БИОЦЕНОЗА И ЕКОСИСТЕМА

аз Популации различни видовеТе не съществуват отделно в природата, а са свързани помежду си чрез различни взаимовръзки. Благодарение на това те се формират общности - определени набори от популации на различни видове, които са взаимосвързани. Всеки вид може да съществува под формата на популации само чрез връзки с популации на други видове. В резултат на тези взаимоотношения между видовете, обитаващи място с хомогенни условия на живот, се формират биоценози.

Биоценоза- общност от взаимосвързани популации от организми от различни видове, обитаващи област от терен с хомогенни условия на живот. Основата на биоценозите са фотосинтезиращи организми (главно зелени растения). Растителен компонент на биоценозата на общността - фитоценоза - определяне на границите на биоценозата (например биоценозата на борова гора, степна трева). Водните биоценози са разположени в хомогенни зони на водни тела (например биоценози на приливната зона). Всяка биоценоза се характеризира с определено видово разнообразие, биомаса, продуктивност, гъстота на видовите популации, площ или обем, които заема.

Видово разнообразие на биоценозатаопределен видово богатство - броя на видовете, чиито популации са включени в неговия състав и равномерност - съотношението между числеността на популациите на всяка от тях. Има биоценози с ниско (пустини, тундра) и богато (тропически гори, коралови рифове) видово разнообразие. Видовете, включени в биоценозата, са с различна численост. Най-многобройните видове се наричат доминантен . Те определят естеството на биоценозата като цяло (например видове трева в перата в степта, дъб и габър в дъбово-габъровата гора).

Биомаса на биоценозата- общата маса на индивиди от различни видове, изразена на единица площ или обем. Всяка биоценоза се характеризира с определен производителност - биомаса, създадена за единица време. Различават се първична и вторична производителност. Първична производителност - това е биомасата, създадена за единица време от автотрофни организми, втори - хетеротрофен.

II. Всяка биоценоза има определена структура: видова, пространствена, екологична.

1. Видова структурапоради разнообразието на двата вида.

2. Пространствена структураопределя се преди всичко от пространственото разположение на различните растителни видове - етажиран . Разграничете над земята И подземни нива . Надземните нива намаляват конкуренцията на растенията за светлина: горните нива са заети, като правило, от светлолюбиви видове, а долните от сенкоустойчиви и сенколюбиви видове. По същия начин подземните нива намаляват конкуренцията за вода и минерали. Слоестото разположение на растенията също влияе върху пространственото разположение на животинските популации, които са трофично или пространствено свързани с растителността.

3. Екологична структурасе определя от определено съотношение на популациите на различни екологични групи организми (техните жизнени форми). Както вече си спомняте, според начина на хранене всички организми се делят на автотрофи, хетеротрофи и миксотрофи. Mixotprofs - организми, способни да синтезират органични съединения от неорганични и да консумират готови такива органична материя(зелена еуглена, хламидомонада и др.).

От своя страна, сред хетеротрофите, според естеството на храненето, се разграничават следните групи:

- сапротрофи - организми, които се хранят с останки от други организми или техни метаболитни продукти.

- хищници - животни (понякога растения), които хващат, убиват и ядат други животни.

- фитофаги - организми, които се хранят с растения.

Наричат ​​се хетеротрофни организми, които могат да се хранят с храни от различен произход полифаги . Например кафявата мечка се храни и като хищник, и като фитофаг; богат асортимент от храни за животни като дива свиня, сив плъх, червена хлебарка и др.

III. Всички популации от организми, които са част от определена биогеоценоза, са взаимосвързани. Връзките между популациите на различни видове в една биоценоза могат да бъдат разделени на антагонистични, мутуалистични и неутрални.

Например, през 20-ти век в Украйна широкопръстият рак е заменен от теснопръст рак. Първият от тях, който доминираше в резервоарите в началото на века, сега се среща само в реките в северната част на страната и е включен в Червената книга на Украйна. След масовата смърт на раците с широки нокти в резултат на вирусно заболяване(чума по раци) в пресни водоеми, мястото му беше заето от теснопръстите раци. Този вид се оказа по-устойчив на непрекъснато нарастващото антропогенно влияние: той е по-малко взискателен към чистотата на водата, съдържанието на кислород в нея и е по-плодороден.

При неутрални отношения съществуването на популации от два вида на обща територия, като всеки от тях не усеща прякото отрицателно или положително влияние на другия. Например хищници, които се хранят с различни видове плячка, не се конкурират помежду си.

При мутуалистични (взаимно изгодни) отношения всеки от взаимодействащите видове има ползи. Примери за мутуализъм (бактериални нодули по корените на бобовите растения, микориза и др.) бяха разгледани подробно във встъпителната лекция.

Следователно възникват сложни и разнообразни взаимоотношения между популациите на различни видове, които са част от определена биоценоза, която може да бъде повече или по-малко близка. Тяхната комбинация осигурява функционирането на биоценозата като единна цялостна система и нейната саморегулация.

IV. Популациите на видовете, които съставляват биоценоза, са тясно свързани не само помежду си, но и с условията на физическата среда (т.е. неживата природа). По-специално, те получават от околната среда веществата, необходими за осигуряване на жизнените им функции и отделят там крайните продукти на метаболизма. По този начин съобществата от организми образуват единна функционална система с физическото местообитание - екосистема.

Понятието „екосистема” е предложено през 1935 г. от английския еколог Артър Джордж Тансли (1871-1955). Той разглежда екосистемите като функционални единици от природата на нашата планета, които могат да обхващат всяка част от биосферата. Екосистема - съвкупност от популации от организми от различни видове, които взаимодействат помежду си и с неживата природа по такъв начин, че в рамките на системата протичат енергийни потоци и циркулация на вещества. Това гарантира функционирането му като единна цялостна многокомпонентна система.

През 1940 г. руският еколог Владимир Николаевич Сукачев предлага понятието „биогеоценоза“. Биогеоценоза - определена територия с повече или по-малко хомогенни условия на живот, обитавана от взаимосвързани популации от различни видове, обединени помежду си и физическото местообитание от цикъла на веществата и енергийните потоци. В основата на всяка биогеоценоза са фотосинтезиращи организми.

