Биогеоценозы
Биогеоценозы
1.
Дубрава, как природное сообщество (биогеоценоз),
характеризующееся целостностью и устойчивостью
Рассмотренный нами на экскурсии такой вид
природного сообщества, как дубрава является одним из наиболее сложных среди
наземных биогеоценозов. Ну, во первых, что такое биогеоценоз? Биогеоценоз – это комплексы взаимосвязанных видов (популяций разных
видов), обитающих на определенной территории с более или менее однородными
условиями существованиями. Это определение понадобится для пользования в
дальнейшем. Дубрава – это совершенная и устойчивая экологическая система,
способная при неизменных внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз
дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов
животных. Понятно, что при таком разнообразии видов, населяющих дубраву, поколебать
устойчивость данного биогеоценоза, истребив один или несколько видов растений
или животных будет сложно. Сложно, потому что в результате длительного
сосуществования видов растений и животных из разрозненных видов они стали единым
и совершенным биогеоценозом – дубравой, которая, как уже было сказано выше
способна при неизменных внешних условиях существовать веками.
2.
Основные компоненты биогеоценоза и связи между
ними; растения – главное звено в экосистеме.
Основу подавляющего большинства биогеоценоза
составляют зеленые растения, которые, как известно, являются производителем
органического вещества (продуцентами). А так как в биогеоценозе обязательно
присутствуют растительноядные и плотоядные животные – потребители живого
органического вещества (консументы) и, наконец, разрушители органических
остатков – преимущественно микроорганизмы, которые доводят распад органических
веществ до простых минеральных соединений (редуценты), то не трудно догадаться,
почему растения являются главным звеном в экосистеме. А потому, что в
биогеоценозе все потребляют органические вещества, или соединения образующиеся
после распада органических веществ и ясно, что если растения – главный источник
органического вещества исчезнут, то жизнь в биогеоценозе практически исчезнет.
Типичный
пример естественного биогеоценоза
Здесь представлен биогеоценоз дубравы.
3.
Круговорот веществ в биогеоценозе. Значение в
круговороте растений, использующих солнечную энергию
Круговорот веществ в биогеоценозе –
необходимое условие существования жизни. Он возник в процессе становления жизни
и усложнялся в ходе эволюции живой природы. С другой стороны, чтобы в
биогеоценозе был возможен круговорот веществ, необходимо наличие в экосистеме
организмов, создающих органические вещества из неорганических и преобразующие
энергию излучения солнца, а также организмов, которые используют эти
органические вещества и снова превращают их в неорганические соединения. Все
организмы по способу питания разделяются на две группы – автотрофы и
гетеротрофы. Автотрофы (преимущественно растения) для синтеза органических
веществ используют неорганические соединения окружающей среды. Гетеротрофы
(животные, человек, грибы, бактерии) питаются готовыми органическими
веществами, которые синтезировали автотрофы. Следовательно, гетеротрофы зависят
от автотрофов. В любом биогеоценозе очень скоро иссякли бы все запасы
неорганических соединений, если бы они не возобновлялись в процессе жизнедеятельности
организмов. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных
остатков органические вещества превращаются в неорганические соединения,
которые возвращаются снова в природную среду и могут опять использоваться
автотрофами. Таким образом, в биогеоценозе в результате жизнедеятельности
организмов непрерывно осуществляется поток атомов из неживой природы в живую и
обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим приток
энергии извне. Источником энергии является Солнце. Движение вещества, вызванное
деятельностью организмов, происходит циклически, оно может быть использовано
многократно, в то время как поток энергии в этом процессе имеет
однонаправленный характер. Энергия излучения Солнца в биогеоценозе преобразуется
в различные формы: В энергию химических связей, в
механическую и, наконец, во внутреннюю. Из всего сказанного ясно, что
круговорот веществ в биогеоценозе – необходимое условие существования жизни и
растения (автотрофы) в нем самое главное звено.
4.
Разнообразие видов в биогеоценозе,
приспособленность их к совместному проживанию.
Характерная черта дубравы заключается в
видовом разнообразии растительности. Как уже было сказано выше биогеоценоз
дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных.
Между растениями происходит усиленная конкуренция за основные жизненные
условия: пространство, свет, воду с растворенными в ней минеральными
веществами. В результате длительного естественного отбора у растений дубравы
выработались приспособления, позволяющие разным видам существовать совместно.
