Pojęcie „ekosystemu” zostało wprowadzone w 1935 roku przez A. Tensleya, angielskiego botanika. Tym terminem określił dowolny zestaw organizmów żyjących razem, a także ich środowisko. Jej definicja podkreśla obecność współzależności, związków, związków przyczynowych, jakie istnieją między środowiskiem abiotycznym a wspólnotą biologiczną, łącząc je w swego rodzaju funkcjonalną całość. Ekosystem, według biologów, to zbiór różnych populacji różnych gatunków żyjących na wspólnym terytorium, a także otaczające je środowisko nieożywione.
Biogeocenoza to naturalna formacja o wyraźnych granicach. Składa się z zestawu biocenoz (istot żywych), które zajmują określone miejsce. Na przykład dla organizmów wodnych tym miejscem jest woda, dla tych, którzy żyją na lądzie, to atmosfera i gleba. Poniżej rozważymyprzykłady biogeocenozy, które pomogą ci zrozumieć, co to jest. Opiszemy te systemy szczegółowo. Dowiesz się, jakie są ich struktury, jakie ich typy istnieją i jak się zmieniają.
Biogeocenoza i ekosystem: różnice
Do pewnego stopnia pojęcia „ekosystemu” i „biogeocenozy” są jednoznaczne. Jednak nie zawsze pokrywają się one objętością. Biogeocenoza i ekosystem są powiązane jako pojęcie mniej i szersze. Ekosystem nie jest związany z pewnym ograniczonym obszarem powierzchni ziemi. Ta koncepcja może być zastosowana do wszystkich stabilnych systemów nieożywionych i żywych składników, w których istnieje wewnętrzny i zewnętrzny obieg energii i substancji. Ekosystemy to na przykład kropla wody z mikroorganizmami, doniczka, akwarium, biofiltr, zbiornik napowietrzający, statek kosmiczny. Ale nie można ich nazwać biogeocenozami. Ekosystem może obejmować kilka biogeocenoz. Przejdźmy do przykładów. Można wyróżnić biogeocenozy oceanu i biosfery jako całości, ląd, pas, region glebowo-klimatyczny, strefę, prowincję, powiat. Dlatego nie każdy ekosystem można uznać za biogeocenozę. Zrozumieliśmy to, patrząc na przykłady. Ale każdą biogeocenozę można nazwać systemem ekologicznym. Mamy nadzieję, że teraz rozumiesz specyfikę tych pojęć. Terminy „biogeocenoza” i „ekosystem” są często używane jako synonimy, ale nadal istnieje między nimi różnica.
Cechy biogeocenozy
Wiele gatunków powszechnie występujących wdowolna z ograniczonych przestrzeni. Nawiązuje się między nimi złożona i stała relacja. Innymi słowy, różne typy organizmów, które istnieją w określonej przestrzeni, charakteryzujące się kompleksem specjalnych warunków fizykochemicznych, reprezentują złożony system, który utrzymuje się mniej lub bardziej długo w przyrodzie. Wyjaśniając definicję, zauważamy, że biogeocenoza to wspólnota organizmów różnych gatunków (ustalonych historycznie), które są ściśle ze sobą powiązane i otaczającą je przyrodą nieożywioną, wymianą energii i substancji. Specyficzną cechą biogeocenozy jest to, że jest ona ograniczona przestrzennie i raczej jednorodna pod względem składu gatunkowego zawartych w niej istot żywych, a także pod względem zespołu różnych czynników abiotycznych. Istnienie jako integralny system zapewnia stałe dostawy energii słonecznej do tego kompleksu. Z reguły granicę biogeocenozy wyznacza się wzdłuż granicy fitocenozy (zbiorowiska roślinnego), która jest jej najważniejszym składnikiem. To są jego główne cechy. Rola biogeocenozy jest wielka. Na jej poziomie zachodzą wszystkie procesy przepływu energii i obiegu substancji w biosferze.
Trzy grupy biocenozy
Główną rolę w realizacji interakcji między jej różnymi składnikami należy do biocenozy, czyli żywych istot. Są one podzielone ze względu na pełnione funkcje na 3 grupy – rozkładających się, konsumentów i producentów – i ściśle wchodzą w interakcje z biotopem (przyroda nieożywiona) oraz ze sobą. Te żywe istoty są zjednoczonepowiązania z jedzeniem, które istnieją między nimi.
Producenci to grupa autotroficznych organizmów żywych. Konsumując energię światła słonecznego i minerały z biotopu, tworzą pierwotne substancje organiczne. Ta grupa obejmuje niektóre bakterie, a także rośliny.
