Методичні рекомендації. 1.Вивчить терміни: екосистема, трофічний рівень, продуценти, консументи, редуценти, продуктивність, сукцесії.

1.Вивчить терміни: екосистема, трофічний рівень, продуценти, консументи, редуценти, продуктивність, сукцесії.

2.Опрацюйте рекомендовану літературу, зверніть увагу на кругообіг речовин та потік енергії в екосистемі.

3.Зробіть конспект даної теми та схему екологічної піраміди (біо-маси).

Екосистема – це сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою і середовищем існування, між ними здійснюється потік енергії, обмін речовин, і інформації.

Потік енергії та колообіг речовин усередині екосистеми забезпе-чують її функціонування.

Поняття «екосистема» запропонував англійський вчений А. Тенслі у 1935 році.

Кожна екосистема характеризується певною продуктивністю, яку виражають в одиницях маси або енергії. Продуктивність – це загальна кількість органічної речовини утвореної живими організмами за одиницю часу на певній одиниці території. Розрізняють первинну і вторинну продуктивність. Первинну утворюють автотрофні організми, а вторинну – гетеротрофні організми. При цьому продуценти значну частину синтезованої продукції (49-70%) споживають для забезпечення власних процесів життєдіяльності, а та частина, що залишилась, становить чисту первинну продукцію - приріст рослин за певну одиницю часу. Це той резерв, який можуть споживати консументи та редуценти. Отже, гетеро-трофні організми існують завдяки чистій первинній продукції екосис-теми.

Незважаючи на те, що різні біогеоценози розрізняються за продук-тивністю і швидкістю втрат чистої первинної продукції, їм усім властиві певні закономірності співвідношень первинної і вторинної продукції на кожному трофічному рівні ланцюгів живлення, що дістали назву правила екологічної піраміди.

За правилом екологічної пірамідина кожному попередньому трофічному рівні кількість біомаси та енергії, що запасаються організмами за одиницю часу, значно більша, ніж на наступних.

Графічно це правило можна зобразити і вигляді екологічної піраміди, складеної з окремих блоків. Екологічна піраміда є графічним відображенням трофічної структури ланцюга живлення. Залежно від показника, покладеного в основу, є різні види екологічних пірамід: піраміда біомаси, піраміда енергії, піраміда чисельності.

Піраміда біомаси відображає кількісні закономірності передачі маси органічної речовини від одного трофічного рівня ланцюга живлення до іншого. Таким чином, піраміда біомаси демонструє таку закономір-ність: маса продуцентів, яких поїдають консументи I порядку, буде у 5-10 разів більшою, ніж останні запасають; і з кожною наступною ланкою ланцюга живлення біомаса, яку запасають організми вищого трофічного рівня, зменшується в 5-10 разів порівняно з і спожитою ними.

Піраміди енергії демонструють, що при переході на більш високий трофічний рівень більша кількість енергії втрачається у вигляді тепла, а запасається лише 10-20%.

Піраміда чисельності демонструє співвідношення кількості особин на кожному з трофічних рівнів ланцюга живлення. Як правило, кількість особин, які беруть участь у ланцюзі живлення, з кожним наступним трофічним рівнем зменшується.

Екосистеми (біогеоценози) можуть нормально функціонувати лише за більш чи менш стабільних умов довкілля що необхідно для здійснення колообігу речовин. Однак в екосистемах можуть відбуватися циклічні або поступальні зміни.

Циклічні зміни – це результат пристосувань біогеоценозів до періо-дичних змін довкілля.

Поступальні зміни відбуваються відновленням зруйнованих біогеоценозів.

Спрямовані послідовні зміни угруповань організмів, які врешті- решт призводять до перетворення самого біоценозу, називають сукцесією.

