Medii din același teritoriu, interconectate prin circulația substanțelor și fluxul de energie ( ecosistem natural). Este un sistem ecologic sustenabil autoreglabil în care componentele organice (animale, plante) sunt indisolubil legate de cele anorganice (apă, sol). Exemple: pădure de conifere, vale de munte. Doctrina biogeocenozei a fost dezvoltată de Vladimir Sukachev în 1942. LA literatură străină- folosit greu. Anterior, a fost folosit pe scară largă și în literatura științifică germană.
Biogeocenoză și ecosistem
Proprietăți
Principalele caracteristici
- compoziția speciilor- numărul de specii care trăiesc în biogeocenoză.
- Diversitatea speciilor- numărul de specii care trăiesc în biogeocenoză pe unitatea de suprafață sau de volum.
În majoritatea cazurilor, compoziția speciilor și diversitatea speciilor nu coincid cantitativ, iar diversitatea speciilor depinde direct de zona studiată.
- Biomasă- numărul de organisme de biogeocenoză, exprimat în unităţi de masă. Cel mai adesea, biomasa este împărțită în:
- biomasa producatoare
- biomasă de consum
- biomasă de descompunere
- Productivitate
- Durabilitate
- Capacitate de auto-reglare
Caracteristici spațiale
Trecerea unei biogeocenoze la alta în spațiu sau timp este însoțită de o schimbare a stărilor și proprietăților tuturor componentelor sale și, în consecință, de o schimbare a naturii metabolismului biogeocenotic. Granițele biogeocenozei pot fi urmărite pe multe dintre componentele sale, dar mai des coincid cu granițele comunităților de plante (fitocenoze). Grosimea biogeocenozei nu este omogenă nici în compoziția și starea componentelor sale, nici în ceea ce privește condițiile și rezultatele activității lor biogeocenotice. Se diferențiază în părți supraterane, subterane, subacvatice, care la rândul lor sunt împărțite în structuri verticale elementare - bio-geoorizonturi, foarte specifice ca compoziție, structură și stare de viață și componente inerte. Conceptul de parcele biogeocenotice a fost introdus pentru a denota eterogenitatea orizontală sau mozaicitatea biogeocenozei. Ca și biogeocenoza în ansamblu, acest concept este complex, deoarece compoziția parcelei ca participanți la metabolism și energie include vegetația, animalele, microorganismele, solul, atmosfera.
Mecanisme de stabilitate a biogeocenozelor
Una dintre proprietățile biogeocenozelor este capacitatea de a se autoregla, adică de a-și menține compoziția la un anumit nivel stabil. Acest lucru se realizează printr-o circulație stabilă a materiei și energiei. Stabilitatea ciclului în sine este asigurată de mai multe mecanisme:
- adecvarea spațiu de locuit, adică un astfel de volum sau zonă care oferă unui organism toate resursele de care are nevoie.
- bogăția de specii. Cu cât este mai bogat, cu atât mai stabil este lanțul trofic și, în consecință, circulația substanțelor.
- o varietate de interacțiuni între specii care mențin și puterea relațiilor trofice.
- proprietățile de formare a mediului ale speciilor, adică participarea speciilor la sinteza sau oxidarea substanțelor.
- direcția impactului antropic.
Astfel, mecanismele asigură existența unor biogeocenoze neschimbate, care se numesc stabile. Biogeocenoză stabilă, existentă perioadă lungă de timp se numeste climacteric. Există puține biogeocenoze stabile în natură, mai des există biogeocenoze stabile - schimbătoare, dar capabile, datorită autoreglării, să revină la poziția lor inițială, inițială.
Forme ale relațiilor existente între organisme în biogeocenoze
Viața comună a organismelor din biogeocenoze se desfășoară sub forma a 6 tipuri principale de relații:
Literatură
- Razumovski S. M. Modele ale dinamicii biogeocenozelor: Fav. lucrări. - M.: KMK Scientific Press, 1999.
- Tsvetkov V.F. Biogeocenoza forestieră / V. F. Tsvetkov. a 2-a ed. Arhangelsk, 2003. 267 p.
Legături
.
|
||||||||||||||||||||||||||
Un fragment care caracterizează Biogeocenoza
Natasha știa că trebuie să plece, dar nu putea să o facă: ceva îi strângea gâtul și ea nepoliticoasă, direct, deschide ochii se uită la prinţul Andrei."Acum? În acest moment!… Nu, nu se poate!” ea credea.
Se uită din nou la ea, iar această privire a convins-o că nu se înșela. - Da, acum, chiar în acest moment soarta ei era decisă.
„Vino, Natasha, te sun eu”, a spus contesa în șoaptă.
Natasha s-a uitat cu ochi înspăimântați și rugători la prințul Andrei și la mama ei și a ieșit.
„Am venit, contesă, să-ți cer mâna fiicei tale”, a spus prințul Andrei. Fața contesei se îmbujoră, dar nu spuse nimic.
— Sugestia ta... începu contesa liniştită. El a rămas tăcut, uitându-se în ochii ei. - Oferta ta... (era stânjenită) suntem mulțumiți, și... accept oferta ta, mă bucur. Și soțul meu... sper... dar va depinde de ea...
- Îi voi spune când voi avea acordul tău... îmi dai? – a spus prințul Andrew.
— Da, spuse contesa și întinse mâna spre el și, cu un amestec de înstrăinare și tandrețe, își lipi buzele de fruntea lui în timp ce el se aplecă peste mâna ei. Voia să-l iubească ca pe un fiu; dar simţea că el era un străin şi o persoană groaznică pentru ea. „Sunt sigură că soțul meu va fi de acord”, a spus contesa, „dar tatăl tău...
- Tatăl meu, căruia i-am informat planurile mele, a făcut ca nunta să nu fie o condiție indispensabilă pentru consimțământ înainte de un an. Și asta am vrut să vă spun, - a spus prințul Andrei.
- Este adevărat că Natasha este încă tânără, dar atât de lungă.
„Nu se putea altfel”, a spus prințul Andrei oftând.
— Îți voi trimite, spuse contesa și părăsi camera.
