אחד מסוגי היחסים בין אורגניזמים במערכות אקולוגיות הם יחסים טרופיים. הם מראים כיצד אנרגיה עוברת דרך שרשראות מזון במערכות אקולוגיות. מודל המדגים את השינוי בכמות האנרגיה בחוליות של שרשראות מזון הוא הפירמידה האקולוגית.
מבנה הפירמידה
הפירמידה היא דגם גרפי. התמונה שלה מחולקת לרמות אופקיות. מספר הרמות מתאים למספר החוליות בשרשרות המזון.
כל שרשראות המזון מתחילות ביצרנים - אורגניזמים אוטוטרופיים היוצרים חומרים אורגניים. מכלול האוטוטרופים של המערכת האקולוגית הוא מה שנמצא בבסיס הפירמידה האקולוגית.
אורז. 1. פירמידת אוכלוסין אקולוגית
בדרך כלל פירמידת המזון מכילה בין 3 ל-5 רמות.
החוליות האחרונות בשרשרת המזון הן תמיד טורפים גדולים או בני אדם. לפיכך, מספר הפרטים והביומסה ברמה האחרונה של הפירמידה הם הנמוכים ביותר.
2 המאמרים המוביליםשקרא יחד עם זה
המהות של הפירמידה האקולוגית היא בדימוי של ירידה מתקדמת בביומסה בשרשרות המזון.
תנאי דגם
צריך להבין שהמודל מציג את המציאות בצורה כללית. הכל קשה יותר בחיים. ניתן לאכול כל אורגניזם גדול, כולל בני אדם, והאנרגיה שלו תשמש בפירמידה האקולוגית בצורה לא טיפוסית.
חלק מהביומסה של מערכת אקולוגית אחראי תמיד על ידי מפרקים - אורגניזמים שמפרקים חומר אורגני מת. מפחיתים נאכלים על ידי הצרכנים, ומחזירים חלקית אנרגיה למערכת האקולוגית.
חיות אוכלות כל אוהבות דוב חום, פועל הן כצרכן מהמעלה הראשונה (אוכל צמחים), והן כמפרק (אוכל נבלות), והן כטורף גדול.
סוגים
תלוי באיזה מאפיין כמותי של הרמות נעשה שימוש, ישנם שלושה סוגים של פירמידות אקולוגיות:
- מספרים;
- ביומסה;
- אֵנֶרְגִיָה.
כלל 10%.
לפי חישובים של אקולוגים, 10% מהביומסה או האנרגיה של הרמה הקודמת עוברים לכל רמה שלאחר מכן של הפירמידה האקולוגית. 90% הנותרים מושקעים על תהליכים חיוניים של אורגניזמים ומתפזרים בצורה של קרינה תרמית.
דפוס זה נקרא כלל הפירמידה האקולוגית של אנרגיה וביומסה.
שקול דוגמאות. מטון אחד צמחים ירוקיםנוצר כ-100 ק"ג ממשקל הגוף של אוכלי עשב. כאשר אוכלי עשב נצרכים על ידי טורפים קטנים, משקלם עולה ב-10 ק"ג. אם טורפים קטנים נאכלים על ידי גדולים, אז משקל הגוף של האחרונים גדל ב -1 ק"ג.
אורז. 2. פירמידה אקולוגית של ביומסה
שרשרת מזון: פיטופלנקטון - זואופלנקטון - דגים קטנים - דגים גדולים - אדם. יש כאן כבר 5 רמות, וכדי שמסה של אדם תגדל ב-1 ק"ג, יש צורך שיהיו 10 טון של פיטופלנקטון ברמה הראשונה.
אורז. 3. פירמידת אנרגיה אקולוגית
יתרונות Apex
מינים בראש הפירמידה האקולוגית נוטים הרבה יותר להתפתח. בימי קדם, בעלי החיים היו אלה שתפסו את הרמה הגבוהה ביותר ביחסים טרופיים שהתפתחו מהר יותר.
במזוזואיקון, היונקים תפסו את רמות הביניים של הפירמידה האקולוגית והושמדו באופן פעיל על ידי זוחלים טורפים. רק בזכות הכחדת הדינוזאורים הם הצליחו לעלות לרמה העליונה ולתפוס עמדה דומיננטית בכל המערכות האקולוגיות.
פירמידות אקולוגיות הן מודלים גרפיים המשקפים את מספר הפרטים (פירמידת המספרים), כמות הביומסה שלהם (פירמידת הביומסה) או האנרגיה הכלולה בהם (פירמידת האנרגיה) בכל רמה טרופית ומצביעים על ירידה בכל האינדיקטורים עם עלייה ברמה הטרופית.
ישנם שלושה סוגים של פירמידות אקולוגיות: אנרגיה, ביומסה ושפע. דיברנו על פירמידת האנרגיה בסעיף הקודם "העברת אנרגיה במערכות אקולוגיות". היחס בין חומר חי ברמות שונות מציית בדרך כלל לאותו כלל כמו היחס בין האנרגיה הנכנסת: ככל שהרמה גבוהה יותר, כך נמוכים יותר הביומסה הכוללת ומספר האורגניזמים המרכיבים אותה.
פירמידת ביומסה
פירמידות של ביומסה, כמו גם מספרים, יכולות להיות לא רק ישרות, אלא גם הפוכות, האופייניות למערכות אקולוגיות מימיות.
פירמידה אקולוגית (טרופית) היא ייצוג גרפי של הקשרים הכמותיים בין הרמות הטרופיות של ביו-צנוזה - יצרנים, צרכנים (בנפרד לכל רמה) ומפרקים, המתבטאים בשפע שלהם (פירמידת המספרים), ביומסה (פירמידת ביומסה) או קצב גידול ביומסה (פירמידת אנרגיה).
פירמידת ביומסה - היחס בין יצרנים, צרכנים ומפרקים במערכת אקולוגית, המתבטא במסה שלהם ומתואר כמודל טרופי.
פירמידות של ביומסה, כמו גם מספרים, יכולות להיות לא רק ישרות, אלא גם הפוכות (איור 12.38). פירמידות הפוכות של ביומסה אופייניות למערכות אקולוגיות מימיות, שבהן יצרנים ראשוניים, כמו אצות פיטופלנקטון, מתחלקים מהר מאוד, והצרכנים שלהם, סרטנים זואופלנקטון, גדולים בהרבה אך בעלי מחזור רבייה ארוך. בפרט, זה חל על סביבת המים המתוקים, שבה התפוקה העיקרית מסופקת על ידי אורגניזמים מיקרוסקופיים, שקצב חילוף החומרים שלהם גדל, כלומר הביומסה נמוכה, הפריון גבוה.
לפירמידות ביומסה יש עניין מהותי יותר, מכיוון שהן מבטלות את הגורם ה"פיזי" ומראות בבירור את היחסים הכמותיים של ביומסה. אם האורגניזמים אינם שונים מדי בגודלם, אז על ידי ציון המסה הכוללת של הפרטים ברמות הטרופיות, ניתן להשיג פירמידה מדורגת. אבל אם האורגניזמים של הרמות הנמוכות יותר, בממוצע, קטנים יותר מהאורגניזמים של הרמות הגבוהות, אז יש פירמידה הפוכה של ביומסה. לדוגמה, במערכות אקולוגיות עם יצרנים קטנים מאוד וצרכנים גדולים, המסה הכוללת של האחרונים עשויה בכל רגע נתון להיות גבוהה מהמסה הכוללת של היצרנים. ניתן לעשות מספר הכללות עבור פירמידות ביומסה.
פירמידת הביומסה מציגה את השינוי בביומסה בכל רמה טרופית הבאה: עבור מערכות אקולוגיות יבשתיות, פירמידת הביומסה מצטמצמת כלפי מעלה, עבור המערכת האקולוגית באוקיינוס יש לה אופי הפוך (מצטמצם כלפי מטה), אשר קשור לצריכה מהירה של פיטופלנקטון על ידי הצרכנים.
פירמידת המספרים
פירמידת האוכלוסין היא פירמידה אקולוגית המשקפת את מספר הפרטים בכל רמת מזון. פירמידת המספרים לא תמיד נותנת מושג ברור על מבנה שרשראות המזון, מכיוון שהיא לא לוקחת בחשבון את גודל ומשקל הפרטים, תוחלת החיים, קצב חילוף החומרים, אלא המגמה העיקרית - ירידה במספר. של אנשים מקישור לקישור - ברוב המקרים ניתן לאתר.
אז, במערכת האקולוגית של הערבות, הוקם מספר הפרטים הבא: יצרנים - 150,000, צרכנים אוכלי עשב - 20,000, צרכנים טורפים - 9000 אינד'/אר (אודום, 1075), אשר במונחים של הקטרים יהיה גדול פי 100. הביוקנוזה של האחו מאופיינת במספר הפרטים הבאים על שטח של 4,000 מ"ר: יצרנים - 5,842,424, צרכנים אוכלי עשב מסדר 1 - 708,024, צרכנים טורפים מסדר 2 - 35,490, צרכנים טורפים של ה-3 הזמנה - 3.
פירמידות הפוכות
אם קצב ההתרבות של אוכלוסיית הטרף גבוה, הרי שגם עם ביומסה נמוכה, אוכלוסיה כזו יכולה להוות מקור מזון מספיק לטורפים בעלי ביומסה גבוהה יותר, אך שיעור רבייה נמוך. מסיבה זו ניתן להפוך פירמידות אוכלוסין, כלומר. צפיפות האורגניזמים בנקודת זמן נתונה ברמה טרופית נמוכה עשויה להיות נמוכה מצפיפות האורגניזמים ברמה גבוהה. לדוגמה, חרקים רבים יכולים לחיות ולהאכיל מעץ אחד (פירמידה הפוכה של מספרים).
פירמידת ביומסה הפוכה אופיינית למערכות אקולוגיות ימיות, שבהן היצרנים העיקריים (אצות פיטופלנקטון) מתחלקים מהר מאוד (בעלי פוטנציאל רבייה גדול וחילופי דורות מהירים). באוקיינוס, עד 50 דורות של פיטופלנקטון יכולים להשתנות בשנה. צרכני הפיטופלנקטון הם הרבה יותר גדולים, אבל מתרבים הרבה יותר לאט. במהלך הזמן שבו דגים טורפים (במיוחד סוסי ים ולווייתנים) צוברים את הביומסה שלהם, ישתנו דורות רבים של פיטופלנקטון, שהביומסה הכוללת שלו גדולה בהרבה.
