БИОГЕОЦЕНОЗ

Олимпиады по экологии | АПО·25 Feb 2019

Статья любезно предоставлена кафедрой экологии Ассоциации победителей олимпиад

Автор — Посохова Екатерина

Текст статьи проверен коллективом кафедры

Советский ученый В.Н. Сукачев ввел в науку новое понятие «биогеоценоз», под которым он понимал «...совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществ и энергией: между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутреннее противоречивое единство, находящееся в постоянном движении и развитии …".

Более простым языком можно сказать, что биогеоценоз это вся совокупность видов и вся совокупность компонентов неживой природы, определяющих существование данной экосистемы с учетом неизбежного антропогенного воздействия. Таким образом в биогеоценозе выделяют ряд особенностей:

однороден по всем параметрам: живого и неживого вещества: животному миру, растительности почвообразующей породе,, рельефу, почвенному населению, свойствам почвы, глубине и режимам грунтовых вод;
наличие особого обмена веществ и энергии,
особенности и закономерности жизнедеятельности биогеоценоза определяются средой его обитания, таким образом, биогеоценоз представляет собой географическое понятие.

Биогеоценоз пространственно ограничен и относительно однороден как по видовому составу живых существ, так и по комплексу абиотических факторов.

Постоянное поступление солнечной энергии определяет его существование в качестве целостной системы.

В биогеоценозе выделяют 2 компонента: биоценоз и биотоп.

БИОЦЕНОЗ

Биоценоз- совокупность растительности (фитоценоз), животных(зооценоз) и микроорганизмов(микробоценоз), совместно обитающих и связанных материально-энергетическими связями.

Растения образуют относительно постоянную структуру биоценоза благодаря своей неподвижности, в то время как животные не могут служить структурной основой сообщества. Микроорганизмы, хотя в большинстве и не прикреплены к субстрату, передвигаются с небольшой скоростью; вода и воздух переносят их пассивно на значительные расстояния. Животные зависят от растений, которые являются производителями первичной биомассы. Микроорганизмы (микробы, бактерии, простейшие) играют большую роль в разложении мертвых органических веществ до минеральных , тем самым, замыкая круговорот биогенных элементов в природе.

БИОТОП

Биотоп- это относительно однородный по абиотическим факторам среды участок геопространства.

Биотоп - это экотоп, преобразованный биоценозом для «себя». Биоценоз и биотоп функционируют в непрерывном единстве. Размеры биоценоза всегда совпадают с границами биотопа, следовательно, с границами биогеоценоза в целом

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА

Популяции разных видов в биогеоценоза распределены определенным образом - образуют пространственную структуру. Различают вертикальную и горизонтальную структуры экосистемы.

Основу вертикальной структуры формирует фитоценоз. Внутри биогеоценоза выделяют биогеоценотические парцеллы.

Биогенотическая парцелла — это структурная часть горизонтального расчленения биогеоценоза, которая отличается от остальных частей спецификой связей, характером материально-энергетического обмена, а также составом и свойствами и слагающих его частей. Термин был введен Н.В. Дылисом и активно используется в настоящий момент.

Растительное сообщество определяет биогеоценоз. влияют на условия существования остальных видов. В лесу это крупные деревья, на лугах и в степях - многолетние травы, а в тундрах господствуют мхи и кустарнички.

Обитая совместно, растения одинаковой высоты создают ярусы. В лесу высокие деревья составляют первый ярус, второй ярус формируют молодые деревья верхнего яруса и из взрослых деревьев, меньших по высоте. Третий ярус состоит из кустарников, четвертый - из высоких трав. Самый нижний ярус, куда попадает совсем мало света, составляют теневыносливые мхи и низкорослые травы.

Ярусность наблюдается даже в травянистых сообществах (лугах, степях, саваннах). Имеется и подземная ярусность. Она связана с разной глубиной проникновения в почву корневых систем растений: у одних корни уходят глубоко в почву, достигают уровня грунтовых вод, другие имеют поверхностную корневую систему, улавливающую воду и элементы питания из верхнего почвенного слоя.

Благодаря ярусному расположению растения наиболее эффективно используют световой поток, при этом снижается конкуренция: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые развиваются под их пологом.

