, ecc.
4. Seleziona esempi dell'azione della forma trainante della selezione naturale.
1) Le farfalle di colore scuro sostituiscono le farfalle di colore chiaro.
2) Nel lago compaiono forme mutanti di pesci, che vengono immediatamente mangiati dai predatori.
3) La selezione è finalizzata a preservare gli uccelli con fertilità media.
4) Nei cavalli, l'arto a cinque dita viene gradualmente sostituito da uno con un solo dito.
5) I cuccioli nati prematuramente muoiono per mancanza di cibo.
6) Tra le colonie di batteri compaiono cellule resistenti agli antibiotici.
Spiegazione.
La selezione guida sta nel fatto che con un lento cambiamento delle condizioni ambientali in una nuova direzione, la norma media si sposta costantemente in una direzione o nell'altra.
Forma trainante della selezione naturale:
Le farfalle di colore scuro sostituiscono le farfalle di colore chiaro (melanismo industriale)
Nei cavalli, l'arto con cinque dita viene gradualmente sostituito da un arto con una sola dita.
Tra le colonie batteriche compaiono cellule resistenti agli antibiotici
235 - esempi della forma stabilizzante della selezione naturale
5. Sotto l'influenza di quali fattori evolutivi avviene il processo di speciazione ecologica?
1) variabilità della modifica
2) forma fisica
3) selezione naturale
4) variabilità mutazionale
5) lotta per l'esistenza
6) convergenza
Spiegazione.
La speciazione ecologica è la formazione di una nuova specie come risultato dello sviluppo da parte di una popolazione di un nuovo habitat all'interno dell'areale di una determinata specie o come risultato di differenze nello stile di vita. Ma le forze trainanti dell’evoluzione si applicano a qualsiasi processo di speciazione:
3) selezione naturale
4) variabilità mutazionale
5) lotta per l'esistenza
6. L'adattamento delle piante alla vita in condizioni aride lo è
1) la presenza di un rivestimento ceroso sulle foglie
2) fioritura prima che fioriscano le foglie
3) la formazione di numerosi stomi sulle foglie
4) la capacità di accumulare acqua nei tessuti
5) disposizione a più livelli degli organismi
6) apparato radicale in profondità nel terreno
Spiegazione.
L'adattamento delle piante alla vita in condizioni aride è: un apparato radicale che penetra in profondità nel terreno, la capacità di accumulare acqua nei tessuti e la presenza di un rivestimento ceroso sulle foglie.
7. Selezionare gli organismi classificati come decompositori.
1) batteri in decomposizione
3) batteri nodulari
4) crostacei d'acqua dolce
5) batteri saprofiti
Spiegazione.
I decompositori sono microrganismi (batteri e funghi) che distruggono i resti morti degli esseri viventi, trasformandoli in composti organici inorganici e semplici:
batteri della putrefazione, funghi, batteri saprofiti
I batteri nodulari sono chemiotrofi per tipo di nutrizione. Questo è un tipo di nutrizione autotrofa, durante la quale viene utilizzata l'energia dei legami chimici di varie sostanze al posto dell'energia solare. I batteri che fissano l'azoto sono tali organismi. Ossidano alcuni composti inorganici, fornendo allo stesso tempo la quantità necessaria di energia. Questa è una simbiosi reciprocamente vantaggiosa di batteri e piante. I batteri assimilano l'azoto atmosferico e lo forniscono alle piante in una forma accessibile, e in cambio le piante forniscono loro sostanze nutritive. I batteri noduli sono presenti nel 10% delle piante appartenenti alla famiglia. legumi
8.
La sostenibilità dell'ecosistema della foresta pluviale equatoriale è determinata da
Inserisci i numeri in ordine crescente.
1) grande diversità di specie
2) assenza di decompositori
3) un gran numero di predatori
4) reti alimentari ramificate
5) fluttuazioni nel numero della popolazione
6) ciclo chiuso delle sostanze
Spiegazione.
Sostenibilità dell’ecosistema foresta equatoriale umida (eventuale biogeocenosi può essere specificata) definito: 1) grande diversità di specie; 4) reti alimentari ramificate; 6) ciclo chiuso delle sostanze
9. Quali segni caratterizzano l'agrocenosi?
1) il ciclo naturale delle sostanze in questa comunità è interrotto
2) elevato numero di piante di una specie
3) un gran numero di specie di piante e animali
4) il principale fattore che influenza la comunità è la selezione artificiale
5) ciclo chiuso delle sostanze
6) le specie hanno adattamenti diversi alla convivenza
Spiegazione.
L'agrocenosi (agroecosistema) è un sistema artificiale creato come risultato dell'attività umana. Esempi di agrocenosi: parco, campo, giardino, pascolo, appezzamento personale.
La somiglianza tra agrocenosi e biogeocenosi, la presenza di tre collegamenti: organismi - produttori, consumatori e distruttori di materia organica, circolazione di sostanze, connessioni territoriali e alimentari tra organismi, piante - l'anello iniziale della catena alimentare.
10. Quali dei seguenti organismi sono consumatori di materia organica finita nella comunità della pineta? Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate.
1) alghe verdi del terreno
2) vipera comune
3) muschio di sfagno
4) sottobosco di pini
5) fagiano di monte
6) topo di legno
Spiegazione.
I produttori (produttori) producono sostanze organiche da quelle inorganiche. Queste sono piante, così come batteri foto e chemiosintetici - 1, 3, 4.
I numeri 2, 5, 6 sono consumatori.
11. Quali segni caratterizzano l'agrocenosi? Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate.
1) il ciclo naturale delle sostanze in questa comunità è interrotto
2) elevato numero di piante di una specie
3) un gran numero di specie di piante e animali
4) il principale fattore che influenza la comunità è la selezione artificiale
5) ciclo chiuso delle sostanze
6) le specie hanno adattamenti diversi alla convivenza
Spiegazione.
Agrocenosi - caratteristiche: il ciclo naturale delle sostanze in una determinata comunità è interrotto, un numero elevato di piante di una specie, il fattore principale che influenza la comunità è la selezione artificiale.
Caratteristiche della biocenosi naturale: un gran numero di specie di piante e animali, un ciclo chiuso di sostanze, le specie hanno adattamenti diversi alla convivenza
12. Quali dei seguenti fattori ambientali sono di origine antropica? Scegli tre segni corretti su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicati.