По този начин понятията „екосистема“ и „биогеоценоза“ са доста близки, но не и идентични. Биогеоценозата, за разлика от екосистемата, е по-специфично понятие, тъй като заема област от терен с хомогенни условия на живот и специфична растителна общност.

V. Тъй като биогеоценозата е набор от популации от живи организми, които взаимодействат помежду си и с физическата среда, тя се отличава биотичен (съвкупността от популации на организми - биоценоза ) и абиотични (физически условия на местообитание – биотоп ) части.

Част абиотична част включва следните компоненти:

Неорганични вещества (въглероден диоксид, кислород, вода и др.), Които поради дейността на живите организми са включени в цикъла;

Органични вещества (останки от живи организми или продукти от тяхната жизнена дейност), свързващи абиотичните и биотичните части на биогеоценозата;

Климатичен режим или микроклимат (средногодишна температура, количество на валежите и др.), който определя условията за съществуване на организмите.

Биотичната част на биогеоценозатапредставляват различни екологични групи организми, обединени от пространствени и трофични връзки:

- производители - популации от автотрофни организми, способни да синтезират органични вещества от неорганични (фототрофни или хемотрофни организми);

-
разлагачи - популации от организми, които се хранят с мъртва органична материя, разграждайки я до неорганични съединения (различни бактерии, гъбички).

VI . Организмите в една екосистема са свързани чрез общата енергия и хранителни вещества, които са необходими за поддържане на живота. В по-голямата част от случаите (с изключение на някои дълбоководни морски общности) основният източник на енергия, влизаща в биогеоценозата, е слънчевата светлина. Фотосинтезиращите организми (зелени растения, цианобактерии, някои бактерии) директно използват енергия слънчева светлина. В този случай сложните органични вещества се образуват от въглероден диоксид и вода, в която част слънчева енергиясе натрупва под формата на химическа енергия. Органичните вещества служат като източник на енергия не само за самото растение, но и за други организми в екосистемата. Растенията използват част от погълнатата енергия за поддържане на собствените си жизнени процеси, а част се складират под формата на синтезирани от тях органични съединения. Организмите, които се хранят със зелени растения, също съхраняват само част от енергията, получена от храната, а останалата част се разсейва под формата на топлина и се изразходва за жизненоважни процеси. Подобно нещо се случва, когато тревопасните видове са изядени от хищници и т.н.

Освобождаването на енергия, съдържаща се в храната, става по време на процеса на дишане. Продуктите на дишането - въглероден диоксид, вода и неорганични вещества - могат да се използват повторно от зелените растения. В резултат на това веществата в тази екосистема преминават през безкраен цикъл. В същото време енергията, съдържаща се в храната, не се върти, а постепенно се превръща в топлинна енергия и напуска екосистемата. Следователно необходимо условие за съществуването на една екосистема е постоянен приток на енергия отвън.

Можем да си представим поредица от организми, в които индивиди от един вид, техните останки или отпадъчни продукти служат като храна за организми от друг. Такива серии от организми се наричат силови вериги . Всяка хранителна верига се състои от определен брой връзки (т.е. определен брой видове). Освен това всеки от тези видове заема определена позиция или трофично ниво в хранителната верига. Има два вида електрически вериги: пасище И детритален .

Първо хранителни вериги от пасищен тип има производители (т.е. автотрофни организми). Трофичното ниво на потребителите (хетеротрофни организми) се определя от броя на връзките, чрез които те получават енергия от производителите. Трофичното ниво или редът на потребителите обикновено се обозначава с римски цифри.

Част от биомасата на мъртвите производители, която не е била използвана от потребителите (например листни отпадъци), както и останките или отпадъчните продукти на самите потребители (например трупове, животински екскременти) представляват хранителния запас на разлагащите. Редукторите получават необходимата им енергия чрез разлагане на органични съединения до неорганични на няколко етапа. Самите декомпозитори обаче могат да служат за храна на консументи от първи ред, които от своя страна могат да бъдат изядени от консументи от втори ред и т.н. Това вече е хранителна верига детритален тип , която започва не от продуценти, а от мъртви органични остатъци – детрит.

Тъй като когато енергията се прехвърля от по-ниско трофично ниво към по-високо, по-голямата част от нея се разсейва под формата на топлина, броят на връзките в хранителната верига е ограничен (обикновено не надвишава 4-6) и циркулацията на енергия в биогеоценозата, за разлика от кръговрата на веществата, е невъзможно. За нормалното функциониране на биогеоценозата е необходимо постоянно доставяне на определено количество енергия отвън, което компенсира загубите му от живите организми. Следователно, в основата на всяка биогеоценоза трябва да бъдат автотрофни организми, способни да улавят енергията на слънчевата светлина (или енергията на земните недра чрез вещества, освободени от тях в случай на хемотрофни организми) и да я преобразуват в енергията на химичните връзки на органичните съединения синтезиран от тях.

Във всяка биогеоценоза различните хранителни вериги не съществуват отделно една от друга, а са преплетени. Това се случва, защото организмите от един и същи вид могат да бъдат връзки в различни хранителни вериги. Например индивиди от един вид птици могат да се хранят както с тревопасни (консуматори от втори ред), така и с хищни видове насекоми (консуматори от трети и т.н. редове). Формират се преплетени различни силови вериги трофична мрежа на биогеоценозата . Трофичните мрежи осигуряват стабилността на биогеоценозите, тъй като когато броят на някои видове намалява (или дори когато те напълно изчезнат от биогеоценозата), видовете, които се хранят с тях, могат да преминат към други хранителни продукти, в резултат на което общата продуктивност на биогеоценозата остава стабилна.

