Što je biogeocenoza i koji su njezini pokazatelji? Velika enciklopedija nafte i plina


Bit pojmova ekosustav, biogeocenoza

U biologiji se koriste tri pojma slična po značenju:

    Biogeocenoza(grčki "bios" - život, "geo" - zemlja, "tsenos" - općenito) - strukturna i funkcionalna elementarna jedinica biosfere. To je stabilan samoregulirajući ekološki sustav u kojem su organske komponente (životinje, biljke) neraskidivo povezane s anorganskim (voda, tlo). Na primjer, jezero, borova šuma, planinska dolina (Sl. 8.1). Doktrinu biogeocenoze razvio je akademik Vladimir Sukačev (sl. 8.10) 1940. godine.

    Biogeocenoza- biocenoza, koji se razmatra u interakciji s abiotskim čimbenicima koji na njega utječu i koji se zauzvrat mijenjaju pod njegovim utjecajem. Biocenoza ima sinonim zajednica, koncept mu je također blizak ekosustav.

    Ekosustav- skupina organizama različitih vrsta međusobno povezanih kruženjem tvari.

Svaka biogeocenoza je ekosustav, ali nije svaki ekosustav biogeocenoza. Za karakterizaciju biogeocenoze koriste se dva slična pojma: biotop I ecotop (čimbenici nežive prirode: klima, tlo). Biotop- ovo je teritorij koji zauzima biogeocenoza. Ecotop je biotop koji je pod utjecajem organizama iz drugih biogeocenoza.Ekotop se također sastoji od klima (klimatop) u svim svojim raznolikim pojavnim oblicima i geološkom okruženju (tla i tla), tzv edafotop. Edafotop- tu biocenoza crpi sredstva za opstanak i otpušta otpadne tvari.

Svojstva biogeocenoze:

    prirodni, povijesno uspostavljen sustav;

    sustav sposoban za samoregulaciju i održavanje svog sastava na određenoj konstantnoj razini;

    karakteriziran kruženjem tvari;

    otvoreni sustav za ulaz i izlaz energije čiji je glavni izvor Sunce.

Slika 8.1 Biocenoza tropske šume

Slika 8.1a Biocenoza ribnjaka

Glavni pokazatelji biogeocenoze:

    Sastav vrste- broj vrsta koje žive u biogeocenozi.

    Raznolikost vrsta- broj vrsta koje žive u biogeocenozi po jedinici površine ili volumena.

U većini slučajeva sastav vrsta i raznolikost vrsta kvantitativno se ne podudaraju, a raznolikost vrsta izravno ovisi o području istraživanja.

    Biomasa- broj organizama biogeocenoze, izražen u jedinicama mase. Najčešće se biomasa dijeli na (Sl. 8.2):

    biomasa proizvođača;

    biomasa potrošača;

    biomasa razlagača

Slika 8.2 Koncept potrošača i proizvođača

Mehanizmi stabilnosti biogeocenoza

Jedno od svojstava biogeocenoza je sposobnost samoregulacije, odnosno održavanja svog sastava na određenoj stabilnoj razini. To se postiže zahvaljujući stabilnom kruženju tvari i energije. Stabilnost samog ciklusa osigurava nekoliko mehanizama:

    dostatnost životnog prostora, odnosno takav volumen ili površina koja jednom organizmu osigurava sva potrebna sredstva.

    bogatstvo sastava vrsta. Što je bogatiji, to je stabilniji hranidbeni lanac, a time i kruženje tvari.

    razne interakcije vrsta koje također održavaju snagu trofičkih odnosa.

    okolišna svojstva vrsta, odnosno sudjelovanje vrsta u sintezi ili oksidaciji tvari.

    smjer antropogenog utjecaja.

Dakle, mehanizmi osiguravaju postojanje nepromjenjivih biogeocenoza, koje se nazivaju stabilnim. Stabilna biogeocenoza koja postoji dugo vremena naziva se klimaktički. U prirodi je malo stabilnih biogeocenoza, češće su stabilne - promjenjive biogeocenoze, ali sposobne, zahvaljujući samoregulaciji, vratiti se u prvobitni, početni položaj.

Pojam "ekosustava" uveo je 1935. godine engleski botaničar A. Tansley. Ovim izrazom označio je svaku skupinu organizama koji žive zajedno, kao i njihov okoliš. Njegova definicija naglašava prisutnost međuovisnosti, odnosa, uzročno-posljedičnih odnosa koji postoje između abiotičkog okoliša i biološke zajednice, spajajući ih u određenu funkcionalnu cjelinu. Prema biolozima, ekosustav je skup svih vrsta populacija različite vrste koje žive dalje zajednički teritorij, kao i neživi okoliš koji ih okružuje.

Biogeocenoza je prirodna formacija koja ima jasne granice. Sastoji se od skupa biocenoza (živih bića) koji zauzimaju određeno mjesto. Na primjer, za vodene organizme ovo mjesto je voda, za one koji žive na kopnu to je atmosfera i tlo. U nastavku ćemo pogledati što će vam pomoći da shvatite o čemu se radi. Detaljno ćemo opisati ove sustave. Naučit ćete njihovu strukturu, koje vrste postoje i kako se mijenjaju.

