Structuri și conexiuni ale biocenozei. Biblioteca deschisă - o bibliotecă deschisă de informații educaționale În toate biocenozele, cel mai mult

06.12.2020

Structura speciilor este numărul de specii care formează o biocenoză și raportul dintre numărul lor. Informații exacte despre numărul de specii incluse într-o anumită biocenoză sunt extrem de dificil de obținut din cauza microorganismelor care sunt practic nesocotite.[ ...]

Structura speciei a biocenozelor, distribuția spațială a speciilor în cadrul biotopului, este în mare măsură determinată de relația dintre specii, dintre populații.[ ...]

Biocenoza este formată din relații interspecifice care asigură structura biocenozei - numărul de indivizi, distribuția lor în spațiu, compoziția speciilor și altele asemenea, precum și structura rețelei trofice, productivitatea și biomasa. Pentru a evalua rolul unei specii individuale în structura speciei a biocenozei, se utilizează abundența speciei - un indicator egal cu numărul de indivizi pe unitatea de suprafață sau volumul de spațiu ocupat.[ ...]

Biocenozele sunt formate din anumite grupuri de mediu organisme care exprimă structura ecologică a comunității. Grupurile ecologice de organisme, care ocupă nișe ecologice similare, pot avea o compoziție diferită a speciilor în diferite biocenoze. Astfel, higrofitele domină în zonele umede, iar sclerofitele și suculentele domină în condiții uscate și aride. Reflectă structura ecologică a biocenozei și corespondența grupurilor de organisme care sunt unite printr-un tip similar de nutriție (Fig.[ ...]

Structura biocenozei este determinată în cea mai mare măsură de diversitatea speciilor. În același timp, în cele mai multe cazuri, cu excepția biocenozelor bogate în stadiul final de dezvoltare, punctul culminant, există specii dominante și specii satelit însoțitoare, de exemplu, iarba cu pene în stepa de iarbă cu pene sau molid într-o pădure de molid. Astfel de specii dominante, dominante în biogeocenoză, determină aspectul peisajului și, în mare măsură, creează un mediu pentru toate organismele acestei biogeocenoze. Există mai des trei sau patru dintre ele printre plante și două sau trei printre vertebrate. Aceste specii creează principalele produse primare (plante) și secundare (animale) ale biogeocenozei. Cu toate acestea, alte specii care le însoțesc sunt, de asemenea, extrem de importante pentru viața biocenozei. Prin crearea diversității speciilor, acestea cresc diversitatea relațiilor biocenotice, conferă stabilitate ecosistemului și asigură fiabilitatea funcționării acestuia.[ ...]

Structura speciei a unei biocenoze este numărul de specii care formează o anumită biocenoză și raportul dintre abundența sau masa lor.[ ...]

Structura speciei a unei biocenoze caracterizează diversitatea speciilor din ea și raportul dintre abundența sau masa lor. Da, peste tot; unde conditiile mediului abiotic sunt apropiate de optime pentru viata, se nasc comunitati extrem de bogate in specii: paduri tropicale, vai raurilor in regiuni aride etc. Dimpotrivă, în deșerturile polare arctice și tundrele nordice cu lipsă de căldură, precum și în deșerturile fierbinți fără apă, comunitățile sunt sever epuizate, deoarece doar câteva specii se pot adapta la condiții atât de nefavorabile..[ ...]

Biocenoza pădure de foioase. Dintre biocenozele terestre, cea mai complexă ca structură și mai diversă ca specii este pădurea. Pădurile ocupă întinderi vaste de teren (aproximativ 26-30%), acesta este principalul tip de acoperire cu vegetație de pe Pământ. Se găsesc pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. Acestea sunt pădurile tropicale America de Sud, Africa și Asia, păduri de foioase din Europa și America de Nord, taiga din Siberia și Canada.[ ...]

Structura speciilor a biocenozei se caracterizează prin diversitatea speciilor și raportul cantitativ al speciilor, în funcție de o serie de factori. Principalii factori limitativi sunt temperatura, umiditatea și lipsa resurselor alimentare. Prin urmare, biocenozele (comunitățile) ecosistemelor de latitudini înalte, deșerturi și munți înalți sunt cele mai sărace ca specii. Aici pot supraviețui organismele ale căror forme de viață sunt adaptate la astfel de condiții. Biocenozele bogate în specii sunt pădurile tropicale, cu o faună diversă și unde este greu de găsit chiar și doi arbori din aceeași specie stând unul lângă altul.[ ...]

Biocenoza este un sistem supraorganism format din trei componente: vegetație, animale și microorganisme. Într-un astfel de sistem, speciile individuale, populațiile și grupurile de specii pot fi înlocuite, respectiv, cu altele fără prea multă deteriorare a comunității, iar sistemul în sine există prin echilibrarea forțelor antagonismului dintre specii. Stabilitatea comunității este determinată de reglarea cantitativă a numărului unor specii de către altele, iar dimensiunea acesteia depinde de factori externi - de dimensiunea teritoriului cu proprietăți abiotice omogene, adică biotopul. Funcționând în unitate continuă, biocenoza și biotopul formează o biogeocenoză sau ecosistem. Granițele biocenozei coincid cu granițele biotopului și, prin urmare, cu limitele ecosistemului. Comunitatea biotică (biocenoza) este mai mult nivel inalt organizaţie decât populaţia care îi este parte integrantă. Biocenoza are o structură internă complexă. Se disting speciile și structurile spațiale ale biocenozelor.[ ...]

Structura speciei a biocenozelor acvatice și starea fiziologică a speciilor individuale de hidrobionți pot oferi informații utile despre calitatea mediului. Plantele și animalele, filtrează apa, acumulează substanțe toxice în corpul lor. Animalele de fund sunt indicatori de încredere ai calității apei și a stării întregului ecosistem acvatic. Datorită duratei suficiente a ciclurilor lor de viață, acumularea de substanțe toxice în corpurile acestor animale face posibilă evaluarea naturii și gradului de poluare a unui rezervor curgător. În apele stagnante ale iazurilor sau în rezervoarele cu debit scăzut, organismele mici planctonice (plutind în coloana de apă) servesc, de asemenea, ca indicatori fiabili ai utilității biologice. Activitatea fotosintetică a fitoplanctonului este unul dintre indicatorii importanți. Diagnosticarea biologică a rezervoarelor se bazează pe o analiză a stării întregului ecosistem acvatic, incluzând principalele verigi ale biocenozei: plante superioare acvatice, animale de fund, alge, plancton, pești, amfibieni, larve de animale acvatice, complexe microbiene.[ ...]

Există specii, structuri spațiale și ecologice ale biocenozei.[ ...]

Stabilitatea biocenozelor. Conexiunile ecologice creează o anumită structură a biocenozei. Este determinată de diversitatea speciilor, vârsta biocenozei, diviziunea spațială și specificul ecologic al organismelor care o alcătuiesc. Ca urmare, biocenoza dobândește integritate, stabilitate și relativă independență de dezvoltare.[ ...]

Structura ecologică a biocenozei. Fiecare biocenoză este formată din anumite grupuri ecologice de organisme, care pot avea o compoziție diferită de specii, deși ocupă nișe ecologice similare. Astfel, predomină saprofagii în păduri, fitofagele în zonele de stepă, prădătorii și mâncătorii de detritus în adâncurile Oceanului Mondial. În consecință, structura ecologică a biocenozei reprezintă compoziția acesteia din grupele ecologice de organisme care îndeplinesc anumite funcții în comunitate. Subliniem că structura indicată a biocenozei, în combinație cu speciile și caracteristicile spațiale, servește ca caracteristică macroscopică a acesteia, ceea ce face posibilă navigarea în proprietățile biocenozei atunci când se planifica activități economice, pentru a prezice consecințele anumitor impactului antropic, evaluați stabilitatea sistemului.[ ...]

Structura ecologică a biocenozei, în combinație cu specia spațială, cu caracteristicile nișei ecologice, servește drept caracteristică macroscopică a acesteia (Fig. 11.17).[ ...]

Structura ecologică - raportul dintre organismele din diferite grupuri ecologice. Biocenozele cu o structură ecologică similară pot avea o compoziție diferită a speciilor. Acest lucru se datorează faptului că aceleași nișe ecologice pot fi ocupate de specii asemănătoare din punct de vedere ecologic, dar departe de a fi înrudite. Astfel de specii se numesc înlocuitoare sau indirecte.[ ...]

Compoziția fiecărei biocenoze include următoarele componente funcționale: producători, consumatori de comenzi I-III, precum și descompozitori care formează lanțuri trofice. tipuri diferite(pășune și detritus). Această structură a ecosistemului asigură transferul de energie de la legătură (nivel trofic) la legătură. În condiții reale, lanțurile trofice pot avea un număr diferit de verigi, în plus, lanțurile trofice se pot intersecta, formând rețele alimentare. Aproape toate speciile de animale, cu excepția alimentelor foarte specializate, folosesc nu o singură sursă de hrană, ci mai multe. Dacă un membru al biocenozei iese din comunitate, întregul sistem nu este deranjat, deoarece sunt folosite alte surse de hrană. Cu cât este mai mare diversitatea speciilor în biocenoză, cu atât aceasta este mai stabilă. De exemplu, există doar trei verigi în lanțul trofic plantă-iepure-vulpe. Dar vulpea mănâncă nu numai iepuri de câmp, ci și rozătoare și păsări. Iepurele are și tipuri alternative de hrană - părți verzi ale plantelor, tulpini uscate („fân”), crenguțe de copaci și arbuști etc.[ ...]

Reducerea artificială a diversității de specii a ecosistemelor, simplificarea structurii acestora, menținerea sistemelor artificiale în stadiul de productivitate maximă, o persoană va trebui inevitabil să-și asume acele funcții biocenotice generale care sunt încălcate în acest caz. Numai în acest caz este posibilă combinarea intereselor unei persoane sub forma obținerii durabile de productivitate ridicată cu „interesele” comunității sub forma menținerii ciclurilor complete de circulație. Cercetarea ecologică în acest domeniu ar trebui să se bazeze pe ideea agroecosistemelor ca formă particulară de biocenoză, în care să poată fi susținute propriile mecanisme de autoreglare, bazate în primul rând pe diversitatea biologică a elementelor structurale. Pe de altă parte, este important în această problemă ca aspect social. LA sistem modern economie, resursele au un cost, iar utilizarea lor irațională este neprofitabilă din punct de vedere economic. Acest lucru va stimula căutarea de forme și metode de agricultură ecologice. Realitatea „reglementării economice” este arătată pe exemplul țărilor capitaliste dezvoltate. În Statele Unite, de exemplu, în timpul nostru, a fost creat practic un sistem de echilibru fără deficit al nutrienților și materiei organice din sol, corespunzător părții finale a unui ciclu biologic închis. Acest lucru vă permite să obțineți o producție ridicată fără a crește suprafața culturilor; doar în ultimii 10 ani, 20% din suprafața totală a terenului arabil a fost eliberată aici pentru utilizare sub ierburi perene (B.M. Mirkin și colab., 1992). Având în vedere că acum aproximativ o treime din întreaga suprafață a terenului este ocupată de teren agricol, această împrejurare are mare importanță.[ ...]

