Pojam ekosustava. Doktrina biogeocenoza

Pojam "ekosustava" uveo je 1935. godine engleski botaničar A. Tensley. Ovim pojmom označio je svaki skup organizama koji žive zajedno, kao i njihov okoliš. Njegova definicija naglašava prisutnost međuovisnosti, odnosa, uzročnih odnosa koji postoje između abiotičkog okoliša i biološke zajednice, spajajući ih u neku vrstu funkcionalne cjeline. Ekosustav je, prema biolozima, skup različitih populacija različitih vrsta koje žive u zajedničkom prostoru, kao i neživi okoliš koji ih okružuje.

Biogeocenoza je prirodna formacija s jasnim granicama. 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 "ekosustav" i "biogeocenoza" 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 koncept se može primijeniti na sve stabilne sustave neživih i živih komponenti u kojima postoji unutarnja i vanjska cirkulacija energije i tvari. Ekosustavi, na primjer, uključuju kap vode s mikroorganizmima u njoj, lonac za cvijeće, akvarij, biofilter, aeracijski spremnik, svemirski brod. Ali ne mogu se nazvati biogeocenozama. Ekosustav može uključivati ​​nekoliko biogeocenoza. Okrenimo se primjerima. Moguće je razlikovati biogeocenoze oceana i biosfere u cjelini, kopno, pojas, tlo-klimatsku regiju, zonu, pokrajinu, okrug. Stoga se ne može svaki ekosustav smatrati biogeocenozom. Shvatili smo to 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 nekom od ograničenih prostora. Između njih se uspostavlja složen i stalan odnos. Drugim riječima, različite vrste organizama koje egzistiraju u određenom prostoru, koje karakterizira kompleks posebnih fizikalno-kemijskih uvjeta, predstavljaju složen sustav koji duže ili manje dugo opstaje u prirodi. Pojašnjavajući definiciju, napominjemo da je biogeocenoza zajednica organizama različitih vrsta (povijesno uspostavljenih), koji su usko povezani jedni s drugima i sa svojim okolišem, razmjenom energije i tvari. Specifičnost biogeocenoze je da je prostorno ograničena i prilično homogena u pogledu sastava vrsta živih bića koja u njoj ulaze, kao iu kompleksu različitih.Postojanje kao cjelovitog sustava osigurava stalnu opskrbu Sunčevom energijom. ovom kompleksu. 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 provedbi međudjelovanja između 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. Trošeći energiju sunčeve svjetlosti i minerale iz biotopa stvaraju primarne organske tvari. U ovu skupinu spadaju neke bakterije, ali i biljke.

Dekompozitori razgrađuju ostatke mrtvih organizama, a također razgrađuju organske tvari u anorganske, čime se mineralne tvari koje su proizvođači „povukli” vraćaju u biotop. To su npr. neke vrste jednoćelijskih gljiva i bakterija.

Dinamička ravnoteža sustava

Vrste biogeocenoza

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

Biogeocenoza prirodna

Imajte na umu da je svaka prirodna prirodna biogeocenoza sustav koji se razvijao tijekom dugog vremena - tisućama i milijunima godina. Stoga su svi njegovi elementi međusobno "preklopljeni". 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 u uvjetima postojanja, smanjenje broja vrsta organizama (na primjer, kao rezultat masovne žetve komercijalnih vrsta) dovode do činjenice da se ravnoteža može poremetiti i uništiti. U ovom slučaju dolazi do promjene biogeocenoza.

Agrobiocenoze

Agrobiocenoze su posebne zajednice organizama koje se razvijaju na površinama koje čovjek koristi u poljoprivredne svrhe (sadnja, sjetva kultiviranih biljaka). Proizvođači (biljke), za razliku od biogeocenoza prirodne vrste, ovdje su predstavljeni 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 ljudskim aktivnostima (gnojidba, mehanička obrada tla, navodnjavanje, tretiranje pesticidima i dr.). Stabilnost biogeocenoze ove vrste je slaba - vrlo brzo će se srušiti bez ljudske intervencije. To je djelomično zbog činjenice da su kultivirane biljke mnogo hirovitije od divljih. Stoga im ne mogu konkurirati.

