Биоценоз. Основные компоненты биоценоза. Пространственная структура

Содержание экологии как науки. Основной предмет изучения и объекты экологии. История становления и развития экологии.

Уровни организации живых систем. Надорганизменные уровни.

Жизнь на Земле представлена существами определенного строения, принадлежащими к определенной систематической группе, а также сообществами разной сложности. Каждое живое существо (индивидуум) обладает молекулярной, клеточной, тканевой, органной структурностью. По подходу к их изучению выделяется несколько уровней живых систем, находящихся во взаимосвязи и соподчинении. На молекулярном уровне (предмет молекулярной биологии) изучается строение белков, их функции, роль нуклеиновых кислот в хранении и передаче генетической информации, то есть процессы синтеза ДНК, РНК и белков. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организмов: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и т. д. На клеточном уровне (биология клетки — цитология) изучаются проблемы морфологической организации клетки, специализации клеток в ходе развитая функций клеточной мембраны, механизмов и регуляции деления клетки. Эти проблемы имеют очень важное значение для медицины. На органотканевом уровне изучаются особенности строения и функций отдельных органов и составляющих их тканей. На организменном уровне изучают особь и свойственные ей, как целому, черты строения, физиологические процессы, механизмы адаптации и поведения. На популяционно-видовом уровне изучают факторы, влияющие на численность популяций, проблемы сохранения исчезающих видов, динамики генетического состава популяций. Для хозяйственной деятельности человека важны такие проблемы популяционной биологии, как контроль численности видов, наносящих ущерб хозяйству, поддержание оптимальной численности эксплуатируемых и охраняемых популяций. На биогеоценотическом и биоценотическом уровнях ведущими являются проблемы взаимоотношений организмов в биоценозах, условия, определяющие их численность и продуктивность биоценозов, устойчивость последних и роль влияния человека на сохранение биоценозов и их комплексов. На биосферном уровне современная эколология решает глобальные проблемы, например, определение интенсивности образования свободного кислорода растительным покровом Земли или изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, связанного с деятельностью человека.

Надорганизменными уровнями жизни являются популяция, биоценоз, биосфера.

Экология – наука, изучающая взаимоотношение организмов между собой и с окружающей их природной средой, а также структуру и организацию биологических систем различного уровня (популяции, биоценозы, экосистема). Объекты изучения современной экологии составляют как бы трёхступенчатое сооружение. В основании, на первой ступени, находятся отдельные особи. Выше располагаются популяции и сообщества, последнюю ступень занимают экосистемы. Каждая ступень характеризуется своими структурными и функциональными характеристиками. Таким образом, объектами изучения экологии являются как отдельные организмы, так и экологические системы различной сложности – популяции, сообщества в определённых средах обитания, развивающиеся и действующие по своим законам. Центральным разделом экологии является изучение экосистем, которые, по сути, являются тем, что мы обычно называем окружающей нас природой. В отличие от популяции или сообщества экосистему можно считать самостоятельным объектом – в ней имеется всё, что необходимо для её существования. Поэтому экосистемы являются главным предметом экологии.

Корни экологии уходят в глубочайшую древность. Человек был не просто наблюдателем, а активным участником природных процессов и преобразователем природы. Предыстория экологии охватывает античный период и эпоху Возрождения. В работах таких римских авторов, как философ Лукреций, поэт Виргилий, уже содержатся элементы экологических принципов. Взгляды на природу древнегреческих учёных в значительной мере повлияли на становление экологического мышления биологов современной эпохи. Аристотель не будучи экологом в своих многочисленных трудах одним из первых рассматривает животных в связи с их местообитанием. Эпоха Возрождения была отмечена великими географическими открытиями. Учёные и путешественники не только описывали внешнее и внутреннее строение растений, но и сообщали сведения о зависимости растений от условий произрастания или возделывания. Обнаруживались новые виды растений и животных, появлялись сведения об их повадках, поведениях, местах обитания. Карл Линней впервые применил бинарную номенклатуру для животных и растений. Ключевым моментом в истории экологического знания было введение в 1866 году термина «Экология» Геккелем. Временем возникновения экологии как науки можно считать середину 19 века, однако как самостоятельная дисциплина экология сформировалась около 1900 года. В первой половине 20 века на этом этапе развития экологии остро почувствовалась нехватка базовой единицы изучения. Такой единицей стала экосистема. Современный этап развития экологии характеризуется организацией и осуществлением комплексных исследований воздействия человека на естественные процессы в биосфере, а также изучение влияния происходящих процессов на самого человека.

Биоценоз – это исторически сложившиеся группировки растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющие относительно однородное жизненное пространство (участок суши или водоема). В состав биоценоза входит фитоценоз, зооценоз, микробоценоз и микоценоз (совокупность грибов). Каждый биоценоз развивается в пределах определенного однородного пространства, которое характеризуется определенным сочетанием абиотических факторов. К ним могут относиться количество приходящей солнечной радиации, температура, влажность, химический и механический состав почвы, ее кислотность, рельеф местности и др. Такое однородное пространство, часть абиотической среды, занимаемое биоценозом, называется биотоп. Виды могут по-разному распределяться в пространстве в соответствии с их потребностями и условиями местообитания. Распределение видов, составляющих биоценоз, называется пространственной структурой. Различают вертикальную и горизонтальную структуру биоценоза. Вертикальная структура образована отдельными его элементами, особыми слоями, которые называются ярусы. Ярус - совместно произрастающие группы видов растений, различающиеся по высоте и по положению в биоценозе ассимилирующих органов (листья, стебли, клубни, корневища, луковицы). Первый древесный ярус здесь обычно состоит из высоких деревьев с высоко расположенной листвой, которая хорошо освещается солнцем. Неиспользованный свет может поглощаться деревьями поменьше, образующих второй подпологовый ярус. Оставшиеся около 10% солнечной радиации перехватывается ярусом подлеска. Его составляют кустарники и кустарниковые формы древесных пород (орешник, рябина, крушина, ива, яблоня лесная). Ярус подроста. К нему относятся молодые невысокие (от 1 до 3-5 м) деревца, которые в будущем, в перспективе, смогут выйти в первый ярус. Они относятся к так называемым лесообразующим породам. Это ель, сосна, дуб, граб, береза, осина, ясень, ольха черная. Незначительная часть солнечной радиации используется растениями травяного покрова, которые образуют травяно-кустарничковый ярус. Сюда относятся лесные травы и кустарнички: ландыш, кислица, земляника, брусника, черника, папоротники. Напочвенный слой мхов и лишайников формирует мохово-лишайниковый ярус. В состав ярусов не включают лианы, эпифиты (растения, проживающие на других растениях, но не являющиеся паразитами, например, мхи и лишайники на стволах деревьев), а также растения-паразиты, которые выделяются в группу внеярусной растительности.

Дата добавления: 2014-11-06