Термодинамика экосистем

Энергетические процессы в экосистемах подчиняются первому и второму законам термодинамики. В соответствии с ними энергия не возникает и не исчезает, она лишь переходит из одной формы в другую (первый закон термодинамики – закон сохранения энергии). При этом часть энергии рассеивается в виде тепла. Мерой необратимого рассеивания энергии является энтропия (второй закон термодинамики). В соответствии со вторым законом термодинамики самопроизвольно протекают процессы, в результате которых энтропия системы увеличивается

Биом — совокупность экосистем одной природно-климатической зоны[1].

По другим источникам биом — более крупная, чем биоценоз, биосистема, включающая в себя множество тесно связанных биоценозов.

Плотоя́дные (лат. Carnivore), зоофаги — животные, питающиеся преимущественно мясом.

Фитофагия (от др.-греч. φυτóν — растение + φαγεῖν — пожирать), растительноя́дность, травоя́дность — питание животных растительной пищей. Фитофаги являются так называемыми первичными потребителями (консументами I-го порядка) в пищевой цепи, а в экосистемах — хищниками с пастбищным типом питания. Фитофаги и их кормовые растения эволюционируют связанно (коэволюционируют): растения приобретают признаки устойчивости к поедателям (например, ядовитость разной степени или колючесть), а фитофаги противостоят этому.

Детритофа́ги (от лат. detritus — распад, продукт распада и греч.φάγος — пожиратель) — животные и протисты, которые питаются разлагающимся органическим материалом — детритом.

Всея́дность или эврифагия - способность животных употреблять наиболее широкий спектр организмов: растительную, животную или грибную пищу.

Экоти́п — совокупность экологически близких популяций вида, связанных с определённым типом местообитаний и обладающих генетически закреплёнными анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями, выработавшимися в результате продолжительного воздействия сходных режимов экологических факторов.

Консорция - возникшее при длительном биотоценогенезе объединение разных видов, связанных между собой.

Фотосинтез - процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий).

Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Подобный вариант получения энергии используется только бактериями или археями. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учёным С. Н. Виноградским.

Энтропи́я (от др.-греч. ἐντροπία — поворот, превращение) - функция состояния термодинамической системы, определяющая меру необратимого рассеяния энергии.

КОНЦЕПЦИЯ БИОСФЕРЫ

Биосфера— область распространения жизни на космическом теле. При том, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутникаЮпитера Европы.

Биосфера представляет собой наиболее обширное объединение живых существ. Биосферу можно определить как систему биогеоцензов, или живых сообществ.

Живое вещество – это то звено, которое соединяет историю химических элементов с эволюцией организмов и человека и с эволюцией всей биосферы.

Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым организмом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь большую часть атмосферы, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных породи т.д.

Косное вещество— продукты, образующиеся без участия живых организмов.

Биокосное вещество — вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

Неживая природа– это те предметы природы, которые не растут. Они находятся все время в одном и том состоянии. Это вода, небо, камни, почва, радуга, ветер, дождь. Также к неживой природе относятся небесные светила – Луна и Солнце

Техносфера – это планетарное пространство, находящееся под воздействием инструментальной и технической производственной деятельности людей и занятое продуктами этой деятельности. В 1936 г. академик А.Е. Ферсман назвал техногенезомпроцессы изменений поверхности Земли под влиянием производственной деятельности людей. Позднее Р.К. Баландин (1982) расширил понятие техногенеза и его производное обозначил как техносферу.

Границы биосферы

Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.

Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения. http://ru.wikipedia.org/

Закон константности В. И. Вернадского

Количество живого вещества природы (для данного геологического периода) есть константа.

Согласно этой гипотезе, любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы должно быть компенсировано в каком-либо другом регионе. Правда, в соответствии с постулатами видового обеднения, высокоразвитые виды и экосистемы чаще всего будут заменяться эволюционно объектами более низкого уровня. Кроме того, будет происходить процесс рудерализации видового состава экосистем, и «полезные» для человека виды будут замещаться менее полезными, нейтральными или даже вредными.

Следствием этого закона есть правило обязательного заполнения экологических ниш. (Розенберг и др, 1999)