Was ist die Regel der ökologischen Pyramide. Ökologische Pyramiden - Wissens-Hypermarkt

Senden Sie Ihre gute Arbeit in die Wissensdatenbank ist einfach. Verwenden Sie das untenstehende Formular

Studenten, Doktoranden, junge Wissenschaftler, die die Wissensbasis in ihrem Studium und ihrer Arbeit nutzen, werden Ihnen sehr dankbar sein.

Veröffentlicht am http://allbest.ru

Ministerium für Bildung und WissenschaftJugend und Sport der Ukraine

NTU "KhPI"

Ministerium für Arbeit und Umwelt

abstrakt

zum Thema: "Ökologische Pyramiden"

Abgeschlossen: Kunst. GR. MT-30b

Mazanowa Daria

Geprüft von Prof. Dreval A.N.

Stadt Harkow

Einführung

1. Pyramiden von Zahlen

2. Pyramiden aus Biomasse

3. Energiepyramiden

Fazit

Referenzliste

Einführung

Die ökologische Pyramide ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Erzeugern und Verbrauchern aller Ebenen (Pflanzenfresser, Raubtiere, Arten, die sich von anderen Raubtieren ernähren) in einem Ökosystem. Die Wirkung von Pyramiden in Form von grafischen Modellen wurde 1927 von C. Elton entwickelt.

Die Regel der ökologischen Pyramide besagt, dass die Menge an Pflanzenmaterial, die als Grundlage der Nahrungskette dient, etwa 10-mal größer ist als die Masse pflanzenfressender Tiere, und jede nachfolgende Nahrungsstufe hat auch eine 10-mal geringere Masse. Diese Regel ist als Lindemann-Regel oder 10 %-Regel bekannt.

Eine Kette miteinander verbundener Arten, die der ursprünglichen Nahrungssubstanz nacheinander organische Stoffe und Energie entziehen. Jedes vorherige Glied in der Nahrungskette ist Nahrung für das nächste Glied.

Hier ist ein einfaches Beispiel einer ökologischen Pyramide:

Angenommen, eine Person kann im Laufe des Jahres mit 300 Forellen gefüttert werden. Für ihre Nahrung werden 90.000 Froschkaulquappen benötigt. Um diese Kaulquappen zu ernähren, werden 27.000.000 Insekten benötigt, die 1.000 Tonnen Gras pro Jahr verbrauchen. Wenn ein Mensch pflanzliche Lebensmittel isst, dann können alle Zwischenstufen der Pyramide über Bord geworfen werden und dann können 1.000 Tonnen pflanzliche Biomasse 1.000 Mal mehr Menschen ernähren.

1. PyramidenZahlen

Um die Beziehungen zwischen Organismen in einem Ökosystem zu untersuchen und diese Beziehungen grafisch darzustellen, ist es bequemer, ökologische Pyramiden anstelle von Nahrungsnetzdiagrammen zu verwenden. Gleichzeitig wird zunächst die Anzahl der verschiedenen Organismen in einem bestimmten Gebiet berechnet und nach trophischen Ebenen gruppiert.

Nach solchen Berechnungen wird deutlich, dass die Zahl der Tiere beim Übergang von der zweiten Trophiestufe zur nächsten zunehmend abnimmt. Auch die Zahl der Pflanzen der ersten Trophiestufe übersteigt oft die Zahl der Tiere der zweiten Stufe. Dies kann als Bevölkerungspyramide dargestellt werden.

Der Einfachheit halber kann die Anzahl der Organismen auf einer bestimmten trophischen Ebene als Rechteck dargestellt werden, dessen Länge (oder Fläche) proportional zur Anzahl der Organismen ist, die in einem bestimmten Gebiet (oder in einem bestimmten Volumen, falls es sich um ein solches handelt, leben aquatisches Ökosystem).

2. PyramidenBiomasse

Die Unannehmlichkeiten, die mit der Verwendung von Bevölkerungspyramiden verbunden sind, können vermieden werden, indem Biomassepyramiden konstruiert werden, die die Gesamtmasse der Organismen (Biomasse) jeder trophischen Ebene berücksichtigen.

Die Bestimmung der Biomasse umfasst nicht nur das Zählen der Anzahl, sondern auch das Wiegen einzelner Individuen, so dass dies ein mühsamerer Prozess ist, der mehr Zeit und spezielle Ausrüstung erfordert.

Somit repräsentieren die Rechtecke in den Biomassepyramiden die Masse der Organismen jeder trophischen Ebene pro Flächen- oder Volumeneinheit.

Bei der Probenahme wird also immer zu einem bestimmten Zeitpunkt die sogenannte wachsende Biomasse bzw. der Bestand ermittelt. Es ist wichtig zu verstehen, dass dieser Wert keine Informationen über die Geschwindigkeit der Biomassebildung (Produktivität) oder deren Verbrauch enthält; Andernfalls können aus zwei Gründen Fehler auftreten:

1. Wenn die Rate des Biomasseverbrauchs (Verlust durch Fressen) ungefähr der Rate ihrer Bildung entspricht, dann gibt die stehende Ernte nicht unbedingt die Produktivität an, d bestimmten Zeitraum, zum Beispiel pro Jahr.

So kann auf einer fruchtbaren, intensiv genutzten Weide der Gräserertrag am Rebstock geringer und die Produktivität höher sein als auf einer weniger fruchtbaren, aber wenig beweideten Weide.

2. Ein kleiner Produzent, wie Algen, zeichnet sich durch eine hohe Erneuerungsrate aus, d. h. eine hohe Wachstums- und Reproduktionsrate, die durch ihren intensiven Verbrauch durch andere Organismen als Nahrung und natürlichen Tod ausgeglichen wird.

Obwohl die vorhandene Biomasse im Vergleich zu großen Produzenten (z. B. Bäumen) klein sein kann, ist die Produktivität daher möglicherweise nicht geringer, da Bäume über einen langen Zeitraum Biomasse ansammeln.

Mit anderen Worten, Phytoplankton mit der gleichen Produktivität wie ein Baum wird eine viel geringere Biomasse haben, obwohl es die gleiche Masse an Tieren ernähren könnte.

Im Allgemeinen erneuern sich Populationen großer und langlebiger Pflanzen und Tiere im Vergleich zu kleinen und kurzlebigen langsamer und sammeln Materie und Energie länger an.

Zooplankton hat eine größere Biomasse als das Phytoplankton, von dem es sich ernährt. Dies ist typisch für Planktongemeinschaften in Seen und Meeren zu bestimmten Jahreszeiten; Die Phytoplankton-Biomasse übersteigt die Zooplankton-Biomasse während der Frühlingsblüte, aber in anderen Perioden ist das umgekehrte Verhältnis möglich. Solche scheinbaren Anomalien können durch die Verwendung von Energiepyramiden vermieden werden.

3. PyramidenEnergie

Biomasse der Ökosystempopulation

Organismen in einem Ökosystem sind durch die Gemeinsamkeit von Energie und Nährstoffen verbunden. Das gesamte Ökosystem kann mit einem einzigen Mechanismus verglichen werden, der Energie und Nährstoffe verbraucht, um Arbeit zu verrichten. Nährstoffe stammen ursprünglich aus der abiotischen Komponente des Systems, in die sie schließlich entweder als Abfallprodukte oder nach dem Tod und der Zerstörung von Organismen zurückkehren. Somit findet im Ökosystem ein Nährstoffkreislauf statt, an dem sowohl lebende als auch nicht lebende Komponenten beteiligt sind. Die treibende Kraft dieser Zyklen ist letztlich die Energie der Sonne. Photosynthetische Organismen nutzen die Energie des Sonnenlichts direkt und übertragen sie dann auf andere Vertreter der biotischen Komponente.

Das Ergebnis ist ein Fluss von Energie und Nährstoffen durch das Ökosystem. Energie kann in verschiedenen, ineinander umwandelbaren Formen wie mechanische, chemische, thermische und elektrische Energie vorliegen. Den Übergang von einer Form in eine andere nennt man Energieumwandlung. Anders als der zyklische Stofffluss in einem Ökosystem ist der Energiefluss wie eine Einbahnstraße. Ökosysteme erhalten Energie von der Sonne, die allmählich von einer Form in die andere übergeht, wird sie in Form von Wärme abgegeben und geht im endlosen Weltraum verloren.

Zu beachten ist auch, dass die klimatischen Faktoren der abiotischen Komponente, wie Temperatur, atmosphärische Bewegung, Verdunstung und Niederschlag, ebenfalls durch den Zufluss von Sonnenenergie reguliert werden. Somit sind alle lebenden Organismen Energiewandler, und bei jeder Energieumwandlung geht ein Teil davon in Form von Wärme verloren. Schließlich wird die gesamte Energie, die in die biotische Komponente des Ökosystems eintritt, als Wärme abgegeben. 1942 formulierte R. Lindemann das Gesetz der Energiepyramide oder das Gesetz (Regel) von 10%, wonach von einer trophischen Ebene der ökologischen Pyramide zu einer anderen, höheren Ebene (entlang der "Leiter": Erzeuger) übergegangen wird Verbraucherzersetzer) durchschnittlich etwa 10 % der auf der vorherigen Stufe der ökologischen Pyramide erhaltenen Energie.

Der Rückfluss, der mit dem Verbrauch von Stoffen und der Energie, die von der oberen Ebene der ökologischen Pyramide zu ihren unteren Ebenen erzeugt wird, beispielsweise von Tieren zu Pflanzen, verbunden ist, ist viel schwächer als nicht mehr als 0,5% (sogar 0,25%). Gesamtfluss, und deshalb können wir über den Kreislauf sprechen, es gibt keine Energie in der Biozönose. Geht beim Übergang auf eine höhere Stufe der ökologischen Pyramide die Energie um das Zehnfache verloren, so steigt die Akkumulation einer Reihe von Stoffen, darunter auch giftige und radioaktive, in etwa im gleichen Verhältnis.

Diese Tatsache ist in der biologischen Amplifikationsregel festgelegt. Das gilt für alle Cenosen. Bei einem konstanten Energiefluss im Nahrungsnetz oder in der Nahrungskette erzeugen kleinere Landorganismen mit einem hohen spezifischen Stoffwechsel relativ weniger Biomasse als große.

Daher werden durch anthropogene Eingriffe in die Natur die „durchschnittlichen“ Landbewohner erdrückt, Großtiere und Vögel ausgerottet, generell werden alle großen Vertreter der Pflanzen- und Tierwelt immer seltener. Dies muss unweigerlich zu einer allgemeinen Abnahme der relativen Produktivität terrestrischer Organismen und zu thermodynamischen Dissonanzen in Biosystemen, einschließlich Lebensgemeinschaften und Biozönosen, führen.

Das Verschwinden von Arten, die aus großen Individuen bestehen, verändert die Material-Energie-Struktur von Cenosen. Da sich der Energiefluss durch die Biozönose und das Ökosystem als Ganzes praktisch nicht ändert (sonst würde sich die Art der Lebensgemeinschaft ändern), werden die Mechanismen der biozönischen oder ökologischen Duplikation aktiviert: Organismen derselben Trophie Gruppe und die Ebene der ökologischen Pyramide ersetzen sich natürlich gegenseitig. Außerdem tritt eine kleine Art an die Stelle einer großen, eine evolutionär niedriger organisierte verdrängt eine höher organisierte, eine genetisch mobilere ersetzt eine genetisch weniger variable. Wenn also Huftiere in der Steppe ausgerottet werden, werden sie durch Nagetiere und in einigen Fällen durch pflanzenfressende Insekten ersetzt.

Mit anderen Worten: In der anthropogenen Störung des Energiehaushalts natürlicher Steppenökosysteme ist einer der Gründe für die Zunahme von Heuschreckeninvasionen zu suchen. In Abwesenheit von Raubtieren an den Wasserscheiden von Süd-Sachalin, in den Bambuswäldern, spielt die graue Ratte ihre Rolle.

