Biocenoza este creată și reglată artificial de om. Ce este biocenoza? Structura biocenozei: spațială și specie

22.12.2020

Biocenoză artificială - o biocenoză creată de om în propriile sale interese, de exemplu, agrocenoza, adică un câmp plantat de orice structură agricolă, sau zoocenoza- ferma zootehnica, ferma avicultura, balta.

Biocenozele artificiale se caracterizează prin productivitate ridicată: de exemplu, agrocenozele ocupă 10% din teren și furnizează 90% din nutrienți și materii prime. Cu toate acestea, aceasta este productivitatea unei specii de plante sau animale și, prin urmare, pentru o biocenoză artificială nu se caracterizează prin autoreglare și stabilitate ... El nu poate exista mult timp fără ajutor uman. În acest caz, dispare.

Agrocenoza este o biocenoză creată artificial de om. Nu este capabil să existe mult timp fără intervenția umană, nu posedă autoreglare și, în același timp, se caracterizează prin productivitate ridicată (randament) a uneia sau mai multor specii (soiuri) de plante sau rase de animale.

ÎNTREBĂRI PENTRU AUTOCONTROL

1. Ce învelișuri ale Pământului fac parte din biosferă, care nu sunt?

2. Cine a introdus prima dată denumirea de „biosferă” și cine a creat doctrina biosferei?

3. Din ce straturi este formată atmosfera și cum sunt ele caracterizate?

4. Din ce roci este compusă litosfera?

5. Care este ponderea oceanelor în comparație cu pământul?

6. Care sunt limitele superioare și inferioare ale vieții în toate învelișurile Pământului?

7. Ce este biomasa și cât de mult din masa biosferei constituie?

8. Care sunt proprietățile biomasei?

9. Cum se modifică densitatea vieții în diferite zone naturale?

10. Prin ce caracteristici ale biogeocenozei se caracterizează solul?

11. Cum se modifică grosimea solului în diferite zone naturale?

12. Ce procese biologice, chimice și fizice au loc în sol?

13. Care este ciclul substanțelor din natură?

14. Ce rol joacă plantele și animalele verzi în circulația materiei și conversia energiei?

15. Care este importanța științei – biologiei – în conservarea vieții pe Pământ?

16. De ce V.I.Vernadsky a numit biosfera modernă noosferă (sfera rațiunii)?

Termeni și concepte de bază

Biosferă- o parte a învelișului Pământului locuită de organisme vii. Include litosfera superioară, hidrosfera, troposfera și stratosfera inferioară. Doctrina biosferei a fost elaborată de Acad. V.I. Vernadsky.

Biomasa pământului- totalitatea tuturor organismelor vii (materia vie) de pe planetă. Se exprimă în unități de masă sau energie pe unitatea de suprafață sau de volum. Biomasa Pământului este de 2.423 x 10 12 grade de tone, din care 97% sunt plante, 3% sunt animale.

Biomasa suprafeței terestre- totalitatea tuturor organismelor vii - plante, animale, microorganisme care locuiesc pe pământ.

Biomasa solului- un ansamblu de organisme vii care traiesc in sol si joaca un rol principal in procesul de formare a solului. Organismele din sol includ cei mai importanți compuși chimici din ciclul substanțelor din biosferă.

Humus- materia organică a solului, formată ca urmare a descompunerii reziduurilor vegetale și animale și a produselor lor reziduale. Cantitatea de humus servește ca indicator al fertilității solului, deoarece conține toate elementele principale ale nutriției plantelor (orizontul humus al solurilor de cernoziom conține până la 30% humus).

Biomasa Oceanului Mondial- totalitatea tuturor organismelor vii care locuiesc în partea principală a hidrosferei Pământului. Biomasa sa este de 1000 de ori mai mică decât biomasa pământului, deoarece utilizarea energiei solare în apă este de 0,04%, pe uscat - 0,1 - 0,3%.

Productivitatea biologică- cantitatea de materie organică produsă într-un anumit timp de organismele care fac parte dintr-o anumită biogeocenoză (pajişti, păduri, câmpuri, rezervoare). Se măsoară în unități de masă, timp și zonă.

Materie vie- un ansamblu de organisme vii (biomasă) ale biosferei. Este un sistem deschis caracterizat prin creștere, reproducere, distribuție, metabolism și energie cu mediul extern.

Toată lumea știe că un anumit număr de organisme, plante și animale coexistă pe o anumită bucată de pământ sau corp de apă. Combinația lor, precum și relația și interacțiunea între ele și cu alți factori abiotici, este de obicei numită biocenoză. Acest cuvânt este format prin contopirea a două cuvinte latine „bios” – viață și „cenoză” – comune. Orice comunitate biologică constă din astfel de componente ale bioceozei precum:

- zoocenoza;
- fitocenoza;
microorganisme – microbiocenoza.

De menționat că fitocenoza este componenta dominantă care determină zoocenoza și microbiocenoza.

Originea conceptului de „biocenoză”

La sfârșitul secolului al XIX-lea, omul de știință german Karl Möbius a studiat habitatul stridiilor din Marea Nordului. În timpul studiului său, el a descoperit că aceste organisme pot exista doar în condiții specifice, care includ adâncimea, debitul, conținutul de sare și temperatura apei. În plus, el a remarcat că speciile strict definite trăiesc cu stridiile. viața marină... Așadar, în 1877, odată cu lansarea cărții sale „Oysters and Oyster Economy” în mediul științific a apărut termenul şi conceptul de biocenoză.

Clasificarea biocenozelor

Astăzi există o serie de semne după care este clasificată biocenoza. Dacă vorbim de sistematizare bazată pe dimensiuni, atunci va fi:

macrobiocenoza, care studiază lanțurile muntoase, mările și oceanele;
mezobiocenoza - păduri, mlaștini, pajiști;
microbiocenoza - o singură floare, frunză sau ciot.

Biocenozele pot fi clasificate și în funcție de habitat. Apoi vor fi evidențiate următoarele tipuri:

marin;
apa dulce;
terestru.