פירמידות של ביומסה אינן מביאות בחשבון את משך הקיום של דורות של פרטים ברמות טרופיות שונות ואת קצב היווצרות וצריכת ביומסה. בגלל זה דרך אוניברסליתביטויים של המבנה הטרופי של מערכות אקולוגיות הם הפירמידות של שיעורי היווצרות החומר החי, כלומר. פִּריוֹן. הם נקראים בדרך כלל פירמידות אנרגיה, בהתייחס לביטוי האנרגיה של ייצור.
זה יכול להיות מתואר בצורה גרפית, בצורה של מה שנקרא פירמידות אקולוגיות. בסיס הפירמידה הוא רמת היצרנים, ורמות התזונה הבאות יוצרות את הרצפות והחלק העליון של הפירמידה. ישנם שלושה סוגים עיקריים של פירמידות אקולוגיות:
- פירמידה של מספרים המשקפת את מספר האורגניזמים בכל רמה;
- פירמידת ביומסה המאפיינת את מסת החומר החי - משקל יבש הכולל, תכולה קלורית וכו';
- פירמידת ייצור (אנרגיה), בעלת אופי אוניברסלי, המראה את השינוי בייצור ראשוני (או אנרגיה) ברמות טרופיות עוקבות.
רגיל פירמידות של מספריםלרשתות המרעה, יש להן בסיס רחב מאוד וצמצום חד כלפי הצרכנים הסופיים. יחד עם זאת, מספר ה"צעדים" שונה לפחות ב-1-3 סדרי גודל. אבל זה נכון רק עבור קהילות דשא - ביוקנוזות אחו או ערבות.
התמונה משתנה באופן דרמטי אם ניקח בחשבון את קהילת היער (אלפי פיטופאג'ים יכולים להאכיל מעץ אחד) או אם פיטופאג'ים שונים כמו כנימות ופילים נמצאים באותה רמה טרופית. ניתן להתגבר על העיוות הזה פירמידות ביומסה.
במערכות אקולוגיות יבשתיות, ביומסה צמחית תמיד גדולה משמעותית מביומסה של בעלי חיים, וביומסה של פיטופאגים תמיד גדולה יותר מביומסה זואופאגית.
פירמידות ביומסה עבור מערכות אקולוגיות מימיות, במיוחד ימיות, נראות אחרת: ביומסה של בעלי חיים היא בדרך כלל הרבה יותר גדולה מביומסה צמחית. "אי סדירות" זו נובעת מכך שפירמידות ביומסה אינן מביאות בחשבון את משך קיומם של דורות של פרטים ברמות טרופיות שונות, קצב היווצרות וצריכת ביומסה. היצרן העיקרי של מערכות אקולוגיות ימיות הוא פיטופלנקטון, בעל פוטנציאל רבייה גדול וחילופי דורות מהירים. במהלך הזמן שבו דגים טורפים (במיוחד סוסי ים ולווייתנים) צוברים את הביומסה שלהם, ישתנו דורות רבים של פיטופלנקטון, שהביומסה הכוללת שלו גדולה בהרבה. לכן הדרך האוניברסלית לבטא את המבנה הטרופי של מערכות אקולוגיות היא הפירמידות של קצבי היווצרות החומר החי, במילים אחרות, פירמידות האנרגיות.
השתקפות מושלמת יותר של השפעת היחסים הטרופיים על מערכת אקולוגית היא הכלל פירמידות של מוצרים (אנרגיה): בכל רמה טרופית קודמת, כמות הביומסה הנוצרת ליחידת זמן (או אנרגיה) גדולה יותר מאשר באחר. פירמידת המוצר משקפת את חוקי ההוצאה האנרגטית על שרשראות טרופיות.
בסופו של דבר, כל שלושת הכללים של הפירמידות משקפים את יחסי האנרגיה במערכת האקולוגית, ולפירמידת הייצור (אנרגיה) יש אופי אוניברסלי.
בטבע, במערכות יציבות, הביומסה משתנה באופן לא משמעותי; הטבע מבקש לנצל במלואו תפוקה ברוטו. הכרת האנרגיה של המערכת האקולוגית והאינדיקטורים הכמותיים שלה מאפשרים לקחת בחשבון במדויק את האפשרות להוציא כמות כזו או אחרת של ביומסה צמחית ובעלי חיים מהמערכת האקולוגית הטבעית מבלי לפגוע בתפוקתה.
אדם מקבל הרבה מוצרים ממערכות טבעיות, בכל זאת, החקלאות היא מקור המזון העיקרי עבורו. לאחר שיצר מערכות אגרו-אקולוגיות, אדם מבקש להשיג כמה שיותר ייצור צמחייה טהורה, אך הוא צריך להוציא מחצית ממסת הצמח על האכלת אוכלי עשב, ציפורים וכו', חלק ניכר מהייצור הולך לתעשייה ואובד בפסולת, כלומר וכאן הולכים לאיבוד כ-90% מהייצור הטהור ורק כ-10% משמשים ישירות למאכל אדם.
משרד החינוך והמדע של הפדרציה הרוסית
מחקר לאומי
מדינת אירקוטסק אוניברסיטה טכנית
סגל ערב התכתבות
המחלקה לתחומי חינוך כלליים
מִבְחָןבאקולוגיה
הושלם על ידי: Yakovlev V.Ya
מספר ספר שיא: 13150837
קבוצה: EPbz-13-2
אירקוטסק 2015
1. תן את המושג גורם סביבתי. מִיוּן גורמים סביבתיים
2. פירמידות אקולוגיות ומאפייניהן
3. מה שנקרא זיהום ביולוגי סביבה?
4. מהם סוגי האחריות של פקידים בגין עבירות סביבתיות?
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה
1. תן את המושג גורם סביבתי. סיווג גורמים סביבתיים
בית הגידול הוא אותו חלק בטבע המקיף אורגניזם חי ואשר איתו הוא מקיים אינטראקציה ישירה. המרכיבים והמאפיינים של הסביבה מגוונים וניתנים לשינוי. כל יצור חי חי בעולם משתנה מורכב, מסתגל אליו כל הזמן ומווסת את פעילות חייו בהתאם לשינויים בו.
מאפיינים נפרדים או חלקים של הסביבה המשפיעים על אורגניזמים נקראים גורמים סביבתיים. גורמים סביבתיים מגוונים. הם עשויים להיות נחוצים או, להיפך, מזיקים ליצורים חיים, לקדם או לעכב את הישרדותם ורבייתם. לגורמים סביבתיים יש אופי שונהופעולה ספציפית.
גורמים אביוטיים - טמפרטורה, אור, קרינה רדיואקטיבית, לחץ, לחות אוויר, הרכב מלח של מים, רוח, זרמים, שטח - כל אלה הם תכונות של טבע דומם המשפיעות באופן ישיר או עקיף על אורגניזמים חיים. ביניהם נבדלים:
גורמים פיזיקליים - גורמים כאלה שמקורם במצב או תופעה פיזיקלית (למשל טמפרטורה, לחץ, לחות, תנועת אוויר וכו').
גורמים כימיים - גורמים כאלה הנובעים מההרכב הכימי של הסביבה (מליחות המים, תכולת החמצן באוויר וכו').
גורמים אדאפיים (קרקע) - קבוצה של תכונות כימיות, פיזיקליות, מכניות של קרקעות וסלעים המשפיעות הן על האורגניזמים להם הם בית הגידול והן על מערכת השורשים של הצמחים (לחות, מבנה הקרקע, תכולת חומרי הזנה וכו').
גורמים ביוטיים הם כל צורות ההשפעה של יצורים חיים זה על זה. כל אורגניזם חווה כל הזמן את ההשפעה הישירה או העקיפה של אחרים, נכנס למגע עם נציגי המינים שלו ומינים אחרים - צמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים - תלוי בהם ובעצמו משפיע עליהם. העולם האורגני שמסביב הוא חלק בלתי נפרד מהסביבה של כל יצור חי.
גורמים אנתרופוגניים הם כל צורות הפעילות של החברה האנושית המובילות לשינוי בטבע, כבית גידול של מינים אחרים, או משפיעות ישירות על חייהם. במהלך ההיסטוריה האנושית, התפתחות הציד תחילה, ולאחר מכן החקלאות, התעשייה והתחבורה שינתה מאוד את אופי הפלנטה שלנו. המשמעות של השפעות אנתרופוגניות על כל עולם החיים של כדור הארץ ממשיכה לגדול במהירות.
נבדלות בין הקבוצות הבאות של גורמים אנתרופוגניים:
שינוי במבנה פני כדור הארץ;
שינויים בהרכב הביוספרה, מחזור הדם והאיזון של החומרים המרכיבים אותה;
שינויים במאזן האנרגיה והחום של מקטעים ואזורים בודדים;
שינויים שבוצעו בביוטה.
תנאי הקיום הם מכלול של מרכיבי הסביבה הנחוצים לאורגניזם, שאיתם הוא נמצא באחדות בלתי נפרדת ובלעדיהם אינו יכול להתקיים. אלמנטים של הסביבה, הנחוצים לגוף או משפיעים עליו לרעה, נקראים גורמים סביבתיים. בטבע, גורמים אלו אינם פועלים במנותק זה מזה, אלא בצורה של קומפלקס מורכב. מכלול הגורמים הסביבתיים, שבלעדיהם האורגניזם אינו יכול להתקיים, הוא התנאים לקיומו של האורגניזם הזה.
כל ההסתגלות של אורגניזמים לקיום ב תנאים שוניםהתפתח מבחינה היסטורית. כתוצאה מכך נוצרו קבוצות של צמחים ובעלי חיים ספציפיים לכל אזור גיאוגרפי.
גורמים סביבתיים:
יסודי - אור, חום, לחות, מזון וכן הלאה;
מורכב;
אנתרופוגני;
השפעת גורמים סביבתיים על אורגניזמים חיים מאופיינת בדפוסים כמותיים ואיכותיים מסוימים. האגרוכימאי הגרמני ג'יי ליביג, שהתבונן בהשפעה של דשנים כימיים על צמחים, מצא שהגבלת המינון של כל אחד מהם מובילה לעיכוב בגדילה. תצפיות אלו אפשרו למדען לנסח כלל שנקרא חוק המינימום (1840).
2. פירמידות אקולוגיות ומאפייניהן
פירמידה אקולוגית היא ייצוג גרפי של הקשר בין יצרנים לצרכנים בכל הרמות (אוכלי עשב, טורפים; מינים הניזונים מטורפים אחרים) במערכת אקולוגית.