„Doamne, ai milă de noi”, a repetat ea, căutându-și fiica. Sonya a spus că Natasha era în dormitor. Natasha stătea pe patul ei, palidă, cu ochii uscați, se uită la icoane și, făcând repede semnul crucii, șopti ceva. Văzându-și mama, a sărit în sus și s-a repezit la ea.
- Ce? Mama?... Ce?
- Du-te, du-te la el. Îți cere mâna, - spuse rece contesa, așa cum i s-a părut Natașei... - Du-te... du-te, - spuse mama cu tristețe și reproș după fiica care fugea și oftă din greu.
Natasha nu-și amintea cum a intrat în sufragerie. Când a intrat pe uşă şi l-a văzut, s-a oprit. „Acest străin chiar a devenit totul pentru mine acum?” s-a întrebat și a răspuns instantaneu: „Da, totul: el singur îmi este acum mai drag decât tot ce este în lume”. Prințul Andrei s-a apropiat de ea, coborând ochii.
„M-am îndrăgostit de tine din momentul în care te-am văzut. Pot să sper?
El s-a uitat la ea și l-a lovit pasiunea serioasă a feței ei. Fața ei a spus: „De ce să întrebi? De ce să te îndoiești de ceea ce este imposibil să nu știi? De ce să vorbești când nu poți exprima ceea ce simți în cuvinte.
S-a apropiat de el și s-a oprit. El o luă de mână și o sărută.
- Mă iubești?
— Da, da, spuse Natasha parcă supărată, oftă zgomotos, altădată, din ce în ce mai des, și suspină.
- Despre ce? Ce este in neregula cu tine?
„Oh, sunt atât de fericită”, a răspuns ea, a zâmbit printre lacrimi, s-a aplecat mai aproape de el, s-a gândit o secundă, de parcă s-ar fi întrebat dacă se poate și l-a sărutat.
Prințul Andrei i-a ținut mâinile, s-a uitat în ochii ei și nu a găsit în sufletul său dragostea de odinioară pentru ea. Ceva s-a transformat brusc în sufletul lui: nu exista un fost farmec poetic și misterios al dorinței, dar era milă pentru slăbiciunea ei feminină și copilărească, era teamă de devotamentul și credulitatea ei, o conștiință grea și în același timp vesela a datoriei. care l-a legat pentru totdeauna de ea. Sentimentul real, deși nu era atât de ușor și poetic ca primul, era mai serios și mai puternic.
„Ți-a spus mama că nu poate fi înainte de un an?” – spuse prințul Andrei, continuând să se uite în ochii ei. „Sunt chiar eu, fetița aceea (toată lumea a spus așa despre mine) se gândea Natasha, este posibil ca de acum înainte să fiu o soție, egală cu acest străin, dragă, persoană inteligentă respectat chiar și de tatăl meu. Este chiar adevărat! Este chiar adevărat că acum nu se mai poate glumi cu viața, acum sunt mare, acum responsabilitatea pentru toate faptele și cuvintele mele revine asupra mea? Da, ce m-a întrebat?
„Nu”, a răspuns ea, dar nu a înțeles ce întreba el.
„Iartă-mă”, a spus prințul Andrei, „dar tu ești atât de tânăr și am trăit deja atât de multă viață. Mi-e frică pentru tine. Nu te cunoști pe tine însuți.
Natasha a ascultat cu atenție concentrată, încercând să înțeleagă sensul cuvintelor sale, dar nu a înțeles.
„Oricât de greu îmi va fi anul acesta, amânându-mi fericirea”, a continuat Principele Andrei, „în această perioadă te vei crede. Vă rog să-mi faceți fericirea într-un an; dar ești liber: logodna noastră va rămâne secretă, iar dacă ești convins că nu mă iubești, sau ai iubi... – spuse prințul Andrei cu un zâmbet nefiresc.
De ce spui asta? îl întrerupse Natasha. „Știi că din ziua în care ai venit prima oară la Otradnoye, m-am îndrăgostit de tine”, a spus ea, ferm convinsă că spunea adevărul.
- Peste un an te vei recunoaște...
- Un an întreg! - spuse deodată Natasha, acum realizând doar că nunta a fost amânată cu un an. - De ce este un an? De ce un an?... - Prințul Andrei a început să-i explice motivele acestei întârzieri. Natasha nu l-a ascultat.
- Și nu se poate altfel? ea a intrebat. Prințul Andrei nu a răspuns, dar chipul lui exprima imposibilitatea de a schimba această decizie.
- Este groaznic! Nu, este groaznic, groaznic! Natasha a vorbit brusc și a plâns din nou. „Voi muri așteptând un an: este imposibil, este groaznic. - S-a uitat în chipul logodnicului ei și a văzut asupra lui o expresie de compasiune și nedumerire.
„Nu, nu, voi face totul”, a spus ea, oprindu-și brusc lacrimile, „Sunt atât de fericită!” Tatăl și mama au intrat în cameră și i-au binecuvântat pe miri.
Biogeocenoza
Proprietățile biogeocenozei
- sistem natural, istoric
- un sistem capabil să se autoregleze și să-și mențină compoziția la un anumit nivel constant
- circulatia substantelor
- un sistem deschis pentru intrarea și ieșirea energiei, a cărei sursă principală este Soarele
Principalii indicatori ai biogeocenozei
- compoziția speciilor- numărul de specii care trăiesc în biogeocenoză.
- Diversitatea speciilor- numărul de specii care trăiesc în biogeocenoză pe unitatea de suprafață sau de volum.
În majoritatea cazurilor, compoziția speciilor și diversitatea speciilor nu coincid cantitativ, iar diversitatea speciilor depinde direct de zona studiată.
