Просторова структура біогеоценозу

План

Тема: Синекологія – наука про екологічні системи. Загальна характеристика закономірностей екосистеми. Біогеоценози

1.Визначення екосистем та класифікація екосистем.

2.Загальна характеристика біо – і біогеоценозів.

Структура біогеоценозів. Поняття про продуценти, редуценти, консументи.

3.Ланцюги живлення. Поняття про екологічні піраміди. Енергетика екосистем. Фотосинтез. Хемосинтез.

4.Поняття про екологічну нішу, сукцесії, клімакс.

5.Штучні угрупування організмів – агроценози.

Література.

1.Білявський Г.О., Бутченко Л.І., Наврроцький В.М. Основи екології. Навч. посібник.- К. Лібра.2002 р.

2.Кучерявий В.П. Екологія. – Львов: Світ. 2000 р.

3.Мусієнко М.М., Серебряков В.В., Брайон О.В. Екологія. 2002р

4.Одум Ю. Екологія (2т.) – М.: Мир. 1986 р.

4. Білявський Г. О.Основи екології. Підручник./Г.О.Білявський, Р.С.Фурдуй, І.Костіков// – К. 2004 р.

5.Серебряков В.В.Основи екології. Підручник. К. – «Знання» -Прес. 2002 р.

6.Заверуха Н.М., Сребряков В.В., Скиба Ю. А. Основи екології: Навч. Посібн. – К.: Каравела, 2006. – 368 с.

Після вивчення матеріалу студенти повинні знати:

- структуру та закономірності функціонування біогеоценозів;

- екосистеми різних рівнів;

- особливості структури та функціонування штучних угрупувань організмів – агроценозів.

Після вивчення матеріалу теми студенти повинні вміти:

- розрізняти поняття біогеоценоз та екосистеми;

- пояснити структуру біогеоценозу;

- складання схеми ланцюгів та мереж живлення в біогеоценозах;

- розрізняти екосистеми різних рівнів (мікро -, мезо-, макроекосистема).

Ключові поняття та терміни:

Синекологія, біоценоз, біотоп, біогеоценоз, екосистема, структура біогеоценозів: просторова (вертикальна, горизонтальна) складові структури, фенологічна структура, видова, трофічна, продуценти, екологічні піраміди, сукцесії, агроценози.

1.Синекологія – розділ екології, що вивчає екологічні системи. Термін екосистеми був запропонований англійським екологом А.Тенслі в 1935 році. Під екосистемою розуміють функціональну систему, яка вбирає в себе угрупування живих організмів разом з середовищем, в якому вони існують. Елементи екосистеми пов‘язані між собою через обмін речовин та енергії. Екосистемою є й біосфера в цілому і за складом екосистеми різноманітні. Головна спільна риса всіх екосистем – це те, що в певних ланках ланцюга живлення передається й перетворюється енергія. В екосистемах також відбувається міграція і трансформація речовин.

Залежно від циркуляції речовин екосистеми поділяються на закриті і відкриті. Закрита екосистема – це така, в якій речовина циркулює від продуцентів (рослини) через консументи (тварини) до редуцентів (мікроорганізми) по колу і в межах саме цієї екосистеми. Міграція і трансформація речовин в екосистемах здійснюється через трофічні зв‘язки живих організмів тобто через ланцюги живлення. І першою ланкою в ланцюгу живлення є зелені рослини або продуценти, якими живляться консументи (рослиноїдні потім хижаки) тварини. