El concepto de ecosistemas. La doctrina de las biogeocenosis.

El concepto de "ecosistema" fue introducido en 1935 por A. Tansley, un botánico inglés. Con este término designó cualquier conjunto de organismos que viven juntos, así como su entorno. Su definición enfatiza la presencia de interdependencia, relaciones, relaciones de causa y efecto que existen entre el ambiente abiótico y la comunidad biológica, combinándolos en un determinado todo funcional. Un ecosistema, según los biólogos, es un conjunto de todo tipo de poblaciones de diversas especies que viven en un territorio común, así como el entorno inanimado que las rodea.

La biogeocenosis es una formación natural que tiene límites claros. Consiste en un conjunto de biocenosis (seres vivos) que ocupan un lugar determinado. Por ejemplo, para los organismos acuáticos este lugar es el agua, para los que viven en la tierra es la atmósfera y el suelo. A continuación veremos lo que le ayudará a comprender de qué se trata. Describiremos estos sistemas en detalle. Aprenderás sobre su estructura, qué tipos existen y cómo cambian.

Biogeocenosis y ecosistema: diferencias.

Hasta cierto punto, los conceptos de "ecosistema" y "biogeocenosis" son inequívocos. Sin embargo, no siempre coinciden en volumen. La biogeocenosis y el ecosistema están relacionados como un concepto menos amplio y más amplio. Un ecosistema no está conectado a una determinada zona limitada de la superficie terrestre. Este concepto se puede aplicar a todos los sistemas estables de componentes vivos y no vivos en los que se produce la circulación interna y externa de energía y sustancias. Los ecosistemas, por ejemplo, incluyen una gota de agua con microorganismos, una maceta, un acuario, un biofiltro, un tanque de aireación y una nave espacial. Pero no se les puede llamar biogeocenosis. Un ecosistema también puede contener varias biogeocenosis. Veamos algunos ejemplos. Podemos distinguir biogeocenosis del océano y la biosfera en su conjunto, continente, cinturón, región suelo-climática, zona, provincia, distrito. Por tanto, no todos los ecosistemas pueden considerarse una biogeocenosis. Lo descubrimos mirando ejemplos. Pero cualquier biogeocenosis puede denominarse sistema ecológico. Esperamos que ahora comprenda los detalles de estos conceptos. “Biogeocenosis” y “ecosistema” se utilizan a menudo como sinónimos, pero todavía existe una diferencia entre ellos.

Características de la biogeocenosis.

Muchas especies suelen vivir en cualquiera de los espacios limitados. Entre ellos se establece una relación compleja y permanente. En otras palabras, los diferentes tipos de organismos que existen en un determinado espacio, caracterizados por un conjunto de condiciones físicas y químicas especiales, representan un sistema complejo que persiste durante un tiempo más o menos largo en la naturaleza. Para aclarar la definición, observamos que una biogeocenosis es una comunidad de organismos de diversas especies (históricamente establecidas), que están estrechamente relacionados entre sí y con su entorno, el intercambio de energía y sustancias. Una característica específica de una biogeocenosis es que es espacialmente limitada y bastante homogénea en la composición de especies de los seres vivos incluidos en ella, así como en el complejo de varios. La existencia como un sistema integral asegura un suministro constante de energía solar a este complejo. . Como regla general, el límite de una biogeocenosis se establece a lo largo del límite de una fitocenosis (comunidad vegetal), que es su componente más importante. Estas son sus principales características. El papel de la biogeocenosis es excelente. A su nivel tienen lugar todos los procesos de flujo de energía y circulación de sustancias en la biosfera.

Tres grupos de biocenosis.

El papel principal en la interacción entre sus diversos componentes pertenece a la biocenosis, es decir, a los seres vivos. Según sus funciones, se dividen en 3 grupos (descomponedores, consumidores y productores) e interactúan estrechamente con el biotopo (naturaleza inanimada) y entre sí. Estos seres vivos están unidos por las conexiones alimentarias que existen entre ellos.

Los productores son un grupo de organismos vivos autótrofos. Al consumir la energía de la luz solar y los minerales del biotopo, crean sustancias orgánicas primarias. Este grupo incluye algunas bacterias, así como plantas.

Los descomponedores descomponen los restos de organismos muertos y también descomponen sustancias orgánicas en sustancias inorgánicas, devolviendo así al biotopo las sustancias minerales "eliminadas" por los productores. Se trata, por ejemplo, de algunos tipos de hongos y bacterias unicelulares.

Equilibrio dinámico del sistema.

Tipos de biogeocenosis

La biogeocenosis puede ser natural y artificial. Los tipos de estos últimos incluyen agrobiocenosis y biogeocenosis urbanas. Echemos un vistazo más de cerca a cada uno de ellos.