1) temperatura dell'aria
2) inquinamento da gas serra
3) la presenza di rifiuti non riciclabili
4) disponibilità di una strada
5) illuminazione
6) concentrazione di ossigeno
Spiegazione.
Fattori antropici: inquinamento da gas serra, presenza di rifiuti non riciclabili, presenza di una strada; 1, 5, 6 - fattori abiotici.
13. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella.
Quali fattori biotici possono portare ad un aumento del numero di roditori simili a topi in un bosco di abeti rossi?
1) riduzione del numero di gufi, ricci, volpi
2) un grande raccolto di semi di abete rosso
4) abbattere gli alberi
5) copertura nevosa profonda in inverno
Spiegazione.
Fattori biotici - fattori della natura vivente: riduzione del numero di gufi, ricci, volpi; un grande raccolto di semi di abete rosso; riducendo il numero di parassiti.
14. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella. Quali fattori antropici influenzano la dimensione della popolazione del mughetto di maggio nella comunità forestale?
1) abbattere gli alberi
2) aumento dell'ombreggiamento
3) mancanza di umidità in estate
4) raccolta di piante spontanee
5) bassa temperatura dell'aria in inverno
6) calpestio del suolo
Spiegazione.
Fattori antropogenici - attività umane: abbattere alberi, raccogliere piante selvatiche, calpestare il terreno
15. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella. In un ecosistema forestale di latifoglie - un boschetto di querce.
1) catene alimentari corte
2) la sostenibilità è assicurata dalla diversità degli organismi
3) l'anello iniziale della catena alimentare è rappresentato dalle piante
4) la composizione della popolazione degli animali non cambia nel tempo
5) fonte di energia primaria - luce solare
6) non ci sono decompositori nel terreno
Spiegazione.
Caratteristiche del querceto come biocenosi naturale: la sostenibilità è assicurata dalla diversità degli organismi, l'anello iniziale della catena alimentare è rappresentato dalle piante, la fonte di energia primaria è la luce solare
16. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate.
1) varietà di alberi decidui
2) erbe aromatiche abbondanti
5) la maggior parte degli alberi sono sempreverdi
6) comunità a più livelli di erbe, arbusti, alberi
Spiegazione.
La biogeocenosi di una foresta di conifere è caratterizzata dalle seguenti caratteristiche:
3) la fauna è rappresentata da predatori, alci, roditori, cinghiali e uccelli vari
4) i rami della maggior parte degli alberi crescono con una pendenza verso il basso
5) la maggior parte degli alberi sono sempreverdi (cioè conifere)
Risposte errate 1 - perché. il bosco è di conifere, quindi gli alberi sono sempreverdi (ad eccezione del larice)
2 e 6 - poche erbe, praticamente nessun arbusto
17. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivile nella tabella numeri, sotto il quale sono indicati.
Le biogeocenosi naturali includono
1) boschetto di querce
6) pascolo
Spiegazione.
Le biogeocenosi naturali includono ecosistemi che non sono stati creati dall'uomo.
18. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate.
Quali segni indicano la stabilità della biogeocenosi?
1) diversità delle specie
4) ciclo chiuso
5) catene alimentari ramificate
6) numero di fonti energetiche
Spiegazione.
Segni di stabilità della biogeocenosi:
1) diversità delle specie
4) ciclo chiuso
5) catene alimentari ramificate
Comunità- questa è una raccolta di alcuni organismi viventi, ad esempio la comunità vegetale della steppa.
Ecosistema (biocenosi)è un insieme di organismi viventi e il loro habitat, caratterizzato dal ciclo delle sostanze e dal flusso di energia (stagno, prato, bosco).
Biogeocenosi- un ecosistema situato in una determinata area di territorio e indissolubilmente legato a tale specifica area. (Gli ecosistemi temporanei, artificiali e acquatici non sono considerati biogeocenosi.)
Processi negli ecosistemi
Ciclo delle sostanze nell'ecosistema avviene attraverso le catene alimentari: i produttori prelevano sostanze inorganiche dalla natura inanimata e da esse ricavano sostanze organiche; alla fine della catena alimentare, i decompositori fanno il contrario.
Flusso energetico: la maggior parte degli ecosistemi riceve energia dal sole. Le piante lo immagazzinano nella materia organica durante la fotosintesi. Questa energia viene utilizzata per la vita di tutti gli altri organismi nell'ecosistema. Passando attraverso le catene alimentari, questa energia viene gradualmente consumata (regola del 10%) e alla fine tutta l'energia solare assorbita dai produttori viene convertita in calore.
Autoregolamentazione- la proprietà principale degli ecosistemi: a causa delle connessioni biotiche, il numero di tutte le specie è mantenuto a un livello costante. L’autoregolamentazione consente agli ecosistemi di resistere agli impatti negativi. Ad esempio, una foresta può sopravvivere (riprendersi) dopo diversi anni di siccità, grazie alla rapida riproduzione di maggiolini e/o lepri.
Sostenibilità dell’ecosistema. Più specie ci sono in un ecosistema, più catene alimentari ci sono e più stabile (equilibrato) è il ciclo delle sostanze e l'ecosistema stesso. Se il numero delle specie (diversità biologica) diminuisce, l'ecosistema diventa instabile e perde la capacità di autoregolarsi.
Cambiamento di ecosistema (successione). Un ecosistema che produce più materia organica di quanta ne consuma è insostenibile. Lei troppo cresciuto, questo è un normale processo di autosviluppo di un ecosistema (gli stessi organismi viventi cambiano il loro habitat). Ad esempio, uno stagno forestale si trasforma in una palude, una steppa in una steppa forestale, un bosco di betulle in un boschetto di querce, ecc. Anche gli influssi esterni, come gli incendi o la deforestazione, possono portare a un cambiamento nell’ecosistema. Tutti questi erano esempi di successione secondaria; quella primaria avviene in un'area priva di vita.