הזואולוג האמריקאי צ'ארלס אלטון הציע ב-1927 לתאר באופן סכמטי את היחסים הללו.
בייצוג סכמטי, כל רמה מוצגת כמלבן, שאורכו או שטחו תואמים את הערכים המספריים של חוליית שרשרת המזון (הפירמידה של אלטון), המסה או האנרגיה שלהם. מלבנים המסודרים ברצף מסוים יוצרים פירמידות בצורות שונות.
בסיס הפירמידה הוא הרמה הטרופית הראשונה - רמת היצרנים, הקומות הבאות של הפירמידה נוצרות על ידי הרמות הבאות של שרשרת המזון - צרכני הזמנות שונות. הגובה של כל הגושים בפירמידה זהה, והאורך הוא פרופורציונלי למספר, לביומסה או לאנרגיה ברמה המקבילה.
פירמידות אקולוגיות נבדלות בהתאם לאינדיקטורים שעל בסיסם בנויה הפירמידה. יחד עם זאת, עבור כל הפירמידות, נקבע הכלל העיקרי, לפיו בכל מערכת אקולוגית עוד צמחיםמאשר חיות, אוכלי עשב מאשר טורפים, חרקים מאשר ציפורים.
בהתבסס על כלל הפירמידה האקולוגית, ניתן לקבוע או לחשב את היחסים הכמותיים של מיני צמחים ובעלי חיים שונים במערכות אקולוגיות טבעיות ומלאכותיות. לדוגמה, 1 ק"ג מהמסה של חיית ים (כלב ים, דולפין) זקוק ל-10 ק"ג דגים אכולים, ו-10 ק"ג אלה כבר זקוקים ל-100 ק"ג מהמזון שלהם - חסרי חוליות מימיים, שבתורם צריכים לאכול 1000 ק"ג של אצות וחיידקים כדי ליצור מסה כזו. במקרה זה, הפירמידה האקולוגית תהיה יציבה.
עם זאת, כידוע, לכל כלל ישנם חריגים, אשר ייחשבו בכל סוג של פירמידות אקולוגיות.
סוגי פירמידות אקולוגיות
פירמידות של מספרים - בכל רמה, מספר האורגניזמים הבודדים נדחה
פירמידת המספרים משקפת דפוס ברור שגילה אלטון: מספר הפרטים המרכיבים סדרה רציפה של קישורים מיצרנים לצרכנים יורד בהתמדה (איור 3).
לדוגמה, כדי להאכיל זאב אחד, אתה צריך לפחות כמה ארנבות שהוא יכול לצוד; כדי להאכיל את הארנבות האלה, אתה צריך מספר גדול למדי של צמחים שונים. במקרה זה, הפירמידה תיראה כמו משולש עם בסיס רחב מתחדד כלפי מעלה.
עם זאת, צורה זו של פירמידה של מספרים אינה אופיינית לכל המערכות האקולוגיות. לפעמים הם יכולים להיות הפוכים, או להפוך. זה חל על רשתות מזון של יערות, כאשר עצים משמשים יצרנים, וחרקים כצרכנים ראשוניים. במקרה זה, רמת הצרכנים העיקריים עשירה מספרית מרמת היצרנים (מספר רב של חרקים ניזונים מעץ אחד), כך שפירמידות המספרים הן הפחות אינפורמטיביות והפחות מעידות, כלומר. מספר האורגניזמים באותה רמה טרופית תלוי במידה רבה בגודלם.
פירמידות ביומסה - מאפיינות את המסה היבשה או הרטובה הכוללת של אורגניזמים ברמה טרופית נתונה, למשל, ביחידות מסה ליחידת שטח - g/m2, kg/ha, t/km2 או לנפח - g/m3 (איור. 4)
בדרך כלל, בביוצנוזות יבשתיות, המסה הכוללת של היצרנים גדולה יותר מכל קישור עוקב. בתורו, המסה הכוללת של צרכנים מסדר ראשון גדולה יותר מצרכנים מסדר שני, וכן הלאה.
במקרה זה (אם האורגניזמים אינם שונים מדי בגודלם), הפירמידה תיראה גם כמו משולש עם בסיס רחב מתחדד כלפי מעלה. עם זאת, ישנם חריגים משמעותיים לכלל זה. לדוגמה, בים, הביומסה של זואופלנקטון אוכל עשב גדולה משמעותית (לעיתים פי 2-3) מהביומסה של פיטופלנקטון, המיוצגת בעיקר על ידי אצות חד-תאיות. זה מוסבר בעובדה שאצות נאכלות מהר מאוד על ידי זואופלנקטון, אבל קצב ההתחלקות הגבוה מאוד של התאים שלהן מגן עליהן מפני אכילה מלאה.
באופן כללי, biogeocenoses יבשתיים, שבהם היצרנים גדולים וחיים ארוכים יחסית, מאופיינים בפירמידות יציבות יחסית בעלות בסיס רחב. במערכות אקולוגיות מימיות, שבהן היצרנים קטנים בגודלם ובעלי מחזורי חיים קצרים, הפירמידה של ביומסה יכולה להיות הפוכה או הפוכה (הצביעה כלפי מטה). אז, באגמים ובימים, מסת הצמחים עולה על מסת הצרכנים רק בתקופת הפריחה (האביב), ובשאר ימות השנה המצב עשוי להיות הפוך.
פירמידות של מספרים וביומסה משקפות את הסטטיקה של המערכת, כלומר, הן מאפיינות את המספר או הביומסה של אורגניזמים בפרק זמן מסוים. הם לא נותנים מידע מלאעל המבנה הטרופי של המערכת האקולוגית, למרות שהם מאפשרים פתרון של מספר בעיות מעשיות, בעיקר כאלו הקשורות לשמירה על יציבות המערכות האקולוגיות.
פירמידת המספרים מאפשרת, למשל, לחשב את הערך המותר של תפיסת דגים או ירי בבעלי חיים בעונת הציד ללא השלכות על רבייתם הרגילה.
פירמידות אנרגיה - מציגה את כמות זרימת האנרגיה או התפוקה ברמות עוקבות (איור 5).
בניגוד לפירמידות המספרים והביומסה, המשקפות את הסטטיקה של המערכת (מספר האורגניזמים ברגע נתון), פירמידת האנרגיה, המשקפת את תמונת מהירות המעבר של מסת מזון (כמות האנרגיה). ) דרך כל רמה טרופית של שרשרת המזון, נותן את התמונה השלמה ביותר של הארגון הפונקציונלי של קהילות.
צורתה של פירמידה זו אינה מושפעת משינויים בגודל ובעוצמת חילוף החומרים של פרטים, ואם לוקחים בחשבון את כל מקורות האנרגיה, אז הפירמידה תמיד תהיה בעלת מראה אופייני עם בסיס רחב וחלק עליון מתחדד. כאשר בונים פירמידה של אנרגיה, לרוב מתווסף לבסיסה מלבן, המראה את זרימת האנרגיה הסולארית.
בשנת 1942 ניסח האקולוג האמריקני ר' לינדמן את חוק פירמידת האנרגיות (חוק ה-10 אחוז), לפיו, בממוצע, כ-10% מהאנרגיה המתקבלת ברמה הקודמת של הפירמידה האקולוגית עוברת מאחד. רמה טרופית דרך שרשראות מזון לרמה טרופית אחרת. שאר האנרגיה אובדת בצורה של קרינה תרמית, תנועה וכו'. אורגניזמים, כתוצאה מתהליכים מטבוליים, מאבדים כ-90% מכלל האנרגיה המושקעת כדי לשמור על פעילותם החיונית בכל חוליה בשרשרת המזון.
אם ארנבת אכלה 10 ק"ג של חומר צמחי, אז המשקל שלה יכול לעלות ב-1 ק"ג. שועל או זאב, שאוכלים 1 ק"ג של ארנבת, מגדילים את המסה שלו ב-100 גרם בלבד. צמחי עץשיעור זה נמוך בהרבה בשל העובדה שהעץ נספג בצורה גרועה על ידי אורגניזמים. עבור עשבים ואצות, ערך זה גבוה בהרבה, מכיוון שאין להם רקמות קשות לעיכול. עם זאת, הקביעות הכללית של תהליך העברת האנרגיה נשארת: הרבה פחות אנרגיה עוברת דרך הרמות הטרופיות העליונות מאשר דרך התחתונות.
שקול את הטרנספורמציה של אנרגיה במערכת אקולוגית באמצעות הדוגמה של שרשרת טרופית פשוטה של מרעה, שבה יש רק שלוש רמות טרופיות.
רמה - צמחים עשבוניים,
רמה - יונקים אוכלי עשב, למשל, ארנבות
רמה - יונקים טורפים, למשל, שועלים
חומרים מזינים נוצרים בתהליך הפוטוסינתזה על ידי צמחים, אשר מחומרים אנאורגניים (מים, פחמן דו חמצני, מלחים מינרליים וכו') יוצרים באמצעות אנרגיית אור השמש חומרים אורגניים וחמצן, וכן ATP. חלק מהאנרגיה האלקטרומגנטית של קרינת השמש מומרת לאחר מכן לאנרגיה של קשרים כימיים של חומרים אורגניים מסונתזים.
כל החומר האורגני שנוצר במהלך הפוטוסינתזה נקרא ייצור ראשוני גולמי (GPP). חלק מהאנרגיה של הייצור הראשוני הגולמי מושקע בנשימה, וכתוצאה מכך היווצרות של ייצור ראשוני נטו (NPP), שהוא החומר עצמו שנכנס לרמה הטרופית השנייה ומשמש ארנבות.
תן למסלול להיות 200 יחידות קונבנציונליותאנרגיה, ועלויות הצמחים לנשימה (R) - 50%, כלומר. 100 יחידות אנרגיה קונבנציונליות. אז הייצור הראשוני נטו יהיה שווה ל: NPP = WPP - R (100 = 200 - 100), כלומר. ברמה הטרופית השנייה, ארנבות יקבלו 100 יחידות אנרגיה קונבנציונליות.
עם זאת, מסיבות שונות, ארנבות מסוגלות לצרוך רק חלק מסוים של NPP (אחרת, משאבים לפיתוח חומר חי ייעלמו), אך חלק ניכר ממנו, בצורה של שאריות אורגניות מתות (חלקים תת-קרקעיים של צמחים , עץ קשה של גבעולים, ענפים וכו' .) אינו יכול להיאכל על ידי ארנבות. הוא חודר לשרשראות מזון דטריטוס ו(או) מתפרק על ידי מפרקים (F). החלק השני הולך לבניית תאים חדשים (גודל אוכלוסיה, גידול ארנבות - P) והבטחת חילוף חומרים או נשימה אנרגטית (R).