Vielleicht ist dies derselbe Mechanismus für die Entstehung neuer menschlicher Infektionskrankheiten. In manchen Fällen entsteht eine völlig neue ökologische Nische, in anderen macht die Bekämpfung von Krankheiten und die Vernichtung ihrer Erreger eine solche Nische in menschlichen Populationen frei. Schon 13 Jahre vor der Entdeckung von HIV wurde die Wahrscheinlichkeit einer „grippeähnlichen Erkrankung mit hoher Letalität“ vorhergesagt.

Fazit

Offensichtlich sind Systeme, die natürlichen Prinzipien und Gesetzen widersprechen, instabil. Versuche, sie zu erhalten, werden immer aufwendiger und kostenintensiver und sind ohnehin zum Scheitern verurteilt.

Beim Studium der Funktionsgesetze von Ökosystemen beschäftigen wir uns mit dem Energiefluss, der durch ein bestimmtes Ökosystem fließt. Die Rate der Energieakkumulation in Form von organischem Material, das als Nahrung verwendet werden kann, ist ein wichtiger Parameter, da es den gesamten Energiefluss durch die biotische Komponente des Ökosystems und damit die Anzahl (Biomasse) der tierischen Organismen bestimmt, die verwendet werden können im Ökosystem existieren.

„Ernte“ bedeutet die Entfernung von Organismen oder Teilen davon aus dem Ökosystem, die für Lebensmittel (oder für andere Zwecke) verwendet werden. Gleichzeitig ist es wünschenswert, dass das Ökosystem auf möglichst effiziente Weise lebensmittelgeeignete Produkte produziert. Rationelles Naturmanagement ist der einzige Ausweg aus der Situation.

Das übergeordnete Ziel des Managements natürlicher Ressourcen ist die Auswahl der besten oder optimalen Wege zur Nutzung natürlicher und künstlicher (z. B. in der Landwirtschaft) Ökosysteme. Darüber hinaus bedeutet Ausbeutung nicht nur die Ernte, sondern auch die Auswirkungen bestimmter Wirtschaftstätigkeiten auf die Existenzbedingungen natürlicher Biogeozänosen. Die rationelle Nutzung natürlicher Ressourcen impliziert daher die Schaffung einer ausgewogenen landwirtschaftlichen Produktion, die Boden- und Wasserressourcen nicht erschöpft und Land und Lebensmittel nicht verschmutzt; Erhaltung natürlicher Landschaften und Gewährleistung der Sauberkeit der Umwelt, Aufrechterhaltung des normalen Funktionierens von Ökosystemen und ihrer Komplexe, Aufrechterhaltung der biologischen Vielfalt natürlicher Gemeinschaften auf dem Planeten.

AufführenLiteratur

1. Reimers N. F. Ökologie. M., 1994.

2. Reimers N. F. Populäres biologisches Wörterbuch.

3. Nebel B. Umweltwissenschaften: Wie die Welt funktioniert. In 2 Bd. M.: Mir, 1993.

4. M. D. Goldfein, N. V. Kozhevnikov, et al., Problems of Life in the Environment.

5. Revvel P., Revvel Ch. Umgebung unseres Lebensraums. M., 1994.

Gehostet auf Allbest.ru

...

Ähnliche Dokumente

Merkmale der Altersstruktur der Bevölkerung. Untersuchung der Veränderungen seiner wichtigsten biologischen Merkmale (Häufigkeit, Biomasse und Populationsstruktur). Arten von ökologischen Wechselwirkungen zwischen Organismen. Die Rolle der Konkurrenz bei der Aufteilung von Lebensräumen.

Zusammenfassung, hinzugefügt am 08.07.2010

Das Konzept und die Klassifizierung des Umweltfaktors. Korrelation zwischen Erzeugern und Verbrauchern auf allen Ebenen des Ökosystems. Biologische Verschmutzung der Umwelt. Arten der rechtlichen Verantwortlichkeit von Beamten für Umweltdelikte.

Kontrollarbeiten, hinzugefügt am 12.02.2015

Berücksichtigung des Verhältnisses von Weide- und Geröllketten. Bau von Pyramiden aus Bevölkerung, Biomasse und Energie. Vergleich der Hauptmerkmale aquatischer und terrestrischer Ökosysteme. Arten von biogeochemischen Kreisläufen in der Natur. Das Konzept der Ozonschicht der Stratosphäre.

Präsentation, hinzugefügt am 19.10.2014

Test, hinzugefügt am 28.09.2010

Die Rolle der Natur im menschlichen Leben und in der Gesellschaft. Irrtümliche Tendenzen im Naturmanagement. Anthropogene Faktoren der Natur verändern sich. Gesetze der Ökologie B. Commoner. Globale Modelle-Prognosen der Entwicklung von Natur und Gesellschaft. Das Konzept des ökologischen Imperativs.

Zusammenfassung, hinzugefügt am 19.05.2010

Dynamische und statische Eigenschaften von Populationen. Stoffkreislauf und Energiefluss im Ökosystem. Die wichtigsten Bestimmungen der Lehre von der Biosphäre und Noosphäre. Strategie für die nachhaltige Entwicklung der Zivilisation. Anthropogene Faktoren für die Entstehung von Instabilitäten in der Biosphäre.

Vorlesungsreihe, hinzugefügt am 16.10.2012

Bekanntschaft mit den Merkmalen trophischer Ebenen im Ökosystem. Betrachtung der Grundlagen des Stoff- und Energietransports entlang der Nahrungskette, Verzehr und Zersetzung. Analyse der biologischen Produktpyramidenregel - Muster der Biomassebildung in Nahrungsketten.

Präsentation, hinzugefügt am 21.01.2015

Das Konzept der biogenen Elemente. Der natürliche Schwefelkreislauf. Arten von ökologischen Pyramiden. Pyramiden aus Biomasse, Fülle und Energie. "Agenda für das 21. Jahrhundert", die Prinzipien der nachhaltigen Entwicklung. Belarus-Förderprogramm der Bundesregierung.

Test, hinzugefügt am 05.05.2012

Die Baikal-Epishura ist eine dominante Zooplankton-Art im Ökosystem der Baikal-Wassersäule, die Dynamik ihrer Populationen als bestimmender Faktor für trophische Beziehungen im Pelagial des Sees. Zusammenhang zwischen saisonaler Dynamik der Alters-Geschlechts-Struktur und Abundanz.

Artikel, hinzugefügt am 02.06.2015

Lebensraum, Klassifizierung von Umweltfaktoren. Energieflüsse im Ökosystem, ökologische Pyramiden. Maßnahmen zur Vermeidung und Beseitigung von Bodenverunreinigungen durch anorganische Abfälle und Emissionen. Lizenz, Vereinbarung und Beschränkungen der Naturnutzung.

Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation

Nationale Forschung

Staatliche Technische Universität Irkutsk

Korrespondenz-Abend-Fakultät

Abteilung für allgemeine pädagogische Disziplinen

Ökologie-Test

ergänzt von: Yakovlev V.Ya

Registerbuchnummer: 13150837

Gruppe: EPbz-13-2

Irkutsk 2015

1. Geben Sie das Konzept eines Umweltfaktors an. Klassifizierung von Umweltfaktoren

2. Ökologische Pyramiden und ihre Eigenschaften

3. Was nennt man biologische Umweltverschmutzung?

4. Welche Arten der Haftung von Beamten bei Umweltverstößen gibt es?

Referenzliste

1. Geben Sie das Konzept eines Umweltfaktors an. Klassifizierung von Umweltfaktoren

Der Lebensraum ist der Teil der Natur, der einen lebenden Organismus umgibt und mit dem er direkt interagiert. Die Bestandteile und Eigenschaften der Umwelt sind vielfältig und veränderlich. Jedes Lebewesen lebt in einer komplexen, sich verändernden Welt, passt sich ihr ständig an und reguliert seine Lebenstätigkeit gemäß ihren Veränderungen.

Separate Eigenschaften oder Teile der Umgebung, die Organismen beeinflussen, werden als Umweltfaktoren bezeichnet. Umweltfaktoren sind vielfältig. Sie können für Lebewesen notwendig oder umgekehrt schädlich sein, ihr Überleben und ihre Fortpflanzung fördern oder behindern. Umweltfaktoren haben eine andere Art und Spezifität der Wirkung.

Abiotische Faktoren – Temperatur, Licht, radioaktive Strahlung, Druck, Luftfeuchtigkeit, Salzzusammensetzung des Wassers, Wind, Strömungen, Gelände – das alles sind Eigenschaften der unbelebten Natur, die lebende Organismen direkt oder indirekt beeinflussen. Darunter werden unterschieden:

Physikalische Faktoren - solche Faktoren, deren Quelle ein physikalischer Zustand oder ein physikalisches Phänomen ist (z. B. Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Luftbewegung usw.).

Chemische Faktoren - solche Faktoren, die auf die chemische Zusammensetzung der Umgebung zurückzuführen sind (Salzgehalt des Wassers, Sauerstoffgehalt in der Luft usw.).

Edaphische Faktoren (Boden) - eine Reihe chemischer, physikalischer, mechanischer Eigenschaften von Böden und Gesteinen, die sowohl die Organismen, für die sie Lebensraum sind, als auch das Wurzelsystem von Pflanzen (Feuchtigkeit, Bodenstruktur, Nährstoffgehalt usw.) beeinflussen .

Biotische Faktoren sind alle Formen der Beeinflussung von Lebewesen untereinander. Jeder Organismus erfährt ständig den direkten oder indirekten Einfluss anderer, tritt in Kontakt mit Vertretern seiner eigenen Art und anderer Arten – Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen – hängt von ihnen ab und wirkt selbst auf sie ein. Die umgebende organische Welt ist ein integraler Bestandteil der Umwelt jedes Lebewesens.

Anthropogene Faktoren sind alle Formen von Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft, die zu einer Veränderung der Natur als Lebensraum anderer Arten führen oder deren Leben direkt beeinflussen. Im Laufe der Menschheitsgeschichte hat die Entwicklung zuerst der Jagd, dann der Landwirtschaft, der Industrie und des Verkehrs die Natur unseres Planeten stark verändert. Die Bedeutung anthropogener Einwirkungen auf die gesamte Lebenswelt der Erde nimmt weiterhin rasant zu.

Folgende Gruppen anthropogener Faktoren werden unterschieden:

Veränderung der Struktur der Erdoberfläche;

Veränderungen in der Zusammensetzung der Biosphäre, der Zirkulation und dem Gleichgewicht ihrer Bestandteile;

Veränderungen der Energie- und Wärmebilanz einzelner Abschnitte und Regionen;

Änderungen an der Biota.

Die Existenzbedingungen sind eine Reihe von Elementen der Umwelt, die für den Organismus notwendig sind, mit denen er in einer untrennbaren Einheit ist und ohne die er nicht existieren kann. Elemente der Umwelt, die für den Körper notwendig sind oder ihn beeinträchtigen, werden als Umweltfaktoren bezeichnet. In der Natur wirken diese Faktoren nicht isoliert voneinander, sondern in Form eines komplexen Komplexes. Der Komplex von Umweltfaktoren, ohne die der Organismus nicht existieren kann, ist die Bedingung für die Existenz dieses Organismus.

Alle Anpassungen von Organismen an die Existenz unter verschiedenen Bedingungen haben sich historisch entwickelt. Als Ergebnis wurden Gruppierungen von Pflanzen und Tieren gebildet, die für jedes geografische Gebiet spezifisch sind.

Umweltfaktoren:

Elementar - Licht, Wärme, Feuchtigkeit, Nahrung und so weiter;

Komplex;

Anthropogen;

Der Einfluss von Umweltfaktoren auf lebende Organismen ist durch bestimmte quantitative und qualitative Muster gekennzeichnet. Der deutsche Agrochemiker J. Liebig beobachtete die Wirkung chemischer Düngemittel auf Pflanzen und stellte fest, dass die Begrenzung der Dosis eines von ihnen zu einer Wachstumsverzögerung führt. Diese Beobachtungen ermöglichten es dem Wissenschaftler, eine Regel zu formulieren, die als Gesetz des Minimums (1840) bezeichnet wird.

2. Ökologische Pyramiden und ihre Eigenschaften

Eine ökologische Pyramide ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Erzeugern und Verbrauchern aller Ebenen (Pflanzenfresser, Raubtiere; Arten, die sich von anderen Raubtieren ernähren) in einem Ökosystem.

