Екологія - Потіш Л.А. - 5.6. Загальні принципи стійкості екосистем

У 1884 р. французький хімік А. Ле Шательє сформулював принцип (згодом він дістав ім'я вченого), відповідно до якого будь-які зовнішні впливи, що виводять систему зі стану рівноваги, викликають у цій системі процеси, що намагаються послабити зовнішній вплив і повернути систему в початковий рівноважний стан. Спершу вважалося, що принцип Ле Шательє можна застосовувати до простих фізичних та хімічних систем. Подальші дослідження показали можливість застосування принципу Ле Шательє і до таких великих систем, як популяції, екосистеми, і навіть до біосфери. Так, наприклад, принципу Ле Шательє підпорядковується екосистема Світового океану. Його біота поглинає до половини вуглекислого газу атмосфери і тим компенсує підвищене надходження антропогенного вуглекислого газу. Але біота суходолу вже виведена зі стану, коли вона підпорядковувалася цьому принципу, і в наш час наземні екосистеми в сумі виділяють більше вуглекислого газу, ніж в доантропогенну еру.

Стійкість організмів, популяцій або екосистем виявляється у самому факті їхнього існування протягом тривалого часу. Але біосистеми не існують вічно. Як смерть окремих особин, так і вимирання видів є природним процесом. У ході еволюції, коли певні види вимирають та їм на зміну приходять інші, більш пристосовані до умов існування, видове різноманіття біосфери зростає. Інша річ, коли вимирання організмів та руйнування екосистем іноді стають наслідком катастрофічних природних або антропогенних порушень (виверження вулканів, повені і т.п.).

Іноді популяції та види знищуються людиною безпосередньо, а почасти знищують опосередковано, коли під впливом антропогенної діяльності середовище змінюється таким чином, що стає цілком непридатним для існування будь-якого організму. Таке опосередковане знищення біологічного різноманіття людиною в сучасну епоху е основним. Заборона мисливства, наприклад, не зберігає від вимирання сокола-сапсана, якщо цілковито зруйновані його місця проживання та знищена природна кормова база.

Для оцінки стійкості екосистем і біосфери щодо природних катастроф та антропогенних порушень доцільно застосувати поняття про екологічний резерв екосистеми, введене Ю.А. Ізраелем (1989); екологічний резерв екосистеми — це різниця між гранично допустимим відхиленням та фактичним станом екосистеми. Вона вказує на розміри тієї буферної зони, в межах якої можливі зміни, що не руйнують екосистему. На жаль, методів оцінки екологічного резерву екосистем різного типу поки що немає. У багатьох випадках екологічний резерв екосистем оцінюється інтуїтивно, "на око". Наукові розробки в цьому напрямку дуже актуальні. Розвиток — загальна властивість матерії, що охоплює всі її форми від живих структур до людського суспільства — соціуму.

Новим етапом у розвитку соціуму, до якого наблизилося людство на межі XXI ст., є формування екологічного суспільства. Воно вимагає відмови від загальноприйнятої орієнтації на зростання матеріального багатства як єдиної мети суспільства. Цей етап уже не може здійснюватися як стихійний розвиток. Він може бути реалізований тільки системою свідомих дій свідомого розвитку соціуму: як кожна окрема людина, так і суспільні об'єднання різних ранґів аж до держави мають усвідомлювати, що вони є частками біосфери і беруть участь в ü' регулюванні.

Питання для самоперевірки

Хто і коли ввів термін "екосистема"?

1. I.A. Тенслі у 1935 році.

2. В. Сукачову 1942 році.

3. Ч. Елтон у 1934 році.

4. М. Диліс у 1968 році.

5. Ю. Одум у 1928 році.

Під екосистемою розуміють:

1. Комплекс організмів та середовища їх існування.

2. Комплекс організмів та середовища їх існування з усіма взаємозв'язками.

3. Комплекс організмів та середовища їх існування з усіма взаємозв'язками і взаємодію між ними.

4. Сукупність популяцій різних видів.

5. Сукупність організмів у конкретній ділянці біотопу.

Хто і коли ввів термін "біогеоценоз"?

1. А. Тенслі у 1935 році.

2. В. Сукачов у 1942 році.

3. Ч. Елтон у 1934 році.

4. М. Диліс у 1968 році.

5. Ю. Одум у 1928 році.

У якому випадку терміни "екосистема" та "біогеоценоз" є синонімами?

