Pojem biogeocenóza zaviedol do vedeckého používania v roku 1942 akademik Vladimír Nikolajevič Sukačev (1880-1967). Biogeocenóza je podľa jeho predstáv súbor homogénnych prírodných javov (hornina, vegetácia, fauna a svet mikroorganizmov, pôdne a hydrologické pomery) na určitom rozsahu zemského povrchu, ktorý má špecifickú interakciu týchto zložiek, vďaka ktorým je nahor a určitý typ výmeny hmoty a ich energie medzi sebou a inými prírodnými javmi.
Biogeocenóza je otvorený bioinertný (t. j. tvorený živou a neživou hmotou) systém, ktorého hlavným vonkajším zdrojom je energia slnečného žiarenia. Tento systém pozostáva z dvoch hlavných blokov. Prvý blok, ekotop, spája všetky faktory neživej prírody (abiotické prostredie). Túto inertnú časť systému tvorí aerotop - súbor faktorov v nadzemnom prostredí (teplo, svetlo, vlhkosť atď.) a edafotop - súbor fyzikálnych a chemických vlastností prostredia pôda-prízemie. Druhý blok, biocenóza, je súborom všetkých druhov organizmov. Z funkčného hľadiska biocenózu tvoria autotrofy – organizmy, ktoré na základe využitia energie slnečného žiarenia dokážu vytvárať organickú hmotu z anorganickej hmoty, a heterotrofy – organizmy, ktoré ako zdroj hmoty a energie využívajú organickú hmotu vytvorenú autotrofami.
Veľmi významnú funkčnú skupinu tvoria diazotrofy – prokaryotické organizmy viažuce dusík. Určujú dostatočnú autonómiu väčšiny prirodzených biogeocenóz pri poskytovaní dostupných zlúčenín dusíka rastlinám. Patria sem autotrofné aj heterotrofné baktérie, cyanobaktérie a aktinomycéty.
V literatúre, najmä zahraničnej, namiesto termínu biogeocenóza alebo spolu s ním používajú koncept, ktorý navrhli anglický geobotanik Arthur Tansley a nemecký hydrobiológ Voltereck. Ekosystém a biogeocenóza sú v podstate totožné pojmy. Ekosystém sa však chápe ako bezrozmerný útvar. Za ekosystém sa považuje napríklad hnijúci peň v lese, jednotlivé stromy a lesná fytocenóza, v ktorej sa tieto stromy a peň nachádzajú; lesná oblasť, ktorá zahŕňa množstvo fytocenóz; lesná zóna a pod. Biogeocenóza je vždy chápaná ako chorologická (topografická) jednotka, ktorá má určité hranice ohraničené hranicami fytocenózy zahrnutých v jej zložení. „Biogeocenóza je ekosystém v rámci hraníc fytocenózy“ je aforizmus jedného z podobne zmýšľajúcich ľudí V. N. Sukačeva. Ekosystém je širší pojem ako biogeocenóza. Ekosystémom môže byť nielen biogeocenóza, ale aj bioinertné systémy závislé od biogeocenóz, v ktorých sú organizmy zastúpené iba heterotrofmi, ako aj také bioinertné systémy vytvorené človekom ako sýpka, akvárium, loď s organizmami, ktoré ju obývajú, atď.
Konzorciá ako štruktúrne a funkčné jednotky biocenóz
Myšlienka konzorcií v ich modernom chápaní ako štrukturálnych a funkčných biocenóz vznikla začiatkom 50. rokov 20. storočia. domáci vedci - zoológ Vladimir Nikolaevič Beklemishev a geobotanik Leonty Grigorievich Ramensky.
Konzorciá populácií niektorých druhov rastlín môžu pozostávať z mnohých desiatok alebo dokonca stoviek druhov rastlín, živočíchov, húb a prokaryotov. Len v prvých troch koncentráciách je v konzorciu brezy bradavičnatej (Betula verrucosa) známych viac ako 900 druhov organizmov.
Všeobecná charakteristika prírodných spoločenstiev a ich štruktúra
Základnou jednotkou prírodných spoločenstiev je biocenóza. Biocenóza je spoločenstvo rastlín, živočíchov, húb a iných organizmov obývajúcich to isté územie, vzájomne prepojených v potravinovom reťazci a majúcich na seba určitý vplyv.
Biocenózu tvorí rastlinné spoločenstvo a organizmy sprevádzajúce toto spoločenstvo.
Rastlinné spoločenstvo je súbor rastlín rastúcich na danom území, ktoré tvoria základ špecifickej biocenózy.
Rastlinné spoločenstvo tvoria autotrofné fotosyntetické organizmy, ktoré sú zdrojom výživy pre heterotrofné organizmy (fytofágy a detritivory).
Organizmy tvoriace biocenózu sa podľa svojej ekologickej úlohy delia na producentov, konzumentov, rozkladačov a detritívov rôznych rádov.
Pojem „biogeocenóza“ úzko súvisí s pojmom „biocenóza“. Existencia organizmu je nemožná bez jeho biotopu, preto zloženie flóry a fauny daného spoločenstva organizmov do značnej miery ovplyvňuje substrát (jeho zloženie), klíma, reliéfne vlastnosti daného územia atď. je potrebné zaviesť pojem „biogeocenóza“.
Biogeocenóza je stabilný samoregulačný ekologický systém nachádzajúci sa na danom špecifickom území, v ktorom sú organické zložky úzko a neoddeliteľne spojené s anorganickými.
Biogeocenózy sú rôznorodé, sú určitým spôsobom vzájomne prepojené, môžu byť dlhodobo stabilné, ale vplyvom meniacich sa vonkajších podmienok alebo v dôsledku ľudskej činnosti sa môžu meniť, odumierať a byť nahradené inými spoločenstvá organizmov.
Biogeocenóza pozostáva z dvoch zložiek: bioty a biotopu.
Biotop je priestor relatívne homogénny z hľadiska abiotických faktorov, obsadený biogeocenózou (biotou) (niekedy sa biotopom rozumie biotop druhu alebo jeho individuálnej populácie).
Biota je súbor rôznych organizmov, ktoré obývajú dané územie a sú súčasťou danej biogeocenózy. Tvoria ho dve skupiny organizmov, ktoré sa líšia spôsobom výživy – autotrofy a heterotrofy.