Biogeocenosis natural

Tengamos en cuenta que cada biogeocenosis natural es un sistema que se ha desarrollado durante un largo período de tiempo: miles y millones de años. Por lo tanto, todos sus elementos están "integrados" entre sí. Esto lleva al hecho de que la resistencia de la biogeocenosis a diversos cambios que ocurren en el medio ambiente es muy alta. La "fuerza" de los ecosistemas no es ilimitada. Los cambios profundos y abruptos en las condiciones de vida, una reducción en el número de especies de organismos (por ejemplo, como resultado de la pesca a gran escala de especies comerciales) conducen al hecho de que el equilibrio puede alterarse y destruirse. En este caso, se produce un cambio en las biogeocenosis.

Agrobiocenosis

Las agrobiocenosis son comunidades especiales de organismos que se desarrollan en áreas utilizadas por las personas con fines agrícolas (plantaciones, cultivos de plantas cultivadas). Los productores (plantas), a diferencia de las biogeocenosis naturales, están representados aquí por un tipo de cultivo cultivado por humanos, así como por un cierto número de especies de malezas. La diversidad (roedores, pájaros, insectos, etc.) determina la cobertura vegetal. Se trata de especies que pueden alimentarse de plantas que crecen en el territorio de las agrobiocenosis, así como estar en condiciones de su cultivo. Estas condiciones determinan la presencia de otras especies de animales, plantas, microorganismos y hongos.

La agrobiocenosis depende, en primer lugar, de las actividades humanas (fertilización, labranza mecánica, riego, tratamiento con pesticidas, etc.). La estabilidad de la biogeocenosis de esta especie es débil: colapsará muy rápidamente sin intervención humana. Esto se debe en parte a que las plantas cultivadas son mucho más exigentes que las silvestres. Por tanto, no pueden competir con ellos.

Biogeocenosis urbanas

Las biogeocenosis urbanas son de particular interés. Este es otro tipo de ecosistema antropogénico. Un ejemplo son los parques. Las principales, como en el caso de las agrobiocenosis, son antropogénicas. La composición de especies de plantas está determinada por los humanos. Él los planta y también los cuida y procesa. Los cambios en el entorno externo son más pronunciados en las ciudades: un aumento de temperatura (de 2 a 7 ° C), características específicas del suelo y la composición atmosférica, un régimen especial de humedad, luz y acción del viento. Todos estos factores forman biogeocenosis urbanas. Son sistemas muy interesantes y específicos.

Los ejemplos de biogeocenosis son numerosos. Los diferentes sistemas se diferencian entre sí en la composición de especies de los organismos, así como en las propiedades del entorno en el que viven. Ejemplos de biogeocenosis, en los que nos detendremos en detalle, son un bosque caducifolio y un estanque.

El bosque caducifolio como ejemplo de biogeocenosis.

El bosque caducifolio es un sistema ecológico complejo. La biogeocenosis en nuestro ejemplo incluye especies de plantas como robles, hayas, tilos, carpes, abedules, arces, serbales, álamos y otros árboles cuyas hojas caen en otoño. En el bosque se destacan varios de sus niveles: árboles bajos y altos, cobertura de suelo de musgo, pastos, arbustos. Las plantas que habitan los niveles superiores son más amantes de la luz. Resisten mejor las fluctuaciones de humedad y temperatura que los representantes de los niveles inferiores. Los musgos, pastos y arbustos toleran la sombra. Existen en verano, en el crepúsculo que se forma después de que se abren las hojas de los árboles. La basura se encuentra en la superficie del suelo. Se forma a partir de restos semidescompuestos, ramitas de arbustos y árboles, hojas caídas y hierba muerta.

Las biogeocenosis forestales, incluidos los bosques caducifolios, se caracterizan por una rica fauna. Están habitados por muchos roedores excavadores, depredadores (osos, tejones, zorros) e insectívoros excavadores. También hay mamíferos que habitan en los árboles (ardilla listada, ardilla, lince). Los corzos, los alces y los ciervos forman parte del grupo de los grandes herbívoros. Los jabalíes están muy extendidos. Las aves anidan en diferentes capas del bosque: en los troncos, en los arbustos, en el suelo o en las copas de los árboles y en los huecos. Hay muchos insectos que se alimentan de hojas (por ejemplo, orugas), así como de madera (escarabajos de la corteza). Además de los insectos, las capas superiores del suelo, así como la hojarasca, contienen una gran cantidad de otros vertebrados (garrapatas, lombrices de tierra, larvas de insectos), muchas bacterias y hongos.

El estanque como biogeocenosis

Consideremos ahora un estanque. Este es un ejemplo de biogeocenosis, en la que el entorno de vida de los organismos es el agua. En las aguas poco profundas de los estanques se asientan grandes plantas flotantes o que enraizan (algas, nenúfares, juncos). Pequeñas plantas flotantes se distribuyen por toda la columna de agua, hasta la profundidad por donde penetra la luz. Se trata principalmente de algas llamadas fitoplancton. A veces hay muchos de ellos, como resultado de lo cual el agua se vuelve verde y "florece". En el fitoplancton se encuentran una variedad de algas azul verdosas, verdes y diatomeas. Los renacuajos, larvas de insectos y crustáceos se alimentan de restos de plantas o plantas vivas. Los peces y los insectos depredadores comen animales pequeños. Y los peces depredadores más grandes cazan peces herbívoros y depredadores más pequeños. Los organismos que descomponen la materia orgánica (hongos, flagelos, bacterias) están muy extendidos por todo el estanque. Especialmente hay muchos en el fondo, ya que aquí se acumulan restos de animales y plantas muertos.

