Решебник по биологии 11 класс Беляев | Страница 179

Водные биомы отличаются от наземных меньшим разнообразием, так как влияние основных географических факторов на них сглажено благодаря выравнивающим свойствам водной среды. В них часто хорошо заметна вертикальная зональность, которая связана с разделением слоев воды по плотности и с ограниченным проникновением света. Водные биомы зависят от стока с суши и для них типичны замедленные изменения во времени. В отличие от наземных биомов основная часть их продукции создается фотосинтезирующими одноклеточными существами – цианобактериями и простейшими. В наземных биомах условия более контрастные, а адаптации организмов направлены на сохранение влаги и защиту от перегрева или холода.

На суше биомы распределяются в зависимости от климата (температура, количество осадков), географической широты и высоты. В океанах – от глубины, солености, температуры воды, течений и наличия света.

Длительность сукцессий в наземных и водных биомах различается из-за ряда факторов:

1) подвижность среды – в воде процессы перемещения веществ (органики, питательных элементов) происходят быстрее, чем в почве, а это ускоряет смену сообществ;

2) кислородный режим – в водных экосистемах содержание кислорода может изменяться в зависимости от глубины, температуры и наличия течений. Это влияет на скорость разложения органики и смену организмов. В почве кислород проникает медленнее, что замедляет разложение;

3) почвообразование – в наземных биомах формирование почвы занимает тысячи лет. Это длительный процесс, от которого зависит смена растительных сообществ. В воде субстрат может формироваться быстрее за счет осадочных отложений, но так же легко размываться;

4) климатические условия – на суше смена сообществ зависит от температуры, влажности, смены сезонов, что делает процесс сукцессии более медленным. В воде температурные колебания менее резкие, а среда более стабильна;

5) структура экосистемы – водные экосистемы часто характеризуются большим числом короткоцикловых организмов (планктон, водоросли), которые быстро сменяют друг друга. На суше доминируют деревья и другие долгоживущие растения, что замедляет смену сообществ.

Биосфера – единственная глобальная экосистема, и вмешательство в нее может иметь различные последствия. Эксперименты возможны на локальном уровне (искусственные экосистемы, биосферные проекты), но глобальные изменения могут привести к необратимым последствиям (климатические изменения, вымирание видов).

Суммарная годовая продукция биосферы – это общее количество органического вещества, создаваемого автотрофами за один год. Точный показатель варьируется, но считается, что он составляет около 170 млрд. тонн органического вещества в год.

Рассчитаем общую продукцию за разные промежутки времени:

За 2 млрд. лет: 170 млрд. тонн · 2 млрд. = 3,4 · 10²³ тонн;

За 3 млрд. лет: 170 млрд. тонн · 3 млрд. = 5,1 · 10²³ тонн;

За 4 млрд. лет: 170 млрд. тонн · 4 млрд. = 6,8 · 10²³ тонн.

Куда может деваться эта продукция:

1) органическое вещество потребляется гетеротрофами (консументами и редуцентами), разлагается и превращается в неорганические соединения, которые вновь используются в биосинтезе;

2) часть органики превращается в нефть, уголь, известняк и другие геологические образования;

3) определенная часть углерода остается в осадках или накапливается в виде торфа и ископаемого топлива.

Главными продуцентами в разные эпохи были такие животные:

1) архейская эра – прокариотические микроорганизмы, такие как цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Они первыми освоили процесс фотосинтеза, производя органические вещества и выделяя кислород;

2) протерозойская эра – цианобактерии, формируя строматолиты – слоистые структуры. Появление эукариотических водорослей также внесло вклад в продукцию органического вещества;

3) палеозойская эра – первые наземные растения, которые были представлены риниофитами и псилофитами. Позже появились папоротникообразные, хвощи и плауны, которые образовали обширные леса;

4) мезозойская эра – голосеменные растения, такие как саговники и гинкго. В позднем мезозое появились покрытосеменные (цветковые) растения;

5) кайнозойская эра – покрытосеменные растения стали главными продуцентами на суше, образуя разнообразные экосистемы – от тропических лесов до степей. В океанах основными продуцентами являются фитопланктон, включая диатомовые водоросли и кокколитофориды.

Наземные биомы моего региона

Мой регион расположен в зоне типичных степей. Климат континентальный, с жарким летом и холодной зимой. Среднегодовое количество осадков составляет около 400 – 500 мм, что ограничивает рост древесной растительности.

Доминирующими продуцентами являются: злаки (ковыль, типчак, костер), бобовые (люцерна, астрагал) Доминирующие консументы: млекопитающие (суслики, зайцы, степные хорьки), птицы (жаворонки, стрепеты).

Основные почвы моего региона – черноземы, богатые гумусом (до 10 – 12%), что обеспечивает их высокое плодородие. Однако интенсивное сельскохозяйственное использование приводит к эрозии и снижению содержания органического вещества.

На севере моей области расположена переходная зона – лесостепь. Здесь чередуются лесные массивы и степные участки. Климат умеренно континентальный, с большим количеством осадков (до 600 мм в год). Доминирующие продуценты: деревья (дуб черешчатый, липа сердцевидная, клен остролистный), кустарники (лещина, калина). Доминирующие консументы: млекопитающие (косули, кабаны, лисицы), птицы (соловьи, дрозды). Почвы представлены оподзоленными черноземами и серыми лесными почвами, обладающими хорошей структурой и плодородием.

Биомы моего региона характеризуются богатым биоразнообразием и высокопродуктивными почвами. Однако антропогенное воздействие, такое как интенсивное землепользование и промышленная деятельность, требует внедрения мер по сохранению и восстановлению экосистем для обеспечения их устойчивости в будущем.

Биом – это крупная природная система, которая охватывает территорию с однородными климатическими условиями и характерными формами жизни.

Продуцент – это организм, который способен синтезировать органические вещества из неорганических (растения, водоросли, цианобактерии).

Консумент – это организм-потребитель готовых органических веществ (травоядные животные, хищники, паразиты).

Редуцент – это организм, который разрушает отмершие останки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения (бактерии, грибы).

Кислород необходим для дыхания большинства организмов, поддерживает окислительные процессы жиров, белков, углеводов, аминокислот.

Азот участвует в синтезе азотсодержащих строительных блоков – аминокислот, из которых формируются нуклеиновые кислоты и белки.

Углерод является основой органических соединений, участвует в фотосинтезе и энергетическом обмене.

Круговорот азота: азот фиксируется бактериями, которые обитают в почве или на корнях растений, в виде нитратов и нитритов. Эти вещества накапливаются в почве и поглощаются корнями растений. Из них растения синтезируют белки и нуклеиновые кислоты, которые через пищевые цепи попадают к животным. Разложение останков возвращает его в почву.

Круговорот фосфора: фосфор из горных пород, разрушаясь и подвергаясь эрозии, поступает в почву, откуда поглощается растениями и переходит к животным. Часть соединений фосфора может смываться дождями из почвы в реки, а затем в моря и океаны, где поглощается водорослями. Далее фосфор возвращается в почву после разложения останков.