Autotrofné organizmy (autotrofy) sú tie organizmy, ktoré sú schopné absorbovať energiu prichádzajúcu zvonku vo forme oddelených častí (kvantát) pomocou chlorofylu alebo iných látok, pričom tieto organizmy syntetizujú organické látky z anorganických zlúčenín.
Medzi autotrofmi sa rozlišuje medzi fototrofmi a chemotrofmi: prvé zahŕňajú rastliny, druhé zahŕňajú chemosyntetické baktérie, ako napríklad sulfurbacter.
Heterotrofné organizmy (heterotrofy) sú organizmy, ktoré sa živia hotovými organickými látkami, pričom tieto sú jednak zdrojom energie (uvoľňuje sa pri ich oxidácii) a jednak zdrojom chemických zlúčenín na syntézu vlastných organických látok.
Prírodné komplexy, v ktorých sa vegetácia úplne vytvorila a ktoré môžu existovať samostatne, bez ľudského zásahu, a ak ich naruší človek alebo niečo iné, budú obnovené a podľa určitých zákonov. Takéto prírodné komplexy sú biogeocenózy. Najzložitejšie a najvýznamnejšie prírodné biogeocenózy sú lesy. V žiadnom prírodnom komplexe, v žiadnom type vegetácie nie sú tieto vzťahy vyjadrené tak ostro a tak mnohostranne ako v lese.
Biogeocenóza je súbor homogénnych prírodných javov (atmosféra, hornina, vegetácia, fauna a svet mikroorganizmov, pôdne a hydrologické pomery) na určitom rozsahu zemského povrchu, ktorý má osobitnú špecifickosť interakcií medzi týmito zložkami, ktoré ho tvoria. a určitý typ metabolizmu a energie: medzi sebou a s inými prírodnými javmi a predstavujúce vnútornú protichodnú jednotu, v neustálom pohybe a vývoji...“
Táto definícia odráža celú podstatu biogeocenózy, vlastnosti a charakteristiky, ktoré sú jej vlastné:
Biogeocenóza musí byť homogénna vo všetkých ohľadoch: živá a neživá hmota: vegetácia, fauna, populácia pôdy, reliéf, materská hornina, vlastnosti pôdy, hĺbka a režimy podzemných vôd;
Každá biogeocenóza sa vyznačuje prítomnosťou špeciálneho, jedinečného typu metabolizmu a energie,
Všetky zložky biogeocenózy sa vyznačujú jednotou života a jeho prostredia, t.j. vlastnosti a vzorce životnej aktivity biogeocenózy sú určené jej biotopom, takže biogeocenóza je geografický pojem.
Okrem toho každá konkrétna biogeocenóza musí:
Buďte vo svojej histórii homogénni;
Byť pomerne dlhodobo etablovaným vzdelaním;
Jasne sa líšia vegetáciou od susedných biogeocenóz a tieto rozdiely musia byť prirodzené a environmentálne vysvetliteľné.
Príklady biogeocenóz:
Zmiešaný dubový les na úpätí deluviálneho svahu južnej expozície na horskej hnedolesnej stredne hlinitej pôde;
Trávnatá lúka v dutine na hlinitých rašelinových pôdach,
Lúka so zmiešanou trávou na vysokej riečnej nive na záplavovej hlinito-hlinitej stredne hlinitej pôde,
Lišajník smrekovec na Al-Fe-humus-podzolových pôdach,
Zmiešaný listnatý les s porastom liany na severnom svahu na hnedých lesných pôdach a pod.
Biogeocenóza je celý súbor druhov a celý súbor zložiek neživej prírody, ktoré určujú existenciu daného ekosystému, berúc do úvahy nevyhnutný antropogénny vplyv.“
Oblasť vedomostí o biogeocenózach sa nazýva biogeocenológia. Na ovládanie prírodných procesov potrebujete poznať zákony, ktorým podliehajú. Tieto zákonitosti študuje množstvo vied: meteorológia, klimatológia, geológia, pôdoznalectvo, hydrológia, rôzne katedry botaniky a zoológie, mikrobiológia atď. Biogeocenológia zovšeobecňuje, syntetizuje výsledky uvedených vied z určitého uhla pohľadu, pričom primárnu pozornosť venuje k vzájomným interakciám zložiek biogeocenóz a k odhaleniu všeobecných vzorcov, ktorými sa tieto interakcie riadia.
2.Definícia biogeocenózy
„Biogeocenóza– je to časť zemského povrchu, na ktorej sa v úzkej interakcii vyvíja: vegetácia homogénneho zloženia a produktivity, homogénny komplex živočíchov a mikroorganizmov a pôda, ktorá je homogénna z hľadiska fyzikálneho a chemického zloženia; je zachovaná homogénna plynová a klimatická situácia, medzi všetkými zložkami biogeocenózy je vytvorená rovnaká materiálová a energetická výmena“ (V. N. Sukachev).
3.Komponentné zloženie biogeocenózy
Zložky biogeocenózy– hmotné telesá (zložky biogeocenózy). Sú rozdelené do 2 skupín:
1. Život (biotický, biocenóza)
2. Inertná (abiotická látka, surovina) – ekotop, biotop.
Patria sem oxid uhličitý, voda, kyslík atď.
Biotické zložky biogeocenózy:
1.Výrobcovia
2.Spotrebitelia
3. Rozkladače (detritivory, deštruktory organických látok).
Výrobcovia – organizmy, ktoré produkujú (syntetizujú) organické látky z anorganických (zelené rastliny).
Spotrebitelia– organizmy, ktoré konzumujú hotové organické látky. Primárnymi konzumentmi sú bylinožravce. Sekundárnymi konzumentmi sú mäsožravce.
Rozkladače – organizmy, ktoré rozkladajú organické látky na konečné produkty rozkladu (baktérie hniloby a fermentácie).
V biogeocenóze je zavedený ekologická homeostáza– dynamická rovnováha medzi všetkými zložkami biogeocenózy.
Deje sa periodicky ekologickej postupnosti- prirodzená zmena spoločenstiev v biogeocenóze.
Existuje niekoľko klasifikácií biogeocenóz.