Comparación de dos ejemplos.

Comparando ejemplos de biogeocenosis, vemos cuán diferentes son los ecosistemas de un estanque y un bosque tanto en composición de especies como en apariencia. Esto se debe a que los organismos que los habitan tienen hábitats diferentes. En un estanque es agua y aire, en un bosque es suelo y aire. Sin embargo, los grupos funcionales de organismos son del mismo tipo. En el bosque los productores son musgos, pastos, arbustos y árboles; En el estanque hay algas y plantas flotantes. En el bosque, los consumidores incluyen insectos, aves, animales y otros invertebrados que habitan en la hojarasca y el suelo. Entre los consumidores del estanque se encuentran varios anfibios, insectos, crustáceos, peces depredadores y herbívoros. En el bosque, los descomponedores (bacterias y hongos) están representados por formas terrestres, y en un estanque, por formas acuáticas. Tengamos en cuenta también que tanto el estanque como el bosque caducifolio son una biogeocenosis natural. Dimos ejemplos de artificiales arriba.

¿Por qué las biogeocenosis se reemplazan entre sí?

La biogeocenosis no puede existir para siempre. Inevitablemente, tarde o temprano será reemplazado por otro. Esto ocurre como resultado de cambios en el medio ambiente por parte de organismos vivos, bajo la influencia de los humanos, en el proceso de evolución y con condiciones climáticas cambiantes.

Un ejemplo de cambio en la biogeocenosis.

Consideremos, como ejemplo, el caso en el que los propios organismos vivos provocan un cambio en los ecosistemas. Se trata de la colonización de rocas con vegetación. La meteorización de las rocas es de gran importancia en las primeras etapas de este proceso: disolución parcial de minerales y cambios en sus propiedades químicas, destrucción. En las etapas iniciales, los primeros pobladores juegan un papel muy importante: algas, bacterias, verdes azules. Los productores son algas y líquenes de vida libre. Crean materia orgánica. Los verdes azules toman nitrógeno del aire y lo enriquecen en un entorno aún inadecuado para la habitación. Los líquenes disuelven las rocas con secreciones de ácidos orgánicos. Contribuyen a la acumulación gradual de elementos nutricionales minerales. Los hongos y las bacterias destruyen las sustancias orgánicas creadas por los productores. Estos últimos no están completamente mineralizados. Poco a poco se va acumulando una mezcla de compuestos minerales y orgánicos y residuos vegetales enriquecidos con nitrógeno. Se crean las condiciones para la existencia de líquenes y musgos tupidos. El proceso de acumulación de nitrógeno y materia orgánica se acelera y se forma una fina capa de suelo.

Se forma una comunidad primitiva que puede existir en este entorno desfavorable. Los primeros pobladores estaban bien adaptados a las duras condiciones de las rocas: resistieron las heladas, el calor y la sequedad. Poco a poco cambian de hábitat, creando las condiciones para la formación de nuevas poblaciones. Después de que aparecen las plantas herbáceas (trébol, pastos, juncos, campanillas, etc.), la competencia por los nutrientes, la luz y el agua se vuelve más intensa. En esta lucha, los colonos pioneros son reemplazados por nuevas especies. Los arbustos se asientan detrás de las hierbas. Mantienen unido el suelo emergente con sus raíces. Las comunidades forestales son reemplazadas por comunidades de pastos y arbustos.

Durante el largo proceso de desarrollo y cambio de la biogeocenosis, el número de especies de organismos vivos incluidos en ella aumenta gradualmente. La comunidad se vuelve más compleja, se ramifica cada vez más, aumenta la variedad de conexiones que existen entre los organismos. La comunidad utiliza cada vez más los recursos del medio ambiente. Así se convierte en uno maduro, bien adaptado a las condiciones ambientales y con autorregulación. En él, las poblaciones de especies se reproducen bien y no son reemplazadas por otras especies. El cambio descrito de biogeocenosis dura miles de años. Sin embargo, hay cambios que ocurren ante los ojos de tan solo una generación de personas. Por ejemplo, este es el crecimiento excesivo de pequeñas masas de agua.

Entonces, hablamos de qué es la biogeocenosis. Los ejemplos con descripciones presentados anteriormente dan una idea clara de ello. Todo lo que hemos hablado es importante para entender este tema. Tipos de biogeocenosis, su estructura, características, ejemplos: todo esto debe estudiarse para tener una comprensión completa de ellos.