Biogeocenoza i ekosustav: razlike

U određenoj su mjeri pojmovi "ekosustava" i "biogeocenoze" nedvosmisleni. Međutim, oni se ne podudaraju uvijek u volumenu. Biogeocenoza i ekosustav povezuju se kao manje širok i širi pojam. Ekosustav nije povezan s određenim ograničenim područjem zemljine površine. Ovaj se koncept može primijeniti na sve stabilne sustave neživih i živih komponenti u kojima se odvija unutarnje i vanjsko kruženje energije i tvari. Ekosustavi, na primjer, uključuju kap vode s mikroorganizmima u njoj, teglicu za cvijeće, akvarij, biofilter, spremnik za prozračivanje, svemirski brod. Ali ne mogu se nazvati biogeocenozama. Ekosustav također može sadržavati nekoliko biogeocenoza. Pogledajmo neke primjere. Moguće je razlikovati biogeocenoze oceana i biosfere u cjelini, kontinentu, pojasu, zemljišno-klimatskoj regiji, zoni, pokrajini, okrugu. Stoga se ne može svaki ekosustav smatrati biogeocenozom. To smo utvrdili gledajući primjere. Ali svaka se biogeocenoza može nazvati ekološkim sustavom. Nadamo se da sada razumijete specifičnosti ovih koncepata. "Biogeocenoza" i "ekosustav" često se koriste kao sinonimi, ali ipak postoji razlika među njima.

Značajke biogeocenoze

Mnoge vrste obično žive u bilo kojem od ograničeni prostori. Između njih se uspostavlja složen i trajan odnos. Drugim riječima, različite vrste organizama koje postoje u određenom prostoru, karakterizirane skupom posebnih fizikalno-kemijskih uvjeta, predstavljaju složeni sustav, koji u prirodi opstaje duže ili manje dugo. Pojašnjavajući definiciju, napominjemo da je biogeocenoza zajednica organizama različitih vrsta (povijesno uspostavljenih), koji su usko povezani jedni s drugima i s okolinom, razmjenom energije i tvari. Specifičnost biogeocenoze je da je prostorno ograničena i dosta homogena u sastavu vrsta živih bića koja u njoj ulaze, kao iu kompleksu različitih vrsta.Postojanje kao cjelovitog sustava osigurava stalno strujanje u ovaj kompleks. solarna energija. U pravilu se granica biogeocenoze utvrđuje duž granice fitocenoze (biljne zajednice), koja je njezina najvažnija komponenta. Ovo su njegove glavne karakteristike. Uloga biogeocenoze je velika. Na njegovoj razini odvijaju se svi procesi protoka energije i kruženja tvari u biosferi.

Tri skupine biocenoza

Glavnu ulogu u međudjelovanju njegovih različitih sastavnica ima biocenoza, odnosno živa bića. Dijele se prema svojim funkcijama u 3 skupine - razlagači, konzumenti i proizvođači - i blisko sudjeluju s biotopom (neživom prirodom) i međusobno. Ova živa bića ujedinjuju prehrambene veze koje postoje među njima.

Proizvođači su skupina autotrofnih živih organizama. Potrošnja energije sunčeva svjetlost i mineralne tvari iz biotopa, stvaraju time primarne organske tvari. U ovu skupinu spadaju neke bakterije, ali i biljke.

Dekompozitori razgrađuju ostatke mrtvih organizama, a također razgrađuju organske tvari u anorganske tvari, vraćajući tako mineralne tvari koje su proizvođači “uklonili” u biotop. To su npr. neke vrste jednoćelijskih gljiva i bakterija.

Dinamička ravnoteža sustava

Vrste biogeocenoza

Biogeocenoza može biti prirodna i umjetna. Tipovi potonjih uključuju agrobiocenoze i urbane biogeocenoze. Pogledajmo pobliže svaki od njih.

Prirodna biogeocenoza

Napomenimo da je svaka prirodna biogeocenoza sustav koji se razvijao u dugom vremenskom razdoblju – tisućama i milijunima godina. Dakle, svi njegovi elementi su "ubruseni" jedan u drugi. To dovodi do činjenice da je otpornost biogeocenoze na različite promjene koje se događaju u okolišu vrlo visoka. "Snaga" ekosustava nije neograničena. Duboke i nagle promjene životnih uvjeta, smanjenje broja vrsta organizama (na primjer, kao rezultat velikog ribolova komercijalnih vrsta) dovode do činjenice da se ravnoteža može poremetiti i uništiti. U tom slučaju dolazi do promjene biogeocenoza.

Agrobiocenoze

Agrobiocenoze su posebne zajednice organizama koje se razvijaju na površinama koje ljudi koriste u poljoprivredne svrhe (zasadi, usjevi kulturnih biljaka). Proizvođači (biljke), za razliku od prirodnih biogeocenoza, ovdje su zastupljeni jednom vrstom usjeva koje uzgaja čovjek, kao i određenim brojem korovskih vrsta. Raznolikost (glodavci, ptice, kukci itd.) određuje vegetacijski pokrov. To su vrste koje se mogu hraniti biljkama koje rastu na području agrobiocenoza, kao i biti u uvjetima njihovog uzgoja. Ovi uvjeti određuju prisutnost drugih vrsta životinja, biljaka, mikroorganizama i gljiva.

Agrobiocenoza ovisi prije svega o ljudskoj aktivnosti (gnojidba, mehanička restauracija tla, navodnjavanje, tretiranje pesticidima itd.). Stabilnost biogeocenoze ove vrste je slaba - vrlo brzo će se srušiti bez ljudske intervencije. Djelomično je to zbog činjenice da su kultivirane biljke puno zahtjevnije od samoniklih. Stoga im ne mogu konkurirati.

Urbane biogeocenoze

Urbane biogeocenoze su od posebnog interesa. Ovo je druga vrsta antropogenog ekosustava. Primjer su parkovi. Glavni su, kao iu slučaju agrobiocenoza, antropogeni. Sastav vrsta biljaka određuje čovjek. On ih sadi, njeguje i obrađuje. Najdramatičnije promjene vanjsko okruženje izraženo posebno u gradovima - porast temperature (od 2 do 7 °C), specifične značajke sastav tla i atmosfere, poseban režim vlažnosti, osvijetljenost, djelovanje vjetra. Svi ti čimbenici tvore urbane biogeocenoze. Radi se o vrlo zanimljivim i specifičnim sustavima.