Chiar și cele mai multe analiza generala structura speciilor poate da foarte mult pentru o caracterizare holistică a comunității. Este important de menționat că diversitatea biocenozei este strâns legată de stabilitatea acesteia: cu cât diversitatea speciilor este mai mare, cu atât biocenoza este mai stabilă.[ ...]

Structura treptată a biocenozelor terestre este strâns legată de activitatea lor funcțională. Astfel, lanțurile trofice de pășune predomină în partea supraterană a biocenozelor, iar detritică - în subteran. În ecosistemele acvatice, structura verticală la scară largă este determinată în primul rând de condițiile abiotice. Factorii determinanți sunt gradienții de iluminare, temperatura, concentrația de nutrienți etc. La adâncimi considerabile, efectul presiunii hidrostatice crește. În biocenozele de fund, compoziția solurilor și hidrodinamica curenților de fund sunt importante. Caracteristicile structurii verticale sunt exprimate în compoziția speciilor, schimbarea speciilor dominante, indicatorii de biomasă și productivitate. În orizonturile superioare, bine luminate, predomină algele fotosintetice, care formează fluxuri verticale de materie și energie în direcția biocenozelor de adâncime, a căror viață se bazează pe materia organică introdusă.[ ...]

Din caracteristicile de mai sus ale biocenozelor, reiese clar că stabilitatea (homeostazia) acestora depinde în primul rând de modificările în structura comunităților, de scăderea diversității speciilor, de modificările lanțului trofic și, într-o anumită măsură, de dezorganizarea reglarea biocenozei cu ajutorul factorilor alelochimici etc. [ . ..]

Semnificația unei specii individuale în structura speciei a biocenozei este judecată de mai mulți indicatori: abundența speciei, frecvența de apariție și gradul de dominanță. Abundența unei specii este numărul sau masa de indivizi ai unei anumite specii pe unitatea de suprafață sau volum de spațiu pe care îl ocupă. Frecvența de apariție este procentul dintre numărul de eșantioane sau locuri de anchetă în care apare o specie față de numărul total de eșantioane sau locuri de anchetă. Caracterizează uniformitatea sau distribuția neuniformă a speciilor în biocenoză. Gradul de dominanță este raportul dintre numărul de indivizi dintr-o anumită specie și numărul total al tuturor indivizilor din grupul luat în considerare.[ ...]

Trebuie remarcat faptul că structura „de nișă” a biocenozelor deschide posibilitatea unei anumite libertăți în formarea unei comunități: speciile similare din punct de vedere biologic se pot înlocui, într-o anumită măsură, unele pe altele în ecosisteme diferite. Gradul de „rigiditate” al compoziției speciilor a biocenozelor, posibilitatea înlocuirii nișelor similare cu specii diferite depinde de vârsta ecosistemului dat și de formarea unor relații obligatorii complexe între speciile specifice asociate acestuia.[ ...]

Pentru a evalua rolul unei specii individuale în structura speciei a biocenozei, se folosesc diferiți indicatori: abundența speciei, frecvența de apariție, gradul de dominanță. Comparând Caracteristici generale diversitatea, relațiile cantitative ale celor mai comune specii, abundența formelor rare și alți indicatori, se poate face o idee satisfăcătoare a specificului structurii speciilor a biocenozelor.[ ...]

Relațiile interspecifice în biocenozele specifice se realizează prin forme complexe de interacțiune între populații tipuri diferite. După cum sa menționat deja, ele se bazează pe relații trofice care asigură implementarea ciclului biologic ca functia generala ecosistemelor. Dar coexistența pe termen lung a multor specii a condus la faptul că pe baza relațiilor trofice directe s-a format un complex de relații de alt fel, iar în compoziția ecosistemelor existente, aceste relații secundare sunt nu mai puțin importante. semnificația biologică și creșterea gradului de „rigiditate”, caracterul obligatoriu al unei anumite specii de structură a biocenozelor.[ . ..]

Succesiunea este o schimbare succesivă a biocenozelor (ecosistemelor), exprimată într-o modificare a compoziției speciilor și a structurii comunității. Succesiunile sunt naturale – apar sub influența unor cauze naturale care nu sunt legate de activitatea umană, și antropice – cauzate de activitatea umană; autogen (autogenerat) - care decurge din cauze interne (modificări de mediu sub influența comunității) și alogene (generat din exterior) - cauzat de cauze externe (de exemplu, schimbările climatice); primar - se dezvoltă pe un substrat neocupat de organisme vii (pe roci, stânci, nisipuri afânate, în rezervoare noi etc.), iar secundar - se dezvoltă pe locul biocenozelor deja existente după perturbarea acestora (ca urmare a tăierii, incendiului). , arat, erupții vulcanice etc.).[ ...]

Subiectul ecologiei este totalitatea sau structura relațiilor dintre organisme și mediu. Obiectul principal de studiu în ecologie îl reprezintă ecosistemele, adică complexele naturale unificate formate din organismele vii și mediul înconjurător. În plus, aria sa de competență include studiul tipurilor individuale de organisme (nivel de organism), populațiile acestora, adică agregatele de indivizi din aceeași specie (nivel populația-specie), agregatele populației, adică comunitățile biotice - biocenoze. (nivel biocenotic) și biosfera ca întreg (nivel biosferic).[ ...]

Pe fig. 2.3 (în partea stângă) sunt date exemple de compoziție prin specii a ecosistemelor forestiere și acvatice. În comunități, diferite specii sunt situate la diferite înălțimi deasupra solului sau la diferite adâncimi sub suprafața apei, formând o structură verticală a biocenozei, care se numește stratificare.[ ...]

Diferite lanțuri trofice, interconectate în cicluri nutriționale comune, sunt cu atât mai numeroase, cu atât mai bogată compoziția speciilor a biocenozei și formele mai polifage din aceasta. De regulă, aproape fiecare verigă a lanțului trofic poate fi înlocuită cu specii strâns înrudite, fără a deranja structura de ansamblu circuitele, de exemplu, în Fig. 9 înlocuirea afidului lucernă (Aphis medicaginis Koch.) cu afide nerucioase (Therioaphts ononidis KÍtnb.), care se hrănește și cu lucernă și, în plus, adesea simultan cu aceasta, nu va schimba alte verigi ale lanțului - Syrphus corollae F. - P achy neuron syrphi Asm.; sau înlocuirea Prusului cu o putedă cenușie (Aiolopus tergestinus Charp.), care se hrănește adesea „cu lucernă concomitent cu Prus, nu schimbă verigile ulterioare ale lanțului - Vespa orientalis F. Sphecophaga vesparum Cm.[ ...]

Intensitatea și eficiența oxidării biologice a diferiților compuși organici depind de mulți factori: de exemplu, clasa și structura compusului, dimensiunea moleculei, prezența grupurilor funcționale, precum și compoziția speciilor de bacterii în biocenoza sau biofilmul cu nămol activ, durata adaptării lor etc. Oxidarea substanțelor care există în natură , de obicei, nu prezintă dificultăți - durata de adaptare a microorganismelor este de câteva ore. Substanțele sintetice sunt adesea oxidate cu dificultate, iar durata adaptării este mai mare de șase luni. Substanțele aflate în stare coloidală sau fin dispersată sunt oxidate într-un ritm mai lent decât substanțele dizolvate în apă.[ ...]

Grupul dominant în ceea ce privește cantitatea și diversitatea la toate stațiile sunt larvele chironomide. Se bazează pe o modificare a compoziției speciilor chironomidelor și schimbare naturală raportul abundenței larvelor aparținând subfamiliilor Orthocladiinae, Chironominae, Tanypodinae, care se datorează unei creșteri a nivelului de poluare. Ca urmare a procesării datelor, s-au obținut următoarele valori ale indicelui Balushkina: Metelevo - 1,53, raionul Lesobaza - 2,40, sat Malkovo - 1,92. Conform datelor din literatură, valoarea indicelui, care se află în intervalul 1,08-6,5, caracterizează apele de suprafață ca fiind moderat poluate. Astfel, toate cele trei porțiuni ale râului se încadrează în această categorie. Cu toate acestea, satul Metelevo are cel mai mic indice, ceea ce îl caracterizează ca fiind cea mai curată secțiune a celor prezentate. Totodată, situl din zona Lesobaza are cel mai mare indice chironomid, ceea ce indică o poluare antropică mai puternică în această zonă. Secțiunea râului din zona satului Malkovo se află în aval. Valoarea indicelui scade aici, ceea ce se datorează probabil proceselor de autopurificare. Pentru o evaluare mai obiectivă a calității apei, în această lucrare au fost folosite și indicele biotic Woodiwiss și metoda Naglschmidt. Prima metodă se bazează pe regularitatea simplificării structurii taxonomice a biocenozei pe măsură ce nivelul de poluare a apei crește. La toate stațiile, valorile indicelui Woodiwiss au fost egale cu 5. Conform clasificatorului de calitate a apei Roshydromet, valoarea obținută corespunde apelor moderat poluate (a treia clasă de calitate). Astfel, în acest caz indicele Woodiwiss și indicele Balushkina indică același grad de poluare a apei. Trebuie remarcat faptul că indicele Balushkina, în comparație cu indicele Woodiwiss, face posibilă evaluarea nu numai a clasei de calitate a apei, ci arată și gradarea nivelului de poluare în termeni numerici. Diferența sa constă în faptul că se numără numărul total de specii și nu grupuri de organisme, ca în Woodiwiss. De asemenea, nu necesită o definiție exactă a speciei, este suficient să se determine câte specii sunt prezente. Metoda Naglschmidt ia în considerare nu numai compoziția calitativă, ci și cantitativă a organismelor.[ ...]

Schimbările progresive în comunitate duc la înlocuirea unei comunități cu alta. Motivul acestor schimbări ar putea fi factori care acționează într-o singură direcție pentru o lungă perioadă de timp, de exemplu, uscarea tot mai mare a mlaștinilor ca urmare a ameliorării, creșterea poluării antropice a corpurilor de apă și creșterea pășunatului. Modificarea rezultată a unei biocenoze la alta se numește exogenetică. Dacă în același timp structura comunității este simplificată, compoziția speciei este epuizată și productivitatea scade, atunci o astfel de schimbare în comunitate se numește digresiune. Cu toate acestea, înlocuirea unei biocenoze cu alta poate apărea ca urmare a proceselor care au loc în cadrul comunității însăși, ca urmare a interacțiunii organismelor vii între ele.[ ...]

Intensitatea impactului scurgerii și reacția zooplanctonului în diferite anotimpuri ale sezonului de vegetație sunt diferite. Dar este important nu doar să remediem diferențele dintre aceste reacții, schimbarea complexelor și a tipurilor de ghidare, ci să înțelegem procesul în ansamblu. Rearanjarea zooplanctonului este o reacție la o schimbare a mediului. În acest caz, este o proprietate adaptativă a comunităților și a ecosistemului în ansamblu. Potrivit lui V.A. Abakumov (1987) modificările compoziției speciilor și structurii trofice se numesc modificări ecologice. Ele sunt asociate cu procesele metabolice ale biocenozei: utilizarea energiei și materiei, extragerea energiei și transformarea substanțelor exogene în biomasa biocenozei. În condiții de poluare a mediului, se poate produce atât o creștere a intensității metabolismului biocenozei (progres metabolic), cât și o scădere a intensității acestuia (regresie metabolică).