1. El concepto de biogeocenosis y biogeocenología.

En su vida cotidiana, una persona tiene que lidiar constantemente con áreas específicas de los complejos naturales que lo rodean: áreas de campos, prados, pantanos y embalses. Cualquier zona de la superficie terrestre, o complejo natural, debe considerarse como una determinada unidad natural, donde toda la vegetación, fauna y microorganismos, el suelo y la atmósfera están estrechamente interconectados e interactúan entre sí. Esta relación debe tenerse en cuenta en cualquier uso económico de los recursos naturales (vegetales, animales, suelo, etc.).

Complejos naturales en los que la vegetación se ha formado completamente y que pueden existir por sí solos, sin intervención humana, y si una persona u otra cosa los perturba, serán restaurados, y de acuerdo con ciertas leyes. Estos complejos naturales son las biogeocenosis.

Las biogeocenosis naturales más complejas e importantes son los bosques. En ningún complejo natural ni en ningún tipo de vegetación estas relaciones se expresan de forma tan marcada y multifacética como en un bosque.

Bosque representa la “película de la vida” más poderosa. Los bosques desempeñan un papel dominante en la composición de la cubierta vegetal de la Tierra. Cubren casi un tercio de la superficie terrestre del planeta: 3.900 millones de hectáreas. Si consideramos que los desiertos, semidesiertos y tundras ocupan alrededor de 3,8 mil millones de hectáreas, y más de mil millones de hectáreas son tierras baldías, edificadas y otras tierras improductivas, entonces resulta obvio cuán grande es la importancia de los bosques en la formación de bosques naturales. complejos y las funciones que desempeñan la materia viva en la Tierra. La masa de materia orgánica concentrada en los bosques es de 1017 a 1018 toneladas, entre 5 y 10 veces mayor que la masa de toda la vegetación herbácea.

Es por eso que se dio y se da especial importancia a los estudios biogeocenológicos de los sistemas forestales y el término "biogeocenosis" fue propuesto por el académico V.N. Sukachev a finales de los años 30. siglo 20 en relación con los ecosistemas forestales. Pero es válido en relación con cualquier ecosistema natural en cualquier región geográfica de la Tierra.

Definición de biogeocenosis según V.N. Sukachev (1964: 23) considerado clásico - “... se trata de un conjunto de fenómenos naturales homogéneos en una determinada extensión de la superficie terrestre (atmósfera, rocas, vegetación, fauna y el mundo de los microorganismos, suelo y condiciones hidrológicas), que tiene una especificidad especial del interacciones de estos componentes que lo componen y un determinado tipo de metabolismo y energía: entre sí y con otros fenómenos naturales y representando una unidad interna contradictoria, en constante movimiento y desarrollo...”

Esta definición refleja toda la esencia de la biogeocenosis, rasgos y características inherentes únicamente a ella:

la biogeocenosis debe ser homogénea en todos los aspectos: materia viva e inanimada: vegetación, fauna, población del suelo, relieve, roca madre, propiedades del suelo, profundidad y regímenes de aguas subterráneas;

Cada biogeocenosis se caracteriza por la presencia de un tipo especial y único de metabolismo y energía,

Todos los componentes de la biogeocenosis se caracterizan por la unidad de la vida y su entorno, es decir. las características y patrones de actividad vital de una biogeocenosis están determinados por su hábitat, por lo que la biogeocenosis es un concepto geográfico.

Además, cada biogeocenosis específica debe:

Ser homogéneo en su historia;

Ser una educación establecida a bastante largo plazo;

Se diferencian claramente en vegetación de las biogeocenosis vecinas, y estas diferencias deben ser naturales y ambientalmente explicables.

Ejemplos de biogeocenosis:

Bosque mixto de roble al pie de la vertiente deluvial de la exposición sur sobre suelo de bosque pardo de montaña medio franco-arcilloso;

Pradera de hierba en una hondonada sobre suelos arcillosos y turbosos,

Una pradera de pastos mixtos en una llanura aluvial de alto río en un suelo arcilloso medio arcilloso y pastoso de llanura aluvial,

Liquen de alerce en suelos Al-Fe-humus-podzólicos,

Bosque mixto latifoliado con vegetación de lianas en la vertiente norte sobre suelos de bosque pardo, etc.

Una definición más simple:"La biogeocenosis es el conjunto de especies y el conjunto de componentes de la naturaleza inanimada que determinan la existencia de un ecosistema determinado, teniendo en cuenta el inevitable impacto antropogénico". La última incorporación, teniendo en cuenta el inevitable impacto antropogénico, es un homenaje a la modernidad. Durante la época de V.N. Sukachev no necesitaba clasificar el factor antropogénico como el principal factor formador del medio ambiente, como lo es ahora.

El campo del conocimiento sobre las biogeocenosis se denomina biogeocenología. Para controlar los procesos naturales es necesario conocer las leyes a las que están sujetos. Estos patrones son estudiados por varias ciencias: meteorología, climatología, geología, edafología, hidrología, varios departamentos de botánica y zoología, microbiología, etc. La biogeocenología generaliza, sintetiza los resultados de las ciencias enumeradas desde un ángulo determinado, prestando atención primaria. a las interacciones de los componentes de las biogeocenosis entre sí y revelando patrones generales que gobiernan estas interacciones.