- Biomasă- numărul de organisme de biogeocenoză, exprimat în unităţi de masă. Cel mai adesea, biomasa este împărțită în:
- biomasa producatoare
- biomasă de consum
- biomasă de descompunere
- Productivitate
- Durabilitate
- Capacitate de auto-reglare
Caracteristici spațiale
Trecerea unei biogeocenoze la alta în spațiu sau timp este însoțită de o schimbare a stărilor și proprietăților tuturor componentelor sale și, în consecință, de o schimbare a naturii metabolismului biogeocenotic. Granițele biogeocenozei pot fi urmărite pe multe dintre componentele sale, dar mai des coincid cu granițele comunităților de plante (fitocenoze). Grosimea biogeocenozei nu este omogenă nici în compoziția și starea componentelor sale, nici în ceea ce privește condițiile și rezultatele activității lor biogeocenotice. Se diferențiază în părți supraterane, subterane, subacvatice, care la rândul lor sunt împărțite în structuri verticale elementare - bio-geoorizonturi, foarte specifice ca compoziție, structură și stare de viață și componente inerte. Conceptul de parcele biogeocenotice a fost introdus pentru a denota eterogenitatea orizontală sau mozaicitatea biogeocenozei. Ca și biogeocenoza în ansamblu, acest concept este complex, deoarece compoziția parcelei ca participanți la metabolism și energie include vegetația, animalele, microorganismele, solul, atmosfera.
Mecanisme de stabilitate a biogeocenozelor
Una dintre proprietățile biogeocenozelor este capacitatea de a se autoregla, adică de a-și menține compoziția la un anumit nivel stabil. Acest lucru se realizează printr-o circulație stabilă a materiei și energiei. Stabilitatea ciclului în sine este asigurată de mai multe mecanisme:
- suficiența spațiului de locuit, adică un astfel de volum sau zonă care oferă unui organism toate resursele de care are nevoie.
- bogăția de specii. Cu cât este mai bogat, cu atât mai stabil este lanțul trofic și, în consecință, circulația substanțelor.
- o varietate de interacțiuni între specii care mențin și puterea relațiilor trofice.
- proprietățile de formare a mediului ale speciilor, adică participarea speciilor la sinteza sau oxidarea substanțelor.
- direcția impactului antropic.
Astfel, mecanismele asigură existența unor biogeocenoze neschimbate, care se numesc stabile. O biogeocenoză stabilă care există de mult timp se numește climax. Există puține biogeocenoze stabile în natură, mai des există biogeocenoze stabile - schimbătoare, dar capabile, datorită autoreglării, să revină la poziția lor inițială, inițială.
Forme ale relațiilor existente între organisme în biogeocenoze
Viața comună a organismelor din biogeocenoze se desfășoară sub forma a 6 tipuri principale de relații:
| Ecosistem | |
|---|---|
| ecosistemelor | Ecosisteme terestre Ecosisteme marine Ecosisteme de apă dulce Tipuri de ecosisteme Biogeocenoza· Biom · Biosfera · Complex teritorial natural · Ecosisteme artificiale |
| Componente funcționale | Producători (autotrofi) Consumatori Descompunetori |
| Componente structurale | Zoocenoza Fitocenoza Biocenoza Sinusia Pret celula Edifier Consortia |
| Componente abiotice | Elemente biogene Microclimat Factori fizici Habitat (Biotop, Stație) Ecotop Climatop |
| Functionare | Succesiune Seria succesiune Degradarea ecosistemului Evoluția ecosistemului |
| Poluarea ecosistemelor | Poluarea apei proaspete Poluarea oceanelor Poluarea aerului Poluarea solului |
Fundația Wikimedia. 2010 .
Sinonime:Ecosystem Dictionary of Russian sinonime. biogeocenoză substantiv, număr de sinonime: 1 ecosistem (3) Dicționar de sinonime ASIS. V.N. Trishin... Dicţionar de sinonime
Un sistem ecologic omogen format evolutiv, limitat spațial, autosusținut pe termen lung, în care organismele vii și mediul lor abiotic sunt interconectate funcțional. Biogeocenoza se caracterizează prin ...... Glosar de termeni de afaceri
- (din bio ... geo ... și greacă koinos general) o zonă omogenă a suprafeței pământului cu o anumită compoziție de vie (biocenoză) și inert (stratul de sol al atmosferei, energie solară, sol , etc.) componente și interacțiune dinamică între ele ... … Dicţionar enciclopedic mare
Un complex special interdependent pe o anumită parte a suprafeței pământului, cu un geol. structura, regimurile solului și apei, microclimatul, comunitatea vegetală și lumea animalelor și microorganismelor care o locuiesc. Toate… … Enciclopedia Geologică
- (din greaca bios life, de earth si fcoinos common) ing. biogeocenoza; limba germana biogeoconoză. Un sistem relativ limitat spațial (natură omogenă în interior) de organisme vii interconectate funcțional și abioticul înconjurător ...... Enciclopedia Sociologiei
Totalitatea pe o întindere cunoscută a suprafeței terestre este omogenă fenomene naturale(atmosfera, roci, vegetație, faună și lumea microorganismelor, sol și condiții hidrologice), care are propriile sale specificități speciale de interacțiuni ... ... Dicţionar de urgenţe
biogeocenoza- Totalitatea fenomenelor omogene (atmosfera, roci, vegetatie, fauna salbatica si lumea microorganismelor, solurile si conditiile hidrogeologice) care alcatuiesc componentele lor si un anumit tip de schimb pe o intindere cunoscuta a suprafetei terestre... ... Manualul Traducătorului Tehnic
În orice spațiu restrâns, există de obicei multe specii, printre care s-au stabilit relații permanente și complexe. Cu alte cuvinte, se formează diverse tipuri de organisme care există într-un anumit spațiu cu un complex de condiții fizico-chimice. sistem complex mai mult sau mai puțin de lungă durată în natură. În ecologie, ele sunt numite ecosisteme (A. Tensley, 1935) sau biogeocenoze (V. N. Sukachev, 1940).
Biogeocenoza este o comunitate istorică de organisme tipuri diferite (biocenoza), strâns legate între ele și cu natura neînsuflețită din jur (biotop) metabolismul și energia (Fig. 1 și 2).
Fig.1. Principalele componente ale ecosistemului. Săgețile luminoase arată fluxul de energie, săgețile negre arată ciclul nutrienților.
Orez. 2.Energia curge de la Soare prin plantele verzi către animale
Biogeocenoza este limitată spațial și relativ omogenă atât în ceea ce privește compoziția de specii a ființelor vii, cât și în ceea ce privește un complex de factori abiotici.
