Präsentation zur Ökologie zum Thema künstliche Ökosysteme. Vortrag zum Thema „Vielfalt der Ökosysteme“

„Biozönose und ihre Stabilität“ – Zentren für biotische Stabilisierung. Durchführung der Zertifizierung. Stickstoffindikatoren. Eigenschaften der Biogeozänose. Morbidität. Schlechte Wasserqualität. Eisenindikator. Indikatoren für Wasseroxidation. Lokale Biogeozänosen. Auswahl des optimalen Standorts für eine Deponie zur Hausmüllentsorgung. Stabilität der Biosphäre. Folgen anthropogener Eingriffe. Biozönose und ihre Stabilität.

„Komponenten der Biogeozänose“ – Biozönose des Eichenwaldes. Teichbiozönose. Umweltherausforderung. Charakteristische Merkmale. Gruppen von Organismen. Esskette. Bedingungen. Produktpyramide. Biogeozänosen. Notwendige Bestandteile des Ökosystems. Stromnetz. Vergleichen Sie das Netzwerk und den Stromkreis. Weitere Informationen. Stromkreis.

„Die Struktur der Biogeozänose“ – Biozönose. Struktur der Biogeozänose. Trophische Struktur der Biozönose. Biozönose und Biogeozänose. Matroschka-Ökosysteme. Projektauftrag. Gemeinschaft. Produzenten. Homogener Bereich. Das Konzept des Ökosystems und der Biogeozänose. Verbraucher von II und mehr Bestellungen. Wissen über natürliche Gemeinschaften. Verbraucher erster Güte. Organische Zerstörer. Wernadski. Zersetzer. Biogeozänotische Ebene.

„Zusammenhänge in der Biogeozänose“ – Methoden der Nahrungsgewinnung. Vorteilhafte neutrale Beziehungen. Arten von Zusammenhängen und Abhängigkeiten in der Biogeozänose. Vorteilhafte Beziehungen. Biotische Verbindungen. Raub. Trophäische Verbindungen. Linde. Für beide Seiten vorteilhafte Beziehungen. Gegenseitigkeit. Betrachten Sie Arten von Beziehungen. Wettbewerb. Adler. Für beide Seiten schädliche Beziehungen. Mietverhältnis. Ernährungsmethode. Symbiose. Einbindung der Studierenden in kollektive, studentenorientierte Aktivitäten.

„Erhaltung der Vielfalt der Biogeozänosen“ – Diese Arten sind für immer vom Erdboden verschwunden. Der Mensch ist der König der Natur. Menschliche Aktivität in Agrozönosen. Erhaltung der Vielfalt der Biogeozänosen. Transformation von Landschaften. Gefühl der Wut. Tasmanischer Wolf. Formen des Schutzes von BGC. A. Fet. Die Bedeutung von Biogeozänosen für den Menschen. Der Einfluss des Menschen auf die Natur.

„Eigenschaften von Ökosystemen“ – Die Biosphäre bedeckt die gesamte Erdoberfläche. Ökosystemkonzept. Ökosystem-Ränge. Geschichte des Begriffs. Zeitliche Grenzen des Ökosystems. Ein Beispiel für das Stadium der autotrophen Sukzession: Anstelle einer Brachfläche wächst ein Wald. Ein Beispiel für heterotrophe Sukzession. Ökosysteme haben viele Zustände. Biome. Konzepte. Räumliche Grenzen des Ökosystems. Schema der Systemhomöostase nach Yu. Yu. Odum. Klimaregime. Die Struktur eines Ökosystems (Biogeozänose) nach N. F. Reimers.

Ökosysteme sind eines der Schlüsselkonzepte der Ökologie, einem System, das mehrere Komponenten umfasst: eine Gemeinschaft von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen, einen charakteristischen Lebensraum, ein ganzes System von Beziehungen, durch die der Austausch von Stoffen und Energien erfolgt.

In der Wissenschaft gibt es mehrere Klassifizierungen von Ökosystemen. Eine davon unterteilt alle bekannten Ökosysteme in zwei große Klassen: natürliche, von der Natur geschaffene und künstliche, vom Menschen geschaffene. Schauen wir uns jede dieser Klassen genauer an.