Urbane biogeocenoze

Urbane biogeocenoze su od posebnog interesa. Ovo je još jedna vrsta antropogenih ekosustava. Parkovi su primjer. Glavni su, kao iu slučaju agrobiocenoza, u njima antropogeni. Sastav vrsta biljaka određuje čovjek. On ih sadi, ali i brine o njima i njihovoj preradi. Najizraženije promjene u vanjskom okolišu izražene su upravo u gradovima - povećanje temperature (od 2 do 7 °C), specifičnosti sastava tla i atmosfere, poseban režim vlažnosti, osvjetljenja i djelovanja 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. Sastav biogeocenoze u našem primjeru uključuje biljne vrste kao što su hrast, bukva, lipa, grab, breza, javor, planinski jasen, jasika i drugo drveće čije lišće opada u jesen. U šumi se ističe nekoliko njihovih slojeva: niske i visoke drvenaste, mahovine, trave, grmlje. Biljke koje nastanjuju gornje slojeve više su fotofilne. Oni bolje podnose fluktuacije vlažnosti i temperature od predstavnika nižih slojeva. Mahovine, trave i grmlje otporne su na sjenu. Postoje ljeti u sumraku, formirani nakon što se lišće drveća razvije. Stelja leži na površini tla. Nastaje od poluraspadnutih ostataka, grančica grmlja i drveća, otpalog lišća, mrtve trave.

Šumske biogeocenoze, uključujući i listopadne šume, karakterizira bogata fauna. U njima obitavaju brojni glodavci, grabežljivci (medvjed, jazavac, lisica) i kukcojedi. Postoje i sisavci koji žive na drveću (vjeverica, vjeverica, ris). Srna, los, jelen dio su skupine velikih biljojeda. Veprovi su široko rasprostranjeni. Ptice se gnijezde u različitim slojevima šume: na deblima, u grmlju, na tlu ili na krošnjama drveća iu dupljama. Postoje mnogi kukci koji se hrane lišćem (na primjer, gusjenice), kao i drvetom (potkornjaci). U gornjim slojevima tla, kao iu stelji, osim insekata, živi veliki broj drugih kralježnjaka (grinje, gliste, ličinke insekata), mnoge bakterije i gljivice.

Ribnjak kao biogeocenoza

Razmotrite sada ribnjak. Ovo je primjer biogeocenoze u kojoj je životna sredina organizama voda. Velike plutajuće ili ukorijenjene biljke (korov, lopoč, trska) naseljavaju se u plitkoj vodi 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, "cvjeta". Mnoge modrozelene, zelene i dijatomejske alge nalaze se u fitoplanktonu. Punoglavci, ličinke insekata, rakovi hrane se biljnim ostacima ili živim biljkama. Ribe i grabežljivi kukci jedu male životinje. A biljojede i manje ribe grabljivice love velike grabljivice. Organizmi koji razgrađuju organsku tvar (gljive, bičevi, bakterije) rasprostranjeni su po ribnjaku. Posebno ih je mnogo na dnu, jer se ovdje nakupljaju ostaci mrtvih životinja i biljaka.

Usporedba dvaju primjera

Uspoređujući primjere biogeocenoze, vidimo koliko su ekosustavi ribnjaka i šume različiti u sastavu vrsta i izgledu. To je zbog činjenice da organizmi koji ih nastanjuju imaju različito stanište. U ribnjaku su voda i zrak, u šumi tlo i zrak. Ipak, funkcionalne skupine organizama su iste vrste. U šumi proizvođači su mahovine, bilje, grmlje, drveće; u ribnjaku - alge i plutajuće biljke. 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. Također napominjemo da su i ribnjak i listopadna šuma prirodna biogeocenoza. Gore smo naveli primjere umjetnih.

Zašto se biogeocenoze međusobno zamjenjuju?

Biogeocenoza ne može postojati vječno. Neminovno će se promijeniti prije ili kasnije. To se događa kao posljedica promjena u okolišu od strane živih organizama, pod utjecajem čovjeka, u procesu evolucije, s promjenom klimatskih uvjeta.

Primjer promjene biogeocenoze

Uzmimo kao primjer slučaj kada su sami živi organizmi uzrok promjene ekosustava. Ovo je naselje stijena s vegetacijom. Od velike važnosti u prvim fazama ovog procesa je trošenje stijena: djelomično otapanje minerala i promjena njihovih kemijskih svojstava, uništavanje. U početnim fazama vrlo važnu ulogu igraju prvi doseljenici: alge, bakterije, plavo-zelene. Proizvođači su u sastavu lišajeva i slobodnoživućih algi. Oni stvaraju organsku tvar. Plavozeleni uzimaju dušik iz zraka i obogaćuju ga okolišem koji je još uvijek nepogodan za stanovanje. Lišajevi otapaju stijene izlučevinama organskih kiselina. Oni doprinose činjenici da se elementi mineralne prehrane postupno nakupljaju. Gljive i bakterije uništavaju organske tvari koje su stvorili proizvođači. Potonji nisu potpuno mineralizirani. Postupno se nakuplja mješavina mineralnih i organskih spojeva i biljnih ostataka obogaćenih dušikom. Stvoreni su uvjeti za postojanje grmolikih lišajeva i mahovina. Ubrzava se proces nakupljanja dušika i organske tvari, stvara se tanki sloj tla.