Scegline uno, l'opzione più corretta. Grazie all’autoregolamentazione dell’ecosistema
1) nessuna specie viene completamente distrutta da un'altra specie
2) il numero della popolazione è in costante calo
3) c'è una circolazione di sostanze
4) gli organismi si riproducono
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. La ragione principale dell'instabilità degli ecosistemi è
1) fluttuazioni della temperatura ambiente
2) mancanza di risorse alimentari
3) squilibrio nella circolazione delle sostanze
4) maggiore abbondanza di alcune specie
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. Viene chiamata la circolazione dell'ossigeno tra vari oggetti inorganici della natura e comunità di organismi viventi
1) ondate di popolazione
2) autoregolamentazione
3) scambio di gas
4) il ciclo delle sostanze
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. Un esempio di biocenosi è una collezione
1) alberi e arbusti nel parco
2) piante coltivate in un giardino botanico
3) uccelli e mammiferi che vivono nella foresta di abeti rossi
4) organismi che vivono nella palude
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. Uno dei fattori che mantengono l'equilibrio nella biosfera
1) diversità delle specie e relazioni tra loro
2) adattabilità all'ambiente
3) cambiamenti stagionali nella natura
4) selezione naturale
Risposta
SEGNI DELL'ECOSISTEMA
1. Scegli tre opzioni. Quali sono le caratteristiche essenziali di un ecosistema?
1) elevato numero di specie consumatrici del terzo ordine
2) la presenza di una circolazione di sostanze e flusso di energia
3) cambiamenti stagionali di temperatura e umidità
4) distribuzione non uniforme degli individui della stessa specie
5) la presenza di produttori, consumatori e distruttori
6) rapporto tra componenti abiotiche e biotiche
Risposta
2. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Le biogeocenosi sono caratterizzate
1) catene alimentari complesse
2) catene alimentari semplici
3) mancanza di diversità delle specie
4) la presenza della selezione naturale
5) dipendenza dall'attività umana
6) stato stazionario
Risposta
3. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. La biogeocenosi del corpo d'acqua dolce del fiume è caratterizzata da
1) la presenza di produttori di materia organica - autotrofi
2) l'assenza di distruttori organici - decompositori
3) la presenza di piante da fiore in acque poco profonde
4) assenza di pesci predatori
5) il numero costante di popolazioni animali che lo abitano
Risposta
4. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. In un ecosistema forestale di latifoglie - querceto
1) catene alimentari corte
2) la sostenibilità è assicurata dalla diversità degli organismi
3) l'anello iniziale della catena alimentare è rappresentato dalle piante
4) la composizione della popolazione degli animali non cambia nel tempo
5) fonte di energia primaria - luce solare
6) non ci sono decompositori nel terreno
Risposta
CICLO
Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Il ciclo delle sostanze nell'ecosistema garantisce
1) la sua stabilità
2) uso ripetuto degli stessi elementi chimici da parte degli organismi
3) cambiamenti stagionali e giornalieri nella natura
4) accumulo di torba
5) continuità della vita
6) speciazione
Risposta
AUTOREGOLAZIONE
Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. L'autoregolamentazione negli ecosistemi naturali si manifesta nel fatto che
1) le popolazioni di consumatori di primo ordine vengono completamente distrutte dai consumatori di terzo ordine
2) i consumatori di terzo ordine svolgono un ruolo sanitario e regolano il numero di consumatori di primo ordine
3) la riproduzione di massa dei consumatori di primo ordine porta alla morte di massa dei produttori
4) il numero dei produttori si riduce a seguito dell'azione di fattori ambientali abiotici
5) il numero di consumatori di primo ordine dipende dal numero di produttori
6) il numero dei consumatori di primo ordine è regolato dai consumatori di secondo ordine
Risposta
Stabilire la sequenza di eventi che caratterizzano l'autoregolazione nella biogeocenosi. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente
1) un aumento del numero di erbivori
2) elevata resa alimentare
3) ritorno alla normalità del numero di predatori ed erbivori
4) aumento del numero di predatori
5) calo del numero degli erbivori
6) rallentando la riproduzione dei predatori
Risposta
SOSTENIBILITÀ
1. Scegli tre opzioni. La sostenibilità dell’ecosistema è garantita
1) varietà di tipologie e catene alimentari
2) ciclo chiuso delle sostanze
3) numero elevato di singole specie
4) fluttuazioni nel numero di specie
5) autoregolamentazione
6) cortocircuiti elettrici
Risposta
2. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quali segni indicano la stabilità della biogeocenosi?
1) diversità delle specie
2) sollievo
3) clima
4) ciclo chiuso
5) catene alimentari ramificate
6) numero di fonti energetiche
Risposta
3. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. La sostenibilità dell'ecosistema della foresta pluviale equatoriale è determinata da
1) grande diversità di specie
2) assenza di decompositori
3) un gran numero di predatori
4) reti alimentari ramificate
5) fluttuazioni nel numero della popolazione
6) ciclo chiuso delle sostanze
Risposta
4. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quali caratteristiche garantiscono la sostenibilità di un ecosistema naturale?
1) numero elevato di individui di gruppi funzionali di organismi
2) equilibrio del ciclo delle sostanze
3) catene alimentari corte
4) autoregolamentazione
5) riduzione dell'energia nella catena alimentare
6) applicazione di fertilizzanti minerali
Risposta
5. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. La sostenibilità della foresta umida equatoriale è determinata da
1) circolazione equilibrata delle sostanze
2) la capacità di autoregolamentarsi
3) ricca diversità di specie di organismi
4) dominanza delle forme arboree nella fitocenosi
5) elevata umidità dell'aria
6) mancanza di un netto cambio di stagione
Risposta
ESEMPI DI SUCCESSIONE
1. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Esempi di cambiamento naturale degli ecosistemi nel processo di sviluppo della comunità sono
1) impaludamento dei prati golenali dopo la realizzazione di opere idrauliche
2) la formazione di terreni agricoli in loco da un'area arata della steppa
3) crescita eccessiva di rocce con licheni
4) crescita eccessiva dello stagno e formazione di una palude
5) la formazione di incendi in un sito forestale a seguito di un incendio provocato da una sigaretta non spenta
6) trasformazione del bosco di betulle in bosco di abeti rossi
Risposta
2. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Dall'elenco fornito, seleziona esempi che illustrano la successione.