El objeto de estudio de la biogeocenología es la biogeocenosis.

El tema de estudio de la biogeocenología es la interacción de los componentes de las biogeocenosis entre sí y las leyes generales que gobiernan estas interacciones.

2. Composición de los componentes de las biogeocenosis.

Los componentes de la biogeocenosis no sólo existen uno al lado del otro, sino que interactúan activamente entre sí. Los componentes principales y obligatorios son la biocenosis y el ecotopo.

La biocenosis, o comunidad biológica, es un conjunto de tres componentes que conviven: vegetación (fitocenosis), animales (zoocenosis) y microorganismos (microbocenosis).

Cada componente está representado por muchos individuos de diferentes especies. El papel de todos los componentes: plantas, animales y microorganismos en la biocenosis es diferente.

Así, las plantas forman una estructura relativamente constante de la biocenosis debido a su inmovilidad, mientras que los animales no pueden servir como base estructural de la comunidad. Los microorganismos, aunque la mayoría no están adheridos al sustrato, se mueven a baja velocidad; el agua y el aire los transportan pasivamente a distancias considerables.

Los animales dependen de las plantas porque no pueden formar materia orgánica a partir de materia inorgánica. Algunos microorganismos (tanto todos verdes como algunos no verdes) son autónomos a este respecto, ya que son capaces de construir materia orgánica a partir de materia inorgánica utilizando la energía de la luz solar o la energía liberada durante las reacciones químicas de oxidación.

Los microorganismos (microbios, bacterias, protozoos) desempeñan un papel importante en la descomposición de sustancias orgánicas muertas en minerales, es decir, en un proceso sin el cual la existencia normal de las biocenosis sería imposible. Los microorganismos del suelo pueden desempeñar un papel importante en la estructura de las biocenosis terrestres.

Las diferencias (biomorfológicas, ecológicas, funcionales, etc.) en las características de los organismos que componen estos tres grupos son tan grandes que los métodos para estudiarlos difieren notablemente. Por tanto, es bastante legítima la existencia de tres ramas del conocimiento: la fitocenología, la zoocenología y la microcenología, que estudian las fitocenosis, zoocenosis y microbiocenosis, respectivamente.

ecotop– un lugar de vida o hábitat de una biocenosis, una especie de espacio “geográfico”. Está formado por un lado por suelo con un subsuelo característico, con hojarasca forestal, así como con una u otra cantidad de humus (humus); por el otro, una atmósfera con una cierta cantidad de radiación solar, con una cierta cantidad de humedad libre, con un contenido característico de dióxido de carbono, impurezas diversas, aerosoles, etc. en el aire; en las biogeocenosis acuáticas, en lugar de la atmósfera, hay agua. El papel del medio ambiente en la evolución y existencia de los organismos está fuera de toda duda. Sus partes individuales (aire, agua, etc.) y factores (temperatura, radiación solar, gradientes altitudinales, etc.) se denominan componentes abióticos o no vivos, a diferencia de los componentes bióticos, representados por materia viva. V.N. Sukachev no clasificó los factores físicos como componentes, pero otros autores sí lo hacen (Fig. 5).

Biotopo- Se trata de un ecotopo transformado por la biocenosis para “sí mismo”. La biocenosis y el biotopo funcionan en una unidad continua. Las dimensiones de una biocenosis siempre coinciden con los límites del biotopo y, por tanto, con los límites de la biogeocenosis en su conjunto.

De todos los componentes de un biotopo, el suelo es el más cercano al componente biogénico de la biogeocenosis, ya que su origen está directamente relacionado con la materia viva. La materia orgánica del suelo es producto de la actividad vital de la biocenosis en diferentes etapas de transformación.

La comunidad de organismos está limitada por el biotopo (en el caso de las ostras, por los límites de los bajíos) desde el comienzo mismo de su existencia.

c) V. Dokuchaev;

d) K. Timiryazev;

e) K. Mobius.

(Respuesta: b.)

2. El científico que introdujo el concepto de “ecosistema” en la ciencia:

a) A. Tansley;

b) V. Dokuchaev;

c) K. Mobius;

d) V. Johansen.

(Respuesta: A . )

3. Rellena los espacios en blanco con los nombres de grupos funcionales del ecosistema y reinos de los seres vivos.

Se denominan organismos que consumen materia orgánica y la transforman en nuevas formas. Están representados principalmente por especies pertenecientes al mundo. Se denominan organismos que consumen materia orgánica y la descomponen completamente en compuestos minerales. Están representados por especies pertenecientes al ki. Se denominan organismos que consumen compuestos minerales y, utilizando energía externa, sintetizan sustancias orgánicas. Están representados principalmente por especies pertenecientes al mundo.

(Respuestas(secuencialmente): consumidores, animales, descomponedores, hongos y bacterias, productores, plantas.)

4. Todos los seres vivos de la Tierra existen gracias a la materia orgánica, producida principalmente por:

a) setas;

b) bacterias;

c) animales;

d) plantas.

