Биология. Комплексный справочник - подготовка к ЗНО и ДПА

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ. БИОСФЕРА

 

Свойства и типы биогеоценозов

 

В природе все живые организмы образуют комплексы, функциональное единство группировки организмов и окружающей среды. Состав сообществ обусловлен сочетанием абиотических факторов, а также взаимоотношениями различных организмов, входящих в него и объединенные общими потребностями. Связь между ними обеспечивает питание, защиту, размножение всех жильцов группировки. В результате такого взаимодействия организмов и среды их проживание образуется экологическая система. Основными свойствами экологической системы является ее целостность и относительная устойчивость, что проявляется в способности к саморегуляции и самообновлению.

Биогеоценоз — совокупность природных компонентов, связанных обменом веществ и энергии, на определенном участке поверхности земли с более-менее однородными условиями существования. В біогеоценозі различают экотоп и биоценоз. Экотоп характеризуется составом почвы и горных пород, рельефом, климатическими и гидрологическими условиями, определяющими характер группировки. Биоценоз — совокупность растений, животных и микроорганизмов в пределах определенному экотопу. Биогеоценоз представляет собой целостную, относительно устойчивую систему, способную к саморегуляции.

Природные биоценозы имеют сложную структуру. Они характеризуются рядом показателей: видовое разнообразие, плотность популяций, биомасса и прочее.

 

 

Видовое разнообразие — количество видов живых организмов, входящих в биоценоза и определяют различные трофические уровне в нем. Количество видовых популяций определяется количеством особей данного вида на единице площади. Некоторые виды в группировках являются доминантными, их численность превышает численность других видов. Если в сообществе доминируют несколько видов, а плотность других невысокая, то разнообразие низкое. Если при том же видовом составе численность каждого из них равна, тогда видовое разнообразие высокое.

Биомасса — суммарная масса организмов в популяции или биоценозе на момент наблюдения, выраженная в единицах массы, приходится на единицу площади или объема (г/м2, кг/га, г/м3 и тому подобное). Суммарная биомасса Земли составляет 2,43 х 1012 т. Величина биомассы зависит от особенностей вида, его биологии. Например, у организмов с коротким жизненным циклом (микроорганизмов) биомасса невысокая по сравнению с долговечными организмами, которые откладывают в ткани большое количество органических веществ (деревья, кустарники, крупные животные).

Все биоценозы имеют похожую структуру. Основу их образуют растительные группировки — фитоценозы, которые в процессе фотосинтеза производят органические вещества. Фітоценоз является динамической системой, которой свойственна сезонная и різнорічна изменчивость компонентов под влиянием экологических факторов. Другую часть биоценоза составляют животные (травоядные и плотоядные) — зооценоз. Зооценоз — совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых видов животных, которые населяют определенный биотоп. К биоценоза входят организмы, которые минерализуют органические вещества — бактерии и грибы.

Биотическую части биогеоценоза составляют три группы организмов, связанных между собой трофическими связями: продуценты, консументи и редуценти.

Продуценты — автотрофи, зеленые растения, способные синтезировать (производить) органические вещества из неорганических, аккумулируя при этом солнечную энергию.

Консументи — организмы, которые питаются готовыми органическими веществами, созданными фотосинтезувальними или хемосинтезувальними видами (продуцентами). Это все животные, человек, часть микроорганизмов, паразитические и насекомоядные растения. Различают консументи первого порядка, которые питаются растительной пищей, и консументи второго, третьего и высших порядков, питающиеся животной пищей. Все консументи используют энергию химических связей, аккумулированную в органических веществах продуцентов.

Редуценти — гетеротрофні организмы, в основном бактерии и грибы, которые в процессе жизнедеятельности превращают органические остатки в неорганические вещества. Редуценти является завершающим звеном в круговорота веществ, образуя неорганические вещества для включения их в новый цикл.

Следовательно, в процессе жизнедеятельности организмов происходит непрерывный круговорот энергии в природе, причем каждый вид использует лишь часть энергии, накопленной в органических веществах. В результате формируются цепи питания, которые представляют собой взаимосвязи видов, связанных пищевыми отношениями, что создает определенную последовательность в передаче веществ и энергии. Каждое предыдущее звено является в определенной степени пищей для последующей.

Взаимосвязи в цепях питания проходят по схеме:

 

Цепь питания

 

 

На каждой следующей звене цепи значительная часть энергии в виде тепла, теряется, что ограничивает число звеньев в цепи питания. Но любая цепь начинается растениями (продуцентами) и заканчивается хищником, причем наиболее крупным. Редуценти разрушают вещества на каждом уровне и являются последними, заключительными в пищевой цепи.