I.1. Pôda, sladká voda, 2. Voda, námorník
II. Podľa zemepisnej oblasti:
1. Les, 2. Močiar, 3. Step, 4. Lúka, 5. Tundra atď.
III. Lobačov v roku 1978 identifikoval biogeocenózy:
1) Prírodné 2) Vidiecke (agrocenózy)
3) Urbanocenózy (mestské, priemyselné)
4. Hranice medzi biogeocenózami.
Konfigurácia a hranice biogeocenózy sú podľa Sukačeva určené hranicami jej inherentnej fytocenózy, ako jej autotrofnej bázy, fyziognomicky jasnejšie ako iné zložky, ktoré ju vyjadrujú v priestore.
Horizontálne hranice medzi biogeocenózami, ako aj medzi rastlinnými spoločenstvami môžu byť podľa J. Lemeho (1976) ostré najmä v podmienkach ľudského zásahu, ale môžu byť aj nejasné, akoby rozmazané v prípade vzájomného prieniku komponentov susedné biogeocenózy.
B. A Bykov (1970) rozlišuje nasledujúce typy hraníc medzi rastlinnými spoločenstvami a následne medzi biogeocenózami
a) ostré hranice sa pozorujú, keď existuje ostrý rozdiel v susedných cenózach podmienok prostredia alebo v prítomnosti dominantov so silnými vlastnosťami tvoriacimi prostredie;
b) mozaikové hranice, na rozdiel od ostrých, sa vyznačujú začlenením do prechodného pásu susedných cenóz ich jednotlivých fragmentov, tvoriacich akúsi zložitosť;
c) hraničné hranice - keď v kontaktnej zóne susedných cenóz vzniká úzka hranica cenózy, ktorá sa líši od oboch;
d) difúzne hranice medzi susednými cenózami sa vyznačujú postupnou priestorovou zmenou v druhovom zložení v kontaktnej zóne pri prechode z jednej do druhej
Vertikálne hranice biogeocenózy, ako aj horizontálne, sú určené umiestnením živej rastlinnej biomasy fytocenózy v priestore - horná hranica je určená maximálnou výškou nadzemných rastlinných orgánov - fototrofov - nad povrch pôdy, spodná hranica je určená maximálnou hĺbkou prieniku koreňového systému do pôdy.
Zároveň sa v stromových a kríkových biogeocenózach vertikálne hranice, ako píše T. A. Rabotnov (1974a), počas vegetačného obdobia nemenia, zatiaľ čo v biogeocenózach tráv (lúka, step atď.) sa menia podľa sezóny, ako sa vyskytuje napr. zväčšovanie trávneho porastu, alebo jeho úbytok, alebo úplné odcudzenie senníkov a pasienkov. len ich spodné hranice nepodliehajú sezónnym zmenám.
Myslite na svoj domov a všetky predmety a obyvateľov v ňom. Pravdepodobne máte v chladničke nábytok, knihy, jedlo, rodinu a možno aj domáce zvieratá. Váš domov sa skladá z mnohých živých organizmov a neživých predmetov. Rovnako ako dom, každý ekosystém je spoločenstvom živých jedincov a neživých vecí, ktoré koexistujú v rovnakom priestore. Tieto spoločenstvá majú hranice, ktoré nie sú vždy jasné, a často je ťažké vedieť, kde jeden ekosystém končí a kde začína druhý. Toto je hlavný rozdiel medzi ním a biogeocenózou. Príklady týchto a iných systémov podrobnejšie zvážime nižšie.
Ekosystém: definícia
Rovnako ako motor auta sa skladá z niekoľkých častí, ktoré spolupracujú, aj ekosystém má vzájomne pôsobiace prvky, ktoré ho udržujú v chode.
Ekosystém je podľa definície V. N. Sukačeva súbor homogénnych prírodných javov na určitom území (atmosféra, hornina, vegetácia, fauna a svet mikroorganizmov, pôdne a hydrologické pomery), ktorý má osobitnú špecifickosť interakcií tieto zložky a určitý typ metabolizmu a energie (medzi sebou as inými prírodnými javmi) a predstavujúce vnútornú protirečivú jednotu, v neustálom pohybe a vývoji.
Živé veci sú biotické vlastnosti a neživé veci sú abiotické vlastnosti. Každý ekosystém je jedinečný, ale všetky majú tri hlavné zložky:
- Autotrofy (výrobcovia energie).
- Heterotrofy (spotrebitelia energie).
- Neživá príroda.
Rastliny tvoria väčšinu autotrofov v ekosystéme, zatiaľ čo väčšina heterotrofov sú zvieratá. Neživá hmota je pôda, sediment, listový odpad a iná organická hmota na zemi alebo na dne vodných plôch. Existujú dva typy ekosystémov – uzavreté a otvorené. Prvými sú tie, ktoré nemajú žiadne zdroje (výmena energie z prostredia) ani výstupy (výmena energie zvnútra ekosystému). Otvorené sú tie, ktoré majú tak výmenu energie, ako aj výsledky vnútornej výmeny.
Klasifikácia ekosystémov
Ekosystémy majú mnoho tvarov a veľkostí, ale ich klasifikácia pomáha vedcom lepšie pochopiť a riadiť ich procesy. Môžu byť klasifikované rôznymi spôsobmi, ale najčastejšie sú definované ako suchozemské a vodné. Existuje mnoho typov ekosystémov, ale tri z nich, nazývané aj biómy, sú hlavné. toto:
- Sladkovodné.
- Marine.
- Ground.
Sladkovodné ekosystémy
Ak hovoríme o sladkovodných ekosystémoch, môžeme uviesť tieto príklady prírodných biogeocenóz:
- Rybník je relatívne malá vodná plocha, ktorá obsahuje rôzne druhy rastlín, obojživelníkov a hmyzu. Rybníky niekedy obsahujú ryby, ktoré sú do týchto prostredí často umelo vynášané ľuďmi.
- Riečny ekosystém. Keďže rieky sú vždy spojené s moriami, zvyčajne obsahujú rastliny, ryby, obojživelníky a dokonca aj hmyz. Toto je príklad biogeocenózy, ktorá môže zahŕňať aj vtáky, pretože vtáky často lovia vo vode a okolo nej malé ryby alebo hmyz. Príkladom biogeocenózy sladkovodnej nádrže je akékoľvek sladkovodné prostredie. Najmenšou živou časťou potravinového reťazca je tu planktón, ktorý často požierajú ryby a iné drobné tvory.
Morské ekosystémy
Oceánske ekosystémy sú relatívne nenápadné, hoci, podobne ako sladkovodné ekosystémy, zahŕňajú aj niektoré vtáky, ktoré lovia ryby a hmyz na hladine oceánu. Príklady prirodzenej biogeocenózy týchto ekosystémov:
- Plytka voda. Niektoré malé ryby a koraly žijú len blízko zeme.