Сукцесія – це процес саморозвитку біогеоценозів, унаслідок взаємодії живих організмів між собою і довкіллям. Угруповування організмів, які існують на початкових етапах сукцесії, мають незначне видове різнома-ніття, високу продуктивність, різкі коливання чисельності та густоти окремих популяцій, низьку здатність підтримувати гомеостаз. Тому вони швидко замінюються стійкішими угруповуваннями. Цей процес триває, аж поки не сформується біогеоценоз із максимально можливим у даних умовах ступенем стійкості.

Під час сукцесії збільшується видове різноманіття та одні види заміщуються іншими, конкурентноспроможнішими в даних умовах. Внаслідок цього підвищуються стійкість біогеоценозів і їхня здатність до саморегулювання. Види, які беруть участь у процесі сукцесії, не лише пристосовуються до умов існування, але й самі здатні їх змінювати.

Сукцесії за участю рослин бувають первинними і вторинними.

Первинні сукцесії – це поява і розвиток рослинних угруповань у місцеіснуваннях, де рослинності раніше не було. Первинні сукцесії відбуваються в декілька етапів: виникнення ділянок земної поверхні, незайнятої рослинністю; заселення цієї ділянки певними видами рослин; загострення конкурентних взаємозв’язків між різними видами; перетворення організмами середовища існування, зростання видового різноманіття, поступова стабілізація його умов і міжвидових зв’язків.

Вторинні сукцесії – це відновлення природної рослинності після певних порушень, наприклад, відновлення лісів від пожеж, землетрусів, зсувів грунту.

Сукцесії характеризуються певними закономірностями. По-перше, процес сукцесії відбувається в одному напрямку: він не може зупинитись на певному етапі і повернутись до вихідного стану. По-друге, під час сукцесії зростає видове різноманіття організмів, розгалуджується трофічна сітка, споживається все більша частина первинної продукції.

Процес сукцесії триває, аж поки біогеоценоз не досягне значної видової різноманітності, що дає змогу стабілізувати колообіг речовин і перетворення енергії.

Таким чином, сукцесії сприяють формуванню зрілих біогеоценозів зі значним видовим різноманіттям, організмів, розвиненими механізмами саморегуляції і здатністю до самовідтворення.

Питання для самоконтролю:

1.Які приклади екосистем вам відомі?

2.Чи можуть екосистеми залишатися незмінними?

3. Які фактори впливають на розвиток екосистем?

4. Що таке сукцесія і в яких умовах вона відбувається?

Завдання для перевірки знань з теми:

1.Сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою і середовищем існування, між якими здійснюється потік енергії, обмін речовин і інформації:

а) біота; в) біоценоз;

б) екосистема; г) флора.

2.Первинна продуктивність утворюють:

а) продуценти; в) редуценти;

б) консументи; г) гетеротрофи.

3.Поняття «екосистема» запропонував:

а) В. Вернадський; в) Е. Геккель;

б) Е. Тенслі; г) Т. Морган.

4.При переході на більш високий трофічний рівень передається енергії з попереднього трофічного рівня лише:

а) 5% в) 100%

б) 10% г) 50%

5.Процес саморозвитку біогеоценозу унаслідок взаємодії живих організмів між собою та довкіллям:

а) екосистема; в) продуктивність;

б) симбіоз; г) сукцесія.

6.Графічним відображенням трофічної структури ланцюга живлення є:

а) варіаційна крива; в) екологічна піраміда;

б) варіаційний ряд; г) екологічна валентність.

Тема №8. Альтернативні види енергії.

Мета: визначити що відноситься до альтернативних джерел енергії і як використання альтернативних джерел енергії впливає на збереження корисних копалин.

Після вивчення теми студенти повинні:

знати: основні екологічні проблеми та можливі заходи їх розв´ язання.

вміти: обґрунтовувати необхідність застосування альтернативних джерел енергії.

План

1.Проблеми використання енергоресурсів.

2.Гідроенергія.

3.Вітроенергетика.

4.Енергія сонця.

Література: 1 Загальна біологія: Підручник для учнів 10-11 кл. серед. Загальноосвіт. шк. М.Є. Кучеренко та інш. – К.: Генеза, 2000.- 464.: іл. § 70