Cea mai simplă sistematizare a comunităților biologice este împărțirea lor în biocenoze naturale și artificiale. Printre primele sunt primare, formate fără influență umană, precum și secundare, care au fost influențate de elemente naturale. Al doilea grup include cei care au suferit modificări din cauza factorilor antropici. Să aruncăm o privire mai atentă la caracteristicile lor.

Biocenoze naturale

Biocenozele naturale sunt asociații de ființe vii create de natura însăși. Astfel de comunități sunt sisteme stabilite istoric, care sunt create, dezvoltate și funcționate conform propriilor legi speciale. Omul de știință german V. Tischler a subliniat următoarele caracteristici ale unor astfel de formațiuni:

Biocenozele apar din elemente gata făcute, care pot fi atât reprezentanți ai speciilor individuale, cât și complexe întregi;
părți ale comunității pot fi înlocuite cu altele. Deci o specie poate fi înlocuită de alta, fără consecințe negative pentru întregul sistem;
ținând cont de faptul că în biocenoză interesele diferitelor specii sunt opuse, întregul sistem supraorganic se bazează și se susține datorită acțiunii forței de contracarare;
fiecare comunitate naturală este construită prin reglarea cantitativă a unei specii de către alta;
dimensiunea oricăror sisteme superorganice depinde de factori externi.

Sisteme biologice artificiale

Biocenozele artificiale sunt formate, întreținute și reglementate de oameni. Profesorul B.G. Johannsen a introdus în ecologie definiția antropocenozei, adică un sistem natural creat în mod deliberat de om. Poate fi un parc, piață, acvariu, terariu etc.

Dintre biocenozele artificiale se disting agrobiocenozele - acestea sunt biosisteme create pentru a obține hrană. Acestea includ:

rezervoare;
canale;
iazuri;
pășuni;
câmpuri;
plantatii forestiere.

O caracteristică tipică este faptul că nu poate exista o perioadă lungă de timp fără intervenția umană.

Reveniți la versiunea grafică a tutorialului...

§ 5. Biocenoza. Varietate de biocenoze

Conceptul de biocenoză. Organismele vii se găsesc pe Pământ nu în combinații aleatorii, ca indivizi independenți, ci formează complexe (comunități) regulate. Pentru prima dată, biologul german Karl August Möbius (1825-1908) a atras atenția asupra posibilității identificării unor astfel de comunități. În 1877, el a propus termenul biocenoza (din greacă. bios- viata si koinos- general, face ceva general).

Biocenoza - este o grupare dezvoltată istoric de plante, animale, ciuperci și microorganisme care locuiesc într-un spațiu de locuit relativ omogen (pământ sau corp de apă) (orez. 2.1).

Deci, fiecare biocenoză constă dintr-un anumit set de organisme vii aparținând unor specii diferite. Dar știm că indivizii aceleiași specii sunt combinați în sisteme naturale numite populații. Prin urmare, biocenoza poate fi definită și ca totalitatea populațiilor de toate tipurile de organisme vii care locuiesc în habitate comune.

Biocenoza include un set de plante într-o anumită zonă - fitocenoza (din greacă. fiton- plantă), un set de animale care trăiesc în fitocenoză, - zoocenoza (din greacă. zoon- animal), microbocenoza - un set de microorganisme care locuiesc în sol, și micocenoza (din greacă. mykes- ciupercă) - o colecție de ciuperci. Exemple de biocenoze sunt foioase, molid, pin sau pădure mixtă, luncă, mlaștină etc.

Fiecare biocenoză se dezvoltă într-un spațiu omogen, care se caracterizează printr-o anumită combinație de factori abiotici, cum ar fi cantitatea de radiație solară care intră, temperatura, umiditatea, compoziția chimică și mecanică a solului, aciditatea acestuia, terenul etc. O astfel de omogenă spațiu (parte a mediului abiotic) ocupat biocenoză, numită biotop. Poate fi orice parte a pământului sau a unui corp de apă, un mal de mare sau un versant de munte. Un biotop este un mediu anorganic, care este o condiție necesară pentru existența unei biocenoze. Există o interacțiune strânsă între biocenoză și biotop.

Amploarea biocenozelor poate varia - de la comunități de perne de licheni pe trunchiurile copacilor, umflături de mușchi într-o mlaștină sau un ciot în descompunere până la populații de peisaje întregi. Deci, pe uscat, se poate distinge o biocenoză a unei pajiști uscate (neinundată cu apă), o biocenoză a unei păduri de pini albi de mușchi, o biocenoză a unei stepe cu pene-iarbă, o biocenoză a unui câmp de grâu etc.

În mediul acvatic, biocenozele se disting de obicei în conformitate cu subdiviziunile ecologice ale corpurilor de apă - biocenoza nisipului de coastă sau

solurile mâloase, biocenoza zonei de maree a mării, biocenoza plantelor acvatice mari din zona de coastă a lacului, biocenoza unui corp de apă dulce etc. (fig. 2.2).

O biocenoză specifică include nu numai organisme care locuiesc constant pe un anumit teritoriu, ci și pe cele care au un impact semnificativ asupra vieții acestuia, deși trăiesc în alte biocenoze.

De exemplu, multe insecte se reproduc în corpurile de apă, unde sunt o sursă importantă de hrană pentru pești și alte animale. La o vârstă fragedă, fac parte din biocenoza acvatică, iar la vârsta adultă duc un stil de viață terestru, adică. acţionează ca elemente ale biocenozelor terestre. Iepurii de câmp pot mânca în pajiște și trăiesc în pădure. Același lucru este valabil și pentru multe specii de păsări de pădure care își caută hrana nu numai în pădure, ci și în pajiștile sau mlaștinile adiacente.

Structura speciei a biocenozei. Fiecare biocenoză poate fi descrisă pe baza totalității speciilor sale constitutive. Diversitatea speciilor diferitelor biocenoze este diferită, ceea ce se datorează locației lor geografice diferite. S-a stabilit că scade în direcția de la tropice spre latitudini mari, ceea ce se explică prin deteriorarea condițiilor de viață ale organismelor.