במקרה זה, לפי גישת האיזון, משוואת האיזון של צריכת האנרגיה (C) תיראה כך: C = P + R + F, כלומר. האנרגיה המתקבלת ברמה הטרופית השנייה תוקדש, על פי חוק לינדמן, לגידול אוכלוסין - P - 10%, 90% הנותרים יושקעו בנשימה והרחקת מזון לא מעוכל.
כך, במערכות אקולוגיות עם עלייה ברמה הטרופית, חלה ירידה מהירה באנרגיה המצטברת בגופם של אורגניזמים חיים. מכאן ברור מדוע כל רמה שלאחר מכן תמיד תהיה פחותה מהקודמת ומדוע רשתות מזון בדרך כלל אינן יכולות לכלול יותר מ-3-5 (לעיתים נדירות 6) חוליות, ופירמידות אקולוגיות אינן יכולות להיות מורכבות מ- מספר גדולקומות: החוליה הסופית של שרשרת המזון, כמו גם הקומה העליונה של הפירמידה האקולוגית, יקבלו כל כך מעט אנרגיה שלא יספיק אם מספר האורגניזמים יגדל.
רצף וכפיפות שכזה של קבוצות של אורגניזמים המחוברות בצורה של רמות טרופיות היא זרימת החומר והאנרגיה בביוגאוקנוזה, הבסיס לארגון הפונקציונלי שלה.
3. מה נקרא זיהום ביולוגי של הסביבה?
אקולוגיה היא בסיס תיאורטיניהול סביבתי, הוא ממלא תפקיד מוביל בפיתוח אסטרטגיה ליחסים בין הטבע לחברה האנושית. אקולוגיה תעשייתית רואה בהפרה של האיזון הטבעי כתוצאה מפעילות כלכלית. יחד עם זאת, הזיהום הסביבתי הוא המשמעותי ביותר בהשלכותיו. המונח "סביבה" מקובל להבין ככל מה שמשפיע במישרין או בעקיפין על חיי אדם ופעילויות.
תפקיד השמרים ב מערכות אקולוגיות טבעיותאה. לדוגמה, שמרים אפיפיטים רבים שנחשבו זמן רב לא מזיקים שזורעים בשפע את החלקים הירוקים של הצמחים עשויים שלא להיות כל כך "תמימים" אם ניקח בחשבון שהם מייצגים רק שלב הפלואידי במחזור החיים של אורגניזמים הקשורים קשר הדוק לפטריות פיטופתוגניות או חלודה. . לעומת זאת, לשמרים הפתוגנים לבני אדם, הגורמים למחלות מסוכנות ובלתי ניתנות לטיפול - קנדידאזיס וקריפטוקוקוזיס - בטבע יש שלב ספרותי ומבודדים בקלות ממצעים אורגניים מתים. ניתן לראות מדוגמאות אלו שכדי להבין את הפונקציות האקולוגיות של שמרים, יש צורך ללמוד את מחזורי החיים השלמים של כל מין. נמצאו גם שמרי אדמה אוטוכטוניים בעלי תפקידים ספציפיים החשובים להיווצרות מבנה הקרקע. בלתי נדלה במגוון ובחיבור של שמרים עם בעלי חיים, במיוחד עם חסרי חוליות.
זיהום אוויר יכול להיות קשור תהליכים טבעיים: התפרצויות געשיות, סופות אבק, שריפות יער.
בנוסף, האטמוספרה מזוהמת כתוצאה מפעילות ייצור אנושי.
מקורות זיהום האוויר הם פליטת עשן ממפעלי תעשייה. הפליטות מאורגנות ולא מאורגנות. פליטות המגיעות מצינורות של מפעלים תעשייתיים מכוונים ומאורגנים במיוחד. לפני הכניסה לצינור עוברים במתקני טיפול, בהם נספגים חלק מהחומרים המזיקים. מחלונות, דלתות, פתחי אוורור מבני תעשייהפליטות נמלטות נכנסות לאטמוספירה. המזהמים העיקריים בפליטות הם חלקיקים (אבק, פיח) וחומרים גזים (פחמן חד חמצני, דו תחמוצת הגופרית, תחמוצות חנקן).
הבחירה והזיהוי של מיקרואורגניזמים בעלי תכונות שימושיות לייצור מסוים היא עבודה חשובה מאוד מנקודת מבט אקולוגית, שכן השימוש בהם יכול להעצים את התהליך או לנצל בצורה מלאה יותר את מרכיבי המצע.
המהות של שיטות ביולוגיות, טיפול ביולוגי, עיבוד ביולוגי ושינוי ביולוגי הוא שימוש בחומרים ביולוגיים שונים בסביבה, בעיקר מיקרואורגניזמים. במקרה זה, ניתן להשתמש בו כמיקרואורגניזמים שהושגו שיטות מסורתיותסלקציות, כמו גם כאלה שנוצרו בעזרת הנדסה גנטית, כמו גם צמחים מהונדסים שיכולים להשפיע על האיזון הביולוגי של מערכות אקולוגיות טבעיות.
הסביבה עשויה להכיל זנים תעשייתיים של מיקרואורגניזמים שונים - יצרני ביוסינתזה של חומרים מסוימים, כמו גם תוצרים של חילוף החומרים שלהם, הפועלים כגורם זיהום ביולוגי. פעולתו עשויה להיות שינוי מבנה הביוקנוזות. השפעות עקיפות של זיהום ביולוגי באות לידי ביטוי, למשל, כאשר נעשה שימוש באנטיביוטיקה ותרופות אחרות ברפואה, כאשר מופיעים זני מיקרואורגניזמים עמידים לפעולתם ומסוכנים לסביבה הפנימית של האדם; בצורה של סיבוכים בעת שימוש בחיסונים וסרה המכילים זיהומים של חומרים ממקור ביולוגי; כהשפעה אלרגנית וגנטית של מיקרואורגניזמים ומוצרים מטבוליים שלהם.
הפקות ביוטכנולוגיות בעלות קיבולת גדולה הן מקור לפליטת ביו-אירוסולים המכילים תאים של מיקרואורגניזמים לא פתוגניים, כמו גם תוצרים של חילוף החומרים שלהם. המקורות העיקריים לביו-אירוסולים המכילים תאים חיים של מיקרואורגניזמים הם שלבי התסיסה וההפרדה, ושל תאים מומתים - שלב הייבוש. עם שחרור מסיבי, ביומסה מיקרוביאלית, הנכנסת לאדמה או לגוף מים, משנה את חלוקת האנרגיה וזרימת החומר בשרשרות המזון הטרופיות ומשפיעה על המבנה והתפקוד של הביוקנוזים, מפחיתה את פעילות הטיהור העצמי ולכן משפיעה על תפקוד גלובלי של הביוטה. במקביל, ניתן לעורר התפתחות פעילה של אורגניזמים מסוימים, כולל מיקרואורגניזמים של קבוצות סניטריות.
הדינמיקה של אוכלוסיות שהוצגו ואינדיקטורים לפוטנציאל הביוטכנולוגי שלהן תלויים בסוג המיקרואורגניזם, מצב המערכת המיקרוביאלית בקרקע בזמן ההחדרה, שלב רצף החיידקים ומינון האוכלוסייה המוכנסת. יחד עם זאת, ההשלכות של החדרת מיקרואורגניזמים חדשים לביוצנוזות בקרקע יכולות להיות מעורפלות. עקב טיהור עצמי, לא כל אוכלוסיית חיידקים המוכנסת לאדמה מבוטלת. אופי הדינמיקה של האוכלוסייה של מיקרואורגניזמים שהוכנסו תלויה במידת הסתגלותם לתנאים חדשים. אוכלוסיות לא מותאמות מתות, מותאמות שורדות.
ניתן להגדיר את גורם הזיהום הביולוגי כמכלול של מרכיבים ביולוגיים, שהשפעתם על בני האדם והסביבה קשורה ליכולתם להתרבות בתנאים טבעיים או מלאכותיים, לייצר חומרים פעילים ביולוגית, ואם הם או התוצרים המטבוליים שלהם נכנסים. הסביבה, יש השפעות שליליות על הסביבה. , אנשים, בעלי חיים, צמחים.
ניתן לסווג גורמי זיהום ביולוגיים (לרוב מיקרוביאליים) כדלקמן: מיקרואורגניזמים חיים בעלי גנום טבעי שאין להם רעילות, ספרופיטים, מיקרואורגניזמים חיים בעלי גנום טבעי בעלי פעילות זיהומית, פתוגנים פתוגניים ואופורטוניסטיים המייצרים רעלים, מיקרואורגניזמים חיים המתקבלים בשיטות גנטיות. הנדסה (מיקרואורגניזמים מהונדסים גנטית המכילים גנים זרים או שילובים חדשים של גנים - GMMO), וירוסים זיהומיים ואחרים, רעלנים ממקור ביולוגי, תאים מומתים של מיקרואורגניזמים (חיסונים, אבק של ביומסה מושבתת תרמית של מיקרואורגניזמים למטרות מזון ומזון ), תוצרים מטבוליים של מיקרואורגניזמים, אברונים ותרכובות תאים אורגניים הם תוצרי הפרקציה שלו.
מטרת עבודתנו הייתה בידוד וזיהוי של מיקרואורגניזמים שמרים במעבדת הביוטכנולוגיה של האוניברסיטה האגררית הממלכתית של גורסקי, השייכת לקבוצה הראשונה של האורגניזמים לעיל. מכיוון שמדובר במיקרואורגניזמים בעלי גנום טבעי ואין להם רעילות, השפעתם על הסביבה אורגנית מאוד ואינה משמעותית.
מקורות של מיקרואורגניזמים, כולל אופורטוניסטים ופתוגניים, הם שפכים (צואה ביתית, תעשייתית, ניקוז סערה עירונית). באזורים כפריים, זיהום צואה מגיע מנגר למגורים, משטחי מרעה, מכלאות בעלי חיים וציפורים ומחיות בר. בתהליך של טיפול בשפכים, מספר המיקרואורגניזמים הפתוגניים בהם יורד. היקף השפעתם על הסביבה אינו משמעותי, אולם מאחר שקיים מקור זה של פליטת תאים מיקרוביאליים, יש לקחת אותו בחשבון כגורם לזיהום סביבתי.