Formira se primitivna zajednica koja može egzistirati u ovom nepovoljnom okruženju. Prvi doseljenici dobro su prilagođeni teškim uvjetima stijena - podnose mraz, vrućinu i suhoću. Postupno mijenjaju svoje stanište, stvarajući uvjete za formiranje novih populacija. Nakon pojave zeljastih biljaka (djetelina, žitarica, šaša, zvončića i dr.) pojačava se nadmetanje za hranjiva, svjetlost i vodu. U ovoj borbi, pionirske doseljenike istiskuju nove vrste. Grmlje se zadovoljava začinskim biljem. Svojim korijenjem drže tlo na mjestu. Šumske zajednice zamjenjuju travno-grmove zajednice.

Tijekom dugotrajnog procesa razvoja i promjena biogeocenoze, broj vrsta živih organizama uključenih u nju postupno raste. Zajednica postaje složenija, sve više razgranata, povećava se raznolikost odnosa koji postoje među organizmima. Sve više zajednica 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 rezervoara.

Dakle, razgovarali smo o tome što je biogeocenoza. Gore navedeni primjeri s opisima daju vizualni prikaz toga. Sve o čemu smo govorili važno je za razumijevanje ove teme. Vrste biogeocenoza, njihova struktura, značajke, primjeri - sve to treba proučiti kako biste imali potpunu sliku o njima.

1. Pojam biogeocenoze i biogeocenologije

Čovjek se u svom svakodnevnom životu stalno mora baviti određenim područjima prirodnih kompleksa koji ga okružuju: područjima polja, livade, močvare, rezervoara. Svaki dio zemljine površine ili prirodni kompleks treba promatrati kao određenu prirodnu cjelinu, gdje su sva vegetacija, fauna i mikroorganizmi, tlo i atmosfera usko povezani i međusobno djeluju. Ovi se odnosi moraju uzeti u obzir pri svakom gospodarskom korištenju prirodnih resursa (biljnih, životinjskih, tla itd.).

Prirodni kompleksi u kojima je vegetacija potpuno formirana, i koji mogu postojati sami, bez intervencije čovjeka, a ako ih osoba ili nešto drugo naruši, oni će se obnoviti, štoviše, prema određenim zakonima. Takvi prirodni kompleksi su biogeocenoze.

Najsloženije i najvažnije prirodne biogeocenoze su šumske. Ni u jednom prirodnom kompleksu, ni u jednoj vrsti vegetacije, ti odnosi nisu izraženi tako oštro i tako mnogostrano kao u šumi.

Šuma predstavlja najsnažniji "film života". Šume imaju dominantnu ulogu u sastavu vegetacijskog pokrova Zemlje. Pokrivaju gotovo trećinu površine planeta - 3,9 milijardi hektara. Ako uzmemo u obzir da pustinje, polupustinje i tundre zauzimaju oko 3,8 milijardi hektara, a više od 1 milijarde hektara otpada na pusto, izgrađeno i drugo neproduktivno zemljište, postaje jasno koliko su šume važne u formiranju prirodnih kompleksi i funkcija koju obavljaju.živa tvar na zemlji. Masa organske tvari koncentrirane u šumama iznosi 1017–1018 tona, što je 5–10 puta više od mase cjelokupne zeljaste vegetacije.

Zbog toga se biogeocenološkim proučavanjima šumskih sustava pridavala i pridaje posebna važnost, a pojam "biogeocenoza" predložio je akademik V.N. Sukačev u kasnim 30-ima. 20. stoljeće u odnosu na šumske ekosustave. Ali vrijedi u odnosu na bilo koji prirodni ekosustav u bilo kojem geografskom području Zemlje.

Definicija biogeocenoze prema V. N. Sukačevu (1964: 23) smatra se klasičnim - “... to je skup homogenih prirodnih pojava (atmosfera, stijene, vegetacija, fauna i svijet mikroorganizama, tlo i hidrološki uvjeti) na poznatom opsegu zemljine površine, koji ima posebnu specifičnost interakcije ovih sastavnih komponenti i određene vrste metabolizma i energije: između sebe i s drugim prirodnim pojavama i predstavljaju unutarnje proturječno jedinstvo, koje je u stalnom kretanju i razvoju ... ".