De exemplu, în pădurile tropicale din Malaezia, până la 200 de specii de specii de arbori pot fi numărate pe hectar de pădure. Biocenoza unei păduri de pini din Belarus poate cuprinde maximum zece specii de arbori la hectar, iar în nordul regiunii taiga, pe aceeași zonă, sunt 2-5 specii. Cele mai sărace biocenoze din punct de vedere al ansamblului de specii sunt deșerturile alpine și arctice, cele mai bogate sunt pădurile tropicale.

Dacă orice tip de plantă (sau animal) predomină cantitativ în comunitate (are o biomasă mare, productivitate sau abundență), atunci această specie se numește dominant sau dominant.

Există specii dominante în orice biocenoză. În pădurea de stejari, aceștia sunt stejari puternici. Folosind cea mai mare parte a energiei solare și crescând cea mai mare biomasă, ele umbră solul, slăbesc mișcarea aerului și creează condiții speciale pentru viața altor locuitori ai pădurii.

Cu toate acestea, pe lângă stejari, un număr mare de alte organisme trăiesc în pădurea de stejari. De exemplu, râmele care trăiesc aici îmbunătățesc fizic și Proprietăți chimice sol, trecând particule de plante moarte și frunze căzute prin sistemul digestiv. Stejarul și viermele își aduc o contribuție deosebită la activitatea vitală a biocenozei, însă rolul stejarului este decisiv aici, întrucât întreaga viață a pădurii de stejar este determinată de această specie de arbore și de plantele asociate. Prin urmare, stejarul este specia dominantă într-o astfel de pădure.

Structura spațială a biocenozei. Speciile sunt distribuite în spațiu în funcție de nevoile și condițiile de habitat. O astfel de distribuție în spațiu a speciilor care alcătuiesc biocenoza se numește structura spațială a biocenozei. Există structuri verticale și orizontale ale biocenozei.

Structura verticală a biocenozei format din elementele sale individuale, straturi speciale, care se numesc niveluri. Nivelul - grupuri de specii de plante co-crescătoare, care diferă ca înălțime și poziție în biocenoza organelor asimilatoare (frunze, tulpini, organe subterane - tuberculi, rizomi, bulbi etc.). De regulă, diferite niveluri sunt formate din diferite forme de viață (copaci, arbuști, arbuști, ierburi, mușchi). Stratificarea este exprimată cel mai clar în biocenozele forestiere (Fig. 2.3). Deci, primul nivel de aici este de obicei format din cei mai mari copaci cu frunziș înalt, care este bine iluminat de soare. Lumina nefolosită poate fi absorbită de copacii mai mici care formează un al doilea nivel, sub-bușten. Aproximativ 10% din radiația solară este interceptată de stratul de tufăr, care este format din diverși arbuști, și doar de la 1 la 5% - de plantele de acoperire ierboasă (stratul de arbusti ierburi-pitici).

Stratul de pământ de mușchi și licheni formează un strat de mușchi-lichen. Deci, schematic, în biocenoza forestieră se disting 5 niveluri.

Similar cu distribuția vegetației, diferite specii de animale din biocenoze ocupă și ele anumite niveluri (Fig. 2.4). Viermii de sol, microorganismele, animalele care mișcă pământul trăiesc în sol. În așternutul de frunze, la suprafața solului, trăiesc diverse centipede, gândaci de pământ, acarieni și alte animale mici. Păsările cuibăresc în bolta superioară a pădurii, iar unele se pot hrăni și cuibăresc sub nivelul superior, altele în tufișuri și încă altele lângă pământ. Mamiferele mari trăiesc în nivelurile inferioare.

Stratificarea se observă și în biocenozele oceanelor și mărilor. Diferite tipuri de plancton se păstrează la adâncimi diferite, în funcție de iluminare, și diferite tipuri de pești - în funcție de locul în care găsesc hrana.

Organismele vii sunt distribuite neuniform în spațiu. De obicei formează grupuri, ceea ce este un factor de adaptare în viața lor. Astfel de grupări de organisme determină structura orizontală a biocenozei.

Dezmembrarea în direcția orizontală - mozaicismul - este caracteristică aproape tuturor biocenozelor. Există multe exemple de astfel de distribuție. Multe specii de pești se deplasează din loc în loc în școli uriașe. Păsările de apă și pasarile se adună în stoluri mari, pregătindu-se pentru zboruri pe distanțe lungi. Căprioarele caribou din America de Nord formează turme uriașe în tundra. În tropicele din America de Sud, grupuri de furnici, înarmate cu fălci și înțepături puternice, se aliniază pe un front de 20 de metri lățime și atacă, exterminând pe toți cei care ezită și nu pot scăpa.

Aceleași exemple pot fi citate pentru plante: distribuția pete a indivizilor de trifoi într-o pajiște, pete de mușchi și licheni, o acumulare de arbuști de lingonberry într-o pădure de pini, pete extinse de măcriș într-o pădure de molizi, poieni de căpșuni pe margini ușoare.

Mozaicitatea este esențială pentru viața unei comunități. Mozaicitatea permite utilizarea mai completă a diferitelor tipuri de microhabitate. Indivizii care formează grupuri se caracterizează printr-o rată de supraviețuire ridicată, utilizând resursele alimentare cel mai eficient. Acest lucru duce la creșterea numărului și diversității speciilor din biocenoză, contribuie la stabilitatea și viabilitatea acesteia.

Relația organismelor în biocenoze. Indivizi din diferite specii nu există în biocenoze izolat; ele intră în diverse relaţii directe şi indirecte între ele. Direct relațiile sunt împărțite în patru tipuri: trofice, topice, forice, de fabrică.

Relații trofice apar atunci când o specie din biocenoză se hrănește cu alta (fie rămășițele moarte ale indivizilor acestei specii, fie produsele activității lor vitale). O gărgăriță care mănâncă afide, o vacă pe o pajiște care mănâncă iarbă suculentă, un lup care vânează un iepure de câmp - toate acestea sunt exemple de legături trofice directe între specii.