За всички хранителни вериги има определени съотношения на консумираните и съхраняваните продукти (т.е. биомаса със съдържащата се в нея енергия) на всяко трофично ниво. Тези модели се наричат правилата на екологичната пирамида : на всяко предишно трофично ниво количеството биомаса и енергия, които се съхраняват от организмите за единица време, е значително по-голямо, отколкото на следващото (средно 5-10 пъти).

Графично това правило може да се изобрази като пирамида, съставена от отделни блокове. Всеки блок от такава пирамида съответства на производителността на организмите на всяко от трофичните нива на хранителната верига. Тоест, екологичната пирамида е графично представяне на трофичната структура на хранителната верига. Разграничете различни видовеекологични пирамиди, в зависимост от това какъв показател се използва като основа. Така, пирамида от биомаса показва количествени модели на пренос на маса от органична материя по хранителната верига; енергийна пирамида - съответни модели на пренос на енергия от едно звено на силовата верига към следващото. Разработени и пирамида от числа , показващ броя на индивидите на всяко трофично ниво на хранителната верига.

БАЛТИЙСКИ ИНСТИТУТ ПО ЕКОЛОГИЯ, ПОЛИТИКА И ПРАВО

РЕЗЮМЕ ПО ДИСЦИПЛИНАТА ЕКОЛОГИЯ
по темата
БИОЦЕНОЗА
СТРУКТУРА НА БИОЦЕНОЗАТА

Изпълнил: Владимир Валериевич Королев
Студент 1-ва година
Юридически факултет

Проверен от:_____________________ _____

Въведение 3
Биоценоза 4
Видова структура на биоценозата 8
Пространствена структура на биоценозата 14
Екологична структура на биоценозата 16
Препратки 17

Въведение

Биоценоза

Биоценоза. Структура на биоценозата 2 Биоценозата (от гръцки bios - живот, koinos - общ) е исторически установена съвкупност от взаимосвързани популации от растения, животни, гъби и микроорганизми, обитаващи екологично еднородно местообитание. Терминът биоценоза е използван за първи път от немския хидробиолог К. Мобиус през 1877 г.

Биоценоза. Структура на биоценозата 3 Карл Август Мьобиус (на немски Karl A. Möbius, 7 февруари 1825 г., Айленбург 26 април 1908 г., Берлин) немски зоолог и ботаник, един от основателите на екологията, първият директор на Природонаучния музей в Берлин. През годините Мьобиус изучава екологията на местообитанията на стриди, главно за да открие възможността за отглеждане на стриди в крайбрежните райони на Германия. По този въпрос Мьобиус написва два труда: „Отглеждане на стриди и миди в крайбрежните води на Северна Германия“ (публикуван през 1870 г.) и „Стриди и ферми за стриди“, в които той обобщава своите изследвания: отглеждането на стриди в Северна Германия е почти невъзможно. Мьобиус описва взаимодействията подробно различни организми, живеещи по бреговете, и въвежда понятието „биоценоза“, което се превръща в ключов термин на синекологията.

Биоценоза. Структура на биоценоза 6 Местообитанието на биоценозата се нарича биотоп. Биотоп (от гръцки bios - живот, topos - място) е участък от територия с еднородни условия на околната среда. Понякога в екологичната литература се използва терминът "екотоп". Екотопът е комплекс от абиотични фактори на околната среда без участието на живи организми.

Биоценоза. Структура на биоценозата 7 Фитоценозата (от гръцки phyton - растение, koinos - общ) е растително съобщество на определена територия, променящо се както през годината, така и от година на година. Зооценоза (от гръцки zoon - животно, koinos - общ) е съвкупност от животински популации, обитаващи определен биотоп. Миценоза (от гръцки mykes - гъба, koinos - общ) е съобщество от различни видове гъби. Микробоценозата (от гръцки micros - малък, koinos - общ) е съвкупност от популации на вируси, бактерии и протисти.

Биоценоза. Структура на биоценозата 10 Структурата на биоценозата се поддържа във времето и пространството благодарение на различни връзки между популациите. Взаимоотношенията възникват за задоволяване на определени нужди на едно население за сметка на друго население. Връзки в горската биоценоза

Биоценоза. Структура на биоценозата 12 Трофични връзки (от гръцки trophe - храна) - връзки между популациите, когато индивиди от една популация получават храна за сметка на индивиди от друга популация. Това може да се случи чрез ядене на индивиди, хранене с мъртви органични останки или отпадъчни продукти на индивиди от друг вид.

Биоценоза. Структура на биоценозата 15 Топични връзки (от гръцки topos - място) - връзки между популациите, когато индивиди от една популация използват индивиди от друга популация като местообитание или са повлияни от тях върху околната среда. Птиците използват дървета и храсти като места за гнездене.

Биоценоза. Структура на биоценозата 17 Форични връзки (от гръцката фора - носене) - връзки между популациите, когато индивиди от една популация участват в заселването (разпределението) на индивиди от друга популация. Термин, предложен от В. Н. Беклемишев (1951). Животните действат като транспортьори. Пренасянето на семена, спори и растителен прашец от животни се нарича зоохория, пренасянето на други, по-малки животни се нарича форезия (от лат. foras - навън, навън). Хранещ се прилеп с дълъг език. За да носят цветен прашец и семена, растенията използват всеки, когото намерят, от пчели до прилепи.

Биоценоза. Структура на биоценозата 18 Форезата на животните е широко разпространена главно сред дребните членестоноги, особено сред различни групи акари. Това е един от методите за пасивно разпръскване и е характерен за видове, за които преместването от един биотоп в друг е жизненоважно за запазване или просперитет. Например, много летящи насекоми - посетители на натрупвания от бързо разлагащи се растителни остатъци (животински трупове, изпражнения на копитни животни, купища гниещи растения и др.) Пренасят акари, които по този начин се преместват от едно натрупване на хранителни материали в друго. Торните бръмбари понякога пълзят с повдигнати елитри, които не могат да сгънат поради гъстите акари, затрупани по тялото им. Форезия Форезия на акари по насекоми: 1 – деутонимфата на уроподния акар е прикрепена към бръмбара чрез стъбло от втвърдена секреторна течност; 2 – форезия на акари по мравки. Това е интересно да се знае!