Ova definicija odražava svu bit biogeocenoze, značajke i karakteristike svojstvene samo njoj:

biogeocenoza treba biti homogena u svim aspektima: živa i neživa tvar: vegetacija, životinjski svijet, naseljenost tla, reljef, matična stijena, svojstva tla, dubina i režimi podzemnih voda;

svaku biogeocenozu karakterizira prisutnost posebne, samo svojstvene vrste metabolizma i energije,

sve komponente biogeocenoze karakterizira jedinstvo života i njegove okoline, tj. Značajke i obrasci životne aktivnosti biogeocenoze određeni su njegovim staništem, stoga je biogeocenoza geografski koncept.

Osim toga, svaka specifična biogeocenoza treba:

Biti homogen u svojoj povijesti;

Biti dovoljno dugo ustrojena formacija;

Vegetacijski se jasno razlikuju od susjednih biogeocenoza, a te bi razlike trebale biti prirodne i ekološki objašnjive.

Primjeri biogeocenoza:

Šuma hrasta lužnjaka u podnožju deluvijalne padine južne ekspozicije na planinskom smeđe-šumskom srednje ilovastom tlu;

Žitna livada u udubini na ilovastim tresetnim tlima,

Travna livada na visokoj riječnoj plavnoj ravnici na plavnoj ravnici, srednje ilovasto ilovasto tlo,

Lišajski ariš na Al-Fe-humusno-podzolastim tlima,

Mješovita šuma širokog lišća s lianskom vegetacijom na sjevernoj padini na smeđim šumskim tlima itd.

Jednostavnija definicija:"Biogeocenoza je cijeli skup vrsta i cijeli skup sastavnica nežive prirode koji određuju postojanje danog ekosustava, uzimajući u obzir neizbježan antropogeni utjecaj." Posljednji dodatak, uzimajući u obzir neizbježan antropogeni utjecaj, počast je modernosti. U vrijeme V.N. Sukacheva, nije bilo potrebe pripisivati ​​antropogeni čimbenik glavnim čimbenicima okoliša, što je sada.

Područje znanja o biogeocenozama naziva se biogeocenologija. Da bismo kontrolirali prirodne procese, moramo znati uzorke kojima su podložni. Ove zakonitosti proučavaju brojne znanosti: meteorologija, klimatologija, geologija, tloznanstvo, hidrologija, razni odsjeci botanike i zoologije, mikrobiologija itd. Biogeocenologija, pak, generalizira, sintetizira rezultate navedenih znanosti iz određenog kuta, usredotočujući se na međusobne interakcije komponenti biogeocenoza i otkrivajući opće obrasce koji upravljaju tim interakcijama.

Predmet proučavanja biogeocenologije je biogeocenoza.

Predmet proučavanja biogeocenologije je međusobno djelovanje komponenti biogeocenoza i opći zakoni koji upravljaju tim međudjelovanjem.

2. Komponentni sastav biogeocenoza

Komponente biogeocenoze ne postoje samo jedna pored druge, već aktivno djeluju jedna na drugu. Glavne i obvezne komponente su biocenoza i ekotop.

Biocenoza, ili biološka zajednica - skup tri komponente koje žive zajedno: vegetacije (fitocenoza), životinja (zoocenoza) i mikroorganizama (mikrobocenoza).

Svaku od komponenti predstavljaju mnoge jedinke različitih vrsta. Uloga svih komponenti: biljaka, životinja i mikroorganizama u biocenozi je različita.

Dakle, biljke svojom nepokretnošću čine relativno trajnu strukturu biocenoze, dok životinje ne mogu poslužiti kao strukturna osnova zajednice. Mikroorganizmi, iako većina njih nije pričvršćena za podlogu, kreću se malom brzinom; voda i zrak ih pasivno prenose na znatne udaljenosti.

Životinje ovise o biljkama jer ne mogu izgraditi organsku tvar od anorganske. Neki mikroorganizmi (svi zeleni i određeni broj nezelenih) su u tom pogledu autonomni, jer su sposobni graditi organsku tvar od anorganske koristeći energiju sunčeve svjetlosti ili energiju koja se oslobađa tijekom kemijskih oksidacijskih reakcija.

Mikroorganizmi (mikrobi, bakterije, protozoe) imaju važnu ulogu u razgradnji mrtve organske tvari u minerale, odnosno u procesu bez kojeg bi bilo nemoguće normalno postojanje biocenoza. Mikroorganizmi tla mogu igrati značajnu ulogu u strukturi kopnenih biocenoza.