Der amerikanische Zoologe Charles Elton schlug 1927 vor, diese Zusammenhänge schematisch darzustellen.

In einer schematischen Darstellung ist jede Ebene als Rechteck dargestellt, dessen Länge bzw. Fläche den Zahlenwerten des Nahrungskettengliedes (Eltonsche Pyramide), ihrer Masse oder Energie entspricht. Rechtecke, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind, erzeugen Pyramiden in verschiedenen Formen.

Die Basis der Pyramide ist die erste trophische Ebene - die Ebene der Produzenten, die nachfolgenden Ebenen der Pyramide werden von den nächsten Ebenen der Nahrungskette gebildet - Verbraucher verschiedener Ordnungen. Die Höhe aller Blöcke in der Pyramide ist gleich, und die Länge ist proportional zur Anzahl, Biomasse oder Energie auf der entsprechenden Ebene.

Ökologische Pyramiden werden in Abhängigkeit von den Indikatoren unterschieden, auf deren Grundlage die Pyramide gebaut wird. Gleichzeitig wird für alle Pyramiden die Grundregel aufgestellt, wonach es in jedem Ökosystem mehr Pflanzen als Tiere, Pflanzenfresser als Fleischfresser, Insekten als Vögel gibt.

Basierend auf der Regel der ökologischen Pyramide ist es möglich, die Mengenverhältnisse verschiedener Pflanzen- und Tierarten in natürlichen und künstlich geschaffenen Ökosystemen zu bestimmen oder zu berechnen. Zum Beispiel benötigt 1 kg der Masse eines Meerestiers (Robbe, Delfin) 10 kg gefressenen Fisch, und diese 10 kg benötigen bereits 100 kg ihrer Nahrung - wirbellose Wassertiere, die wiederum 1000 kg davon fressen müssen Algen und Bakterien, um eine solche Masse zu bilden. In diesem Fall ist die ökologische Pyramide stabil.

Wie Sie wissen, gibt es jedoch Ausnahmen von jeder Regel, die bei jeder Art von ökologischen Pyramiden berücksichtigt werden.

Arten von ökologischen Pyramiden

Zahlenpyramiden - auf jeder Ebene wird die Anzahl der einzelnen Organismen verschoben

Die Zahlenpyramide spiegelt ein von Elton entdecktes klares Muster wider: Die Anzahl der Personen, die eine fortlaufende Reihe von Verbindungen von Produzenten zu Konsumenten bilden, nimmt stetig ab (Abb. 3).

Um zum Beispiel einen Wolf zu füttern, braucht man mindestens ein paar Hasen, die er jagen kann; Um diese Hasen zu füttern, benötigen Sie eine ziemlich große Anzahl verschiedener Pflanzen. In diesem Fall sieht die Pyramide wie ein Dreieck mit einer breiten Basis aus, die sich nach oben verjüngt.

Allerdings ist diese Form einer Zahlenpyramide nicht für alle Ökosysteme typisch. Manchmal können sie umgekehrt oder invertiert werden. Dies gilt für die Nahrungskette des Waldes, wenn Bäume als Produzenten und Insekten als Hauptkonsumenten dienen. In diesem Fall ist die Ebene der Primärverbraucher zahlenmäßig reicher als die Ebene der Produzenten (eine große Anzahl von Insekten ernährt sich von einem Baum), daher sind die Zahlenpyramiden am wenigsten informativ und am wenigsten indikativ, d.h. Die Anzahl der Organismen derselben trophischen Ebene hängt weitgehend von ihrer Größe ab.

Biomassepyramiden - charakterisiert die gesamte Trocken- oder Nassmasse von Organismen auf einer bestimmten trophischen Ebene, beispielsweise in Masseneinheiten pro Flächeneinheit - g / m2, kg / ha, t / km2 oder pro Volumen - g / m3 (Abb. 4)

Normalerweise ist in terrestrischen Biozönosen die Gesamtmasse der Produzenten größer als jedes nachfolgende Glied. Die Gesamtmasse der Verbraucher erster Ordnung wiederum ist größer als die der Verbraucher zweiter Ordnung, und so weiter.

In diesem Fall (wenn sich die Organismen nicht zu sehr in der Größe unterscheiden) sieht die Pyramide auch wie ein Dreieck mit einer breiten Basis aus, die sich nach oben verjüngt. Es gibt jedoch erhebliche Ausnahmen von dieser Regel. Beispielsweise ist in den Meeren die Biomasse von pflanzenfressendem Zooplankton deutlich (manchmal 2-3 Mal) größer als die Biomasse von Phytoplankton, das hauptsächlich durch einzellige Algen repräsentiert wird. Dies erklärt sich dadurch, dass Algen sehr schnell vom Zooplankton aufgefressen werden, die sehr hohe Teilungsrate ihrer Zellen sie jedoch vor dem vollständigen Fressen schützt.

Im Allgemeinen sind terrestrische Biogeozänosen, in denen Produzenten groß sind und relativ lange leben, durch relativ stabile Pyramiden mit einer breiten Basis gekennzeichnet. In aquatischen Ökosystemen, wo Erzeuger klein sind und kurze Lebenszyklen haben, kann die Biomassepyramide umgekehrt oder invertiert (nach unten gerichtet) sein. In Seen und Meeren übersteigt die Masse der Pflanzen also nur während der Blütezeit (Frühling) die Masse der Verbraucher, und im Rest des Jahres kann sich die Situation umkehren.

Zahlen- und Biomassepyramiden spiegeln die Statik des Systems wider, d.h. sie charakterisieren die Anzahl bzw. Biomasse von Organismen in einem bestimmten Zeitraum. Sie liefern keine vollständigen Informationen über die trophische Struktur des Ökosystems, obwohl sie es ermöglichen, eine Reihe praktischer Probleme zu lösen, insbesondere solche im Zusammenhang mit der Aufrechterhaltung der Stabilität von Ökosystemen.

Die Zahlenpyramide ermöglicht es beispielsweise, den zulässigen Wert für den Fang von Fischen oder das Abschießen von Tieren während der Jagdsaison ohne Folgen für ihre normale Fortpflanzung zu berechnen.

Energiepyramiden - zeigt die Menge des Energieflusses oder der Produktivität auf aufeinanderfolgenden Ebenen (Abb. 5).

Im Gegensatz zu den Zahlenpyramiden und der Biomasse, die die Statik des Systems widerspiegeln (die Anzahl der Organismen zu einem bestimmten Zeitpunkt), spiegelt die Energiepyramide das Bild der Durchgangsgeschwindigkeit einer Nahrungsmasse wider (Energiemenge ) durch jede trophische Ebene der Nahrungskette, gibt das vollständigste Bild der funktionellen Organisation von Gemeinschaften.

Die Form dieser Pyramide wird nicht durch Änderungen in der Größe und Intensität des Stoffwechsels von Individuen beeinflusst, und wenn alle Energiequellen berücksichtigt werden, wird die Pyramide immer ein typisches Aussehen mit einer breiten Basis und einer sich verjüngenden Spitze haben. Beim Bau einer Energiepyramide wird ihrer Basis oft ein Rechteck hinzugefügt, das den Zufluss von Sonnenenergie anzeigt.

1942 formulierte der amerikanische Ökologe R. Lindeman das Gesetz der Energiepyramide (das 10-Prozent-Gesetz), wonach im Durchschnitt etwa 10% der Energie, die von der vorherigen Stufe der ökologischen Pyramide aufgenommen wurde, von einer abgeht trophischen Ebene durch Nahrungsketten zu einer anderen trophischen Ebene. Der Rest der Energie geht in Form von Wärmestrahlung, Bewegung etc. verloren. Organismen verlieren als Ergebnis von Stoffwechselprozessen etwa 90 % der gesamten Energie, die aufgewendet wird, um ihre lebenswichtige Aktivität in jedem Glied der Nahrungskette aufrechtzuerhalten.

Wenn ein Hase 10 kg Pflanzenmaterial frisst, kann sein Eigengewicht um 1 kg zunehmen. Ein Fuchs oder Wolf, der 1 kg Hase frisst, erhöht seine Masse nur um 100 g. Bei Gehölzen ist dieser Anteil viel geringer, da Holz von Organismen schlecht aufgenommen wird. Bei Gräsern und Algen ist dieser Wert viel höher, da sie kein schwer verdauliches Gewebe haben. Die allgemeine Regelmäßigkeit des Energieübertragungsprozesses bleibt jedoch bestehen: Durch die oberen Trophieebenen fließt viel weniger Energie als durch die unteren.

Betrachten Sie die Energieumwandlung in einem Ökosystem am Beispiel einer einfachen Weidetrophienkette, in der es nur drei Trophiestufen gibt.

Ebene - krautige Pflanzen,

Ebene - pflanzenfressende Säugetiere, zum Beispiel Hasen

Ebene - räuberische Säugetiere, zum Beispiel Füchse

Nährstoffe entstehen im Prozess der Photosynthese durch Pflanzen, die aus anorganischen Stoffen (Wasser, Kohlendioxid, Mineralsalze etc.) mit der Energie des Sonnenlichts organische Stoffe und Sauerstoff sowie ATP bilden. Ein Teil der elektromagnetischen Energie der Sonnenstrahlung wird dann in die Energie chemischer Bindungen synthetisierter organischer Substanzen umgewandelt.

Alle organischen Stoffe, die während der Photosynthese entstehen, werden als Bruttoprimärproduktion (GPP) bezeichnet. Ein Teil der Energie der Bruttoprimärproduktion wird für die Atmung aufgewendet, was zur Bildung der Nettoprimärproduktion (NPP) führt, der eigentlichen Substanz, die in die zweite trophische Ebene gelangt und von Hasen verwendet wird.

Die Landebahn sei 200 konventionelle Energieeinheiten und die Kosten der Pflanzen für die Atmung (R) seien 50%, d.h. 100 konventionelle Energieeinheiten. Dann ist die Nettoprimärproduktion gleich: NPP = WPP - R (100 = 200 - 100), d.h. Auf der zweiten Trophieebene erhalten Hasen 100 konventionelle Energieeinheiten.

Aus verschiedenen Gründen können Hasen jedoch nur einen bestimmten Anteil an KKW aufnehmen (sonst würden Ressourcen für die Entwicklung lebender Materie verschwinden), aber einen erheblichen Teil davon in Form von toten organischen Rückständen (unterirdische Pflanzenteile). , hartes Holz von Stämmen, Ästen usw. .) kann nicht von Hasen gefressen werden. Es gelangt in die Nahrungsketten von Detritus und (oder) wird von Zersetzern (F) zersetzt. Der andere Teil geht in den Aufbau neuer Zellen (Populationsgröße, Hasenwachstum - P) und die Sicherstellung des Energiestoffwechsels bzw. der Atmung (R).

In diesem Fall sieht die Bilanzgleichung des Energieverbrauchs (C) gemäß dem Bilanzansatz wie folgt aus: C = P + R + F, d.h. Die auf der zweiten Trophieebene erhaltene Energie wird nach dem Lindemannschen Gesetz für das Bevölkerungswachstum - P - 10% aufgewendet, die restlichen 90% werden für das Atmen und Entfernen unverdauter Nahrung aufgewendet.

Daher nimmt in Ökosystemen mit einem Anstieg des Trophieniveaus die in den Körpern lebender Organismen angesammelte Energie schnell ab. Daraus wird deutlich, warum jede nachfolgende Ebene immer kleiner sein wird als die vorherige und warum Nahrungsketten in der Regel nicht mehr als 3-5 (selten 6) Glieder haben können und ökologische Pyramiden nicht aus einer großen Anzahl von Stockwerken bestehen können: bis zum Schluss Glied der Nahrungskette ebenso wie in der obersten Etage der ökologischen Pyramide so wenig Energie erhält, dass sie bei einer Zunahme der Organismenzahl nicht mehr ausreicht.

Eine solche Abfolge und Unterordnung von in Form von Trophieebenen verbundenen Gruppen von Organismen ist der Stoff- und Energiefluss in der Biogeozänose, die Grundlage ihrer funktionellen Organisation.