Furnizarea constantă de energie solară determină existența acesteia ca sistem integral.
Rolul activ principal în procesele de interacțiune dintre componentele ecosistemului aparține ființelor vii, adică biocenoza. Din punct de vedere funcțional, ele sunt împărțite în trei grupuri - producători, consumatoriși descompunetori, care sunt în strânsă interacțiune între ele și cu natura neînsuflețită (biotop) și unite prin legături alimentare.
Producătorii constituie un grup de organisme autotrofe care, consumând minerale din biotop și energie lumina soarelui, crea primar materie organică . Acest grup include plante și unele bacterii.
descompunetori- acestea sunt organisme care descompun rămășițele organismelor muribunde, descompun substanțele organice în substanțe anorganice și, prin urmare, returnează în biotop substanțele minerale care au fost „retrase” de producători. De exemplu, acestea sunt unele tipuri de bacterii și ciuperci unicelulare.
Orez. 3.Un mic iaz de apă dulce ca exemplu de ecosistem: 1 - compuși minerali și organici de bază; 2 - plante cu rădăcini, iar fitoplancton - producători; 3 - zooplancton și forme bentonice (erbivore), consumatori primari; 4 - carnivore, consumatori secundari; 5 - carnivore secundare, consumatori terțiari; 6 - bacterii și ciuperci, distrugătoare
Așa are loc circulația substanțelor în biogeocenoză (vezi Fig. 1), a cărei constanță este cheia existenței îndelungate a ecosistemului, în ciuda aprovizionării limitate de minerale din acesta.
Orez. patru.Schema relațiilor alimentare dintre organismele biogeocenozei de luncă
Fiecare biogeocenoză naturală naturală este un sistem care s-a dezvoltat de-a lungul a multe mii și milioane de ani. Toate elementele sale sunt „lipite” unele de altele, ceea ce asigură rezistența la schimbări. mediu inconjurator. Cu toate acestea, „puterea” sistemelor ecologice nu este nelimitată: schimbările bruște și profunde ale condițiilor naturale, o scădere a numărului anumitor specii de organisme (de exemplu, ca urmare a recoltării nelimitate a speciilor comerciale) pot deranja echilibrul în biogeocenoza si duce la distrugerea acesteia.
Pe teritoriile planetei noastre folosite de om în scopuri agricole (semănat, plantare de plante cultivate), se formează comunități speciale de organisme - agrobiocenoze. Spre deosebire de biogeocenozele naturale, producătorii (plantele) de aici sunt reprezentați de un tip de cultură cultivat de oameni, precum și de un anumit număr de specii de buruieni. Acoperirea cu vegetație determină componența speciilor a animalelor erbivore (insecte, păsări, rozătoare etc.) care sunt capabile să se hrănească cu aceste plante și să rămână în condițiile cultivării lor. Aceste condiții determină existența altor specii de plante, animale, ciuperci și microorganisme.
Agrobiocenoza depinde de activitatea umană (lucrare mecanică a solului, fertilizare, tratament cu pesticide, irigare etc.) și se caracterizează printr-o stabilitate slabă - fără intervenția omului, se va prăbuși foarte repede. Acest lucru se datorează parțial faptului că plantele cultivate sunt mult mai capricioase decât cele sălbatice și nu vor rezista concurenței cu ele.
De interes deosebit sunt un alt tip de ecosisteme antropice - urban biogeocenoze, cum ar fi parcurile. La fel ca și pentru agrobiocenoze, principalii factori de mediu din acestea sunt antropici. O persoană determină compoziția speciei a plantelor din plantații, efectuează în mod constant prelucrarea și îngrijirea acestora. În orașe, schimbările în mediul extern sunt cele mai pronunțate - o creștere a temperaturii (cu 2-7 ° C), caracteristici ale compoziției atmosferice și ale solului, un regim special de iluminare, umiditate și acțiunea vântului. Toate acestea formează biogeocenoze urbane.
Biogeocenoza- un sistem care include o societate de organisme vii și un set strâns legat de cauze abiotice ale mediului în limitele unei localități, interconectate prin circulația substanțelor și fluxul de energie. Este un sistem ecologic stabil autoreglabil în care componentele organice (animale, plante) sunt indisolubil legate de cele anorganice (apă, sol).
Exemple: pădure de pini, câmpie montană.
Doctrina biogeocenozei a fost creată de Vladimir Sukachev în 1940. În literatura străină – puțin folosit. Anterior, a fost folosit pe scară largă și în literatura științifică germană.
Biogeocenoză și ecosistem
Un concept apropiat în sens este un ecosistem - un sistem format din comunități de organisme interconectate. diferite feluriși habitatele lor. Ecosistem este un concept mai larg care se referă la orice sistem similar. Biogeocenoza, la rândul său, este o clasă de ecosisteme, un ecosistem care ocupă o anumită zonă a pământului și include principalele componente ale mediului - solul, subsolul, stratul de vegetație și stratul de suprafață al atmosferei. Ecosistemele acvatice nu sunt biogeocenoze, majoritatea ecosistemelor artificiale. Prin urmare, fiecare biogeocenoză este un ecosistem, dar nu orice ecosistem este o biogeocenoză. Pentru proprietatea biogeocenozei, sunt utilizate două concepte apropiate: biotopși ecotop(cauze ale naturii neînsuflețite: climă, sol). Un biotop este un set de cauze abiotice în limitele zonei ocupate de biogeocenoză. Un ecotop este un biotop care este afectat de organisme din alte biogeocenoze.
Caracteristicile biogeocenozei
Principalul indicator al biogeocenozei
Aproape întotdeauna, compoziția speciilor și abundența speciilor nu coincid cantitativ, iar abundența speciilor depinde direct de zona studiată.