Relații de actualitate caracterizează schimbarea condiţiilor de viaţă ale unei specii ca urmare a activităţii vitale a alteia. Molidul, umbrind solul, înlocuiește speciile iubitoare de lumină de sub coroana sa, crustaceele se așează pe pielea balenelor, mușchii și lichenii sunt localizați pe scoarța copacilor. Toate aceste organisme sunt legate între ele prin conexiuni topice.

Relaţii forice - participarea unei specii la distribuirea alteia. Acest rol este de obicei jucat de animalele care poartă semințe, spori, polen. Astfel, semințele de brusture sau de brusture cu spini agățați pot fi capturate de lâna mamiferelor mari și transportate pe distanțe mari.

Relații de fabrică - tipul de conexiuni în care indivizii unei specii folosesc produse de excreție, resturi moarte sau chiar indivizi vii ai unei alte specii pentru structurile lor. De exemplu, păsările își construiesc cuiburi din crengi uscate, iarbă, păr de mamifer etc. Pentru construcția caselor lor, larvele de mușcă folosesc bucăți de scoarță, fragmente de scoici sau cochilii în sine cu moluște vii de specii mici.

Dintre toate tipurile de relații biotice dintre speciile din biocenoză, relațiile topice și trofice sunt de cea mai mare importanță, deoarece țin organismele de diferite specii aproape unele de altele, unindu-le în comunități destul de stabile de diferite scări.

În ceea ce privește dimensiunea, biocenozele pot fi diferite - de la mici (hummock într-o mlaștină, furnicar, perne de licheni pe trunchiuri de copaci, un mic iaz) până la foarte mari (biocenoza unei păduri, pajiste, lac, mlaștină, stepă de iarbă cu pene).

Biocenozele de cele mai multe ori nu au limite clare. În natură, trec unul în celălalt treptat, din cauza căruia este imposibil să se determine unde se termină o biocenoză și unde începe alta. De exemplu, biocenoza unei păduri uscate se transformă treptat într-o biocenoză a unei pajiști umede, care este înlocuită cu o mlaștină. Din punct de vedere vizual, putem distinge biocenoza forestieră de cele de luncă și de mlaștină, dar nu putem spune clar pe unde trece linia de hotar. În majoritatea covârșitoare a cazurilor, vom avea de-a face cu un fel de bandă de tranziție de diferite lățimi și lungimi, deoarece limitele rigide, ascuțite în natură sunt o excepție rară. Astfel de o fâșie (sau zonă) de tranziție între comunitățile adiacente care se pot distinge din punct de vedere fizionomic se numește ecoton.

Grupările formate istoric de organisme co-vii și interconectate ale diferitelor specii sunt numite biocenoze. Biocenoza include fitocenoza, zoocenoza, micocenoza si micro-robocenoza. Fiecare biocenoză este caracterizată prin specii și structură spațială (verticală și orizontală) și diverse relații biotice ale organismelor.

În natură, toate organismele vii sunt în relație constantă între ele. Ceea ce este numit? Biocenoza este o combinație consacrată de microorganisme, ciuperci, plante și animale, care s-a format istoric pe un spațiu de locuit relativ omogen. În plus, toate aceste organisme vii sunt conectate nu numai între ele, ci și cu mediul lor. Biocenoza poate exista atât pe uscat, cât și în apă.

Originea termenului

Pentru prima dată conceptul a fost folosit de celebrul botanist și zoolog german Karl Moebius în 1877. El l-a folosit pentru a descrie totalitatea și relațiile organismelor care locuiesc pe un anumit teritoriu, care se numește biotop. Biocenoza este unul dintre obiectele principale ale cercetării ecologiei moderne.

Esența relației

Biocenoza este o relație care a apărut pe baza ciclului biogenic. El este cel care o asigură în condiții specifice. Care este structura biocenozei? Acest sistem dinamic și de autoreglare constă din următoarele componente interdependente:

Producători (aftotrofi), care sunt producătorii de substanțe organice din cele anorganice. Unele bacterii și plante, în procesul de fotosinteză, transformă energia solară și sintetizează materia organică, care este consumată de organismele vii, numite heterotrofe (consumatori, reducători). Producătorii prind dioxid de carbon din atmosferă, pe care alte organisme o eliberează și produc oxigen.
Consumabile care sunt principalii consumatori de substanțe organice. Erbivorele consumă hrană vegetală, care la rândul său devine o masă pentru prădătorii carnivori. Datorită procesului de digestie, consumatorii efectuează măcinarea primară a materiei organice. Aceasta este etapa inițială a dezintegrarii sale.
Reductori care descompun complet materia organica. Ei aruncă deșeurile și cadavrele producătorilor și consumatorilor. Reductorii sunt bacteriile și ciupercile. Rezultatul activității lor vitale sunt substanțele minerale, care sunt din nou consumate de producători.

Astfel, este posibilă urmărirea tuturor legăturilor din biocenoză.

Noțiuni de bază

Toți membrii comunității organismelor vii sunt de obicei numiți anumiți termeni derivați din cuvintele grecești:

un set de plante dintr-o anumită zonă - fitocenoză;
toate speciile de animale care trăiesc în aceeași zonă - zoocenoză;
toate microorganismele care trăiesc într-o biocenoză sunt o microbocenoză;
comunitate de ciuperci – micocenoză.

Indicatori cantitativi

Cei mai importanți indicatori cantitativi ai biocenozelor:

biomasa, care este masa totală a tuturor organismelor vii în condiții naturale specifice;
biodiversitatea, care este numărul total de specii dintr-o biocenoză.

Biotop și biocenoză

În literatura științifică sunt adesea folosiți termeni precum „biotop”, „biocenoză”. Ce înseamnă ele și cum diferă unul de celălalt? De fapt, întregul set de organisme vii care alcătuiesc un anumit sistem ecologic este de obicei numit comunitate biotică. Biocenoza are aceeași definiție. Acesta este un set de populații de organisme vii care trăiesc într-o anumită zonă geografică. Se deosebește de altele printr-o serie de indicatori chimici (sol, apă) și fizici (iradiere solară, altitudine, dimensiunea suprafeței). Zona mediului abiotic ocupată de biocenoză se numește biotop. Deci ambele concepte sunt folosite pentru a descrie comunitățile de organisme vii. Cu alte cuvinte, biotopul și biocenoza sunt practic același lucru.

