Η έννοια των οικοσυστημάτων. Το δόγμα των βιογεωκαινώσεων

Η έννοια του «οικοσυστήματος» εισήχθη το 1935 από τον A. Tensley, έναν Άγγλο βοτανολόγο. Με αυτόν τον όρο, όρισε οποιοδήποτε σύνολο οργανισμών που ζουν μαζί, καθώς και το περιβάλλον τους. Ο ορισμός του τονίζει την παρουσία αλληλεξάρτησης, σχέσεων, αιτιακών σχέσεων που υπάρχουν μεταξύ του αβιοτικού περιβάλλοντος και της βιολογικής κοινότητας, συνδυάζοντάς τα σε ένα είδος λειτουργικού συνόλου. Ένα οικοσύστημα, σύμφωνα με τους βιολόγους, είναι μια συλλογή από διάφορους πληθυσμούς διαφόρων ειδών που ζουν σε έναν κοινό χώρο, καθώς και το άψυχο περιβάλλον που τους περιβάλλει.

Η βιογεωκένωση είναι ένας φυσικός σχηματισμός με σαφή όρια. Αποτελείται από ένα σύνολο βιοκενόδων (ζωντανών όντων) που καταλαμβάνουν μια ορισμένη θέση. Για παράδειγμα, για τους υδρόβιους οργανισμούς, αυτό το μέρος είναι το νερό, για όσους ζουν στη στεριά, είναι η ατμόσφαιρα και το έδαφος. Παρακάτω θα δούμε ποια θα σας βοηθήσουν να καταλάβετε τι είναι. Θα περιγράψουμε αυτά τα συστήματα λεπτομερώς. Θα μάθετε για τη δομή τους, ποιοι τύποι υπάρχουν και πώς αλλάζουν.

Βιογεωκένωση και οικοσύστημα: διαφορές

Σε κάποιο βαθμό, οι έννοιες «οικοσύστημα» και «βιογεωκένωση» είναι σαφείς. Ωστόσο, δεν συμπίπτουν πάντα σε όγκο. Η βιογεωκένωση και το οικοσύστημα σχετίζονται ως λιγότερο ευρεία και ευρύτερη έννοια. Το οικοσύστημα δεν συνδέεται με μια ορισμένη περιορισμένη περιοχή της επιφάνειας της γης. Αυτή η ιδέα μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα σταθερά συστήματα μη ζωντανών και ζωντανών συστατικών στα οποία υπάρχει εσωτερική και εξωτερική κυκλοφορία ενέργειας και ουσιών. Τα οικοσυστήματα, για παράδειγμα, περιλαμβάνουν μια σταγόνα νερού με μικροοργανισμούς μέσα, μια γλάστρα, ένα ενυδρείο, ένα βιοφίλτρο, μια δεξαμενή αερισμού, ένα διαστημόπλοιο. Δεν μπορούν όμως να ονομαστούν βιογεωκενόζες. Ένα οικοσύστημα μπορεί να περιλαμβάνει αρκετές βιογεωκαινώσεις. Ας στραφούμε σε παραδείγματα. Είναι δυνατό να διακριθούν οι βιογεωκαινώσεις του ωκεανού και της βιόσφαιρας συνολικά, η ηπειρωτική χώρα, η ζώνη, η εδαφοκλιματική περιοχή, η ζώνη, η επαρχία, η περιφέρεια. Έτσι, δεν μπορεί να θεωρηθεί κάθε οικοσύστημα βιογεωκένωση. Το καταλάβαμε βλέποντας παραδείγματα. Αλλά κάθε βιογεωκένωση μπορεί να ονομαστεί οικολογικό σύστημα. Ελπίζουμε ότι τώρα καταλαβαίνετε τις ιδιαιτερότητες αυτών των εννοιών. Το «βιογεωκένωση» και το «οικοσύστημα» χρησιμοποιούνται συχνά ως συνώνυμα, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει διαφορά μεταξύ τους.

Χαρακτηριστικά της βιογεωκένωσης

Πολλά είδη ζουν συνήθως σε οποιονδήποτε από τους περιορισμένους χώρους. Μεταξύ τους δημιουργείται μια σύνθετη και σταθερή σχέση. Με άλλα λόγια, διαφορετικοί τύποι οργανισμών που υπάρχουν σε έναν συγκεκριμένο χώρο, που χαρακτηρίζονται από ένα σύμπλεγμα ειδικών φυσικοχημικών συνθηκών, είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που παραμένει για λίγο πολύ καιρό στη φύση. Διευκρινίζοντας τον ορισμό, σημειώνουμε ότι η βιογεωκένωση είναι μια κοινότητα οργανισμών διαφόρων ειδών (ιστορικά εγκατεστημένων), που σχετίζονται στενά μεταξύ τους και με το περιβάλλον τους, την ανταλλαγή ενέργειας και ουσιών. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της βιογεωκένωσης είναι ότι είναι χωρικά περιορισμένη και μάλλον ομοιογενής ως προς τη σύσταση των ειδών των έμβιων όντων που περιλαμβάνονται σε αυτήν, καθώς και ως προς ένα σύμπλεγμα διαφορετικών. Η ύπαρξη ως αναπόσπαστο σύστημα εξασφαλίζει συνεχή παροχή ηλιακού ενέργεια σε αυτό το σύμπλεγμα. Κατά κανόνα, το όριο της βιογεωκένωσης καθορίζεται κατά μήκος του ορίου της φυτοκένωσης (φυτική κοινότητα), που είναι το σημαντικότερο συστατικό της. Αυτά είναι τα κύρια χαρακτηριστικά του. Ο ρόλος της βιογεωκένωσης είναι μεγάλος. Στο επίπεδό του λαμβάνουν χώρα όλες οι διαδικασίες ροής ενέργειας και κυκλοφορίας ουσιών στη βιόσφαιρα.

Τρεις ομάδες βιοκένωσης

Ο κύριος ρόλος στην υλοποίηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των διαφόρων συστατικών του ανήκει στη βιοκένωση, δηλαδή στα έμβια όντα. Χωρίζονται ανάλογα με τις λειτουργίες τους σε 3 ομάδες - αποσυνθετές, καταναλωτές και παραγωγούς - και αλληλεπιδρούν στενά με τον βιότοπο (άψυχη φύση) και μεταξύ τους. Αυτά τα έμβια όντα ενώνονται με τροφικές συνδέσεις που υπάρχουν μεταξύ τους.

Οι παραγωγοί είναι μια ομάδα αυτοτροφικών ζωντανών οργανισμών. Καταναλώνοντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός και των ορυκτών από τον βιότοπο, δημιουργούν πρωτογενείς οργανικές ουσίες. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει ορισμένα βακτήρια, καθώς και φυτά.

Οι αποικοδομητές αποσυνθέτουν τα υπολείμματα των νεκρών οργανισμών και επίσης διασπούν τις οργανικές ουσίες σε ανόργανες, επιστρέφοντας έτσι τις ορυκτές ουσίες που «αποσύρονται» από τους παραγωγούς στον βιότοπο. Αυτοί είναι, για παράδειγμα, ορισμένοι τύποι μονοκύτταρων μυκήτων και βακτηρίων.

Δυναμική ισορροπία του συστήματος

Τύποι βιογεωκενώσεων

Η βιογεωκένωση μπορεί να είναι φυσική και τεχνητή. Στα είδη των τελευταίων περιλαμβάνονται οι αγροβιοκενόζες και οι αστικές βιογεωκαινώσεις. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε καθένα από αυτά.