המים המשמשים בעבודתנו להכנת מדיה, שטיפות, חימום אוטוקלאב ותרמוסטטים ניתנים לטיפול בעיר מתקני טיפוליחד עם שפכים עירוניים בצורה אירובית או אנאירובית.
מזהמים ביולוגיים במונחים של תכונות סביבתיות שונים באופן משמעותי מאלה כימיים. מבחינת הרכב כימי, זיהום ביולוגי טכנוגני זהה לרכיבים טבעיים, הם נכללים במעגל הטבעי של חומרים ושרשרות מזון טרופיות ללא הצטברות בסביבה.
כל המעבדות המיקרוביולוגיות והווירולוגיות חייבות להיות מצוידות במקלט שפכים, שבו יש לנטרל את הקולחים שנאספו בשיטה כימית, פיזיקלית או ביולוגית לפני הזרמה לביוב העירוני, או בצורה משולבת.
4. מהם סוגי האחריות של פקידים בגין עבירות סביבתיות?
אחריות סביבתית ומשפטית היא סוג של אחריות משפטית כללית, אך יחד עם זאת שונה משאר סוגי האחריות המשפטית.
אחריות סביבתית ומשפטית נחשבת בשלושה היבטים הקשורים זה בזה:
ככפייה ממלכתית למלא אחר הדרישות הקבועות בחוק;
כיחסים משפטיים בין המדינה (המיוצגת על ידי גופיה) לעבריינים (שכפופים לסנקציות);
כמוסד משפטי, כלומר. מערכת של נורמות משפטיות, ענפי משפט שונים (קרקע, כרייה, מים, יער, סביבתי וכו'). עבירות איכות הסביבה נענשות בהתאם לדרישות החוק הפדרציה הרוסית. המטרה הסופית של החקיקה הסביבתית וכל אחד מסעיפים שלה היא להגן מפני זיהום, להבטיח שימוש חוקי בסביבה ובמרכיביה המוגנים בחוק. היקף החקיקה הסביבתית הוא הסביבה ומרכיביה הפרטניים. מושא העבירה הוא מרכיב של איכות הסביבה. דרישות החוק מחייבות קביעת קשר סיבתי ברור בין הפגיעה להידרדרות הסביבה.
נושא העבירות הסביבתיות הוא אדם שמלאו לו 16 שנים, אשר מוטלות עליו התפקידים הרשמיים הרלוונטיים על ידי פעולות משפטיות רגולטוריות (עמידה בכללי הגנת הסביבה, פיקוח על עמידה בכללים), או כל אדם שיש לו. הגיע לגיל 16 אשר הפר את דרישות החקיקה הסביבתית.
עבירה סביבתית מאופיינת בקיומם של שלושה מרכיבים:
התנהגות פסולה;
גרימת נזק סביבתי (או איום ממשי) או הפרה של זכויות ואינטרסים משפטיים אחרים של נושא המשפט הסביבתי;
סִבָּתִיוּתבין התנהגות בלתי חוקית לבין נזק סביבתי או איום ממשי בגרימת נזק כזה או הפרה של זכויות ואינטרסים משפטיים אחרים של נושאי דיני איכות הסביבה.
אחריות לעבירות סביבתיות היא אחד האמצעים העיקריים להבטחת עמידה בדרישות החקיקה בנושאי איכות הסביבה ושימוש במשאבי טבע. האפקטיביות של כלי זה תלויה במידה רבה, קודם כל, בגופים ממלכתיים המוסמכים להחיל אמצעי אחריות משפטיים על מפרי חקיקה סביבתית. בהתאם לחקיקה הרוסית בתחום הגנת הסביבה, פקידים ואזרחים בגין עבירות סביבתיות נושאים באחריות משמעתית, מנהלית, פלילית, אזרחית וחומרית, ומפעלים - אחריות מנהלית ואזרחית.
אחריות משמעתית נובעת בגין אי עמידה בתכניות ואמצעים להגנת הטבע ושימוש רציונלי במשאבי הטבע, בגין הפרת תקנים סביבתיים ודרישות אחרות של חקיקה סביבתית הנובעות מתפקיד העבודה או עמדה רשמית. האחריות המשמעתית מוטלת על פקידים ועובדים אשמים אחרים של מפעלים וארגונים בהתאם לתקנות, אמנות, תקנות פנימיות ותקנות אחרות (סעיף 82 לחוק "הגנת הסביבה"). בהתאם לחוק דיני העבודה (כפי שתוקן והוסף ביום 25.9.92), ניתן להפעיל על המפרים את הסנקציות המשמעתיות הבאות: נזיפה, נזיפה, נזיפה חמורה, פיטורים מעבודה, עונשים נוספים (סעיף 135).
האחריות מוסדרת גם על ידי קוד העבודה של הפדרציה הרוסית (סעיפים 118-126). אחריות כזו מוטלת על פקידים ועובדים אחרים במפעל, אשר באשמתם נגרמו למפעל הוצאות פיצויים בגין נזק שנגרם עקב עבירת סביבה.
יישום האחריות המנהלית מוסדר הן על ידי חקיקה סביבתית והן על ידי קוד RSFSR של עבירות מנהליות משנת 1984 (עם תיקונים ותוספות). חוק "הגנת הסביבה" הרחיב את רשימת מרכיבי העבירות הסביבתיות, שבביצוען נושאים באחריות מנהלית פקידים אשמים, יחידים וגורמים משפטיים. אחריות כזו נובעת בגין חריגה מהמקסימום המותרים פליטות ופליטות של חומרים מזיקים לסביבה, אי מילוי חובות עריכת הסקירה הסביבתית הממלכתית והדרישות הכלולות בסיום הסקירה הסביבתית, מסירת מסקנות שגויות ובלתי סבירות במכוון, מתן מסקנות בטרם עת. של מידע ומתן מידע מעוות, סירוב למסור מידע בזמן, מלא ומהימן על מצב הסביבה הטבעית ומצב הקרינה וכו'.
גובה הקנס הספציפי נקבע על ידי הגוף המטיל את הקנס, בהתאם לאופי וסוג העבירה, מידת אשמתו של העבריין והנזק שנגרם. קנסות מנהליים מוטלים על ידי גופים ממלכתיים מורשים בתחום הגנת הסביבה, פיקוח סניטרי ואפידמיולוגי של הפדרציה הרוסית. במקרה זה, על ההחלטה על הטלת קנס ניתן לערער לבית משפט או בוררות. אין בהטלת קנס כדי לפטור את העבריינים מחובת פיצוי על הנזק שנגרם (סעיף 84 לחוק "הגנת הסביבה").
בקוד הפלילי החדש של הפדרציה הרוסית, פשעים סביבתיים מסומנים בפרק נפרד (פרק 26). הוא קובע אחריות פלילית בגין הפרת כללי הבטיחות הסביבתית במהלך העבודה, הפרת כללי האחסון, סילוק חומרים ופסולת מסוכנים לסביבה, הפרת כללי בטיחות בטיפול בחומרים או רעלים מיקרוביולוגיים או ביולוגיים אחרים, זיהום מים, אווירה וים, הפרת חקיקה על מדף היבשת, פגיעה בקרקע, קציר לא חוקי של בעלי חיים וצמחי מים, הפרת כללי ההגנה על מניות הדגים, ציד בלתי חוקי, כריתה בלתי חוקית של עצים ושיחים, הרס או פגיעה ביערות.
הפעלת אמצעי אחריות משמעתית, מנהלית או פלילית בגין עבירות סביבתיות אינה פוטרת את העבריינים מחובת פיצוי בגין נזק שנגרם עקב עבירת סביבה. חוק "הגנת הסביבה" קובע כי מפעלים, ארגונים ואזרחים הגורמים פגיעה בסביבה, בבריאות או ברכוש של אזרחים, בכלכלה הלאומית על ידי זיהום סביבתי, נזק, הרס, נזק, שימוש לא הגיוני במשאבי טבע, הרס של מערכות אקולוגיות טבעיות ועבירות סביבתיות אחרות מחויבות לפצותה במלואה בהתאם לחוק החל (סעיף 86).
אחריות אזרחית בתחום האינטראקציה בין החברה לטבע מורכבת בעיקרה מהטלת על העבריין את החובה לפצות את הנפגע בגין נזק לרכוש או מוסרי כתוצאה מהפרת דרישות הסביבה החוקיות.
אחריות לעבירות סביבתיות ממלאת מספר תפקידים עיקריים:
עידוד ציות לדיני איכות הסביבה;
פיצוי, שמטרתו לפצות על הפסדים בסביבה הטבעית, פיצוי על פגיעה בבריאות האדם;
מניעתי, המורכבת מענישת מי שאשם בביצוע עבירה סביבתית.
החקיקה הסביבתית קובעת שלוש רמות ענישה: בגין הפרה; הפרה שגרמה לנזק משמעותי; הפרה הגורמת למותו של אדם (תוצאות חמורות). מותו של אדם כתוצאה מפשע סביבתי מוערך בחוק כרשלנות (שבוצעה ברשלנות או קלות דעת). סוגי הענישה בגין הפרות סביבתיות יכולים להיות קנס כספי, שלילת הזכות לכהן בתפקידים מסוימים, שלילת הזכות לעסוק בפעילויות מסוימות, עבודת תיקון, הגבלת חירות, מאסר.
אחד הפשעים הסביבתיים החמורים ביותר הוא חיסול אקולוגי - הרס המוני של הצומח (קהילות הצמחים של אדמת רוסיה או אזוריה הפרטיים) או חיות בר (מכלול האורגניזמים החיים של כל מיני חיות בר המאכלסות את שטחה של רוסיה או א. אזור מסוים בו), הרעלת האטמוספרה ו משאבי מים(מי קרקע ומי תהום בהם נעשה שימוש או שניתן להשתמש בהם), וכן ביצוע פעולות אחרות העלולות לגרום לאסון סביבתי. הסכנה החברתית של ecocide מורכבת באיום או בגרימת נזק רב לסביבה הטבעית, בשימור מאגר הגנים של האנשים, החי והצומח.
קטסטרופה אקולוגיתמתבטא בהפרה חמורה של האיזון האקולוגי בטבע, הרס הרכב המינים בר-קיימא של אורגניזמים חיים, הפחתה מוחלטת או משמעותית במספרם, תוך הפרה של מחזורי השינויים העונתיים במחזור הביוטי של חומרים ותהליכים ביולוגיים. . רצח אקולוגי עשוי להיות מונע מאינטרסים צבאיים או מדינה לא מובנים, ביצוע פעולות בכוונה ישירה או עקיפה.