Razlike (biomorfološke, ekološke, funkcionalne itd.) u svojstvima organizama koji čine te tri skupine tolike su da se metode njihova proučavanja izrazito razlikuju. Stoga je sasvim legitimno postojanje triju grana znanja - fitocenologije, zoocenologije i mikrocenologije, koje proučavaju fitocenoze, odnosno zoocenoze, odnosno mikrobne cenoze.

Ecotop- mjesto života ili stanište biocenoze, vrsta "geografskog" prostora. Formira ga s jedne strane tlo s karakterističnim podzemljem, sa šumskom steljom, a također i s jednom ili drugom količinom humusa (humusa); s druge strane, atmosfera s određenom količinom sunčevog zračenja, s ovom ili onom količinom slobodne vlage, s karakterističnim sadržajem ugljičnog dioksida u zraku, raznih nečistoća, aerosola itd., u vodenim biogeocenozama, umjesto atmosfera, voda. Uloga okoliša u evoluciji i postojanju organizama je neupitna. Njezini pojedini dijelovi (zrak, voda itd.) i čimbenici (temperatura, sunčevo zračenje, visinski gradijenti itd.) nazivaju se abiotičkim ili neživim sastavnicama, za razliku od biotskih sastavnica koje predstavlja živa tvar. V.N. Sukačev nije pripisao fizikalne čimbenike komponentama, dok drugi autori to čine (slika 5).

Biotop- ovo je ekotop transformiran od strane biocenoze za "sebe". Biocenoza i biotop funkcioniraju u neprekidnom jedinstvu. Dimenzije biocenoze uvijek se podudaraju s granicama biotopa, dakle, s granicama biogeocenoze u cjelini.

Od svih komponenti biotopa, tlo je najbliže biogenoj komponenti biogeocenoze, budući da je njegovo podrijetlo izravno povezano sa živom tvari. Organska tvar u tlu je proizvod vitalne aktivnosti biocenoze u različitim fazama transformacije.

Zajednica organizama ograničena je biotopom (kod kamenica granicama jata) od samog početka postojanja.

c) V. Dokučajev;

d) K. Timirjazev;

e) K. Möbius.

(Odgovor: b.)

2. Znanstvenik koji je u znanost uveo pojam "ekosustava".:

a) A. Tensley;

b) V. Dokučajev;

c) K. Möbius;

d) V. Johansen.

(Odgovor: a . )

3. Popunite praznine nazivima funkcionalnih skupina ekosustava i carstava živih bića.

Nazivaju se organizmi koji troše organsku tvar i prerađuju je u nove oblike. Predstavljeni su uglavnom vrstama koje pripadaju svijetu. Nazivaju se organizmi koji konzumiraju organsku tvar i potpuno je razlažu na mineralne spojeve. Predstavljeni su vrstama srodnim ki. Nazivaju se organizmi koji troše mineralne spojeve i pomoću vanjske energije sintetiziraju organske tvari. Predstavljeni su uglavnom vrstama koje pripadaju svijetu.

(Odgovori(sukcesivno): potrošači, životinje, razlagači, gljive i bakterije, proizvođači, biljke.)

4. Sva živa bića na Zemlji postoje zahvaljujući organskoj tvari, koju uglavnom proizvode:

a) gljive

b) bakterije;

c) životinje;

d) biljke.

(Odgovor: G.)

5. Upiši riječi koje nedostaju.

Zajednica organizama različitih vrsta, međusobno tijesno povezanih i nastanjenih na više ili manje homogenom području, naziva se. Sastoji se od: biljaka, životinja. Ukupnost organizama i sastavnica nežive prirode, ujedinjenih kruženjem tvari i protokom energije u jedan prirodni kompleks, naziva se ili.

(Odgovori(sukcesivno): biocenoza, gljive i bakterije, ekosustav ili biogeocenoza.)

6. Od ovih organizama proizvođači uključuju:

a) krava

b) bijela gljiva;

c) crvena djetelina;

d) osoba.

(Odgovor: c.)

7. Odaberite s popisa nazive životinja koje se mogu pripisati potrošačima drugog reda: sivi štakor, slon, tigar, dizenterijska ameba, škorpion, pauk, vuk, zec, miš, skakavac, jastreb, zamorac, krokodil, guska, lisica, grgeč, antilopa, kobra, stepska kornjača, puž grožđa, dupin, koloradska zlatica, bikova trakavica, klokan, bubamara, polarni medvjed, medonosna pčela, komarac krvopija, vilin konjic, jabuka, lisna uš, sivi morski pas.

(Odgovor: sivi štakor, tigar, dizenterijska ameba, škorpion, pauk, vuk, jastreb, krokodil, lisica, smuđ, kobra, delfin, trakavica, bubamara, polarni medvjed, komarac krvopija, vilin konjic, sivi morski pas.)