Structura

Există mai multe tipuri de structuri de biocenoză. Toate o caracterizează după diferite criterii. Acestea includ:

Structura spațială a biocenozei, care este subdivizată în 2 tipuri: orizontală (mozaic) și verticală (nivelate). Caracterizează condițiile de viață ale organismelor vii în condiții naturale specifice.
Structura speciei a biocenozei, care este responsabilă pentru o anumită diversitate a biotopului. Este o colecție a tuturor populațiilor care o alcătuiesc.
Structura trofică a biocenozei.

Mozaic și etajat

Structura spațială a biocenozei este determinată de localizarea organismelor vii de diferite specii unele față de altele în direcțiile orizontale și verticale. Stratificarea asigură utilizarea cât mai completă a mediului și o distribuție uniformă a vederilor de-a lungul verticală. Datorită acestui lucru, productivitatea lor maximă este atinsă. Deci, în orice pădure, se disting următoarele niveluri:

terestre (mușchi, licheni);
ierboasă;
arbust;
arboricole, inclusiv arbori de prima și a doua dimensiune.

Aranjamentul corespunzător al animalelor este suprapus pe nivel. Datorită structurii verticale a biocenozei, plantele profită la maximum de fluxul luminos. Așadar, în nivelurile superioare, copacii iubitori de lumină cresc, iar în nivelurile inferioare, cei toleranți la umbră. În sol se disting și orizonturi diferite, în funcție de gradul de saturație cu rădăcini.

Sub influența vegetației, biocenoza pădurii își creează propriul micromediu. În ea, se observă nu numai o creștere a temperaturii, ci și o schimbare a compoziției gazului aerului. Astfel de transformări ale micromediului favorizează formarea și stratificarea faunei, inclusiv a insectelor, animalelor și păsărilor.

Structura spațială a biocenozei este, de asemenea, mozaic. Acest termen se referă la variabilitatea orizontală a florei și faunei. Mozaicitatea în zonă depinde de varietatea speciilor și de raportul lor cantitativ. Este, de asemenea, influențată de condițiile de sol și peisaj. Adesea, o persoană creează un mozaic artificial, tăind păduri, drenând mlaștini etc. Din această cauză, în aceste teritorii se formează noi comunități.

Mozaicitatea este inerentă în aproape toate fitocenozele. În limitele acestora, se disting următoarele unități structurale:

Consorții, care este o colecție de specii unite prin conexiuni topice și trofice și în funcție de nucleul acestei grupări (membru central). Cel mai adesea, baza sa este o plantă, iar componentele sale sunt microorganisme, insecte, animale.
Sinusia, care sunt un grup de specii din fitocenoză, aparținând unor forme de viață strâns înrudite.
Parcele reprezentând partea structurală a secțiunii orizontale a biocenozei, care diferă de celelalte componente ale sale prin compoziția și proprietățile sale.

Structurarea spațială a comunității

Insectele sunt un bun exemplu pentru înțelegerea straturilor verticale la viețuitoare. Printre ei se numără astfel de reprezentanți:

locuitorii solului - geobia;
locuitorii stratului de suprafață al pământului - herpetobii;
briobia care trăiește în mușchi;
localizat în ierburile phyllobia;
arbori și arbuști aerobi.

Structurarea orizontală este cauzată de o serie de motive diferite:

mozaic abiogen, care include factori de natură neînsuflețită, precum organici și substante anorganice, climat;
fitogenic, asociat cu creșterea organismelor vegetale;
eolian-fitogenic, care este un mozaic de factori abiotici și fitogenici;
biogene, asociate în primul rând cu animalele care sunt capabile să sape pământul.

Structura speciei a biocenozei

Numărul de specii dintr-un biotop depinde direct de rezistența climei, durata de viață și productivitatea biocenozei. Deci, de exemplu, într-o pădure tropicală, o astfel de structură va fi mult mai largă decât într-un deșert. Toți biotopii diferă unul de celălalt prin numărul de specii care le locuiesc. Cele mai numeroase biogeocenoze sunt numite dominante. În unele dintre ele, este pur și simplu imposibil să se determine numărul exact de ființe vii. De obicei, oamenii de știință determină numărul de specii diferite concentrate într-o anumită zonă. Acest indicator caracterizează bogăția de specii a biotopului.

Această structură face posibilă determinarea compoziției calitative a biocenozei. La compararea zonelor din aceeași zonă se determină bogăția de specii a biotopului. În știință, există așa-numitul principiu Gause (excluderea competitivă). În conformitate cu acesta, se crede că, dacă într-un mediu omogen există 2 tipuri de organisme vii similare împreună, atunci în condiții constante unul dintre ele îl va înlocui treptat pe celălalt. În același timp, ei dezvoltă o relație competitivă.

Structura speciei a biocenozei include 2 concepte: „bogăție” și „diversitate”. Sunt oarecum diferiți unul de celălalt. Astfel, bogăția de specii este ansamblul general de specii care locuiesc în comunitate. Este exprimat printr-o listă a tuturor reprezentanților diferitelor grupuri de organisme vii. Diversitatea speciilor este un indicator care caracterizează nu numai compoziția biocenozei, ci și relațiile cantitative dintre reprezentanții acesteia.

Oamenii de știință disting între biotopii săraci și cei bogați. Aceste tipuri de biocenoză diferă prin numărul de reprezentanți ai comunității. Aceasta este mult rol important epoca biotopului joacă. Astfel, comunitățile tinere care și-au început formarea relativ recent includ un mic set de specii. În fiecare an, numărul de viețuitoare din el poate crește. Cele mai sărace sunt biotopurile create de om (grădini de legume, livezi, câmpuri).