הצלחה בכינון חוק וסדר סביבתי מושגת על ידי גידול הדרגתי של ההשפעה הציבורית והמדינה על עבריינים מתמשכים, על ידי שילוב מיטבי של אמצעים חינוכיים, כלכליים ומשפטיים.
עבירת זיהום סביבתי
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה
1. אקימובה T.V. אֵקוֹלוֹגִיָה. אדם-כלכלה-ביוטה-סביבה: ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה / T.A. Akimova, V.V. Khaskin; מהדורה שנייה, מתוקנת. ועוד - מ': UNITI, 2009.- 556 עמ'.
אקימובה T.V. אֵקוֹלוֹגִיָה. טבע-אדם-טכנולוגיה.: ספר לימוד לתלמידי טכנולוגיה. כיוון ומפרט. אוניברסיטאות / ת.א. אקימובה, א.פ. קוזמין, V.V. חסקין ..- מתחת לסך הכל. ed. א.פ קוזמינה. מ.: UNITI-DANA, 2011.- 343 עמ'.
ברודסקי א.ק. אקולוגיה כללית: ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה. מ.: אד. מרכז "אקדמיה", 2011. - 256 עמ'.
וורונקוב נ.א. אקולוגיה: כללי, חברתי, יישומי. ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה. מ.: אגר, 2011. - 424 עמ'.
קורובקין V.I. אקולוגיה: ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה / V.I. קורובקין, L.V. פרדלסקי. מהדורה 6, הוסף. ומתוקן. - Roston n / D: Phoenix, 2012. - 575s.
Nikolaykin N.I., Nikolaykina N.E., Melekhova O.P. אֵקוֹלוֹגִיָה. מהדורה 2. ספר לימוד לבתי ספר תיכוניים. M.: Bustard, 2008. - 624 עמ'.
Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. אקולוגיה: אה. קצבה עבור st. כימי-טכנולוגי וטכנולוגיה. cn. אוניברסיטאות. / אד. V.A. סולובייבה, יו.א. קרוטובה - מהדורה רביעית, מתוקנת. - סנט פטרסבורג: כימיה, 2012. -238s.
אודום יו. אקולוגיה כרך. 1.2. עולם, 2011.
צ'רנובה נ.מ. אקולוגיה כללית: ספר לימוד לסטודנטים של אוניברסיטאות פדגוגיות / נ.מ. צ'רנובה, א.מ. ביילוב. - M.: Bustard, 2008.-416 עמ'.
אקולוגיה: ספר לימוד לסטודנטים להשכלה גבוהה. וממוצע ספר לימוד מוסדות, חינוכיים לפי הטכנולוגיה. מוּמחֶה. וכיוונים / ל.י. צווטקובה, מ.י. אלכסייב, F.V. קרמזינוב ואחרים; מתחת לסך הכל ed. ל.י. צווטקובה. מוסקבה: ASBV; סנט פטרסבורג: Himizdat, 2012. - 550 עמ'.
אֵקוֹלוֹגִיָה. אד. פרופ' V.V. דניסוב. Rostov-on-D.: ICC "Mart", 2011. - 768 עמ'.
שיעורי עזר
צריך עזרה בלימוד נושא?
המומחים שלנו ייעצו או יספקו שירותי הדרכה בנושאים שמעניינים אותך.
הגש בקשהמציין את הנושא עכשיו כדי לברר על האפשרות לקבל ייעוץ.
1. פירמידות של מספרים- בכל רמה, מתווה מספר האורגניזמים הבודדים.
פירמידת המספרים משקפת דפוס מובהק שגילה אלטון: מספר הפרטים המרכיבים סדרה רציפה של קישורים מיצרנים לצרכנים יורד בהתמדה (איור 3).
לדוגמה, כדי להאכיל זאב אחד, אתה צריך לפחות כמה ארנבות שהוא יכול לצוד; כדי להאכיל את הארנבות האלה, אתה צריך מספר גדול למדי של צמחים שונים. במקרה זה, הפירמידה תיראה כמו משולש עם בסיס רחב מתחדד כלפי מעלה.
עם זאת, צורה זו של פירמידת המספרים אינה אופיינית לכל המערכות האקולוגיות. לפעמים הם יכולים להיות הפוכים, או להפוך. זה חל על רשתות מזון של יערות, כאשר עצים משמשים יצרנים, וחרקים כצרכנים ראשוניים. במקרה זה, רמת הצרכנים העיקריים עשירה מספרית מרמת היצרנים (מספר רב של חרקים ניזונים מעץ אחד), כך שפירמידות המספרים הן הפחות אינפורמטיביות והפחות מעידות, כלומר. מספר האורגניזמים באותה רמה טרופית תלוי במידה רבה בגודלם.
2. פירמידות ביומסה- מאפיין את המסה היבשה או הרטובה הכוללת של אורגניזמים ברמה טרופית נתונה, למשל, ביחידות מסה ליחידת שטח - g/m 2, kg/ha, t/km 2 או לנפח - g/m 3 (איור . 4)
בדרך כלל, בביוצנוזות יבשתיות, המסה הכוללת של היצרנים גדולה יותר מכל קישור עוקב. בתורו, המסה הכוללת של צרכנים מסדר ראשון גדולה יותר מצרכנים מסדר שני, וכן הלאה.
במקרה זה (אם האורגניזמים אינם שונים מדי בגודלם), הפירמידה תיראה גם כמו משולש עם בסיס רחב מתחדד כלפי מעלה. עם זאת, ישנם חריגים משמעותיים לכלל זה. לדוגמה, בים, הביומסה של זואופלנקטון אוכל עשב גדולה משמעותית (לעיתים פי 2-3) מהביומסה של פיטופלנקטון, המיוצגת בעיקר על ידי אצות חד-תאיות. זה מוסבר בעובדה שאצות נאכלות מהר מאוד על ידי זואופלנקטון, אבל קצב ההתחלקות הגבוה מאוד של התאים שלהן מגן עליהן מפני אכילה מלאה.
באופן כללי, biogeocenoses יבשתיים, שבהם היצרנים גדולים וחיים ארוכים יחסית, מאופיינים בפירמידות יציבות יחסית בעלות בסיס רחב. במערכות אקולוגיות מימיות, שבהן היצרנים קטנים בגודלם ובעלי מחזורי חיים קצרים, הפירמידה של ביומסה יכולה להיות הפוכה או הפוכה (הצביעה כלפי מטה). אז, באגמים ובימים, מסת הצמחים עולה על מסת הצרכנים רק בתקופת הפריחה (האביב), ובשאר ימות השנה המצב עשוי להיות הפוך.
פירמידות של מספרים וביומסה משקפות את הסטטיקה של המערכת, כלומר, הן מאפיינות את המספר או הביומסה של אורגניזמים בפרק זמן מסוים. הם אינם מספקים מידע מלא על המבנה הטרופי של המערכת האקולוגית, אם כי הם מאפשרים לפתור מספר בעיות מעשיות, במיוחד אלו הקשורות לשמירה על יציבות המערכות האקולוגיות.
פירמידת המספרים מאפשרת, למשל, לחשב את הערך המותר של תפיסת דגים או ירי בבעלי חיים בעונת הציד ללא השלכות על רבייתם הרגילה.
3. פירמידות אנרגיה- מראה את גודל זרימת האנרגיה או התפוקה ברמות עוקבות (איור 5).
בניגוד לפירמידות המספרים והביומסה, המשקפות את הסטטיקה של המערכת (מספר האורגניזמים ברגע נתון), פירמידת האנרגיה, המשקפת את תמונת מהירות המעבר של מסת מזון (כמות האנרגיה). ) דרך כל רמה טרופית של שרשרת המזון, נותן את התמונה השלמה ביותר של הארגון הפונקציונלי של קהילות.
צורתה של פירמידה זו אינה מושפעת משינויים בגודל ובעוצמת חילוף החומרים של פרטים, ואם לוקחים בחשבון את כל מקורות האנרגיה, אז הפירמידה תמיד תהיה בעלת מראה אופייני עם בסיס רחב וחלק עליון מתחדד. כאשר בונים פירמידה של אנרגיה, לרוב מתווסף לבסיסה מלבן, המראה את זרימת האנרגיה הסולארית.
בשנת 1942 ניסח האקולוג האמריקני ר' לינדמן את חוק פירמידת האנרגיות (חוק ה-10 אחוז), לפיו, בממוצע, כ-10% מהאנרגיה המתקבלת ברמה הקודמת של הפירמידה האקולוגית עוברת מאחד. רמה טרופית דרך שרשראות מזון לרמה טרופית אחרת. שאר האנרגיה אובדת בצורה של קרינה תרמית, תנועה וכו'. אורגניזמים, כתוצאה מתהליכים מטבוליים, מאבדים כ-90% מכלל האנרגיה המושקעת כדי לשמור על פעילותם החיונית בכל חוליה בשרשרת המזון.
אם ארנבת אכלה 10 ק"ג של חומר צמחי, אז המשקל שלה יכול לעלות ב-1 ק"ג. שועל או זאב, שאוכלים 1 ק"ג של ארנבת, מגדילים את המסה שלו רק ב-100 גרם. בצמחים עציים, שיעור זה נמוך בהרבה בגלל העובדה שהעץ נספג בצורה גרועה על ידי אורגניזמים. עבור עשבים ואצות, ערך זה גבוה בהרבה, מכיוון שאין להם רקמות קשות לעיכול. עם זאת, הקביעות הכללית של תהליך העברת האנרגיה נשארת: הרבה פחות אנרגיה עוברת דרך הרמות הטרופיות העליונות מאשר דרך התחתונות.
שקול את הטרנספורמציה של אנרגיה במערכת אקולוגית באמצעות הדוגמה של שרשרת טרופית פשוטה של מרעה, שבה יש רק שלוש רמות טרופיות.
1. רמה - צמחים עשבוניים,
2. רמה - יונקים אוכלי עשב, למשל, ארנבות
3. רמה - יונקים טורפים, למשל, שועלים
חומרים מזינים נוצרים בתהליך הפוטוסינתזה על ידי צמחים, אשר מחומרים אנאורגניים (מים, פחמן דו חמצני, מלחים מינרליים וכו') יוצרים באמצעות אנרגיית אור השמש חומרים אורגניים וחמצן, וכן ATP. חלק מהאנרגיה האלקטרומגנטית של קרינת השמש מומרת לאחר מכן לאנרגיה של קשרים כימיים של חומרים אורגניים מסונתזים.