8. Od navedenih naziva organizama odaberi proizvođače, potrošače i razlagače: medvjed, bik, hrast, vjeverica, vrganj, divlja ruža, skuša, krastača, trakavica, bakterije truljenja, baobab, kupus, kaktus, penicilij, kvasac.

(Odgovor: proizvođači - hrast, divlja ruža, baobab, kupus, kaktus; potrošači - medvjed, bik, vjeverica, skuša, krastača, trakavica; razlagači - vrganji, bakterije truljenja, penicilij, kvasac.)

9. U ekosustavu se prenosi glavni tok tvari i energije:

(Odgovor: u . )

10. Objasnite zašto bi postojanje života na Zemlji bilo nemoguće bez bakterija i gljivica.

(Odgovor: gljive i bakterije glavni su razlagači u Zemljinim ekosustavima. Oni razgrađuju mrtvu organsku tvar u anorgansku tvar, koju zatim konzumiraju zelene biljke. Dakle, gljive i bakterije podržavaju ciklus elemenata u prirodi, a time i sam život.)

11. Objasnite zašto je ekonomski isplativo držati ribe biljojede u rashladnim bazenima termoelektrana.

(Odgovor: ove lokve su jako obrasle vodenom vegetacijom, zbog čega voda u njima stagnira, što ometa hlađenje otpadnih voda. Ribe jedu svu vegetaciju i dobro rastu.)

12. Navedite organizme koji su proizvođači, ali ne pripadaju Carstvu biljaka.

(Odgovor: fotosintetske praživotinje flagelate (na primjer, zelena euglena), kemosintetske bakterije, cijanobakterije.

13. Organizmi koji nisu apsolutno nužni u održavanju zatvorenog ciklusa biogenih elemenata (dušik, ugljik, kisik, itd.):

a) proizvođači;

b) potrošači;

c) reduktori.

Pojam ekosustava. Doktrina biogeocenoza

Zajednice organizama povezane su s anorganskim okolišem najužim materijalnim i energetskim vezama. Biljke mogu postojati samo zahvaljujući stalnoj opskrbi ugljičnim dioksidom, vodom, kisikom i mineralnim solima. Heterotrofi žive od autotrofa, ali trebaju anorganske spojeve kao što su kisik i voda. U svakom pojedinom staništu, rezerve anorganskih spojeva potrebnih za održavanje vitalne aktivnosti organizama koji ga nastanjuju bile bi dovoljne za kratko vrijeme da se te rezerve ne obnavljaju. Povratak biogenih elemenata u okoliš događa se kako tijekom života organizama (kao rezultat disanja, izlučivanja, defekacije) tako i nakon njihove smrti, kao rezultat razgradnje leševa i biljnih ostataka. Dakle, zajednica tvori određeni sustav s anorganskim medijem, u kojem tok atoma, uzrokovan vitalnom aktivnošću organizama, nastoji biti zatvoren u ciklusu.

Pojam ekosustava. Svaki skup organizama i anorganskih komponenti u kojima se može odvijati kruženje tvari naziva se ekosustav. Pojam je 1935. godine predložio engleski ekolog A. Tansley, koji je naglasio da ovim pristupom anorganski i organski čimbenici djeluju kao ravnopravne komponente i ne možemo odvojiti organizme od njihove specifične okoline. A. Tansley je ekosustave smatrao osnovnim jedinicama prirode na površini Zemlje, iako oni nemaju određeni volumen i mogu pokrivati ​​prostor bilo koje duljine.

Za održavanje kruženja tvari u sustavu potrebna je zaliha anorganskih molekula u asimilabilnom obliku i tri funkcionalno različite ekološke skupine organizama: proizvođači, potrošači i razlagači.

Proizvođači autotrofni organizmi sposobni su graditi svoja tijela na račun anorganskih spojeva. Potrošači - To su heterotrofni organizmi koji konzumiraju organsku tvar proizvođača ili drugih konzumenata i pretvaraju je u nove oblike. razlagači žive na račun mrtve organske tvari, prevodeći je ponovno u anorganske spojeve. Ova klasifikacija je relativna, budući da i sami potrošači i proizvođači djelomično djeluju kao razlagači, ispuštajući mineralne metaboličke proizvode u okoliš tijekom svog života.

U principu, kruženje atoma može se održavati u sustavu bez posredne karike - potrošača, zahvaljujući aktivnosti druge dvije skupine. Međutim, takvi ekosustavi nalaze se više kao iznimke, na primjer, u onim područjima gdje zajednice formirane samo od mikroorganizama funkcioniraju. Ulogu potrošača u prirodi uglavnom obavljaju životinje, njihova je aktivnost u održavanju i ubrzavanju cikličke migracije atoma u ekosustavima složena i raznolika.

