Главных компонентов нуклеиновых кислот

и клеточных мембран, частвуетв системах

переноса энергии,входит в состав костной

ткани и дентина

Ò Фосфаты растворимы в воде, но не

летучи. Растения поглощают (PO₄)^3-из

водного раствора и включают фосфор в

состав различных органических соединений,

где он выступает в форме так называемого

органического фосфата.

Ò Круговорот фосфора

Круговорот фосфора слагается из этапов:

1.Растения ассимилируют фосфорв

виде фосфат-иона (РО₄^3-)

непосредственно из почвы или воды;

2. Животные, которые получают

фосфор, поедая растения, содержащийся

в пище избыточный органический

фосфор выводится из организма с

мочой в виде фосфатов;

3. Некоторые группы бактерий

превращают содержащийся в детрите

Органический фосфор в фосфат.

Фосфор поступает в атмосферу в единственной форме – в виде пыли. Поэтому в круговорот фосфора вовлеченытолько почва и вода.

Ò Круговорот фосфора

Влияние факторов среды

Ò При обилии растворенного кислородафосфор образует нерастворимые соединения, которые осаждаются, тем самым изымая фосфор из фонда доступных биогенных элементов. Возврат фосфора: либо в результате эрозии, либо при искусственном удобрении почвы или сливе сточных вод.

В щелочной средефосфат-ионы соединяются с натрием или кальцием, образуя нерастворимые соединения.

Высокая кислотность снижает доступность фосфора. В кислых средах алюминий, железо и марганец становятся растворимыми и образуют химические комплексы, связывающие фосфор и изымающие его из круговорота.

Фосфор наиболее доступенв узком диапазоне кислотности в слабокислой среде.

Коэффициент рециркуляции

– от 85 % до 70%. 

Круговорот фосфора более

открыт и может скорее

кончится. Существует

Гипотеза об исчерпаемости

запасов фосфора в связи

с отсутствием механизмов

возврата из глубинных

морских отложений.

Ò Количественные характеристики круговорота фосфора, мегатонны

Ò Ассимиляция продуцентами – 200

Ò Поверхностный сток – 30

Ò Эрозия – 16

Ò Глубинные осадки – 20

Ò Антропогенное

возвращение -14

Ò Нарушения круговорота фосфора

У фосфора нет газовой фазы

и, следовательно, нет

свободного возврата в

атмосферу. Попадая в водоемы,

Фосфор насыщает, а иногда

И перенасыщает экосистемы.

Ò Круговорот воды

Ò Основные запасы (97,1%) сосредоточены в виде солено-горькой воды морей и океанов. Остальные воды — пресные.

Ò Воды ледников и вечных снегов (т. е. вода в твердом состоянии) вместе составляют около 2,24% (70% от запасов всей пресной воды), грунтовые воды — 0,61%, воды озер и рек соответственно 0,016% и 0,0001%, атмосферная влага—0,001%.

Ò Круговорот воды

Круговорот воды - испарение, конденсация и осадки.

Три основные составляющие круговорота воды на суше:

Ò Поверхностный сток: вода становится частью поверхностных вод;

Ò Испарения – транспирации. Этот процесс называют в экосистемах эвапотранспирация –суммарная отдача воды из экосистемы в атмосферу, которая включает как физически испаряемую воду, так и влагу, транспирируемую растениями.

Ò Грунтовые воды: если количество воды, попавшее в почву, превышает ее влагоемкость, она достигает уровня грунтовых вод. Вода попадает под землю и движется сквозь нее, питая колодцы и родники и таким образом вновь попадая в систему поверхностных вод.

Ò Круговорот воды

Круговорот воды играет

главную роль в связывании

геологического и

биотического круговоротов.

В биосфере вода,

непрерывно переходя из

одного состояния в

другое, совершает

малый и большой круговороты.

Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот.

Когда водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, часть осадков испаряется и поступает обратно в атмосферу, другая - питает реки и водоемы, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот.

Важное свойство круговорота воды - взаимодействуя с литосферой, атмосферой и живым веществом, связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу.

Ò сукцессии

Ò ФИТОЦЕНОЗ + ЗООЦЕНОЗ + МИКРОБИОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ

Ò Биогеоценоз— система, включающая

сообщество живых организмов и тесно связанную с

ним совокупность абиотических факторов среды

в пределах определенной территории,

связанные между собой круговоротом веществ

и потоком энергии.

                                                      Экосистема— система, состоящая из                                            взаимосвязанных между собой сообществ                                                       организмов разных видов и среды их обитания.

Экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы.

Ò Сукцессия - изменение во времени видовой структуры и биоценотических процессов экосистемы

                                                                  Clements Frederic Edward (1874–1945)

Ò Сукцессию можно определить следующими тремя параметрами:

1. Упорядоченный процесс развития сообщества, связанный с изменениями во времени видовой структурыи протекающих в сообществах процессов, он определенным образом направлен и предсказуем;

2. Сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т.е. сукцессия контролируется сообществом, несмотря на то, что физическая среда определяет характер сукцессии, скорость изменения;

3. Кульминацией развития является стабилизированная экосистема, в которой на единицу имеющегося потока энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество симбиотических связей между организмами.

Ò СУКЦЕССИЯ – направленная и непрерывная последовательность появления и исчезновения популяций разных видов, изменение видового состава биоценоза во времени, приводящая к последовательной смене одного биоценоза другим.