- Hlboká voda. Veľké a dokonca gigantické tvory môžu žiť hlboko vo vodách Svetového oceánu. Niektoré z najpodivnejších tvorov na svete žijú priamo na dne.
- Teplá voda. Teplejšie vody, ako sú tie v Tichom oceáne, obsahujú niektoré z najpôsobivejších a najkomplexnejších ekosystémov na svete.
- Studená voda. Menej rozmanité studené vody podporujú aj pomerne zložité ekosystémy. Planktón zvyčajne tvorí základ potravinového reťazca po malých rybách, ktoré jedia väčšie ryby alebo iné voľne žijúce živočíchy, ako sú tulene alebo tučniaky.
Planktón a ďalšie rastliny, ktoré obývajú oceánske vody blízko povrchu, sú zodpovedné za 40 % všetkej fotosyntézy, ktorá sa vyskytuje na Zemi. Existujú aj bylinožravé tvory (napríklad krevety), ktoré sa živia planktónom. Samotné ich potom väčšinou požierajú väčšie jedince – ryby. Je zaujímavé, že planktón nemôže existovať v hlbokom oceáne, pretože tam nie je možná fotosyntéza, pretože svetlo nemôže preniknúť tak ďaleko do vodného stĺpca. Práve tu sa stvorenia veľmi zaujímavým spôsobom prispôsobili podmienkam večnej temnoty a patria medzi najfascinujúcejšie, najstrašidelnejšie a najzaujímavejšie živé bytosti na Zemi.
Suchozemské ekosystémy
Tu sú príklady biogeocenóz na Zemi:
- Tundra je ekosystém nachádzajúci sa v severných zemepisných šírkach, ako je severná Kanada, Grónsko a Sibír. Táto komunita označuje bod nazývaný stromoradia, pretože je to miesto, kde studené a obmedzené slnečné svetlo sťažuje úplný rast stromov. Tundra má zvyčajne relatívne jednoduché ekosystémy kvôli drsným životným podmienkam.
- Tajga je pre rast stromov o niečo priaznivejšia, pretože leží nižšie v zemepisnej šírke. A predsa je stále dosť chladná. Tajga sa nachádza v severných zemepisných šírkach a je najväčším suchozemským ekosystémom na Zemi. Druhy stromov, ktoré sa tu udomácnili, sú ihličnany (jedle, cédre a borovice).
- Mierny listnatý les. Základom sú stromy, ktorých listy sa pred opadaním krásne sfarbia do červena, žlta a oranžova. Tento typ ekosystému sa nachádza v zemepisných šírkach pod tajgou a práve tam začíname pozorovať striedanie sezónnych zmien, ako sú teplé letá a studené zimy. Na svete existuje veľa rôznych druhov lesov, vrátane listnatých a ihličnatých. Obýva ich veľa druhov zvierat a rastlín, preto je tu ekosystém veľmi bohatý. Je ťažké vymenovať všetky príklady prirodzených biogeocenóz v rámci takéhoto spoločenstva.
- Tropické lesy majú zvyčajne mimoriadne bohaté ekosystémy, pretože na pomerne malom území sa vyskytuje toľko rôznych druhov zvierat a rastlín.
- Púšte. Toto je príklad biogeocenózy, ktorá je v mnohých ohľadoch opakom tundry. Aj keď je to z hľadiska podmienok tiež drsný ekosystém.
- Savany sa líšia od púští množstvom zrážok, ktoré tam každý rok spadne. V dôsledku toho je tu väčšia biologická diverzita.
- Pasienky podporujú širokú škálu života a môžu mať veľmi zložité a zapojené ekosystémy.
Pretože existuje toľko rôznych typov suchozemských ekosystémov, je ťažké zovšeobecniť ich všetky. Príklady biogeocenózy v prírode sú také rozmanité, že je ťažké ich zovšeobecniť. Napriek tomu existujú podobnosti. Napríklad väčšina ekosystémov obsahuje bylinožravce, ktoré jedia rastliny (ktoré zase získavajú výživu zo slnka a pôdy) a všetky majú mäsožravce, ktoré jedia bylinožravce a iné mäsožravce. Niektoré regióny, ako napríklad severný pól, obývajú najmä predátori. Vo svete zasneženého ticha nie je žiadna vegetácia. Mnoho zvierat a rastlín v suchozemských ekosystémoch tiež interaguje so sladkovodnými a niekedy aj oceánskymi komunitami.
Komplexné systémy
Ekosystémy sú rozsiahle a zložité. Zahŕňajú reťazce zvierat - od najväčších cicavcov po najmenší hmyz - spolu s rastlinami, hubami a rôznymi mikroorganizmami. Všetky tieto formy života sa navzájom ovplyvňujú a ovplyvňujú. Medvede a vtáky jedia ryby, piskory jedia hmyz a húsenice jedia listy. Všetko v prírode je v jemnej rovnováhe. Vedci však majú radi odborné výrazy, takže táto rovnováha organizmov v ekosystéme sa často označuje ako homeostáza (samoregulácia) ekosystému.
V reálnom svete komunít nemôže byť nič dokonale vyvážené. Ak je teda ekosystém v rovnováhe, znamená to, že je v relatívne stabilnom stave: populácie rôznych živočíchov zostávajú v rovnakom rozmedzí, ich počet sa môže v určitej fáze zvyšovať a znižovať, ale neexistuje všeobecný trend „nahor“. “ alebo „dole“.
Podmienky postupnej zmeny
Postupom času sa podmienky v prírode menia, vrátane veľkosti konkrétnej populácie. Stáva sa to neustále, pretože niektoré druhy súťažia s inými, často v dôsledku klimatických a krajinných zmien. Zvieratá sa musia prispôsobiť svojmu prostrediu. Je dôležité pochopiť, že v prírode sa tieto procesy vyskytujú pomaly. Dokonca aj horniny a krajina sa počas daného geologického obdobia menia a systémy, ktoré sa zdajú byť v stabilnej rovnováhe, nie sú.