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Introducere

1. Biocenoza - informatii generale si concepte

2. Structura biocenozei

3. Probleme contemporane biocenoze și modalități de a le rezolva

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Biocenoza este un set istoric stabilit de animale, plante, ciuperci și microorganisme care locuiesc într-un spațiu de locuit relativ omogen (o anumită zonă de pământ sau apă) și sunt interconectate și mediul lor. Conceptul de „biocenoză” este unul dintre cele mai importante din ecologie, deoarece din acesta rezultă că ființele vii formează structuri complexe pe Pământ. sisteme organizateîn afara cărora nu pot exista în mod durabil.

Biocenoza este unul dintre principalele obiecte ale cercetării ecologiei. Problemele de durabilitate a biocenozelor, scăderea numărului de populații, dispariția unor specii întregi de organisme vii sunt probleme acute cu care se confruntă omenirea în prezent. Prin urmare, studiul biocenozelor, al structurii lor și al condițiilor de durabilitate este o sarcină ecologică importantă, care a fost și continuă să fie mare atentie ecologiști din toate țările lumii, inclusiv oameni de știință ruși.

În această lucrare, mă voi opri în detaliu asupra unor aspecte precum proprietățile și structura biocenozei, condițiile de stabilitate a acestora, precum și principalele probleme moderne și modalități de a le rezolva. De remarcat că în mintea unei persoane care nu este specialist în domeniul ecologiei, există confuzie în conceptele de „biocenoză”, „ecosistem”, „biogeocenoză”, „biosferă”, așa că mă voi opri pe scurt. asupra asemănărilor și diferențelor dintre aceste concepte și relațiile lor. Biocenoza este unul dintre principalele obiecte ale cercetării ecologiei. Ecologiști din întreaga lume, inclusiv oameni de știință ruși, au acordat și continuă să acorde o mare atenție studiului biocenozelor. În procesul de lucru la rezumat, am folosit manuale scrise de cunoscuți ecologisti străini: Yu. Odum, V. Tishler; și autori ruși: Korobkin V.I., Peredelsky L.V., precum și resursele electronice moderne indicate în lista de referințe.

1. Bioți enoza - informatii generale si concepte

Biocenoza (din grecescul vyapt - „viață” și kpint - „general”) este un set istoric stabilit de animale, plante, ciuperci și microorganisme care locuiesc într-un spațiu de locuit relativ omogen (o anumită zonă de pământ sau apă). zona), și interconectate și mediul lor. Biocenozele au apărut pe baza ciclului biogenic și îl asigură în condiții naturale specifice. Biocenoza este un sistem dinamic capabil de autoreglare, ale cărui componente (producători, consumatori, descompunetori) sunt interconectate.

Cei mai importanți indicatori cantitativi ai biocenozelor sunt biodiversitatea (numărul total de specii din ea) și biomasa (masa totală a tuturor tipurilor de organisme vii într-o anumită biocenoză).

Conceptul de „biocenoză” este unul dintre cele mai importante din ecologie, deoarece din acesta rezultă că ființele vii formează sisteme complex organizate pe Pământ, în afara cărora nu pot exista stabil. Funcția principală a comunității este de a asigura echilibrul în ecosistem pe baza unui ciclu închis de substanțe.

Compoziția biocenozelor poate include mii de specii de diferite organisme. Dar nu toate sunt la fel de semnificative. Scoaterea unora dintre ele din comunitate nu are un efect sesizabil asupra lor, în timp ce eliminarea altora duce la schimbări semnificative.

Unele tipuri de biocenoză pot fi reprezentate de numeroase populații, în timp ce altele sunt mici. Scările grupărilor biocenotice de organisme sunt foarte diferite - de la comunități de perne de licheni pe trunchiuri de copac sau un ciot în descompunere până la populația de peisaje întregi: păduri, stepe, deșerturi etc.

Organizarea vieții la nivel biocenotic este supusă ierarhiei. Odată cu creșterea dimensiunii comunităților, complexitatea acestora și proporția relațiilor indirecte, indirecte între specii cresc.

Asociațiile naturale ale ființelor vii au propriile legi de funcționare și dezvoltare, adică. sunt sisteme naturale.

Astfel, fiind, ca și organismele, unități structurale ale naturii vii, biocenozele, totuși, se formează și își mențin stabilitatea pe baza altor principii. Sunt sisteme de așa-numitul tip cadru - fără centre speciale de control și coordonare și sunt, de asemenea, construite pe conexiuni interne numeroase și complexe.

Cele mai importante caracteristici ale sistemelor legate de nivelul supraorganism al organizării vieții, de exemplu, conform clasificării ecologistului german W. Tischler, sunt următoarele:

1) Comunitățile apar întotdeauna, sunt formate din piese finite(reprezentanți diferite feluri sau complexe întregi de specii) prezente în mediu. În acest fel originea lor diferă de formarea unui organism separat, care are loc prin diferențierea treptată a celei mai simple stări inițiale.

2) Părți ale comunității sunt interschimbabile. Părțile (organele) oricărui organism sunt unice.

3) Dacă în întregul organism se menține coordonarea și consistența constantă a activității organelor, celulelor și țesuturilor sale, atunci sistemul supraorganism există în principal datorită echilibrării forțelor direcționate opus.

4) Comunitățile se bazează pe reglarea cantitativă a numărului unor specii de către altele.

5) Dimensiunea maximă a unui organism este limitată de programul său ereditar intern. Dimensiunile sistemelor supraorganiste sunt determinate de cauze externe.

Un spațiu natural de viață omogen (parte a mediului abiotic) ocupat de o biocenoză se numește biotop. Poate fi o bucată de pământ sau un rezervor, un mal de mare sau un versant de munte. Biotopul este un mediu anorganic, care este o condiție necesară pentru existența unei biocenoze. Biocenoza și biotopul interacționează strâns între ele.

Amploarea biocenozelor poate fi diferită - de la comunități de licheni de pe trunchiuri de copac, țâșni de mușchi într-o mlaștină sau un butuc în descompunere până la populația de peisaje întregi. Deci, pe uscat, se pot distinge biocenoza luncii de înălțime (neinundată cu apă), biocenoza pădurii de pini de mușchi alb, biocenoza stepei de iarbă cu pene, biocenoza câmpului de grâu etc.

Există concepte de „bogăție de specii” și „diversitate de specii” ale biocenozelor. Bogăția de specii este un set comun de specii comunitare, care este exprimat printr-o listă de reprezentanți ai diferitelor grupuri de organisme. Diversitatea speciilor este un indicator care reflectă nu numai compoziția calitativă a biocenozei, ci și relațiile cantitative ale speciilor.

Există biocenoze sărace și bogate în specii. Compoziția în specii a biocenozelor, în plus, depinde de durata existenței lor, de istoria fiecărei biocenoze. Comunitățile tinere, doar în curs de dezvoltare, includ, de obicei, un set mai mic de specii decât cele mature, de mult stabilite. Biocenozele create de om (câmpuri, grădini, livezi) sunt, de asemenea, mai sărace în specii decât sistemele naturale asemănătoare acestora (pădure, stepă, luncă). Monotonia și sărăcia de specii a agrocenozelor este susținută de un sistem complex special de măsuri agrotehnice.

Aproape toate biocenozele terestre și cele mai acvatice includ în compoziția lor microorganisme, plante și animale. Cu cât diferențele dintre două biotopuri vecine sunt mai puternice, cu atât sunt mai eterogene condițiile la granițele lor și cu atât efectul de limită este mai puternic. Numărul unuia sau altui grup de organisme din biocenoze depinde foarte mult de mărimea lor. Cu cât indivizii speciilor sunt mai mici, cu atât abundența lor în biotopuri este mai mare.

Grupuri de organisme de dimensiuni diferite trăiesc într-o biocenoză la diferite scări de spațiu și timp. De exemplu, cicluri de viață unicelular poate apărea în decurs de o oră, iar ciclurile de viață ale plantelor și animalelor mari se întind de zeci de ani.

Desigur, în toate biocenozele, cele mai mici forme - bacterii și alte microorganisme - predomină numeric. În fiecare comunitate, este posibil să se evidențieze un grup de specii principale, cele mai numeroase din fiecare clasă de mărime, relațiile dintre care sunt decisive pentru funcționarea biocenozei în ansamblu. Speciile care predomină din punct de vedere al numărului (productivității) sunt dominantele comunității. Dominanții domină comunitatea și constituie „nucleul speciei” al oricărei biocenoze.

De exemplu, la studierea unei pășuni, s-a constatat că suprafața maximă din ea este ocupată de o plantă - iarbă albastră, iar printre animalele care pășesc acolo, există mai ales vaci. Aceasta înseamnă că bluegrass domină printre producători, iar vacile domină printre consumatori.

În cele mai bogate biocenoze, aproape toate speciile sunt puține la număr. LA paduri tropicale este rar să găsești mai mulți copaci din aceeași specie în apropiere. În astfel de comunități, focare de reproducere în masă a speciilor individuale nu au loc; biocenozele sunt foarte stabile.

Totalitatea tuturor tipurilor de comunitate constituie biodiversitatea acesteia. De obicei, comunitatea include mai multe specii majore cu abundență mare și multe specii rare cu abundență scăzută.

Biodiversitatea este responsabilă pentru starea de echilibru a ecosistemului și, în consecință, pentru durabilitatea acestuia. Un ciclu închis de nutrienți (biogeni) are loc numai datorită diversității biologice.

Substanțele care nu sunt asimilate de unele organisme sunt asimilate de altele, astfel încât producția de biogeni din ecosistem este mică, iar prezența lor constantă asigură echilibrul ecosistemului.

Activitatea umană reduce foarte mult diversitatea în comunitățile naturale, ceea ce necesită previziuni și previziune asupra consecințelor acesteia, precum și măsuri eficiente de menținere a sistemelor naturale.

1.1 Biocenoză, ecosistem, biosferă

Ecosistem (din altă greacă pkpt - locuință, locație și ueufzmb - sistem) - un sistem biologic format dintr-o comunitate de organisme vii (biocenoză), habitatul acestora (biotop), un sistem de conexiuni care schimbă materie și energie între ele. Astfel, biocenoza este componenta principală a ecosistemului, componenta sa biotică.

Baza viziunii ecologice asupra lumii este ideea că fiecare ființă vie este înconjurată de mulți factori diferiți care o afectează, formând într-un complex habitatul său - un biotop. În consecință, un biotop este o porțiune de teritoriu omogenă în ceea ce privește condițiile de viață pentru anumite tipuri de plante sau animale (panta unei râpe, un parc forestier urban, un lac mic sau o parte a unuia mare, dar cu condiții omogene. - partea de coastă, partea de adâncime).

Organismele caracteristice unui anumit biotop constituie o comunitate de viață sau biocenoză (animale, plante și microorganisme ale unui lac, pajiște, fâșie de coastă).

Biocenoza formează un singur întreg cu biotopul său, care se numește sistem ecologic (ecosistem). Un furnicar, un lac, un iaz, o pajiște, o pădure, un oraș, o fermă pot servi ca exemplu de ecosisteme naturale. Un exemplu clasic ecosisteme artificiale s este nava spatiala. specie de biocenoză trofic spațial

Aproape de conceptul de ecosistem este conceptul de biogeocenoză. Susținătorii abordării ecosistemice în Occident, inclusiv. Y.Odum consideră aceste concepte a fi sinonime. Cu toate acestea, un număr de oameni de știință ruși nu împărtășesc această opinie, văzând o serie de diferențe. De o importanță deosebită pentru identificarea ecosistemelor sunt relațiile trofice ale organismelor care reglează întreaga energie a comunităților biotice și a ecosistemului în ansamblu.