Биоценоза. Структура на биоценозата 19 Zoochoria Прехвърлянето обикновено се извършва с помощта на специални и различни устройства. Животните могат да улавят семена от растения по два начина: пасивен и активен. Пасивното улавяне възниква, когато тялото на животно случайно влезе в контакт с растение, чиито семена или плодове имат специални куки, куки и израстъци (семена, репей). Техните разпространители обикновено са бозайници, които пренасят такива плодове на козината си, понякога на доста големи разстояния. Активният метод за улавяне е яденето на плодове и плодове. Животните отделят семена, които не могат да бъдат усвоени, заедно с изпражненията си. Това е интересно да се знае!

Биоценоза. Структура на биоценозата 20 Примери за форични взаимоотношения Не само птиците и животните участват в разпределението на семената на растенията; насекомите, по-специално мравките, играят огромна роля тук. Има дори специален термин мирмекохория, който се отнася до разпръскването на растителни семена от мравки. Някои тропически прилепи се хранят с нектар. Цъфтя много кактусови цветя през нощта и излъчвам силна миризма, която привлича прилепите. Поленът се пренася върху козината на животното. Много растения, като например (Luffii acutangula), имат ярки, големи цветя, които привличат насекоми. Зрелият прашец полепва по тялото на насекомото и по този начин се прехвърля от едно цвете на друго.

Биоценоза. Структура на биоценозата 21 Фабрични връзки (от латинското fabriсo - правя) - връзки между популациите, когато индивиди от една популация използват секрети или части от мъртви тела на индивиди от друга популация като материал за изграждане на гнезда, дупки, убежища и др. Например, бобрите изграждат къщички за бобри от дървесни стволове и клони. Някои птици постилат гнездата си с мъх, паднали листа, суха трева, пера и пух и др. Боброва квартира Гнездо на чинка

Биоценоза. Структура на биоценозата 22 Птиците използват сухи клонки, трева, пух и вълна за изграждане на гнезда. Например щъркелите строят гнезда от клони на дървета и ги постилат със суха трева. Примери за фабрични взаимоотношения Мравките използват отпадъци иглолистни дървета, като основен строителни материализа мравуняци.

Биоценоза. Структура на биоценозата 23 Видовата структура на биоценозата е видовото разнообразие на биоценозата и съотношението на видовете по техния брой. Видово разнообразие Видовото богатство е общият брой видове, живеещи в даден биотоп. Всеки вид в една биоценоза е представен от популация. Видовото насищане е броят видове на единица площ или единица обем от биотоп.

Биоценоза. Структура на биоценозата 24 Съотношение на видовете по техния брой. Във всяка биоценоза има видове, които преобладават по численост и заемат голяма площ от биотопа. Тези видове се наричат ​​доминанти или доминанти. Например в борова гора е бор, в брезова горичка е бреза.

Биоценоза. Структура на биоценозата 25 Доминантите, които участват във формирането на средата за цялото съобщество (средообразуващи видове), се наричат ​​едификаторни видове. Едификатори на повдигнати блата са сфагнум и червена боровинка, степи - кочина, дъбови гори - дъб и др. Понякога животните могат да бъдат и едификатори: бобрите образуват боброви пейзажи, копитните животни образуват степни пейзажи и т.н. Сфагумът и червената боровинка са едификатори на повдигнати блата.

Биоценоза. Структура на биоценозата 26 В зависимост от процента на индивидите от даден вид в общия брой индивиди на биоценозата - степента на доминиране, те се разделят на категории: субдоминантни видове - това са доста многобройни и често срещани видове в биотопа , но значително отстъпват по брой на доминиращите; нискоразпространените видове са видове с малка численост, които рядко се срещат в даден биотоп; редки видове са видове с много малка численост, срещащи се само на определени места от биотопа; случайни видове са видове, които са нетипични за дадена биоценоза и са представени тук с единични екземпляри.

Биоценоза. Структура на биоценозата 27 Пространствена структура на биоценозата Вертикална структура (етапна) Хоризонтална структура (мозайка) Пространствената структура на биоценозата е закономерното разположение на видовете в биотопа, както във вертикална, така и в хоризонтална посока.

Биоценоза. Структура на биоценозата 30 нива Надземни подземни В широколистна гора обикновено включва пет растителни нива. Първият слой се формира от дървета с първи размер (дъб, бреза и др.). Вторият слой включва дървета от втори размер (череша, офика и др.). Третият етаж представлява подраст от храсти (лешник, зърнастец, еуоним и др.). Четвъртият слой е представен от високи треви и храсти (папрати, коприва и др.). Петият слой се състои от ниски треви и храсти (боровинки, червени боровинки, ягоди и др.). Поради различната дълбочина на кореновата система. Броят на нивата в него е по-малък от този в земята. Подземните слоеве включват: постеля, кореново пространство и минерален слой. Превръщането на мъртвата органична материя в хумус (хумус) започва в постеля. Има мъхове, гъби, лишеи, мравки, бръмбари, охлюви, паяци и червеи.

Биоценоза. Структура на биоценозата 33 Във вертикална посока, под влиянието на растителността, микросредата се променя, включително не само равномерността и повишаването на температурата, но и промяната в газовия състав поради промени в посоката на потоците въглероден диоксид през нощта и през деня, отделянето на газове от серен диоксид от хемосинтетични бактерии и др. Промените в микросредата допринасят за формирането и определен слой на фауната от насекоми, птици до бозайници.

Биоценоза. Структура на биоценозата 34 Животните са ограничени до определени нива на фитоценозата. Първият слой е обитаван от листоядни насекоми (обитатели на дървесни корони). Вторият слой е обитаван от птици и стъблени вредители (корояди, дългороги бръмбари, сондажи). В III и IV нива има копитни и хищни животни, някои гризачи. V ниво е богато на различни стоножки, земни бръмбари, земни пчели, кърлежи и други малки животни.