Structura trofică

Interacțiunea diferitelor organisme care își au locul lor definit în ciclul substanțelor biologice se numește structura trofică a biocenozei. Se compune din următoarele componente:

Caracteristicile biocenozelor

Populațiile și biocenozele fac obiectul unui studiu atent. Astfel, oamenii de știință au stabilit că majoritatea biotopurilor acvatice și aproape toate cele terestre conțin microorganisme, plante și animale. Ei au stabilit următoarea caracteristică: cu cât diferența dintre două biocenoze învecinate este mai mare, cu atât condițiile de la granițele lor sunt mai eterogene. De asemenea, s-a constatat că numărul unui grup de organisme dintr-un biotop depinde în mare măsură de mărimea acestora. Cu alte cuvinte, cu cât individul este mai mic, cu atât numărul acestei specii este mai mare. De asemenea, s-a stabilit că grupuri de creaturi vii de diferite dimensiuni trăiesc într-un biotop la diferite scări de timp și spațiu. Deci, ciclul de viață al unor organisme unicelulare are loc într-o oră, iar pentru un animal mare - în decenii.

Numărul de specii

În fiecare biotop se distinge un grup de specii de bază, cele mai numeroase din fiecare clasă de mărime. Conexiunile dintre ele sunt decisive pentru viața normală a biocenozei. Acele specii care sunt predominante ca număr și productivitate sunt considerate a fi dominante ale acestei comunități. Ei o domină și sunt nucleul acestui biotop. Un exemplu este iarba bluegrass, care ocupă suprafața maximă într-o pășune. Ea este principalul producător al acestei comunități. În cele mai bogate biocenoze, aproape întotdeauna toate tipurile de organisme vii sunt puține la număr. Deci, chiar și la tropice, mai rar se găsesc mai mulți copaci identici într-o zonă mică. Deoarece astfel de biotopi se disting prin stabilitatea lor ridicată, focarele de reproducere în masă ale unor reprezentanți ai florei sau faunei sunt rare în ele.

Toate speciile comunității formează biodiversitatea acesteia. Biotopul are anumite principii. De regulă, este format din mai multe specii principale, caracterizate printr-un număr mare și un număr mare de specii rare, caracterizată printr-un număr nesemnificativ de reprezentanți ai săi. Această biodiversitate este baza pentru starea de echilibru a unui anumit ecosistem și sustenabilitatea acestuia. Datorită lui, în biotop are loc un ciclu închis de biogeni (nutrienți).

Biocenoze artificiale

Biotopii se formează nu numai natural... În viața lor, oamenii au învățat de mult să creeze comunități cu proprietăți utile nouă. Exemple de biocenoză creată de om:

canale artificiale, rezervoare, iazuri;
pășuni și câmpuri pentru culturi agricole;
mlaștini drenate;
grădini, parcuri și plantații regenerabile;
plantaţii forestiere de protecţie a câmpului.

Ce este biocenoza.

Acest cuvânt este format prin contopirea a două cuvinte latine: „bios” – viață și „cenoză” – comună. Acest termen desemnează un set de microorganisme, ciuperci, plante și animale care trăiesc pe același teritoriu, interconectate și interacționând între ele. Orice comunitate biologică include următoarele componente ale biocenozei: microorganisme (microbiocenoza); vegetație (fitocenoză); animale (zoocenoza). Fiecare dintre aceste componente joacă un rol important și poate fi reprezentată de indivizi din diferite specii. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că fitocenoza este componenta principală care determină microbiocenoza și zoocenoza.

Biocenozele artificiale sunt create, întreținute și controlate de oameni. Profesorul B.G. Johannsen a introdus în ecologie conceptul de antropocenoză, adică un sistem natural creat artificial de oameni, de exemplu, un pătrat, un terariu sau un acvariu. Printre biocenoze artificiale secretă agrobiocenoze (agrocenoze) - comunități create de om pentru a obține orice produse. Acestea includ: rezervoare; canale; iazuri; mlaștini drenate; pășuni; câmpuri pentru cultivarea diverselor culturi; centuri forestiere protectoare; plantații forestiere regenerabile artificial. Trăsăturile caracteristice ale agrocenozelor sunt: Astfel de sisteme artificiale sunt destul de instabile din punct de vedere ecologic și, fără participarea omului, agrocenozele culturilor de legume și cereale vor dura aproximativ un an, agrobiocenozele de ierburi perene vor dura aproximativ trei ani. Cele mai stabile biocenoze sunt culturile artificiale de fructe, deoarece pot exista câteva decenii fără influența umană. agrofitocenoza ca bază a vieții; lipsa de autoreglare a sistemului; diversitate scăzută a speciilor; dominanța animalelor domestice sau a plantelor domestice; obținerea de sprijin suplimentar de la o persoană (controlul buruienilor și dăunătorilor, fertilizare etc.); imposibilitatea existenței pe termen lung fără participarea umană. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că și cele mai sărace agrocenoze cu diversitate de specii includ zeci de specii de organisme aparținând diferitelor grupuri ecologice și sistematice. Orice câmp semănat de om cu furaje sau culturi agricole este o biocenoză locuită de diverse organisme vii. Exemple sunt un câmp de secară sau grâu, unde, pe lângă cultura principală, „trăiesc” și buruienile; și diverse insecte (atât dăunători, cât și antagoniștii acestora); și o varietate de microorganisme și nevertebrate.

Ecosistemele urbane sunt ecosisteme ale așezărilor umane. Prin structura lor, acestea sunt sisteme complexe care conțin, pe lângă clădirile rezidențiale în sine, structuri care deservesc o persoană (întreprinderi industriale, transporturi și drumuri, parcuri etc.). O parte semnificativă a populației lumii trăiește în orașe (aproximativ 75%). Procesul de creștere a numărului de așezări urbane, care duce la creșterea și dezvoltarea orașelor, se numește urbanizare. Un oraș mare modifică aproape toate componentele mediului natural - atmosfera, vegetația, solul, relieful, rețeaua hidrografică, apele subterane, solul și chiar clima. Condiții climatice orașele diferă semnificativ de zonele înconjurătoare. Temperatura scade, umiditate relativă, valorile radiației solare dintre oraș și împrejurimile sale sunt uneori proporționale cu mișcarea în condiții naturale la 20 ° latitudine. Următorii factori afectează regimul meteorologic al orașului: o modificare a albedo-ului (reflexivității) suprafeței pământului, duce la încălzirea clădirilor și structurilor din oraș și la formarea unei „insule de căldură”.