Последовательный рядбиоценозов – сукцессия,

отдельные биоценозы,соответствующие разным этапом ее развития – этостадиисукцессии. Их совокупность – серия.

Ò Автоторфные и гетеротрофные сукцессии

Ò Сукцессия, начинающаяся с Р>R – это автотрофная сукцессия

Ò Если сукцессия начинается с состояния Р<R, то это гетеротрофная сукцессия. (торфяные болота, сточные воды).

P - продукция

R - дыхание

Ò Первичные и вторичные сукцессии

                                          Первичные сукцессии развиваются на субстратах, где                              ранее жизнь отсутствовала, это сопряженные процессы                                           почвообразования и постепенного формирования                                         растительности и животного населения, очень медленные,                       протекающие столетиями .Такова смена растительности на                          породах, обнажившихся после таяния ледников или на                                      побережьях, вследствие отступания моря.

                                                      Вторичные сукцессии – это смены биоценозов,                            начинающиеся от сформированной                                                  растительности. Там, где есть почвы с запасом                                      семян, спор, различных вегетативных зачатков,                        развиваются вторичные сукцессии, протекающие                                           намного быстрее первичных. Вторичные                                                   сукцессии развиваются под воздействием                                                 внешних по отношению к биоценозу факторов                                (выпас, вырубки, пожары, уровень грунтовых вод и                                        т.д.) и в результате деятельности биоты.

Ò Зарастание ледникового озера – первичная сукцессия

Ò Смены биоценозов при развитии сфагновых болот.

Отложение торфа в низинных болотах обусловливает,

       повышение его поверхности и отрыв ее от притока грунтовых

       вод, что вызывает обеднение верхней части торфяной толщи

       элементами минерального питания.

В этих условиях происходит разрастание сфагновых мхов,

       мощныхэдификаторов, формирующих сфагновые ковры с очень

       бедным видовым составом.

Торфяная масса, образуемая растительными остатками, постепенно

       поднимает и уплотняет жидкий водянистый горизонт и создает

       условия, благоприятствующие впоследствии господству многолетнего

       травянистого растения -пушицы. Для этой стадии характерен

       гораздо более устойчивый и крепкий моховой ковер, лежащий на

       уплотненном, во всей толще спрессовавшемся торфе,

       образованным уже другими видами сфагнума.

Дальнейшее накопление торфаведет к созданию условий, благоприятныхдля произрастания сосны. Если есть возможность заноса ее семян, то развивается следующая стадия – сфагновый ковер с корявой, низкорослой сосной.

Последовательность смен в этой сукцессии всецело определяется постепенным накоплением торфа, образующегося из остатков растений.

Ò Зарастание лесной гари – вторичная сукцессия

В случае сильного верхового пожара, который уничтожает и полог

сосны или ели, возникают совершенно другие условия и развивается

складывающаяся из нескольких стадий сукцессия.

На открытых участках, где почва не защищена от инсоляции,

       хорошо разрастаются светолюбивые травянистые растения,

       затем кустарники, малина.

Затем появляются такие древесные породы, как береза или осина, обыкновенно сильно плодоносящие, с легкими, приспособленными для широкого распространения при помощи ветра семенами. Благодаря быстрому росту они не заглушаются травами.

По мере смыкания крон березы или осины образуется сплошной полог; под ним постепенно поселяется сосна или ель и вполне успешно далее развиваются.

С развитием и ростом хвойных пород,

       особенно после того, как они выйдут в

       первый ярус древостоя возобновление

       осины или березы под их пологом

       прекращается. Часто меньше чем за

       100 лет, прослеживается стадия

       восстановления прежних сосновых

       или еловых лесов.

Ò Сукцессии

Ò Процесс восстановления в ходе сукцессии исходных биоценозов

получил название демутации.

Ò В ряде случаев, например под воздействиемперевыпаса, происходит постепенная смена биоценозов, сопровождающаяся упрощением структуры, обеднением видового состава и на крайних стадиях характеризующаяся почти полным исчезновением растительности (сильно выбитые пастбища). Этот процесс известен под названием дигрессия.

Ò Если в силу периодических возмущений внешней среды или вследствие характера развития самого сообщества нарушения происходят через более менее регулярные промежутки времени, то это называется циклическойсукцессией.

Ò климаксное сообщество

Ò Находящаяся в устойчивом состоянии открытая система, компоненты которой изменяются в связи с особенностями их жизненного цикла, колебаниями природных режимов и локальными нарушениями.

Ò В климаксном сообществе в отличие от развивающихся стадий и других переходных сообществ годовая продукция и импорт уравновешиваются годовым потребление и экспортом.

Различают следующие формы климакса:

Ò единственный региональный, или климатический, климакс, находящийся в равновесии с общими климатическими условиями;

Ò различное число локальных, или эдафических, климаксов, которые представляют собой модификации стационарных состояний, соответствующие особым местным условиям субстрата.

Ò Моноклимакс и поликлимакс

Ò Согласно теории моноклимакса , (восходящая к определению Ф.Клементсом) в любой области теоретически возможен лишь один климакс, в направлении которого развиваются все сообщества.

Ò Согласно более реалистичной концепции поликлимакса, не следует ожидать, что все сообщества в данной климатической области придут к одному и тому же, несмотря на все разнообразие физических условий.

Ò Компромисс между моно и поликлимаксом – признаниеединственного теоретического климатического климакса и разного числа эдафических климаксов, зависящих от изменчивости субстратов.

Ò особенности разных стадий и климакса

                                                      СТАДИИ              КЛИМАКС