Βιογεωκένωση φυσική

Σημειώστε ότι κάθε φυσική φυσική βιογεωκένωση είναι ένα σύστημα που έχει αναπτυχθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα - χιλιάδες και εκατομμύρια χρόνια. Ως εκ τούτου, όλα τα στοιχεία του είναι «τυλιγμένα» μεταξύ τους. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι η αντίσταση της βιογεωκένωσης σε διάφορες αλλαγές που συμβαίνουν στο περιβάλλον είναι πολύ υψηλή. Η «δύναμη» των οικοσυστημάτων δεν είναι απεριόριστη. Οι βαθιές και απότομες αλλαγές στις συνθήκες ύπαρξης, η μείωση του αριθμού των ειδών οργανισμών (για παράδειγμα, ως αποτέλεσμα μιας μεγάλης κλίμακας αλιευμάτων εμπορικών ειδών) οδηγούν στο γεγονός ότι η ισορροπία μπορεί να διαταραχθεί και να καταστράφηκε από. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει μεταβολή των βιογεωκαινώσεων.

Agrobiocenoses

Οι αγροβιοκενόζες είναι ειδικές κοινότητες οργανισμών που αναπτύσσονται σε περιοχές που χρησιμοποιούνται από τους ανθρώπους για γεωργικούς σκοπούς (φύτευση, σπορά καλλιεργούμενων φυτών). Οι παραγωγοί (φυτά), σε αντίθεση με τις βιογεωκενώσεις ενός φυσικού είδους, αντιπροσωπεύονται εδώ από έναν τύπο καλλιέργειας που καλλιεργείται από τον άνθρωπο, καθώς και από έναν ορισμένο αριθμό ειδών ζιζανίων. Η ποικιλότητα (τρωκτικά, πτηνά, έντομα κ.λπ.) καθορίζει τη φυτική κάλυψη. Πρόκειται για είδη που μπορούν να τρέφονται με φυτά που αναπτύσσονται στην επικράτεια των αγροβιοκαινόδων, καθώς και να βρίσκονται στις συνθήκες της καλλιέργειάς τους. Αυτές οι συνθήκες καθορίζουν την παρουσία άλλων ειδών ζώων, φυτών, μικροοργανισμών και μυκήτων.

Η αγροβιοκένωση εξαρτάται, πρώτα απ' όλα, από τις ανθρώπινες δραστηριότητες (λίπανση, μηχανική άροση, άρδευση, επεξεργασία φυτοφαρμάκων κ.λπ.). Η σταθερότητα της βιογεωκένωσης αυτού του είδους είναι ασθενής - θα καταρρεύσει πολύ γρήγορα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι τα καλλιεργούμενα φυτά είναι πολύ πιο ιδιότροπα από τα άγρια. Επομένως, δεν μπορούν να τους ανταγωνιστούν.

Αστικές βιογεωκαινώσεις

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι αστικές βιογεωκενώσεις. Αυτός είναι ένας άλλος τύπος ανθρωπογενών οικοσυστημάτων. Τα πάρκα είναι ένα παράδειγμα. Τα κυριότερα, όπως και στην περίπτωση των αγροβιοκαινώσεων, είναι ανθρωπογενή σε αυτά. Η σύσταση του είδους των φυτών καθορίζεται από τον άνθρωπο. Τα φυτεύει, αλλά και τα φροντίζει και την επεξεργασία τους. Οι πιο έντονες αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον εκφράζονται ακριβώς στις πόλεις - αύξηση της θερμοκρασίας (από 2 έως 7 ° C), ειδικά χαρακτηριστικά του εδάφους και της ατμοσφαιρικής σύνθεσης, ένα ειδικό καθεστώς υγρασίας, φωτισμού και δράσης ανέμου. Όλοι αυτοί οι παράγοντες σχηματίζουν αστικές βιογεωκενώσεις. Αυτά είναι πολύ ενδιαφέροντα και συγκεκριμένα συστήματα.

Τα παραδείγματα βιογεωκένωσης είναι πολλά. Τα διαφορετικά συστήματα διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη σύνθεση των ειδών των οργανισμών, καθώς και στις ιδιότητες του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν. Παραδείγματα βιογεωκένωσης, στα οποία θα σταθούμε αναλυτικά, είναι ένα φυλλοβόλο δάσος και μια λιμνούλα.

Το φυλλοβόλο δάσος ως παράδειγμα βιογεωκένωσης

Τα φυλλοβόλα δάση είναι ένα πολύπλοκο οικολογικό σύστημα. Η σύνθεση της βιογεωκένωσης στο παράδειγμά μας περιλαμβάνει φυτικά είδη όπως βελανιδιές, οξιές, φλαμούρες, γαμήλια, σημύδες, σφεντάμια, τέφρα του βουνού, λεύκες και άλλα δέντρα των οποίων το φύλλωμα πέφτει το φθινόπωρο. Αρκετές από τις βαθμίδες τους ξεχωρίζουν στο δάσος: χαμηλά και ψηλά ξυλώδη, βρύα εδαφοκάλυψης, χόρτα, θάμνοι. Τα φυτά που κατοικούν στις ανώτερες βαθμίδες είναι πιο φωτόφιλα. Αντέχουν καλύτερα στις διακυμάνσεις της υγρασίας και της θερμοκρασίας από τους εκπροσώπους των κατώτερων επιπέδων. Τα βρύα, τα χόρτα και οι θάμνοι είναι ανθεκτικά στη σκιά. Υπάρχουν το καλοκαίρι στο λυκόφως, που σχηματίζονται μετά το ξεδίπλωμα του φυλλώματος των δέντρων. Τα απορρίμματα βρίσκονται στην επιφάνεια του εδάφους. Σχηματίζεται από ημι-αποσύνθεση υπολείμματα, κλαδιά θάμνων και δέντρων, πεσμένα φύλλα, νεκρά χόρτα.

Οι δασικές βιογεωκαινώσεις, συμπεριλαμβανομένων των φυλλοβόλων δασών, χαρακτηρίζονται από πλούσια πανίδα. Κατοικούνται από πολλά τρωκτικά, αρπακτικά (αρκούδα, ασβός, αλεπού) και εντομοφάγα τρωκτικά. Υπάρχουν επίσης θηλαστικά που ζουν πάνω σε δέντρα (τσιπάκι, σκίουρος, λύγκας). Τα ζαρκάδια, οι άλκες, τα ελάφια ανήκουν στην ομάδα των μεγάλων φυτοφάγων. Οι κάπροι είναι ευρέως διαδεδομένοι. Τα πουλιά φωλιάζουν σε διαφορετικές βαθμίδες του δάσους: σε κορμούς, σε θάμνους, στο έδαφος ή στις κορυφές των δέντρων και σε κοιλότητες. Υπάρχουν πολλά έντομα που τρέφονται με φύλλα (για παράδειγμα, κάμπιες), καθώς και με ξύλο (σκαθάρια φλοιού). Στα ανώτερα στρώματα του εδάφους, καθώς και στα απορρίμματα, εκτός από έντομα, ζει ένας τεράστιος αριθμός άλλων σπονδυλωτών (ακάρεα, γαιοσκώληκες, προνύμφες εντόμων), πολλά βακτήρια και μύκητες.

Η λίμνη ως βιογεωκένωση

Σκεφτείτε τώρα τη λίμνη. Αυτό είναι ένα παράδειγμα βιογεωκένωσης, στην οποία το περιβάλλον διαβίωσης των οργανισμών είναι το νερό. Μεγάλα πλωτά ή ριζοφόρα φυτά (ζιζάνια, νούφαρα, καλάμια) εγκαθίστανται στα ρηχά νερά των λιμνών. Μικρά πλωτά φυτά κατανέμονται σε όλη τη στήλη του νερού, μέχρι το βάθος όπου διεισδύει το φως. Πρόκειται κυρίως για φύκια, τα οποία ονομάζονται φυτοπλαγκτόν. Μερικές φορές υπάρχουν πολλά, με αποτέλεσμα το νερό να πρασινίζει, να «ανθίζει». Πολλά γαλαζοπράσινα, πράσινα και άλγη διατόμων βρίσκονται στο φυτοπλαγκτόν. Γυρίνοι, προνύμφες εντόμων, καρκινοειδή τρέφονται με φυτικά υπολείμματα ή ζωντανά φυτά. Τα ψάρια και τα αρπακτικά έντομα τρώνε μικρά ζώα. Και τα φυτοφάγα και τα μικρότερα αρπακτικά ψάρια κυνηγούνται από μεγάλα αρπακτικά. Οι οργανισμοί που αποσυνθέτουν την οργανική ύλη (μύκητες, μαστιγωτές, βακτήρια) είναι ευρέως διαδεδομένοι σε όλη τη λίμνη. Υπάρχουν ιδιαίτερα πολλά από αυτά στο βυθό, αφού τα υπολείμματα νεκρών ζώων και φυτών συσσωρεύονται εδώ.