Încercările de a crea o clasificare a ecosistemelor globul au fost întreprinse de mult timp, dar nu există încă o clasificare convenabilă, universală. Chestia este că, din cauza varietății uriașe de tipuri de ecosisteme naturale, din cauza lipsei lor de rang, este foarte dificil să găsești un singur criteriu pe baza căruia să poată fi dezvoltată o astfel de clasificare.

Dacă o băltoacă, un cocoș într-o mlaștină și o dună de nisip cu vegetație stabilită pot fi un ecosistem separat, atunci, în mod natural, pot fi calculate toate variantele posibile de hummocks, bălți etc. nu pare posibil. Prin urmare, ecologistii au decis să se concentreze pe combinații mari de ecosisteme - biomi. Un biom este un biosistem mare care este caracterizat de un tip dominant de vegetație sau de alte caracteristici ale peisajului. Potrivit ecologistului american R. Whittaker, tipul principal comunități de pe orice continent, care se disting prin caracteristicile fizionomice ale vegetației - acesta este biomul. Deplasându-se de la nordul planetei la ecuator, se pot distinge nouă tipuri principale de biomi terestre: tundra, taiga, biomul pădurii de foioase. zonă temperată, stepă temperată, vegetație noroioasă mediteraneană, deșert, biom de savană și pășune tropicală, pădure tropicală sau spinoasă, biom de pădure tropicală.

Principalele componente ale ecosistemelor sunt:

1) mediu neviu (abiotic). Acestea sunt apa, mineralele, gazele, precum și substanțele organice și humusul;

2) componente biotice. Acestea includ: producători sau producători (plante verzi), consumatori sau consumatori (ființe vii care se hrănesc cu producători) și descompozitori sau descompozitori (microorganisme).

Biomasa creată de organisme (substanța corpului organismelor) și energia conținută în acestea sunt transferate altor membri ai ecosistemului: animalele mănâncă plante, aceste animale sunt mâncate de alte animale. Acest proces se numește lanț alimentar sau trofic. În natură, lanțurile trofice se intersectează adesea pentru a forma o rețea trofice. Exemple de lanțuri trofice: plantă - ierbivor - prădător; cereale - șoarece de câmp - vulpe etc. și rețeaua trofica sunt prezentate în fig. unu.

Orez. 1. Rețea trofică și direcția fluxului de materie

Biosfera este învelișul Pământului, locuit de organisme vii, aflate sub influența lor și ocupată de produsele activității lor vitale. Biosfera este ecosistemul global al Pământului. Pătrunde în întreaga hidrosferă, în partea superioară a litosferei și în partea inferioară a atmosferei, adică locuiește în ecosferă. Biosfera este totalitatea tuturor organismelor vii. Adăpostește peste 3.000.000 de specii de plante, animale, ciuperci și bacterii. Omul este și el o parte a biosferei, activitatea sa depășește multe procese naturale.

Starea de echilibru în biosferă se bazează pe interacțiunea factorilor de mediu biotici și abiotici, care se menține datorită schimbului continuu de materie și energie între toate componentele ecosistemelor.

În ciclurile închise ale ecosistemelor naturale, împreună cu altele, este obligatorie participarea a doi factori: prezența descompozitorilor și furnizarea constantă de energie solară. În ecosistemele urbane și artificiale există puțini descompozitori sau deloc, astfel încât deșeurile lichide, solide și gazoase se acumulează, poluând mediu inconjurator.

1.3 Istoria studiului biocenozei

La sfârşitul anilor '70. secolul al 19-lea hidrobiologul german Karl Möbius a studiat complexele animalelor bentonice - ciorchini de stridii (banci de stridii). El a observat că împreună cu stridiile existau și animale precum stele de mare, echinoderme, briozoare, viermi, ascidie, bureți etc. Savantul a concluzionat că aceste animale trăiesc împreună, în același habitat, nu întâmplător. Au nevoie de aceleași condiții ca și stridiile. Astfel de grupări apar datorită cerințelor similare pentru factorii de mediu. Complexe de organisme vii care se întâlnesc constant în puncte diferite ale aceluiași bazin de apă în aceleași condiții de existență, numite de Möbius biocenoze. Termenul de „biocenoză” (din grecescul bios – viață și koinos – general) a fost introdus de el în literatura științifică în 1877 în cartea „Die Auster und die Austernwirthschaft” pentru a descrie toate organismele care locuiesc pe un anumit teritoriu (biotop) și relațiile lor.

Meritul lui Möbius este că nu numai că a stabilit existența comunităților organice și a propus un nume pentru acestea, dar a și reușit să dezvăluie multe modele de formare și dezvoltare a acestora. Astfel, s-au pus bazele unei direcții importante în ecologie, biocenologia (ecologia comunităților).

De remarcat faptul că termenul de „biocenoză” a devenit larg răspândit în literatura științifică în limba germană și rusă, iar în țările vorbitoare de limbă engleză îi corespunde termenului de „comunitate” (comunitate). Cu toate acestea, strict vorbind, termenul de „comunitate” nu este sinonim cu termenul de „biocenoză”. Dacă biocenoza poate fi numită o comunitate cu mai multe specii, atunci populația (o parte integrantă a biocenozei) este o comunitate cu o singură specie.

2. Structura biocenozei

Structura biocenozei este multifațetată, iar la studierea acesteia se disting diferite aspecte. Pe baza acestui fapt, structurile biocenozei sunt împărțite în următoarele tipuri:

1) specific;

2) spațial, la rândul său subdivizat în organizarea verticală (nivelată) și orizontală (mozaic) a biocenozei;

3) trofic.

Fiecare biocenoză constă dintr-un anumit set de organisme vii aparținând unor specii diferite. Dar se știe că indivizii aceleiași specii sunt combinați în sisteme naturale, care se numesc populații. Prin urmare, o biocenoză poate fi definită și ca un set de populații de toate tipurile de organisme vii care locuiesc în habitate comune.

Compoziția biocenozei include un set de plante dintr-o anumită zonă - fitocenoza; totalitatea animalelor care trăiesc într-o fitocenoză este o zoocenoză; microbiocenoza - un set de microorganisme care locuiesc în sol. Uneori, ca element constitutiv separat, micocenoza, o colecție de ciuperci, este inclusă în biocenoză. Exemple de biocenoze sunt foioase, molid, pin sau pădure mixtă, luncă, mlaștină etc.

O biocenoză specifică include nu numai organisme care locuiesc permanent pe un anumit teritoriu, ci și pe cele care au un impact semnificativ asupra acestuia. De exemplu, multe insecte se reproduc în corpurile de apă, unde servesc ca o sursă importantă de hrană pentru pești și alte animale. LA Varsta frageda fac parte din biocenoza acvatica, iar in stare adulta duc un stil de viata terestru, i.e. 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 caută hrană nu numai în pădure, ci și în pajiștile adiacente sau mlaștini.

2.1 Structura speciei a biocenozei

Structura speciei a unei biocenoze este un set al speciilor sale constitutive. În unele biocenoze, speciile de animale pot predomina (de exemplu, biocenoza recifului de corali), în alte biocenoze rol principal plantele joaca: biocenoza luncii inundabile, stepa de iarba pene, molid, mesteacan, padure de stejar.

Un indicator simplu al diversității biocenozei este numărul total de specii sau bogăția de specii. Dacă în comunitate predomină cantitativ orice fel de plantă (sau animal) (are o mare biomasă, productivitate, abundență sau abundență), atunci această specie este numită specie dominantă, sau dominantă (din latină dominans - dominant). Există specii dominante în orice biocenoză. De exemplu, într-o pădure de molid, molidul, folosind cea mai mare parte a energiei solare, crește cea mai mare biomasă, umbră solul, slăbește mișcarea aerului și creează multe neplăceri pentru viața altor locuitori ai pădurii.

Numărul de specii (diversitatea speciilor) în diferite biocenoze este diferit și depinde de acestea locație geografică. Cel mai cunoscut model de schimbare a diversității speciilor este scăderea acestuia de la tropice spre latitudini înalte. Cu cât este mai aproape de ecuator, cu atât flora și fauna sunt mai bogate și mai diverse. Acest lucru se aplică tuturor formelor de viață, de la alge și licheni la plante cu flori, de la insecte la păsări și mamifere.

În pădurile tropicale din bazinul Amazonului, pe o suprafață de aproximativ 1 hectar, pot fi numărați până la 400 de arbori din peste 90 de specii. În plus, mulți copaci servesc drept suport pentru alte plante. Până la 80 de specii de plante epifite cresc pe ramurile și trunchiul fiecărui copac.

Spre deosebire de tropice, biocenoza unei păduri de pini din zona temperată a Europei poate cuprinde maximum 8-10 specii de arbori la 1 ha, iar în nordul regiunii taiga sunt 2-5 specii în aceeași zonă.

Deșerturile alpine și arctice sunt cele mai sărace biocenoze din punct de vedere al speciilor, iar pădurile tropicale sunt cele mai bogate. Pădurile tropicale din Panama găzduiesc de trei ori mai multe specii de mamifere și păsări decât Alaska.

Biocenozele nu sunt izolate unele de altele. Deși vizual este posibil să se distingă o comunitate de plante de alta, de exemplu, biocenoza unei păduri uscate de biocenoza unei pajiști umede, care este înlocuită cu o mlaștină, este destul de dificil să se tragă o graniță clară între ele. Aproape peste tot există un fel de bandă de tranziție de diferite lățimi și lungimi, deoarece limitele rigide și ascuțite din natură sunt o excepție rară. Acestea sunt tipice în principal pentru comunitățile supuse unui impact antropic intens.

La începutul anilor 30. Secolului 20 naturalistul american A. Leopold a proclamat necesitatea luării în considerare a așa-numitului „efect de margine” în activitățile economiei vânătorii. În acest caz, marginea a fost înțeleasă nu numai ca marginea pădurii, ci și ca orice graniță între două biocenoze, chiar și între două șiruri de culturi agricole diferite. Pe ambele părți ale acestei linii condiționate, diversitatea relativă a speciilor de plante și animale crește, furajele și condițiile de protecție pentru vânat se îmbunătățesc, factorul de perturbare slăbește și, cel mai important, această zonă a crescut productivitatea. O astfel de bandă (sau zonă) de tranziție între comunități distincte fizionomic adiacente se numește ecoton.

Granițele mai mult sau mai puțin ascuțite între biocenoze pot fi observate numai în cazurile unei schimbări bruște a factorilor mediului abiotic. De exemplu, astfel de granițe există între apă și biocenozele terestre, în locurile în care are loc o schimbare bruscă a compoziției minerale a solului etc. Adesea, numărul de specii dintr-un ecoton depășește numărul lor în fiecare dintre biocenozele adiacente. O astfel de tendință de a crește diversitatea și densitatea organismelor vii la granițele biocenozelor se numește efect marginal (margine, limită). Efectul de margine se manifestă cel mai clar în zonele care separă pădurea de luncă (zona arbuștilor), pădurea de mlaștină și așa mai departe.