Животные тоже приспособлены к жизни в том или ином растительном ярусе. Например некоторые птицы() гнездятся исключительно на земле, в кустарниках, большинство хищных птиц на верхушках деревьев

Благодаря вертикальной и горизонтальной структурам обитающие в экосистеме организмы более эффективно используют минеральные вещества почвы, влагу, световой поток.

ТРОФИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Постоянное поступление солнечной энергии определяет его существование в качестве целостной системы.

Ведущая активная роль в процессах взаимодействия компонентов экосистемы принадлежит живым существам, т. е. биоценозу. Функционально они здесь подразделяются на три группы — продуцентов, консументов и редуцентов, находящихся в тесном взаимодействии друг с другом и с неживой природой (биотопом) и объединенных пищевыми связями.

Продуценты – группа автотрофных организмов, которые, потребляют минеральные вещества из биотопа и энергию солнечного света, тем самым создавая первичные органические вещества. К этой группе относятся растения и некоторые бактерии.

Консументы — гетеротрофные организмы, которые используют готовые органические вещества как источник энергии и веществ, необходимых для их жизнедеятельности. К ним принадлежат почти все животные, некоторые паразитические грибы и бактерии, а также растения-хищники и растения-паразиты.

Редуценты — это организмы, разлагающие остатки отмирающих организмов, расщепляющие органические вещества до неорганических и возвращающие тем самым в биотоп минеральные вещества, которые были «изъяты» продуцентами. Например, таковы некоторые виды бактерий и одноклеточных грибов.

Пищевые отношения между тремя названными компонентами биогеоценоза определяют потоки энергии и круговорот веществ. Продуценты создают органические вещества, из которых строится их тело. Консументы, поедая продуцентов и друг друга (растительноядные, хищные, паразитические организмы), расщепляют органические вещества пищи, используя их и высвобождающуюся энергию для построения собственного тела и обеспечения жизнедеятельности. Наконец, редуценты, разлагая органические вещества мертвых организмов и добывая необходимые им материалы и энергию, обеспечивают возврат неорганических веществ в биотоп.

Так происходит круговорот веществ в биогеоценозе, постоянство которого служит залогом длительного существования экосистемы, несмотря на ограниченный запас минеральных веществ в ней.

Взаимодействия всех организмов друг с другом и с окружающей неживой природой характеризуются динамическим равновесием. Так, в благоприятный по погодным условиям год (большое число солнечных дней, оптимальные значения температуры и влажности) растения создают повышенный объем первичных органических веществ. Обилие пищи обусловливает массовое размножение грызунов, что вызывает увеличение численности хищников и паразитов, которые сокращают число грызунов. Последнее приводит к уменьшению численности хищников в результате гибели какой-то их части от недостатка пищи. В итоге восстанавливается исходное состояние системы.

Таким образом, каждый естественный природный биогеоценоз представляет собой систему, которая сложилась в течение многих тысяч и миллионов лет. Все ее элементы «притерты» друг к другу, что обеспечивает устойчивость к изменениям окружающей среды. Однако «прочность» экологических систем не беспредельна: резкие и глубокие изменения природных условий, сокращение численности тех или иных видов организмов (например, в результате неограниченного вылова промысловых видов) могут нарушить равновесие в биогеоценозе и привести к его разрушению.

ЛИТЕРАТУРА

Бродский А.К. Краткий курс общей экологии, Учебное пособие для ВУЗов. — СПб: «Деан», 2000. — 224 с.

Урсул А.Д. Экологические системы

Одум Ю. Экология: В 2-х т. = Ecology / Пер. с англ.. — М.: Мир, 1986. — Т. 1. — 328 с.; Т. 2. — 376 с.

Чернова, Нина Михайловна, and Александра Михайловна Былова. "Общая экология." М.: Дрофа 2 (2004).

Дроздов, В. В. "Общая экология. Учебное пособие для вузов." (2011).

Лазуткина, Ю. С., and В. А. Сомин. "Общая экология. Учебное пособие." Барнаул: Изд-во «Азбука 134 (2007).

Чернова, Нина Михайловна, Владимир Михайлович Галушин, and Владимир Михайлович Константинов. "Экология. 10 (11) класс." Москва. Дрофа (2007).

286 views·8 shares

286 views