Характеристика структур экосистем (биогеоценозов).
Вопрос 1. Что такое биогеоценоз?
Биогеоценоз — это экологическая система (экосистема), границы которой определены растительным сообществом. Совокупность биогеоценозов земного шара образует глобальную систему, биосферу. Примерами биогеоценозов являются дубрава, луг, ельник, березовая роща и др.
Вопрос 2. Расскажите о пространственной структуре экосистемы.
Пространственная структура экосистемы определяется ярусным расположением растительности. Сверху вниз над землей выделяют налоговый (древесный), кустарниковый, травяной и надпочвенный (приземный) ярусы. В почве также идет разделение на уровни, образованные корнями растений разных видов. Такая пространственная организация позволяет растениям эффективно использовать свет и другие ресурсы, а животным — занимать разные экологические ниши и ослаблять конкуренцию между близкими видами.
Вопрос 3. Какие обязательные компоненты включает любая экосистема?
В любой экосистеме можно выделить два основных структурных компонента — биотоп и биоценоз. Биотоп — это комплекс факторов неживой природы, которые в сумме формируют определенные климатические, географические, почвенные и другие параметры экосистемы. Биоценоз — это совокупность всех живых организмов (популяций) экосистемы. Он разделяется на зооценоз (сообщество животных), фитоценоз (сообщество растений) и микробоценоз (сообщество микроорганизмов).
Вопрос 4. В каких отношениях находятся друг с другом обитатели биоценозов? Охарактеризуйте эти связи.
С точки зрения экологической структуры в экосистеме можно выделить три группы особей
1. Продуценты (производители) — автотрофные организмы, главным образом зеленые растения, синтезирующие органические вещества из неорганических. Их биомасса — это первичная продукция экосистемы, которая служит пищей и источником энергии для всех остальных организмов сообщества. Автотрофами являются растения, фотосинтезирующие и хемосинтезирующие прокариоты.
2. Консументы (потребители) — гетеротрофные организмы (растительноядные и плотоядные), потребители живого органического вещества. Консументами являются многие животные, паразитические бактерии, хищные растения.
3. Редуценты (разлагатели) — гетеротрофные организмы, которые разрушают мертвые остатки животных и растений и превращают их в простые соединения. Редуценты — это дождевые черви, многоножки, термиты, грибы, бактерии.
Таким образом, продуценты используют неорганические соединения, создавая первичную продукцию. Далее часть консументов (растительноядные животные) используют первичную продукцию, создавая вторичную биомассу, которая используется другими консументами (хищники, паразиты). После смерти продуценты и консументы разлагаются редуцентами до минеральных соединений, которые вновь используются продуцентами.
Вопрос 5. Опишите видовой состав и пространственную структуру экосистемы дубравы.
Видовой состав дубравы очень разнообразен, что обеспечивает ее стабильность как экосистемы. Растения дубравы образуют четко разделенные ярусы. В верхнем древесном «этаже» расположены крупные многолетние дубы и липы. Второй ярус составляют низкорослые и менее светолюбивые груша, клен, яблоня. Далее следует кустарниковая растительность: лещина, бересклет, калина, боярышник, бузина. Травянистый ярус состоит из кустарничков, всходов деревьев, папоротников и различных трав (медуница, хохлатка, ветреница, иван-да-марья и т. д.). Приземный ярус представлен мхами, низкими травами; здесь также обитают лишайники и грибы. Животный мир дубравы не менее разнообразен. Членистоногие населяют все ее уровни. Из позвоночных в верхних ярусах мы встретим много птиц — сороку, зяблика, дроздов, синиц, ночных и дневных хищников. В кустарниках обитают зарянка, мухоловка-пеструшка, пеночки, славки, крапивник. В травянистом .слое живут мыши, землеройки, ежи. Некоторые животные, например серая белка, способны перемещаться почти по всем ярусам. В подстилке преобладают редуценты: дождевые черви, мокрицы, личинки мух, жуки-навозники и мертвоеды, клещи, нематоды. В почве обитают различные животные, роющие землю (например, кроты).