Σύγκριση δύο παραδειγμάτων

Συγκρίνοντας παραδείγματα βιογεωκένωσης, βλέπουμε πόσο ανόμοια είναι τόσο στη σύνθεση των ειδών όσο και στην εμφάνιση τα οικοσυστήματα της λίμνης και του δάσους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι οργανισμοί που τα κατοικούν έχουν διαφορετικό βιότοπο. Σε μια λίμνη είναι νερό και αέρας, στο δάσος είναι χώμα και αέρας. Ωστόσο, οι λειτουργικές ομάδες των οργανισμών είναι του ίδιου τύπου. Στο δάσος, οι παραγωγοί είναι βρύα, βότανα, θάμνοι, δέντρα. στη λίμνη - φύκια και πλωτά φυτά. Στο δάσος, οι καταναλωτές περιλαμβάνουν έντομα, πουλιά, ζώα και άλλα ασπόνδυλα που κατοικούν στα απορρίμματα και στο έδαφος. Οι καταναλωτές στη λίμνη περιλαμβάνουν διάφορα αμφίβια, έντομα, καρκινοειδή, αρπακτικά και φυτοφάγα ψάρια. Στο δάσος, οι αποικοδομητές (βακτήρια και μύκητες) αντιπροσωπεύονται από χερσαίες μορφές και στη λίμνη - από υδρόβιες. Σημειώνουμε επίσης ότι τόσο η λιμνούλα όσο και το φυλλοβόλο δάσος αποτελούν φυσική βιογεωκένωση. Δώσαμε παραδείγματα τεχνητών παραπάνω.

Γιατί οι βιογεωκαινώσεις αντικαθιστούν η μία την άλλη;

Η βιογεωκένωση δεν μπορεί να υπάρχει για πάντα. Θα αλλάξει αναπόφευκτα αργά ή γρήγορα. Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα αλλαγών στο περιβάλλον από ζωντανούς οργανισμούς, υπό την επίδραση του ανθρώπου, στη διαδικασία της εξέλιξης, με μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες.

Ένα παράδειγμα αλλαγής στη βιογεωκένωση

Ας εξετάσουμε ως παράδειγμα την περίπτωση που οι ίδιοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι η αιτία της αλλαγής των οικοσυστημάτων. Πρόκειται για τον οικισμό βράχων με βλάστηση. Μεγάλη σημασία στα πρώτα στάδια αυτής της διαδικασίας είναι η διάβρωση των πετρωμάτων: μερική διάλυση ορυκτών και αλλαγή των χημικών τους ιδιοτήτων, καταστροφή. Στα αρχικά στάδια, οι πρώτοι άποικοι παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο: φύκια, βακτήρια, γαλαζοπράσινα. Οι παραγωγοί είναι στη σύνθεση λειχήνων και ελεύθερων φυκών. Δημιουργούν οργανική ύλη. Τα γαλαζοπράσινα παίρνουν άζωτο από τον αέρα και τον εμπλουτίζουν με ένα περιβάλλον που είναι ακόμα ακατάλληλο για κατοίκηση. Οι λειχήνες διαλύουν πέτρες με εκκρίσεις οργανικών οξέων. Συμβάλλουν στο γεγονός ότι τα στοιχεία της ορυκτής διατροφής συσσωρεύονται σταδιακά. Οι μύκητες και τα βακτήρια καταστρέφουν τις οργανικές ουσίες που δημιουργούνται από τους παραγωγούς. Τα τελευταία δεν είναι πλήρως μεταλλοποιημένα. Σταδιακά, συσσωρεύεται ένα μείγμα ορυκτών και οργανικών ενώσεων και φυτικών υπολειμμάτων εμπλουτισμένων με άζωτο. Δημιουργούνται συνθήκες για την ύπαρξη θαμνωδών λειχήνων και βρύων. Η διαδικασία συσσώρευσης αζώτου και οργανικής ύλης επιταχύνεται, σχηματίζεται ένα λεπτό στρώμα εδάφους.

Δημιουργείται μια πρωτόγονη κοινότητα που μπορεί να υπάρξει σε αυτό το δυσμενές περιβάλλον. Οι πρώτοι άποικοι είναι καλά προσαρμοσμένοι στις σκληρές συνθήκες των βράχων - αντέχουν τον παγετό, τη ζέστη και την ξηρότητα. Σταδιακά, αλλάζουν τον βιότοπό τους, δημιουργώντας συνθήκες για τη δημιουργία νέων πληθυσμών. Μετά την εμφάνιση ποωδών φυτών (τριφύλλι, δημητριακά, φασκόμηλο, μπλε κ.λπ.), ο ανταγωνισμός για θρεπτικά συστατικά, φως και νερό εντείνεται. Σε αυτόν τον αγώνα, οι πρωτοπόροι έποικοι εκτοπίζονται από νέα είδη. Οι θάμνοι εγκαθίστανται για βότανα. Κρατούν το χώμα στη θέση τους με τις ρίζες τους. Οι δασικές κοινότητες αντικαθίστανται από κοινότητες με γρασίδι-θάμνους.

Κατά τη διάρκεια μιας μακράς διαδικασίας ανάπτυξης και αλλαγής της βιογεωκένωσης, ο αριθμός των ειδών των ζωντανών οργανισμών που περιλαμβάνονται σε αυτήν αυξάνεται σταδιακά. Η κοινότητα γίνεται πιο σύνθετη, διακλαδώνεται όλο και περισσότερο.Η ποικιλία των σχέσεων που υπάρχουν μεταξύ των οργανισμών αυξάνεται. Όλο και περισσότερες κοινότητες χρησιμοποιούν τους πόρους του περιβάλλοντος. Έτσι μετατρέπεται σε ώριμο, που είναι καλά προσαρμοσμένο στις περιβαλλοντικές συνθήκες και έχει αυτορρύθμιση. Σε αυτό, οι πληθυσμοί των ειδών αναπαράγονται καλά και δεν αντικαθίστανται από άλλα είδη. Η περιγραφόμενη μεταβολή των βιογεωκαινώσεων διαρκεί χιλιάδες χρόνια. Ωστόσο, υπάρχουν αλλαγές που συμβαίνουν μπροστά στα μάτια μιας μόνο γενιάς ανθρώπων. Για παράδειγμα, αυτή είναι η υπερανάπτυξη μικρών ταμιευτήρων.

Έτσι, μιλήσαμε για το τι είναι η βιογεωκένωση. Τα παραδείγματα με τις περιγραφές που παρουσιάζονται παραπάνω δίνουν μια οπτική αναπαράστασή του. Όλα όσα έχουμε μιλήσει είναι σημαντικά για την κατανόηση αυτού του θέματος. Τύποι βιογεωκενόζων, δομή, χαρακτηριστικά, παραδείγματα - όλα αυτά πρέπει να μελετηθούν για να έχουμε μια πλήρη εικόνα τους.