2) acclimatazione delle piante coltivate introdotte
3) sviluppo di foreste di piccole foglie al posto di comunità erbacee-arbustive
4) movimento del salmone nel sito di deposizione delle uova
5) ricopertura del pendio del vulcano con licheni
6) stabilire una piantagione di tè sulle pendici della montagna
Risposta
SUCCESSIONE PRIMARIA
1. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. La successione primaria è caratterizzata da:
1) inizia dopo la deforestazione
2) in una cava di sabbia si forma una biogeocenosi
3) inizia su terreni ricchi
4) il terreno impiega molto tempo a formarsi
5) i licheni crostosi si depositano sulle pietre
6) l'abbattimento si trasforma in foresta
Risposta
2. Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Fornire esempi delle fasi iniziali della successione primaria.
1) la formazione di una palude al posto di uno specchio d'acqua stagnante
2) sviluppo di foreste di piccole foglie nel luogo dell'abbattimento
3) ricopertura del pendio del vulcano con licheni
4) formazione di terreno su roccia
5) colonizzazione del litorale roccioso da parte dei licheni
6) crescita eccessiva del fuoco con erbe
Risposta
SEQUENZA PRIMARIA DI SUCCESSIONE
1. Stabilire la sequenza dei processi che si verificano durante la crescita eccessiva delle rocce
1) rocce nude
2) ricoperta di muschi
3) colonizzazione da parte dei licheni
4) formazione di un sottile strato di terreno
5) formazione di comunità erbacee
Risposta
2. Stabilire la sequenza dei processi che si verificano durante il cambiamento delle biogeocenosi (successione)
1) colonizzazione da parte di arbusti
2) colonizzazione delle rocce nude da parte dei licheni
3) creare una comunità sostenibile
4) germinazione dei semi di piante erbacee
5) colonizzazione del territorio con muschi
Risposta
3. Stabilire la sequenza dei processi di successione. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente.
1) formazione del suolo a seguito dell'erosione della roccia madre e della morte dei licheni
2) formazione di una vasta rete elettrica
3) germinazione dei semi di piante erbacee
4) colonizzazione del territorio con muschi
Risposta
4. Stabilire la sequenza di comparsa e sviluppo degli ecosistemi sulle rocce nude. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente.
1) licheni e batteri crostosi
2) comunità erbaceo-arbustiva
3) comunità forestale
4) piante erbacee da fiore
5) muschi e licheni fruticosi
Risposta
5. Stabilire la sequenza di eventi che si verificano quando gli organismi viventi colonizzano nuovi territori senza vita. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente.
1) colonizzazione di muschi e licheni fruticosi
2) la comparsa di piante erbacee e arbustive
3) l'emergere di comunità forestali
4) la formazione di un sottile strato di terreno
5) comparsa di batteri, alghe e licheni crostosi
6) alterazione delle rocce
Risposta
SUCCESSIONE SECONDARIA
1. Stabilire la sequenza delle fasi di ripristino di un bosco di abeti rossi dopo un incendio. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente.
1) l'aspetto di arbusti e alberi decidui
2) crescita eccessiva del fuoco con piante erbacee amanti della luce
3) sviluppo di giovani abeti rossi sotto la chioma di alberi decidui
4) formazione di foreste di piccole foglie
5) formazione del livello superiore da parte di abeti rossi maturi
Risposta
2. Stabilire la sequenza dei processi di successione secondaria dopo l'abbattimento di una foresta di abeti rossi danneggiata dallo scarabeo tipografo. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente.
1) crescita di arbusti con sottobosco di betulla e pioppo tremulo
2) formazione di un bosco di abete rosso
3) sviluppo del bosco di latifoglie con sottobosco di abete rosso
4) crescita eccessiva delle radure con erbe perenni fotofile
5) formazione di bosco misto
Risposta
3. Stabilire la sequenza dei cambiamenti dell'ecosistema durante la successione secondaria. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente.
1) palude
2) bosco di latifoglie
3) bosco misto
4) lago
5) foresta di conifere
6) prato
Risposta
SUCCESSIONE PRIMARIA - SECONDARIA
Stabilire una corrispondenza tra gli esempi e le tipologie di successione: 1) primaria, 2) secondaria. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) procede velocemente
B) ripristino forestale dopo un incendio
B) procede lentamente
D) si sviluppa dopo un disturbo della biocenosi
D) sviluppo di territori dove prima non esistevano esseri viventi
Risposta
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Di seguito è riportato un elenco di termini. Tutti, tranne due, vengono utilizzati per descrivere modelli ambientali. Trova due termini che “cadono” dalla serie generale e scrivi i numeri sotto i quali sono indicati.
1) partenogenesi
2) simbiosi
3) successione
4) aromorfosi
5) consumatore
Risposta
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
I principali produttori della foresta sono gli alberi. In diverse zone naturali e in diverse condizioni di umidità (pendio secco o burrone umido), la composizione del popolamento forestale varia. Tuttavia, in ogni caso, il numero di alberi in un popolamento forestale è regolato dalla concorrenza e dal già discusso modello di autodiradamento (dipendenza della densità dalla mortalità). In ogni foresta puoi vedere sia alberi rigogliosi che esemplari indeboliti che si seccano.
La foresta è caratterizzata dal pieno utilizzo dell'energia luminosa grazie ai livelli: sotto la chioma del popolamento degli alberi c'è un livello di sottobosco di alberi bassi (viburno, sorbo, olivello spinoso, ciliegio) e un sottobosco di alberi del primo livello. Il sottobosco può contenere anche arbusti: lamponi, ribes, noccioli, ecc.
Sotto lo strato del sottobosco si trova uno strato di copertura del suolo, che può essere costituito da erbe (nelle foreste di latifoglie) o da muschi e arbusti (mirtilli rossi, mirtilli, linnea) nella taiga (Fig. 60).
Piante di diversi livelli hanno nicchie ecologiche diverse: se la normale crescita delle piante del primo livello richiede piena luce solare, le piante della copertura del terreno si accontentano di una piccola percentuale della luce che penetra attraverso la fitta chioma di foglie e raggiunge il terra.
Le piante sono collegate dal mutualismo con i funghi micorrizici e da rapporti di tipo protocooperazione con i batteri che fissano l'azoto. Questi batteri non formano noduli sulle radici degli alberi (ad eccezione dell'ontano nero e dell'olivello spinoso), ma vivono intorno alle radici, ricevendo da esse gli acidi organici rilasciati nel terreno e utilizzando i tessuti delle radici morenti. In cambio di questa materia organica, i batteri che fissano l’azoto forniscono azoto all’ecosistema forestale.