Primjeri biogeocenoza su brojni. Različiti sustavi međusobno se razlikuju po vrstnom sastavu organizama, kao i po svojstvima okoliša u kojem žive. Primjeri biogeocenoze, na kojima ćemo se detaljnije zadržati, su listopadna šuma i ribnjak.

Listopadna šuma kao primjer biogeocenoze

Listopadna šuma je složen ekološki sustav. Biogeocenoza u našem primjeru uključuje biljne vrste kao što su hrastovi, bukve, lipe, grabovi, breze, javorovi, oskoruše, jasike i drugo drveće čije lišće opada u jesen. U šumi se ističe nekoliko njihovih slojeva: nisko i visoko drveće, mahovina, trava, grmlje. Biljke koje nastanjuju gornje slojeve više vole svjetlost. Oni podnose fluktuacije vlažnosti i temperature bolje od predstavnika nižih slojeva. Mahovine, trave i grmlje otporne su na sjenu. Postoje ljeti u sumraku koji nastaje nakon što se lišće otvori. Stelja leži na površini tla. Nastaje od poluraspadnutih ostataka, grančica grmlja i drveća, otpalog lišća i mrtve trave.

Šumske biogeocenoze, uključujući i listopadne šume, odlikuju se bogatom faunom. U njima obitavaju brojni glodavci, grabežljivci (medvjed, jazavac, lisica) i kukcojedi. Tu su i sisavci koji žive na drveću (vjeverica, vjeverica, ris). Srna, los i jelen spadaju u skupinu velikih biljojeda. Veprovi su široko rasprostranjeni. Ptice se gnijezde u različitim slojevima šume: na deblima, u grmlju, na tlu ili na krošnjama drveća te u dupljama. Postoje mnogi kukci koji se hrane lišćem (na primjer, gusjenice), kao i drvetom (potkornjaci). U gornje slojeve tlu, a također u stelji, osim insekata, nalazi se i ogroman broj drugih kralježnjaka (krpelji, gliste, ličinke insekata), mnoge bakterije i gljivice.

Ribnjak kao biogeocenoza

Razmotrimo sada ribnjak. Ovo je primjer biogeocenoze u kojoj je životna sredina organizama voda. Velike plutajuće ili ukorijenjene biljke (jezernjak, lopoč, trska) naseljavaju se u plitkim vodama ribnjaka. Male plutajuće biljke raspoređene su po vodenom stupcu, sve do dubine u koju prodire svjetlost. To su uglavnom alge koje se nazivaju fitoplankton. Ponekad ih ima puno, zbog čega voda postaje zelena i "cvjeta". U fitoplanktonu se nalaze razne modrozelene, zelene i dijatomejske alge. Punoglavci, ličinke insekata i rakovi hrane se biljnim ostacima ili živim biljkama. Ribe i grabežljivi kukci jedu male životinje. A biljojede i manje grabežljive ribe love velike grabežljive ribe. Organizmi koji razgrađuju organsku tvar (gljive, flagele, bakterije) rasprostranjeni su po cijelom ribnjaku. Posebno ih je mnogo na dnu, jer se ovdje nakupljaju ostaci mrtvih životinja i biljaka.

Usporedba dvaju primjera

Uspoređujući primjere biogeocenoza, vidimo koliko su različiti kako u sastavu vrsta tako iu izgled barski i šumski ekosustavi. To je zbog činjenice da organizmi koji ih nastanjuju imaju različita staništa. U ribnjaku su voda i zrak, u šumi tlo i zrak. Ipak, funkcionalne skupine organizama su iste vrste. U šumi proizvođači su mahovine, trave, grmlje i drveće; U ribnjaku ima algi i plutajućih biljaka. U šumi potrošači su kukci, ptice, životinje i drugi beskralježnjaci koji obitavaju u stelji i tlu. Konzumenti u ribnjaku su različiti vodozemci, kukci, rakovi, grabežljive ribe i biljojedi. U šumi su razlagači (bakterije i gljive) zastupljeni kopnenim oblicima, au ribnjaku - vodenim. Napomenimo i da su i bara i listopadna šuma prirodna biogeocenoza. Gore smo naveli primjere umjetnih.

Zašto se biogeocenoze međusobno zamjenjuju?

Biogeocenoza ne može postojati vječno. Neizbježno će prije ili kasnije biti zamijenjen drugim. To se događa kao posljedica promjena u okolišu od strane živih organizama, pod utjecajem čovjeka, u procesu evolucije i promjenjivim klimatskim uvjetima.

Primjer promjene biogeocenoze

Razmotrimo, kao primjer, slučaj kada živi organizmi sami uzrokuju promjenu ekosustava. Ovo je kolonizacija stijena vegetacijom. Velika važnost u prvim fazama tog procesa dolazi do trošenja stijena: djelomičnog otapanja minerala i njihove promjene kemijska svojstva, uništenje. Na početne faze Vrlo važnu ulogu igraju prvi doseljenici: alge, bakterije, plavozelene. Proizvođači su slobodnoživuće alge i lišajevi. Oni stvaraju organsku tvar. Modrozeleni uzimaju dušik iz zraka i njime ga obogaćuju u okolišu koji je još nepogodan za život. Lišajevi otapaju stijene izlučevinama organskih kiselina. Oni doprinose postupnom nakupljanju elemenata mineralne prehrane. Gljive i bakterije uništavaju organske tvari koje stvaraju proizvođači. Potonji nisu potpuno mineralizirani. Postupno se nakuplja smjesa koja se sastoji od mineralnih i organskih spojeva te biljnih ostataka obogaćenih dušikom. Stvoreni su uvjeti za postojanje grmolikih lišajeva i mahovina. Ubrzava se proces nakupljanja dušika i organske tvari, te se stvara tanak sloj tla.