Temperatura medie a aerului în oraș mare de obicei mai mare decât temperatura zonelor înconjurătoare cu 1-2, noaptea - 6-8 ° C; în limitele orașului, viteza vântului este redusă considerabil, ceea ce duce la formarea de focare cu concentratii mari poluanții atmosferici; poluarea aerului cu diverse impurități, contribuie la formarea aerosolului antropic, ceea ce duce la o scădere bruscă a cantității de radiație solară (izolație) care pătrunde pe suprafața pământului cu 15%, radiația ultravioletă - cu o medie de 30%, contribuie la o creșterea frecvenței de ceață - în medie de 2-5 ori, o creștere a înnorarii și a probabilității de precipitații.

Creșterea precipitațiilor peste oraș este în detrimentul altor zone, sporind ariditatea mediu rural; scădea mărime medie evaporarea de pe suprafața pământului duce la o scădere semnificativă a umidității aerului iarna cu 2%, vara cu 20-30%. Problema marilor orașe moderne este agravată de o lipsă accentuată a resurselor naturale și spațiale. De aceea mare importanță ar trebui acordată problemelor de urbanism. Conform planului zonele populate(urbanism) este înțeles ca o ramură a arhitecturii care are în vedere problemele de ordonare complexă a spațiului de locuit la nivel de regiuni, grupuri de așezări și orașe individuale și așezări de tip urban. V anul trecut a apărut direcția de planificare ecologică, în care tocmai cerințele ecologice domină – arhitectura ecologică. Arhitectura ecologică urmărește să țină cont la maximum de nevoile ecologice și socio-ecologice ale unei anumite persoane de la naștere până la bătrânețe. Formele moderne de organizare spațială și concentrare a producției fac posibilă izolarea celor mai agresive în raport cu mediul. mediul naturalși obiecte de uz casnic pentru o persoană și valoroase complexe naturale face-l mai accesibil.

Pentru aceasta se dezvoltă zone funcționale. Zona rezidențială (rezidențială) este destinată găzduirii zonelor rezidențiale, centrelor publice (administrative, științifice, educaționale, medicale etc.), spațiilor verzi. Se interzice construirea de întreprinderi industriale, de transport și alte întreprinderi care poluează omul înconjurător Miercuri. Zona rezidențială este situată pe versantul vântului pentru vânturile dominante, precum și în amonte de râuri în raport cu întreprinderile industriale și agricole cu procese tehnologice, care sunt o sursă de emisie de substanțe nocive și cu miros neplăcut în mediu. În zonele cu direcția opusă vântului dominant în sezonul de vară și iarnă, zonele rezidențiale sunt situate în stânga și în dreapta direcțiilor vântului indicate în raport cu întreprinderile industriale.

Zona industrială este destinată găzduirii întreprinderilor industriale și a instalațiilor aferente. Zonele industriale se formează ținând cont de cerințele de producție și tehnologice, de transport, sanitare și igienice și funcționale. Cele mai dăunătoare întreprinderi, inclusiv cele explozive și periculoase de incendiu, sunt situate la distanță de zona rezidențială, iar pe partea sub vânt, i.e. astfel încât vânturile predominante au suflat din zona rezidenţială spre zona industrială. Zonele industriale cu întreprinderi care poluează suprafața apei sunt situate în aval de râu, sub zona rezidențială și zona de recreere. Pentru a îmbunătăți procesele de dispersie a emisiilor în atmosferă, întreprinderile sunt situate la repere de teren mai înalte, crescând astfel înălțimea reală a emisiilor. Dimpotrivă, întreprinderile cu amplasamente industriale poluate, pentru a evita spălarea poluării cu apele pluviale în zonele rezidențiale, ar trebui să fie situate la cote mai mici decât zonele rezidențiale și zonele de recreere.

Zona de protecție sanitară este concepută pentru a reduce impactul negativ al instalațiilor industriale și de transport asupra populației. Această zonă de spațiu și vegetație este special alocată între întreprinderile industriale și zona în care locuiește populația. Zona de Protecție Sanitară oferă spațiu pentru dispersarea în siguranță a deșeurilor industriale periculoase. Lățimea zonei de protecție sanitară se calculează pe baza materialelor științifice privind regularitatea răspândirii poluării aerului, prezența proceselor de autocurățare în atmosferă, precum și normele de concentrații maxime admise de poluanți.

În conformitate cu cerințele de mediu, cel puțin 40% din zona de protecție sanitară trebuie să fie amenajată. Zona de depozit comunal este destinată amplasării depozitelor comerciale, depozitelor pentru depozitarea legumelor și fructelor, întreprinderilor de servicii de transport (depouri, parcări), servicii consumatorilor (fabrici de spălătorie și curățătorie) etc. Zona de depozitare comunală este situată în afara zonei rezidențiale, adesea pe teritoriul zonelor de protecție sanitară a întreprinderilor industriale. Zona de transport extern servește la găzduirea comunicațiilor de transport pentru gări de călători și marfă, porturi, porturi etc.

Dezvoltarea rezidențială a orașelor și altele aşezări se recomanda a fi separat de liniile de cale ferata printr-o zona de protectie sanitara de 100 m latime, de la marginea caii de rulare a drumurilor expres si a cailor de circulatie marfa pana la linia rosie a cladirilor de locuit de cel putin 50 m, sau garduri suplimentare de protectie fonica sau ar trebui construite centuri forestiere. Zona de recreere include parcuri urbane și regionale, parcuri forestiere, complexe sportive, plaje, cabane de vară, stațiuni și locuri de turism.