(Respuesta: GRAMO.)

5. Completa las palabras que faltan.

Se llama una comunidad de organismos de diferentes especies, estrechamente interconectados y que habitan un área más o menos homogénea. Se compone de: plantas, animales. Un conjunto de organismos y componentes de naturaleza inanimada, unidos por el ciclo de sustancias y el flujo de energía en un solo complejo natural, se llama o.

(Respuestas(secuencialmente): biocenosis, hongos y bacterias, ecosistema o biogeocenosis).

6. De los organismos enumerados, los productores incluyen:

una vaca;

b) hongo porcini;

c) trébol rojo;

d) persona.

(Respuesta: c.)

7. Seleccione de la lista los nombres de los animales que pueden clasificarse como consumidores de segundo orden: rata gris, elefante, tigre, ameba disentérica, escorpión, araña, lobo, conejo, ratón, langosta, halcón, cobaya, cocodrilo, ganso. , zorro, perca, antílope, cobra, tortuga esteparia, caracol uva, delfín, escarabajo de la patata de Colorado, tenia toro, canguro, mariquita, oso polar, abeja, mosquito chupa sangre, libélula, polilla, pulgón, tiburón gris.

(Respuesta: rata gris, tigre, ameba disentérica, escorpión, araña, lobo, halcón, cocodrilo, zorro, perca, cobra, delfín, tenia toro, mariquita, oso polar, mosquito chupa sangre, libélula, tiburón gris.)

8. De los nombres enumerados de organismos, seleccione productores, consumidores y descomponedores: oso, toro, roble, ardilla, boletus, escaramujo, caballa, sapo, tenia, bacterias putrefactas, baobab, repollo, cactus, penicillium, levadura.

(Respuesta: productores: roble, escaramujo, baobab, repollo, cactus; consumidores: oso, toro, ardilla, caballa, sapo, tenia; descomponedores: boletus, bacterias putrefactas, penicillium, levadura).

9. En un ecosistema, el flujo principal de materia y energía se transmite:

(Respuesta: V . )

10. Explica por qué la existencia de vida en la Tierra sería imposible sin bacterias y hongos.

(Respuesta: Los hongos y las bacterias son los principales descomponedores de los ecosistemas de la Tierra. Descomponen la materia orgánica muerta en materia inorgánica, que luego es consumida por las plantas verdes. Así, los hongos y las bacterias apoyan el ciclo de los elementos en la naturaleza y, por tanto, la vida misma).

11. Explique por qué es económicamente rentable mantener peces herbívoros en estanques de refrigeración en las centrales térmicas.

(Respuesta: Estos estanques están cubiertos de vegetación acuática, por lo que el agua que contienen se estanca, lo que altera el enfriamiento de las aguas residuales. Los peces comen toda la vegetación y crecen bien.)

12. Nombrar organismos que son productores, pero que no pertenecen al Reino Vegetal.

(Respuesta: protozoos flagelados fotosintéticos (por ejemplo, euglena verde), bacterias quimiosintéticas, cianobacterias.

13. Organismos que no son absolutamente necesarios para mantener un ciclo cerrado de nutrientes (nitrógeno, carbono, oxígeno, etc.):

a) productores;

b) consumidores;

c) descomponedores.

El concepto de ecosistemas. La doctrina de las biogeocenosis.

Las comunidades de organismos están conectadas con el entorno inorgánico por las conexiones materiales y energéticas más cercanas. Las plantas sólo pueden existir gracias al suministro constante de dióxido de carbono, agua, oxígeno y sales minerales. Los heterótrofos viven de los autótrofos, pero necesitan el suministro de compuestos inorgánicos como oxígeno y agua. En cualquier hábitat determinado, las reservas de compuestos inorgánicos necesarios para sustentar la vida de los organismos que lo habitan no durarían mucho si no se renovaran. El retorno de nutrientes al medio ambiente se produce tanto durante la vida de los organismos (como consecuencia de la respiración, excreción, defecación) como después de su muerte, como consecuencia de la descomposición de cadáveres y restos de plantas. Así, la comunidad forma con el entorno inorgánico un cierto sistema en el que el flujo de átomos provocado por la actividad vital de los organismos tiende a cerrarse en un ciclo.

El concepto de ecosistemas. Cualquier conjunto de organismos y componentes inorgánicos en el que puede ocurrir la circulación de sustancias se llama ecosistema. El término fue propuesto en 1935 por el ecologista inglés A. Tansley, quien enfatizó que con este enfoque, los factores orgánicos e inorgánicos actúan como componentes iguales y no podemos separar los organismos de su entorno específico. A. Tansley consideró los ecosistemas como las unidades básicas de la naturaleza en la superficie de la Tierra, aunque no tienen un volumen específico y pueden cubrir el espacio de cualquier extensión.