Razmjeri ekosustava u prirodi izrazito su različiti. Stupanj zatvorenosti ciklusa materije koji se u njima održava također nije isti, odnosno višestruka uključenost istih atoma u cikluse. Kao zasebni ekosustavi mogu se smatrati, na primjer, jastuk od lišajeva na deblu, i panj koji se srušio sa svojim stanovništvom, i mali privremeni rezervoar, livada, šuma, stepa, pustinja, cijeli ocean i, konačno, cijelu površinu Zemlje koju zauzima život.

U nekim je vrstama ekosustava odnošenje tvari izvan njihovih granica toliko veliko da se njihova stabilnost održava uglavnom zahvaljujući priljevu iste količine tvari izvana, dok je unutarnja cirkulacija neučinkovita. To su tekući rezervoari, rijeke, potoci, područja na strmim padinama planina. Ostali ekosustavi imaju mnogo potpuniji kolanje tvari i relativno su autonomni (šume, livade, stepe u brdskim područjima, jezera itd.). Međutim, niti jedan, pa čak ni najveći ekosustav na Zemlji nema potpuno zatvoren ciklus. Kontinenti intenzivno izmjenjuju materiju s oceanima, a veliku ulogu u tim procesima ima atmosfera, a cijeli naš planet dio materije prima iz svemira, a dio predaje svemiru.

Sukladno hijerarhiji zajednica, život na Zemlji očituje se i u hijerarhiji odgovarajućih ekosustava. Ekosustavna organizacija života jedan je od nužnih uvjeta za njegovo postojanje. Zalihe biogenih elemenata, od kojih su građena tijela živih organizama, na Zemlji u cjelini iu svakom određenom području na njezinoj površini nisu neograničene. Samo bi sustav ciklusa mogao tim rezervama dati svojstvo beskonačnosti, neophodno za nastavak života. Samo funkcionalno različite skupine organizama mogu podržavati i provoditi ciklus. Dakle, funkcionalna i ekološka raznolikost živih bića i organizacija toka tvari izdvojenih iz okoliša u cikluse su najstarije svojstvo života.

Doktrina biogeocenoza. Paralelno s razvojem koncepta ekosustava, uspješno se razvija doktrina biogeocenoza, čiji je autor bio akademik V. N. Sukačev (1942.).

„Biogeocenoza- ovo je skup homogenih prirodnih pojava (atmosfera, stijene, vegetacija, životinjski svijet i svijet mikroorganizama, tlo i hidrološki uvjeti) na poznatom opsegu zemljine površine, koji imaju svoju specifičnu interakciju ovih pojmova svojih komponenti i određena vrsta razmjene tvari i energije između sebe i drugih prirodnih pojava i predstavlja interno proturječno jedinstvo, koje je u stalnom kretanju, razvoju ”(V. N. Sukachev, 1964.).

"Ekosustav" i "biogeocenoza" su u biti bliski pojmovi, ali ako je prvi od njih primjenjiv na sustave koji osiguravaju cikluse bilo kojeg ranga, tada je "biogeocenoza" teritorijalni koncept koji se odnosi na takva kopnena područja koja su okupirana određenim jedinice vegetacijskog pokrova - fitocenoze . Znanost o biogeocenozama - biogeocenologija - izrastao je iz geobotanike i usmjeren je na proučavanje funkcioniranja ekosustava u specifičnim krajobraznim uvjetima, ovisno o svojstvima tla, reljefu, prirodi okoliša biogeocenoze i njezinih primarnih komponenti - stijena, životinja, biljaka, mikroorganizama.

U biogeocenozi V. N. Sukachev razlikuje dva bloka: ekotop - skup uvjeta abiotske sredine i biocenoza je ukupnost svih živih organizama.