- Вы здесь:
- Главная
- Биология
- В.И. Сивоглазов-10кл
- Естественный отбор – главная движущая сила эволюции | Параграф 4. 9
Источник
Биогеоценоз
Биогеоценоз — сложный природный комплекс живых существ, находящихся во взаимной зависимости от неорганической среды и взаимодействующих с ней материально-энергетическими связями. По своей сущности это динамическая, уравновешенная, взаимосвязанная и стойкая во времени система, которая является результатом длительной и глубокой адаптации составных компонентов.
В нашей стране и за рубежом идея о взаимосвязи и единстве всех явлений и предметов на земной поверхности, т. е. о природных комплексах, возникла в какой-то мере параллельно, с той лишь разницей, что у нас она развивалась как учение о биогеоценозе, а в других странах — как учение об экосистеме. Этот термин в 1935 г. введен английским ботаником А. Тенсли.
Биогеоценоз и экосистема — понятия сходные, но не тождественные. В обоих случаях — это взаимодействующие совокупности живых организмов и среды, но экосистема — понятие безразмерное. Муравейник, болото, горный хребет, биосфера в целом, кабина космического корабля — это все экосистемы. Биогеоценоз — это экосистема, границы которой определены фитоценозами. Иными словами, биогеоценоз — частный случай, определенный ранг экосистемы.
Биогеоценоз — не простая совокупность живых организмов, которые существуют самостоятельно, и других естественных тел, а особая, согласованно организованная форма существования организмов и окружающей среды, диалектическое единство всех составных частей. Биогеоценозы земного шара образуют биогеоценотический покров (биогеосферу, витасферу), который изучает биогеоценология. Основателем этой науки был выдающийся советский ученый В. Н. Сукачев. Сукачев Владимир Николаевич (1880—1967) — советский ботаник, географ и лесовед, один из основоположников биогеоценологии, создатель геоботанической школы в СССР, акад. АН СССР, Герой Социалистического Труда. Научные труды посвящены теории и методам фитоценологии, лесоведению, болотоведению, истории растительности, защитному лесоразведению. Совокупность всех биогеоценозов (экосистем) нашей планеты создает гигантскую глобальную экосистему, называемую биосферой. Биогеоценозы могут сформироваться на любом участке земной поверхности, сухопутном и водном. Биогеоценозы могут быть степными, болотными, луговыми и т. д. Большое значение в функционировании биосферы имеют гидробиоценозы. Земная поверхность, занятая культурными растениями — посевами или плантациями — представляет собой агрофитоценозы.
В структуре биогеоценоза всегда можно выделить четыре звена:
1. Абиотическое окружение, т. е. весь комплекс факторов неживой природы, из которой биоценоз черпает средства жизни и куда выделяет продукты обмена.
2. Комплекс живых растений, обеспечивающий органическим веществом (следовательно и энергией) все живущее здесь население. Это первичные продуценты, или образователи, среди которых есть хемосинтезирующие организмы.
3. Комплекс всевозможных организмов, живущих за счет питательных веществ, созданных продуцентами. Это консументы (потребители), образующие вторичную продукцию.
4. Комплекс организмов, разлагающих органические соединения до минимального состояния. Это — редуценты, или деструкторы, представленные микроорганизмами — бактериями, грибами, простейшими.
Каждый живой организм или совокупность организмов выполняет определенную биологическую функцию, которая начинает какой-либо процесс, является промежуточным звеном или завершает его.
Такая согласованная и взаимосвязанная деятельность живых организмов Земли в тесной связи с окружающей средой и ее основными факторами физического, химического и биологического характера и создает сложное построение жизни в ее разнообразных проявлениях.