2.2 Structura spațială biocenoza

Speciile pot fi distribuite în diferite moduri în spațiu, în funcție de nevoile lor și de condițiile de habitat. O astfel de distribuție a speciilor care alcătuiesc biocenoza în spațiu se numește structura spațială a biocenozei. Distingeți structurile verticale și orizontale.

1) Structura verticală a biocenozei este formată din elementele sale individuale, straturi speciale, care se numesc niveluri. Tier - grupuri de specii de plante co-crescând, 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).

Primul nivel, arboricol, constă de obicei din copaci înalți cu frunziș înalt, care este bine luminat de soare. Lumina nefolosită poate fi absorbită de copacii care formează al doilea etaj.

Orez. 2. Straturi de biocenoză forestieră

Stratul de tufăr este alcătuit din arbuști și forme de arbuști ale speciilor de arbori, de exemplu, alun, frasin de munte, cătină, salcie, măr de pădure etc. Pe locuri deschiseîn condiții ecologice normale, multe forme de arbuști din specii precum frasinul de munte, mărul, perul, ar avea aspectul arborilor de prima magnitudine. Cu toate acestea, sub coronamentul pădurii, în condiții de umbrire și lipsă de nutrienți, ele sunt sortite să existe sub formă de semințe și fructe de copaci subdimensionate, adesea nelatră. Pe măsură ce biocenoza pădurilor se dezvoltă, astfel de specii nu vor intra niciodată în primul nivel. Prin aceasta, ele diferă de următorul nivel al biocenozei forestiere.

Stratul de tufăr include arbori tineri joase (de la 1 la 5 m), care în viitor vor putea intra în primul strat. Acestea sunt așa-numitele specii formatoare de pădure - molid, pin, stejar, carpen, mesteacăn, aspin, frasin, arin negru etc. Aceste specii pot ajunge la primul nivel și pot forma biocenoze cu dominația lor (pădurile).

Sub coronamentul copacilor și arbuștilor, există un strat de iarbă-arbuști. Acestea includ ierburi și arbuști de pădure: crin, oxalis, căpșuni, lingonberries, afine, ferigi.

Stratul de pământ de mușchi și licheni formează un strat de mușchi-lichen.

Așadar, în biocenoza pădurii se evidențiază arboretul, tupusul, tupusul, stratul de iarbă și stratul de mușchi-lichen.

La fel ca distribuția vegetației pe niveluri, în biocenoze, diferite specii de animale ocupă și ele anumite niveluri. Viermii de sol, microorganismele, săpătorii 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 este inerentă biocenozelor oceanelor și mărilor. Diferite tipuri de plancton rămân la adâncimi diferite, în funcție de iluminare. Diferite tipuri de pești trăiesc la adâncimi diferite, în funcție de locul în care își găsesc hrana.

2) Indivizii organismelor vii sunt distribuite neuniform în spațiu. De obicei, ele alcătuiesc grupări de organisme, ceea ce este un factor de adaptare în viața lor. Astfel de grupări de organisme determină structura orizontală a biocenozei - distribuția orizontală a indivizilor care formează diferite tipuri de modelare, reperarea fiecărei specii.

Există multe exemple de astfel de distribuție: este vorba de numeroase turme de zebre, antilope, elefanți în savană, colonii de corali pe fundul mării, școli de pești marini, stoluri de păsări migratoare; paturi de stuf și plante acvatice, acumulări de mușchi și licheni pe sol în biocenoza pădurii, petice de erica sau lingonberries în pădure.

Unitățile elementare (structurale) ale structurii orizontale a comunităților de plante includ microcenoza și microgruparea.

Microcenoza este cea mai mică unitate structurală a diviziunii orizontale a comunității, care include toate nivelurile. Aproape fiecare comunitate include un complex de microcomunități sau microcenoze.

Microgrupare - concentrare de indivizi dintr-una sau mai multe specii în cadrul unui nivel, pete mozaic intratier. De exemplu, în stratul de mușchi, se pot distinge diferite pete de mușchi cu dominația uneia sau mai multor specii. Microgrupuri de afine, afine-acrișoare, afine-sphagnum apar în stratul de iarbă-arbust.

Prezența mozaicurilor este esențială pentru viața comunității. Mozaicul permite utilizarea mai completă a diferitelor tipuri de microhabitate. Indivizii care formează grupuri se caracterizează printr-o rată ridicată de supraviețuire, ei folosesc resursele alimentare cel mai eficient. Acest lucru duce la creșterea și diversitatea speciilor în biocenoză, contribuie la stabilitatea și viabilitatea acesteia.

2.3 Structura trofică a biocenozei

Interacțiunea organismelor care ocupă un anumit loc în ciclul biologic se numește structura trofică a biocenozei.

În biocenoză, se disting trei grupuri de organisme.

1. Producători (din lat. producens - producătoare) - organisme care sintetizează din substanțe anorganice (în principal apă și dioxid de carbon) toate substanțele organice necesare vieții folosind energia solară (plante verzi, cianobacterii și alte bacterii) sau oxidarea energetică a anorganicului substanțe (bacterii cu sulf, bacterii de fier etc.). De obicei, producătorii sunt plante verzi purtătoare de clorofilă (autotrofe) care asigură producția primară. Greutatea totală a substanței uscate a fitomasei (masa vegetală) este estimată la 2,42 x 1012 tone, ceea ce reprezintă 99% din totalul materiei vii de pe suprafața pământului. Și doar 1% cade pe ponderea organismelor heterotrofe. Prin urmare, doar vegetația planetei Pământ este obligată la existența vieții pe ea. Plantele verzi au creat conditiile necesare pentru apariția și existența diferitelor animale preistorice și apoi a omului. Murind, plantele au acumulat energie în zăcăminte de cărbune, turbă și chiar ulei.

Plantele producătoare asigură omului hrană, materii prime pentru industrie, medicamente. Ele purifică aerul, captează praful, înmoaie regimul de temperatură al aerului, amortizează zgomotul. Datorită vegetației, există o mare varietate de organisme animale care locuiesc pe Pământ. Producătorii alcătuiesc prima verigă în prețul alimentelor și stau la baza piramidelor ecologice.

2. Consumatorii (din latină consumo - eu consum), sau consumatori, sunt organisme heterotrofe care se hrănesc cu materie organică gata preparată. Consumatorii înșiși nu pot construi materie organică din anorganic și obțineți-l gata preparat, mâncând alte organisme. În organismele lor, ei transformă materia organică în forme specifice de proteine și alte substanțe și eliberează în mediu deșeurile generate în timpul activității lor de viață.

Lăcustă, iepure de câmp, antilopă, căprioară, elefant, i.e. animalele erbivore sunt consumatori de prim ordin. O broască broască care a apucat o libelulă buburuză, mâncând afide, un lup vânând un iepure de câmp - toate acestea sunt consumatori de ordinul doi. O barză care mănâncă o broască, un zmeu care poartă un pui pe cer, un șarpe care înghite o rândunică sunt consumatori de ordinul trei.

3. Reductori (din lat. reducens, reducentis - returnare, restaurare) - organisme care distrug materia organica moarta si o transforma in substante anorganice, iar acestea, la randul lor, sunt absorbite de alte organisme (producatori).

Principalii descompozitori sunt bacteriile, ciupercile, protozoarele, i.e. microorganismele heterotrofe din sol. Dacă activitatea lor scade (de exemplu, atunci când pesticidele sunt folosite de oameni), condițiile pentru procesul de producție a plantelor și consumatorilor se înrăutățesc. Rămășițele organice moarte, fie că este vorba de un ciot de copac sau de cadavrul unui animal, nu dispar în neant. Ele sunt supuse degradarii. Dar organicele moarte nu pot putrezi singure. Reductorii (distructori, distrugători) acționează ca „gropari”. Ele oxidează reziduurile organice moarte la CO 2 , H 2 0 și săruri simple, adică. la componente anorganice, care pot fi din nou implicate în ciclul substanțelor, închizându-l astfel.

3. Probleme moderne și modalități de a le rezolva

Cea mai acută problemă a biocenozelor este reducerea populațiilor diferitelor organisme vii până la dispariția unor specii întregi de animale, plante și microorganisme. Acest lucru duce la o încălcare a stabilității biocenozelor și reprezintă o amenințare la adresa întregii biosfere a planetei.

Fiecare specie participă la circulația substanțelor, menține un echilibru dinamic în ecosistemele naturale. Prin urmare, pierderea oricărui specii foarte nedorit pentru biosferă.

Pierderea speciilor s-a produs ca urmare a proceselor evolutive. Din cauza activității umane, resursele biologice ale planetei se pierd mult mai repede. Zeci de mii de specii de plante și animale sunt amenințate cu dispariția. Motivele acestei situații sunt:

1) pierderea habitatului: distrugerea pădurilor, drenarea mlaștinilor și a lacurilor inundabile, arătura stepelor, schimbarea și reducerea adâncimii albiilor râurilor, reducerea suprafeței estuarelor maritime potrivite pentru cuibărit, năpârlirea și iernarea păsărilor de apă, construcția de drumuri, urbanizare si alte modificari rezultate din activitate economică persoană;

2) poluarea mediului prin toxice chimicaleși xenobiotice, petrol și produse petroliere, săruri ale metalelor grele, deșeuri solide municipale;

3) răspândirea speciilor de plante și animale introduse, cucerind în mod activ teritorii vaste și înlocuind locuitorii naturali ai ecosistemelor. Răspândirea neintenționată, accidentală a animalelor s-a intensificat odată cu dezvoltarea transportului;

4) exploatarea nemiloasă a resurselor naturale - minerale, fertilitatea solului, ecosistemele acvatice, pescuitul excesiv al animalelor, păsărilor și hidrobionților.

Pentru a proteja speciile pe cale de dispariție, este necesar să se ia măsuri active, uneori urgente. Una dintre cele mai metode eficiente Protecția animalelor este crearea de rezerve sau sanctuare. Pe teritoriul Federației Ruse există peste 150 de rezerve în care au fost salvate un număr mare de animale. Printre aceștia se numără tigrul Amur, saiga, goral, cerbul Bukhara, kulan și alții. Grădinile zoologice situate în toată țara ajută la creșterea speciilor de animale pe cale de dispariție.

Pentru conservarea și creșterea numărului de specii rare, statele de pe toate continentele Pământului adoptă legi privind protecția și utilizarea faunei sălbatice. În Federația Rusă, o astfel de lege a fost adoptată la 25 iunie 1980. Pentru a ține seama de speciile rare, atât în Rusia, cât și în alte țări ale lumii, sunt create așa-numitele Cărți Roșii. Speciile de animale pe cale de dispariție din întreaga lume au nevoie de un cont separat; pentru aceasta, a fost creată Cartea Roșie Internațională.

Este necesar să se utilizeze rațional resursele naturale, inclusiv în agricultură. Limitați defrișările, precum și vânătoarea și pescuitul și interziceți complet speciile rare și pe cale de dispariție.