1. Η έννοια της βιογεωκαινολογίας και της βιογεωκαινολογίας

Ένα άτομο στην καθημερινή του ζωή πρέπει συνεχώς να αντιμετωπίζει συγκεκριμένες περιοχές των φυσικών συμπλεγμάτων που τον περιβάλλουν: περιοχές ενός χωραφιού, λιβάδι, βάλτο, δεξαμενή. Οποιοδήποτε τμήμα της επιφάνειας της γης, ή φυσικό σύμπλεγμα, θα πρέπει να θεωρείται ως μια ορισμένη φυσική ενότητα, όπου όλη η βλάστηση, η πανίδα και οι μικροοργανισμοί, το έδαφος και η ατμόσφαιρα είναι στενά συνδεδεμένα και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτές οι σχέσεις πρέπει να λαμβάνονται υπόψη σε οποιαδήποτε οικονομική χρήση των φυσικών πόρων (φυτικά, ζώα, έδαφος κ.λπ.).

Φυσικά συμπλέγματα στα οποία σχηματίζεται πλήρως η βλάστηση και τα οποία μπορούν να υπάρχουν από μόνα τους, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, και αν κάποιος ή κάτι άλλο τα παραβιάζει, θα αποκατασταθούν, επιπλέον, σύμφωνα με ορισμένους νόμους. Τέτοια φυσικά σύμπλοκα είναι οι βιογεωκενόζες.

Οι πιο περίπλοκες και σημαντικές φυσικές βιογεωκαινώσεις είναι οι δασικές. Σε κανένα φυσικό σύμπλεγμα, σε κανένα είδος βλάστησης, αυτές οι σχέσεις εκφράζονται τόσο έντονα και τόσο πολύπλευρα όσο στο δάσος.

Δάσοςαντιπροσωπεύει την πιο δυνατή «ταινία της ζωής». Τα δάση διαδραματίζουν κυρίαρχο ρόλο στη σύνθεση της φυτικής κάλυψης της Γης. Καλύπτουν σχεδόν το ένα τρίτο της έκτασης του πλανήτη - 3,9 δισεκατομμύρια εκτάρια. Αν λάβουμε υπόψη ότι οι έρημοι, οι ημι-έρημοι και οι τούνδρες καταλαμβάνουν περίπου 3,8 δισεκατομμύρια εκτάρια και περισσότερα από 1 δισεκατομμύρια εκτάρια είναι απόβλητα, δομημένα και άλλα μη παραγωγικά εδάφη, τότε γίνεται φανερό πόσο σημαντικά είναι τα δάση για τη διαμόρφωση της φυσικής συμπλέγματα και τη λειτουργία που επιτελούν.ζωντανή ύλη στη γη. Η μάζα της οργανικής ύλης που συγκεντρώνεται στα δάση είναι 1017–1018 τόνοι, δηλαδή 5–10 φορές τη μάζα όλης της ποώδους βλάστησης.

Γι' αυτό δόθηκε και αποδίδεται ιδιαίτερη σημασία στις βιογεωκαινολογικές μελέτες δασικών συστημάτων και προτάθηκε ο όρος «βιογεωκένωση» από τον Ακαδημαϊκό Β.Ν. Σουκάτσεφ στα τέλη της δεκαετίας του '30. 20ος αιώνας σε σχέση με τα δασικά οικοσυστήματα. Ισχύει όμως σε σχέση με οποιοδήποτε φυσικό οικοσύστημα σε οποιαδήποτε γεωγραφική περιοχή της Γης.

Ορισμός της βιογεωκένωσης σύμφωνα με τον V.N. Sukachev (1964: 23)θεωρείται κλασικό - «... πρόκειται για ένα σύνολο ομοιογενών φυσικών φαινομένων (ατμόσφαιρα, πετρώματα, βλάστηση, πανίδα και κόσμος των μικροοργανισμών, έδαφος και υδρολογικές συνθήκες) σε μια γνωστή έκταση της επιφάνειας της γης, η οποία έχει ιδιαίτερη ιδιαιτερότητα αλληλεπιδράσεις αυτών των συστατικών συστατικών και ενός συγκεκριμένου τύπου μεταβολισμού και ενέργειας: μεταξύ τους και με άλλα φυσικά φαινόμενα και αντιπροσωπεύουν μια εσωτερική αντιφατική ενότητα, η οποία βρίσκεται σε συνεχή κίνηση και ανάπτυξη...».

Αυτός ο ορισμός αντικατοπτρίζει όλη την ουσία της βιογεωκένωσης, τα χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά που είναι εγγενή μόνο σε αυτήν:

Η βιογεωκένωση πρέπει να είναι ομοιογενής από όλες τις απόψεις: ζωντανή και άβια ύλη: βλάστηση, άγρια ​​ζωή, πληθυσμός εδάφους, ανάγλυφο, μητρικό βράχο, ιδιότητες εδάφους, καθεστώτα βάθους και υπόγειων υδάτων.

κάθε βιογεωκένωση χαρακτηρίζεται από την παρουσία ενός ειδικού, μόνο εγγενούς τύπου μεταβολισμού και ενέργειας,

όλα τα συστατικά της βιογεωκένωσης χαρακτηρίζονται από την ενότητα της ζωής και του περιβάλλοντος της, δηλ. τα χαρακτηριστικά και τα πρότυπα της δραστηριότητας ζωής της βιογεωκένωσης καθορίζονται από τον βιότοπό της, επομένως, η βιογεωκένωση είναι μια γεωγραφική έννοια.

Επιπλέον, κάθε συγκεκριμένη βιογεωκένωση θα πρέπει:

Να είναι ομοιογενής στην ιστορία του.

Να είναι ένας αρκετά μακροπρόθεσμος καθιερωμένος σχηματισμός.

Σαφώς διαφέρουν ως προς τη βλάστηση από τις γειτονικές βιογεωκαινώσεις, και αυτές οι διαφορές θα πρέπει να είναι φυσικές και οικολογικά εξηγήσιμες.

Παραδείγματα βιογεωκαινώσεων:

Δάσος βελανιδιάς Forb στους πρόποδες της παραληπτικής πλαγιάς της νότιας έκθεσης σε μεσαίο αργιλώδες έδαφος στο βουνό καφέ-δάσος.

Λιβάδι δημητριακών σε κοιλότητα σε αργιλώδη τυρφώδη εδάφη,

Λιβάδι Forb σε μια πλημμυρική πεδιάδα ψηλού ποταμού σε μεσαίο αργιλώδες έδαφος,

Πεύκη λειχήνων σε εδάφη Al-Fe-humus-podzolic,

Δάσος ανάμεικτο πλατύφυλλο με λιάνα βλάστηση στη βόρεια πλαγιά σε καστανά δασικά εδάφη κ.λπ.

Ένας απλούστερος ορισμός:«Η βιογεωκένωση είναι το σύνολο των ειδών και το σύνολο των συστατικών της άψυχης φύσης που καθορίζουν την ύπαρξη ενός δεδομένου οικοσυστήματος, λαμβάνοντας υπόψη τις αναπόφευκτες ανθρωπογενείς επιπτώσεις». Η τελευταία προσθήκη, λαμβάνοντας υπόψη την αναπόφευκτη ανθρωπογενή επίδραση, είναι ένας φόρος τιμής στη νεωτερικότητα. Την εποχή του Β.Ν. Σουκάτσεφ, δεν χρειαζόταν να αποδοθεί ο ανθρωπογενής παράγοντας στους κύριους περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως είναι τώρα.

Το πεδίο γνώσης για τις βιογεωκαινώσεις ονομάζεται βιογεωκαινολογία. Για τον έλεγχο των φυσικών διεργασιών, πρέπει κανείς να γνωρίζει τα πρότυπα στα οποία υπόκεινται. Ορισμένες επιστήμες μελετούν αυτά τα πρότυπα: μετεωρολογία, κλιματολογία, γεωλογία, εδαφολογία, υδρολογία, διάφορα τμήματα βοτανικής και ζωολογίας, μικροβιολογία κ.λπ. , εστιάζοντας στις αλληλεπιδράσεις των συστατικών των βιογεωκαινώσεων μεταξύ τους και αποκαλύπτοντας γενικά μοτίβα που διέπουν αυτές τις αλληλεπιδράσεις.