Биоценоза. Структура на биоценозата 36 Епифитите са извънредни организми Епифити (от епи... и гръцки phytón растение), растения, които се заселват върху други растения, главно по клоните и стволовете на дърветата, както и върху листата, така наречените епифили, и получавате хранителни веществаот околната среда. Най-богати на тях са влажните, топли райони, особено тропическите гори, в които се срещат както по-ниски, така и по-високи епифитни растения (главно от семействата на орхидеите и бромелиите). В процеса на еволюция епифитите са развили устройства за улавяне на вода и минерали от въздуха. Това е интересно да се знае!

Биоценоза. Структура на биоценозата 37 Хоризонтална структура на биоценозата (мозайка) Освен нивата в пространствената структура на биоценозата се наблюдава мозаечна промяна на растителността и животинския свят по хоризонтала. Ареалната мозайка зависи от разнообразието на видовете, техните количествени отношения и променливостта на ландшафта и почвените условия. Мозаицизмът може да възникне и изкуствено в резултат на обезлесяването от човека. В сечищата се формира нова общност. Мозаичност в горската биоценоза

Подробно решение параграф § 81 по биология за ученици от 10 клас, автори Каменски А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014 г

• GDZ работиТетрадка по биология за 10 клас можете да намерите

1. Какви екологични общности познавате?

Отговор. Екосистема или екологична система - биологична система, състоящ се от общност от живи организми (биоценоза), тяхното местообитание (биотоп), система от връзки, които обменят материя и енергия между тях. Едно от основните понятия на екологията.

Пример за екосистема е езерце с растения, риби, безгръбначни животни и микроорганизми, живеещи в него, които съставляват живия компонент на системата, биоценоза. Езерото като екосистема се характеризира с дънни седименти с определен състав, химичен състав(йонен състав, концентрация на разтворени газове) и физични параметри (прозрачност на водата, тенденция на годишни температурни промени), както и определени показатели за биологична продуктивност, трофично състояние на резервоара и специфични условия на този резервоар. Друг пример за екологична система е широколистна гора в средна лентаРусия с определен състав на горския под, характерна за този тип гора почва и стабилна растителна общност и в резултат на това със строго определени показатели на микроклимата (температура, влажност, светлина) и комплекс от животински организми, съответстващи на такива условия на околната среда. Важен аспект, който ни позволява да определим типовете и границите на екосистемите, е трофичната структура на общността и съотношението на производителите на биомаса, нейните потребители и унищожаващите биомаса организми, както и показателите за продуктивността и метаболизма на материята и енергията.

2. По какво се различава фитоценозата от биоценозата?

Отговор. Фитоценозата се различава от биоценозата по това, че фитоценозата е колекция от растителни организми от биоценоза.

Терминът "биоценоза" е предложен от немския зоолог К. Мобиус и обозначава организирана група от популации от растения, животни и микроорганизми, приспособени да живеят заедно в определен обем пространство.

Всяка биоценоза заема определена област от абиотичната среда. Биотопът е пространство с повече или по-малко хомогенни условия, обитавано от едно или друго съобщество от организми.

Размерите на биоценотичните групи организми са изключително разнообразни - от съобщества върху ствол на дърво или върху блатен мъх до биоценозата на степта с пера. Биоценозата (съобществото) е не само съвкупността от видовете, които я образуват, но и съвкупността от взаимодействия между тях. Екологията на общността (синекология) също е научен подход в екологията, според който на първо място се изучава комплексът от връзки и доминиращи отношения в биоценозата. Синекологията се занимава предимно с биотични екологични фактори на околната среда.

В рамките на биоценозата се прави разлика между фитоценоза - устойчиво съобщество от растителни организми, зооценоза - съвкупност от взаимосвързани животински видове и микробиоценоза - съобщество от микроорганизми:

фитоценоза + зооценоза + микробиоценоза = биоценоза.

В същото време, в чиста форманито фитоценоза, нито зооценоза, нито микробиоценоза не се срещат в природата, нито биоценозата се отделя от биотопа.

3. Каква е разликата между биоценоза и екосистема?

Отговор. В биологията се използват три понятия, които са сходни по значение:

Биогеоценозата е система от съобщество от живи организми (биота) и нейната биотична среда на ограничен участък от земната повърхност с хомогенни условия (биотоп)

Биогеоценоза - биоценоза, която се разглежда във взаимодействие с абиотични фактори, като му влияе и на свой ред се променя под негово влияние. Биоценозата е синоним на общност, а понятието екосистема също е близко до нея.

Екосистемата е група от организми от различни видове, свързани помежду си чрез кръговрата на веществата.

Всяка биогеоценоза е екосистема, но не всяка екосистема е биогеоценоза. За характеризиране на биогеоценозата се използват две подобни понятия: биотоп и екотоп (фактори на неживата природа: климат, почва). Биотоп е територията, заета от биогеоценоза. Екотопът е биотоп, който се влияе от организми от други биогеоценози.

Биогеоценозата е исторически развита съвкупност от живи организми (биоценоза) и абиотична среда, заедно с площта на земната повърхност (екотоп), която те заемат; границата на биогеоценозата се установява по границата на растителното съобщество (фитоценоза) - най-важният компонент на биогеоценозата. Всяка биогеоценоза се характеризира със свой тип материално-енергиен обмен

Понятието екосистема е по-широко от понятието биогеоценоза. Има: микроекосистеми (възглавница от лишеи и др.); мезоекосистеми (езеро, езеро, степ и др.); макроекосистеми (континент, океан) и накрая глобалната екосистема или екосферата - интеграцията на всички екосистеми на света (биосферата на Земята) Биогеоценозата заема средно положение между микро- и мезоекосистемата. Винаги трябва да помним: биогеоценозата трябва да заема хомогенна територия по отношение на релефа, почвообразуващата скала, свойствата на почвата, дълбочината и режима на подземните води и трябва да бъде хомогенна в своята история. Това трябва да е доста дългосрочно установено образование. Растителността на площадката трябва ясно да се различава от растителността на съседните площи и тези разлики трябва да се повтарят редовно и да бъдат обясними от гледна точка на околната среда.