Natürliche Ökosysteme

Wie oben erwähnt, sind natürliche Ökosysteme durch die Einwirkung natürlicher Kräfte entstanden. Sie zeichnen sich aus durch:

• Enge Beziehung zwischen organischen und anorganischen Stoffen
• Ein vollständiger, geschlossener Kreislauf des Stoffkreislaufs: angefangen beim Auftreten organischer Materie bis hin zu deren Zerfall und Zersetzung in anorganische Bestandteile.
• Belastbarkeit und Selbstheilungsfähigkeit.

Alle natürlichen Ökosysteme zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

• 1. Artenstruktur: Die Anzahl jeder Tier- oder Pflanzenart wird durch natürliche Bedingungen reguliert.
  2. Raumstruktur: Alle Organismen sind in einer strengen horizontalen oder vertikalen Hierarchie angeordnet. Beispielsweise sind in einem Waldökosystem die Ebenen klar unterschieden; in einem aquatischen Ökosystem hängt die Verteilung der Organismen von der Wassertiefe ab.
  3. Biotische und abiotische Substanzen. Die Organismen, aus denen das Ökosystem besteht, werden in anorganische (abiotisch: Licht, Luft, Boden, Wind, Feuchtigkeit, Druck) und organische (biotisch – Tiere, Pflanzen) unterteilt.
  4. Die biotische Komponente wiederum wird in Produzenten, Konsumenten und Zerstörer unterteilt. Zu den Produzenten zählen Pflanzen und Bakterien, die Sonnenlicht und Energie nutzen, um aus anorganischen Stoffen organische Stoffe zu erzeugen. Verbraucher sind Tiere und fleischfressende Pflanzen, die sich von dieser organischen Substanz ernähren. Zerstörer (Pilze, Bakterien, einige Mikroorganismen) bilden die Spitze der Nahrungskette, da sie den umgekehrten Prozess durchführen: organische Stoffe werden in anorganische Stoffe umgewandelt.

Die räumlichen Grenzen jedes natürlichen Ökosystems sind sehr willkürlich. In der Wissenschaft ist es üblich, diese Grenzen durch die natürlichen Konturen des Reliefs zu definieren: zum Beispiel einen Sumpf, einen See, Berge, Flüsse. Aber insgesamt gelten alle Ökosysteme, die die Biohülle unseres Planeten bilden, als offen, da sie mit der Umwelt und dem Weltraum interagieren. In der allgemeinsten Vorstellung sieht das Bild so aus: Lebewesen erhalten Energie, kosmische und terrestrische Substanzen aus der Umwelt, und der Ausgang sind Sedimentgesteine ​​und Gase, die letztendlich in den Weltraum entweichen.

Alle Komponenten des natürlichen Ökosystems sind eng miteinander verbunden. Die Prinzipien dieser Verbindung entwickeln sich über Jahre, manchmal Jahrhunderte. Aber gerade deshalb werden sie so stabil, denn diese Zusammenhänge und klimatischen Bedingungen bestimmen, welche Tier- und Pflanzenarten in einem bestimmten Gebiet leben. Jedes Ungleichgewicht in einem natürlichen Ökosystem kann zu dessen Verschwinden oder Aussterben führen. Ein solcher Verstoß könnte beispielsweise die Abholzung oder Ausrottung einer Population einer bestimmten Tierart sein. In diesem Fall wird die Nahrungskette sofort unterbrochen und das Ökosystem beginnt zu „versagen“.