Αντικείμενο μελέτης της βιογεωκαινολογίας είναι η βιογεωκαινολογία.

Αντικείμενο μελέτης της βιογεωκαινολογίας είναι η αλληλεπίδραση των συστατικών των βιογεωκαινώσεων μεταξύ τους και οι γενικοί νόμοι που διέπουν αυτές τις αλληλεπιδράσεις.

2. Συστατική σύνθεση βιογεωκενόζων

Τα συστατικά της βιογεωκένωσης δεν υπάρχουν απλώς το ένα δίπλα στο άλλο, αλλά αλληλεπιδρούν ενεργά μεταξύ τους. Τα κύρια και υποχρεωτικά συστατικά είναι η βιοκένωση και το οικοτόπιο.

Βιοκένωση, ή βιολογική κοινότητα - ένα σύνολο τριών συστατικών που ζουν μαζί: βλάστηση (φυτοκένωση), ζώα (ζωοκένωση) και μικροοργανισμοί (μικροβοκένωση).

Κάθε ένα από τα συστατικά αντιπροσωπεύεται από πολλά άτομα διαφορετικών ειδών. Ο ρόλος όλων των συστατικών: φυτών, ζώων και μικροοργανισμών στη βιοκένωση είναι διαφορετικός.

Έτσι, τα φυτά αποτελούν μια σχετικά μόνιμη δομή της βιοκένωσης λόγω της ακινησίας τους, ενώ τα ζώα δεν μπορούν να χρησιμεύσουν ως δομική βάση της κοινότητας. Οι μικροοργανισμοί, αν και οι περισσότεροι από αυτούς δεν είναι προσκολλημένοι στο υπόστρωμα, κινούνται με χαμηλή ταχύτητα. το νερό και ο αέρας τα μεταφέρουν παθητικά σε σημαντικές αποστάσεις.

Τα ζώα εξαρτώνται από τα φυτά επειδή δεν μπορούν να δημιουργήσουν οργανική ύλη από ανόργανη ύλη. Μερικοί μικροοργανισμοί (τόσο όλοι πράσινοι όσο και ορισμένοι μη πράσινοι) είναι αυτόνομοι από αυτή την άποψη, καθώς είναι ικανοί να δημιουργήσουν οργανική ύλη από ανόργανη ύλη χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός ή την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τις αντιδράσεις χημικής οξείδωσης.

Οι μικροοργανισμοί (μικρόβια, βακτήρια, πρωτόζωα) παίζουν σημαντικό ρόλο στην αποσύνθεση της νεκρής οργανικής ύλης σε μέταλλα, δηλαδή σε μια διαδικασία χωρίς την οποία η κανονική ύπαρξη βιοκαινώσεων θα ήταν αδύνατη. Οι μικροοργανισμοί του εδάφους μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο στη δομή των επίγειων βιοκαινώσεων.

Οι διαφορές (βιομορφολογικές, οικολογικές, λειτουργικές κ.λπ.) στα χαρακτηριστικά των οργανισμών που απαρτίζουν αυτές τις τρεις ομάδες είναι τόσο μεγάλες που οι μέθοδοι μελέτης τους διαφέρουν αισθητά. Ως εκ τούτου, η ύπαρξη τριών γνωστικών κλάδων - φυτοκαινολογίας, ζωοκαινολογίας και μικροβιοκενολογίας, που μελετούν τις φυτοκαινώσεις, τις ζωοκαινώσεις και τις μικροβιακές κενώσεις, αντίστοιχα, είναι απολύτως θεμιτή.

Ecotop- τόπος ζωής ή βιότοπος μιας βιοκένωσης, ένα είδος «γεωγραφικού» χώρου. Σχηματίζεται αφενός από χώμα με χαρακτηριστικό υπέδαφος, με απορρίμματα δασών, καθώς και με τη μία ή την άλλη ποσότητα χούμου (χούμο). από την άλλη πλευρά, μια ατμόσφαιρα με ορισμένο ποσό ηλιακής ακτινοβολίας, με μια ή την άλλη ποσότητα ελεύθερης υγρασίας, με χαρακτηριστική περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, διάφορες ακαθαρσίες, αερολύματα κ.λπ., σε υδρόβιες βιογεωκαινώσεις, αντί για ατμόσφαιρα, νερό. Ο ρόλος του περιβάλλοντος στην εξέλιξη και την ύπαρξη των οργανισμών είναι αναμφισβήτητος. Τα επιμέρους μέρη του (αέρας, νερό κ.λπ.) και παράγοντες (θερμοκρασία, ηλιακή ακτινοβολία, υψομετρικές κλίσεις κ.λπ.) ονομάζονται αβιοτικά ή άψυχα συστατικά, σε αντίθεση με τα βιοτικά συστατικά που αντιπροσωπεύει η ζωντανή ύλη. V.N. Ο Sukachev δεν απέδωσε φυσικούς παράγοντες σε συστατικά, ενώ άλλοι συγγραφείς το κάνουν (Εικ. 5).

Βιότοπος- αυτό είναι ένα οικοτόπιο που μεταμορφώθηκε από τη βιοκένωση για τον εαυτό του. Η βιοκένωση και ο βιότοπος λειτουργούν σε συνεχή ενότητα. Οι διαστάσεις της βιογεωκένωσης συμπίπτουν πάντα με τα όρια του βιοτόπου, επομένως, με τα όρια της βιογεωκένωσης συνολικά.

Από όλα τα συστατικά του βιοτόπου, το έδαφος είναι πιο κοντά στο βιογενές συστατικό της βιογεωκενόλυσης, αφού η προέλευσή του σχετίζεται άμεσα με τη ζωντανή ύλη. Η οργανική ύλη στο έδαφος είναι προϊόν της ζωτικής δραστηριότητας της βιοκένωσης σε διάφορα στάδια μετασχηματισμού.

Η κοινότητα των οργανισμών περιορίζεται από τον βιότοπο (στην περίπτωση των στρειδιών, από τα όρια του κοπαδιού) από την αρχή της ύπαρξης.

γ) V. Dokuchaev;

δ) K. Timiryazev;

ε) Κ. Möbius.

(Απάντηση:σι.)

2. Ο επιστήμονας που εισήγαγε την έννοια του «οικοσυστήματος» στην επιστήμη:

α) Α. Tensley;

β) V. Dokuchaev;

γ) K. Möbius;

δ) V. Johansen.

(Απάντηση:ένα . )

3. Συμπληρώστε τα κενά με τα ονόματα των λειτουργικών ομάδων του οικοσυστήματος και των βασιλείων των έμβιων όντων.

Οι οργανισμοί που καταναλώνουν οργανική ύλη και την επεξεργάζονται σε νέες μορφές ονομάζονται. Αντιπροσωπεύονται κυρίως από είδη που ανήκουν στον κόσμο. Οι οργανισμοί που καταναλώνουν οργανική ύλη και την αποσυνθέτουν πλήρως σε ορυκτές ενώσεις ονομάζονται. Αντιπροσωπεύονται από είδη που σχετίζονται με το ki. Οι οργανισμοί που καταναλώνουν ορυκτές ενώσεις και, χρησιμοποιώντας εξωτερική ενέργεια, συνθέτουν οργανικές ουσίες ονομάζονται. Αντιπροσωπεύονται κυρίως από είδη που ανήκουν στον κόσμο.

(Απαντήσεις(διαδοχικώς): καταναλωτές, ζώα, αποικοδομητές, μύκητες και βακτήρια, παραγωγοί, φυτά.)

4. Όλα τα έμβια όντα στη Γη υπάρχουν χάρη στην οργανική ύλη, που παράγεται κυρίως από:

α) μανιτάρια

β) βακτήρια.

γ) ζώα·

δ) φυτά.

(Απάντηση:ΣΟΛ.)

5. Συμπληρώστε τις λέξεις που λείπουν.

