ГДЗ: Параграф § 63 / Биология 11 класс

Разнообразие жизни (биоразнообразие) является фундаментом для устойчивости сообществ. Чем больше видов представлено в экосистеме, тем больше экологических ниш занято, и тем выше вероятность, что в случае изменения условий или исчезновения одного вида, его функции смогут взять на себя другие виды (принцип дублирования функций). Высокое разнообразие обеспечивает большую гибкость и способность сообщества к саморегуляции и восстановлению.

Принцип дополнительности означает, что в устойчивом сообществе сосуществуют виды, занимающие различные экологические ниши и использующие разные ресурсы (свет, пищу, воду и т.д.) или одну и ту же пищу по-разному. Например, в лесу растения занимают разные ярусы, что позволяет более полно использовать солнечную энергию. Это снижает конкуренцию и обеспечивает максимальную эффективность использования энергии и веществ, повышая общую устойчивость и продуктивность сообщества.

Птицы собирают корм на разных частях дерева (на верхней кроне, на средней ветви, на нижней) для снижения конкуренции за пищевые ресурсы. Такая специализация является проявлением принципа дополнительности и способствует более полному и эффективному использованию ресурсов дерева. Это позволяет большему числу видов сосуществовать в одном сообществе, что увеличивает его видовое разнообразие и, следовательно, устойчивость.

• Викарирующие виды — это близкие по происхождению виды, которые имеют сходные экологические ниши, но обитают на разных территориях или в разных, часто соседствующих, биотопах в пределах одного ареала. (от лат. vicarius — замещающий).
• Их важность для устойчивости сообщества состоит в том, что они могут замещать друг друга в случае изменения условий или исчезновения одного из них, поскольку их экологические роли схожи. Это является формой дублирования функций.
• Пример: Тушканчики — мохноногий и малый, которые являются викарирующими видами в пустынях Евразии, где один предпочитает песчаные, а другой — глинистые участки.

• Принцип взаиморегуляции — это поддержание динамического равновесия в сообществе за счет биотических взаимодействий, таких как хищничество, паразитизм, конкуренция. Например, хищники регулируют численность своих жертв.
• Опасность ограниченного числа связей: Если вид занимает узкую экологическую нишу или является монофагом (питается только одним видом корма), его исчезновение (или исчезновение его единственного корма) может вызвать цепную реакцию — сокращение или исчезновение других видов, связанных с ним в пищевой цепи. Это приводит к резкому снижению устойчивости и гибкости сообщества.
• Пример: Гусеница бабочки парусник Аполлон (монофаг), питающаяся только листьями очитка. Исчезновение очитка из-за его выкашивания в течение нескольких лет привело к полному исчезновению популяции бабочки.

• Значение принципа дублирования функций: Он обеспечивает надежность функционирования экосистемы. Если один вид с какой-либо экологической функцией (например, опылитель, или потребитель определенного вида растений) исчезает, его функция может быть выполнена другими видами, имеющими схожие экологические роли. Это предотвращает катастрофические сбои в круговороте веществ и потоке энергии.
• Примеры дублирующих функций:
• Разные виды насекомых-опылителей (пчелы, шмели, бабочки, жуки), которые могут опылять одни и те же растения.
• Разные виды растительноядных животных, которые могут потреблять одну и ту же растительную пищу.
• Разные виды хищников (например, лисица, куница, сова), регулирующие численность грызунов.

Экологическая реставрация

Экологическая реставрация (или экологическое восстановление) — это процесс активного содействия восстановлению экосистемы, которая была повреждена, деградировала или разрушена. Целью является возврат сообщества к его историческому или типичному для региона состоянию, включая видовой состав и экосистемные функции.

Пример работ:

• Реставрация пойменных лугов и водоемов: Очистка водоемов от загрязняющих веществ, восстановление естественного гидрологического режима (удаление дренажных систем), посев семян и высадка типичных для поймы растений. Например, восстановление малых рек и их прибрежных зон в Европе.
• Восстановление лесов после пожаров или вырубок: Высадка коренных (типичных) древесных пород, которые соответствуют данному типу почвы и климату (вместо монокультур быстрорастущих, нехарактерных видов).
• Рекультивация карьеров и свалок: Покрытие нарушенных земель плодородным слоем и заселение их растениями-пионерами, а затем типичными для региона видами.

Необходимые факторы для учета:

• Историческое состояние сообщества: Необходимо знать, какие виды и в каких соотношениях обитали до нарушения.
• Экологические требования восстанавливаемых видов: Учет их потребностей в почве, свете, влаге, а также их биотических связей.
• Абиотические факторы: Восстановление гидрологического режима, pH почвы, удаление токсичных веществ.
• Биотические взаимодействия: Расселение не только растений, но и животных-консументов (насекомых, земноводных, пресмыкающихся, птиц), а также организмов-редуцентов (грибов, микроорганизмов), чтобы запустить полноценные пищевые цепи и круговорот веществ.
• Устранение причины нарушения: Если причина (например, загрязнение, выпас) не устранена, реставрация будет неэффективна.