Рассматривая биосферу Земли как единую систему, можно убедиться, что ее вещество заметно не уменьшается и не увеличивается, а только переходит из одного состояния в другое. Так, фотосинтезирующие организмы способны к образованию сложных органических соединений на свету из простейших неорганических компонентов. Они являются первичными продуцентами органического вещества экологической системы. Образованные органические соединения обладают скрытой энергией химических связей, которая освобождается при их последующем расщеплении гетеротрофными организмами, которые неспособны непосредственно использовать солнечную энергию, а берут ее из сложных органических соединений, синтезированных как автотрофами, так и зависящими от них другими гетеротрофами. Интересно отметить, что в клетках автотрофных растений отсутствуют ферменты, способные осуществлять гидролиз целлюлозы. В связи с этим повторное вовлечение целлюлозы в круговорот углерода обязано прежде всего микроорганизмам и некоторым целлюлозоразрушающим грибам. Присутствующие в них ферменты разрывают эфирные связи целлюлозного биополимера с присоединением водорода и гидроксила с высвобождением низкомолекулярных Сахаров, которые используются гетеротрофами в качестве энергетического и строительного материала. При этом гетеротрофы создают новые химические соединения, а часть продуктов распада, образующихся в результате их жизнедеятельности, в свою очередь являются «сырьем» для автотрофных организмов. Таким образом, создается круговорот биогенных элементов и поток энергии в границах совокупности организмов. Постоянное поступление энергии Солнца питает этот циклический процесс и компенсирует неминуемую утрату энергии из системы в виде теплового излучения.
Биоценоз. Организмы, взаимодействуя со средой, заметно изменяют ее, создавая тем самым специфические местообитания, неповторимые в иных условиях. Это диалектическое единство организмов и среды выступает как саморегулирующаяся система. Обычно условия жизни в биогеоценозе называют биотопом, а население этого территориального участка — биоценозом. Биоценоз — вся совокупность живых существ: бактерий, грибов, водорослей, растительного покрова и животного населения всех таксономических групп, свойственных определенному участку земной поверхности и приспособленных к совместному обитанию на данной территории с однородными условиями существования, который образовался естественно или под влиянием деятельности человека. Эта совокупность всех популяций биологических видов динамически развивается, характеризуется определенными взаимосвязями между членами биоценоза и между биоценозом и средой проживания. Термин «биоценоз» был предложен в 1877 г. немецким гидрологом К. Мебиусом.
Каждое растительное сообщество, естественное или искусственное, обычно имеет более или менее определенный набор животных, формирующийся в соответствии с условиями жизни в нем и видовым составом растений.
Фитоценоз. Преобладающие на земной поверхности как количественно, так и качественно зеленые растения образуют растительные сообщества — фитоценозы. Фитоценоз — закономерное сочетание различных видов растений, сложившееся под влиянием определенных условий существования, обусловленное историческим развитием, экологическими условиями, взаимодействием видов, их способностью к возобновлению и влиянию на среду. Фитоценоз является главенствующим, предопределяющим возможность существования в нем и других организмов, так как состоит из автотрофных организмов, обеспечивающих энергетически и материально существование других форм живых существ.
Растительное сообщество представляет собой взаимодействующий комплекс растений, находящихся в сложных и многообразных взаимоотношениях. Здесь широко представлены все типы биотических связей от взаимополезных до взаимовредных, как между разными видами, так и между отдельными особями внутри популяций. Живя совместно, растения приспосабливаются к влиянию соседей, и эта адаптация проявляется у организмов в целом ряде признаков: анатомо-морфологическом строении, физиологических особенностях, сроках цветения, скорости метаболизма, продуктивности и т. п.
Однако, черпая средства из окружающей среды, фитоценозы сами сильно влияют на нее, создавая неповторимую в иных условиях среду жизни — фитосферу, К числу фитоценозов относят не только те флористические комплексы, которые развивались в естественных условиях, но и искусственно созданные сообщества (культурные фитоценозы) — поля, сады, бахчи и т. д.
Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.
Источник