3. Was nennt man biologische Umweltverschmutzung?

Ökologie ist die theoretische Grundlage für ein rationales Umweltmanagement, sie spielt eine führende Rolle bei der Entwicklung einer Strategie für das Verhältnis zwischen Natur und menschlicher Gesellschaft. Die industrielle Ökologie betrachtet die Verletzung des natürlichen Gleichgewichts als Folge wirtschaftlicher Aktivität. Gleichzeitig ist die Umweltverschmutzung in ihren Folgen am bedeutendsten. Unter dem Begriff „Umwelt“ wird gemeinhin alles verstanden, was das menschliche Leben und Handeln direkt oder indirekt beeinflusst.

Auch die Rolle von Hefen in natürlichen Ökosystemen sollte neu bewertet werden. Beispielsweise sind viele epiphytische Hefen, die lange Zeit als harmlose Kommensalen galten, die reichlich grüne Pflanzenteile besäen, nicht so „unschuldig“, wenn wir bedenken, dass sie nur ein haploides Stadium im Lebenszyklus von Organismen darstellen, die eng mit phytopathogenen Brand- oder Rostpilzen verwandt sind . Umgekehrt haben für den Menschen pathogene Hefen, die gefährliche und hartnäckige Krankheiten verursachen – Candidose und Kryptokokkose – in der Natur ein saprotrophes Stadium und können leicht aus toten organischen Substraten isoliert werden. Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, dass es zum Verständnis der ökologischen Funktionen von Hefe notwendig ist, die vollständigen Lebenszyklen jeder Art zu untersuchen. Auch autochthone Bodenhefen mit besonderen Funktionen, die für die Bildung der Bodenstruktur wichtig sind, wurden gefunden. Unerschöpflich in Vielfalt und Verbindung von Hefe mit Tieren, insbesondere mit Wirbellosen.

Luftverschmutzung kann mit natürlichen Prozessen in Verbindung gebracht werden: Vulkanausbrüche, Sandstürme, Waldbrände.

Darüber hinaus wird die Atmosphäre durch menschliche Produktionstätigkeiten verschmutzt.

Quellen der Luftverschmutzung sind Rauchemissionen von Industriebetrieben. Emissionen sind organisiert und unorganisiert. Emissionen aus den Rohren von Industriebetrieben werden speziell gelenkt und organisiert. Bevor sie in das Rohr gelangen, passieren sie Aufbereitungsanlagen, in denen ein Teil der Schadstoffe absorbiert werden. Aus Fenstern, Türen, Lüftungsöffnungen von Industriegebäuden gelangen flüchtige Emissionen in die Atmosphäre. Die Hauptschadstoffe in den Emissionen sind Feinstaub (Staub, Ruß) und gasförmige Stoffe (Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Stickoxide).

Die Auswahl und Identifizierung von Mikroorganismen mit nützlichen Eigenschaften für eine bestimmte Produktion ist aus ökologischer Sicht eine sehr wichtige Arbeit, da deren Verwendung den Prozess intensivieren oder die Bestandteile des Substrats vollständiger nutzen kann.

Die Essenz der Methoden der biologischen Sanierung, biologischen Reinigung, Bioverarbeitung und Biomodifikation ist die Verwendung verschiedener biologischer Wirkstoffe in der Umwelt, hauptsächlich Mikroorganismen. Dabei können sowohl durch traditionelle Züchtungsmethoden gewonnene als auch gentechnologisch erzeugte Mikroorganismen eingesetzt werden, sowie transgene Pflanzen, die das biologische Gleichgewicht natürlicher Ökosysteme beeinflussen können.

Die Umwelt kann industrielle Stämme verschiedener Mikroorganismen enthalten - Produzenten der Biosynthese bestimmter Substanzen sowie Produkte ihres Stoffwechsels, die als biologischer Verschmutzungsfaktor wirken. Seine Wirkung kann darin bestehen, die Struktur von Biozönosen zu verändern. Indirekte Auswirkungen der biologischen Verschmutzung zeigen sich beispielsweise, wenn Antibiotika und andere Arzneimittel in der Medizin verwendet werden, wenn Mikroorganismenstämme auftreten, die gegen ihre Wirkung resistent und für die innere Umgebung des Menschen gefährlich sind; in Form von Komplikationen bei der Verwendung von Impfstoffen und Seren, die Verunreinigungen von Substanzen biologischen Ursprungs enthalten; als allergene und genetische Wirkung von Mikroorganismen und deren Stoffwechselprodukten.

Biotechnologische Großproduktionen sind eine Emissionsquelle von Bioaerosolen, die Zellen nicht-pathogener Mikroorganismen sowie Produkte ihres Stoffwechsels enthalten. Die Hauptquellen von Bioaerosolen, die lebende Zellen von Mikroorganismen enthalten, sind die Stadien der Fermentation und Trennung und von inaktivierten Zellen - das Stadium der Trocknung. Bei einer massiven Freisetzung verändert mikrobielle Biomasse, die in den Boden oder ins Wasser gelangt, die Verteilung von Energie- und Stoffströmen in trophischen Nahrungsketten und beeinflusst die Struktur und Funktion von Biozönosen, verringert die Aktivität der Selbstreinigung und beeinträchtigt daher die globale Funktion der Biota. Gleichzeitig ist es möglich, die aktive Entwicklung bestimmter Organismen zu provozieren, einschließlich Mikroorganismen von sanitär-indikativen Gruppen.

Die Dynamik eingeführter Populationen und Indikatoren für ihr biotechnologisches Potenzial hängen von der Art des Mikroorganismus, dem Zustand des mikrobiellen Systems im Boden zum Zeitpunkt der Einführung, dem Stadium der mikrobiellen Sukzession und der Dosis der eingeführten Population ab. Gleichzeitig können die Folgen der Einschleppung neuer Mikroorganismen in Bodenbiozönosen unklar sein. Durch die Selbstreinigung wird nicht jede in den Boden eingebrachte mikrobielle Population eliminiert. Die Art der Populationsdynamik eingeführter Mikroorganismen hängt vom Grad ihrer Anpassung an neue Bedingungen ab. Nicht angepasste Populationen sterben, angepasste überleben.

Der biologische Verschmutzungsfaktor kann als eine Reihe biologischer Komponenten definiert werden, deren Auswirkungen auf Mensch und Umwelt mit ihrer Fähigkeit verbunden sind, sich unter natürlichen oder künstlichen Bedingungen zu reproduzieren, biologisch aktive Substanzen zu produzieren und, wenn sie oder ihre Stoffwechselprodukte eingehen die Umwelt, nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt haben. , Menschen, Tiere, Pflanzen.

Biologische Verschmutzungsfaktoren (meistens mikrobiell) können wie folgt klassifiziert werden: lebende Mikroorganismen mit natürlichem Genom ohne Toxizität, Saprophyten, lebende Mikroorganismen mit natürlichem Genom mit infektiöser Aktivität, pathogene und opportunistische Krankheitserreger, die Toxine produzieren, erhaltene lebende Mikroorganismen durch gentechnische Verfahren (genetisch veränderte Mikroorganismen, die fremde Gene oder neue Genkombinationen enthalten - GMMO), infektiöse und andere Viren, Toxine biologischen Ursprungs, inaktivierte Zellen von Mikroorganismen (Impfstoffe, Staub aus thermisch inaktivierter Biomasse von Mikroorganismen für Futter- und Lebensmittelzwecke). ), Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen, Organellen und organische Zellbestandteile sind die Produkte seiner Fraktionierung.

Das Ziel unserer Arbeit war die Isolierung und Identifizierung von Hefemikroorganismen im Labor für Biotechnologie der Gorsky State Agrarian University, die zur ersten Gruppe der oben genannten Organismen gehören. Da es sich um Mikroorganismen mit einem natürlichen Genom handelt und keine Toxizität aufweist, ist ihre Auswirkung auf die Umwelt sehr organisch und nicht signifikant.

Quellen für Mikroorganismen, einschließlich opportunistischer und pathogener Mikroorganismen, sind Abwässer (Haushaltsfäkalien, industrielle, städtische Gullys). In ländlichen Gebieten stammt die Fäkalienverschmutzung aus dem Abfluss von Wohngebieten, Weiden, Vieh- und Vogelgehegen sowie aus Wildtieren. Bei der Abwasserbehandlung nimmt die Anzahl der pathogenen Mikroorganismen in ihnen ab. Das Ausmaß ihrer Auswirkungen auf die Umwelt ist unbedeutend, da diese Quelle mikrobieller Zellemissionen jedoch existiert, muss sie als Faktor der Umweltverschmutzung berücksichtigt werden.

Das im Rahmen unserer Arbeiten verwendete Wasser für die Aufbereitung von Medien, Spülungen, Autoklavenheizungen und Thermostaten kann auf kommunalen Kläranlagen zusammen mit kommunalem Abwasser aerob oder anaerob behandelt werden.

Biologische Schadstoffe unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Umwelteigenschaften deutlich von chemischen. Technogene biologische Belastungen sind in ihrer chemischen Zusammensetzung mit natürlichen Bestandteilen identisch, sie werden ohne Anreicherung in der Umwelt in den natürlichen Stoffkreislauf und die trophischen Nahrungsketten eingebunden.

Alle mikrobiologischen und virologischen Laboratorien müssen mit einer Abwasservorlage ausgestattet sein, in der die gesammelten Abwässer vor der Einleitung in die städtische Kanalisation durch ein chemisches, physikalisches oder biologisches Verfahren oder ein kombiniertes Verfahren zu neutralisieren sind.

4. Welche Arten der Haftung von Beamten bei Umweltverstößen gibt es?

Die Umwelt- und Rechtshaftung ist eine Art allgemeine Rechtshaftung, unterscheidet sich aber gleichzeitig von anderen Arten der Rechtshaftung.

Die ökologische und rechtliche Verantwortung wird in drei miteinander verbundenen Aspekten betrachtet:

als staatlicher Zwang zur Erfüllung der gesetzlich vorgeschriebenen Auflagen;

als Rechtsverhältnis zwischen Staat (vertreten durch seine Organe) und Tätern (die sanktioniert werden);

als Rechtsinstitut, d.h. eine Reihe von Rechtsnormen, verschiedene Rechtsgebiete (Land, Bergbau, Wasser, Wald, Umwelt usw.). Umweltvergehen werden gemäß den Anforderungen der Gesetzgebung der Russischen Föderation bestraft. Oberstes Ziel der Umweltgesetzgebung und jedes ihrer einzelnen Artikel ist der Schutz vor Verschmutzung, die Sicherstellung der rechtmäßigen Nutzung der Umwelt und ihrer gesetzlich geschützten Elemente. Der Geltungsbereich des Umweltrechts ist die Umwelt und ihre einzelnen Elemente. Der Gegenstand der Straftat ist ein Element der Umgebung. Die Anforderungen des Gesetzes verlangen die Feststellung eines eindeutigen kausalen Zusammenhangs zwischen der Verletzung und der Verschlechterung der Umwelt.

Gegenstand von Umweltstraftaten ist eine Person, die das 16. Lebensjahr vollendet hat und der durch Ordnungsgesetze die entsprechenden Amtspflichten (Einhaltung der Umweltschutzvorschriften, Kontrolle über die Einhaltung der Vorschriften) übertragen sind, oder jede Person, die das 16. Lebensjahr vollendet hat das 16. Lebensjahr vollendet hat und gegen die Vorschriften des Umweltrechts verstoßen hat.

Ein Umweltdelikt ist durch das Vorhandensein von drei Elementen gekennzeichnet:

unrechtmäßiges Verhalten;

Verursachung von Umweltschäden (oder realen Bedrohungen) oder Verletzung anderer gesetzlicher Rechte und Interessen des Subjekts des Umweltrechts;

ein ursächlicher Zusammenhang zwischen rechtswidrigem Verhalten und Umweltschäden oder einer konkreten Gefahr, solche Schäden zu verursachen, oder Verletzung anderer gesetzlicher Rechte und Interessen von Umweltrechtssubjekten.