1. У будь-якому випадку.

2. Тільки коли йдеться про наземні утвори.

3. Ці два терміни не є синонімами.

4. Тільки коли йдеться про водні системи.

5. Правильна відповідь відсутня.

Як умови біотопів екосистеми впливають на видовий склад відповідного угруповання?

1. Чим різноманітніші умови біотопів, тим більше видів у відповідному біоценозі.

2. В екосистемі види незалежні від умов біотопу.

3. Однорідні умови біотопів визначають кількість видів біоценозів.

4. Однорідні умови біотопів екосистеми визначають видове різноманіття.

5. Видове різноманіття не є властивістю угруповання, тому і не залежить від біотопу.

Як видове різноманіття впливає на кількість особин у популяціях різних видів?

1. Видове різноманіття залежить від кількості хижаків.

2. Видове різноманіття є відображенням кількості особин у популяціях.

3. Чим більше видів містить екосистема, тим менше особив нараховують популяції видів.

4. Чим менше особин популяцій видів екосистеми, тим менша кількість популяцій.

5. Правильна відповідь відсутня.

Що визначає стійкість екосистеми?

1. Велике видове різноманіття збільшує екологічну стійкість екосистеми.

2. Екологічна стійкість — ця ознака властива тільки біосфері.

3. Кількість видів екосистеми не впливає на екологічну стійкість.

4. Стійкість екосистеми визначається не кількістю видів.

5. Стійкість визначається чисельністю хижаків.

Чи можуть самопідтримуватись штучні екосистеми, створені людиною?

1. Можуть самопідтримуватись за підтримки людиною їх цілісності.

2. Не можуть самопідтримуватись, вони нестійкі за своєю природою.

3. Можуть самопідтримуватись за певних абіотичних умов.

4. Можуть самопідтримуватись за певних біотичних умов.

5. Правильна відповідь відсутня.

Чи можуть окремі компоненти екосистеми існувати автономно?

1. Таке можливе тільки при певних умовах.

2. Жодна частина екосистеми не може існувати без іншої.

3. Рівень підтримання екосистеми угрупованнями дає автономність її компонентам.

4. Окремі компоненти можуть бути автономними від інших в екосистемі.

5. Правильна відповідь відсутня.

Які можливі наслідки зникнення виду зі складу екосистеми?

1. Зникнення виду, його популяцій веде до порушення екосистеми.

2. Зникнення виду, його популяцій веде до порушення структури екосистеми.

3. Зникнення виду неможливе, оскільки популяції можуть заселяти великі площі.

4. Один вид не може порушити структуру екосистеми.

5. Правильна відповідь відсутня.

Як називається сукупність угруповань живих організмів екосистеми?

1. Біота.

2. Біом.

3. Біном.

4. Біотоп.

5. Біомаса.

Які складові біоти?

1. Первинні продуценти.

2. Макроконсументи.

3. Мікроконсументи.

4. Деструктори.

5. Правильна відповідь відсутня.

В якій складовій екосистеми відбуваються фізичні взаємовпливи?

1. Природному середовищі.

2. Біоті.

3. Зооценозі.

4. Фітоценозі.

5. Мікробоценозі.

В якій складовій екосистеми відбуваються взаємовпливи між живими організмами?

1. Природному середовищі.

2. В біоті загалом.

3. Тільки зооценозі.

4. Тільки фітоценозі.

5. Тільки мікробоценозі.

Чим відрізняються живі організми від неживої речовини?

1. Акумулюють енергію.

2. Розсіюють енергію.

3. Відмінності полягають за способом використання енергії.

4. Отримують енергію ззовні.

5. Жоден живий організм не може продукувати енергію.

Чим відрізняється нежива речовина від живих організмів?

1. Акумулює енергію.

2. Розсіює енергію.

3. Відмінності полягають за способом використання енергії.

4. Отримує енергію ззовні.

5. Жодна нежива речовина не може продукувати енергію.

Який перший етап використання зовнішньої енергії?

1. Акумуляція у вигляді органічних речовин.

2. Акумуляція у вигляді органічних речовин у результаті фотосинтезу.

3. Акумуляція відбувається продуцентами.

4. Акумуляція відбувається консументами.

5. Акумуляція відбувається редуцентами.

Первинна продукція — це:

1. Продукція продуцентів.

2. Акумуляція у вигляді органічних речовин в результаті фотосинтезу.

3. Продукція консумєнтів.