Formira se primitivna zajednica koja može egzistirati u ovom nepovoljnom okruženju. Prvi doseljenici bili su dobro prilagođeni teškim uvjetima stijena - izdržali su mraz, vrućinu i suhoću. Postupno mijenjaju svoje stanište, stvarajući uvjete za formiranje novih populacija. Nakon pojave zeljastih biljaka (djetelina, trava, šaševa, zvončića i dr.) pojačava se konkurencija za hranjiva, svjetlost i vodu. U ovoj borbi, pionirske doseljenike zamjenjuju nove vrste. Grmlje se smjesti iza bilja. Oni svojim korijenjem drže tlo u nastajanju zajedno. Šumske zajednice zamjenjuju zajednice trava i grmlja.

Tijekom dugog procesa razvoja i mijenjanja biogeocenoze, broj vrsta živih organizama koji su u njoj uključeni postupno se povećava. Zajednica postaje sve složenija, sve više razgranata.Povećava se raznolikost veza koje postoje među organizmima. Zajednica sve potpunije koristi resurse okoliša. Tako se pretvara u zrelu, koja je dobro prilagođena uvjetima okoline i ima samoregulaciju. U njemu se populacije vrsta dobro razmnožavaju i ne zamjenjuju ih druge vrste. Opisana promjena biogeocenoza traje tisućama godina. Međutim, postoje promjene koje se događaju pred očima samo jedne generacije ljudi. Na primjer, ovo je zarastanje malih vodenih tijela.

Dakle, razgovarali smo o tome što je biogeocenoza. Gore navedeni primjeri s opisima daju jasnu ideju o tome. Sve o čemu smo govorili važno je za razumijevanje ove teme. Vrste biogeocenoza, njihova struktura, značajke, primjeri - sve to treba proučavati kako bi ih potpuno razumjeli.

Pojam biogeocenoze u znanstvenu uporabu uveo je 1942. akademik Vladimir Nikolajevič Sukačev (1880.-1967.). Prema njegovim idejama, biogeocenoza je skup u određenom opsegu Zemljina površina homogena prirodni fenomen(stijene, vegetacija, fauna i svijet mikroorganizama, tlo i hidrološki uvjeti), koja ima specifičnu interakciju ovih komponenti koje je čine i određenu vrstu izmjene tvari i energije između sebe i drugih prirodnih pojava.

Biogeocenoza je otvoreni bioinertan (tj. koji se sastoji od žive i nežive tvari) sustav, čiji je glavni vanjski izvor energija sunčevog zračenja. Ovaj sustav se sastoji od dva glavna bloka. Prvi blok, ekotop, objedinjuje sve čimbenike nežive prirode (abiotski okoliš). Ovaj inertni dio sustava čine aerotop - skup čimbenika u nadzemnom okolišu (toplina, svjetlost, vlaga itd.) i edafotop - skup fizikalnih i kemijskih svojstava okoliša tlo-zemlja. Drugi blok, biocenoza, skup je svih vrsta organizama. U funkcionalnom smislu biocenoza se sastoji od autotrofa – organizama sposobnih za korištenje energije sunčeve zrake stvaraju organsku tvar iz anorganske, a heterotrofi – organizmi koji koriste organsku tvar koju stvaraju autotrofi kao izvor tvari i energije.

Vrlo važnu funkcionalnu skupinu čine diazotrofi – prokariotski organizmi vezači dušika. Oni određuju dostatnu autonomiju većine prirodnih biogeocenoza u opskrbi biljaka dostupnim dušikovim spojevima. To uključuje i autotrofne i heterotrofne bakterije, cijanobakterije i aktinomicete.

U literaturi, posebice stranoj, umjesto pojma biogeocenoza ili uz njega koristi se pojam koji su predložili engleski geobotaničar Arthur Tansley i njemački hidrobiolog Voltereck. Ekosustav i biogeocenoza su u biti identični pojmovi. Međutim, ekosustav se shvaća kao formacija bez dimenzija. Na primjer, truli panj u šumi, pojedinačna stabla i šumska fitocenoza u kojoj se ta stabla i panj nalaze smatraju se ekosustavom; šumsko područje, koje uključuje niz fitocenoza; zona šuma itd. Pod biogeocenozom se uvijek podrazumijeva horološka (topografska) jedinica koja ima određene granice ocrtane granicama fitocenoze uključene u njen sastav. "Biogeocenoza je ekosustav unutar granica fitocenoze" aforizam je jednog od istomišljenika V. N. Sukacheva. Ekosustav je širi pojam od biogeocenoze. Ekosustav može biti ne samo biogeocenoza, već i bioinertni sustavi ovisni o biogeocenozama, u kojima su organizmi predstavljeni samo heterotrofima, kao i bioinertni sustavi koje je stvorio čovjek kao što su žitnica, akvarij, brod s organizmima koji ga nastanjuju, itd.

Konzorciji kao strukturne i funkcionalne jedinice biocenoza

Ideja o konzorcijima u suvremenom shvaćanju istih kao strukturnih i funkcionalnih biocenoza nastala je ranih 50-ih godina 20. stoljeća. domaći znanstvenici - zoolog Vladimir Nikolaevich Beklemishev i geobotaničar Leonty Grigorievich Ramensky.

Konzorciji populacija nekih biljnih vrsta mogu se sastojati od više desetaka ili čak stotina vrsta biljaka, životinja, gljiva i prokariota. Samo u prve tri koncentracije u konzorciju bradavičaste breze (Betula verrucosa) poznato je više od 900 vrsta organizama.

Opće karakteristike prirodnih zajednica i njihova struktura

Osnovna jedinica prirodnih zajednica je biocenoza. Biocenoza je zajednica biljaka, životinja, gljiva i drugih organizama koji žive na istom području, međusobno su povezani u hranidbeni lanac i imaju određeni utjecaj jedni na druge.

Biocenoza se sastoji od biljne zajednice i organizama koji tu zajednicu prate.

Biljna zajednica je skup biljaka koje rastu na određenom području i čine temelj određene biocenoze.