Въпроси след § 81

1. Какви биоценози и екосистеми познавате?

Отговор. Биоценоза (от био. и гръцки koinos - общ) (ценоза), съвкупност от растения, животни и микроорганизми, които обитават дадена земя или водно тяло и се характеризират с определени взаимоотношения помежду си и адаптивност към условията на околната среда ( например биоценоза на езеро, гора). Екосистема (от гръцки oikos - жилище, жилище и система), единен природен комплекс, образуван от живи организми и тяхното местообитание (атмосфера, почва, резервоар и др.), В който живите и инертните компоненти са свързани помежду си чрез обмен на материя и енергия. Концепцията за екосистема се прилага към природни обекти с различна сложност и размер: океан или малко езерце, тайга или участък от брезова горичка. Терминът "екосистема" е въведен от английския фитоценолог А. Тансли (A. Tansley, 1935). Термините „екосистема“ и „биогеоценоза“ често се използват взаимозаменяемо.

2. Каква е разликата между биоценоза и екосистема?

Отговор. Биоценозата не е просто сборът от видовете, които я образуват, но и съвкупността от взаимодействия между тях. Подобно на популацията, биоценозата има свои собствени свойства, например видово разнообразие, структура на хранителната мрежа, биомаса и продуктивност. Една от основните задачи на екологията е да установи връзките между свойствата и структурата (състава) на общността, които се проявяват независимо от това какви видове са включени в нея.

Друг обект изследване на околната среда– екосистема. Това е всяка общност от живи същества, заедно с физическото си местообитание, функциониращи като единно цяло. Пример за екосистема е езерце, което включва общност от хидробионти (организми, чийто живот протича във вода), физични свойстваи химичен състав на водата, характеристики на топографията на дъното, състав и структура на почвата, взаимодействаща с повърхността на водата атмосферен въздух, слънчева радиация.

Разглеждането на екосистемата е важно в случаите, когато говорим за потоците от материя и енергия, циркулиращи между живите и неживите компоненти на природата, динамиката на елементите, които поддържат съществуването на живот, и еволюцията на общностите. Нито отделен организъм, нито популация, нито общност като цяло могат да бъдат изследвани изолирано от околната среда. Екосистемата по същество е това, което наричаме природа.

Екосистемата е много широко понятие и се отнася както за естествени (например тундра, океан), така и за изкуствени комплекси (например аквариум). Следователно, за да обозначат елементарна природна екосистема, еколозите използват и термина "биогеоценоза"

3. Какви абиотични фактори влияят върху флората и фауната на общността?

Отговор. Абиотичните фактори на околната среда са компоненти и явления от нежива, неорганична природа, които пряко или косвено влияят върху живите организми: климатични, почвени и хидрографски фактори.

Основните абиотични фактори на околната среда са: температура, светлина, вода, соленост, кислород, земно магнитно поле, почва.

Общо: урагани, суши, наводнения, проливни дъждове, пожари, вулканични изригвания, земетресения, ерозия, преовлажняване или засоляване на почвата, изменение на климата (охлаждане или затопляне), магнитни бури, емисии на големи количества токсични газове.

4. Какви екосистеми се наричат ​​антропогенни?

Отговор. В продължение на много хилядолетия човекът е живял в естествената си среда, без да оказва сериозно влияние върху процесите, протичащи в биосферата. С развитието на цивилизацията отношенията между човека и природата се промениха значително. Човекът все повече използва природните ресурси, унищожи съществуващите екосистеми и създаде изкуствени екосистеми (антропогенни).

Най-често срещаните изкуствени екосистеми са агробиоценозите. Те заемат около 10% от общата земна повърхност, създадени са за селскостопански продукти и се поддържат редовно от хората.

В агробиоценоза (например полета, зеленчукови градини, овощни градини, пасища) се развиват същите хранителни вериги, както в естествена екосистема: производители ( култивирани растения, плевели), консуматори (насекоми, птици, гризачи, хищници) и разложители (бактерии и гъбички). Човекът е съществено звено в тази хранителна верига. Той създава условия за висока продуктивност на агроценозата и след това използва реколтата.

5. Каква е разликата между естествените и антропогенните екосистеми?

Отговор. Съществуват значителни разлики между агробиоценозата и естествената екосистема. Важен имотна една природна общност е нейната устойчивост. Екологичната стабилност на агробиоценозите е ниска. Без човешко участие, агробиоценози на зърно и зеленчукови културисъществуват не повече от една година, агробиоценози на многогодишни треви - 3 години, овощни култури - 20 години.

За естествената биоценоза единственият източник на енергия е Слънцето. Агробиоценозите, в допълнение към слънчевата енергия, получават допълнителна енергия, изразходвана от хората за обработка на почвата, борба с плевелите, вредители и болести по културите, прилагане на торове и др.

В естествена екосистема първичното производство на растения (реколта), преминало през множество хранителни вериги, се връща отново в системата на биологичния цикъл. В агробиоценозата такъв цикъл е нарушен, тъй като по-голямата част от продуктите се отстраняват от хората по време на прибиране на реколтата. В резултат на това постоянно трябва да се грижите за поддържането на плодородието на почвата чрез добавяне на торове.

Агробиоценозите осигуряват на човечеството около 90% от хранителната енергия. Въпреки това, ако селскостопанското производство се извършва неправилно, има загуба на плодородието на почвата, нейното засоляване, опустиняване на огромни територии и замърсяване на околната среда. Масовото изсичане на гори за земеделски земи води до сериозни негативни промени в биосферата.

6. Защо се смята, че в селските райони условията за живот на хората като правило са по-благоприятни, отколкото в големите градове?

Отговор. Многобройни наблюдения показват, че в градовете те са несравнимо повече по-лоши условияпребиваване за лице, отколкото в селските райони. Това се дължи на сравнително неблагоприятните санитарни и хигиенни условия, причинени от претъпканото население, наличието на множество източници на шум и замърсяване и изолацията от природни условия. Урбанизацията на населението и ниските темпове на възпроизводство са създали неблагоприятна демографска ситуация.