Concluzie

Biocenoza este unul dintre principalele obiecte ale cercetării ecologiei. Biocenoza este un ansamblu de populații de plante, animale și microorganisme. Funcția principală a biocenozei este de a asigura echilibrul în ecosistem pe baza unei circulații închise a substanțelor. Locul ocupat de o biocenoză se numește biotop. Tipuri de structuri ale biocenozei: specii, spațiale (organizarea verticală (nivelate) și orizontală (mozaic) a biocenozei) și trofice. Structura speciei a biocenozei acoperă toate speciile care trăiesc în ea. Structura spațială include o structură verticală - niveluri și una orizontală - microcenoze și microasocieri. Structura trofică a biocenozei este reprezentată de producători, consumatori și descompozitori. Transferul de energie de la o specie la alta prin consumul lor se numește lanț alimentar (trofic). Locul unui organism în lanțul trofic, asociat cu specializarea sa alimentară, se numește nivel trofic. Structura trofică a biocenozei și a ecosistemului este de obicei afișată prin modele grafice sub formă de piramide ecologice. Există piramide ecologice de numere, biomasă și energie. Viteza de fixare a energiei solare determină productivitatea biocenozelor. Setul de factori de mediu în care trăiește o specie se numește nișă ecologică.

Omenirea se confruntă acum cu problema acută a dispariției speciilor diferitelor organisme vii, ceea ce duce la o încălcare a stabilității biocenozelor și a biosferei în ansamblu. Pentru a preveni scăderea populațiilor și dispariția unor specii întregi, este necesar să se ia măsuri urgente și active: includerea speciilor pe cale de dispariție în Cărțile Roșii; crearea de rezerve şi Parcuri nationale; restricţionarea vânătorii, pescuitului şi defrişărilor; utilizarea rațională a tuturor resurselor naturale.

Bibliografie

1. Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Ecologie. - R.-on-Don, 2001 - 576 p.

2. Odum Yu. Ecologie: în 2 vol. T. 1 - M., 1986 - 328 p.; T. 2 - M., 1986 - 376 p.

3. Articole din resursa electronică „Wikipedia”: Biocenoză, Biosferă, Ecosistem

4. Tishler V. Ecologia agricolă. - M., 1971 - 455 p.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Conceptul și criteriile de estimare a densității populației, principalii factori care influențează valoarea acesteia. Structura densității populației. Esența și structura biocenozei, tipuri de lanțuri trofice. Componentele diversității speciilor ale biocenozei. Ecosistemul și dinamica acestuia.

rezumat, adaugat 24.11.2010

Studiul biosferei ca ecosistem global, impactul activității umane asupra acesteia. Analiza structurii speciei a biocenozei. Principii de bază ale protecției mediului. Consecințele asupra mediului ale poluării cauzate de industria nucleară. Metode de protecție atmosferică.

lucrare de control, adaugat 04.01.2010

Studiul teoriei biocenozei culturale a malthusienilor, care susținea că în curând va veni un moment în care populația va depăși productivitatea alimentară marginală a biosferei și foametea s-ar instala peste tot în lume. Legea agriculturii secolului XXI.

articol, adăugat 13.04.2011

Studiul biocenozei hotarului ecosistemului forestier și al agroecosistemului ca urmare a interacțiunii dintre ecosistemele naturale și artificiale. Interacțiunea omului cu mediul în producția agricolă. Compoziția speciei a fitocenozei și zoocenozei.

raport, adaugat 18.07.2010

Legile generale ale acțiunii factorilor de mediu asupra organismelor. Cei mai importanți factori abiotici și adaptări ale organismelor la aceștia. Medii de viață de bază. Conceptul și structura biocenozei. Modelare matematică în ecologie. Productivitatea biologică a ecosistemelor.

tutorial, adăugat 04/11/2014

Conceptul de „productivitate a ecosistemelor”, tipurile sale, clasificarea ecosistemelor după productivitate. Cele patru etape (sau etape) succesive ale procesului de producere a materiei organice. Compoziția speciei și saturația biocenozei. Standardizarea ecologică.

test, adaugat 27.09.2009

Conceptul de structură trofică ca totalitatea tuturor dependențelor alimentare dintr-un ecosistem. Factorii de activitate comunitară. Tipuri de nutriție a organismelor vii. Distribuția gamelor spectrului solar. Schema ciclului materiei și a fluxului de energie în ecosistem.

prezentare, adaugat 02.08.2016

Istoria dezvoltării ecologiei. Specia și structura spațială a biocenozei. Resursele naturale ale pământului. Tipuri de poluare a hidrosferei și biosferei prin deșeuri de producție și consum. Rolul biotehnologiei și al agențiilor guvernamentale în protecția mediului.

test, adaugat 06.02.2010

Cunoașterea interpretării conceptului de biocenoză; identificarea părților sale constitutive și a participanților principali. Descrierea esenței și metodelor de management al riscului de mediu, familiarizarea cu factorii de apariție antropici, naturali și antropici.

test, adaugat 27.04.2011

Luarea în considerare a principiilor teoriei lui Bari Commoner, legile minimului, necesitatea, piramida energiei, conceptul de succesiune (schimbarea constantă a comunităților sub influența timpului), biocenoza, toleranța, rezistența mediului, sustenabilitatea comunității naturale .

Biocenoza- un ansamblu de populații de plante, animale și microorganisme. Locul ocupat de o biocenoză se numește biotop. Structura speciei a biocenozei acoperă toate speciile care trăiesc în ea. Structura spațială include o structură verticală - niveluri și una orizontală - microcenoze și microasocieri. Structura trofică a biocenozei este reprezentată de producători, consumatori și descompozitori. Transferul de energie de la o specie la alta prin consumul lor se numește lanț alimentar (trofic). Locul unui organism în lanțul trofic, asociat cu specializarea sa alimentară, se numește nivel trofic. Structura trofică a biocenozei și a ecosistemului este de obicei afișată prin modele grafice sub formă de piramide ecologice. Există piramide ecologice de numere, biomasă și energie. Viteza de fixare a energiei solare determină productivitatea biocenozelor. Setul de factori de mediu în care trăiește o specie se numește nișă ecologică. Tendința de a crește diversitatea și densitatea organismelor vii la granițele biocenozelor (în ecotone) se numește efect de margine.

Conceptul de biocenoză

Organismele nu trăiesc pe Pământ ca indivizi independenți. Ele formează complexe regulate în natură. Hidrobiologul german K. Möbius la sfârșitul anilor '70. secolul al 19-lea complexe studiate de animale bentonice - acumulări de stridii (banci de stridii). El a observat că împreună cu stridiile existau și animale precum stele de mare, echinoderme, briozoare, viermi, ascidie, bureți etc. Savantul a concluzionat că aceste animale trăiesc împreună, în același habitat, nu întâmplător. Au nevoie de aceleași condiții ca și stridiile. Astfel de grupări apar datorită cerințelor similare pentru factorii de mediu. Complexe de organisme vii care se întâlnesc constant în puncte diferite ale aceluiași bazin de apă în aceleași condiții de existență, numite de Möbius biocenoze. Termenul de „biocenoză” (din grecescul bios – viață și koinos – general) a fost introdus de el în literatura științifică în 1877.

Meritul lui Möbius este că nu numai că a stabilit existența comunităților organice și a propus un nume pentru acestea, dar a și reușit să dezvăluie multe modele de formare și dezvoltare a acestora. Astfel, s-au pus bazele unui trend important în ecologie – biocenologia (ecologia comunităţilor).

Nivelul biocenotic este al doilea (după populație) nivel supraorganism de organizare a sistemelor vii. Biocenoza este o formațiune biologică destul de stabilă, care are capacitatea de a se autoîntreține proprietăți naturaleși compoziția speciilor sub influențe externe cauzate de schimbările climatice și de alți factori. Stabilitatea unei biocenoze este determinată nu numai de stabilitatea populațiilor sale constitutive, ci și de caracteristicile interacțiunii dintre ele.

- acestea sunt grupări stabilite istoric de plante, animale, ciuperci și microorganisme care locuiesc într-un spațiu de locuit relativ omogen (o bucată de pământ sau un rezervor).

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

De remarcat faptul că termenul de „biocenoză” a devenit larg răspândit în literatura științifică în limba germană și rusă, iar în țările vorbitoare de limbă engleză îi corespunde termenului de „comunitate” (comunitate). Cu toate acestea, strict vorbind, termenul de „comunitate” nu este sinonim cu termenul de „biocenoză”. Dacă o biocenoză poate fi numită o comunitate cu mai multe specii, atunci o populație (o parte integrantă a unei biocenoze) este o comunitate cu o singură specie.

Compoziția biocenozei include un set de plante într-o anumită zonă - fitocenoza(din greacă phyton - plantă); totalitatea animalelor care trăiesc în fitocenoză, - zoocenoza(din greaca zoon - animal); microbiocenoza(din greacă mikros - mic + bios - viață) - un set de microorganisme care locuiesc în sol. Uneori, ca element constitutiv separat, biocenoza include micocenoza(din greacă. mykes - ciupercă) - o colecție de ciuperci. Exemple de biocenoze sunt foioase, molid, pin sau pădure mixtă, luncă, mlaștină etc.

Un spațiu de locuit natural omogen (parte a mediului abiotic) ocupat de o biocenoză se numește biotop. Poate fi o bucată de pământ sau un rezervor, un mal de mare sau un versant de munte. Biotopul este un mediu anorganic, care este o condiție necesară pentru existența unei biocenoze. Biocenoza și biotopul interacționează strâns între ele.

O biocenoză specifică include nu numai organisme care locuiesc permanent pe un anumit teritoriu, ci și pe cele care au un impact semnificativ asupra acestuia. De exemplu, multe insecte se reproduc în corpurile de apă, unde servesc ca 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 caută hrană nu numai în pădure, ci și în pajiștile adiacente sau mlaștini.

Structura speciei a biocenozei

Structura speciei a biocenozei este totalitatea speciilor sale constitutive. În unele biocenoze pot predomina speciile de animale (de exemplu, biocenoza unui recif de corali), în alte biocenoze, plantele joacă rolul principal: biocenoza unei lunci inundabile, stepa de iarbă cu pene, molid, mesteacăn și păduri de stejar. Numărul de specii (diversitatea speciilor) în diferite biocenoze este diferit și depinde de localizarea lor geografică. Cel mai cunoscut model de schimbare a diversității speciilor este scăderea acestuia de la tropice spre latitudini înalte. Cu cât este mai aproape de ecuator, cu atât flora și fauna sunt mai bogate și mai diverse. Acest lucru se aplică tuturor formelor de viață, de la alge și licheni la plante cu flori, de la insecte la păsări și mamifere.

Un exemplu de diversitate a speciilor este unul dintre vulcanii din Filipine. Pe versanții săi cresc mai multe specii de copaci decât în toată Statele Unite!

Un indicator simplu al diversității biocenozei este numărul total de specii sau bogăția de specii. Dacă orice fel de plantă (sau animal) predomină cantitativ în comunitate (are o mare biomasă, productivitate, abundență sau abundență), atunci această specie se numește dominant, sau specie dominantă(din lat. dominans - dominant). Există specii dominante în orice biocenoză. De exemplu, într-o pădure de molid, molidul, folosind cea mai mare parte a energiei solare, crește cea mai mare biomasă, umbră solul, slăbește mișcarea aerului și creează multe neplăceri pentru viața altor locuitori ai pădurii.

Structura spațială a biocenozei

Speciile pot fi distribuite în diferite moduri în spațiu, în funcție de nevoile lor și de condițiile de habitat. Această distribuție a speciilor care alcătuiesc biocenoza în spațiu se numește structura spațială a biocenozei. Distingeți structurile verticale și orizontale.

Structura verticală biocenoza este formată din elementele sale individuale, straturi speciale, care se numesc niveluri. Nivelul - grupe de co-crescere de specii de plante 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. 1).