Biljnu zajednicu tvore autotrofni fotosintetski organizmi, koji su izvor prehrane heterotrofnim organizmima (fitofagi i detritivori).

Organizmi koji tvore biocenozu prema svojoj ekološkoj ulozi dijele se na proizvođače, konzumente, razlagače i detritivore različitih redova.

Pojam "biogeocenoza" usko je povezan s pojmom "biocenoza". Postojanje organizma nemoguće je bez njegovog staništa, stoga na sastav flore i faune određene zajednice organizama uvelike utječu supstrat (njegov sastav), klima, reljefne značajke određenog područja itd. Sve to čini potrebno je uvesti pojam “biogeocenoze”.

Biogeocenoza je stabilan samoregulirajući ekološki sustav smješten na određenom teritoriju, u kojem su organske komponente usko i neraskidivo povezane s anorganskim.

Biogeocenoze su raznolike, međusobno su povezane na određeni način, mogu biti stabilne dugo vremena, ali pod utjecajem promjenjivih vanjskih uvjeta ili kao rezultat ljudske aktivnosti mogu se promijeniti, umrijeti i zamijeniti druge zajednice organizama.

Biogeocenoza se sastoji od dva komponente: biota i biotop.

Biotop je prostor relativno homogen u smislu abiotskih čimbenika, koji zauzima biogeocenoza (biota) (ponekad se pod biotopom podrazumijeva stanište vrste ili njezine pojedinačne populacije).

Biota je skup različitih organizama koji nastanjuju određeni teritorij i dio su određene biogeocenoze. Tvore je dvije skupine organizama koje se razlikuju po načinu ishrane – autotrofi i heterotrofi.

Autotrofni organizmi (autotrofi) su oni organizmi koji su sposobni apsorbirati energiju koja dolazi izvana u obliku zasebnih dijelova (kvanta) uz pomoć klorofila ili drugih tvari, dok ovi organizmi sintetiziraju organske tvari iz anorganskih spojeva.

Među autotrofima se razlikuju fototrofi i kemotrofi: prvi uključuju biljke, a drugi uključuju kemosintetske bakterije, kao što je sulfurbacter.

Heterotrofni organizmi (heterotrofi) su organizmi koji se hrane gotovim organskim tvarima, a potonje su i izvor energije (oslobađa se tijekom njihove oksidacije) i izvor kemijskih spojeva za sintezu vlastitih organskih tvari.

Sve zajednice biljaka, životinja, mikroorganizama, gljiva, koje su međusobno blisko povezane, stvarajući neraskidiv sustav međusobno djelujućih organizama i njihovih populacija - biocenoza, koji se također naziva zajednica.

Proizvođači u šumi su drveće, grmlje, trave i mahovine.

Potrošači su životinje, ptice, insekti.

Razlagači su zemaljski.

Proizvođači u ribnjaku su plutajuće biljke, alge i modrozelene.

Konzumenti su kukci, vodozemci, rakovi, biljojedi i ribe grabljivice.

Razlagači su vodeni oblici gljiva i biljaka.

Primjer ekosustava je listopadna šuma. U listopadne šume spadaju bukve, hrastovi, grabovi, lipe, javori, jasike i drugo drveće čije lišće opada u jesen. U šumi postoji nekoliko slojeva biljaka: visoko i nisko drvenasto, grmlje, trave i mahovina. Biljke u gornjim slojevima više vole svjetlost i bolje su prilagođene fluktuacijama temperature i vlažnosti od biljaka u nižim slojevima. Grmlje, trave i mahovine u šumi otporni su na sjenu, ljeti postoje u sumraku, koji nastaje nakon što se lišće drveća potpuno raširi. Na površini tla nalazi se stelja koja se sastoji od poluraspadnutih ostataka, otpalog lišća, grančica drveća i grmlja te mrtve trave.

Fauna listopadnih šuma je bogata. Brojni su ropajući glodavci, ropajući kukcojedi i grabežljivci. Postoje sisavci koji žive na drveću. Ptice se gnijezde u različitim slojevima šume: na tlu, u grmlju, na deblima ili u dupljama i na krošnjama drveća. Mnogo je insekata koji se hrane lišćem i drvetom. Ogroman broj beskralješnjaka, gljiva i bakterija živi u stelji i gornjim horizontima tla.

Svojstva biogeocenoza.

Održivost.

Otpornost je sposobnost zajednice i ekosustava da izdrže promjene izazvane vanjskim utjecajima. Sposobnost organizama da toleriraju nepovoljne uvjete i visok potencijal razmnožavanja osiguravaju očuvanje populacija u ekosustavu, što jamči njegovu održivost.

Samoregulacija.

Biogeocenoza (na primjeru hrastove šume)
1. Dubrava kao prirodna zajednica (biogeocenoza), obilježena cjelovitošću i održivošću

    • Vrsta prirodne zajednice koju smo istraživali tijekom ekskurzije, hrastova šuma, jedna je od najsloženijih među kopnenim biogeocenozama. Pa, prije svega, što je biogeocenoza? Biogeocenoza je kompleks međusobno povezanih vrsta (populacija različitih vrsta) koje žive na određenom teritoriju s više ili manje homogenim životnim uvjetima. Ova će definicija biti potrebna za buduću upotrebu. Hrastov gaj je savršen i održiv ekološki sustav, sposoban postojati stoljećima pod stalnim vanjskim uvjetima. Biogeocenoza hrastove šume sastoji se od više od stotinu biljnih vrsta i nekoliko tisuća životinjskih vrsta. Jasno je da će uz toliku raznolikost vrsta koje nastanjuju hrastovu šumu biti teško uzdrmati stabilnost ove biogeocenoze istrebljenjem jedne ili više vrsta biljaka ili životinja. Teško, jer su kao rezultat dugog suživota biljnih i životinjskih vrsta od različitih vrsta postale jedinstvena i savršena biogeocenoza - hrastova šuma, koja je, kao što je gore navedeno, sposobna vanjski uvjeti postoje stoljećima.