4. Продукція редуцентів.

5. Правильна відповідь відсутня.

Які з груп організмів є продуцентами органічної речовини?

1. Хемосинтетики.

2. Фотосинтетики.

3. Термосинтетики.

4. Гідросинтетики.

5. Техносинтетики.

Який відсоток енергії Сонця досягає поверхні Землі?

1. 15%.

2. 25%.

3. 30%.

4. 35%.

5. 10%.

Який відсоток зв'язаної енергії йде на підтримання життєвих процесів?

1. До 50%.

2. 50%.

3. 65%.

4. 15%.

5. 35%.

До біомаси екосистеми належать:

1. Продуценти.

2. Фаготрофи, макроконсументи.

3. Мікроконсументи, сапротрофи.

4. Мезотрофи.

5. Оліготрофи.

Що є резервом органічної продукції на первинному енергетичному рівні?

1. Біомаса рослин.

2. Біомаса рослин, первинна продукція.

3. Біомаса всіх живих організмів.

4. Біомаса консумєнтів.

5. Біомаса редуцентів.

Які організми належать до первинних консумєнтів?

1. Фітофаги.

2. Міофаги.

3. Ентомофаги.

4. Батрахофаги.

5. Іхтіофаги.

Який з перерахованих видів хребетних тварин належить до консументів II порядку?

1. Вовк.

2. Рись.

3. Ласка.

4. Видра.

5. Баклан великий.

Чому детритофаги не є завершальною ланкою трофічного ланцюга?

1. Тому, що вони творять особливий трофічний ланцюг.

2. Основним компонентом їх живлення є органічний відпад.

3. Живляться органічним відпадом як рослин, так і тварин.

4. Детритофаги є кінцевою ланкою у послідовному трофічному ланцюзі.

5. Правильна відповідь відсутня.

Які організми називаються редуцентами?

1. Які завершують цикл руйнації органічних речовин.

2. Виділяють у навколишнє середовище тільки неорганічні речовини.

3. Виділяють у навколишнє середовище тільки азот.

4. Виділяють у навколишнє середовище неорганічні речовини, готові до використання іншими організмами.

5. Правильна відповідь відсутня.

Скільки сухої органічної речовини продукують зелені рослини?

1. 150 млн т.

2. 150—200 млрд т.

3. 150—200 млн т.

4. 250 млн т.

5. 1 млрд т.

Що називають валовою продукцією екосистеми?

1. Приріст біомаси.

2. Приріст біомаси продуцентів.

3. Приріст біомаси за одиницю часу.

4. Приріст біомаси консументів усіх рівнів.

5. Приріст біомаси консументів і редуцентів.

Яка частина продукції екосистеми є чистою продукцією?

1. Яка утворилася внаслідок фотосинтезу.

2. Яка утворилась понад кількість, необхідну для підтримання життя в екосистемі.

3. Яка акумулюється в ґрунті.

4. Яка перебуває на вищих трофічних рівнях.

5. Нема правильного варіанта.

В яких одиницях виражається показник біомаси?

1. В кілограмах.

2. В грамах.

3. В мегатоннах.

4. В одиницях маси чи енергії.

5. В одиницях маси чи енергії на одиницю площі або об'єму.

Що впливає на швидкість приросту біомаси в екосистемах?

1. Швидкість обмінних процесів.

2. Температура.

3. Вологість.

4. Освітленість.

5. Темпи накопичення енергії.

Які із запропонованих типів екосистем матимуть найбільший показник біомаси?

1. Тундра та високогір'я.

2. Тропічний ліс.

3. Болота.

4. Культивовані землі.

5. Вічнозелені ліси помірного поясу.

Які із запропонованих типів екосистем матимуть найменший показник біомаси?

1. Тундра та високогір'я.

2. Тропічний ліс.

3. Болота.

4. Пустелі та напівпустелі.

5. Вічнозелені ліси помірного поясу.

Яке із запропонованих визначень творить визначення первинної продукції?

1. Біомаса рослин.

2. Біомаса всіх автотрофів.

3. Біомаса автотрофів, включаючи підземні органи, леткі речовини, енергію на певній площі за певний час.

4. Біомаса хемотрофів, включаючи підземні органи, леткі речовини, енергію на певній площі за певний час.

5. Біомаса гетеротрофів, включаючи підземні органи, леткі речовини, енергію на певній площі за певний час.

Як утворюється вторинна продукція?