Градската среда е логично следствие от появата на Земята на мислещи същества, най-младите членове на екосистемата. Желанието на човека за господство над природата, за нейното познание и използването на това господство и познание за развитието на жизненото пространство на Земята, въвеждането на социалния фактор в биологичните процеси на съществуване на човешкото население доведе до създаването на на напълно нови, мощни по своето въздействие върху околната среда и вътрешен святекосистеми, наречени „градска среда“.

Градската среда изглади процесите на естествен подбор, смекчи влиянието на външните фактори, които определят адаптацията на човека и настройката на имунната система. При разумно отношение към формирането на градската среда се създават паритетни условия за съвместно съществуване на изкуствената и естествената среда. Най-малкото нарушение на този паритет в резултат на социално-икономически, екологични и други трансформации неизменно причинява: промени в демографските показатели (раждаемост, смъртност), увеличаване на инфекциозните заболявания (чума, туберкулоза, венерически болести и др.). В историята на човечеството има множество трагични свидетелства за изчезването на градското население в резултат на епидемии. Например през 14-ти век, по време на „черната епидемия“ на чумата, една четвърт от населението на Европа умира.

Значителната гъстота на населението създава условия, които увеличават потенциалния риск от излагане на неблагоприятни фактори на околната среда върху здравето, допринасят за бързото разпространение на инфекции и значителни улични наранявания.

Темата за влиянието на градската среда върху здравето на градските жители ме привлече, защото в наше време по-голямата част от населението живее в градовете. Градът оказва влияние не само върху начина на живот, като го прави по-лесен и удобен, но и върху човешкото здраве. Не е тайна, че хората в селата имат по-висока продължителност на живота, отколкото в градовете. Градската среда оказва негативно влияние върху човешкото здраве. В днешно време тази тема е много актуална, тъй като все по-често виждаме около себе си хора, чийто живот и здраве са пострадали негативно от града. Раждане на деца с астма, автомобилни катастрофи, главоболие, високо кръвно налягане, разпространение на полово предавани болести, отравяне въглероден окис- само няколко примера за отрицателното въздействие на града върху хората.

Урбанизацията, която беше следствие от неконтролирания стремеж на маси от хора от селските райони към изкуствена градска екосистема, допринесе за по-нататъшното влошаване на демографските, социално-икономическите и екологични проблеми. Това създаде диспропорция между производството и потреблението, числеността на населението и възможностите на изкуствената екосистема. Управлението на тези процеси чрез командни методи доведе до криза на цялата политическа система и разпадането на една велика сила.

Преселването на маса селски жители в града, които бяха поставени в нови условия от социално, търговско, комунално, транспортно и друго естество, повлия на развитието на психиката и психическото здраве на градския жител, на неговите семейни и битови отношения, и нивото на раждаемост. Социалните фактори придобиха приоритет при формирането на здравето на населението. Пример за това е тясната връзка между заболеваемостта и финансовата обезпеченост на семейството. Установени са обратни зависимости между здравословното състояние на децата и размера на жилищната площ и нивото на образование на родителите. В заможните семейства повече от 80% от децата са нормални физическо развитиеи само 12% са с поднормено тегло. В тези семейства, където доходът е под жизнения минимум, поднорменото тегло се открива при почти 30% от децата. В дисфункционалните семейства нервно-психичните заболявания на децата се наблюдават 3-4 пъти по-често. Самото естество на начина на живот в градската среда допринася за нарушаване на биологичния ритъм на жизнените функции.

Голямо разнообразие от специфични и неспецифични ефекти върху тялото, включително социални, предизвикват мобилизиране на клетъчни и хуморални фактори на имунитета (Perederiy V.G. et al., 1989). Повишеният имунитет води до повишена устойчивост към инфекции и тумори. Рязкото повишаване на имунитета обаче води до свръхчувствителност и автоимунни заболявания (Thomas R.T., 1990).

Следователно здравето трябва да се разглежда като динамичен процес в условията на постоянно въздействие върху човешкото тяло на естествени и изкуствено създадени фактори на околната среда. Всички тези фактори са тясно свързани помежду си и в някои случаи подпомагат здравето, а в други причиняват заболяване.

Още от времето на Хипократ болният винаги е бил в епицентъра на медицината. И досега за състоянието на общественото здравеопазване се съди по статистиката на заболеваемостта. Следователно местната медицина се фокусира главно върху проблемите на лечението на заболяванията, изследването на рисковите фактори, а не на факторите, които определят здравето, стабилността и жизнеспособността на тялото.

7. Възможно ли е да се създаде благоприятна среда за живот на хората в големите градове?

Отговор. За да се намали отрицателното въздействие върху жителите, градският пейзаж не трябва да бъде монотонна „камениста пустиня“. В градската архитектура трябва да се стремим към хармонично съчетаване на социални (сгради, пътища, транспорт, комуникации) и биологични аспекти (зелени площи, паркове, обществени градини). Ландшафтните архитекти могат да играят голяма роля в това.

Съвременният град трябва да се разглежда като екосистема, в която са създадени най-благоприятните условия за човешки живот. Следователно това трябва да бъде не само комфортно жилище, транспорт, разнообразна гама от услуги, но и жизнена среда, благоприятна за човешкия живот и здраве - чист въздух, приятен градски пейзаж, зелени кътчета, където всеки може да се отпусне в тишина, любувайки се на красотата на природата.

Като се има предвид способността на зелените площи да влияят благоприятно върху състоянието на околната среда, те трябва да бъдат възможно най-близо до мястото, където хората живеят, работят, учат и релаксират.

Опазването и специалното засаждане на дървета и храсти, създаването на тревни площи и цветни лехи са неразделна част от комплекса от мерки за опазване и преобразуване на околната среда. Зелените площи не само създават благоприятни микроклиматични и санитарни условия, но и се увеличават художествена изразителностархитектурни ансамбли.