Ecotopčesto se smatra abiotskim okolišem, koji nije transformiran biljkama (primarni kompleks čimbenika fizičkog i geografskog okoliša), ali biotop- kao skup elemenata abiotičkog okoliša, modificiranih djelovanjem živih organizama koji stvaraju okoliš. U unutarnjem sastavu biogeocenoze razlikuju se takve strukturne i funkcionalne jedinice kao što su parcele (termin je predložio N.V. Dylis). Biogeocenotske parcele obuhvaćaju biljke, životinjsku populaciju, mikroorganizme, mrtvu organsku tvar, tlo i atmosferu kroz cijelu vertikalnu debljinu biogeocenoze, stvarajući njezin unutarnji mozaik. Biogeocenotske parcele se vizualno razlikuju po vegetaciji: visini i gustoći slojeva, sastavu vrsta, životnom statusu i rasponu starosti populacija dominantnih vrsta. Ponekad su dobro razgraničene sastavom, strukturom i debljinom šumske stelje. Obično se nazivaju prema biljkama koje dominiraju u različitim slojevima. Na primjer, u šumi hrasta i smreke s dlakavim šašem mogu se razlikovati parcele kao što su smreka-dlakavi šaš, smreka-oxalis, velika paprat u oknima sloja drveća, hrast-slatki, hrast-jasika-plućnjak, breza -smreka-smrtni pokrivač, jasika-šmrk itd.

Svaka parcela ima svoju fitoklima. U proljeće se snijeg duže zadržava u sjenovitim parcelama smreke nego u područjima pod listopadnim drvećem ili na prozorima. Stoga se aktivni život na parcelama u proljeće odvija u različitim vremenima, a obrada detritusa također se odvija različitim brzinama. Granice između parcela mogu biti relativno jasne ili nejasne. Odnos se ostvaruje kako kao rezultat uvjetovanja okolinskih uvjeta (izmjena topline, promjene osvjetljenja, preraspodjela padalina itd.), tako i kao rezultat izmjene materijala i energije. Postoji raspršivanje biljnog otpada, prijenos peludi, spora, sjemenki i plodova zračnim strujama i životinjama, kretanje životinja, površinsko otjecanje oborina i otopljene vode, kretanje mineralnih i organskih tvari. Sve to podupire biogeocenozu kao jedan, unutarnje heterogen ekosustav.

Uloga različitih parcela u strukturi i funkcioniranju biogeocenoza nije ista, najveće parcele, koje zauzimaju velike prostore i volumene, nazivaju se Osnovni, temeljni. Malo ih je. Oni određuju izgled i strukturu biogeocenoze. Male parcele se zovu komplementarni. Njihov broj je uvijek veći. Neke parcele su stabilnije, druge su podložne značajnim i brzim promjenama. Kako biljke sazrijevaju i stare, parcele mogu uvelike promijeniti sastav i strukturu, ritmove sezonskog razvoja te na različite načine sudjelovati u ciklusu tvari.

Riža. 145. Prozori obnove glavnih vrsta u šumskoj biogeocenozi (prema O. V. Smirnova, 1998.)

Mozaičnost šumskih biogeocenoza i pojava novih parcela često su povezani s formiranjem prozora u šumama, odnosno kršenjem sloja drveća uslijed pada starih stabala, pojavom masovnih štetnika - insekata, napada gljiva, te aktivnost velikih papkara. Stvaranje takvog mozaika prijeko je potrebno za održivo postojanje šume i obnovu dominantnih vrsta drveća, čija se šikara često ne može razviti ispod matičnih krošnji, jer zahtijeva različite uvjete osvjetljenja i mineralnu ishranu. Nastavi prozore za različite pasmine treba imati dovoljan prostorni opseg (Sl. 145). U istočnoeuropskim širokolisnim šumama niti jedna vrsta ne može nastaviti s plodonošenjem u prozorima koji su razmjerni projekcijama krošnje jednog ili dva zrela stabla. Čak i najotpornije na sjenu - bukve, javori - zahtijevaju osvijetljene parcele od 400-600 m 2, a puna ontogenija vrsta koje vole svjetlo - hrast, jasen, jasika može se dovršiti samo u velikim prozorima od najmanje 1500-2000 m 2.

Na temelju detaljnog proučavanja strukture i funkcioniranja biogeocenoza u ekologiji, a koncept mozaično-cikličke organizacije ekosustava. S ove točke gledišta, održivo postojanje mnogih vrsta u ekosustavu postiže se poremećajima prirodnog staništa koji se u njemu stalno događaju, omogućujući novim generacijama da zaposjednu novoispražnjeni prostor.

Biogeocenologija razmatra Zemljinu površinu kao mrežu susjednih biogeocenoza, međusobno povezanih migracijom tvari, ali ipak, iako u različitim stupnjevima, autonomnih i specifičnih u svojim ciklusima. Specifična svojstva mjesta koje zauzima biogeocenoza daju mu originalnost, razlikuju ga od drugih, početnih po vrsti.

Oba pojma - ekosustavi i biogeocenoze - međusobno se nadopunjuju i obogaćuju, omogućujući nam da razmotrimo funkcionalne odnose zajednica i njihovog anorganskog okoliša u različitim aspektima i s različitih gledišta.