Proprietăți spațiale
Trecerea primei biogeocenoze la alta în spațiu sau timp este însoțită de o modificare a stărilor și parametrilor tuturor componentelor sale și, în consecință, de o schimbare a naturii metabolismului biogeocenotic. Granițele biogeocenozei pot fi urmărite pe multe dintre componentele sale, dar mai des coincid cu granițele comunităților de plante (fitocenoze). Grosimea biogeocenozei nu este omogenă nici în compoziția și starea componentelor sale, nici în ceea ce privește condițiile și rezultatele activității lor biogeocenotice. Se diferențiază în părți supraterane, subterane, subacvatice, care la rândul lor sunt împărțite în structuri verticale simple - bio-geoorizonturi, foarte specifice ca compoziție, structură și stare de viață și componente inerte. Conceptul de parcele biogeocenotice a fost introdus pentru a denota eterogenitatea orizontală sau mozaicitatea biogeocenozei. Ca și biogeocenoza în ansamblu, acest concept este atotcuprinzător, deoarece compoziția parcelei, ca participanți la metabolism și energie, include vegetația, animalele, cele mai mici organisme, solul, atmosfera.
Mecanisme de rezistență a biogeocenozelor
Unul dintre parametrii biogeocenozelor este capacitatea de a se autoregla, cu alte cuvinte, de a-și menține propria compoziție la un anumit nivel măsurat. Acest lucru se realizează printr-o circulație stabilă a materiei și energiei. Stabilitatea ciclului în sine este asigurată de mai multe mecanisme:
În consecință, mecanismele asigură existența unor biogeocenoze neschimbate, care se numesc măsurate. O biogeocenoză măsurată, care există de mult timp, se numește climax. Biogeocenozele măsurate în natură nu sunt suficiente, de cele mai multe ori există biogeocenoze stabile - în schimbare, totuși, capabile, datorită autoreglării, să revină la poziția lor inițială, inițială.
Forme ale relațiilor existente între organisme în biogeocenoze
Viața comună a organismelor din biogeocenoze se desfășoară sub forma a 6 tipuri principale de relații:
1. reciproc avantajos
2. neutru util (comensalism)
3. benefic
4. reciproc dăunătoare
5. Neutru nociv
6. Neutru (neutralism)
Ecosistem (din cuvânt grecesc oikos - locuință, reședință) - orice complex natural (sistem biocos). Este format din organisme vii (biocenoza) si habitatul lor: inert (de exemplu, atmosfera) sau bioinert (sol, rezervor etc.), interconectate prin fluxuri de materie, energie si informatii. Un ciot putrezit cu toți numeroșii săi locuitori (ciuperci, microorganisme, nevertebrate) este un ecosistem la scară mică. Un lac cu organisme acvatice și semiacvatice (inclusiv păsări care se hrănesc cu animale acvatice, vegetație de coastă) este și el un ecosistem, dar la scară mai mare. Cel mai mare ecosistem este întreaga biosferă în ansamblu. Există întotdeauna o intrare și o ieșire de energie într-un ecosistem. Cea mai mare parte a energiei pentru existența ecosistemelor provine din energia Soarelui, captată în primul rând de autotrofe, cea mai mare parte a cărora sunt plante verzi. De-a lungul lanțurilor trofice, această energie și materie sunt incluse în ciclul caracteristic fiecărui ecosistem. Heterotrofele primare și secundare (erbivore și carnivore) folosesc energia acumulată și substanța creată de autotrofe, care apoi reintră în ciclu după descompunerea și mineralizarea sa de către heterotrofe-saprofite (ciuperci, microorganisme). Ieșirea din acest ciclu este în rocile sedimentare (vezi. Ciclul substanțelor în natură). Termenul de „ecosistem” a fost propus în 1935 de botanistul englez A. Tensley. În 1944, biologul sovietic V.N. Sukachev a introdus aproape de el conceptul de „biogeocenoză”. Biogeocenoza, în înțelegerea lui V. N. Sukachev, diferă de ecosistem prin certitudinea volumului său. Un ecosistem poate acoperi un spațiu de orice lungime - de la o picătură de apă din iaz până la biosferă. Biogeocenoza - o anumită zonă a teritoriului prin care nu trece nicio limită biocenotică semnificativă (vezi Biocenoza), hidrologică, climatică, solului sau geochimică. Biogeocenozele sunt cărămizile din care este compusă întreaga biosferă. Pe uscat, limitele biogeocenozei se disting de obicei prin natura acoperirii vegetației: modificările vegetației marchează limitele solului, geochimice și alte limite. Dimensiunile biogeocenozelor sunt diferite - de la câteva sute de metri pătrați la câțiva kilometri pătrați și pe verticală - de la câțiva centimetri (pe stânci) la câteva sute de metri (în păduri). Setul de populații de organisme care alcătuiesc un ecosistem (de obicei în cadrul unei biogeocenoze), a căror viață este strâns legată de o singură specie centrală, se numește consorțiu (de la cuvântul latin consorțiu - comunitate). De obicei, o plantă joacă rolul tipului central al consorțiului, care determină întreaga natură a biogeocenozei: în pădurile de molid - molid, în pădurile de pin - pin, în stepa de iarbă cu pene - iarba pene etc. Legătura dintre specia centrală și restul din consorțiu pot fi foarte diferite: prin lanțuri trofice ca habitat (lichen pe trunchi de pin), crearea unor condiții microclimatice confortabile (umiditate, umbră sub copac).
17. Ecosisteme și biogeocenoze
Un ecosistem este orice unitate care include toate organismele și întregul complex de factori fizico-chimici și interacționează cu mediul extern. Ecosistemele sunt unitățile naturale de bază de pe suprafața Pământului.
Doctrina ecosistemelor a fost creată de botanistul englez Arthur Tansley (1935).
Ecosistemele se caracterizează prin diferite tipuri de metabolism nu numai între organisme, ci și între componentele lor vii și nevii. Când studiem ecosistemele, se acordă o atenție deosebită conexiuni functionale între organisme fluxurile de energie și ciclism .
Granițele spațiale și temporale ale ecosistemelor pot fi distinse destul de arbitrar. Ecosistemul poate fi durabil(de exemplu, biosfera Pământului) și Pe termen scurt(de exemplu, ecosisteme de rezervoare temporare). Ecosistemele pot fi naturalși artificial. Din punctul de vedere al termodinamicii, ecosistemele naturale sunt întotdeauna sisteme deschise (fac schimb de materie și energie cu mediul); ecosistemele artificiale pot fi izolate (schimb doar energie cu mediul).