Übrigens kann die Einführung zusätzlicher Elemente in Ökosysteme auch zu Störungen führen. Zum Beispiel, wenn eine Person beginnt, in dem gewählten Ökosystem Tiere zu züchten, die ursprünglich nicht dort waren. Ein klarer Beweis dafür ist die Kaninchenzucht in Australien. Dies war zunächst von Vorteil, da sich die Kaninchen in einer so fruchtbaren Umgebung und hervorragenden klimatischen Bedingungen für die Zucht mit unglaublicher Geschwindigkeit zu vermehren begannen. Doch am Ende scheiterte alles. Unzählige Hasenhorden verwüsteten die Weiden, auf denen früher Schafe weideten. Die Zahl der Schafe begann zu sinken. Und ein Mensch bekommt von einem Schaf viel mehr Nahrung als von 10 Kaninchen. Dieser Vorfall wurde sogar zu einem Sprichwort: „Die Kaninchen haben Australien gefressen.“ Es erforderte unglaubliche Anstrengungen der Wissenschaftler und eine Menge Kosten, bis es ihnen gelang, die Kaninchenpopulation loszuwerden. Ihre Population konnte in Australien nicht vollständig ausgerottet werden, aber ihre Zahl ging zurück und bedrohte das Ökosystem nicht mehr.

Künstliche Ökosysteme

Künstliche Ökosysteme sind Gemeinschaften von Tieren und Pflanzen, die unter vom Menschen für sie geschaffenen Bedingungen leben. Sie werden auch Noobiogeozänosen oder Sozioökosysteme genannt. Beispiele: Feld, Weide, Stadt, Gesellschaft, Raumschiff, Zoo, Garten, künstlicher Teich, Stausee.

Das einfachste Beispiel für ein künstliches Ökosystem ist ein Aquarium. Hier wird der Lebensraum durch die Wände des Aquariums begrenzt, der Energie-, Licht- und Nährstofffluss erfolgt durch den Menschen, der auch die Temperatur und Zusammensetzung des Wassers reguliert. Auch die Einwohnerzahl wird zunächst ermittelt.

Erstes Merkmal: Alle künstlichen Ökosysteme sind heterotroph, d.h. der Verzehr von Fertiggerichten. Nehmen wir als Beispiel eine Stadt, eines der größten künstlichen Ökosysteme. Dabei spielt der Zufluss künstlich erzeugter Energie (Gaspipeline, Strom, Lebensmittel) eine große Rolle. Gleichzeitig zeichnen sich solche Ökosysteme durch eine große Freisetzung toxischer Substanzen aus. Das heißt, Stoffe, die später in einem natürlichen Ökosystem der Produktion organischer Substanz dienen, sind in künstlichen Ökosystemen oft unbrauchbar.

Eine weitere Besonderheit künstlicher Ökosysteme ist ein offener Stoffwechselkreislauf. Nehmen wir als Beispiel Agrarökosysteme – die wichtigsten für den Menschen. Dazu gehören Felder, Gärten, Gemüsegärten, Weiden, Bauernhöfe und andere landwirtschaftliche Flächen, auf denen Menschen Bedingungen für die Produktion von Konsumgütern schaffen. Ein Teil der Nahrungskette in solchen Ökosystemen wird vom Menschen entfernt (in Form von Nutzpflanzen) und dadurch wird die Nahrungskette zerstört.

Der dritte Unterschied zwischen künstlichen und natürlichen Ökosystemen ist ihre geringe Artenzahl. Tatsächlich schafft ein Mensch ein Ökosystem, um eine (seltener mehrere) Pflanzen- oder Tierart zu züchten. Auf einem Weizenfeld beispielsweise werden alle Schädlinge und Unkräuter vernichtet und nur noch Weizen angebaut. Dies ermöglicht eine bessere Ernte. Aber gleichzeitig macht die Zerstörung von Organismen, die für den Menschen „unrentabel“ sind, das Ökosystem instabil.

Vergleichende Eigenschaften natürlicher und künstlicher Ökosysteme

Bequemer ist es, einen Vergleich natürlicher Ökosysteme und Sozioökosysteme in tabellarischer Form darzustellen:

„Künstliche Beatmung“ – Bei ausgedehnten maxillofazialen Wunden erfolgt die Wiederbelebung auf andere Weise. Praxislektion Nr. 10. „Maßnahmen bei künstlicher Beatmung. Die Feststellung des klinischen Todes erfordert sofortige und aktive Behandlungsmaßnahmen am Unfallort. Künstliche Beatmung nach der Methode „Mund zu Mund“, „Mund zu Nase“.