כל החומר האורגני שנוצר במהלך הפוטוסינתזה נקרא ייצור ראשוני גולמי (GPP). חלק מהאנרגיה של הייצור הראשוני הגולמי מושקע בנשימה, וכתוצאה מכך היווצרות של ייצור ראשוני נטו (NPP), שהוא החומר עצמו שנכנס לרמה הטרופית השנייה ומשמש ארנבות.
תנו למסלול להיות 200 יחידות אנרגיה קונבנציונליות, והעלויות של צמחים לנשימה (R) יהיו 50%, כלומר. 100 יחידות אנרגיה קונבנציונליות. אז הייצור הראשוני נטו יהיה שווה ל: NPP = WPP - R (100 = 200 - 100), כלומר. ברמה הטרופית השנייה, ארנבות יקבלו 100 יחידות אנרגיה קונבנציונליות.
עם זאת, מסיבות שונות, ארנבות מסוגלות לצרוך רק חלק מסוים של NPP (אחרת, משאבים לפיתוח חומר חי ייעלמו), אך חלק ניכר ממנו, בצורה של שאריות אורגניות מתות (חלקים תת-קרקעיים של צמחים , עץ קשה של גבעולים, ענפים וכו' .) אינו יכול להיאכל על ידי ארנבות. הוא חודר לשרשראות מזון דטריטוס ו(או) מתפרק על ידי מפרקים (F). החלק השני הולך לבניית תאים חדשים (גודל אוכלוסיה, גידול ארנבות - P) והבטחת חילוף חומרים או נשימה אנרגטית (R).
במקרה זה, לפי גישת האיזון, משוואת האיזון של צריכת האנרגיה (C) תיראה כך: C = P + R + F, כלומר. האנרגיה המתקבלת ברמה הטרופית השנייה תוקדש, על פי חוק לינדמן, לגידול אוכלוסיה - P - 10%, 90% הנותרים יושקעו בנשימה והרחקת מזון לא מעוכל.
כך, במערכות אקולוגיות עם עלייה ברמה הטרופית, חלה ירידה מהירה באנרגיה המצטברת בגופם של אורגניזמים חיים. מכאן ברור מדוע כל רמה שלאחר מכן תהיה תמיד פחות מהקודמת ומדוע רשתות מזון בדרך כלל לא יכולות לכלול יותר מ-3-5 (לעיתים נדירות 6) חוליות, ופירמידות אקולוגיות אינן יכולות להיות מורכבות ממספר רב של קומות: עד הסוף. קישור של שרשרת המזון באותו אופן כמו לקומה העליונה של הפירמידה האקולוגית יקבל כל כך מעט אנרגיה שזה לא יספיק במקרה של עלייה במספר האורגניזמים.
רצף וכפיפות שכזה של קבוצות של אורגניזמים המחוברות בצורה של רמות טרופיות היא זרימת החומר והאנרגיה בביוגאוקנוזה, הבסיס לארגון הפונקציונלי שלה.
סוג היחסים החשוב ביותר בין אורגניזמים בביוצנוזיס, היוצרים למעשה את המבנה שלו, הוא קשרי המזון של טורף וטרף: חלקם אוכלים, אחרים נאכלים. יחד עם זאת, כל האורגניזמים, חיים ומתים, הם מזון לאורגניזמים אחרים: ארנבת אוכלת עשב, שועל וזאב צדים ארנבות, עופות דורסים (נץ, נשרים וכו') מסוגלים לגרור ולאכול גם יחד. גור שועלים וגור זאב. צמחים מתים, ארנבות, שועלים, זאבים, ציפורים הופכים למזון למזיקים (מפרקים או משמידים אחרים).
שרשרת מזון היא רצף של אורגניזמים שבהם כל אחד אוכל או מפרק את השני. הוא מייצג את הנתיב של זרימה חד-כיוונית של חלק קטן מאנרגיית השמש היעילה ביותר שנספגה במהלך הפוטוסינתזה, שהגיעה לכדור הארץ, נעה דרך אורגניזמים חיים. בסופו של דבר, המעגל הזה חוזר לסביבה. סביבה טבעיתבצורה של אנרגיה תרמית בעלת יעילות נמוכה. חומרים מזינים עוברים לאורכו גם מיצרנים לצרכנים ולאחר מכן למפרקים, ואז חזרה ליצרנים.
כל חוליה בשרשרת המזון נקראת רמה טרופית. הרמה הטרופית הראשונה תפוסה על ידי אוטוטרופים, המכונה אחרת יצרנים ראשוניים. אורגניזמים מהרמה הטרופית השנייה נקראים צרכנים ראשוניים, השלישי - צרכנים משניים וכו'. בדרך כלל יש ארבע או חמש רמות טרופיות ולעיתים נדירות יותר משש (איור 1).
ישנם שני סוגים עיקריים של שרשראות מזון - מרעה (או "אכילה") ודטריטל (או "נרקב").
אורז. 1. שרשראות מזון של ביוצנוזיס לפי N.F. ריימר: כללי (א) וממשי (ב)
החצים באיור 1 מציגים את כיוון תנועת האנרגיה, והמספרים מראים את כמות האנרגיה היחסית המגיעה לרמה הטרופית.
בשרשראות מזון מרעה, הרמה הטרופית הראשונה נתפסת על ידי צמחים ירוקים, השנייה על ידי בעלי חיים מרעה (המונח "כר עשב" מכסה את כל האורגניזמים הניזונים מצמחים), והשלישית על ידי טורפים.
אז, רשתות מזון מרעה הן:
חומר צמחי (למשל צוף) => זבוב => עכביש =>
=> מגרסה => ינשוף
מיץ שיח ורדים => כנימות => פרת משה רבנו => עכביש =>
=> ציפור INSECTIVORUS => ציפור טרף.
שרשרת המזון המזון מתחילה עם דטריטוס על פי הסכימה:
DETRIT-> DETRITOPHY -> טורף
שרשראות מזון מזיקים אופייניות הן:
המלטה יער => תולעת אדמה => BLACKDRUS =>
=> נץ דרור
חיה מתה \u003d\u003e זבוב מנשא \u003d\u003e צפרדע דשא \u003d\u003e שבלול רגיל.
הרעיון של רשתות מזון מאפשר לנו להמשיך להתחקות אחר המחזור יסודות כימייםבטבע, אם כי שרשראות מזון פשוטות כמו אלו שתוארו קודם לכן, שבהן כל אורגניזם מיוצג כניזון רק מסוג אחד של אורגניזם, הן נדירות בטבע.
יחסי מזון אמיתיים הם הרבה יותר מורכבים, כי בעל חיים יכול להאכיל מאורגניזמים סוגים שוניםנכלל באותה שרשרת מזון או בשרשרות שונות, מה שמאפיין במיוחד טורפים (צרכנים) בעלי רמות טרופיות גבוהות יותר. הקשר בין שרשראות המזון של מרעה ודטריטוס מומחש על ידי מודל זרימת האנרגיה שהוצע על ידי יו. אודום (איור 2).
בעלי חיים אוכלי כל (בפרט בני אדם) ניזונים הן מצרכנים והן מהיצרנים. כך, בטבע, שרשראות מזון משתלבות זו בזו, יוצרות רשתות מזון (טרופיות).
אורז. 2. תכנית של שרשראות מזון מרעה ומזון (לפי יו. אודום)
שלטון לינדמן (10%)
זרימת האנרגיה העוברת דרך הרמות הטרופיות של הביוקנוזה, נכבית בהדרגה. בשנת 1942 ניסח ר' לינדמן את חוק פירמידת האנרגיות, או חוק (כלל) של 10%, לפיו מרמה טרופית אחת של הפירמידה האקולוגית היא עוברת לרמה אחרת, גבוהה יותר (לאורך "הסולם": יצרן - צרכן - מפרק) בממוצע כ-10% מהאנרגיה המתקבלת ברמה הקודמת של הפירמידה האקולוגית. הזרימה ההפוכה הקשורה לצריכת חומרים והאנרגיה המופקת מהרמה העליונה של הפירמידה האקולוגית של האנרגיה ברמות הנמוכות שלה, למשל, מבעלי חיים לצמחים, חלשה בהרבה - לא יותר מ-0.5% (אפילו 0.25%) מהזרימה הכוללת שלו, ולכן אנו יכולים לומר על מחזור האנרגיה בביוצנוזיס אינו הכרחי.
אם האנרגיה במהלך המעבר ליותר רמה גבוהההפירמידה האקולוגית אובדת פי עשרה, ואז הצטברות של מספר חומרים, כולל רעילים ורדיואקטיביים, גדלה בערך באותו שיעור. עובדה זו קבועה בכלל ההגברה הביולוגית. זה נכון לכל המפקדים. בביוצנוזות מימיות, הצטברות של חומרים רעילים רבים, לרבות חומרי הדברה אורגנוכלוריים, מתאמת עם מסת השומנים (ליפידים), כלומר. ברור שיש לו רקע אנרגטי.
ניתן לחלק את שרשראות המזון לשני סוגים. שרשרת המרעה מתחילה מצמח ירוק וממשיכה לרעות אוכלי עשב ולאחר מכן לטורפים. דוגמאות לשרשראות מרעה מוצגות באיורים בסעיף 4.2. שרשרת הדטריטוס עוברת מחומר אורגני מת (דטריטוס) למיקרואורגניזמים מתפרקים ובעלי חיים שאוכלים שרידים מתים (דטריטיבורים), ולאחר מכן לטורפים הניזונים מבעלי חיים וחיידקים אלו. איור זה מציג דוגמה לשרשרת מזון דטריטוס מהאזורים הטרופיים; זוהי שרשרת המתחילה מעלים נושרים של מנגרובים - עצים ושיחים הגדלים בחופי הים המוצפים מעת לעת בגאות ושפכים. העלים שלהם נופלים למים מליחים המגודלים בעצי מנגרובים ונישאים בזרם על פני שטח עצום של מפרצים. פטריות, חיידקים ופרוטוזואה מתפתחים במים על עלי שלכת, אשר יחד עם העלים נאכלים על ידי אורגניזמים רבים: דגים, רכיכות, סרטנים, סרטנים, זחלי חרקים ותולעים עגולות - נמטודות. בעלי חיים אלה ניזונים מדגים קטנים (למשל, דגיגים), והם, בתורם, נאכלים על ידי דגים גדולים ועופות טורפים אוכלי דגים. |
שרשרת המזון(שרשרת טרופית, שרשרת מזון), יחס של אורגניזמים דרך יחס מזון - צרכן (חלקם משמשים כמזון לאחרים). במקרה זה, השינוי של החומר והאנרגיה מ מפיקים(מפיקים ראשיים) דרך צרכנים(צרכנים) ל מפרקים(ממירים של חומרים אורגניים מתים לחומרים אנאורגניים הניתנים לעיכול על ידי יצרנים).