Keď hovoríme o ekosystémovej homeostáze, zameriavame sa na relatívne časové rámce. Uveďme relatívne jednoduchý príklad biogeocenózy: levy jedia gazely a gazely jedia divoké trávy. Ak sa v jednom konkrétnom roku populácia levov zvýši, počet gaziel sa zníži. V dôsledku toho sa zvýši trávnatá plocha divých rastlín. Budúci rok už nemusí byť dostatok gaziel na kŕmenie levov. To spôsobí, že počet predátorov bude klesať a s väčšou trávou sa zvýši populácia gaziel. Toto bude pokračovať počas niekoľkých nepretržitých cyklov, ktoré spôsobia, že sa populácie budú pohybovať hore a dole v určitom rozsahu.
Môžeme uviesť príklady biogeocenóz, ktoré nebudú až také vyrovnané. Je to spôsobené vplyvom antropogénnych faktorov – výrub stromov, uvoľňovanie skleníkových plynov, ktoré ohrievajú planétu, lov zvierat atď. V súčasnosti zažívame najrýchlejšie vymieranie určitých foriem v histórii. Vždy, keď zviera zmizne alebo jeho populácia rýchlo klesá, môžeme hovoriť o nerovnováhe. Napríklad od začiatku roka 2016 zostalo na svete iba 60 leopardov amurských a tiež len 60 nosorožcov jávskych.
Čo je potrebné na prežitie?
Aké dôležité veci sú potrebné na prežitie? Existuje päť prvkov, ktoré sú potrebné pre všetky živé bytosti:
- slnečné svetlo;
- voda;
- vzduch;
- jedlo;
- stanovište so správnou teplotou.
Čo je to ekosystém? Ide o špecifickú oblasť buď vo vode alebo na súši. Ekosystémy môžu byť malé (miesto pod skalou alebo vo vnútri kmeňa stromu, rybník, jazero alebo les) alebo veľké, napríklad oceán alebo celá naša planéta. Živé organizmy v ekosystéme, rastliny, zvieratá, stromy a hmyz, interagujú a závisia od neživých zložiek, ako je počasie, pôda, slnko a klíma.
Potravinové reťazce
V ekosystéme všetky živé veci potrebujú jedlo na energiu. Zelené rastliny sa v potravinovom reťazci nazývajú producentmi. S pomocou slnka si dokážu vyrobiť vlastnú potravu. Toto je úplne prvá úroveň potravinového reťazca. Primárni konzumenti, ako je hmyz, húsenice, kravy a ovce, konzumujú (jedia) rastliny. Zvieratá (levy, hady, divoké mačky) sú druhotnými konzumentmi.
Ekosystém je termín veľmi často používaný v biológii. Je to, ako už bolo spomenuté, spoločenstvo rastlín a živočíchov, ktoré sa vzájomne ovplyvňujú na danom území, ako aj s neživým prostredím. Neživé zložky zahŕňajú klimatické a poveternostné podmienky, slnko, pôdu a atmosféru. A všetky tieto rôzne organizmy žijú vo vzájomnej blízkosti a navzájom sa ovplyvňujú. Príklad lesnej biogeocenózy, kde sú králiky aj líšky, jasne ukazuje vzťahy medzi týmito predstaviteľmi fauny. Líška zje králika, aby prežila. Toto spojenie má vplyv na iné tvory a dokonca aj rastliny, ktoré žijú v rovnakých alebo podobných podmienkach.
Príklady ekosystémov a biogeocenóz
Ekosystémy môžu byť obrovské, s mnohými stovkami rôznych zvierat a rastlín žijúcich v jemnej rovnováhe, alebo môžu byť relatívne malé. Na drsných miestach, najmä na póloch, sú ekosystémy relatívne jednoduché, pretože existuje len niekoľko druhov, ktoré dokážu odolať drsným podmienkam. Niektoré bytosti môžu žiť v niekoľkých rôznych komunitách po celom svete a mať rôzne vzťahy s inými alebo podobnými bytosťami.
Zem ako ekosystém vyniká v celom vesmíre. Je možné riadiť ekologické systémy? Na príklade biogeocenóz môžete vidieť, ako môže akýkoľvek zásah vyvolať množstvo zmien, pozitívnych aj negatívnych.
Celý ekosystém môže byť zničený, ak sa zvýšia teploty, hladina morí alebo klimatické zmeny. Môže ovplyvniť prirodzenú rovnováhu a spôsobiť poškodenie živých organizmov. Môže k tomu dôjsť v dôsledku ľudskej činnosti, ako je odlesňovanie, urbanizácia, ako aj prírodné javy, ako sú povodne, búrky, požiare alebo sopečné erupcie.
Potravinové reťazce biogeocenózy: príklady
Na základnej funkčnej úrovni biogeocenóza zvyčajne zahŕňa primárnych producentov (rastliny), ktoré sú schopné získavať energiu zo slnka prostredníctvom procesu nazývaného fotosyntéza. Táto energia potom prúdi cez potravinový reťazec. Ďalej prichádzajú spotrebitelia: primárni (bylinožravce) a sekundárni (mäsožravce). Títo spotrebitelia sa živia zachytenou energiou. Rozkladače pracujú na konci potravinového reťazca.
Odumreté tkanivo a odpadové produkty sa vyskytujú na všetkých úrovniach. Scavengery, detrivory a rozkladače túto energiu nielen spotrebúvajú, ale tiež ničia organickú hmotu a rozkladajú ju na jej zložky. Sú to mikróby, ktoré dokončia prácu rozkladu a produkujú organické zložky, ktoré môžu výrobcovia opäť použiť.
Biogeocenóza v lese
Predtým, ako uvedieme príklady lesnej biogeocenózy, vráťme sa ešte raz k pojmu ekosystém. Les má bohatú flóru, takže je obývaný veľkým počtom organizmov na relatívne malom priestore. Hustota živých organizmov je tu dosť vysoká. Aby ste si to overili, mali by ste zvážiť aspoň niekoľko príkladov lesných biogeocenóz:
- Stále zelený tropický les. Prijíma pôsobivé množstvo zrážok za rok. Hlavnou charakteristikou je prítomnosť hustej vegetácie, ktorá zahŕňa vysoké stromy na rôznych úrovniach, z ktorých každý poskytuje úkryt pre rôzne druhy zvierat.
- Tropický listnatý les pozostáva z kríkov a hustých kríkov spolu so širokou škálou stromov. Tento typ sa vyznačuje širokou škálou fauny a flóry.
- Mierny vždyzelený les - je tu pomerne veľa stromov, ako aj machov a papradí.