Non più del 7-10% della produzione biologica della foresta viene consumata dai fitofagi (alci, lepri, cervi, caprioli e molti insetti fogliari) che riforniscono la riserva di detriti e vengono consumati dai detritivori e decompositori. Per questo motivo svolgono un ruolo importante i rifiuti forestali, dove si trova il “laboratorio” per la trasformazione dei detriti in minerali da parte di un’armata di insetti, protozoi e funghi. Il ruolo dei batteri nella distruzione dei detriti in un ecosistema forestale è relativamente piccolo.
Gli uccelli svolgono un ruolo importante nella vita dell'ecosistema forestale, tra i quali ci sono fitofagi che si nutrono di frutti e li distribuiscono, zoofagi che controllano la densità degli insetti, e predatori come gufi o gufi reali che si nutrono di topi e altri mammiferi.
Pertanto, le caratteristiche principali degli ecosistemi forestali sono le seguenti:
– la predominanza della forma di vita degli alberi, che spiega la grande offerta di biomassa, che supera decine di volte la produttività biologica;
– un’organizzazione spaziale complessa con livelli pronunciati, e i diversi livelli non solo sono formati da diverse popolazioni vegetali, ma hanno una propria fauna;
– predominanza delle catene alimentari dei detriti: meno del 10% della fitomassa viene consumata allo stato vivo, il resto va in “lavorazione” allo stato di detriti, che avviene principalmente nei rifiuti forestali.
Domande di sicurezza
1. Quali forme di vita sono le principali produttrici di foreste?
2. Spiegare perché la foresta è dominata da catene alimentari detritiche anziché da pascolo.
3. Come si manifesta all'esterno la differenziazione delle nicchie ecologiche in un ecosistema forestale?
4. Nomina i principali predatori della foresta.
5. Qual è il rapporto tra produttività biologica e biomassa nella foresta?
(AGGIUNTIVO) § 40. CONFRONTO TRA ECOSISTEMI D'ACQUA DOLCE ED ECOSISTEMI TERRESTRI
Per gli ecosistemi terrestri i principali fattori limitanti che ne determinano la composizione e la produzione biologica primaria sono l'acqua e la ricchezza del suolo in elementi minerali di nutrizione. Negli ecosistemi con una fitta chioma vegetale - foreste decidue, alti canneti o scagliola sulle rive dei fiumi - la luce può essere il fattore limitante.
Negli ecosistemi acquatici l'acqua non manca, è sempre in abbondanza: se un bacino si prosciuga, il suo ecosistema acquatico viene distrutto e sostituito da un altro terrestre. I fattori limitanti in essi contenuti sono il contenuto di ossigeno e sostanze nutritive nell'acqua (principalmente fosforo e azoto). Inoltre, il fattore limitante, come negli ecosistemi terrestri, può essere l’apporto di luce. Consideriamo questi fattori limitanti in modo più dettagliato.
Il contenuto di ossigeno nell’acqua varia entro un intervallo molto ampio. Nei fiumi, soprattutto nei fiumi di montagna a corrente veloce, il contenuto di ossigeno è sempre elevato, ma nei piccoli bacini artificiali può essere basso e diminuisce particolarmente bruscamente nei piccoli bacini artificiali in inverno. Uno strato di ghiaccio isola l'acqua dall'atmosfera e impedisce la miscelazione dell'acqua da parte del vento, e gli organismi, principalmente i batteri, continuano a consumare l'ossigeno presente nell'acqua dalla caduta. Di conseguenza, ci sono si blocca e i pesci muoiono per mancanza di ossigeno.
Diversi organismi sono diversamente resistenti alla carenza di ossigeno. Pesci come il carassio o la tinca possono sopravvivere anche alla caduta più brusca del loro contenuto nell'acqua. Per questo motivo sono le carassi e le tinche a popolare i bacini d'oltremare. I pesci di fiume di montagna, come il temolo, la trota o il taimen, necessitano di una costante “ventilazione” dell'acqua.
La fornitura di luce colpisce principalmente le piante che abitano i corpi idrici. Dipende dallo spessore dello strato d'acqua attraverso il quale passa la luce e dalla sua trasparenza. Uno strato d'acqua spesso un metro trattiene il 90% della luce e questo strato assorbe quasi completamente i raggi infrarossi. Al di sotto del punto in cui la luce diventa insufficiente per la fotosintesi si trova la parte eterotrofa delle acque profonde del lago. Non ci sono piante lì e gli organismi vivono della nutriente "pioggia" - resti organici morti che cadono dagli strati illuminati del serbatoio.
I principali produttori di ecosistemi acquatici sono gli organismi planctonici: alghe (verdi e diatomee) e cianobatteri. Gli organismi planctonici sono liberamente sospesi ("galleggiano") nella colonna d'acqua e non sono in grado di muoversi attivamente o si muovono lentamente e su brevi distanze. Inoltre, se le alghe verdi si limitano a fotosintetizzare e producono prodotti biologici primari, allora alcuni cianobatteri sono anche in grado di fissare l'azoto atmosferico. Sono simili ai batteri fissatori dell'azoto che, negli ecosistemi terrestri, popolano il terreno attorno alle radici delle piante o vivono in noduli sulle radici dei legumi.
Nei bacini con acqua ricca di sostanze nutritive, soprattutto quelli piccoli e ricoperti di vegetazione, vengono chiamate piante di grandi dimensioni macrofite(da macro - grande e pitone - pianta). Sul fondo dei laghetti a volte crescono le alghe chara, simili a piccoli abeti.
Anche i principali consumatori negli ecosistemi acquatici sono di dimensioni microscopiche: lo zooplancton. Allo stesso tempo, lo zooplancton comprende animali molto piccoli, ad esempio ciliati unicellulari e crostacei più grandi, fino a diversi millimetri di dimensione.
Oltre allo zooplancton, la colonna d'acqua è popolata da organismi in movimento attivo, che compongono Nekton, - pescare. Tra i pesci ci sono fitofagi, zoofagi ed eurifagi, e molto spesso i “gusti” dei pesci cambiano con l'età. Nell'infanzia, i pesci possono essere erbivori e nell'età adulta possono essere carnivori.