Die Haftung für Umweltdelikte ist eines der wichtigsten Mittel, um die Einhaltung der Anforderungen der Rechtsvorschriften zum Umweltschutz und zur Nutzung natürlicher Ressourcen sicherzustellen. Die Wirksamkeit dieses Instruments hängt in erster Linie von den staatlichen Stellen ab, die befugt sind, gesetzliche Haftungsmaßnahmen gegen Verstöße gegen das Umweltrecht anzuwenden. In Übereinstimmung mit der russischen Gesetzgebung im Bereich des Umweltschutzes tragen Beamte und Bürger für Umweltdelikte eine disziplinarische, administrative, strafrechtliche, zivilrechtliche und materielle Haftung, und Unternehmen - eine administrative und zivilrechtliche Haftung.

Die Disziplinarhaftung entsteht bei Nichterfüllung von Plänen und Maßnahmen zum Schutz der Natur und zur rationellen Nutzung natürlicher Ressourcen, bei Verletzung von Umweltnormen und sonstigen umweltrechtlichen Anforderungen, die sich aus einer Arbeitsfunktion oder einem amtlichen Amt ergeben. Die disziplinarische Verantwortung tragen Beamte und andere schuldige Mitarbeiter von Unternehmen und Organisationen gemäß den Vorschriften, Satzungen, internen Vorschriften und anderen Vorschriften (Artikel 82 des Gesetzes "Über den Umweltschutz"). Gemäß dem Arbeitsgesetzbuch (in der geänderten und ergänzten Fassung vom 25. September 1992) können die folgenden Disziplinarstrafen gegen Übertreter verhängt werden: Verweis, Verweis, strenger Verweis, Entlassung aus der Arbeit, andere Strafen (Artikel 135).

Die Haftung wird auch durch das Arbeitsgesetzbuch der Russischen Föderation (Artikel 118-126) geregelt. Diese Haftung tragen Amtsträger und sonstige Beschäftigte des Unternehmens, durch deren Verschulden dem Unternehmen die Kosten des Ersatzes eines durch ein Umweltdelikt verursachten Schadens entstanden sind.

Die Anwendung der Verwaltungsverantwortung wird sowohl durch Umweltgesetze als auch durch den RSFSR-Kodex für Ordnungswidrigkeiten von 1984 (mit Änderungen und Ergänzungen) geregelt. Das Gesetz „Umweltschutz“ hat die Liste der Elemente von Umweltdelikten erweitert, bei deren Begehung schuldige Beamte, natürliche und juristische Personen die administrative Verantwortung tragen. Eine solche Haftung ergibt sich aus der Überschreitung der maximal zulässigen Emissionen und Ableitungen von Schadstoffen in die Umwelt, der Nichterfüllung der Verpflichtungen zur Durchführung der staatlichen Umweltprüfung und der im Abschluss der Umweltprüfung enthaltenen Anforderungen, der vorsätzlich falschen und unangemessenen Schlussfolgerungen, der vorzeitigen Bereitstellung von Informationen und Bereitstellung verzerrter Informationen, Verweigerung rechtzeitiger, vollständiger und zuverlässiger Informationen über den Zustand der natürlichen Umwelt und die Strahlungssituation usw.

Die konkrete Höhe der Geldbuße wird von der Bußgeldbehörde in Abhängigkeit von Art und Art der Tat, dem Grad der Schuld des Täters und dem verursachten Schaden festgesetzt. Verwaltungsstrafen werden von autorisierten staatlichen Stellen im Bereich des Umweltschutzes, der sanitären und epidemiologischen Überwachung der Russischen Föderation verhängt. In diesem Fall kann der Bußgeldbescheid bei einem Gericht oder Schiedsgericht angefochten werden. Die Verhängung einer Geldbuße entbindet die Täter nicht von der Verpflichtung, den verursachten Schaden zu ersetzen (Artikel 84 des Umweltschutzgesetzes).

Im neuen Strafgesetzbuch der Russischen Föderation werden Umweltverbrechen in einem eigenen Kapitel (Kapitel 26) herausgestellt. Es sieht eine strafrechtliche Haftung vor bei Verstößen gegen Umweltschutzvorschriften bei der Arbeit, Verstößen gegen die Vorschriften zur Lagerung, Entsorgung von umweltgefährdenden Stoffen und Abfällen, Verstößen gegen Sicherheitsvorschriften beim Umgang mit mikrobiologischen oder anderen biologischen Arbeitsstoffen oder Toxinen, Wasserverschmutzung, Atmosphäre und Meer, Verletzung der Gesetzgebung auf dem Festlandsockel, Landbeschädigung, illegale Entnahme von Wassertieren und -pflanzen, Verletzung der Regeln zum Schutz der Fischbestände, illegale Jagd, illegales Fällen von Bäumen und Sträuchern, Zerstörung oder Beschädigung von Wäldern.

Die Anwendung von Maßnahmen der disziplinarischen, verwaltungsrechtlichen oder strafrechtlichen Verantwortlichkeit wegen Umweltdelikten entbindet die Täter nicht von der Verpflichtung, den durch ein Umweltdelikt verursachten Schaden zu ersetzen. Das Gesetz „Über den Umweltschutz“ vertritt die Position, dass Unternehmen, Organisationen und Bürger, die der Umwelt, der Gesundheit oder dem Eigentum der Bürger, der Volkswirtschaft durch Umweltverschmutzung, Beschädigung, Zerstörung, Beschädigung, irrationale Nutzung natürlicher Ressourcen, Zerstörung schaden natürliche Ökosysteme und andere Umweltdelikte sind nach geltendem Recht zum vollen Ausgleich verpflichtet (Art. 86).

Die zivilrechtliche Haftung im Bereich des Zusammenwirkens von Gesellschaft und Natur besteht hauptsächlich darin, dem Täter die Verpflichtung aufzuerlegen, dem Geschädigten für Vermögens- oder moralische Schäden infolge der Verletzung gesetzlicher Umweltvorschriften Schadensersatz zu leisten.

Die Verantwortung für Umweltdelikte erfüllt eine Reihe von Hauptfunktionen:

Förderung der Einhaltung des Umweltrechts;

kompensatorisch, mit dem Ziel, Verluste in der natürlichen Umwelt auszugleichen, Entschädigung für Schäden an der menschlichen Gesundheit;

präventiv, das darin besteht, die Person zu bestrafen, die sich eines Umweltvergehens schuldig gemacht hat.

Die Umweltgesetzgebung sieht drei Strafebenen vor: für Verstöße; Verletzung, die erheblichen Schaden verursacht hat; ein Verstoß, der zum Tod einer Person führt (schwere Folgen). Der Tod eines Menschen infolge einer Umweltstraftat wird gesetzlich als Fahrlässigkeit (fahrlässig oder leichtfertig begangen) gewertet. Die Arten von Strafen für Umweltverstöße können eine Geldstrafe, der Entzug des Rechts, bestimmte Positionen zu bekleiden, der Entzug des Rechts, bestimmte Tätigkeiten auszuüben, Besserungsarbeit, Freiheitsbeschränkung, Freiheitsstrafe sein.

Eines der schwerwiegendsten Umweltverbrechen ist der Ökozid – die Massenvernichtung der Flora (Pflanzengemeinschaften des Landes Russlands oder seiner einzelnen Regionen) oder der Tierwelt (die Gesamtheit der lebenden Organismen aller Arten von Wildtieren, die das Territorium Russlands bewohnen oder einer bestimmten Region davon), die Vergiftung der Atmosphäre und der Wasserressourcen (Oberflächen- und Grundwasser, die verwendet werden oder verwendet werden können), sowie die Begehung anderer Maßnahmen, die eine Umweltkatastrophe verursachen können. Die soziale Gefahr des Ökozids besteht in der Bedrohung oder großen Schädigung der natürlichen Umwelt, der Erhaltung des Genpools der Menschen, der Flora und Fauna.

Eine ökologische Katastrophe äußert sich in einer schwerwiegenden Verletzung des ökologischen Gleichgewichts in der Natur, der Zerstörung einer stabilen Artenzusammensetzung lebender Organismen, einer vollständigen oder erheblichen Verringerung ihrer Anzahl und einer Verletzung der Zyklen saisonaler Veränderungen im biotischen Kreislauf Substanzen und biologische Prozesse. Ökozid kann durch missverstandene militärische oder staatliche Interessen, die Begehung von Handlungen mit direkter oder indirekter Absicht motiviert sein.

Erfolge bei der Etablierung von Umweltrecht und -ordnung werden durch eine schrittweise Erhöhung des öffentlichen und staatlichen Einflusses auf Dauertäter, durch eine optimale Kombination von erzieherischen, wirtschaftlichen und rechtlichen Maßnahmen erreicht.

Straftatbestand der Umweltverschmutzung

Referenzliste

1. Akimova TV Ökologie. Mensch-Wirtschaft-Biota-Umwelt: Lehrbuch für Studenten / T.A. Akimova, V.V. Khaskin; 2. Aufl., überarbeitet. und zusätzlich - M.: UNITI, 2009.- 556 p.

Akimova TV Ökologie. Natur-Mensch-Technik.: Ein Lehrbuch für Studierende der techn. Richtung und spez. Universitäten / T.A. Akimova, A.P. Kuzmin, V.V. Haskin ..- Unter der Summe. ed. A. P. Kuzmina. M.: UNITI-DANA, 2011.- 343 S.

Brodsky A.K. Allgemeine Ökologie: Ein Lehrbuch für Universitätsstudenten. M.: Hrsg. Zentrum "Akademie", 2011. - 256 p.

Woronkow N.A. Ökologie: allgemein, sozial, angewandt. Lehrbuch für Universitätsstudenten. M.: Agar, 2011. - 424 S.

Korobkin W.I. Ökologie: Lehrbuch für Studenten / V.I. Korobkin, L. V. Peredelsky. -6. Aufl., zus. Und überarbeitet. - Roston n / D: Phoenix, 2012. - 575s.

Nikolaikin N.I., Nikolaykina N.E., Melekhova O.P. Ökologie. 2. Aufl. Lehrbuch für Gymnasien. M.: Bustard, 2008. - 624 S.

Stadnitsky G. V., Rodionov A. I. Ökologie: Uff. Zulage für st. chemisch-technologische und techn. cn. Universitäten. / Hrsg. V.A. Solovieva, Yu.A. Krotova - 4. Aufl., korrigiert. - St. Petersburg: Chemie, 2012. -238s.

Odum Yu Ökologie vol. 1.2. Welt, 2011.

Chernova N.M. Allgemeine Ökologie: Ein Lehrbuch für Studierende Pädagogischer Hochschulen / N.M. Chernova, A.M. Bylow. - M.: Trappe, 2008.-416 S.

Ökologie: Ein Lehrbuch für Hochschulstudenten. und durchschn. Lehrbuch Institutionen, Bildung laut techn. Spezialist. und Anfahrt / L.I. Tsvetkova, M.I. Alexejew, F. V. Karamzinov und andere; unter total ed. LI Zwetkowa. Moskau: ASBV; St. Petersburg: Himizdat, 2012. - 550 S.

Ökologie. Ed. Prof. VV Denisov. Rostov-on-D.: ICC "Mart", 2011. - 768 p.

Unterrichten

Benötigen Sie Hilfe beim Erlernen eines Themas?

Unsere Experten beraten oder bieten Nachhilfe zu Themen an, die Sie interessieren.
Einen Antrag stellen gleich das Thema angeben, um sich über die Möglichkeit einer Beratung zu informieren.

Es gibt drei Möglichkeiten, ökologische Pyramiden zu erstellen:

1. Die Zahlenpyramide spiegelt das zahlenmäßige Verhältnis von Individuen verschiedener trophischer Ebenen des Ökosystems wider. Wenn sich Organismen innerhalb derselben oder verschiedener Trophieebenen stark in der Größe unterscheiden, vermittelt die Zahlenpyramide verzerrte Vorstellungen über die wahren Verhältnisse der Trophieebenen. Beispielsweise ist in einer Planktongemeinschaft die Zahl der Erzeuger zehn- und hundertmal größer als die Zahl der Verbraucher, und im Wald können sich Hunderttausende von Verbrauchern von den Organen eines Baums ernähren – dem Erzeuger.