Konsumenci to organizmy heterotroficzne, które wykorzystują w postaci gotowych do żywności substancje organiczne, które służą im jako źródło energii, a także substancje, których konsumenci potrzebują do życia. Możemy sklasyfikować prawie wszystkie zwierzęta, rośliny pasożytnicze, rośliny drapieżne, a także niektóre (pasożytnicze) bakterie i grzyby.
Dekompozytorzy rozkładają szczątki martwych organizmów, a także rozkładają substancje organiczne na nieorganiczne, zwracając w ten sposób substancje mineralne „wycofane” przez producentów do biotopu. Są to na przykład niektóre rodzaje jednokomórkowych grzybów i bakterii.
Relacje pokarmowe między grupami biocenozy
Relacje pokarmowe istniejące między tymi trzema składnikami biogeocenozy determinują cykl substancji i przepływy w nim energii. Wychwytując energię słoneczną i absorbując minerały, producenci tworzą substancje organiczne. Z nich zbudowane jest ich ciało. W ten sposób energia słoneczna zamieniana jest na energię wiązań chemicznych. Zjadając siebie nawzajem i producentów, konsumentów (organizmy roślinożerne, pasożytnicze i drapieżne) rozkładają w ten sposób materię organiczną. Wykorzystują je, a także uwolnioną w ich wyniku energię, do zapewnienia sobie środków do życia i budowania własnego ciała. Rozkładniki, żywiąc się martwymi organizmami, rozkładają swoją materię organiczną. W ten sposób wydobywają potrzebną im energię i materiały, a także zapewniają powrót substancji nieorganicznych do biotopu. Tak więc w biogeocenozie odbywa się obieg substancji. Jego stałość jest kluczem do długiego istnienia systemu ekologicznego, mimo że podaż minerałów jest w nim ograniczona.
Równowaga dynamiczna układu
Równowaga dynamiczna charakteryzuje wzajemne relacje organizmów oraz otaczającą je przyrodę nieożywioną. Na przykład w roku, w którym panują sprzyjające warunki pogodowe (wiele słonecznych dni, wilgotność i temperatura są optymalne), rośliny wytwarzają zwiększoną ilość pierwotnej materii organicznej. Taka obfitość pokarmu powoduje, że gryzonie zaczynają się masowo rozmnażać. To z kolei powoduje wzrost pasożytów i drapieżników, które zmniejszają liczebność gryzoni. W rezultacie prowadzi to do zmniejszenia liczby drapieżników, ponieważ niektóre z nich umierają z braku pożywienia. W ten sposób przywracany jest pierwotny stan ekosystemu.
Rodzaje biogeocenozy
Biogeocenoza może być naturalna i sztuczna. Gatunki tych ostatnich obejmują agrobiocenozy i biogeocenozy miejskie. Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich.
Biogeocenoza naturalna
Zauważ, że każda naturalna biogeocenoza to system, który rozwijał się przez długi czas - tysiące i miliony lat. Dlatego wszystkie jego elementy „docierają” do siebie. To prowadzi doże odporność biogeocenozy na różne zmiany zachodzące w środowisku jest bardzo wysoka. „Siła” ekosystemów nie jest nieograniczona. Głębokie i gwałtowne zmiany warunków bytowania, zmniejszenie liczebności gatunków organizmów (m.in. w wyniku wielkoobszarowego odławiania gatunków handlowych) prowadzą do tego, że równowaga może zostać zachwiana i może zostać zniszczona. W tym przypadku następuje zmiana biogeocenoz.
Agrobiocenozy
Agrobiocenozy to specjalne zbiorowiska organizmów, które rozwijają się na terenach użytkowanych przez ludzi do celów rolniczych (sadzenie, siew roślin uprawnych). Producenci (rośliny), w przeciwieństwie do biogeocenoz gatunku naturalnego, są tu reprezentowane przez jeden rodzaj uprawy uprawianej przez człowieka, a także pewną liczbę gatunków chwastów. Różnorodność zwierząt roślinożernych (gryzonie, ptaki, owady itp.) determinuje szatę roślinną. Są to gatunki, które mogą żywić się roślinami rosnącymi na terenie agrobiocenoz, a także znajdować się w warunkach ich uprawy. Warunki te determinują obecność innych gatunków zwierząt, roślin, mikroorganizmów i grzybów.