Para mantener la circulación de sustancias en el sistema, es necesario contar con un suministro de moléculas inorgánicas en forma asimilable y tres grupos ecológicos de organismos funcionalmente diferentes: productores, consumidores y descomponedores.

productores Los organismos autótrofos son capaces de construir sus cuerpos utilizando compuestos inorgánicos. Consumidores - Se trata de organismos heterótrofos que consumen materia orgánica de productores u otros consumidores y la transforman en nuevas formas. Descomponedores Viven de materia orgánica muerta y la convierten nuevamente en compuestos inorgánicos. Esta clasificación es relativa, ya que tanto los consumidores como los propios productores actúan parcialmente como descomponedores, liberando al medio ambiente productos metabólicos minerales a lo largo de su vida.

En principio, el ciclo de los átomos puede mantenerse en un sistema sin un eslabón intermedio: los consumidores, gracias a la actividad de otros dos grupos. Sin embargo, estos ecosistemas ocurren más bien como excepciones, por ejemplo, en aquellas áreas donde funcionan comunidades formadas únicamente a partir de microorganismos. El papel de consumidores en la naturaleza lo desempeñan principalmente los animales; sus actividades para mantener y acelerar la migración cíclica de átomos en los ecosistemas son complejas y diversas.

La escala de los ecosistemas en la naturaleza varía enormemente. También es diferente el grado de cierre de los ciclos de la materia que se mantienen en ellos, es decir, la participación múltiple de los mismos átomos en los ciclos. Como ecosistemas separados, podemos considerar, por ejemplo, un colchón de líquenes sobre el tronco de un árbol, un tocón en descomposición con su población, una pequeña masa de agua temporal, una pradera, un bosque, una estepa, un desierto, todo el océano, y, finalmente, toda la superficie de la Tierra ocupada por vida.

En algunos tipos de ecosistemas, la transferencia de materia fuera de sus límites es tan grande que su estabilidad se mantiene principalmente mediante la entrada de la misma cantidad de materia desde el exterior, mientras que el ciclo interno es ineficaz. Estos incluyen embalses, ríos, arroyos y áreas en laderas empinadas de montañas. Otros ecosistemas tienen un ciclo de sustancias mucho más completo y son relativamente autónomos (bosques, praderas, estepas en zonas llanas, lagos, etc.). Sin embargo, ni un solo ecosistema de la Tierra, ni siquiera el más grande, tiene una circulación completamente cerrada. Los continentes intercambian intensamente materia con los océanos, y la atmósfera juega un papel importante en estos procesos, y todo nuestro planeta recibe parte de la materia del espacio exterior y otra parte la libera al espacio.

De acuerdo con la jerarquía de comunidades, la vida en la Tierra también se manifiesta en la jerarquía de los ecosistemas correspondientes. La organización ecosistémica de la vida es una de las condiciones necesarias para su existencia. Las reservas de elementos biogénicos a partir de los cuales los organismos vivos construyen sus cuerpos en la Tierra en su conjunto y en cada zona específica de su superficie no son ilimitadas. Sólo un sistema de ciclos podría dar a estas reservas la propiedad de infinidad, necesaria para la continuación de la vida. Sólo grupos de organismos funcionalmente diferentes pueden mantener y llevar a cabo el ciclo. Así, la diversidad funcional y ecológica de los seres vivos y la organización en ciclos del flujo de sustancias extraídas del medio ambiente es la propiedad más antigua de la vida.

La doctrina de las biogeocenosis. Paralelamente al desarrollo del concepto de ecosistemas, se está desarrollando con éxito la doctrina de las biogeocenosis, cuyo autor fue el académico V.N. Sukachev (1942).

"Biogeocenosis- se trata de un conjunto de fenómenos naturales homogéneos (atmósfera, rocas, vegetación, fauna y el mundo de los microorganismos, suelo y condiciones hidrológicas) en una determinada extensión de la superficie terrestre, que tienen su propia interacción específica de estos componentes y un determinado tipo. de intercambio de sustancias y energía entre ellos y otros fenómenos de la naturaleza y que representan una unidad internamente contradictoria, en constante movimiento y desarrollo” (V.N. Sukachev, 1964).

"Ecosistema" y "biogeocenosis" son conceptos esencialmente similares, pero si el primero de ellos es aplicable para designar sistemas que aseguran la circulación de cualquier rango, entonces "biogeocenosis" es un concepto territorial, que se refiere a áreas de tierra que están ocupadas por ciertos unidades de cobertura vegetal - fitocenosis . La ciencia de las biogeocenosis – biogeocenología – surgió de la geobotánica y tiene como objetivo estudiar el funcionamiento de los ecosistemas en condiciones paisajísticas específicas dependiendo de las propiedades del suelo, la topografía, la naturaleza del medio ambiente de la biogeocenosis y sus componentes primarios: rocas, animales, plantas, microorganismos.