I consumatori degli ecosistemi acquatici includono uccelli e altri animali che si nutrono in questi ecosistemi. Questi sono vari tipi di anatre, gabbiani, trampolieri, trampolieri e svassi. Si nutrono tutti di pesci e piccoli animali che vivono in acque poco profonde. Anche la selvaggina vive negli ecosistemi acquatici: castoro, lontra, visone, topo muschiato. Infine, nei bacini artificiali vivono anfibi (tritoni, rospi, rane) e rettili (tartaruga palustre, serpente acquatico).
Nelle catene alimentari degli ecosistemi terrestri di solito non ci sono più di tre anelli (ad esempio trifoglio - lepre - volpe). Negli ecosistemi acquatici possono esserci quattro, cinque o anche sei collegamenti di questo tipo. Oltre al plancton erbivoro, rappresentato dai cladoceri, esiste anche il plancton predatore: i crostacei ciclopi. Fino a tre anelli della catena alimentare possono essere costituiti da pesci (lasca – persico – luccio).
Oltre al fitoplancton, allo zooplancton e al necton, includono gli ecosistemi acquatici batterioplancton. Inoltre, se negli ecosistemi terrestri i batteri svolgono principalmente il ruolo di decompositori e forniscono sostanze nutritive alle piante, negli ecosistemi acquatici fino al 40% del batterioplancton allo stato vivente diventa cibo per i ciliati. Cioè, la catena alimentare dei detriti, che non contiene piante, inizia con i batteri.
Un ruolo importante nella vita dell'ecosistema acquatico è svolto dalla popolazione di fondo, che costituisce benthos. Nei corpi idrici poco profondi, il benthos contiene sicuramente piante attaccate al fondo tramite le radici. Tuttavia, la principale popolazione di benthos è costituita da animali e batteri.
Se in un ecosistema terrestre la principale riserva di detriti si trova nel suolo, in un ecosistema acquatico si trova nei sedimenti inferiori di materia organica - sapropel. Sapropel immagazzina anche gli inquinanti che entrano nell'ecosistema acquatico.
La produttività biologica negli ecosistemi acquatici varia ampiamente e nei laghi con acqua debolmente mineralizzata può essere uguale alla produttività dei deserti o dei boschetti radi di piante sulle rocce (non più di 0,25 kg/m 2 della superficie del serbatoio). Nei laghi con acqua arricchita di sostanze nutritive, la produttività può raggiungere 1–2 kg/m2 di superficie all'anno, che corrisponde alla produttività di un bosco di latifoglie.
Gli ecosistemi acquatici sono molto dinamici. Cambiano durante il giorno e secondo le stagioni dell'anno. Nella seconda metà dell'estate, i laghi eutrofici “fioriscono”: alghe unicellulari microscopiche e cianobatteri si sviluppano in massa in essi. Entro l'autunno, la produttività biologica del fitoplancton diminuisce e le macrofite affondano sul fondo.
L'ecosistema cambia di anno in anno a seconda del clima e, di conseguenza, della quantità e qualità dell'acqua che in primavera entra nel lago e che viene dispersa dal lago in estate. Negli anni secchi, i laghi possono diventare poco profondi. La composizione della popolazione ittica si impoverisce durante la morte.
Sapete già come avvengono la successione eutrofizzata e la successione riparativa nei corpi idrici.
In conclusione, si notano tre principali differenze tra i “caroselli verdi” degli ecosistemi acquatici e quelli terrestri:
– consumo più completo degli organismi nelle catene alimentari. Se negli ecosistemi terrestri allo stato vivente gli animali mangiano non più del 10% della biomassa vegetale, nell'ecosistema acquatico il consumo di fitoplancton da parte dello zooplancton può raggiungere il 40%. Tutto ciò spiega il maggior tasso di ricambio della materia organica nell'ecosistema acquatico. Il turnover della sostanza organica avviene in pochi mesi, mentre per un prato sono 3-5, e per un bosco occorrono decine di anni;
– la produzione biologica è maggiore della riserva di biomassa. Dato che i principali "lavoratori" dei laboratori autotrofi ed eterotrofi dell'ecosistema acquatico non vivono a lungo (batteri - diverse ore, alghe - diversi giorni, piccoli crostacei - diverse settimane), in ogni momento la fornitura di materia organica nell’acqua (biomassa) può essere inferiore alla produzione biologica di un serbatoio durante l’intera stagione di crescita. Negli ecosistemi terrestri, al contrario, l'offerta di biomassa è superiore alla produzione (nella foresta - 50 volte, nel prato e nella steppa - 2-5 volte);
– la biomassa animale può essere maggiore della biomassa vegetale. Questo perché gli organismi zooplanctonici vivono più a lungo delle alghe e dei cianobatteri. Ciò non avviene negli ecosistemi terrestri, e la biomassa delle piante è sempre maggiore della biomassa dei fitofagi, e la biomassa degli zoofagi è inferiore alla biomassa dei fitofagi.
Nella fig. Le figure 61 e 62 mostrano i flussi di energia negli ecosistemi forestali e di acqua dolce.
Domande di sicurezza
1. Quali piante sono le principali produttrici negli ecosistemi acquatici?
2. Quali fattori limitano la produttività biologica degli ecosistemi acquatici?
3. In che modo gli ecosistemi acquatici e terrestri differiscono nella lunghezza delle catene alimentari?
4. Perché il ciclo delle sostanze avviene più velocemente negli ecosistemi acquatici che in quelli terrestri?
5. Qual è il rapporto tra produttività biologica e biomassa negli ecosistemi acquatici?
6. Qual è il rapporto tra biomassa vegetale e animale negli ecosistemi acquatici?
Materiale di riferimento
L'acqua è una sostanza straordinaria con una capacità termica molto elevata, che le consente di assorbire e trattenere il calore. La capacità termica dell'acqua è 10 volte superiore a quella del ferro. Ciò spiega la regolarità delle fluttuazioni della temperatura dell'acqua durante gli sbalzi improvvisi della temperatura dell'aria. Per lo stesso motivo, i corpi idrici come habitat per gli organismi differiscono relativamente poco nelle diverse zone naturali e nei diversi continenti. E quindi, la somiglianza della popolazione vivente degli ecosistemi acquatici in diverse condizioni climatiche è maggiore di quella degli ecosistemi terrestri degli stessi territori.