1. Внаслідок споживання енергії продуцентів консументами.

2. Внаслідок споживання енергії продуцентів редуцентами.

3. Внаслідок споживання енергії продуцентів консументами та редуцентами.

4. Вторинна продукція утворюється тільки на другому трофічному рівні.

5. Правильна відповідь відсутня.

В чому полягає суть односпрямованості потоку енергії в екосистемі?

1. Будь-яка екосистема отримує енергію ззовні, але повернути її не може.

2. Єдиним джерелом енергії для екосистем є Сонце.

3. Внаслідок дихання частина енергії повертається.

4. Акумульована енергія вивільняється екосистемою у вигляді вулканів.

5. Односпрямованість потоку енергії — відображення II закону термодинаміки.

Від чого залежить екологічна ефективність екосистеми?

1. Від ефективності експлуатації.

2. Від ефективності асиміляції.

3. Чистої продукції.

4. Валової продукції.

5. Вторинної продукції.

Який із запропонованих варіантів відображає сутність "піраміди Ч. Елтона"?

1. Кількісні оцінки трофічних рівнів екосистеми вказують на існування певної закономірності.

2. Нижчий трофічний рівень залежить від вищого.

3. Кількісні параметри вищого трофічного рівня залежать від нижчого.

4. Існує залежність між кількісними параметрами консументів.

5. Нема правильної відповіді.

Які із запропонованих варіантів відображають закон "піраміди Ч. Елтона"?

1. Кількість особин, що утворюють послідовний ланцюг, невпинно зменшується.

2. Кількість особин трофічного рівня залежить від кількості спожитої енергії.

3. Енергія накопичується на кожному трофічному рівні у вигляді біомаси.

4. Енергія нікуди не зникає, а тільки переходить з одного стану в інший.

5. Кількість особин певного трофічного рівня залежить тільки від кількості спожитої їжі.

Які типи пірамід було визначено після встановлення "піраміди Ч. Елтона"?

1. Піраміда кількості.

2. Піраміда мас.

3. Піраміда енергії.

4. Піраміда продукції.

5. Піраміда вторинної продукції.

Які із запропонованих варіантів відображають правило Ю. Одума?

1. Дані піраміди чисел прнводять до перебільшення ролі малих організмів.

2. Дані піраміди мас приводять до перебільшення ролі великих організмів.

3. Дані піраміди чисел мають тільки теоретичне значення.

4. Дані піраміди мас мають тільки теоретичне значення.

5. Правильних варіантів нема.

Який відсоток складає ефективність ланцюга живлення?

1. 25%.

2. Близько 10%.

3. 80%.

4. 5%.

5. 15%.

Від чого залежить будова ланцюгів живлення?

1. Від ефективності експлуатації.

2. Від ефективності асиміляції.

3. Від присутності в екосистемі консументів різних груп.

4. Від валової продукції.

5. Від вторинної продукції.

До чого призводить поліфагія?

1. До збільшення можливостей акумулювання енергії.

2. До ослаблення конкуренції.

3. До збільшення чистої продукції в екосистемі.

4. До збільшення валової продукції.

5. До збільшення конкуренції.

До чого призводить стенофагія?

1. До зменшення можливостей акумулювання енергії.

2. До ослаблення конкуренції.

3. До збільшення чистої продукції в екосистемі.

4. До збільшення валової продукції.

5. До збільшення конкуренції.

Ким і коли був сформульований принцип стійкості екосистем?

1. У 1884 році Колесом.

2. У 1927 році Ковальчуком.

3. У 1994 році Брайтоном.

4. У 1884 році А. Ле Шательє.

5. У 1947 роціЧ. Елтоном.

Сформулюйте із запропонованих варіантів принцип А. Ле Шательє:

1. Будь-які зовнішні впливи виводять систему із стану рівноваги.

2. Викликають у цій системі процеси, що намагаються послабити зовнішній вплив.

3. Ведуть до повернення системи в стан рівноваги.

4. Викликають у системі процеси, що намагаються послабити зовнішній вплив.

5. Ведуть до цілковитої перебудови екосистеми.

Екологічний резерв екосистеми — це:

1. Будь-які зовнішні впливи, що виводять систему із стану рівноваги.

2. Різниця між гранично допустимим відхиленням і фактичним станом екосистеми.

3. Відхилення екосистеми від фактичного стану.

4. Розміри буферної здатності екосистеми.

5. Показник видового насичення екосистеми.