Μια κοινότητα οργανισμών διαφορετικών ειδών, στενά διασυνδεδεμένων και που κατοικούν σε μια περισσότερο ή λιγότερο ομοιογενή περιοχή, ονομάζεται. Αποτελείται από: φυτά, ζώα. Το σύνολο των οργανισμών και των συστατικών της άψυχης φύσης, που ενώνεται με την κυκλοφορία των ουσιών και τη ροή της ενέργειας σε ένα ενιαίο φυσικό σύμπλεγμα, ονομάζεται ή.

(Απαντήσεις(διαδοχικώς): βιοκένωση, μύκητες και βακτήρια, οικοσύστημα ή βιογεωκένωση.)

6. Από αυτούς τους οργανισμούς, οι παραγωγοί περιλαμβάνουν:

α) μια αγελάδα

β) λευκό μανιτάρι?

γ) κόκκινο τριφύλλι?

δ) ένα άτομο.

(Απάντηση: γ.)

7. Επιλέξτε από τη λίστα τα ονόματα των ζώων που μπορούν να αποδοθούν σε καταναλωτές δεύτερης τάξης: γκρίζος αρουραίος, ελέφαντας, τίγρη, αμοιβάδα δυσεντερίας, σκορπιός, αράχνη, λύκος, κουνέλι, ποντίκι, ακρίδα, γεράκι, ινδικό χοιρίδιο, κροκόδειλος, χήνα, αλεπού, πέρκα, αντιλόπη, κόμπρα, χελώνα στέπας, σαλιγκάρι σταφυλιού, δελφίνι, σκαθάρι του Κολοράντο, ταινία ταύρος, καγκουρό, πασχαλίτσα, πολική αρκούδα, μέλισσα, κουνούπι που ρουφάει αίμα, λιβελλούλη, σκώρος, σκώρος, αφίδα,

(Απάντηση:γκρίζος αρουραίος, τίγρη, αμοιβάδα δυσεντερίας, σκορπιός, αράχνη, λύκος, γεράκι, κροκόδειλος, αλεπού, πέρκα, κόμπρα, δελφίνι, ταινία, πασχαλίτσα, πολική αρκούδα, κουνούπι που πιπιλίζει αίμα, λιβελλούλη, γκρίζος καρχαρίας.)

8. Από τα αναφερόμενα ονόματα οργανισμών, επιλέξτε παραγωγούς, καταναλωτές και αποικοδομητές: αρκούδα, ταύρος, δρυς, σκίουρος, μπολέτο, άγριο τριαντάφυλλο, σκουμπρί, φρύνος, ταινία, σήψη βακτήρια, baobab, λάχανο, κάκτος, πενικίλιο, μαγιά.

(Απάντηση:παραγωγοί - δρυς, άγριο τριαντάφυλλο, μπαομπάμπ, λάχανο, κάκτος. καταναλωτές - αρκούδα, ταύρος, σκίουρος, σκουμπρί, φρύνος, ταινία. αποσυνθετικά - boletus, σήψη βακτήρια, πενικίλιο, μαγιά.)

9. Σε ένα οικοσύστημα, η κύρια ροή της ύλης και της ενέργειας μεταφέρεται:

(Απάντηση:σε . )

10. Εξηγήστε γιατί η ύπαρξη ζωής στη Γη θα ήταν αδύνατη χωρίς βακτήρια και μύκητες.

(Απάντηση:οι μύκητες και τα βακτήρια είναι οι κύριοι αποικοδομητές στα οικοσυστήματα της Γης. Αποσυνθέτουν τη νεκρή οργανική ύλη σε ανόργανη ύλη, η οποία στη συνέχεια καταναλώνεται από τα πράσινα φυτά. Έτσι, οι μύκητες και τα βακτήρια υποστηρίζουν τον κύκλο των στοιχείων στη φύση, και ως εκ τούτου την ίδια τη ζωή.)

11. Εξηγήστε γιατί είναι οικονομικά κερδοφόρο να διατηρείτε φυτοφάγα ψάρια σε λίμνες ψύξης σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς.

(Απάντηση:αυτές οι λίμνες είναι πολύ κατάφυτες με υδρόβια βλάστηση, με αποτέλεσμα το νερό σε αυτές να λιμνάζει, γεγονός που διαταράσσει την ψύξη των λυμάτων. Τα ψάρια τρώνε όλη τη βλάστηση και αναπτύσσονται καλά.)

12. Ονομάστε τους οργανισμούς που είναι παραγωγοί, αλλά δεν ανήκουν στο Φυτικό Βασίλειο.

(Απάντηση:φωτοσυνθετικά πρωτόζωα μαστιγωτών (για παράδειγμα, πράσινο euglena), χημειοσυνθετικά βακτήρια, κυανοβακτήρια.

13. Οργανισμοί που δεν είναι απολύτως απαραίτητοι για τη διατήρηση ενός κλειστού κύκλου βιογενών στοιχείων (άζωτο, άνθρακας, οξυγόνο κ.λπ.):

α) παραγωγοί·

β) καταναλωτές·

γ) μειωτήρες.

Η έννοια των οικοσυστημάτων. Το δόγμα των βιογεωκαινώσεων

Οι κοινότητες οργανισμών συνδέονται με το ανόργανο περιβάλλον με τους στενότερους υλικούς και ενεργειακούς δεσμούς. Τα φυτά μπορούν να υπάρχουν μόνο λόγω της συνεχούς παροχής διοξειδίου του άνθρακα, νερού, οξυγόνου και ορυκτών αλάτων. Τα ετερότροφα ζουν από τα αυτότροφα, αλλά χρειάζονται ανόργανες ενώσεις όπως το οξυγόνο και το νερό. Σε κάθε συγκεκριμένο βιότοπο, τα αποθέματα ανόργανων ενώσεων που είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών που κατοικούν σε αυτόν θα αρκούσαν για μικρό χρονικό διάστημα, εάν αυτά τα αποθέματα δεν ανανεώνονταν. Η επιστροφή βιογενών στοιχείων στο περιβάλλον συμβαίνει τόσο κατά τη διάρκεια της ζωής των οργανισμών (ως αποτέλεσμα αναπνοής, απέκκρισης, αφόδευσης) όσο και μετά το θάνατό τους, ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης πτωμάτων και φυτικών υπολειμμάτων. Έτσι, η κοινότητα σχηματίζει ένα ορισμένο σύστημα με το ανόργανο μέσο, ​​στο οποίο η ροή των ατόμων, που προκαλείται από τη ζωτική δραστηριότητα των οργανισμών, τείνει να κλείνει σε έναν κύκλο.

Η έννοια των οικοσυστημάτων.Οποιοδήποτε σύνολο οργανισμών και ανόργανων συστατικών στο οποίο μπορεί να πραγματοποιηθεί η κυκλοφορία ουσιών ονομάζεται οικοσύστημα.Ο όρος προτάθηκε το 1935 από τον Άγγλο οικολόγο A. Tansley, ο οποίος τόνισε ότι με αυτή την προσέγγιση, ανόργανοι και οργανικοί παράγοντες λειτουργούν ως ίσα συστατικά και δεν μπορούμε να διαχωρίσουμε τους οργανισμούς από το συγκεκριμένο περιβάλλον τους. Ο A. Tansley θεωρούσε τα οικοσυστήματα ως τις βασικές μονάδες της φύσης στην επιφάνεια της Γης, αν και δεν έχουν ορισμένο όγκο και μπορούν να καλύψουν χώρο οποιουδήποτε μήκους.

Για να διατηρηθεί η κυκλοφορία των ουσιών στο σύστημα, είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα απόθεμα ανόργανων μορίων σε αφομοιωμένη μορφή και τρεις λειτουργικά διαφορετικές οικολογικές ομάδες οργανισμών: παραγωγοί, καταναλωτές και αποικοδομητές.