2. Die Biomassepyramide zeigt die Menge an lebender Materie oder Biomasse auf jeder trophischen Ebene. In den meisten terrestrischen Ökosystemen ist die Biomasse der Erzeuger, d. h. die Gesamtmasse der Pflanzen, am größten, und die Biomasse der Organismen jeder nachfolgenden Trophiestufe ist geringer als die vorherige. In manchen Gemeinden ist die Biomasse der Verbraucher erster Ordnung jedoch größer als die Biomasse der Erzeuger. In den Ozeanen beispielsweise, wo die Hauptproduzenten einzellige Algen mit einer hohen Reproduktionsrate sind, kann ihre jährliche Produktion die Biomassereserve um das Zehn- und sogar Hundertfache übersteigen. Gleichzeitig werden alle von Algen gebildeten Produkte so schnell in die Nahrungskette eingebunden, dass die Akkumulation von Algenbiomasse gering ist, aber aufgrund hoher Reproduktionsraten ihre geringe Reserve ausreicht, um die Reproduktionsrate organischer Substanz aufrechtzuerhalten. In dieser Hinsicht hat die Biomassepyramide im Ozean eine umgekehrte Beziehung, d. h. „umgekehrt“. Auf den höchsten trophischen Ebenen überwiegt die Tendenz zur Akkumulation von Biomasse, da die Lebensdauer von Raubtieren lang ist, die Fluktuationsrate ihrer Generationen im Gegenteil gering ist und ein erheblicher Teil der in die Nahrungsketten gelangenden Substanz zurückgehalten wird in ihrem Körper.

3. Die Energiepyramide spiegelt die Menge des Energieflusses in der Nahrungskette wider. Die Form dieser Pyramide wird nicht von der Größe der Individuen beeinflusst und wird immer dreieckig mit einer breiten Basis an der Unterseite sein, wie es der zweite Hauptsatz der Thermodynamik vorschreibt. Daher gibt die Energiepyramide die vollständigste und genaueste Vorstellung von der funktionellen Organisation der Gemeinschaft, von allen Stoffwechselprozessen im Ökosystem. Wenn die Zahlenpyramide und die Biomasse die Statik des Ökosystems widerspiegeln (die Anzahl und Biomasse der Organismen zu einem bestimmten Zeitpunkt), dann spiegelt die Energiepyramide die Dynamik des Durchgangs einer Masse von Nahrungsmitteln durch die Nahrungskette wider. So kann die Basis in den Pyramiden von Zahlen und Biomasse größer oder kleiner sein als die nachfolgenden Trophiestufen (je nach Verhältnis von Produzenten und Konsumenten in verschiedenen Ökosystemen). Die Energiepyramide verengt sich immer nach oben. Dies liegt daran, dass die für die Atmung aufgewendete Energie nicht auf die nächste trophische Ebene übertragen wird und das Ökosystem verlässt. Daher ist jede nachfolgende Stufe immer kleiner als die vorherige. In terrestrischen Ökosystemen geht eine Abnahme der verfügbaren Energiemenge normalerweise mit einer Abnahme der Häufigkeit und Biomasse von Individuen auf jeder trophischen Ebene einher. Aufgrund solch großer Energieverluste für den Aufbau neuer Gewebe und die Atmung von Organismen können Nahrungsketten nicht lang sein; normalerweise bestehen sie aus 3-5 Gliedern (trophische Ebenen).

Die Kenntnis der Gesetzmäßigkeiten der Ökosystemproduktivität, die Fähigkeit zur Quantifizierung des Energieflusses sind von großer praktischer Bedeutung, da die Produkte natürlicher und künstlicher Lebensgemeinschaften (Agroenosen) die Hauptnahrungsquelle der Menschheit darstellen. Genaue Berechnungen des Energieflusses und des Ausmaßes der Produktivität von Ökosystemen ermöglichen es, den Stoffkreislauf in ihnen so zu regulieren, dass der größtmögliche Ertrag an für den Menschen notwendigen Produkten erzielt wird.

Nachfolge und ihre Typen.

Der Prozess, durch den Lebensgemeinschaften von Pflanzen- und Tierarten im Laufe der Zeit durch andere, meist komplexere Lebensgemeinschaften ersetzt werden, wird als ökologische Nachfolgen, oder einfach Nachfolge.

Die ökologische Sukzession setzt sich normalerweise fort, bis die Gemeinschaft stabil und selbsterhaltend ist. Ökologen unterscheiden zwei Arten der ökologischen Sukzession: primäre und sekundäre.

primäre Nachfolge- das ist die konsequente Entwicklung von Gemeinschaften in erdlosen Gebieten.

Stufe 1 - die Entstehung eines Ortes ohne Leben;

2. Stufe - Ansiedlung der ersten Pflanzen- und Tierorganismen an diesem Ort;

3. Stufe - Überleben von Organismen;

4. Stufe - Konkurrenz und Verdrängung von Arten;

5. Stufe - Transformation des Lebensraums durch Organismen, allmähliche Stabilisierung der Bedingungen und Beziehungen.

Ein bekanntes Beispiel für Primärsukzession ist die Besiedlung von erhärteter Lava nach einem Vulkanausbruch oder ein Hang nach einer Lawine, die das gesamte Bodenprofil zerstörte, Tagebaugebiete, bei denen der Oberboden abgetragen wurde, etc. In solchen kargen Gebieten kann die primäre Sukzession von nacktem Fels zu reifem Wald Hunderte bis Tausende von Jahren dauern.

sekundäre Nachfolge- konsequente Entwicklung von Gemeinschaften in einem Gebiet, in dem die natürliche Vegetation beseitigt oder stark gestört, der Boden jedoch nicht zerstört wurde. Am Ort der zerstörten Biozönose (Wald nach Brand) beginnt die Sekundärsukzession. Die Nachfolge ist schnell, weil Samen, Teile von Nahrungsverbindungen bleiben im Boden erhalten und es bildet sich eine Biozönose. Betrachtet man die Sukzession auf Brachflächen, die nicht landwirtschaftlich genutzt werden, stellt man fest, dass die ehemaligen Felder schnell mit einer Vielzahl einjähriger Pflanzen bedeckt sind. Samen von Baumarten: Kiefer, Fichte, Birke, Espe können auch hierher gelangen und manchmal große Entfernungen mit Hilfe von Wind oder Tieren überwinden. Am Anfang geht die Veränderung schnell. Wenn dann langsamer wachsende Pflanzen entstehen, nimmt die Sukzessionsrate ab. Birkensprossen bilden ein dichtes Wachstum, das den Boden beschattet, und selbst wenn Fichtensamen zusammen mit Birken keimen, bleiben ihre Sprossen unter sehr ungünstigen Bedingungen weit hinter Birken zurück. Die Birke wird als "Pionier des Waldes" bezeichnet, da sie sich fast immer als erste in gestörten Ländern ansiedelt und eine große Anpassungsfähigkeit aufweist. Birken können im Alter von 2-3 Jahren eine Höhe von 100-120 cm erreichen, während Tannen im gleichen Alter kaum 10 cm erreichen.Änderungen betreffen auch die tierische Komponente der betrachteten Biozönose. In den ersten Stadien siedeln sich Maiträger, Birkenmotten an, dann erscheinen zahlreiche Vögel: Finken, Grasmücken, Grasmücken. Kleine Säugetiere siedeln sich an: Spitzmäuse, Maulwürfe, Igel. Veränderte Lichtverhältnisse beginnen sich positiv auf junge Weihnachtsbäume auszuwirken, die ihr Wachstum beschleunigen.

Das stabile Stadium der Sukzession wird bezeichnet, wenn sich die Lebensgemeinschaft (Biozönose) vollständig gebildet hat und im Gleichgewicht mit der Umwelt ist Höhepunkt. Die Höhepunktgemeinschaft ist zur Selbstregulierung fähig und kann lange Zeit im Gleichgewicht sein.

Es kommt also zu einer Sukzession, bei der zunächst ein Birken-, dann ein Fichten-Birken-Mischwald durch einen reinen Fichtenwald ersetzt wird. Der natürliche Prozess der Umwandlung von Birkenwald in Fichtenwald dauert mehr als 100 Jahre. Deshalb wird der Prozess der Nachfolge manchmal als säkularer Wandel bezeichnet.

18. Funktionen lebender Materie in der Biosphäre. lebende Materie - es ist die Gesamtheit der lebenden Organismen (Biomasse der Erde). Es ist ein offenes System, das durch Wachstum, Fortpflanzung, Verteilung, Stoff- und Energieaustausch mit der äußeren Umgebung, Energieakkumulation und deren Übertragung in Nahrungsketten gekennzeichnet ist. Lebende Materie erfüllt 5 Funktionen:

1. Energie (die Fähigkeit, Sonnenenergie zu absorbieren, sie in die Energie chemischer Bindungen umzuwandeln und durch Nahrungsketten zu übertragen)

2. Gas (die Fähigkeit, die Gaszusammensetzung der Biosphäre durch das Gleichgewicht von Atmung und Photosynthese konstant zu halten)

3. Konzentration (die Fähigkeit lebender Organismen, bestimmte Elemente der Umwelt in ihrem Körper anzusammeln, wodurch die Elemente neu verteilt und Mineralien gebildet wurden)

4. Redox (die Fähigkeit, den Oxidationszustand von Elementen zu ändern und eine Vielzahl von Verbindungen in der Natur zu schaffen, um die Vielfalt des Lebens zu erhalten)

5. Destruktiv (die Fähigkeit, totes organisches Material zu zersetzen, wodurch die Zirkulation von Substanzen durchgeführt wird)

Die Wasserfunktion lebender Materie in der Biosphäre ist mit dem biogenen Wasserkreislauf verbunden, der im Wasserkreislauf auf der Erde von großer Bedeutung ist.

Durch die Erfüllung der aufgeführten Funktionen passt sich lebende Materie an die Umwelt an und passt sie an ihre biologischen (und wenn wir über eine Person sprechen, dann auch soziale) Bedürfnisse an. Gleichzeitig entwickeln sich lebende Materie und ihr Lebensraum als Ganzes, aber die Kontrolle über den Zustand der Umwelt wird von lebenden Organismen ausgeübt.

Der Hauptprozess, der in allen Ökosystemen stattfindet, ist die Übertragung und Zirkulation von Materie oder Energie. Verluste sind jedoch unvermeidlich. Das Ausmaß dieser Verluste von Ebene zu Ebene spiegeln die Regeln der ökologischen Pyramiden wider.

Einige akademische Begriffe

Der Stoff- und Energieaustausch ist ein gerichteter Fluss in der Kette von Erzeugern - Verbrauchern. Einfach ausgedrückt, das Essen einiger Organismen durch andere. Gleichzeitig wird eine Kette oder Abfolge von Organismen aufgebaut, die als Glieder der Kette durch die Beziehung „Nahrung – Konsument“ verbunden sind. Diese Sequenz wird als Trophie- oder Nahrungskette bezeichnet. Und die Verbindungen darin sind trophische Ebenen. Die erste Stufe der Kette sind Erzeuger (Pflanzen), denn nur sie können aus anorganischen organische Stoffe bilden. Die nächsten Glieder sind Verbraucher (Tiere) verschiedener Ordnungen. Pflanzenfresser sind Verbraucher 1. Ordnung, und Raubtiere, die sich von Pflanzenfressern ernähren, sind Verbraucher 2. Ordnung. Das nächste Glied in der Kette werden Zersetzer sein – Organismen, deren Nahrung die Überreste des Lebens oder die Leichen lebender Organismen sind.

Grafische Pyramiden

Der britische Ökologe Charles Elton (1900-1991) führte 1927, ausgehend von der Analyse quantitativer Veränderungen in Nahrungsketten, das Konzept der ökologischen Pyramiden als anschauliche Darstellung der Verhältnisse im Ökosystem von Erzeugern und Verbrauchern in die Biologie ein. Eltons Pyramide wird als Dreieck dargestellt, geteilt durch die Anzahl der Glieder in der Kette. Oder in Form von übereinander stehenden Rechtecken.

Muster der Pyramide

C. Elton analysierte die Anzahl der Organismen in Ketten und stellte fest, dass es immer mehr Pflanzen als Tiere gibt. Darüber hinaus ist das Verhältnis der Ebenen in quantitativer Hinsicht immer gleich - auf jeder nächsten Ebene tritt eine Abnahme auf, und dies ist eine objektive Schlussfolgerung, die sich in den Regeln der ökologischen Pyramiden widerspiegelt.