- Listnatý les mierneho pásma sa nachádza vo vlhkých miernych zemepisných šírkach s primeranými zrážkami. Leto a zima sú jasne definované a stromy počas jesenných a zimných mesiacov strácajú listy.
- Pre tajgu, ktorá sa nachádza tesne pred arktickými oblasťami, sú charakteristické vždyzelené ihličnaté stromy. Teplota je nízka (pod nulou) šesť mesiacov a život tu v tomto čase akoby zamrzol. Počas ostatných období je tajga plná sťahovavých vtákov a hmyzu.
hory
Ďalší pozoruhodný príklad prirodzenej biogeocenózy. Horské ekosystémy sú veľmi rozmanité a nachádza sa tu veľké množstvo živočíchov a rastlín. Hlavnou črtou hôr je závislosť podnebia a pôdy od nadmorskej výšky, teda nadmorskej zonácie. V pôsobivých nadmorských výškach zvyčajne prevládajú drsné podmienky prostredia a prežíva len bezstromová vysokohorská vegetácia. Zvieratá, ktoré sa tam nachádzajú, majú hustú srsť. Nižšie svahy sú zvyčajne pokryté ihličnatými lesmi.
Vplyv človeka
Spolu s pojmom „ekosystém“ sa v ekológii používa podobný koncept - „biogeocenóza“. Príklady s popisom prvýkrát uviedol v roku 1944 sovietsky ekológ Sukačev. Navrhol nasledujúcu definíciu: biogeocenóza je interakcia medzi súborom organizmov a biotopom. Uviedol prvé príklady biogeocenózy a biocenózy (živej zložky ekologického systému).
Dnes je biogeocenóza považovaná za relatívne homogénny kus zeme obývaný určitým zložením živých bytostí, ktoré sú v úzkom vzťahu s prvkami neživej prírody as tým spojeným metabolizmom a energiou. Príklady biogeocenózy v prírode sú rôzne, ale všetky tieto spoločenstvá interagujú v jasnom rámci definovanom homogénnou fytocenózou: lúka, borovicový les, rybník atď. Je možné nejako ovplyvniť priebeh udalostí v ekosystémoch?
Uvažujme na príklade biogeocenóz o možnostiach riadenia ekologických systémov. Ľudia sú vždy hlavnou hrozbou pre životné prostredie, a hoci existuje veľa environmentálnych organizácií, ochranári budú vo svojom úsilí o krok pozadu, keď budú čeliť veľkým korporáciám. Rozvoj miest, výstavba priehrad, odvodňovanie pôdy – to všetko prispieva k stále väčšiemu ničeniu rôznych prírodných ekosystémov. Hoci mnohé obchodné korporácie boli varované pred ich deštruktívnym dopadom, nie každý berie tieto problémy vážne.
Akákoľvek biogeocenóza je ekosystém, ale nie každý ekosystém je biogeocenóza
Pozoruhodným príkladom biogeocenózy je borovicový les. Ale kaluž na jeho území je ekosystém. Nejde o biogeocenózu. Ale celý les možno nazvať aj ekosystémom. Oba tieto pojmy sú teda podobné, ale nie totožné. Príkladom biogeocenózy je každý ekosystém ohraničený určitou fytocenózou – rastlinným spoločenstvom, ktoré zahŕňa súbor druhovej diverzity rastlín determinovaných podmienkami prostredia. Zaujímavým príkladom je biosféra, ktorá je obrovským ekosystémom, nie však biogeocenózou, pretože samotná pozostáva z mnohých tehál - biogeocenóz rôznych foriem a obsahu.
Prostredia na tom istom území, prepojené kolobehom látok a tokom energie (prírodný ekosystém). Ide o stabilný samoregulačný ekologický systém, v ktorom sú organické zložky (živočíchy, rastliny) neoddeliteľne spojené s anorganickými (voda, pôda). Príklady: borovicový les, horské údolie. Doktrínu biogeocenózy vypracoval Vladimir Sukachev v roku 1942. V zahraničnej literatúre sa používa zriedka. Predtým tiež široko používaný v nemeckej vedeckej literatúre.
Biogeocenóza a ekosystém
Vlastnosti
Základné ukazovatele
- Druhové zloženie- počet druhov žijúcich v biogeocenóze.
- Druhová diverzita- počet druhov žijúcich v biogeocenóze na jednotku plochy alebo objemu.
Vo väčšine prípadov sa druhové zloženie a druhová diverzita kvantitatívne nezhodujú a druhová diverzita priamo závisí od skúmanej oblasti.
- Biomasa- počet organizmov biogeocenózy vyjadrený v jednotkách hmotnosti. Najčastejšie sa biomasa delí na:
- producentov biomasy
- biomasa spotrebiteľov
- biomasa rozkladačov
- Produktivita
- Udržateľnosť
- Samoregulačná schopnosť
Priestorové charakteristiky
Prechod jednej biogeocenózy do druhej v priestore alebo čase je sprevádzaný zmenou stavov a vlastností všetkých jej zložiek a následne aj zmenou charakteru biogeocenotického metabolizmu. Hranice biogeocenózy možno vysledovať na mnohých jej komponentoch, ale častejšie sa zhodujú s hranicami rastlinných spoločenstiev (fytocenóz). Hrúbka biogeocenózy nie je homogénna ani v zložení a stave jej zložiek, ani v podmienkach a výsledkoch ich biogeocenotickej aktivity. Rozlišuje sa na nadzemné, podzemné, podvodné časti, ktoré sa zase členia na elementárne vertikálne štruktúry - biogeohorizonty, veľmi špecifické zložením, štruktúrou a stavom živých a inertných zložiek. Na označenie horizontálnej heterogenity alebo mozaikovitého charakteru biogeocenózy bol zavedený koncept biogeocenotických parciel. Rovnako ako biogeocenóza ako celok, aj tento koncept je zložitý, pretože parcela zahŕňa vegetáciu, zvieratá, mikroorganizmy, pôdu a atmosféru ako účastníkov metabolizmu a energie.
Mechanizmy stability biogeocenóz
Jednou z vlastností biogeocenóz je schopnosť samoregulácie, to znamená udržiavať jej zloženie na určitej stabilnej úrovni. Dosahuje sa to vďaka stabilnej cirkulácii látok a energie. Stabilita samotného cyklu je zabezpečená niekoľkými mechanizmami:
- dostatok životného priestoru, teda takého objemu alebo plochy, ktorý poskytuje jednému organizmu všetky zdroje, ktoré potrebuje.