ישנם 2 סוגים של שרשראות מזון - מרעה ודטריטל. שרשרת המרעה מתחילה בצמחים ירוקים, עוברת למרעה של חיות אוכלי עשב (צרכנים מסדר 1) ולאחר מכן לטורפים הטורפים בעלי חיים אלו (בהתאם למקום בשרשרת - צרכני מסדר 2 ואחריו). שרשרת הדטריטוס מתחילה בדטריטוס (תוצר של פירוק חומר אורגני), עוברת למיקרואורגניזמים הניזונים ממנו, ולאחר מכן למזיני דטריטוס (בעלי חיים ומיקרואורגניזמים המעורבים בתהליך הפירוק של חומר אורגני גוסס).
דוגמה לרשת מרעה היא הדגם הרב-ערוצי שלה בסוואנה האפריקאית. היצרנים העיקריים הם עשבים ועצים, צרכנים מסדר 1 הם חרקים אוכלי עשב ואוכלי עשב (בעלי פרסות, פילים, קרנפים וכו'), מסדר 2 - חרקים טורפים, מסדר 3 - זוחלים טורפים (נחשים וכו'), רביעי - יונקים טורפים ועופות דורסים. בתורם, דטריטיבורים (חיפושיות חרפושית, צבועים, תנים, נשרים וכו') בכל שלב בשרשרת המרעה הורסים את פגרי החיות המתות ואת שרידי מזון הטורפים. מספר הפרטים הכלולים בשרשרת המזון יורד בעקביות בכל אחת מהחוליות שלה (כלל הפירמידה האקולוגית), כלומר, מספר הקורבנות בכל פעם עולה באופן משמעותי על מספר הצרכנים שלהם. שרשראות מזון אינן מבודדות זו מזו, אלא שזורות זו בזו, ויוצרות קורי מזון.
שמירה על פעילותם החיונית של אורגניזמים ומחזור החומר במערכות אקולוגיות, כלומר קיומן של מערכות אקולוגיות, תלויה בזרימה מתמדת של אנרגיה הנחוצה לכל האורגניזמים לפעילותם החיונית ורבייה עצמית (איור 12.19).
אורז. 12.19. זרימת אנרגיה במערכת אקולוגית (לפי F. Ramad, 1981)
בניגוד לחומרים שמסתובבים ברציפות דרך בלוקים שונים של המערכת האקולוגית, שתמיד ניתן לעשות בהם שימוש חוזר, נכנסים למחזור, ניתן להשתמש באנרגיה רק פעם אחת, כלומר, יש זרימה ליניארית של אנרגיה דרך המערכת האקולוגית.
זרימה חד-צדדית של אנרגיה כתופעה אוניברסלית של הטבע מתרחשת כתוצאה מחוקי התרמודינמיקה. חוק ראשוןקובע שאנרגיה יכולה להשתנות מצורה אחת (כגון אור) לאחרת (כגון האנרגיה הפוטנציאלית של מזון), אך לא ניתן ליצור או להרוס. חוק שניטוען שלא יכול להיות תהליך הקשור להמרה של אנרגיה, ללא אובדן חלק מהחלק שלה. כמות מסוימת של אנרגיה בטרנספורמציות כאלה מתפזרת לבלתי נגישה אנרגיית תרמיתומכאן הוא אבוד. לפיכך, לא יכולה להיות טרנספורמציה, למשל, של חומרי מזון לחומר המרכיב את הגוף של אורגניזם, תוך יעילות של 100 אחוז.
לפיכך, אורגניזמים חיים הם ממירי אנרגיה. ובכל פעם שהאנרגיה מומרת, חלק ממנה הולך לאיבוד כחום. בסופו של דבר, כל האנרגיה הנכנסת למחזור הביוטי של המערכת האקולוגית מתפזרת בצורה של חום. יצורים חיים למעשה אינם משתמשים בחום כמקור אנרגיה לביצוע עבודה – הם משתמשים באור ובאנרגיה כימית.
שרשראות מזון וקורים, רמות טרופיות
בתוך מערכת אקולוגית, חומרים המכילים אנרגיה נוצרים על ידי אורגניזמים אוטוטרופיים ומשמשים מזון להטרוטרופים. קשרי מזון הם מנגנונים להעברת אנרגיה מאורגניזם אחד לאחר.
דוגמה טיפוסית: חיה אוכלת צמחים. חיה זו, בתורה, יכולה להיאכל על ידי חיה אחרת. בדרך זו ניתן להעביר אנרגיה דרך מספר אורגניזמים - כל אחד אחר ניזון מהקודם, ומספק לו חומרי גלם ואנרגיה (איור 12.20).
אורז. 12.20. מחזור ביוטי: שרשרת המזון
(לפי A. G. Bannikov et al., 1985)
רצף זה של העברת אנרגיה נקרא שרשרת מזון (טרופית),או מעגל חשמל. מקומה של כל חוליה בשרשרת המזון הוא רמה טרופית.הרמה הטרופית הראשונה, כפי שצוין קודם לכן, תפוסה על ידי אוטוטרופים, או מה שנקרא יצרנים ראשוניים.אורגניזמים ברמה הטרופית השנייה נקראים צרכנים ראשוניים,שלישי - צרכנים משנייםוכו '
באופן כללי, ישנם שלושה סוגים של רשתות מזון. שרשרת המזון של הטורפים מתחילה בצמחים ועוברת מאורגניזמים קטנים לאורגניזמים בגדלים יותר ויותר. ביבשה, שרשראות מזון מורכבות משלוש עד ארבע חוליות.
אחת מרשתות המזון הפשוטות ביותר נראית כך (ראה איור 12.5):
צמח ® ארנב ® זאב
מפיק ® herbivore ® טורף
גם רשתות המזון הבאות נפוצות:
חומר צמחי (למשל צוף) ® fly ® spider ®
shrew ® ינשוף.
מיץ שיח ורדים® aphid ® פרת משה רבנו ®
® spider ® ציפור אוכלת חרקים ® ציפור דורס.
- (הובא על ידי הזרם - אגם, ים; הובא על ידי אדם - אדמה חקלאית, נישא ברוח או משקעים - שרידי צמחים על מדרונות הרים שחוקים).
ניתן לצמצם את ההבדלים בין מערכת אקולוגית לביוגאוקנוזה לנקודות הבאות:
1) ביו-גאוצנוזיס - מושג טריטוריאלי, מתייחס לאזורי אדמה ספציפיים ויש לו גבולות מסוימים העולים בקנה אחד עם גבולות הפיטוקנוזה. תכונה אופיינית של ביו-גאוצנוזיס, אשר N.V. Timofeev-Resovsky, A.N. Tyurukanov (1966) - אף גבול ביו-קנוטי, קרקע-גיאוכימי, גיאומורפולוגי ומיקרו-אקלימי משמעותי אחד עובר בשטח הביוגאוצנוזה.
המושג של מערכת אקולוגית רחב יותר ממושג הביוגאוצנוזה; הוא ישים למערכות ביולוגיות בעלות מורכבות וגודל משתנים; למערכות אקולוגיות לרוב אין נפח מסוים וגבולות קפדניים;
2) בביוגאוצנוזיס, חומר אורגני מיוצר תמיד על ידי צמחים, לכן המרכיב העיקרי של biogeocenosis הוא phytocenosis;
במערכות אקולוגיות, חומר אורגני לא תמיד נוצר על ידי אורגניזמים חיים, הוא מגיע לרוב מבחוץ.
(הובא על ידי הזרם - אגם, ים; הובא על ידי אדם - אדמה חקלאית, נישא ברוח או משקעים - שרידי צמחים על מדרונות הרים שחוקים).
3) biogeocenosis הוא פוטנציאלי אלמוות;
קיומה של מערכת אקולוגית יכול להסתיים בהפסקת הגעת החומר או האנרגיה לתוכה.
4) מערכת אקולוגית יכולה להיות גם יבשתית וגם מימית;
Biogeocenosis היא תמיד מערכת אקולוגית יבשתית או מים רדודים.
5) - בביוגאוצנוזיס תמיד צריך להיות מבנה יחיד (קיבוץ מבנה או סינוסיה), שקובע את כל החיים והמבנה של המערכת.
ייתכן שיש כמה במערכת אקולוגית.
על שלבים מוקדמיםהפיתוח של המערכת האקולוגית של המדרון הוא מפקד היערות העתידי. הוא מורכב מקבוצות של אורגניזמים עם מרכיבים שונים ותנאים סביבתיים הטרוגניים למדי. רק בעתיד, אותה קיבוץ יכולה להיות מושפעת לא רק מהמחנך שלה, אלא גם מהמחנך של הצנוזה. והשני יהיה העיקרי.
לפיכך, לא כל מערכת אקולוגית היא ביוגאוצנוזה, אבל כל ביו-גאוצנוזה היא מערכת אקולוגית, התואם לחלוטין את ההגדרה של טנסלי.
מבנה אקולוגי של ביוגאוקנוזה
כל biogeocenosis מורכב מקבוצות אקולוגיות מסוימות של אורגניזמים, היחס ביניהם משקף מבנה אקולוגיקהילות המתפתחות לאורך זמן בתנאי אקלים, קרקע ונוף מסוימים הינן סדירות בהחלט. לדוגמה, בביוגאוצנוזות של אזורים טבעיים שונים, היחס בין הפיטופאג'ים (בעלי חיים הניזונים מצמחים) לבין הספרופגים משתנה באופן טבעי. באזורי ערבות, חצי מדבריות ומדבריות, הפיטופגים שולטים על פני הספרופגים, בעוד שבקהילות היער, להיפך, הספרופגיה מפותחת יותר. במעמקי האוקיינוס, סוג המזון העיקרי הוא טריפה, בעוד שעל פני השטח המוארים של המאגר שולטים מאכילי סינון הצורכים פיטופלנקטון או מינים בעלי תזונה מעורבת.
השפעת האינטרנט על האדם
סוגי התקפים התקפים טוניים-קלוניים בילדים
מקצוע מנהל פרויקטים באינטרנט
התרופה הטובה ביותר לדלקת הערמונית
תסמינים וטיפול במסטופתיה של בלוטות החלב