L'acqua è un ottimo solvente per molte sostanze, quindi contiene abbastanza nutrienti per le piante. Ma, sfortunatamente, può contenere molte sostanze che non solo non sono utili per le piante e altri organismi degli ecosistemi di acqua dolce, ma anche dannose, ad esempio cloruri, solfati o soda, che finiscono nei corpi idrici con acque reflue industriali. In questi casi, la popolazione vivente dei corpi idrici si impoverisce.
L'acqua ha un'elevata tensione superficiale. Questa capacità è superiore a quella dell'alcol e di molti altri liquidi. Il film superficiale dell'acqua è resistente alla pressione, e quindi i camminatori d'acqua lo attraversano, nutrendosi di piccoli insetti caduti sull'acqua. A basse temperature, l'acqua si trasforma in uno stato solido: ghiaccio.
Il contenuto di nutrienti, in particolare di ossigeno, è influenzato dalla modalità di miscelazione dell'acqua. Nei laghi poco profondi e nei laghi profondi situati in aree dove soffiano forti venti, si verifica una frequente miscelazione di acque profonde e superficiali. In questo caso, le acque fredde e ricche di sostanze nutritive delle profondità salgono in superficie e le acque più calde dello strato superiore, arricchite di ossigeno, affondano più in profondità. Tuttavia, nella maggior parte dei laghi profondi, il mescolamento dell'acqua avviene raramente e quindi l'acqua vicino al fondo è fredda. Lo sa chiunque abbia nuotato in un lago del genere e si sia tuffato a grandi profondità, dove anche nelle giornate più calde la temperatura dell'acqua rimane bassa.
La trasparenza dell'acqua può essere determinata in modo semplice: immergere nell'acqua un disco bianco del diametro di 30 cm (disco di Secchi) e determinare la profondità alla quale è visibile. In acque leggere il disco è visibile fino a una profondità di 30–50 m, in acque fangose – fino a 5–10 m.
Sul duro guscio di selce di molte diatomee sono presenti speciali "decorazioni" scolpite: spine, che riducono la probabilità di essere mangiate. Alcune alghe hanno gusci densi, quindi non vengono digerite e attraversano il sistema digestivo del fitofago senza danni.
Le macrofite (piante vascolari degli ecosistemi acquatici) sono incluse in diversi gruppi ecologici:
piante galleggianti che non hanno radici che le trattengano in un posto. Le piante più importanti di questo gruppo sono le lenticchie d'acqua. Le piante galleggianti includono l'erba rana, il telores e la felce acquatica salvinia;
piante acquatiche attaccate dei laghi costieri e dei fiumi: ninfea gialla, ninfea bianca con lame fogliari che galleggiano sulla superficie dell'acqua e lenticchia d'acqua che riempie la colonna d'acqua;
piante semiacquatiche attaccate che vivono in acque costiere poco profonde (ombrella a ombrello, piantaggine chastuha, punta di freccia, canna lacustre, tifa a foglia larga e a foglia stretta).
Nei piccoli laghi che rimangono nella pianura alluvionale dopo un'alluvione, tre anelli della catena alimentare possono essere rappresentati da una specie: il luccio: i lucci molto piccoli diventano vittime di lucci più grandi e, a loro volta, cadono nei denti di grandi lucci. Ciò accade quando il numero di lucci in un bacino è maggiore di quello di altre specie di pesci che possono costituire loro cibo.
La natura della popolazione bentonica dipende in gran parte dalle caratteristiche del fondale. Nei fiumi il fondo può essere roccioso (zone montane), sabbioso o addirittura fangoso (in tratti). Nei laghi il fondo è solitamente fangoso o ricoperto da uno strato di sapropel. Più il fondo è duro, più povera è la composizione del benthos.
Lo strato di sapropel sul fondo dei laghi può raggiungere diversi metri. Questo è un prezioso fertilizzante organico e additivo per mangimi nella dieta del bestiame, ma quando lo raccogli dovresti stare molto attento a non distruggere l'ecosistema acquatico.
(Aggiuntivo) § 41. ECOSISTEMI CHEMOTROFICI DELLE OASI DELLE ZONE DI RIFT DELL'OCEANO
I chemiotrofi includono ecosistemi di acque petrolifere sotterranee, in cui i batteri produttori ossidano zolfo, ferro, ammoniaca, ecc. Tuttavia, i più sorprendenti sono gli ecosistemi delle oasi geotermiche di acque profonde delle zone di rift (luoghi di fratture nelle placche litosferiche) dell'oceano . Queste “oasi” furono aperte solo alla fine degli anni '70. nella zona della dorsale sottomarina dell'Oceano Pacifico, dove dalle fessure delle rocce vengono rilasciate acque calde sature di idrogeno solforato e solfuri di ferro, zinco, rame e altri metalli pesanti. La temperatura di queste acque raggiunge i 300°C, ma non bolle a causa dell'alta pressione. Raffreddandosi a contatto con l'acqua di mare, questi geyser sottomarini formano formazioni a forma di cono alte fino a 15 m, chiamate "fumatori neri". Alla base dei “fumatori neri” si forma un ecosistema chemiotrofico (Fig. 63).
I produttori di questi ecosistemi sono i batteri dello zolfo, che formano grappoli: tappeti batterici. A causa della simbiosi, con loro vivono i principali organismi di questo ecosistema: vestimentifera (vermi lunghi 1–2,2 m, racchiusi in lunghi tubi bianchi costituiti da una sostanza simile alla chitina; i batteri dello zolfo vivono nelle cellule di questo animale). Questo ecosistema contiene molte specie di animali predatori (granchi, crostacei, alcuni pesci di acque profonde). Successivamente, simili “oasi di vita” furono scoperte in altri oceani. La produzione biologica di tali ecosistemi è decine di migliaia di volte superiore alla produzione dei tipici ecosistemi bentonici eterotrofi. La biomassa della sola vestimentifera può raggiungere i 10–15 kg/m2.