„Ökosystemkonzepte“ – Meso-Ökosystem: See, Hain, Sumpf, Bauernhof, Feld. Für ein Ökosystem gibt es das Konzept der Selbstregulierung. Abiotische Faktoren regulieren die Existenz und lebenswichtige Aktivität von Populationen. Resilienz ist die Fähigkeit einer Gemeinschaft und eines Ökosystems, Veränderungen durch äußere Einflüsse standzuhalten. Mikroökosysteme: Ameisenhaufen, verrottendes Holz, Aquarium.

„Ökosystemstruktur“ – Die räumliche Struktur der meisten Ökosysteme wird durch die Schichtung der Vegetation bestimmt. Ökosystemstruktur. Artenstruktur des Ökosystems. Das Verhältnis von Artengruppen, die bestimmte ökologische Nischen besetzen und bestimmte Funktionen in der Gemeinschaft erfüllen. Stream-Ökosystem. So funktioniert ein unterirdisches Ökosystem mit einem einzigen lebenden Organismus.

„Künstliche Intelligenz“ – Formaler Darsteller. Eine grundlegende Umstrukturierung der bekannten von Neumann-Architektur moderner Maschinen wird erforderlich sein. Ziel ist es, den Computer von einem formalen Performer in einen intellektuellen Performer zu verwandeln. Gegenstand des Studiums der Wissenschaft der „künstlichen Intelligenz“ ist das menschliche Denken.

„Künstliche Erdsatelliten“ – Die Bewegungsgeschwindigkeit stimmt nicht mit der der Erde überein. Satelliten fliegen über die Erdoberfläche. Botschaft über Nikolaus Kopernikus. Darstellung an einem „lebenden“ Modell. Abbildung des Wechsels von Tag und Nacht am Modell. Beobachtungssatelliten. Testfragen. Tag. Lassen Sie uns anhand des Modells herausfinden, warum wir den Mond so sehen. Verbinden Sie zwei Kreise mit einem Stück Stab.

„Der erste künstliche Satellit der Erde“ – Die Kugelform ermöglichte die volle Ausnutzung des Innenvolumens bei kleinerer Hüllenoberfläche. Und der Großteil der Rakete war vor dem Start unglaublich schön. Diese Arbeit wurde am Tag der Kosmonautik in den Klassen 7 bis 9 der Schule präsentiert und war dem 55. Jahrestag des Starts des ersten künstlichen Erdsatelliten gewidmet.

Städtische Ökosysteme

Eine der größten Tragödien der Städte besteht darin, dass sie, obwohl sie die höchste Errungenschaft der menschlichen Zivilisation darstellen, nicht nur unbequem, sondern auch erheblich lebensgefährlich werden, selbst für das Leben künftiger Generationen. Die Umweltprobleme der Städte sind zu einem akuten globalen Problem geworden, das dringend einer Lösung bedarf.

Merkmale der Ökosysteme der Stadt: Gestörtes ökologisches Gleichgewicht. Alle Prozesse zur Regulierung des Stoff- und Energieflusses werden vom Menschen durchgeführt. Übermäßige Konzentration von Bevölkerung, Transport- und Industrieunternehmen auf relativ kleinem Raum, Bildung anthropogener Landschaften. Städtische Ökosysteme sind heterotroph. Die Stadt stößt giftige Gase und Staub in die Atmosphäre aus und konzentriert giftige Abfälle auf Mülldeponien, die mit Quellwasserströmen in aquatische Ökosysteme gelangen. Hoher Gehalt an Aerosolen und Gasen in der Atmosphäre. Radikal veränderte Bodenbedeckung städtischer Gebiete.

Chemische Verschmutzung der Atmosphäre Dieser Faktor ist einer der gefährlichsten für das menschliche Leben. Die häufigsten Schadstoffe sind Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlenmonoxid und Chlor. In manchen Fällen können zwei oder mehr relativ harmlose Stoffe, die in die Atmosphäre gelangen, unter dem Einfluss von Sonnenlicht giftige Verbindungen bilden. Umweltschützer zählen etwa 2.000 Luftschadstoffe.