Biogeocenoze. În paralel cu doctrina ecosistemelor, s-a dezvoltat și doctrina biogeocenozelor, creată de Vladimir Nikolaevici Sukachev (1942).
Biogeocenoza - acesta este un ansamblu de fenomene naturale omogene (atmosferă, vegetație, animale sălbatice și microorganisme, sol, roci și condiții hidrologice) pe o întindere cunoscută a suprafeței pământului, care are propriile interacțiuni specifice ale componentelor constitutive și un anumit tip de schimb de materie. și energie între ele și alte fenomene naturale și reprezentând o unitate interioară contradictorie, care este în continuă mișcare, dezvoltare.
Biogeocenozele se caracterizează prin următoarele caracteristici:
- biogeocenoza este asociată cu o anumită zonă a suprafeței pământului; spre deosebire de un ecosistem, limitele spațiale ale biogeocenozelor nu pot fi trasate în mod arbitrar;
- biogeocenozele există de mult timp;
- biogeocenoza este un sistem bio-inert, care este o unitate de natură animată și neînsuflețită;
- biogeocenoza este o celulă biocorologică elementară a biosferei (adică o unitate biologico-spațială a biosferei);
- biogeocenoza este o arenă de transformări evolutive primare (adică evoluția populațiilor are loc în condiții naturale-istorice specifice, în biogeocenoze specifice).
Astfel, ca un ecosistem, o biogeocenoză este o unitate a unei biocenoze și a habitatului său neînsuflețit; în timp ce baza biogeocenozei este biocenoza. Conceptele de ecosistem și biogeocenoză sunt similare în exterior, dar, în realitate, sunt diferite. Cu alte cuvinte, orice biogeocenoză este un ecosistem, dar nu orice ecosistem este o biogeocenoză.
Structura ecosistemului
Menținerea activității vitale a organismelor și a circulației substanțelor în ecosistem este posibilă numai datorită afluxului constant de energie extrem de organizată. Principala sursă primară de energie de pe Pământ este energia solară.
Ecosistemele sunt în mod constant flux de energie care se schimbă de la o formă la alta.
Organismele fotosintetice transformă energia luminii solare în energia legăturilor chimice ale substanțelor organice. Aceste organisme sunt producători, sau producători materie organică. În cele mai multe cazuri, funcțiile producătorilor în ecosisteme sunt îndeplinite de plante.
Organismele moarte și deșeurile sub orice formă sunt consumate de organismele care descompun materia organică moartă substanțe anorganice – descompunetori , sau distrugători. Reductorii includ diverse animale (de obicei nevertebrate), ciuperci, procariote:
– necrofage- mâncători de cadavre;
– coprofagi(coprofili, coprotrofi) - se hrănesc cu excremente;
– saprofage(saprofite, saprofile, saprotrofe) - se hrănesc cu materie organică moartă (frunze căzute, piei care se napesc); saprofagele includ:
– xilofagi(xilofile, xilotrofe) - se hrănesc cu lemn;
– keratinofagii(keratinofile, keratinotrofe) - se hrănesc cu substanța cornoasă;
– detritivore- se hrănesc cu materie organică semidescompusă;
– mineralizatori finali- descompune complet materia organică.
Producătorii și descompozitorii oferă ciclul materieiîntr-un ecosistem: formele oxidate de carbon și minerale sunt transformate în altele reduse și invers; transformarea substanțelor anorganice în substanțe organice și a substanțelor organice în substanțe anorganice.
lanturile alimentare
Odată cu transferul succesiv de energie de la un organism la altul, lanțuri alimentare (trofice). .
Lanțurile trofice care încep cu producători sunt numite lanțuri de pășune , sau lanțuri de mâncare . Verigile individuale dintr-un lanț alimentar sunt numite niveluri trofice . În lanțurile de pășuni se disting următoarele niveluri:
Nivelul 1 - producători(plante);
Nivelul 2 - consumatorii de ordinul întâi(fitofagi);
Nivelul 3 - consumatori de ordinul doi(zoofage);
Nivelul 4 - consumatori de ordinul trei(prădători);
Organismele moarte și produsele reziduale de la fiecare nivel sunt distruse de descompozitori. Lanțurile trofice care încep cu descompunetoare sunt numite lanțuri detritice . Lanțurile detritice stau la baza existenței ecosistemelor dependente în care materia organică produsă de producători nu este suficientă pentru a furniza energie consumatorilor (de exemplu, ecosisteme de adâncime, ecosisteme de peșteri, ecosisteme de sol). În acest caz, existența ecosistemului este posibilă datorită energiei conținute în materia organică moartă.
Materia organică găsită la fiecare nivel trofic poate fi consumată de diferite organisme și în moduri diferite. Același organism poate aparține unor niveluri trofice diferite. Astfel, în ecosistemele reale, lanțurile trofice se transformă în rețele trofice .
Mai jos este un fragment al unei rețele trofice forestiere mixte.
Productivitatea nivelurilor trofice
Cantitatea de energie care trece prin nivelul trofic pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp se numește productivitatea nivelului trofic.. Productivitatea se măsoară în kcal/ha·an sau în alte unități (în tone de substanță uscată la 1 ha pe an; în miligrame de carbon pe 1 metru pătrat sau 1 metru cub pe zi etc.).
Energia livrată la nivelul trofic se numește productivitatea primară brută(pentru producători) sau dietă(pentru consumatori). O parte din această energie este cheltuită pentru menținerea proceselor de viață (costuri metabolice sau costurile de respirație), parte - pe generare de deșeuri(așternut de plante, excremente, piei de năpârlire și alte deșeuri de la animale), parțial creșterea biomasei. O parte din energia cheltuită pentru creșterea biomasei poate fi consumată de consumatorii din următorul nivel trofic.
Bilanțul energetic al nivelului trofic poate fi scris sub următoarele ecuații:
(1) productivitatea primară brută = respirație + așternut + creșterea biomasei
(2) dieta = respiratie + produse reziduale + cresterea biomasei
Prima ecuație se aplică producătorilor, a doua - consumatorilor și descompunetorilor.