Это ярко проявляется в характерной для дубравы ярусности. Верхний ярус образую
наиболее светолюбивые древесные породы: дуб, ясень, липа. Ниже располагаются
сопутствующие им менее светолюбивые деревья: клен, яблоня, груша и др. Еще ниже
расположен ярус подлеска, образованный различными кустарниками: лещиной,
бересклетом, крушиной, калиной и т. п. Наконец на почве произрастает ярус
травянистых растений. Чем ниже ярус, тем более теневыносливы образующие его
растения. Ярусность выражена также в расположении корневых систем. Деревья
верхних ярусов обладают наиболее глубокой корневой системой и могут
использовать воду и минеральные вещества из глубинных слоев почвы.
5.
Пищевые связи, экологическая пирамида.
Богатство и разнообразие растений,
производящих громадное количество органического вещества, которое может быть
использовано в качестве пищи, становятся причиной развития в дубравах
многочисленных потребителей из мира животных, от простейших до высших позвоночных
– птиц и млекопитающих. Среди млекопитающих пищевую цепь, например, составляют
растительноядные мышевидные грызуны и зайцы, а также копытные, за счет которых
существуют хищники: волк, лисица, горностай, ласка, куница. Все виды
позвоночных служат средой обитания и источником питания для различных
внутренних паразитов, преимущественно насекомых и клещей, а также внутренних
паразитов: плоских и круглых червей, простейших, бактерий. Пищевые цепи в
дубраве переплетены в очень сложную пищевую цепь, поэтому выпадение
какого-нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему.
Значение разных групп животных в биогеоценозе неодинаково. Исчезновение,
например, в большинстве наших дубрав всех крупных растительноядных копытных:
оленей, косуль, лосей – слабо отразилось бы на общей экосистеме, так как их
численность, а, следовательно, биомасса никогда не была большой и не играла
существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы исчезли
растительноядные насекомые, то последствия были бы очень серьезными, так как
насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию опылителей, участвуют в
разрушении опада и служат основой существования многих последующих звеньев
пищевых цепей. Правилом экологической пирамиды называется следующая
закономерность: всегда количество растительного вещества, служащего основой
цепи питания, в несколько раз больше, чем общая масса растительноядных
животных, а масса каждого из последующих звеньев пищевой цепи также уменьшается.
6.
Популяции растений и животных; факторы, вызывающие
изменения в численности; саморегуляция в биогеоценозе.
Популяцией в биологии называют совокупность
свободно скрещивающихся особей одного вида, которые длительно существуют в
определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того
же вида. К факторам, вызывающим изменения в численности популяций относятся
следующие: охота (то есть деятельность человек, направленная на убийство одной
или нескольких особей с целью получения шкуры, мяса или чисто спортивного
интереса), рыбалка (то же самое, только на водном пространстве). Но самый
важный фактор – это баланс рождаемости и гибели. В результате взаимных
приспособлений разных видов в биогеоценозе устанавливается определенный для
каждого вида уровень колебаний. Для одних видов колебания не велики, для других
могут быть значительными, и вид редкий в данном году, в следующем году может
стать обычным, или наоборот. К примеру, уменьшение пищи ведет к уменьшению
популяции. В следующем году пищи много – популяция увеличивается. А увеличение
популяции быстрыми темпами очень скоро тормозится, так как резко увеличивается
число паразитов. Очень часто на численность влияет погода. Процесс
саморегуляции в дубраве проявляется в том, что все разнообразное население
существует совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая
численность особей каждого вида определенным уровнем. К примеру, при отсутствии
ограничивающих факторов численность любого вида вредных насекомых возросла бы
очень быстро и привела ба к разрушению экологической системы. Наблюдения показывают,
что некоторая часть потомства погибает под воздействием различных
неблагоприятных условий погоды. Но основную массу уничтожают другие члены
биогеоценоза: хищные и паразитические насекомые, птицы, болезнетворные
микроорганизмы. Таким образом жить остается столько особей, сколько необходимо
для регуляции в биогеоценозе. Ограничивающее действие экологической системы все
же не исключает полностью случаев массового размножения отдельных видов,
которое бывает связано с сочетанием благоприятных факторов среды. Однако после
массовой вспышки особенно интенсивно проявляются регулирующие факторы
(паразиты, болезнетворные бактерии и др.), которые снижают численность вредителей
до средней нормы.
7.
Изменения в биогеоценозе весной: в жизни растений и
животных.
|