Что такое круговорот веществ? Какие группы живых организмов участвуют в круговороте веществ? В чём причины устойчивости экосистем?
Круговорот веществ – это процесс непрерывного перемещения и превращения химических элементов и соединений между живыми организмами и окружающей средой. Он включает обмен веществ между почвой, водой, воздухом и организмами.
Группы живых организмов в круговороте веществ: – Продуценты (растения, водоросли) – создают органическое вещество из неорганических соединений. – Консументы (животные) – потребляют готовые органические вещества. – Редуценты (бактерии, грибы) – разлагают органику до неорганических соединений, возвращая их в среду.
Причины устойчивости экосистем: – Высокое биоразнообразие (разные виды выполняют схожие функции, компенсируя потери). – Саморегуляция через механизмы обратной связи. – Наличие пищевых цепей, обеспечивающих непрерывный круговорот веществ. – Взаимодействие живых организмов и окружающей среды.
Что означает понятие «циклическое использование веществ»? Как объяснить понятие «обратная связь»?
Циклическое использование веществ – это процесс повторного использования химических элементов в природе, обеспечивающий непрерывный обмен веществ и энергии.
Обратная связь – механизм саморегуляции экосистемы. Может быть: – Отрицательная обратная связь – стабилизирует систему (например, при увеличении численности хищников численность их жертв уменьшается, что затем снижает численность хищников). – Положительная обратная связь – усиливает изменения (например, разрушение растительности ускоряет эрозию почвы, что делает восстановление экосистемы сложнее).
1. Дайте характеристику принципа цикличности.
Цикличность – это повторяющиеся процессы в природе, обеспечивающие устойчивость экосистем. Она проявляется в круговороте веществ (вода испаряется, выпадает в виде осадков и снова поступает в почву и растения).
2. Перечислите, какими путями высокое разнообразие видов поддерживает устойчивость природы.
– Чем больше видов, тем больше устойчивость экосистемы к изменениям (если один вид вымирает, его функцию могут выполнять другие). – Высокое разнообразие увеличивает сложность пищевых цепей, снижая риск разрушения экосистемы. – Разные виды растений и животных поддерживают баланс в экосистеме, регулируя численность друг друга.
3. Какие природные факторы зависят от плотности популяций? Как проявляется обратная связь при действии факторов, зависимых от плотности?
– Конкуренция за пищу и пространство. – Заболевания, быстрее распространяющиеся при высокой плотности. – Численность хищников, регулирующая популяцию жертв.
Обратная связь в действии факторов, зависимых от плотности: – Если популяция растёт, увеличивается конкуренция и смертность, что ограничивает рост. – При снижении численности популяции уменьшается конкуренция, что способствует её восстановлению. – Высокая численность жертв приводит к росту численности хищников, а затем к уменьшению жертв, что снова снижает численность хищников.
4. Возникают ли отрицательные обратные связи на полях? Можно ли их использовать для защиты урожая?
На полях могут возникать отрицательные обратные связи, когда изменения в экосистеме приводят к самоограничению или стабилизации системы. Например, чрезмерное использование удобрений может вызвать засоление почвы, что снижает урожайность и заставляет фермеров корректировать агротехнические приемы. Также увеличение численности вредителей может стимулировать рост популяции их естественных врагов, что в дальнейшем снижает численность вредителей. Эти механизмы можно использовать для защиты урожая, например, применяя биологические методы борьбы с вредителями или регулируя систему севооборота.
5. Какие биотические связи (межвидовые или внутривидовые) наиболее важны для регуляции численности бабочки-крапивницы? Большой синицы? Волка?
Для регуляции численности бабочки-крапивницы наиболее важны межвидовые связи с паразитами и хищниками, например, с насекомоядными птицами, а также внутривидовая конкуренция за кормовые ресурсы. Большая синица регулируется в основном межвидовыми связями с насекомыми (основным источником пищи), конкуренцией с другими птицами за гнездовые места и хищничеством более крупных птиц. Волк, как хищник, регулируется межвидовой конкуренцией с другими хищниками, доступностью добычи, а также внутривидовой конкуренцией за территорию и ресурсы.
Экосистем с постоянным соотношением видов не существует, в них всегда происходят разнообразные изменения. Почему же некоторые экосистемы называют стабильными? На чём основана их стабильность?
Хотя экосистемы постоянно изменяются, некоторые называют стабильными, так как в них поддерживается динамическое равновесие между видами и средой. Их стабильность основана на высокой биологической разнообразности, наличии сложных пищевых сетей и механизмах саморегуляции. Например, если численность одного вида уменьшается, его экологическую нишу могут частично занять другие организмы, что предотвращает резкие изменения в экосистеме.