Se numește diferența dintre productivitatea primară brută (rația) și costul respirației productivitatea primară netă nivel trofic. Energia care poate fi consumată de consumatorii următorului nivel trofic se numește productivitatea secundară considerat nivel trofic.
În timpul tranziției energiei de la un nivel la altul, o parte din ea se pierde iremediabil: sub formă de radiații termice (costuri de respirație), sub formă de deșeuri. Prin urmare, cantitatea de energie extrem de organizată scade constant în timpul tranziției de la un nivel trofic la altul. În medie, acest nivel trofic primește ≈ 10% din energia primită de nivelul trofic anterior; acest model se numește regula zece la sută sau regula piramidei ecologice . Prin urmare, numărul de niveluri trofice este întotdeauna limitat (4-5 legături), de exemplu, doar 1/1000 din energia primită la primul nivel intră în al patrulea nivel.
Dinamica ecosistemelor
În ecosistemele în curs de dezvoltare, doar o parte din creșterea biomasei este cheltuită pentru formarea de produse secundare; în ecosistem are loc o acumulare de materie organică. Astfel de ecosisteme lasă loc în mod natural altor tipuri de ecosisteme. Schimbarea regulată a ecosistemelor într-o anumită zonă se numește serie . Exemplu de succesiune: lac → lac acoperit de vegetație → mlaștină → turbă → pădure.
Există următoarele forme de succesiune:
– primar - apar în zone anterior nelocuite (de exemplu, pe nisipuri, roci neîngrozite); biocenozele care se formează inițial în astfel de condiții se numesc comunități de pionier;
– secundar - apar în habitate perturbate (de exemplu, după incendii, în poieni);
– reversibil - este posibilă o întoarcere la un ecosistem preexistent (de exemplu, pădure de mesteacăn → pădure arsă → pădure de mesteacăn → pădure de molid);
– ireversibil - o întoarcere la un ecosistem existent anterior este imposibilă (de exemplu, distrugerea ecosistemelor relicte; ecosistem relict- acesta este un ecosistem care a fost conservat din perioadele geologice trecute);
– antropogenă - apărute sub influența activității umane.
Acumularea de materie organică și energie la nivel trofic duce la creșterea stabilității ecosistemului. În cursul succesiunii în anumite condiții pedoclimatice, finalul comunități culminant . În comunitățile climax, întreaga creștere a biomasei la nivel trofic este cheltuită pentru formarea de produse secundare. Astfel de ecosisteme pot exista la infinit.
LA degradant (dependent)ecosistemelor bilantul energetic este negativ – energia primita de nivelurile trofice inferioare nu este suficienta pentru functionarea nivelurilor trofice superioare. Astfel de ecosisteme sunt instabile și pot exista doar cu costuri suplimentare de energie (de exemplu, ecosisteme de așezări și peisaje antropice). De regulă, în ecosistemele degradate, numărul de niveluri trofice este redus la minimum, ceea ce crește și mai mult instabilitatea acestora.
Ecosisteme antropogenice
Principalele tipuri de ecosisteme antropice includ agrobiocenozele și ecosistemele industriale.
Agrobiocenozele sunt ecosisteme create de om pentru a obține produse agricole.
Ca urmare a rotațiilor culturilor în agrobiocenoze, are loc de obicei o modificare a compoziției speciilor a plantelor. Prin urmare, atunci când descriem agrobiocenoza, caracteristicile acesteia sunt date de câțiva ani.
Caracteristicile agrobiocenozelor:
– compoziția speciilor epuizate a producătorilor (monocultură);
- eliminarea sistematică a elementelor minerale de nutriție odată cu recoltarea și necesitatea aplicării îngrășămintelor;
– condiții favorabile pentru reproducerea dăunătorilor datorită monoculturii și necesității utilizării produselor fitosanitare;
- necesitatea distrugerii buruienilor - concurenți ai plantelor cultivate;
– reducerea numărului de niveluri trofice din cauza epuizării diversității speciilor; simplificarea lanțurilor de aprovizionare (rețele);
- imposibilitatea autoreproducerii și autoreglementării.
Pentru a menține stabilitatea agrobiocenozelor, sunt necesare costuri suplimentare de energie. De exemplu, în țările dezvoltate economic, este nevoie de 5-7 calorii de energie din combustibili fosili pentru a produce o calorie de alimente.
Ecosistemele industriale sunt ecosisteme care se formează pe teritoriul întreprinderilor industriale . Ecosistemele industriale se caracterizează prin următoarele caracteristici:
– nivel ridicat de poluare (poluare fizică, chimică și biologică);
– dependență ridicată de sursele externe de energie;
– epuizarea excepțională a diversității speciilor;
– impact negativ asupra ecosistemelor adiacente.
Cunoștințele ecologice sunt folosite pentru a controla starea ecosistemelor antropice.
În prima etapă a lucrărilor, este necesar un inventar (certificare) cuprinzător al ecosistemelor antropice. Trebuie analizate datele obținute, pentru a identifica starea ecosistemului, gradul de stabilitate a acestuia. Într-un număr de cazuri, este necesar să se efectueze experimente menite să dezvăluie acțiunea unui complex de factori.
În etapa următoare, se construiesc modele complexe care explică starea actuală a ecosistemului și servesc la prezicerea schimbărilor. Sunt dezvoltate și implementate recomandări pentru a îmbunătăți sustenabilitatea ecosistemelor. Managementul activității umane este în mod constant ajustat.
În etapa finală a lucrării, este planificat și implementat un sistem de monitorizare a stării ecosistemului - monitorizarea mediului(din engleza. monitor- intimidant). La efectuarea monitorizării mediului se folosesc metode de măsurare fizică și chimică, precum și metode de biotestare și bioindicare.
Biotestare este controlul asupra stării mediului cu ajutorul unor produse special create obiecte-test. Culturile de celule, țesuturile, organisme întregi pot servi drept obiecte de testare. De exemplu, a fost crescută o varietate specială de tutun, pe frunzele cărora se formează pete necrotice atunci când conținutul de ozon este ridicat.