Primul, arboricol, tier de obicei este format din copaci înalți cu frunze înalte, care sunt bine luminați de soare. Lumina nefolosită poate fi absorbită de copaci formând o secundă, sublingual, nivel.

Strat de tufăr sunt arbusti si forme arbustive ale speciilor de arbori, de exemplu alunul, frasinul de munte, catina, salcia, marul de padure etc. În zonele deschise, în condiții normale de mediu, multe forme de arbuști din specii precum frasinul de munte, mărul, perul, ar avea aspectul de copaci de prima magnitudine. Cu toate acestea, sub coronamentul pădurii, în condiții de umbrire și lipsă de nutrienți, ele sunt sortite să existe sub formă de semințe și fructe de copaci subdimensionate, adesea nelatră. Pe măsură ce biocenoza pădurilor se dezvoltă, astfel de specii nu vor intra niciodată în primul nivel. Prin aceasta, ele diferă de următorul nivel al biocenozei forestiere.

Orez. 1. Straturi de biocenoză forestieră

La strat de tufăr includeți copaci tineri joase (de la 1 la 5 m), care în viitor vor putea ajunge la primul nivel. Acestea sunt așa-numitele specii formatoare de pădure - molid, pin, stejar, carpen, mesteacăn, aspin, frasin, arin negru etc. Aceste specii pot ajunge la primul nivel și pot forma biocenoze cu dominația lor (pădurile).

Sub baldachinul copacilor și arbuștilor se află strat de iarbă-arbust. Acestea includ ierburi și arbuști de pădure: crin, oxalis, căpșuni, lingonberries, afine, ferigi.

Se formează stratul terestre de mușchi și licheni strat de muşchi-lichen.

Așadar, în biocenoza pădurii se evidențiază arboretul, tupusul, tupusul, stratul de iarbă și stratul de mușchi-lichen.

Indivizii organismelor vii sunt distribuite neuniform în spațiu. De obicei, ele alcătuiesc grupări de organisme, ceea ce este un factor de adaptare în viața lor. Aceste grupări de organisme structura orizontală a biocenozei- distribuția orizontală a indivizilor formând diferite tipuri de modelare, reperarea fiecărei specii.

Există multe exemple de astfel de distribuție: este vorba de numeroase turme de zebre, antilope, elefanți în savană, colonii de corali pe fundul mării, școli de pești marini, stoluri de păsări migratoare; desișuri de stuf și plante acvatice, acumulări de mușchi și licheni pe sol în biocenoza pădurii, petice de erica sau lingonberries în pădure.

Unitățile elementare (structurale) ale structurii orizontale a comunităților de plante includ microcenoza și microgruparea.

Microcenoza(din grecescul micros - mic) - cea mai mică unitate structurală a diviziunii orizontale a comunității, care include toate nivelurile. Aproape fiecare comunitate include un complex de microcomunități sau microcenoze.

Microgrupare - aglomerarea de indivizi dintr-una sau mai multe specii în cadrul unui nivel, pete mozaic intratier. De exemplu, în stratul de mușchi, se pot distinge diferite pete de mușchi cu dominația uneia sau mai multor specii. Microgrupuri de afine, afine-acrișoare, afine-sphagnum apar în stratul de iarbă-arbust.

Structura trofică a biocenozei

Interacțiunea organismelor care ocupă un anumit loc în ciclul biologic se numește structura trofică a biocenozei.

În biocenoză, se disting trei grupuri de organisme.

1.Producătorii(din lat. producens - producator) - organisme care sintetizeaza din substante anorganice (in principal apa si dioxid de carbon) toate substantele organice necesare vietii, folosind energia solara (plante verzi, cianobacterii si cateva alte bacterii) sau energia de oxidare a anorganicului. substanțe (bacterii cu sulf, bacterii de fier etc.). De obicei, producătorii sunt plante verzi purtătoare de clorofilă (autotrofe) care asigură producția primară. Greutatea totală a substanței uscate a fitomasei (masa vegetală) este estimată la 2,42 x 10 12 tone, ceea ce reprezintă 99% din totalul materiei vii de pe suprafața pământului. Și doar 1% cade pe ponderea organismelor heterotrofe. Prin urmare, doar vegetația planetei Pământ este obligată la existența vieții pe ea. Plantele verzi au creat condițiile necesare pentru apariția și existența diferitelor animale preistorice, iar apoi a oamenilor. Murind, plantele au acumulat energie în zăcăminte de cărbune, turbă și chiar ulei.

2.Consumatori(din latină consumo - eu consum), sau consumatori, sunt organisme heterotrofe care se hrănesc cu materie organică gata preparată. Consumatorii înșiși nu pot construi materie organică din materie anorganică și o pot pregăti gata hrănindu-se cu alte organisme. În organismele lor, ei transformă materia organică în forme specifice de proteine și alte substanțe și eliberează în mediu deșeurile generate în timpul activității lor de viață.

Lăcustă, iepure de câmp, antilopă, căprioară, elefant, i.e. ierbivorele sunt consumatori de ordinul întâi. O broască broască care prinde o libelulă, o gărgăriță care se hrănește cu afide, un lup care vânează un iepure de câmp - toate acestea sunt consumatori de ordinul doi. O barză care mănâncă o broască, un zmeu care poartă un pui pe cer, un șarpe care înghite o rândunică sunt consumatori de ordinul trei.

3. Reductoare(din lat. reducens, reducentis - returnare, restaurare) - organisme care distrug materia organică moartă și o transformă în substanțe anorganice, iar acestea, la rândul lor, sunt absorbite de alte organisme (producători).

Structura speciei și funcțiile speciilor

Definiția 1

Structura speciei este una dintre cele mai importante caracteristici ale biocenozelor. Conceptul de structură a speciilor include de obicei compoziția speciei a organismelor dintr-o anumită zonă (biota în ansamblu, flora și fauna) și indicatorii abundenței speciilor (vegetația și populația animală).

Fiecare specie îndeplinește o funcție specifică numai ei în structura biocenozei, întrucât nișele ecologice ale două specii nu se pot repeta complet. Cu toate acestea, există câteva funcții mai generale la care pot participa organismele din diferite specii. De exemplu, în domeniul structurii funcționale a biocenozelor, acestea sunt funcțiile producătorilor, consumatorilor și descompunetorilor. Fiecare dintre ele poate fi efectuată de un număr diferit de specii de organisme, până la unul (cu toate acestea, biocenoza în acest caz se dovedește a fi instabilă). În general, cu cât este mai mare numărul de specii dintr-un ecosistem (și individual la fiecare nivel trofic), cu atât ciclul substanțelor este mai intens, cu atât condițiile trofice și de altă natură ale consumatorilor sunt mai bune, cu atât productivitatea mai mare, cu atât mai puține nișe ecologice libere, mai stabilă biocenoza (ecosistemul).

Lucrări gata făcute pe un subiect similar

Lucrări de curs Structura speciei a biocenozelor 450 de ruble.
abstract Structura speciei a biocenozelor 240 de ruble.
Test Structura speciei a biocenozelor 250 de ruble.

Împărțirea speciilor de biocenoză după număr

Observație 1

În ceea ce privește abundența, toate speciile care formează biocenoza pot fi împărțite în mai multe grupuri. Fiecare dintre ele îndeplinește o funcție specifică care asigură stabilitatea biocenozei.

specie dominantă.

Dominanță - predominanță în abundență, biomasă sau productivitate. De obicei, acestea sunt puținele specii care sunt cel mai intens implicate în circulația substanțelor și conversia energiei. La fiecare nivel trofic și în fiecare grup taxonomic major, nu există atât de multe. Proporția dominantelor în structura speciei a biocenozei poate diferi, dar de obicei este mai mare de 50%, dar mai mică de 90%. Numărul de indivizi la care o specie ar trebui clasificată ca dominantă este, de asemenea, foarte arbitrar și depinde de total specii din acest grup. De exemplu, într-o comunitate de păsări (de obicei există cel puțin 40 de specii într-un ecosistem), acele specii a căror abundență depășește 5% din numărul total de avifauna sunt considerate dominante. De obicei există 3-5 astfel de specii, rareori mai puține sau mai multe. Dominanții se dovedesc adesea a fi edificatori în același timp.

Edificatorii (sau constructorii) sunt organisme (de obicei plante) cu o pronunțată capacitate de formare a mediului, datorită cărora există diverși consumatori (predominanți) și relații trofice sau spațiale asociate.

Grupul de subdominanți, numărul de indivizi ai fiecărei specii este de obicei de câteva ori mai mic decât cel al dominantelor, include de obicei cel mai mare număr de specii. Deoarece diversitatea speciilor dominante este mică, subdominanții joacă de obicei un rol de rezervă în biocenoză. În cazul unei scăderi accentuate a numărului oricăreia dintre speciile dominante, caracteristice acesteia în conditii normale cei mai adecvaţi subdominanţi încep să îndeplinească rolul biocenotic. Astfel, structura faunistică a ecosistemului este protejată de distrugere. Aceasta este una dintre manifestările principiului substituției ecologice.

Principiul înlocuirii biologice: o specie nou introdusă își dezvoltă întotdeauna nișa ecologică, se dovedește a fi mai competitivă, înlocuiește speciile mai puțin competitive și provoacă adesea succesiuni inverse sau chiar distrugerea ecosistemelor. Acestea sunt rezultatele așezării șobolanului, a câinelui raton, a nurcii americane, a dormitorului, a arțarului american și a diverselor alte animale și plante, aduse atât special, cât și accidental în locuri noi.

Principiul GF. Gause (1934) sau principiul excluderii competitive: două specii cu aceleași proprietăți ecologice, i.e. cu coincidența deplină a nișelor lor ecologice, ei nu pot coexista.

Principiul duplicării este unul dintre mecanismele de menținere a stabilității ecosistemelor, atunci când o specie dispărută definitiv sau temporar este înlocuită funcțional cu o specie duplicat similară ecologic din aceeași verigă sau învecinată din lanțul trofic.

Specii rare. În biocenozele naturale, există întotdeauna un număr mare de specii rare, al căror număr este cu 2-3 ordine de mărime sau mai mic decât cel al dominantelor din grupele taxonomice corespunzătoare. Abundența scăzută este una dintre proprietățile specifice ale acestor specii, deoarece nu sunt numeroase în nicio biocenoză. Nișele ecologice ale acestor organisme sunt foarte specifice; rezervele de resurse necesare vieții sunt de obicei mici. Toate acestea determină „raritatea” naturală a unor astfel de specii (a nu se confunda cu speciile care devin rare din vina omului). Aceste organisme îndeplinesc funcții subtile, încă neînțelese pe deplin în biocenoze și, ca toți ceilalți membri ai biocenozei, contribuie la stabilizarea și stabilitatea acesteia.

lecție introductivă este gratuit;
Un număr mare de profesori cu experiență (nativi și vorbitori de limbă rusă);
Cursuri NU pentru o anumită perioadă (lună, șase luni, an), ci pentru un anumit număr de lecții (5, 10, 20, 50);
Peste 10.000 de clienți mulțumiți.
Costul unei lecții cu un profesor vorbitor de limbă rusă - de la 600 de ruble, cu un vorbitor nativ - de la 1500 de ruble

Structura biocenozei

Există specii, structuri spațiale și ecologice ale biocenozei.

structura speciei – numărul de specii care formează o anumită biocenoză și raportul dintre abundența sau masa lor. Adică, structura speciilor a biocenozei este determinată de diversitatea speciilor și de raportul cantitativ dintre numărul de specii sau masa acestora între ele.

diversitatea speciilor - numărul de specii dintr-o anumită comunitate. Există biocenoze sărace și bogate în specii. Diversitatea speciilor depinde de vârsta comunității (comunitățile tinere sunt mai sărace decât cele mature) și de favorabilitatea principalelor factori de mediu- temperatura, umiditatea, resursele alimentare (biocenozele de latitudini mari, deșerturile și munții înalți sunt sărace în specii).