- bohatosť druhovej skladby. Čím je bohatší, tým stabilnejší je potravinový reťazec a následne obeh látok.
- rôzne druhy interakcií, ktoré tiež udržiavajú silu trofických vzťahov.
- prostredie tvoriace vlastnosti druhov, to znamená účasť druhov na syntéze alebo oxidácii látok.
- smer antropogénneho vplyvu.
Mechanizmy teda zabezpečujú existenciu nemenných biogeocenóz, ktoré sa nazývajú stabilné. Stabilná biogeocenóza, ktorá existuje dlhú dobu, sa nazýva klimax. Stabilných biogeocenóz je v prírode málo, bežnejšie sú stabilné - meniace sa biogeocenózy, ktoré sa však vďaka samoregulácii dokážu vrátiť do pôvodnej východiskovej polohy.
Formy existujúcich vzťahov medzi organizmami v biogeocenózach
Spoločný život organizmov v biogeocenózach prebieha vo forme 6 hlavných typov vzťahov:
Literatúra
- Razumovský S.M. Vzorce dynamiky biogeocenóz: Izbr. Tvorba. - M.: KMK Scientific Press, 1999.
- Tsvetkov V.F. Lesná biogeocenóza / V. F. Tsvetkov. 2. vyd. Archangelsk, 2003. 267 s.
Odkazy
.
|
||||||||||||||||||||||||||
Výňatok charakterizujúci biogeocenózu
Natasha vedela, že musí odísť, ale nemohla to urobiť: niečo jej zvieralo hrdlo a nezdvorilo, priamo, s otvorenými očami pozrela na princa Andreja."Teraz? Táto minúta!... Nie, to nemôže byť!" Myslela si.
Znova sa na ňu pozrel a tento pohľad ju presvedčil, že sa nemýlila. "Áno, práve v tejto chvíli sa rozhodovalo o jej osude."
"Poď, Natasha, zavolám ti," povedala grófka šeptom.
Natasha pozrela na princa Andreja a jej matku vystrašenými prosebnými očami a odišla.
„Prišiel som, grófka, požiadať vašu dcéru o ruku,“ povedal princ Andrei. Grófkina tvár sa začervenala, ale nepovedala nič.
"Váš návrh..." začala grófka pokojne. “ Mlčal a pozeral sa jej do očí. – Vaša ponuka... (bola v rozpakoch) teší nás, a... Vašu ponuku prijímam, teší ma. A môj manžel... dúfam... ale to bude závisieť od nej...
"Poviem jej, keď budem mať tvoj súhlas... dáš mi ho?" - povedal princ Andrej.
„Áno,“ povedala grófka a natiahla k nemu ruku a so zmiešaným pocitom odstupu a nežnosti mu pritisla pery na čelo, keď sa naklonil nad jej ruku. Chcela ho milovať ako syna; ale cítila, že je to pre ňu cudzí a hrozný človek. „Som si istá, že môj manžel bude súhlasiť,“ povedala grófka, „ale váš otec...
„Môj otec, ktorému som povedal o svojich plánoch, dal ako nevyhnutnú podmienku súhlasu, že svadba by sa nemala konať skôr ako o rok. A toto som vám chcel povedať,“ povedal princ Andrej.
- Je pravda, že Natasha je stále mladá, ale tak dlho.
"Nemôže to byť inak," povedal princ Andrei s povzdychom.
"Pošlem ti to," povedala grófka a odišla z miestnosti.
„Pane, zmiluj sa nad nami,“ opakovala a hľadala svoju dcéru. Sonya povedala, že Natasha je v spálni. Natasha sedela na posteli, bledá, so suchými očami, pozerala sa na ikony, rýchlo sa prekrížila a niečo šepkala. Keď uvidela matku, vyskočila a rozbehla sa k nej.
- Čo? Mama?... Čo?
- Choď, choď k nemu. „Žiada ťa o ruku,“ povedala grófka chladne, ako sa Nataše zdalo... „Poď... poď,“ povedala matka so smútkom a výčitkami po svojej utekajúcej dcére a ťažko si povzdychla.
Natasha si nepamätala, ako vošla do obývačky. Keď vošla do dverí a uvidela ho, zastavila sa. "Stal sa teraz tento cudzinec pre mňa naozaj všetkým?" spýtala sa sama seba a okamžite odpovedala: „Áno, to je ono: on jediný je mi teraz drahší ako všetko na svete. Princ Andrej k nej pristúpil a sklopil oči.
"Milujem ťa od chvíle, čo som ťa uvidel." Môžem dúfať?
Pozrel sa na ňu a zasiahla ho vážna vášeň v jej výraze. Jej tvár povedala: „Prečo sa pýtaš? Prečo pochybovať o niečom, čo nemôžete inak, ale neviete? Načo hovoriť, keď nedokážeš slovami vyjadriť to, čo cítiš."
Pristúpila k nemu a zastavila sa. Chytil ju za ruku a pobozkal ju.
- Miluješ ma?
"Áno, áno," povedala Natasha akoby otrávene, nahlas si povzdychla a inokedy, čoraz častejšie, a začala vzlykať.
- O čom? Čo sa s tebou deje?
"Ach, som taká šťastná," odpovedala, usmiala sa cez slzy, naklonila sa k nemu bližšie, na chvíľu sa zamyslela, akoby sa sama seba pýtala, či je to možné, a pobozkala ho.
Princ Andrei ju držal za ruky, pozrel sa jej do očí a vo svojej duši nenašiel rovnakú lásku k nej. V jeho duši sa zrazu niečo zvrtlo: nebolo tam bývalé poetické a tajomné kúzlo túžby, ale ľútosť nad jej ženskou a detskou slabosťou, strach z jej oddanosti a dôverčivosti, ťažké a zároveň radostné vedomie povinnosti. ktorá ho s ňou navždy spojila. Skutočný pocit, hoci nebol taký ľahký a poetický ako predchádzajúci, bol vážnejší a silnejší.
– Povedal ti maman, že to nemôže byť skôr ako o rok? - povedal princ Andrei a naďalej sa jej díval do očí. „Som to naozaj ja, to dievčatko (to o mne hovoril každý), pomyslela si Natasha, je to naozaj od tohto momentu, keď som manželka, rovná tomuto cudziemu, sladkému, inteligentnému mužovi, ktorého rešpektuje aj môj otec. Je to naozaj pravda! Je naozaj pravda, že teraz už nie je možné žartovať so životom, teraz som veľký, teraz som zodpovedný za každý svoj čin a slovo? Áno, čo sa ma pýtal?