Παραγωγοίοι αυτότροφοι οργανισμοί είναι ικανοί να χτίζουν το σώμα τους σε βάρος ανόργανων ενώσεων. Καταναλωτές - Πρόκειται για ετερότροφους οργανισμούς που καταναλώνουν την οργανική ύλη των παραγωγών ή άλλων καταναλωτών και τη μετατρέπουν σε νέες μορφές. αποικοδομητές ζουν σε βάρος της νεκρής οργανικής ύλης, μεταφράζοντας την ξανά σε ανόργανες ενώσεις. Αυτή η ταξινόμηση είναι σχετική, καθώς τόσο οι καταναλωτές όσο και οι ίδιοι οι παραγωγοί ενεργούν εν μέρει ως αποσυνθετικά, απελευθερώνοντας μεταλλικά προϊόντα μεταβολισμού στο περιβάλλον κατά τη διάρκεια της ζωής τους.

Κατ' αρχήν, η κυκλοφορία των ατόμων μπορεί να διατηρηθεί στο σύστημα χωρίς ενδιάμεσο σύνδεσμο - καταναλωτές, λόγω της δραστηριότητας δύο άλλων ομάδων. Ωστόσο, τέτοια οικοσυστήματα απαντώνται μάλλον ως εξαιρέσεις, για παράδειγμα, σε εκείνες τις περιοχές όπου λειτουργούν κοινότητες που σχηματίζονται μόνο από μικροοργανισμούς. Ο ρόλος των καταναλωτών στη φύση εκτελείται κυρίως από ζώα, η δραστηριότητά τους στη διατήρηση και την επιτάχυνση της κυκλικής μετανάστευσης των ατόμων στα οικοσυστήματα είναι πολύπλοκη και ποικίλη.

Η κλίμακα του οικοσυστήματος στη φύση είναι εξαιρετικά διαφορετική. Ο βαθμός κλεισίματος των κύκλων ύλης που διατηρούνται σε αυτούς δεν είναι επίσης ο ίδιος, δηλαδή η πολλαπλή εμπλοκή των ίδιων ατόμων σε κύκλους. Ως ξεχωριστά οικοσυστήματα, μπορεί κανείς να θεωρήσει, για παράδειγμα, ένα μαξιλάρι λειχήνων σε έναν κορμό δέντρου και ένα κούτσουρο που καταρρέει με τον πληθυσμό του και μια μικρή προσωρινή δεξαμενή, λιβάδι, δάσος, στέπα, έρημο, ολόκληρο τον ωκεανό και, τέλος, ολόκληρη η επιφάνεια της Γης που καταλαμβάνεται από ζωή.

Σε ορισμένους τύπους οικοσυστημάτων, η απομάκρυνση της ύλης εκτός των ορίων τους είναι τόσο μεγάλη που η σταθερότητά τους διατηρείται κυρίως λόγω της εισροής ίσης ποσότητας ύλης από το εξωτερικό, ενώ η εσωτερική κυκλοφορία είναι αναποτελεσματική. Πρόκειται για ρέουσες δεξαμενές, ποτάμια, ρυάκια, περιοχές στις απότομες πλαγιές βουνών. Άλλα οικοσυστήματα έχουν πολύ πιο ολοκληρωμένη κυκλοφορία ουσιών και είναι σχετικά αυτόνομα (δάση, λιβάδια, στέπες σε ορεινές περιοχές, λίμνες κ.λπ.). Ωστόσο, κανένα, ακόμη και το μεγαλύτερο, οικοσύστημα της Γης δεν έχει τελείως κλειστό κύκλο. Οι ήπειροι ανταλλάσσουν εντατικά ύλη με τους ωκεανούς και η ατμόσφαιρα παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτές τις διαδικασίες, και ολόκληρος ο πλανήτης μας λαμβάνει μέρος της ύλης από το διάστημα και δίνει λίγη στο διάστημα.

Σύμφωνα με την ιεραρχία των κοινοτήτων, η ζωή στη Γη εκδηλώνεται και στην ιεραρχία των αντίστοιχων οικοσυστημάτων. Η οικοσυστημική οργάνωση της ζωής είναι μια από τις απαραίτητες προϋποθέσεις για την ύπαρξή της. Τα αποθέματα βιογενών στοιχείων, από τα οποία είναι χτισμένα τα σώματα των ζωντανών οργανισμών, στη Γη συνολικά και σε κάθε συγκεκριμένη περιοχή στην επιφάνειά της δεν είναι απεριόριστα. Μόνο ένα σύστημα κύκλων θα μπορούσε να δώσει σε αυτά τα αποθέματα την ιδιότητα του άπειρου, απαραίτητη για τη συνέχιση της ζωής. Μόνο λειτουργικά διαφορετικές ομάδες οργανισμών μπορούν να υποστηρίξουν και να πραγματοποιήσουν τον κύκλο. Έτσι, η λειτουργική και οικολογική ποικιλομορφία των έμβιων όντων και η οργάνωση της ροής των ουσιών που εξάγονται από το περιβάλλον σε κύκλους είναι η αρχαιότερη ιδιότητα της ζωής.

Το δόγμα των βιογεωκαινώσεων.Παράλληλα με την ανάπτυξη της έννοιας των οικοσυστημάτων, αναπτύσσεται με επιτυχία το δόγμα των βιογεωκαινόσεων, συγγραφέας του οποίου ήταν ο Ακαδημαϊκός V.N. Sukachev (1942).

«Βιογεωκένωση- πρόκειται για ένα σύνολο ομοιογενών φυσικών φαινομένων (ατμόσφαιρα, πετρώματα, βλάστηση, άγρια ​​ζωή και κόσμος των μικροοργανισμών, έδαφος και υδρολογικές συνθήκες) σε μια γνωστή έκταση της επιφάνειας της γης, τα οποία έχουν τις δικές τους ιδιαιτερότητες της αλληλεπίδρασης αυτών των όρων της συστατικά και ένα ορισμένο είδος ανταλλαγής ουσιών και ενέργειας μεταξύ τους και άλλων φυσικών φαινομένων και αντιπροσωπεύουν μια εσωτερικά αντιφατική ενότητα, η οποία βρίσκεται σε συνεχή κίνηση, ανάπτυξη» (V. N. Sukachev, 1964).

Το «οικοσύστημα» και η «βιογεωκένωση» είναι ουσιαστικά κοντινές έννοιες, αλλά αν η πρώτη από αυτές ισχύει για να αναφέρεται σε συστήματα που παρέχουν κύκλους οποιασδήποτε βαθμίδας, τότε η «βιογεωκένωση» είναι μια εδαφική έννοια, που αναφέρεται σε τέτοιες χερσαίες περιοχές που καταλαμβάνονται από ορισμένους μονάδες φυτικής κάλυψης - φυτοκενόζες . Η επιστήμη των βιογεωκαινώσεων - βιογεωκαινολογία - αναπτύχθηκε από τη γεωβοτανική και στοχεύει στη μελέτη της λειτουργίας των οικοσυστημάτων σε συγκεκριμένες συνθήκες τοπίου, ανάλογα με τις ιδιότητες του εδάφους, το ανάγλυφο, τη φύση του περιβάλλοντος της βιογεωκαινώσεως και τα κύρια συστατικά της - πετρώματα, ζώα, φυτά, μικροοργανισμούς.

Στη βιογεωκένωση, ο V.N. Sukachev διέκρινε δύο μπλοκ: οικοτοπος -σύνολο συνθηκών του αβιοτικού περιβάλλοντος και βιοκένωσηείναι το σύνολο όλων των ζωντανών οργανισμών.