R. Whittaker a propus să se distingă următoarele tipuri de biodiversitate: α -varietate - diversitatea speciilor într-un habitat dat; β -diversitate - suma tuturor speciilor din toate habitatele dintr-o zonă dată; γ- diversitate– diversitatea peisajelor (combinație de α- și β- diversitate).

Legile diversității lui Jaccard – 1) diversitatea de specii a teritoriului (γ-diversitatea) este direct proporţională cu diversitatea condiţiilor de mediu ale acestuia; 2) bogăția de specii a comunității (α-diversitatea) crește concomitent cu extinderea zonei și scade pe măsură ce omogenitatea acesteia din urmă crește.

Regula de condiționare geografică a lui De Candolle-Wallace pentru variații în diversitate – pe măsură ce vă deplasați de la nord la sud, de regulă, există o creștere a diversității de specii a comunităților.

regula lui Darlington - reducerea suprafeței insulei de 10 ori, de regulă, reduce numărul de animale care trăiesc pe ea la jumătate.

Distinge biocenozele sărace și cele bogate în specii. În deșerturile polare arctice și tundrele nordice cu deficit extrem de căldură, în deșerturile fierbinți fără apă, în corpurile de apă puternic poluate canalizare, – oriunde unul sau mai mulți factori de mediu deviază departe de nivelul mediu optim pentru viață, comunitățile sunt sever epuizate. Spectrul speciilor este, de asemenea, mic în acele biocenoze care sunt adesea supuse unui fel de impact catastrofal, de exemplu, inundații anuale în timpul viiturilor râurilor sau distrugerea regulată a vegetației în timpul arăturii, utilizarea erbicidelor și a altor intervenții antropice. În schimb, oriunde condițiile mediului abiotic se apropie de media optimă pentru viață, apar comunități extrem de bogate în specii. Pădurile tropicale, recifele de corali cu populația lor diversă, văile râurilor din regiunile aride, etc., pot servi drept exemple.

Compoziția în specii a biocenozelor, în plus, depinde de durata existenței lor, de istoria fiecărei biocenoze. Comunitățile tinere, doar în curs de dezvoltare, includ, de obicei, un set mai mic de specii decât cele mature, de mult stabilite. Biocenozele create de om (câmpuri, grădini, livezi) sunt, de asemenea, mai sărace în specii decât sistemele naturale asemănătoare acestora (stepă forestieră, luncă).

Cu toate acestea, chiar și cele mai epuizate biocenoze includ, potrivit cel puţin sute de specii de organisme aparţinând diferitelor grupe sistematice şi ecologice. În agrocenoza unui câmp de grâu, pe lângă grâu, există, cel puțin într-o cantitate minimă, o varietate de buruieni, insecte dăunătoare de grâu și prădători care se hrănesc cu fitofage, rozătoare asemănătoare șoarecilor, nevertebrate - locuitori ai solului. și stratul de pământ, organisme microscopice, ciuperci patogene și multe altele. Comunitățile naturale bogate în specii includ mii și chiar zeci de mii de specii, unite printr-un sistem complex de relații diverse.

Au o mare diversitate de specii ecotonuri – zone de tranziție între comunități și o creștere a diversității speciilor aici se numește efect de margine. Este bine cunoscut faptul că marginile pădurii sunt de obicei mai luxuriante și mai bogate în vegetație, se găsesc mai multe specii de păsări, se găsesc mai multe specii de insecte, păianjeni etc decât în adâncurile pădurii. Aici, condițiile de iluminare, umiditate și temperatură sunt mai diverse (pădure-tundra, silvostepă).

Semnificația unei specii individuale în structura speciei a biocenozei este judecată de mai mulți indicatori: abundența speciei, frecvența de apariție și gradul de dominanță. Abundența speciei numărul sau masa de indivizi dintr-o anumită specie pe unitatea de suprafață sau volumul de spațiu pe care îl ocupă. Frecvența apariției - procent din numărul de eșantioane sau situri în care se găsește specia față de numărul total de probe sau situri. Caracterizează uniformitatea sau distribuția neuniformă a speciilor în biocenoză. Gradul de dominanță - raportul dintre numărul de indivizi dintr-o anumită specie și numărul total al tuturor indivizilor din grupul luat în considerare. Indicele de diversitate calculat din formula lui Shannon H=-Σ pi log2 pi, unde Σ este semnul sumei, pi- ponderea fiecărei specii în comunități (în termeni de abundență sau masă) și log2 pi este logaritmul binar.

În comunitate se disting următoarele tipuri: dominant , dominantă ca număr și "minor" putine si rare. Printre dominante se evidențiază edificatori (constructorii) sunt specii care determină micromediul (microclimatul) întregii comunități. De regulă, acestea sunt plante.

Dominanții domină comunitatea și constituie „nucleul speciei” al oricărei biocenoze. Speciile dominante sau de masă determină aspectul său, mențin principalele legături și influențează habitatul în cea mai mare măsură. În mod obișnuit, biocenozele terestre tipice sunt denumite în funcție de speciile de plante dominante: pădure de pin afine, pădure de mesteacăn păros, etc. În fiecare dintre ele domină și anumite tipuri de animale, ciuperci și microorganisme.

Principalii edificatori ai biocenozelor terestre sunt anumite tipuri de plante: în pădurile de molid - molid, în pădurile de pini - pin, în stepă - ierburi de gazon (iarbă de pene, pădure etc.). Cu toate acestea, în unele cazuri, animalele pot fi și edificatoare. De exemplu, în teritoriile ocupate de colonii de marmote, activitatea lor de foraj este cea care determină în principal natura peisajului și condițiile de creștere a plantelor. În mări, edificatorii tipici printre animale sunt polipii de corali care construiesc recife.

Pe lângă un număr relativ mic de specii dominante, biocenoza include de obicei multe forme mici și chiar rare. Ele sunt, de asemenea, foarte importante pentru viața biocenozei. Își creează bogăția de specii, măresc diversitatea relațiilor biocenotice și servesc drept rezervă pentru reînnoirea și înlocuirea dominantelor, adică dau stabilitate biocenozei și asigură fiabilitatea funcționării acesteia în diferite condiții.

Odată cu scăderea numărului de specii, abundența formelor individuale crește, de obicei, brusc. În astfel de comunități sărace, legăturile biocenotice sunt slăbite și unele dintre cele mai competitive specii sunt capabile să se reproducă liber.

regulăTineman - cu cât condițiile de mediu sunt mai specifice, cu atât compoziția de specii a comunității este mai săracă și numărul de specii individuale poate fi mai mare. În biocenozele sărace în specii, abundența speciilor individuale poate fi extrem de mare. Este suficient să amintim focarele de reproducere în masă a lemmingilor în tundra sau insectele dăunătoare în agrocenoze.

În cele mai bogate biocenoze, aproape toate speciile sunt puține la număr. În pădurile tropicale, este rar să găsești mai mulți copaci din aceeași specie unul lângă altul. În astfel de comunități, focare de reproducere în masă a speciilor individuale nu au loc, iar biocenozele sunt foarte stabile.

Structura spațială – distribuția organismelor de diferite specii în spațiu (vertical și orizontal). Structura spațială este formată în primul rând din partea vegetală a biocenozei. Distinge stratificare (structura verticală a biocenozei) și mozaic (structura biocenozei pe orizontală).

Stratificarea este vizibilă în special în păduri. zonă temperată. De exemplu, în pădurile de molid, se disting clar straturile de copaci, arbuști și mușchi. Cinci sau șase niveluri pot fi de asemenea distinse în pădurea cu frunze late.

În păduri există întotdeauna plante inter-nivelate (extra-nivelate) - acestea sunt algele și lichenii de pe trunchiurile și ramurile copacilor, spori mai mari și epifite înflorite, târâtoare etc.

Stratificarea este exprimată și în comunitățile erbacee (pajiști, stepe, savane), dar nu întotdeauna suficient de clar.

Animalele sunt, de asemenea, predominant limitate la unul sau altul strat de vegetație. Unele dintre ele nu părăsesc deloc nivelul corespunzător. De exemplu, printre insecte, se disting următoarele grupuri: locuitori ai solului - geobiu, sol, strat de suprafață - herpetobiu, strat de mușchi - briobiu, ierburi - filobiu, niveluri superioare - aerobiu. Printre păsări se regăsesc specii care cuibăresc doar pe sol (găini, cocoș de cocoș, patine, zâmbete etc.), altele - în stratul arbustiv (turzi cântăreți, cintece, cintece) sau în coroanele copacilor (cinteze, zingele). , cardurii, prădători mari etc.).

Disecția în direcția orizontală - mozaic - caracteristic aproape tuturor fitocenozelor, prin urmare, în limitele acestora, se disting unități structurale care au primit nume diferite: microgrupe, microcenoze, microfitocenoze, parcele etc.

structura ecologica – raportul de organisme din diferite grupuri ecologice. Biocenozele cu o structură ecologică similară pot avea o compoziție diferită a speciilor. Acest lucru se datorează faptului că aceleași nișe ecologice pot fi ocupate de specii asemănătoare din punct de vedere ecologic, dar departe de a fi înrudite. Astfel de tipuri sunt numite înlocuind sau vicariu .

Structura ecologică a comunităților este reflectată și de raportul dintre astfel de grupuri de organisme precum higrofitele, mezofitele și xerofitele dintre plante sau higrofilele, mezofilele și xerofilele printre animale, precum și spectrele formelor de viață. Este destul de firesc ca în condiții de aride uscată, vegetația să se caracterizeze prin predominanța sclerofitelor și suculentelor, în timp ce în biotopurile foarte umede, higrofitele și chiar hidrofitele sunt mai bogate.

Caracteristicile importante ale structurii biocenozei sunt consorțiile, synusia și parcela. consorţiu – o unitate structurală a unei biocenoze care unește organismele autotrofe și heterotrofe pe baza legăturilor spațiale (topice) și nutriționale (trofice) în jurul membrului central (nucleu). De exemplu, un singur copac sau un grup de copaci (o plantă edificatoare) și organisme asociate cu acesta. Biocenoza este un sistem de consorții interconectate.

Sinusia – o parte structurală în diviziunea verticală a biocenozei, formată din specii asemănătoare ca formă de viață și limitate în spațiu (sau în timp). Spațial, synusia poate coincide cu orizontul, baldachinul, stratul, nivelul biogeocenozei. De exemplu, într-o pădure de pini, se poate distinge pin synusia, lingonberry sinusia, synusia de muşchi verde etc.

Colet – o parte structurală în disecția orizontală a biocenozei, care diferă de alte părți prin compoziția și proprietățile componentelor. Parcela este izolata (limitata) in functie de elementul conducator de vegetatie. De exemplu, zonele copaci cu frunze lateîn pădurea de conifere.