2. Glavne komponente biogeocenoze i njihove veze; Biljke su glavna karika u ekosustavu.

    • Osnova velike većine biogeocenoze su zelene biljke, koje su, kao što je poznato, proizvođači organske tvari (proizvođači). A budući da u biogeocenozi nužno postoje biljojedi i mesojedi - potrošači žive organske tvari (potrošači) i, konačno, razarači organskih ostataka - uglavnom mikroorganizmi koji dovode razgradnju organskih tvari do jednostavnih mineralnih spojeva (razlagači), nije teško pogoditi zašto su biljke glavna karika u ekosustavu. Ali budući da u biogeocenozi svi troše organske tvari, odnosno spojeve nastale razgradnjom organskih tvari, jasno je da ako nestanu biljke, glavni izvor organske tvari, onda će život u biogeocenozi praktički nestati.

3. Kruženje tvari u biogeocenozi. Značaj u ciklusu biljaka koje koriste sunčevu energiju

    • Kruženje tvari u biogeocenozi nužan je uvjet za postojanje života. Nastao je u procesu nastanka života i postao je složeniji tijekom evolucije žive prirode. S druge strane, da bi bilo moguće kruženje tvari u biogeocenozi, potrebno je u ekosustavu imati organizme koji stvaraju organske tvari iz anorganskih i pretvaraju energiju sunčevog zračenja, kao i organizme koji koriste te organske tvari i ponovno ih pretvoriti u anorganske spojeve. Svi organizmi se prema načinu prehrane dijele u dvije skupine – autotrofe i heterotrofe. Autotrofi (uglavnom biljke) koriste anorganske spojeve za sintezu organskih tvari okoliš. Heterotrofi (životinje, ljudi, gljive, bakterije) hrane se gotovim organskim tvarima koje su sintetizirali autotrofi. Stoga heterotrofi ovise o autotrofima. U bilo kojoj biogeocenozi sve rezerve anorganskih spojeva bi vrlo brzo presušile da se ne obnavljaju tijekom života organizama. Kao rezultat disanja, raspadanja životinjskih leševa i biljnih ostataka, organske tvari se pretvaraju u anorganske spojeve, koji se ponovno vraćaju u prirodni okoliš i ponovno mogu koristiti autotrofi. Dakle, u biogeocenozi, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, postoji kontinuirani tok atoma iz nežive prirode u živu prirodu i natrag, zatvarajući se u ciklus. Za kruženje tvari neophodan je dotok energije izvana. Izvor energije je Sunce. Kretanje tvari uzrokovano djelovanjem organizama odvija se ciklički, može se koristiti više puta, dok je protok energije u tom procesu jednosmjeran. Energija zračenja Sunca u biogeocenozi se pretvara u raznih oblika: U energiju kemijskih veza, u mehaničku i, konačno, u unutarnju. Iz svega rečenog jasno je da je kruženje tvari u biogeocenozi nužan uvjet za postojanje života i biljaka (autotrofa), najvažnija karika u njoj.

4. Raznolikost vrsta u biogeocenozi, njihova prilagodljivost zajedničkom životu.

    • Karakteristična značajka hrastove šume je vrsta vegetacije. Kao što je već spomenuto, biogeocenoza hrastove šume sastoji se od više od stotinu biljnih vrsta i nekoliko tisuća životinjskih vrsta. Među biljkama postoji žestoko natjecanje za osnovne životne uvjete: prostor, svjetlost, vodu s mineralima otopljenim u njoj. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije, hrastove su biljke razvile prilagodbe koje dopuštaju različiti tipovi postojati zajedno. To se jasno očituje u slojevitosti karakterističnoj za hrastove šume. Gornji sloj čine vrste drveća koje najviše vole svjetlost: hrast, jasen, lipa. Ispod je prateće manje svjetloljubivo drveće: javor, jabuka, kruška i dr. Još niže je sloj niskog rastinja, kojeg tvore različiti grmovi: lijeska, euonymus, krkavina, viburnum i dr. Na kraju, na tlu raste sloj zeljaste biljke. Što je niži sloj, to su biljke koje ga tvore otpornije na sjenu. Slojnost se također izražava u položaju korijenskih sustava. Drveće u gornjim slojevima ima najdublji korijenski sustav i može koristiti vodu i minerale iz dubljih slojeva tla.

5. Prehrambene veze, ekološka piramida.

6. Populacije biljaka i životinja; čimbenici koji uzrokuju promjene u broju; samoregulacija u biogeocenozi.

7. Promjene u biogeocenozi u proljeće: u životu biljaka i životinja.

8. Mogući pravci promjene u biogeocenozi.

    • Svaka biogeocenoza se razvija i evoluira. Vodeća uloga u procesu mijenjanja kopnenih biogeocenoza pripada biljkama, ali njihova je aktivnost neodvojiva od aktivnosti ostalih komponenti sustava, a biogeocenoza uvijek živi i mijenja se kao jedinstvena cjelina. Promjene se odvijaju u određenim smjerovima, a trajanje postojanja raznih biogeocenoza vrlo je različito. Primjer promjene u nedovoljno uravnoteženom sustavu je zarastanje akumulacije. Zbog nedostatka kisika u pridnenim slojevima vode, dio organske tvari ostaje neoksidiran i ne koristi se u daljnjem ciklusu. U obalnom pojasu nakupljaju se ostaci vodene vegetacije, tvoreći tresetne naslage. Rezervoar postaje plitak. Obalna vodena vegetacija širi se do središta akumulacije i stvaraju se naslage treseta. Jezero se postupno pretvara u močvaru. Okolna prizemna vegetacija postupno se pomiče prema mjestu nekadašnje akumulacije. Ovisno o lokalnim uvjetima, ovdje se može pojaviti šaševa livada, šuma ili druga vrsta biogeocenoze. Hrastova šuma se također može pretvoriti u drugu vrstu biogeocenoze. Na primjer, nakon sječe stabala može se pretvoriti u livadu, polje (agrocenoza) ili nešto drugo.