Защитните зелени зони трябва да заемат специално място около промишлени предприятия и магистрали. Препоръчително е да се засаждат устойчиви на замърсяване дървета и храсти, като американски клен, канадска топола, сърцевидна липа, казашка и вирджинска хвойна, бяла върба, крехък зърнастец, дръжков дъб, червен бъз.

При разполагането на зелени площи е необходимо да се спазва принципът на равномерност и непрекъснатост. Градините, парковете, обществените градини и вътрешноградските булеварди трябва да се комбинират както помежду си, така и с насаждения, разположени извън града. Това ще осигури снабдяването с чист въздух във всички жилищни райони на града. Най-важните компоненти на системата за озеленяване на града са насажденията в жилищни квартали, на територията на детски заведения, училища, спортни комплекси и др.

Грижейки се за зелените площи, опазвайки ги и увеличавайки ги, всеки жител на града може да даде своя принос за подобряване на екологията на града.

Неслучайно еколозите смятат, че в съвременния град човек не трябва да бъде откъснат от природата, а като че ли да се разтвори в нея. Следователно общата площ на зелените площи в градовете трябва да заема повече от половината от територията им.

Направете описание на всяка биогеоценоза (позната ви от екскурзии). Посочете какви растения и животни могат да живеят тук.

Отговор. Дъбовата горичка е една от най-сложните сред сухоземните биогеоценози. Е, първо, какво е биогеоценоза? Биогеоценозата е комплекс от взаимосвързани видове (популации от различни видове), живеещи на определена територия с повече или по-малко хомогенни условия на живот. Дефиницията му ще е необходима за бъдеща употреба. Дъбовата горичка е перфектна и устойчива екологична система, способна на външни условиясъществуват от векове. Биогеоценозата на дъбовата гора се състои от повече от сто вида растения и няколко хиляди вида животни. Ясно е, че при такова разнообразие от видове, обитаващи дъбовата гора, ще бъде трудно да се разклати стабилността на тази биогеоценоза чрез унищожаване на един или повече видове растения или животни. Трудно е, защото в резултат на дългогодишното съжителство на растителни и животински видове от различни видове те се превърнаха в единна и съвършена биогеоценоза - дъбова гора, която, както беше споменато по-горе, е способна да съществува векове наред при постоянни външни условия. условия.

Основните компоненти на биогеоценозата и връзките между тях; растенията са основната връзка в екосистемата

Основата на по-голямата част от биогеоценозата са зелените растения, които, както е известно, са производители на органична материя (производители). И тъй като в биогеоценозата задължително има тревопасни и месоядни животни - консуматори на жива органична материя (консументи) и накрая, разрушители на органични остатъци - главно микроорганизми, които разграждат органичните вещества до прости минерални съединения (разложители), не е трудно е да се отгатне защо растенията са основната връзка в екосистемата. Но тъй като в биогеоценозата всеки консумира органични вещества или съединения, образувани след разграждането на органични вещества, и е ясно, че ако растенията, основният източник на органична материя, изчезнат, тогава животът в биогеоценозата практически ще изчезне.

Кръговратът на веществата в биогеоценозата е необходимо условие за съществуването на живот. Възниква в процеса на формирането на живота и се усложнява по време на еволюцията на живата природа. От друга страна, за да е възможна циркулацията на веществата в една биогеоценоза, е необходимо в екосистемата да има организми, които създават органични вещества от неорганични и преобразуват енергията на слънчевата радиация, както и организми, които използват тези органични вещества и ги превръщат отново в неорганични съединения. Според начина на хранене всички организми се делят на две групи - автотрофи и хетеротрофи. Автотрофите (главно растения) използват неорганични съединения от околната среда, за да синтезират органични вещества. Хетеротрофите (животни, хора, гъби, бактерии) се хранят с готови органични вещества, синтезирани от автотрофи. Следователно хетеротрофите зависят от автотрофите. Във всяка биогеоценоза всички запаси от неорганични съединения биха изсъхнали много скоро, ако не се подновяват по време на живота на организмите. В резултат на дишане, разлагане на животински трупове и растителни остатъци, органичните вещества се трансформират в неорганични съединения, които отново се връщат в естествената среда и отново могат да бъдат използвани от автотрофите. Така в биогеоценозата, в резултат на жизнената дейност на организмите, има непрекъснат поток от атоми от неживата природа към живата природа и обратно, затваряйки се в цикъл. За циркулацията на веществата е необходим приток на енергия отвън. Източникът на енергия е Слънцето. Движението на материята, причинено от дейността на организмите, се извършва циклично, може да се използва многократно, докато потокът на енергия в този процес е еднопосочен. Радиационната енергия на Слънцето в биогеоценозата се преобразува в различни форми: В енергията на химичните връзки, в механичните и накрая във вътрешните. От всичко казано става ясно, че циркулацията на веществата в биогеоценозата е необходимо условие за съществуването на живота и растенията (автотрофи), най-важната връзка в него.

Характерна особеност на дъбовата гора е видовото разнообразие на растителността. Както бе споменато по-горе, биогеоценозата на дъбовата гора се състои от повече от сто растителни вида и няколко хиляди животински вида. Има интензивна конкуренция между растенията за основните условия на живот: пространство, светлина, вода с разтворени в нея минерали. В резултат на дългосрочен естествен подбор растенията от дъбовата горичка са развили адаптации, които позволяват различни видовесъществуват заедно, което ясно се проявява в наслояването, характерно за дъбовите гори. Горният слой се формира от най-светлолюбивите дървесни видове: дъб, ясен, липа. По-долу са придружаващите ги по-слабо светлолюбиви дървета: клен, ябълка, круша и др. Още по-ниско е разположен подрастът, образуван от различни храсти: леска, блек, зърнастец, калина и др. Накрая върху почвата израства слой тревисти растения. Колкото по-нисък е нивото, толкова по-устойчиви на сянка са растенията, които го образуват. Подреждането се изразява и в местоположението на кореновите системи. дървета горни ниваимат най-дълбоката коренова система и могат да използват вода и минерали от дълбоките слоеве на почвата.