Lösungen: Verbesserung der Transportmittel; Planungsaktivitäten; Maßnahmen zur Verbesserung des Verkehrsflussmanagements; Maßnahmen zur Rationalisierung des innerstädtischen Verkehrs.

Chemische Verschmutzung von Gewässern Unternehmen leiten Erdölprodukte, Stickstoffverbindungen, Phenol und viele andere Industrieabfälle in Gewässer ab. Bei der Ölförderung werden Gewässer mit salzhaltigem Wasser verunreinigt, auch beim Transport gelangen Öl und Erdölprodukte ins Wasser. In den letzten Jahren hat die Gefahr für aquatische Ökosysteme durch kommunale Abwässer zugenommen. Diese Abwässer enthalten eine erhöhte Konzentration an Reinigungsmitteln, die von Mikroorganismen nur schwer zersetzt werden können.

Lösungsansätze: Es erscheint ratsam, individuelle Trinkwasseraufbereitungsmethoden einzusetzen, die es ermöglichen, eine ausreichende Menge Trinkwasser mit deutlich besserer Qualität als Leitungswasser zu erhalten.

Verschmutzung der Bodenoberfläche durch Abfälle Der Boden der Stadt ist größtenteils durch Haushalts- und Industrieabfälle sowie Straßenmüll verunreinigt. Städtische Deponien für Industrie- und Hausmüll nehmen große Flächen ein. Der Müll kann giftige Stoffe wie Quecksilber oder andere Schwermetalle und chemische Verbindungen enthalten. Auch Geräte, die radioaktive Stoffe enthalten, können in den Müll gelangen. Die Bodenoberfläche kann durch Asche verunreinigt sein, die sich aus dem Rauch von Kohlekraftwerken, Unternehmen, die Zement, feuerfeste Ziegel usw. herstellen, ablagert.

Lösungsansätze: Der vielversprechendste Weg zur Lösung des Abfallproblems ist die Wiederverwertung von Siedlungsabfällen. Die Hauptrichtungen bei der Verarbeitung: Organische Masse wird zur Gewinnung von Düngemitteln verwendet; Textil- und Papierabfälle werden zur Herstellung von neuem Papier verwendet; Altmetall wird zur Schmelze geschickt.

Lärmbelästigung Die Quelle der Lärmbelästigung kann ein Industrieunternehmen oder ein Transportunternehmen sein. Lärm als Umweltfaktor führt zu erhöhter Müdigkeit, verminderter geistiger Aktivität, Neurosen, Lärmstress, Sehstörungen usw. Ständiger Lärm kann zu einer Überlastung des Zentralnervensystems führen. Lärm wirkt sich besonders negativ auf den Funktionszustand des Herzsystems bei Kindern aus.

Lösungen: Regulierung der Intensität, spektralen Zusammensetzung, Dauer und anderer Parameter des Lärms; Entwicklung von Standards für zulässige Außenlärmpegel aus verschiedenen Quellen; rationelle Planung der Gebietsentwicklung; Nutzen Sie das Gelände als natürlichen Sichtschutz.

Strahlenbelastung Der natürliche radioaktive Hintergrund betrifft jeden Menschen, auch diejenigen, die nicht mit Kernkraftwerken oder Atomwaffen in Kontakt kommen. Wir alle sind im Laufe unseres Lebens einer bestimmten Strahlungsdosis ausgesetzt, die zu 73 % aus der Strahlung natürlicher Körper und zu 14 % aus kosmischer Strahlung stammt. Im Laufe seines Lebens (70 Jahre) kann ein Mensch ohne großes Risiko eine Strahlung von 35 Rem ansammeln.