Bioindicație este controlul stării mediului cu ajutorul organismelor care trăiesc în el. În acest caz, compoziția de specii a fitoplanctonului și spectrul de tipuri morfologice de licheni sunt utilizate ca obiecte de testare. De exemplu, compoziția de specii a plantelor erbacee poate servi ca un indiciu al eroziunii solului. Pe solurile neafectate de eroziune sau ușor spălate cresc soluri: brom fără baltă, trifoi roșu. Pe solurile spălate cresc: șoimul păros, piciorușul.
Pentru a detecta metalele grele, se utilizează o analiză fizico-chimică a țesuturilor organismelor care acumulează selectiv diferite metale. De exemplu, pătlagina acumulează selectiv plumb și cadmiu, în timp ce varza acumulează selectiv mercur.
20. ecologia ca bază științifică pentru managementul rațional al naturii și protecția naturii ECOLOGIE(din grecescul „oikos” - casă, locuință, reședință și ... ologie), - știința relației organismelor vii și a comunităților pe care le formează între ele și cu mediul. Termenul de „ecologie” a fost propus în 1866 de E. Haeckel. Obiectele ecologiei pot fi populații de organisme, specii, comunități, ecosisteme și biosfera în ansamblu. De la mijlocul secolului XX. datorita cresterii impactul negativ uman asupra naturii Ecologia a căpătat o semnificație specială ca bază științifică pentru utilizarea rațională a resurselor naturale și protecția organismelor vii, iar termenul „ecologie” în sine are un sens mai larg. Subiectul cercetării în ecologie îl reprezintă macrosistemele biologice (populații, biocenoze, ecosisteme) și dinamica lor în timp și spațiu. Din conținutul și subiectul cercetării ecologie urmează și principalele sale sarcini, care se pot reduce la studiul dinamicii populațiilor, la studiul biogeocenozelor și sistemelor acestora. Structura biocenozelor, la nivelul de formare al cărora are loc dezvoltarea mediului, contribuie la utilizarea cât mai economică și completă a resurselor vitale. Prin urmare, principala sarcină teoretică și practică a ecologiei este să dezvăluie legile acestor procese și să învețe cum să le gestionezi în condițiile inevitabilei industrializări și urbanizări a planetei. Dar, potrivit lui L. K. Yakhontova și V.P. Zvereva, „... acest aspect al ecologiei nu poate fi limitat, întrucât conceptul de habitat presupune un sistem natural și tehnic complex, nu numai biologic, dar nu mai puțin și geologico-mineral și tehnologic-mineral, asociat cu rezultatele activităților tehnologice ale societății. Protecția mediului de consecințele activității umane este de o importanță capitală, iar studiul formării mineralelor tehnologice are o importanță deosebită în rezolvarea problemelor de protecție a mediului în teritoriile complexelor miniere și industriale.Tehnogenic mineralizarea este un indicator incontestabil al multor procese care dăunează nu numai mediului (concentrație crescută de substanțe toxice în ape, salinitatea solurilor, prezența soluțiilor mineralizate în clădiri și structuri, coroziunea intensă a metalelor etc.), ci și sănătatea oamenilor care trăiesc în zonele de minereu „(Yakhontova L.K., Zvereva V.P. , 2000). Din anii 70. Secolului 20 se dezvoltă ecologia umană, sau ecologia socială, care studiază modelele de interacțiune dintre societate și mediu, precum și problemele practice ale protecției acestuia; include diverse aspecte filozofice, sociologice, economice, geografice, geologice și de altă natură (de exemplu, ecologie urbană, ecologie tehnică, etica mediului, ecologia explorării geologice și mineritului etc.). În acest sens, se vorbește despre „ecologizarea” științei moderne. Direcția ecologică a început să se dezvolte în profunzime în geologie (geologia mediului).
Principala sarcină teoretică și practică a ecologiei este de a dezvălui modelele generale de organizare a vieții și, pe această bază, de a dezvolta principii pentru utilizarea rațională a resurselor naturale în fața influenței umane din ce în ce mai mari asupra biosferei. Situația ecologică în lumea modernă devine din ce în ce mai departe de a fi prosper, ceea ce este asociat cu setea exorbitantă de consum a unei persoane „civilizate”. Interacțiunea dintre societatea umană și Natura a devenit una dintre cele mai importante probleme ale timpului nostru, deoarece situația care se dezvoltă în relația dintre om și natură devine adesea critică: apă dulce și minerale (petrol, gaze, metale neferoase etc. .) sunt epuizate, starea solurilor se deteriorează, bazinele de apă și aer, deșertificarea unor teritorii vaste are loc, lupta împotriva bolilor și dăunătorilor culturilor agricole devine din ce în ce mai complicată. Schimbările antropice au afectat aproape toate ecosistemele planetei, compoziția gazelor a atmosferei și echilibrul energetic al Pământului. Aceasta înseamnă că activitatea umană a intrat în conflict cu Natura, drept urmare echilibrul ei dinamic a fost perturbat în multe părți ale lumii. Pentru a aborda acestea probleme globaleși mai presus de toate, problemele intensificării și utilizării raționale, conservării și reproducerii resurselor biosferei, ecologia unește eforturile biologilor și microbiologilor, geologilor și geografilor într-o căutare științifică, conferă doctrinei evoluționiste, geneticii, biochimiei și geochimiei adevăratul lor. universalitate. Gama de probleme de mediu include, de asemenea, probleme de educație și iluminare ecologică, probleme morale, etice, filozofice și chiar juridice. În consecință, ecologia devine dintr-o știință inițial biologică - o știință complexă și socială. Situația ecologică din lumea modernă devine din ce în ce mai departe de a fi prosperă, ceea ce este asociat cu setea exorbitantă de consum a unei persoane „civilizate”. Problemele de mediu generate de dezvoltarea socială modernă au dat naștere unui număr de mișcări socio-politice („Verzi”, „Greenpeace”, „Rețeaua ecologică paneuropeană” și multe altele), care se opun poluării mediului și pentru conservarea sau restabilirea ecosisteme naturale. Pentru lupta împotriva consecințelor negative ale „progresului” științific și tehnologic, care în totalitatea lor au devenit una dintre principalele amenințări globale la adresa umanității și a vieții de pe Pământ.