En biogeocenosis, V.N. Sukachev distinguió dos bloques: ecotop – un conjunto de condiciones del ambiente abiótico y biocenosis- la totalidad de todos los organismos vivos.

ecotop a menudo considerado como un ambiente abiótico no transformado por las plantas (el complejo primario de factores del ambiente físico-geográfico), y biotopo– como un conjunto de elementos del ambiente abiótico, modificados por las actividades formadoras del ambiente de los organismos vivos. En la composición interna de la biogeocenosis, se distinguen unidades estructurales y funcionales como parcelas (el término fue propuesto por N.V. Dylis). Parcelas biogeocenóticas incluyen plantas, poblaciones animales, microorganismos, materia orgánica muerta, suelo y atmósfera en todo el espesor vertical de la biogeocenosis, creando su mosaico interno. Las parcelas biogeocenóticas difieren visualmente en la vegetación: altura y densidad de las capas, composición de especies, estado de vida y espectro de edades de las poblaciones de especies dominantes. En ocasiones están bien delimitados por la composición, estructura y espesor del suelo del bosque. Por lo general, reciben el nombre de las plantas que dominan en diferentes niveles. Por ejemplo, en un bosque de juncia peluda, roble y abeto, se pueden distinguir parcelas como juncia peluda, abeto oxalis, helechos grandes en las ventanas de la capa de árboles, juncia de roble, pulmonaria de álamo temblón, abedul y abeto. cubierta muerta, nieve de álamo temblón, etc.

Cada parcela crea la suya fitoclima. En primavera, la nieve permanece más tiempo en las zonas de sombra de abetos que en las zonas bajo árboles de hoja caduca o en las ventanas. Por lo tanto, la vida activa en primavera en las parcelas comienza en diferentes momentos y el procesamiento de detritos también se produce a diferentes velocidades. Los límites entre parcelas pueden ser relativamente claros o borrosos. La relación se produce tanto como resultado de condiciones ambientales condicionantes (intercambio de calor, cambios de iluminación, redistribución de las precipitaciones, etc.) como como resultado del intercambio de materia y energía. Hay dispersión de hojarasca, transferencia de polen, esporas, semillas y frutos por corrientes de aire y animales, movimiento de animales, escorrentía superficial de precipitaciones y agua derretida, movimiento de sustancias minerales y orgánicas. Todo esto respalda la biogeocenosis como un ecosistema único e internamente heterogéneo.

El papel de las diferentes parcelas en la estructura y funcionamiento de las biogeocenosis no es el mismo; las parcelas más grandes, que ocupan grandes espacios y volúmenes, se denominan principales. Hay pocos de ellos. Determinan la apariencia y estructura de la biogeocenosis. Las parcelas que ocupan áreas pequeñas se llaman complementario. Su número es siempre mayor. Algunas parcelas son más estables, otras están sujetas a cambios rápidos y significativos. A medida que las plantas crecen y envejecen, las parcelas pueden cambiar en gran medida su composición y estructura, los ritmos de desarrollo estacional y participar en el ciclo de sustancias de diferentes maneras.

Arroz. 145. Ventana de renovación de las principales especies en la biogeocenosis forestal (según O. V. Smirnova, 1998)

La naturaleza de mosaico de las biogeocenosis forestales y la aparición de nuevas parcelas a menudo se asocian con la formación de ventanas en los bosques, es decir, la alteración de la capa arbórea debido a la caída de árboles viejos, brotes de plagas masivas (insectos, infecciones fúngicas y Actividad de los grandes ungulados. La creación de un mosaico de este tipo es absolutamente necesaria para la existencia sostenible del bosque y la regeneración de las especies arbóreas dominantes, cuyo crecimiento a menudo no puede desarrollarse bajo las copas madre, ya que requiere diferentes condiciones de iluminación y nutrición mineral. Reanudar ventanas para diferentes razas debe tener suficiente extensión espacial (Fig. 145). En los bosques latifoliados de Europa del Este, ni una sola especie puede dar frutos en ventanas comparables sólo a las proyecciones de las copas de uno o dos árboles maduros. Incluso los más tolerantes a la sombra (hayas, arces) requieren parcelas iluminadas de 400 a 600 m2, y la ontogenia completa de especies amantes de la luz (robles, fresnos y álamos) solo se puede completar en grandes ventanales de al menos 1500-2000 m2.

Sobre la base de un estudio detallado de la estructura y funcionamiento de las biogeocenosis, la ecología se ha desarrollado recientemente. concepto de organización mosaico-cíclica de los ecosistemas. Desde este punto de vista, la existencia sostenible de muchas especies en un ecosistema se logra debido a las perturbaciones naturales del hábitat que se producen constantemente en el mismo, permitiendo que nuevas generaciones ocupen el espacio recién desocupado.

La biogeocenología considera la superficie terrestre como una red de biogeocenosis vecinas, interconectadas mediante la migración de sustancias, pero sin embargo, aunque en distintos grados, autónomas y específicas en sus ciclos. Las propiedades específicas de un área ocupada por una biogeocenosis le confieren originalidad, distinguiéndola de otras del tipo original.

Ambos conceptos, ecosistemas y biogeocenosis, se complementan y enriquecen mutuamente, permitiéndonos considerar las conexiones funcionales de las comunidades y el entorno inorgánico que las rodea en diferentes aspectos y desde diferentes puntos de vista.