Eltons Regel

Diese Regel besagt, dass die Anzahl der Individuen in einer Sequenz von Ebene zu Ebene abnimmt. Die Regeln der ökologischen Pyramide sind das quantitative Verhältnis der Produkte aller Ebenen einer bestimmten Nahrungskette. Es besagt, dass der Indikator für die Kettenebene ungefähr 10-mal niedriger sein wird als der der vorherigen Ebene.

Gegeben ein einfaches Beispiel, das das "und" punktieren wird. Betrachten Sie die trophische Kette von Algen - wirbellosen Krebstieren - Hering - Delphin. Ein 40 kg schwerer Delphin muss 400 kg Hering fressen, um zu leben. Und damit diese 400 Kilogramm Fisch existieren, werden etwa 4 Tonnen ihrer Nahrung benötigt - wirbellose Krebstiere. Für die Bildung von 4 Tonnen Krebstieren werden bereits 40 Tonnen Algen benötigt. Das spiegeln die Regeln der ökologischen Pyramide wider. Und nur in einem solchen Verhältnis ist diese ökologische Struktur nachhaltig.

Arten von Ecoramiden

Basierend auf dem Kriterium, das bei der Bewertung der Pyramiden berücksichtigt wird, gibt es:

Numerisch.
Biomasseschätzungen.
Energiekosten.

In allen Fällen spiegelt die Regel der ökologischen Pyramide eine Verringerung des Hauptbewertungskriteriums um das 10-fache wider.

Anzahl der Individuen und trophische Stufen

In der Zahlenpyramide wird die Anzahl der Organismen berücksichtigt, was sich in der Regel der ökologischen Pyramide widerspiegelt. Und das Beispiel mit dem Delphin passt voll und ganz auf die Beschreibung dieser Art von Pyramiden. Aber es gibt Ausnahmen - ein Waldökosystem mit einer Kette von Pflanzen - Insekten. Die Pyramide wird invertiert (eine große Anzahl von Insekten ernährt sich von einem Baum). Aus diesem Grund gilt die Zahlenpyramide nicht als die informativste und aussagekräftigste.

Und was bleibt?

Die Biomassepyramide verwendet als Bewertungskriterium die trockene (selten feuchte) Masse von Personen gleichen Niveaus. Maßeinheiten - Gramm / Quadratmeter, Kilogramm / Hektar oder Gramm / Kubikmeter. Aber auch hier gibt es Ausnahmen. Die Regeln der ökologischen Pyramiden, die eine Abnahme der Biomasse der Verbraucher im Verhältnis zur Biomasse der Erzeuger widerspiegeln, werden für Biozönosen durchgeführt, in denen beide groß sind und einen langen Lebenszyklus haben. Aber für Wassersysteme kann die Pyramide wieder umgedreht werden. Beispielsweise ist in den Meeren die Biomasse von Zooplankton, das sich von Algen ernährt, manchmal dreimal größer als die Biomasse von Pflanzenplankton selbst. speichert die hohe Vermehrungsrate von Phytoplankton.

Der Energiefluss ist der genaueste Indikator

Energiepyramiden zeigen die Geschwindigkeit des Durchgangs von Nahrung (ihrer Masse) durch trophische Ebenen. Das Gesetz der Energiepyramide wurde von dem herausragenden Ökologen aus Amerika Raymond Lindeman (1915-1942) formuliert, der nach seinem Tod 1942 in die Biologie als Regel mit zehn Prozent eintrat. Demnach gehen 10 % der Energie der vorherigen in die jeweils nachfolgende Ebene, die restlichen 90 % sind Verluste, die zur Unterstützung der Vitalfunktionen des Körpers (Atmung, Wärmeregulation) verwendet werden.

Die Bedeutung der Pyramiden

Wir haben analysiert, was die Regeln ökologischer Pyramiden widerspiegeln. Aber wozu brauchen wir dieses Wissen? Pyramiden aus Zahlen und Biomasse ermöglichen die Lösung einiger praktischer Probleme, da sie den statischen und stabilen Zustand des Systems beschreiben. Sie werden beispielsweise zur Berechnung der zulässigen Fangwerte von Fischen oder zur Zählung der Anzahl der Tiere für den Abschuss verwendet, um die Stabilität des Ökosystems nicht zu stören, und zur Bestimmung der maximalen Größe einer bestimmten Population von Individuen für a gegebenes Ökosystem in seiner Gesamtheit. Und die Energiepyramide gibt eine klare Vorstellung von der Organisation funktionaler Gemeinschaften und ermöglicht es Ihnen, verschiedene Ökosysteme hinsichtlich ihrer Produktivität zu vergleichen.

Jetzt wird der Leser nicht verlegen sein, nachdem er eine Aufgabe wie „beschreibe, was die Regeln ökologischer Pyramiden widerspiegeln“ erhalten hat, und mutig antworten, dass dies der Verlust von Materie und Energie in einer bestimmten trophischen Kette ist.

1. Pyramiden von Zahlen- Auf jeder Ebene wird die Anzahl der einzelnen Organismen aufgetragen.

Die Zahlenpyramide spiegelt ein bestimmtes Muster wider, das von Elton entdeckt wurde: Die Anzahl der Personen, die eine aufeinanderfolgende Reihe von Verbindungen von Produzenten zu Verbrauchern bilden, nimmt stetig ab (Abb. 3).

Allerdings ist diese Form der Zahlenpyramide nicht für alle Ökosysteme typisch. Manchmal können sie umgekehrt oder invertiert werden. Dies gilt für die Nahrungskette des Waldes, wenn Bäume als Produzenten und Insekten als Hauptkonsumenten dienen. In diesem Fall ist die Ebene der Primärverbraucher zahlenmäßig reicher als die Ebene der Produzenten (eine große Anzahl von Insekten ernährt sich von einem Baum), daher sind die Zahlenpyramiden am wenigsten informativ und am wenigsten indikativ, d.h. Die Anzahl der Organismen derselben trophischen Ebene hängt weitgehend von ihrer Größe ab.

2. Pyramiden aus Biomasse- charakterisiert die gesamte Trocken- oder Nassmasse von Organismen auf einer bestimmten trophischen Ebene, beispielsweise in Masseneinheiten pro Flächeneinheit - g / m 2, kg / ha, t / km 2 oder pro Volumen - g / m 3 (Abb 4)

3. Energiepyramiden- zeigt die Größe des Energieflusses oder der Produktivität auf aufeinanderfolgenden Ebenen (Abb. 5).

Betrachten Sie die Energieumwandlung in einem Ökosystem am Beispiel einer einfachen Weidetrophienkette, in der es nur drei Trophiestufen gibt.

1. Ebene - krautige Pflanzen,

2. Ebene - pflanzenfressende Säugetiere, zum Beispiel Hasen

3. Level - räuberische Säugetiere, zum Beispiel Füchse

Die wichtigste Art der Beziehung zwischen Organismen in einer Biozönose, die ihre Struktur eigentlich bilden, sind die Nahrungsverbindungen von Raubtier und Beute: Einige sind Fresser, andere werden gefressen. Gleichzeitig sind alle Organismen, lebende und tote, Nahrung für andere Organismen: ein Hase frisst Gras, ein Fuchs und ein Wolf jagen Hasen, Raubvögel (Falken, Adler usw.) können beide ziehen und fressen a Fuchsjunges und ein Wolfsjunges. Abgestorbene Pflanzen, Hasen, Füchse, Wölfe, Vögel werden zur Nahrung für Detritivoren (Zersetzer oder andere Zerstörer).

Eine Nahrungskette ist eine Abfolge von Organismen, in denen jeder den anderen frisst oder zersetzt. Es stellt den Weg eines unidirektionalen Flusses eines kleinen Teils der hocheffizienten Sonnenenergie dar, die während der Photosynthese absorbiert wurde und auf die Erde kam, indem er sich durch lebende Organismen bewegte. Letztendlich wird dieser Kreislauf in Form von thermischer Energie mit geringem Wirkungsgrad an die natürliche Umgebung zurückgegeben. Nährstoffe bewegen sich auch von Erzeugern zu Verbrauchern und dann zu Zersetzern und dann zurück zu Erzeugern.

Jedes Glied in der Nahrungskette wird als trophische Ebene bezeichnet. Die erste trophische Ebene wird von Autotrophen besetzt, die auch als Primärproduzenten bezeichnet werden. Organismen der zweiten Trophieebene werden als Primärverbraucher bezeichnet, die dritte als Sekundärverbraucher usw. Normalerweise gibt es vier oder fünf trophische Ebenen und selten mehr als sechs (Abb. 1).

Es gibt zwei Haupttypen von Nahrungsketten – Weiden (oder „Essen“) und Detrital (oder „Verwesen“).

Reis. 1. Nahrungsketten der Biozönose nach N.F. Reimers: verallgemeinert (a) und reell (b)

Die Pfeile in Abbildung 1 zeigen die Richtung der Energiebewegung, und die Zahlen zeigen die relative Energiemenge, die auf die trophische Ebene gelangt.

In grasenden Nahrungsketten wird die erste trophische Ebene von grünen Pflanzen besetzt, die zweite von grasenden Tieren (der Begriff „Grasland“ umfasst alle Organismen, die sich von Pflanzen ernähren) und die dritte von Raubtieren.

Weide-Nahrungsketten sind also:

PFLANZENMATERIAL (zB Nektar) => FLIEGE => SPIDER =>

=> SHREDDER => EULE

ROSENBUCHSAFT => LÄUSE => MARIENKÄFER => SPIDER =>

=> INSECTIVORUS VOGEL => RAUBVOGEL.

Die detritische Nahrungskette beginnt mit Detritus nach dem Schema:

DETRIT-> DETRITOPHY -> Räuber

Typische detritische Nahrungsketten sind:

WALDWÜRFE => REGENWURM => BLACKDRUS =>

=> SPERLING

TOTES TIER \u003d\u003e TRÄGERFLIEGEN-LARVEN \u003d\u003e GRASFROSCH \u003d\u003e GEWÖHNLICHE SCHNECKE.

Das Konzept der Nahrungsketten ermöglicht es uns, den Kreislauf chemischer Elemente in der Natur weiter zu verfolgen, obwohl einfache Nahrungsketten wie die zuvor dargestellten, in denen jeder Organismus so dargestellt wird, dass er sich von Organismen nur einer Art ernährt, selten in der Natur zu finden sind.

Wirkliche Nahrungsbeziehungen sind viel komplizierter, da sich ein Tier von Organismen verschiedener Arten ernähren kann, die Teil derselben Nahrungskette oder verschiedener Ketten sind, was besonders charakteristisch für Raubtiere (Konsumenten) höherer trophischer Ebenen ist. Die Beziehung zwischen Weide- und Detritus-Nahrungsketten wird durch das von Yu. Odum vorgeschlagene Energieflussmodell veranschaulicht (Abb. 2).

Allesfresser (insbesondere Menschen) ernähren sich sowohl von Verbrauchern als auch von Produzenten. So verflechten sich in der Natur Nahrungsketten und bilden Nahrungsnetzwerke (trophische Netzwerke).

Reis. 2. Schema der Weide- und Detrit-Nahrungsketten (nach Yu. Odum)

Lindemann-Regel (10 %)

Der durch die trophischen Ebenen der Biozönose gehende Energiedurchfluss wird allmählich ausgelöscht. 1942 formulierte R. Lindemann das Gesetz der Energiepyramide oder das Gesetz (Regel) von 10%, wonach es von einer trophischen Ebene der ökologischen Pyramide zu einer anderen, höheren Ebene (entlang der "Leiter") wandert: Erzeuger - Verbraucher - Zersetzer) im Durchschnitt etwa 10 % der auf der vorherigen Stufe der ökologischen Pyramide erhaltenen Energie. Der Rückfluss, der mit dem Verbrauch von Stoffen und der Energie verbunden ist, die von der oberen Ebene der ökologischen Energiepyramide durch ihre unteren Ebenen erzeugt wird, beispielsweise von Tieren zu Pflanzen, ist viel schwächer - nicht mehr als 0,5% (sogar 0,25%). seines Gesamtflusses, und daher können wir über den Energiekreislauf in der Biozönose nichts sagen.