9. Utjecaj čovjekove djelatnosti na biogeocenozu; mjere koje je potrebno poduzeti za njegovu zaštitu.

    • Čovjek je nedavno počeo vrlo aktivno utjecati na život biogeocenoze. Ljudska gospodarska djelatnost snažan je čimbenik preobrazbe prirode. Kao rezultat ove aktivnosti nastaju jedinstvene biogeocenoze. To uključuje, na primjer, agrocenoze, koje su umjetne biogeocenoze koje nastaju kao rezultat ljudske poljoprivredne aktivnosti. Primjeri uključuju umjetno stvorene livade, polja i pašnjake. Umjetne biogeocenoze koje je stvorio čovjek zahtijevaju neumornu pažnju i aktivnu intervenciju u njihovim životima. Naravno, postoji mnogo sličnosti i razlika u umjetnim i prirodnim biogeocenozama, ali nećemo se zadržati na tome. Čovjek također utječe na život prirodnih biogeocenoza, ali, naravno, ne toliko koliko utječe na agrocenoze. Primjer je šumarstvo stvoreno za sadnju mladih stabala, kao i za ograničavanje lova. Primjer također mogu biti prirodni rezervati i nacionalni parkovi stvoreni radi zaštite određenih vrsta biljaka i životinja. Stvaraju se i masovna društva koja promiču očuvanje i zaštitu okoliša, poput “zelenog” društva itd.

10. Zaključak: na primjeru izletničke šetnje kroz prirodnu biogeocenozu – hrastovu šumu, saznali smo i analizirali zašto je hrastova šumica cjelovita i stabilna, koje su glavne komponente biogeocenoze, koja je njihova uloga i kakve veze povezuju. postoje između njih, također smo analizirali zašto je kruženje tvari u biogeocenozi nužan uvjet za postojanje života, također smo saznali kako se cjelokupna raznolikost vrsta koje žive u hrastovom šumarku ne sukobljavaju jedna s drugom, omogućujući jedna drugoj da se normalno razvijaju , analizirao kakve prehrambene veze postoje u hrastovom šumarku i analizirao takav koncept kao što je ekološka piramida, potkrijepio čimbenike koji uzrokuju promjene u brojnosti i takav fenomen kao što je samoregulacija, otkrio kakve se promjene događaju u biogeocenozi u proljeće i analizirao moguće smjerove evolucije biogeocenoza, kao i utjecaj čovjeka na život u biogeocenozama. Općenito, na primjeru hrastovih lugova u potpunosti je analiziran život biogeocenoza

Pojam "biogeocenoza" često se koristi u ekologiji i biologiji. To je skup objekata biološkog i nebiološkog podrijetla, ograničen na određeni teritorij i karakteriziran međusobnom izmjenom tvari i energije.

Brza navigacija kroz članak

Definicija

Kad se sjete koji je znanstvenik uveo pojam biogeocenoza u znanost, govore o sovjetskom akademiku V. N. Sukachevu. Pojam biogeocenoza predložio je 1940. godine. Autor doktrine biogeocenoze ne samo da je predložio termin, već je stvorio i koherentnu i detaljnu teoriju o tim zajednicama.

U zapadnoj znanosti definicija "biogeocenoze" nije vrlo uobičajena. Tamo je doktrina ekosustava popularnija. Ponekad se ekosustavi nazivaju biocenozama, ali to je netočno.

Postoje razlike između pojmova "biogeocenoza" i "ekosustav". Ekosustav je širi pojam. Može biti ograničena na kap vode ili se može proširiti na tisuće hektara. Granice biogeocenoze obično su područje jednog biljnog kompleksa. Primjer biogeocenoze može biti listopadna šuma ili ribnjak.

Svojstva

Glavne komponente biogeocenoze anorganskog podrijetla su zrak, voda, minerali i drugi elementi. Živi organizmi uključuju biljke, životinje i mikroorganizme. Neki žive u kopnenom svijetu, drugi pod zemljom ili pod vodom. Istina, s gledišta funkcija koje obavljaju, karakteristike biogeocenoze izgledaju drugačije. Biogeocenoza uključuje:

  • proizvođači;
  • potrošači;
  • razlagači.

Ove glavne komponente biogeocenoze uključene su u metaboličke procese. Između njih postoji bliska veza.

Ulogu proizvođača organskih tvari u biogeocenozama imaju proizvođači. Oni pretvaraju sunčevu energiju i minerale u organsku tvar, koja obavlja tu funkciju gradevinski materijal za njih. Glavni proces koji organizira biogeocenozu je fotosinteza. Riječ je o biljkama koje pretvaraju sunčevu energiju i hranjivim tvarima tla u organsku tvar.

Nakon smrti, čak i zastrašujući grabežljivac postaje plijen za gljivice i bakterije koje razgrađuju tijelo, pretvarajući organske tvari u anorganske. Ovi sudionici u procesu nazivaju se razlagačima. Tako je zatvoren krug koji se sastoji od međusobno povezanih vrsta biljaka i životinja.

Ukratko, dijagram biogeocenoze izgleda ovako. Biljke troše energiju sunca. To su glavni proizvođači glukoze u biogeocenozi. Životinje i drugi potrošači prenose i transformiraju energiju i organsku tvar. Biogeocenoza također uključuje bakterije koje mineraliziraju organsku tvar i pomažu biljkama da apsorbiraju dušik. Svaki kemijski element, prisutan na planetu, cijeli periodni sustav sudjeluje u ovom ciklusu. Biogeocenozu karakterizira složena, samoregulirajuća struktura. I svi koji sudjeluju u njegovim procesima su važni i potrebni.