Ecotopσυχνά θεωρείται ως αβιοτικό περιβάλλον, που δεν μετασχηματίζεται από φυτά (το πρωταρχικό σύμπλεγμα παραγόντων του φυσικού και γεωγραφικού περιβάλλοντος), αλλά βιότοπος- ως σύνολο στοιχείων του αβιοτικού περιβάλλοντος, που τροποποιούνται από την περιβαλλοντική δραστηριότητα των ζωντανών οργανισμών. Στην εσωτερική σύνθεση του βιογεωκενώματος διακρίνονται τέτοιες δομικές και λειτουργικές ενότητες όπως τα αγροτεμάχια (ο όρος προτάθηκε από τον Ν. Β. Δύλη). Βιογεωκαινωτικά δέματα περιλαμβάνει φυτά, ζωικό πληθυσμό, μικροοργανισμούς, νεκρή οργανική ύλη, έδαφος και ατμόσφαιρα σε όλο το κατακόρυφο πάχος της βιογεωκαινώσεως, δημιουργώντας το εσωτερικό της μωσαϊκό. Τα βιογεωκαινωτικά αγροτεμάχια διαφέρουν οπτικά ως προς τη βλάστηση: ύψος και πυκνότητα στρωμάτων, σύνθεση ειδών, κατάσταση ζωής και ηλικιακό εύρος πληθυσμών κυρίαρχων ειδών. Μερικές φορές οριοθετούνται καλά από τη σύνθεση, τη δομή και το πάχος των απορριμμάτων του δάσους. Συνήθως ονομάζονται από τα φυτά που κυριαρχούν σε διαφορετικές βαθμίδες. Για παράδειγμα, σε ένα τριχωτό δάσος βελανιδιάς-ερυθρελάτης, μπορεί κανείς να διακρίνει τέτοια αγροτεμάχια όπως έλατο-τριχωτό-σπαθόχορτο, έλατο-οξάλη, μεγάλη φτέρη στα παράθυρα του στρώματος δέντρου, βελανιδιάς-γλυκιά, βελανιδιάς-ασπρίνας-πνευμονόχορτο, σημύδα-ερυθρελάτης-κάλυμμα θανάτου, ασπέν-σνότου κ.λπ.

Κάθε δέμα έχει το δικό του φυτοκλίμα.Την άνοιξη, το χιόνι παραμένει περισσότερο σε σκιερά αγροτεμάχια ελάτης παρά σε περιοχές κάτω από φυλλοβόλα δέντρα ή σε παράθυρα. Ως εκ τούτου, η ενεργός ζωή στα δέματα την άνοιξη εμφανίζεται σε διαφορετικούς χρόνους και η επεξεργασία των υπολειμμάτων προχωρά επίσης με διαφορετικούς ρυθμούς. Τα όρια μεταξύ των δεμάτων μπορεί να είναι είτε σχετικά σαφή είτε θολά. Η σχέση πραγματοποιείται τόσο ως αποτέλεσμα της ρύθμισης των περιβαλλοντικών συνθηκών (ανταλλαγή θερμότητας, αλλαγές στο φωτισμό, ανακατανομή της βροχόπτωσης κ.λπ.), όσο και ως αποτέλεσμα ανταλλαγής υλικών και ενέργειας. Υπάρχει διασπορά φυτικών απορριμμάτων, μεταφορά γύρης, σπορίων, σπόρων και καρπών από ρεύματα αέρα και ζώων, μετακίνηση ζώων, επιφανειακή απορροή βροχοπτώσεων και τήγματος νερού, κινούμενες ορυκτές και οργανικές ουσίες. Όλα αυτά υποστηρίζουν τη βιογεωκένωση ως ένα ενιαίο, εσωτερικά ετερογενές οικοσύστημα.

Ο ρόλος των διαφορετικών αγροτεμαχίων στη δομή και τη λειτουργία των βιογεωκαινώσεων δεν είναι ο ίδιος· τα μεγαλύτερα δέματα, που καταλαμβάνουν μεγάλους χώρους και όγκους, ονομάζονται βασικός.Είναι λίγοι από αυτούς. Καθορίζουν την εμφάνιση και τη δομή της βιογεωκένωσης. Τα μικρά δέματα λέγονται συμπληρωματικός.Ο αριθμός τους είναι πάντα μεγαλύτερος. Ορισμένα δέματα είναι πιο σταθερά, άλλα υπόκεινται σε σημαντικές και γρήγορες αλλαγές. Καθώς τα φυτά ωριμάζουν και γερνούν, τα αγροτεμάχια μπορούν να αλλάξουν σε μεγάλο βαθμό τη σύνθεση και τη δομή, τους ρυθμούς της εποχικής ανάπτυξης και να συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών με διαφορετικούς τρόπους.

Ρύζι. 145.Παράθυρα ανανέωσης του κύριου είδους στη δασική βιογεωκένωση (σύμφωνα με τον O. V. Smirnova, 1998)

Ο μωσαϊκός χαρακτήρας των δασικών βιογεωκαινώσεων και η εμφάνιση νέων αγροτεμαχίων συχνά συνδέονται με το σχηματισμό παραθύρων στα δάση, δηλαδή την παραβίαση του στρώματος των δέντρων λόγω πτώσης παλιών δέντρων, εκρήξεις μαζικών παρασίτων - εντόμων, προσβολή μυκήτων, και τη δραστηριότητα μεγάλων οπληφόρων. Η δημιουργία ενός τέτοιου μωσαϊκού είναι απολύτως απαραίτητη για τη βιώσιμη ύπαρξη του δάσους και την ανανέωση των κυρίαρχων ειδών δέντρων, η βλάστηση των οποίων συχνά δεν μπορεί να αναπτυχθεί κάτω από τις μητρικές κορώνες, καθώς απαιτεί διαφορετικές συνθήκες φωτισμού και ορυκτής διατροφής. Συνέχιση των παραθύρωνγια διαφορετικές ράτσες θα πρέπει να έχει επαρκή χωρική έκταση (Εικ. 145). Στα πλατύφυλλα δάση της Ανατολικής Ευρώπης, κανένα είδος δεν μπορεί να καρποφορήσει σε παράθυρα ανάλογα με τις προεξοχές της κόμης ενός ή δύο ώριμων δέντρων. Ακόμη και τα πιο ανθεκτικά στη σκιά - οξιές, σφενδάμια - απαιτούν φωτισμένα αγροτεμάχια 400–600 m 2, και η πλήρης οντογένεση φωτοφόρων ειδών - δρυς, τέφρα, λεύκη μπορεί να ολοκληρωθεί μόνο σε μεγάλα παράθυρα τουλάχιστον 1500–2000 m 2.

Με βάση μια λεπτομερή μελέτη της δομής και της λειτουργίας των βιογεωκαινώσεων στην οικολογία, α η έννοια της μωσαϊκής-κυκλικής οργάνωσης των οικοσυστημάτων. Από αυτή την άποψη, η βιώσιμη ύπαρξη πολλών ειδών σε ένα οικοσύστημα επιτυγχάνεται μέσω των φυσικών διαταραχών του οικοτόπου που συμβαίνουν συνεχώς σε αυτό, επιτρέποντας σε νέες γενιές να καταλάβουν τον πρόσφατα εκκενωμένο χώρο.

Η Βιογεωκαινολογία θεωρεί την επιφάνεια της Γης ως ένα δίκτυο γειτονικών βιογεωκαινώσεων, διασυνδεδεμένων μέσω της μετανάστευσης ουσιών, αλλά παρόλα αυτά, αν και σε διαφορετικό βαθμό, αυτόνομο και συγκεκριμένο στους κύκλους τους. Οι ιδιαίτερες ιδιότητες της τοποθεσίας που καταλαμβάνει η βιογεωκένωση της προσδίδουν πρωτοτυπία, διακρίνοντάς την από άλλες, αρχικές κατά τύπο.

Και οι δύο έννοιες - οικοσυστήματα και βιογεωκαινώσεις - αλληλοσυμπληρώνονται και εμπλουτίζονται, επιτρέποντάς μας να εξετάσουμε τις λειτουργικές σχέσεις των κοινοτήτων και το ανόργανο περιβάλλον τους από διαφορετικές όψεις και από διαφορετικές οπτικές γωνίες.