Un loc aparte printre posibilele impacturi în zonele rezidențiale moderne îl ocupă impacturile asociate cu modificări ale parametrilor fizici. Poluarea fizică este poluarea cauzată de modificările parametrilor fizici ai mediului: temperatură și energie (termică), unde (poluare luminoasă, fonică și electromagnetică), radiații (poluare cu radiații și radioactiv). Poluarea termică se formează atunci când oamenii folosesc energia suplimentară a combustibililor fosili. Sub influența căldurii suplimentare, apar modificări în compoziția hidrochimică a apelor subterane (salinizarea solului), perturbări ale complexelor microbiologice și de absorbție a solului, degradare și modificări. compoziția speciilor vegetație.

Perturbarea mediului geologic se observă în zonele urbane la o adâncime de 10-30 m. O creștere a temperaturii crește capacitatea lor de filtrare, reduce vâscozitatea, plasticitatea și capacitatea de umiditate. Procesele și fenomenele geologice periculoase se manifestă, în primul rând, în condiții de permafrost: tasare termică, termocarst, soliflucție, degradare a permafrostului, formare de gheață și îngheț.

Odată cu creșterea temperaturii în corpul oamenilor și al animalelor, se observă o accelerare a absorbției Substanțe dăunătoareși intrarea lor în fluxul sanguin, ceea ce duce la dezvoltarea rapidă a unui proces toxic, sensibilitate crescută la acțiunea otrăvitoare a otrăvurilor, metabolism afectat, stare funcțională sistem nervos... Poluarea luminoasă este strălucirea cerului nopții de către surse de lumină artificială a căror lumină este împrăștiată în atmosfera inferioară. Acest fenomen este uneori denumit și smog ușor.

Poluarea luminoasă afectează ciclul de creștere și dezvoltare a multor plante. Sursele obișnuite de lumină albă cu o greutate specifică ridicată a luminii albastre spectrale interferează cu orientarea multor specii de insecte nocturne și, de asemenea, confundă păsările migratoare care încearcă să zboare în jurul centrelor civilizației. Efectul poluării luminoase asupra cronobiologiei corpului uman nu a fost investigat pe deplin. Pot exista abateri ale echilibrului hormonal, strâns legate de ciclul perceput al zilei și al nopții.

Poluare fonică. Sunetele naturale nu afectează bunăstarea ecologică a unei persoane: foșnetul frunzișului și zgomotul măsurat al surfului corespund la aproximativ 20 dB. Disconfortul sonor este creat de sursele de zgomot antropice cu niveluri de zgomot ridicate (peste 60 dB), care provoacă numeroase plângeri. Nivelurile de zgomot mai mici de 80 dB nu reprezintă un pericol pentru auz, la 85 dB începe o anumită deficiență de auz, iar la 90 dB apare o deficiență de auz gravă; la 95 dB, probabilitatea de pierdere a auzului este de 50%, iar la 105 dB, pierderea auzului se observă la aproape toate persoanele expuse la zgomot. Nivelul de zgomot de 110-120 dB este considerat un prag de durere, iar peste 130 dB este o limită distructivă pentru organul auditiv.Zgomotul permis din trafic în apropierea pereților caselor nu trebuie să depășească 50 dB ziua și 40 dB noaptea, iar nivelul general de zgomot in spatiile rezidentiale este de 40 dB ziua.si 30 dB noaptea.

Pentru reducerea zgomotului pe calea de propagare a acestuia se folosesc diverse masuri: organizarea pauzelor teritoriale necesare, planificarea si dezvoltarea rationala a teritoriului, folosirea terenului ca paravane naturale naturale, amenajarea zgomotului protector.

Poluarea electromagnetică. Câmpuri electromagnetice(EMF) sunt unul dintre elementele permanente ale habitatului omului și al tuturor ființelor vii, în condițiile cărora a avut loc evoluția seculară a organismelor.

Deci, în perioadele de furtuni magnetice, numărul de boala cardiovasculara... Câmpuri magnetice constante în Viata de zi cu zi sunt create de diverse instalații industriale, unele dispozitive etc.

Cele mai puternice surse de radiații electromagnetice sunt posturile de televiziune și radio, stațiile radar, liniile de transmisie curent electric supra- și ultra-înaltă tensiune pe distanțe lungi.

Transportul energiei electrice, realizat prin linii electrice principale (PTL) cu o tensiune de peste 500 kV, creează o problemă de acțiune biologică, de aceea se recomandă crearea unei drepturi de trecere cu o lățime de 60-90 m de-a lungul acestora. structuri.În plus, tensiunea este controlată câmp electricîn spații de locuit, la intersecția liniilor electrice cu autostrăzi etc.

Pentru a asigura standardele sanitare și igienice pentru calitatea mediului urban, este necesară crearea unui cadru ecologic - un sistem de zone naturale combinate și în tranziție de diferite dimensiuni, a căror relație inextricabilă permite menținerea echilibrului ecologic și a mediului de viață, diversitate biologica.

Baza acestui cadru este alcătuită din spații verzi. Plantele verzi joacă un rol imens în îmbogățirea mediului cu oxigen și absorbția dioxidului de carbon rezultat.

Organizația Mondială a Sănătății (OMS) estimează că ar trebui să existe 50 m2 de spațiu verde urban și 300 m2 de zone suburbane pentru un locuitor al orașului. Spațiile verzi îmbunătățesc microclimatul zonelor urbane, protejează solul, pereții clădirilor, trotuarele de supraîncălzirea excesivă, cresc umiditatea aerului, captează particulele de praf, precipită aerosoli fini și absorb poluanții gazoși.

Multe plante secretă fitoncide - substanțe volatile care pot ucide bacteriile cauzatoare de boli sau pot inhiba dezvoltarea acestora. Ele protejează bine zonele înconjurătoare de influențele zgomotului. Au un efect benefic asupra mentalului și stare emoțională persoană.

Pentru a crește eficiența influenței spațiilor verzi asupra microclimatului teritoriilor adiacente, se recomandă crearea dungilor verzi în orașele cu lățime de 75-100 m la fiecare 400-500 m. Valoarea estetică a peisajelor urbanizate este sporită de natura naturală. și zone de apă artificială.

Combinația armonioasă a oglinzii de apă cu verdeața de coastă face ca aceste colțuri de natură să fie atractive pentru toți orășenii.