Na primjeru će se objasniti mehanizam samoregulacije, koji se naziva i dinamička ravnoteža. Recimo povoljno vrijeme dovela do porasta broja biljna hrana. To je u velikoj mjeri uzrokovalo rast populacije biljojeda. Predatori su ih počeli aktivno loviti, smanjujući broj biljojeda, ali povećavajući njihovu populaciju. Nema dovoljno hrane za sve, pa su neki predatori izumrli. Kao rezultat toga, sustav se ponovno vratio u stanje ravnoteže.

Evo znakova koji ukazuju na stabilnost biogeocenoza:

  1. veliki broj vrsta živih organizama;
  2. njihovo sudjelovanje u sintezi anorganskih tvari;
  3. širok životni prostor;
  4. odsutnost negativnog antropogenog utjecaja;
  5. širok raspon vrsta interspecifičnih interakcija.

Vrste

Prirodna biogeocenoza je prirodnog porijekla. Primjeri umjetnih biogeocenoza su gradski parkovi ili agrobiocenoze. U drugom slučaju, glavni proces koji organizira biogeocenozu je ljudska poljoprivredna aktivnost. Stanje sustava određeno je nizom antropogenih karakteristika.

Glavna svojstva biogeocenoza koje stvara čovjek u poljoprivrednom sektoru ovise o tome čime je polje zasijano, koliko je uspješno suzbijanje korova i štetnika, koja se gnojiva i u kojoj količini primjenjuju te koliko se često zalijeva.

Ako se tretirani usjevi iznenada napuste, bez ljudske intervencije oni će umrijeti, a korovi i štetnici počet će se aktivno razmnožavati. Tada će svojstva biogeocenoze postati drugačija.

Umjetna biogeocenoza koju je stvorio čovjek nije sposobna za samoregulaciju. Stabilnost biogeocenoze ovisi o osobi. Njegovo postojanje moguće je samo uz aktivnu ljudsku intervenciju. Često je u njegov sastav uključena i abiotička komponenta biogeocenoze. Primjer bi bio akvarij. U ovom malom umjetni rezervoarŽive i razvijaju se različiti organizmi, od kojih je svaki dio biogeocenoze.

Većina prirodnih zajednica nastaje tijekom dugog vremenskog razdoblja, ponekad stotinama i tisućama godina. Sudionici se dugo navikavaju jedni na druge. Takve biogeocenoze karakterizira visoka stabilnost. Ravnoteža počiva na međusobnoj povezanosti populacija. Stabilnost biogeocenoze određena je odnosima između sudionika u procesu i stabilna je. Ako nema značajnih prirodnih i umjetnih katastrofa povezanih s uništenjem ili velikom ljudskom intervencijom, biogeocenoza je u pravilu stalno u stanju dinamičke ravnoteže.

Svaka vrsta odnosa važan je ograničavajući faktor u održavanju ravnoteže u sustavu.

Primjeri

Razmotrimo što je biogeocenoza, uzimajući livadu kao primjer. Budući da su primarna karika u hranidbenim mrežama biogeocenoza proizvođači, tu ulogu ovdje imaju livadne trave. Početni izvor energije u biogeocenozi livade je energija Sunca. Biljke i grmlje, ti glavni proizvođači glukoze u biogeocenozi, rastu i služe kao hrana životinjama, pticama i kukcima, koji zauzvrat postaju plijen grabežljivaca. Mrtvi ostaci padaju u tlo i prerađuju ih mikroorganizmi.

Značajka fitocenoze (biljnog svijeta) listopadnih šuma, za razliku od livada ili stepa, je prisutnost nekoliko slojeva. Stanovnici gornjih slojeva, koji uključuju viša stabla, imaju priliku potrošiti više sunčeve energije od onih nižih, koji mogu postojati u sjeni. Zatim je sloj grmlja, zatim trava, zatim ispod sloja suhog lišća i u blizini debla rastu gljive.

Biogeocenoza ima veliki izbor biljnih vrsta i drugih živih organizama. Životinjska staništa također su podijeljena u nekoliko slojeva. Neki žive u krošnjama drveća, dok su drugi pod zemljom.

Takvu biogeocenozu kao ribnjak karakterizira činjenica da je stanište voda, dno rezervoara i površinska površina. Ovdje svijet povrća predstavljena algama. Neki od njih plutaju na površini, a neki su stalno skriveni pod vodom. Hrane se ribom, kukcima i rakovima. Grabežljive ribe i kukci lako pronalaze plijen, a bakterije i drugi mikroorganizmi žive na dnu akumulacije iu vodenom stupcu.

Unatoč relativnoj stabilnosti prirodnih biogeocenoza, tijekom vremena svojstva biogeocenoze se mijenjaju, prelazeći iz jedne u drugu. Ponekad se biološki sustav brzo reorganizira, kao u slučaju zarastanja malih vodenih tijela. U kratkom vremenu mogu se pretvoriti u močvare ili livade.

Formiranje biogeocenoze može trajati stoljećima. Na primjer, stjenovite, gotovo gole stijene postupno se prekrivaju mahovinama, zatim se pojavljuje druga vegetacija koja uništava stijenu i mijenja krajolik i faunu. Svojstva biogeocenoze mijenjaju se polako ali postojano. Samo ljudi mogu dramatično ubrzati te promjene i to ne uvijek na bolje.

Čovjek se mora brižno odnositi prema prirodi, čuvati njezina bogatstva, sprječavati onečišćenje okoliša i barbarsko postupanje prema njegovim stanovnicima. Ne smije zaboraviti da je ovo njegov dom, gdje će morati živjeti njegovi potomci. A samo o njemu ovisi u kakvom će ga stanju dočekati. Shvatite to sami i objasnite drugima.