Geht beim Übergang auf eine höhere Stufe der ökologischen Pyramide die Energie um das Zehnfache verloren, so steigt die Akkumulation einer Reihe von Stoffen, darunter auch giftige und radioaktive, in etwa im gleichen Verhältnis. Diese Tatsache ist in der biologischen Amplifikationsregel festgelegt. Das gilt für alle Cenosen. In aquatischen Biozönosen korreliert die Akkumulation vieler toxischer Substanzen, einschließlich chlororganischer Pestizide, mit der Masse an Fetten (Lipiden), d.h. hat eindeutig einen energetischen Hintergrund.

Mangroven

Nahrungsketten können in zwei Arten unterteilt werden. Die Weidekette beginnt bei einer grünen Pflanze und geht weiter zu grasenden Pflanzenfressern und dann zu Raubtieren. Beispiele für Weideketten sind in den Abbildungen zu Abschnitt 4.2 dargestellt. Die Detritus-Kette reicht von toter organischer Substanz (Detritus) über zersetzende Mikroorganismen und Tiere, die tote Überreste fressen (Detritivoren) und dann zu Raubtieren, die sich von diesen Tieren und Mikroben ernähren. Diese Abbildung zeigt ein Beispiel einer detritischen Nahrungskette aus den Tropen; Dies ist eine Kette, die von den fallenden Blättern der Mangroven ausgeht - Bäume und Sträucher, die an Meeresküsten wachsen, die regelmäßig von Gezeiten und in Flussmündungen überflutet werden. Ihre Blätter fallen in mit Mangroven bewachsene Brackwasser und werden von der Strömung über ein weites Gebiet von Buchten getragen. Pilze, Bakterien und Protozoen entwickeln sich im Wasser auf abgefallenen Blättern, die zusammen mit den Blättern von zahlreichen Organismen gefressen werden: Fischen, Weichtieren, Krebsen, Krebstieren, Insektenlarven und Spulwürmern - Nematoden. Diese Tiere werden von kleinen Fischen (z. B. Elritzen) gefüttert und wiederum von großen Fischen und räuberischen Fischfressern gefressen.

NAHRUNGSKETTE(trophische Kette, Nahrungskette), die Beziehung der Organismen durch die Beziehung Nahrung - Konsument (einige dienen anderen als Nahrung). In diesem Fall erfolgt die Umwandlung von Materie und Energie aus Produzenten(Primärproduzenten) durch Verbraucher(Verbraucher) zu Zersetzer(Umwandler toter organischer Stoffe in für die Produzenten verdauliche anorganische Stoffe).

Es gibt 2 Arten von Nahrungsketten - Weide und Abfall. Die Weidekette beginnt mit Grünpflanzen, geht über weidende pflanzenfressende Tiere (Konsumenten 1. Ordnung) und dann zu Raubtieren, die diese Tiere jagen (je nach Platz in der Kette - Konsumenten 2. und nachfolgender Ordnung). Die Detrituskette beginnt mit Detritus (einem Produkt der Zersetzung organischer Materie), geht zu Mikroorganismen, die sich davon ernähren, und dann zu Detritusfressern (Tiere und Mikroorganismen, die am Prozess der Zersetzung von sterbender organischer Substanz beteiligt sind).

Ein Beispiel für eine Weidekette ist ihr Mehrkanalmodell in der afrikanischen Savanne. Primärproduzenten sind Kräuter und Bäume, Verbraucher 1. Ordnung sind pflanzenfressende Insekten und Pflanzenfresser (Huftiere, Elefanten, Nashörner usw.), 2. Ordnung - räuberische Insekten, 3. Ordnung - fleischfressende Reptilien (Schlangen usw.), 4. - räuberische Säugetiere und Raubvögel. Detritivoren (Skarabäen, Hyänen, Schakale, Geier usw.) wiederum zerstören auf jeder Stufe der Weidekette die Kadaver toter Tiere und die Reste der Nahrung der Raubtiere. Die Zahl der in die Nahrungskette einbezogenen Individuen nimmt in jedem ihrer Glieder stetig ab (Regel der ökologischen Pyramide), d.h. die Zahl der Opfer übersteigt die Zahl ihrer Konsumenten jedes Mal deutlich. Nahrungsketten sind nicht voneinander isoliert, sondern miteinander verflochten und bilden Nahrungsnetze.

Die Aufrechterhaltung der Lebenstätigkeit von Organismen und des Stoffkreislaufs in Ökosystemen, also die Existenz von Ökosystemen, hängt von der ständigen Zufuhr von Energie ab, die alle Organismen für ihre Lebenstätigkeit und Selbstreproduktion benötigen (Abb. 12.19).

Reis. 12.19. Energiefluss in einem Ökosystem (nach F. Ramad, 1981)

Im Gegensatz zu Stoffen, die ständig durch verschiedene Blöcke des Ökosystems zirkulieren, die immer wieder verwendet werden können, in den Kreislauf gelangen, kann Energie nur einmal genutzt werden, d.h. es gibt einen linearen Energiefluss durch das Ökosystem.

Einseitige Energiezufuhr als universelles Naturphänomen erfolgt aufgrund der Gesetze der Thermodynamik. Erstes Gesetz besagt, dass Energie von einer Form (z. B. Licht) in eine andere (z. B. die potentielle Energie von Nahrung) wechseln kann, aber nicht erzeugt oder zerstört werden kann. Zweites Gesetz argumentiert, dass es keinen Prozess geben kann, der mit der Umwandlung von Energie verbunden ist, ohne dass ein Teil ihres Anteils verloren geht. Bei solchen Umwandlungen wird eine gewisse Energiemenge in unzugängliche Wärmeenergie umgewandelt und geht daher verloren. Daher kann es beispielsweise keine Umwandlungen von Nahrungssubstanzen in die Substanz geben, aus der der Körper eines Organismus besteht, die mit 100-prozentiger Effizienz abläuft.

Lebewesen sind also Energiewandler. Und jedes Mal, wenn Energie umgewandelt wird, geht ein Teil davon als Wärme verloren. Letztlich wird die gesamte Energie, die in den biotischen Kreislauf des Ökosystems gelangt, in Form von Wärme dissipiert. Lebende Organismen verwenden Wärme nicht als Energiequelle, um Arbeit zu verrichten – sie verwenden Licht und chemische Energie.

Nahrungsketten und -netze, trophische Ebenen

Innerhalb eines Ökosystems werden energiehaltige Substanzen von autotrophen Organismen gebildet und dienen Heterotrophen als Nahrung. Nahrungsbindungen sind Mechanismen zur Übertragung von Energie von einem Organismus auf einen anderen.

Ein typisches Beispiel: Ein Tier frisst Pflanzen. Dieses Tier wiederum kann von einem anderen Tier gefressen werden. Auf diese Weise kann Energie durch mehrere Organismen übertragen werden – jeder nachfolgende ernährt sich vom vorherigen und versorgt ihn mit Rohstoffen und Energie (Abb. 12.20).

Reis. 12.20. Biologisches Radfahren: die Nahrungskette

(nach A. G. Bannikov et al., 1985)

Diese Sequenz der Energieübertragung wird aufgerufen Nahrungskette (trophisch), oder Stromkreis. Der Platz jedes Gliedes in der Nahrungskette ist trophische Ebene. Die erste trophische Ebene wird, wie bereits erwähnt, von Autotrophen oder den sogenannten besetzt Primärproduzenten. Organismen in der zweiten Trophieebene werden genannt Hauptverbraucher, Dritter - Nebenverbraucher usw.

Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Nahrungsketten. Die Nahrungskette der Raubtiere beginnt bei Pflanzen und reicht von kleinen Organismen zu immer größeren Organismen. An Land bestehen Nahrungsketten aus drei bis vier Gliedern.

Eine der einfachsten Nahrungsketten sieht so aus (siehe Abb. 12.5):

Pflanze ® Hase ® Wolf

Produzent ® Pflanzenfresser ® Fleischfresser

Auch folgende Nahrungsketten sind weit verbreitet:

Pflanzenmaterial (z. B. Nektar) ® Fliege ® Spinne ®

Spitzmaus ® Eule.

Rosenbuschsaft ® Blattlaus ® Marienkäfer ®

® Spinne ® insektenfressender Vogel ® Greifvogel.

- (durch die Strömung eingebracht - See, Meer; durch den Menschen eingebracht - Ackerland, durch Wind oder Niederschlag getragen - Pflanzenreste an erodierten Berghängen).

Die Unterschiede zwischen einem Ökosystem und einer Biogeozänose lassen sich auf folgende Punkte reduzieren:

1) Biogeozänose - ein territoriales Konzept, bezieht sich auf bestimmte Landgebiete und hat bestimmte Grenzen, die mit den Grenzen der Phytozönose übereinstimmen. Ein charakteristisches Merkmal der Biogeozänose, das N.V. Timofeev-Resovsky, A.N. Tyurukanov (1966) - keine einzige bedeutende biozönotische, bodengeochemische, geomorphologische und mikroklimatische Grenze verläuft durch das Gebiet der Biogeozänose.

Das Konzept eines Ökosystems ist umfassender als das Konzept der Biogeozänose; es ist auf biologische Systeme unterschiedlicher Komplexität und Größe anwendbar; Ökosysteme haben oft kein bestimmtes Volumen und keine strengen Grenzen;

2) In der Biogeozänose wird also organische Substanz immer von Pflanzen produziert Hauptbestandteil der Biogeozänose ist die Phytozönose;

In Ökosystemen wird organisches Material nicht immer von lebenden Organismen geschaffen, sondern kommt oft von außen.

(durch die Strömung eingebracht - See, Meer; durch den Menschen eingebracht - Ackerland, durch Wind oder Niederschlag getragen - Pflanzenreste an erodierten Berghängen).

3) Biogeozänose ist potenziell unsterblich;

Die Existenz eines Ökosystems kann mit dem Ende der Ankunft von Materie oder Energie in ihm enden.

4) ein Ökosystem kann sowohl terrestrisch als auch aquatisch sein;

Die Biogeozänose ist immer ein terrestrisches oder Flachwasserökosystem.

5) - In der Biogeozänose soll es immer einen einzigen Erbauenden (Erbauungsgruppierung oder Synusia) geben, der das ganze Leben und die Struktur des Systems bestimmt.

Es kann mehrere in einem Ökosystem geben.

In den frühen Entwicklungsstadien ist das Hangökosystem die zukünftige Waldzönose. Es besteht aus Gruppierungen von Organismen mit unterschiedlichen Erbauern und recht heterogenen Umweltbedingungen. Nur in Zukunft kann dieselbe Gruppierung nicht nur von ihrem Erbauer, sondern auch von dem Erbauer der Cenosis beeinflusst werden. Und der zweite wird der wichtigste sein.

Somit ist nicht jedes Ökosystem eine Biogeozänose, aber Jede Biogeozänose ist ein Ökosystem, was der Definition von Tensley vollständig entspricht.

Ökologische Struktur der Biogeozänose

Jede Biogeozänose setzt sich aus bestimmten ökologischen Gruppen von Organismen zusammen, deren Verhältnis die ökologische Struktur der Lebensgemeinschaft widerspiegelt, die sich unter bestimmten Klima-, Boden-Boden- und Landschaftsbedingungen seit langem streng regelmäßig entwickelt. Beispielsweise ändert sich in Biogeozänen verschiedener Naturzonen das Verhältnis von Phytophagen (Tiere, die sich von Pflanzen ernähren) und Saprophagen auf natürliche Weise. In Steppen-, Halbwüsten- und Wüstenregionen überwiegen Phytophagen gegenüber Saprophagen, während in Waldgemeinschaften die Saprophagie dagegen weiter entwickelt ist. In den Tiefen des Ozeans ist die Hauptnahrungsart Raubtiere, während auf der beleuchteten Oberfläche des Stausees Filtrierer, die Phytoplankton fressen, oder Arten mit Mischkost vorherrschen.

Portal für den Studenten. Selbsttraining