Agrobiocenoza zależy przede wszystkim od działalności człowieka (nawożenie, uprawa roli, nawadnianie, stosowanie pestycydów itp.). Stabilność biogeocenozy tego gatunku jest słaba - bardzo szybko zapadnie się bez ingerencji człowieka. Wynika to częściowo z faktu, że rośliny uprawne są znacznie bardziej kapryśne niż dzikie. Dlatego nie mogą znieśćrywalizacja z nimi.
Biogeocenozy miejskie
Biogeocenozy miejskie są szczególnie interesujące. To kolejny rodzaj antropogenicznych ekosystemów. Przykładem są parki. Główne czynniki środowiskowe, podobnie jak w przypadku agrobiocenoz, są w nich antropogeniczne. O składzie gatunkowym roślin decyduje człowiek. Sadzi je, a także dba o nie i ich przetwarzanie. Najbardziej wyraźne zmiany w środowisku zewnętrznym wyrażają się właśnie w miastach - wzrost temperatury (od 2 do 7 ° C), specyficzne cechy gleby i składu atmosferycznego, specjalny reżim wilgotności, oświetlenia i działania wiatru. Wszystkie te czynniki tworzą biogeocenozy miejskie. Są to bardzo ciekawe i specyficzne systemy.
Przykłady biogeocenozy są liczne. Różne systemy różnią się między sobą składem gatunkowym organizmów, a także właściwościami środowiska, w którym żyją. Przykładami biogeocenozy, które szczegółowo omówimy, są las liściasty i staw.
Las liściasty jako przykład biogeocenozy
Las liściasty to złożony system ekologiczny. Biogeocenoza w naszym przykładzie obejmuje takie gatunki roślin jak dęby, buki, lipy, graby, brzozy, klony, jarzębiny, osiki i inne drzewa, których liście opadają jesienią. Kilka ich poziomów wyróżnia się w lesie: niskie i wysokie zadrzewienie, mech, trawy, krzewy. Rośliny zamieszkujące wyższe kondygnacje są bardziej światłolubne. Lepiej znoszą wibracje.wilgotność i temperatura niż przedstawiciele niższych poziomów. Mchy, trawy i krzewy tolerują cień. Występują latem o zmierzchu, powstają po rozwinięciu się listowia drzew. Ściółka leży na powierzchni gleby. Powstaje z częściowo rozłożonych szczątków, gałązek krzewów i drzew, opadłych liści, martwych traw.
Biogeocenozy leśne, w tym lasy liściaste, charakteryzują się bogatą fauną. Zamieszkuje je wiele ryjących gryzoni, drapieżników (niedźwiedź, borsuk, lis) oraz grzebiących owadożerców. Na drzewach żyją też ssaki (wiewiórka, wiewiórka, ryś). Sarny, łosie, jelenie należą do grupy dużych roślinożerców. Knury są szeroko rozpowszechnione. Ptaki gniazdują na różnych kondygnacjach lasu: na pniach, w krzakach, na ziemi lub na wierzchołkach drzew iw dziuplach. Istnieje wiele owadów żywiących się liśćmi (na przykład gąsienicami), a także drewnem (korniki). W górnych warstwach gleby, a także w ściółce, oprócz owadów, żyje ogromna liczba innych kręgowców (kleszcze, dżdżownice, larwy owadów), wiele bakterii i grzybów.
Staw jako biogeocenoza
Teraz rozważ staw. To przykład biogeocenozy, w której środowiskiem życia organizmów jest woda. W płytkiej wodzie stawów osiedlają się duże rośliny pływające lub korzeniące się (chwasty, lilie wodne, trzciny). Małe rośliny pływające są rozmieszczone w toni wodnej, na głębokość, na którą wnika światło. Są to głównie glony, które nazywane są fitoplanktonem. Czasami jest ich dużo, w wyniku czego woda zmienia kolor na zielony,„kwitnie”. W fitoplanktonie występuje wiele alg niebiesko-zielonych, zielonych i okrzemkowych. Kijanki, larwy owadów, ryby roślinożerne, skorupiaki żywią się resztkami roślin lub żywymi roślinami. Ryby i drapieżne owady zjadają małe zwierzęta. A na ryby roślinożerne i mniejsze drapieżne polują duże drapieżne. Organizmy rozkładające materię organiczną (grzyby, wiciowce, bakterie) są szeroko rozpowszechnione w całym stawie. Szczególnie dużo jest ich na dole, ponieważ gromadzą się tu szczątki martwych zwierząt i roślin.