Natürliche Ökosysteme Ökosysteme sind einheitliche natürliche Komplexe, die aus einer Kombination lebender Organismen und ihrem Lebensraum bestehen. Die Wissenschaft der Ökologie untersucht diese Formationen. Der Begriff „Ökosystem“ tauchte 1935 auf. Er wurde vom englischen Ökologen A. Tansley vorgeschlagen. Ein natürlicher oder natürlich-anthropogener Komplex, in dem sowohl lebende als auch indirekte Komponenten durch Stoffwechsel und Verteilung des Energieflusses eng miteinander verbunden sind – all dies ist im Begriff „Ökosystem“ enthalten. Es gibt verschiedene Arten von Ökosystemen. Diese grundlegenden Funktionseinheiten der Biosphäre werden in separate Gruppen eingeteilt und von der Umweltwissenschaft untersucht. -

Künstliche Ökosysteme sind anthropogene Ökosysteme. Lassen Sie uns anhand einiger Beispiele die Ähnlichkeiten zwischen anthropogenen und natürlichen Ökosystemen und ihre Unterschiede nachzeichnen. Stadt. Jede Stadt, insbesondere eine Industriestadt, ist ein heterotrophes Ökosystem, das Energie, Nahrung, Wasser und andere Substanzen aus großen Gebieten außerhalb seiner Grenzen erhält. Die Stadt unterscheidet sich von natürlichen heterotrophen Systemen. Die Existenz einer Industriestadt wird durch einen enormen Energiezufluss unterstützt, während gleichzeitig ein enormer Abfluss in Form von Wärmeproduktion, Industrie- und Haushaltsabfällen erfolgt. Die meisten Städte haben einen „Grüngürtel“, also eine autotrophe Komponente (Rasen, Sträucher, Bäume, Teiche, Seen usw.). Allerdings spielen die Bio-Produkte dieses Grüngürtels keine wesentliche Rolle bei der Energieversorgung der Einrichtungen und Bewohner der Stadt. Städtische Wälder und Parks haben nur einen ästhetischen und Erholungswert; sie mildern Temperaturschwankungen, reduzieren Umweltverschmutzung und Lärmbelästigung und bieten Lebensraum für Vögel und Kleintiere. Doch der Arbeits- und Treibstoffaufwand für ihre Instandhaltung erhöht die Lebenshaltungskosten in der Stadt. Ohne große Versorgung mit Nahrungsmitteln, Treibstoff, Strom und Wasser von außen würden Menschen sterben oder die Stadt verlassen. Obwohl die von Städten eingenommene Landfläche nicht so groß ist (1,5 %), verändern sie durch die Beeinflussung der riesigen Umwelt am Ein- und Auslass Wasserwege, Wälder, Felder, die Atmosphäre und das Meer. Eine Stadt kann einen abgelegenen Wald nicht nur direkt durch Luftverschmutzung oder die Nachfrage nach Waldprodukten und Holz beeinflussen, sondern auch durch die Veränderung der Zusammensetzung der dortigen Bäume. Beispielsweise übt die Nachfrage nach Papier einen wirtschaftlichen Druck aus, da natürliche Wälder, die aus Bäumen verschiedener Arten und unterschiedlichen Alters bestehen, in Plantagen mit Bäumen derselben Art und desselben Alters umgewandelt werden. Ein Hektar einer Stadt verbraucht tausendmal mehr Energie als die gleiche Fläche eines ländlichen Gebiets. Hitze, Staub und andere Luftschadstoffe, die durch den Betrieb der Stadt entstehen, verändern das Klima der Städte erheblich. In Städten ist es wärmer, es gibt mehr Bewölkung, weniger Sonne und mehr Nebel als in der umliegenden Landschaft. Der Städtebau ist zu einer Hauptursache für Bodenerosion geworden. Das Ausmaß der Umweltverschmutzung am Ausgang einer Stadt hängt von der Intensität ihrer Lebensaktivität und dem Grad der technischen Entwicklung ab. Das Fehlen von Aufbereitungsanlagen für Abwasser und Luftemissionen sowie die Verarbeitung fester Abfälle führen zu starken Auswirkungen auf die Umwelt in der Umgebung der Stadt in Form von saurem Regen sowie Haushalts- und Industrieabfällen.