„Nie,“ odpovedala, ale nerozumela, čo sa pýtal.
"Odpusť mi," povedal princ Andrei, "ale si taký mladý a ja som už zažil toľko života." Bojím sa o teba. Ty sám nevieš.
Natasha sústredene počúvala, snažila sa pochopiť význam jeho slov a nerozumela.
"Bez ohľadu na to, aký ťažký bude tento rok pre mňa, oddialenie môjho šťastia," pokračoval princ Andrei, "v tomto období budete veriť v seba." Žiadam ťa, aby si mi o rok urobil šťastie; ale ty si slobodný: naše zasnúbenie zostane tajomstvom, a keby si bol presvedčený, že ma nemiluješ, alebo by si ma miloval... - povedal princ Andrej s neprirodzeným úsmevom.
- Prečo to hovoríš? – prerušila ho Nataša. „Vieš, že od prvého dňa, keď si prvýkrát prišiel do Otradnoye, som sa do teba zamilovala,“ povedala pevne presvedčená, že hovorí pravdu.
– O rok sa spoznáte...
- Celý rok! - zrazu povedala Natasha, ktorá si uvedomila, že svadba bola odložená o rok. - Prečo rok? Prečo o rok?...“ začal jej princ Andrei vysvetľovať dôvody tohto meškania. Natasha ho nepočúvala.
- A inak sa to nedá? - opýtala sa. Princ Andrei neodpovedal, ale jeho tvár vyjadrovala nemožnosť zmeniť toto rozhodnutie.
- Je to hrozné! Nie, to je hrozné, hrozné! – zrazu prehovorila Nataša a začala znova vzlykať. - Zomriem čakaním rok: to je nemožné, to je hrozné. “ Pozrela sa do tváre svojho snúbenca a videla na ňom výraz súcitu a zmätku.
"Nie, nie, urobím všetko," povedala a zrazu zastavila slzy, "som taká šťastná!" – Otec a matka vošli do izby a požehnali nevestu a ženícha.
Podstata pojmov ekosystém, biogeocenóza
V biológii sa používajú tri pojmy, ktoré majú podobný význam:
Biogeocenóza(grécky „bios“ - život, „geo“ - zem, „tsenos“ - všeobecný) - štrukturálna a funkčná základná jednotka biosféry. Ide o stabilný samoregulačný ekologický systém, v ktorom sú organické zložky (živočíchy, rastliny) neoddeliteľne spojené s anorganickými (voda, pôda). Napríklad jazero, borovicový les, horské údolie (obr. 8.1). Doktrínu biogeocenózy vypracoval akademik Vladimir Sukachev (obr. 8.10) v roku 1940.
Biogeocenóza- biocenóza, ktorý sa zvažuje v interakcii s abiotickými faktormi, ktoré ho ovplyvňujú a následne sa menia pod jeho vplyvom. Biocenóza má synonymum komunity, je mu blízky aj koncept ekosystému.
Ekosystém- skupina organizmov rôznych druhov vzájomne prepojených kolobehom látok.
Každá biogeocenóza je ekosystém, ale nie každý ekosystém je biogeocenóza. Na charakterizáciu biogeocenózy sa používajú dva podobné koncepty: biotop A ekotop (faktory neživej prírody: podnebie, pôda). Biotop- toto je územie, ktoré zaberá biogeocenóza. Ecotop je biotop, ktorý je ovplyvnený organizmami z iných biogeocenóz.Ekotop tvoria aj podnebie (klima) vo všetkých jeho rozmanitých prejavoch a geologickom prostredí (pôd a pôd), tzv edafotop. Edafotop- tu čerpá biocenóza svoje existenčné prostriedky a kde vypúšťa odpadové produkty.
Vlastnosti biogeocenózy:
prirodzený, historicky zavedený systém;
systém schopný samoregulácie a udržiavania svojho zloženia na určitej konštantnej úrovni;
charakterizované cirkuláciou látok;
otvorený systém pre vstup a výstup energie, ktorej hlavným zdrojom je Slnko.
Obr. 8.1 Biocenóza tropického lesa
Obr. 8.1a Rybníková biocenóza
Hlavné ukazovatele biogeocenózy:
Druhové zloženie- počet druhov žijúcich v biogeocenóze.
Druhová diverzita- počet druhov žijúcich v biogeocenóze na jednotku plochy alebo objemu.
Vo väčšine prípadov sa druhové zloženie a druhová diverzita kvantitatívne nezhodujú a druhová diverzita priamo závisí od skúmanej oblasti.
Biomasa- počet organizmov biogeocenózy vyjadrený v jednotkách hmotnosti. Najčastejšie sa biomasa delí na (obr. 8.2):
biomasa výrobcov;
biomasa spotrebiteľov;
biomasa rozkladačov
Obr. 8.2 Koncept spotrebiteľov a výrobcov
Mechanizmy stability biogeocenóz
Jednou z vlastností biogeocenóz je schopnosť samoregulácie, to znamená udržiavať jej zloženie na určitej stabilnej úrovni. Dosahuje sa to vďaka stabilnej cirkulácii látok a energie. Stabilita samotného cyklu je zabezpečená niekoľkými mechanizmami:
dostatok životného priestoru, teda takého objemu alebo plochy, ktorý poskytuje jednému organizmu všetky zdroje, ktoré potrebuje.
bohatosť druhovej skladby. Čím je bohatší, tým stabilnejší je potravinový reťazec a následne obeh látok.
rôzne druhy interakcií, ktoré tiež udržiavajú silu trofických vzťahov.
prostredie tvoriace vlastnosti druhov, to znamená účasť druhov na syntéze alebo oxidácii látok.
smer antropogénneho vplyvu.
Mechanizmy teda zabezpečujú existenciu nemenných biogeocenóz, ktoré sa nazývajú stabilné. Stabilná biogeocenóza, ktorá existuje dlhú dobu, sa nazýva vrcholný. Stabilných biogeocenóz je v prírode málo, bežnejšie sú stabilné - meniace sa biogeocenózy, ktoré sa však vďaka samoregulácii dokážu vrátiť do pôvodnej východiskovej polohy.