Porównanie dwóch przykładów
Porównując przykłady biogeocenozy widzimy, jak bardzo różnią się one zarówno pod względem składu gatunkowego, jak i wyglądu ekosystemów stawowych i leśnych. Wynika to z faktu, że zamieszkujące je organizmy mają inne siedlisko. W stawie to woda i powietrze, w lesie gleba i powietrze. Niemniej jednak funkcjonalne grupy organizmów są tego samego typu. W lesie producentami są mchy, zioła, krzewy, drzewa; w stawie - glony i rośliny pływające. W lesie konsumentami są owady, ptaki, zwierzęta i inne bezkręgowce zamieszkujące ściółkę i glebę. Odbiorcami w stawie są różne płazy, owady, skorupiaki, ryby drapieżne i roślinożerne. W lesie organizmy rozkładające (bakterie i grzyby) reprezentują formy lądowe, aw oczku wodnym - wodne. Zwracamy również uwagę, że zarówno staw jak i las liściasty są naturalną biogeocenozą. Powyżej podaliśmy przykłady sztucznych.
Dlaczego biogeocenozy się zastępują?
Biogeocenoza nie może istnieć wiecznie. On nieuchronnie wcześniej lubzastąpiony późno. Dzieje się tak w wyniku zmian w środowisku przez organizmy żywe, pod wpływem człowieka, w procesie ewolucji, przy zmieniających się warunkach klimatycznych.
Przykład zmiany biogeocenozy
Rozważmy jako przykład przypadek, w którym same żywe organizmy są przyczyną zmian ekosystemów. To osada skał z roślinnością. Duże znaczenie w pierwszych etapach tego procesu ma wietrzenie skał: częściowe rozpuszczanie minerałów i zmiana ich właściwości chemicznych, niszczenie. W początkowych stadiach bardzo ważną rolę odgrywają pierwsi osadnicy: glony, bakterie, porosty łuskowate, niebieskozielone. Producentami są sinice, glony w składzie porostów oraz glony wolno żyjące. Tworzą materię organiczną. Niebieskozielone pobierają azot z powietrza i wzbogacają je w środowisko, które wciąż nie nadaje się do zamieszkania. Porosty rozpuszczają skałę z wydzielinami kwasów organicznych. Przyczyniają się do tego, że składniki odżywcze składników mineralnych stopniowo się kumulują. Grzyby i bakterie niszczą substancje organiczne stworzone przez producentów. Te ostatnie nie są w pełni zmineralizowane. Stopniowo gromadzi się mieszanina związków mineralnych i organicznych oraz resztek roślinnych wzbogaconych azotem. Stwarzane są warunki do istnienia krzaczastych porostów i mchów. Proces akumulacji azotu i materii organicznej przyspiesza, tworzy się cienka warstwa gleby.
Powstaje prymitywna społeczność, która może istnieć w tym niesprzyjającym środowisku. Pierwsi osadnicy są dobrze przystosowani do trudnych warunków skał – wytrzymują imróz, upał i suchość. Stopniowo zmieniają swoje siedlisko, tworząc warunki do tworzenia nowych populacji. Po pojawieniu się roślin zielnych (koniczyna, zboża, turzyca, dzwonki itp.) nasila się rywalizacja o składniki odżywcze, światło i wodę. W tej walce pionierzy osadników są wypierani przez nowe gatunki. Krzewy zadowalają się ziołami. Utrzymują glebę swoimi korzeniami. Zbiorowiska leśne są zastępowane przez zbiorowiska trawiaste i krzewiaste.
W trakcie długiego procesu rozwoju i zmian biogeocenozy, liczba gatunków organizmów żywych w niej zawartych stopniowo rośnie. Społeczność staje się coraz bardziej złożona, jej sieć pokarmowa staje się coraz bardziej rozgałęziona. Różnorodność relacji istniejących między organizmami rośnie. Coraz więcej społeczności korzysta z zasobów środowiska. Zamienia się więc w dojrzałą, dobrze przystosowaną do warunków środowiskowych i posiadającą samoregulację. W nim populacje gatunków dobrze się rozmnażają i nie są zastępowane przez inne gatunki. Opisana zmiana biogeocenoz trwa od tysięcy lat. Jednak zmiany zachodzą na oczach zaledwie jednego pokolenia ludzi. Na przykład jest to zarastanie płytkich zbiorników.
Więc rozmawialiśmy o tym, czym jest biogeocenoza. Przedstawione powyżej przykłady wraz z opisami dają tego wizualną reprezentację. Wszystko, o czym rozmawialiśmy, jest ważne dla zrozumienia tego tematu. Rodzaje biogeocenoz, ich budowa, cechy, przykłady – to wszystko należy przestudiować, aby mieć ich pełny obraz.