Tuttavia, questi ecosistemi non durano a lungo e vengono distrutti una volta cessata l'attività dei geyser sottomarini.
Domande di sicurezza
1. Quale fonte di energia sostiene la vita degli ecosistemi della zona di rift?
2. A quale gruppo sistematico di animali appartengono gli organismi che predominano in questi ecosistemi?
3. Cosa sono i “fumatori neri”?
(AGGIUNTIVO) § 42. BIOMI
La più grande unità di classificazione degli ecosistemi è bioma I biomi degli ecosistemi terrestri si distinguono per la forma di vita predominante delle piante e coincidono con le zone naturali. I biomi degli ecosistemi acquatici si distinguono per le caratteristiche delle condizioni ambientali che determinano la composizione degli ecosistemi.
Elenchiamo i più importanti biomi terrestri:
tundre (artiche e alpine);
foreste decidue temperate;
steppe temperate;
steppe e savane tropicali (la vegetazione di questi biomi cresce tutto l'anno, ma durante i periodi di siccità la loro produzione biologica diminuisce bruscamente);
foreste tropicali stagionali semi-sempreverdi (foreste verdi invernali che perdono le foglie in estate);
foreste pluviali tropicali (crescono tutto l'anno e sono gli ecosistemi più produttivi sulla Terra).
Ogni bioma si forma sotto l'influenza di un certo insieme di condizioni ambientali. Nella fig. 64 mostra le aree ecologiche di alcuni biomi in due assi principali di fattori climatici: temperatura media annuale e precipitazioni, e in Fig. 65 – mappa dei principali biomi del mondo. Tuttavia, per spiegare perché si forma un particolare bioma, questi indicatori a volte non sono sufficienti, la dinamica delle precipitazioni durante tutto l'anno, le temperature massime e soprattutto minime giocano un ruolo importante;
Ce ne sono solo due bioma d'acqua dolce:
bioma acquatico stagnante,
bioma dell'acqua corrente.
Gli ecosistemi del bioma acquatico stagnante sono più diversificati, poiché in questo caso la gamma di cambiamenti nelle condizioni che determinano la composizione del biota e la sua produzione è più ampia: la profondità del serbatoio, la composizione chimica dell'acqua, il grado di crescita eccessiva del bacino (comprese le comunità di torba galleggiante formatesi lungo le coste). Nel bioma dell'acqua corrente, la velocità del flusso gioca un ruolo importante e la composizione del biota dei riffles e dei tratti differisce.
Nei laghi ricoperti di piante acquatiche, l'acqua è ricca di sostanze nutritive, il fitoplancton è abbondante e i prodotti biologici secondari (compresi i prodotti ittici) sono più abbondanti. Nei laghi profondi con acqua dolce, sia la produzione primaria che quella secondaria sono basse.
I principali sono sette biomi marini e costieri:
coste costiere rocciose, piuttosto povere di elementi nutritivi;
estuari: distese fangose ricche di sostanze nutritive alla confluenza dei fiumi;
piattaforma continentale - ecosistemi delle zone costiere degli oceani con una profondità non superiore a 200 m. Si distinguono per l'elevata diversità biologica e l'elevata produttività biologica. Queste sono le principali zone di pesca dei frutti di mare;
ecosistemi fotici (autotrofi) dello strato superiore delle acque oceaniche aperte (comunità pelagiche superficiali). Questo bioma ha una bassa produttività biologica, paragonabile a un deserto;
zone di risalita. Sulle coste occidentali dei continenti, i venti allontanano costantemente l'acqua superficiale dal ripido pendio costiero e in questi luoghi l'acqua arricchita di sostanze nutritive (principalmente fosforo e azoto) risale dalle profondità. Si tratta di ecosistemi altamente produttivi che supportano la pesca industriale (soprattutto l'aringa);
ecosistemi pelagici marini di profondità (formati in assenza di luce e quindi rappresentati da eterotrofi che vivono di “piogge nutritive”);
le barriere coralline sono ecosistemi altamente produttivi dei mari tropicali.
Le caratteristiche dei biomi sono discusse più dettagliatamente nelle lezioni di geografia.
Domande di sicurezza
1. Elencare i principali biomi degli ecosistemi terrestri.
2. In che modo differiscono gli ecosistemi dei biomi di acqua stagnante e corrente?
3. Quali biomi marini hanno la più alta produttività biologica?
4. Quale bioma marino è rappresentato da ecosistemi eterotrofi?
Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto
con cui sono indicati.
La sostenibilità dell'ecosistema della foresta pluviale equatoriale è determinata da
1) grande diversità di specie
2) assenza di decompositori
3) un gran numero di predatori
4) reti alimentari ramificate
5) fluttuazioni nel numero della popolazione
6) ciclo chiuso delle sostanze
Soluzione:
La foresta pluviale equatoriale è un ecosistema naturale.
Vediamo tutti i punti.
1 - elevata diversità delle specie. Questo punto vale assolutamente per la foresta equatoriale, poiché lì vivono i 2/3 delle specie di tutte le piante e gli animali della Terra.
2 - assenza di decompositori. In linea di principio, ciò non può accadere in un ecosistema naturale.
3 - gran numero di predatori. Ciò non determina la sostenibilità dell’ecosistema.
4 - reti alimentari ramificate. Questa è una delle proprietà degli ecosistemi naturali che ne determina la sostenibilità.
5: fluttuazione del numero della popolazione. Ciò non determina la stabilità dell'ecosistema, anzi, la sua instabilità.
6 - ciclo chiuso di sostanze. Questa proprietà di un ecosistema naturale lo distingue da un ecosistema artificiale e ne determina la sostenibilità.
Risposta: 146
Prima versione dell'Esame di Stato Unificato 2017 – compito n. 17
Scegli tre risposte corrette su sei e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella.
Le biogeocenosi naturali includono
1) boschetto di querce
2) palude
3) giardino
4) orto
5) bosco di abeti rossi
6) pascolo
Soluzione:
Biogeocenosi- un sistema che comprende una comunità di organismi viventi e un insieme strettamente correlato di fattori ambientali abiotici all'interno di un territorio, interconnessi dal ciclo delle sostanze e dal flusso di energia (ecosistema naturale).
E le biogeocenosi naturali includono ecosistemi che non sono stati creati dall'uomo.
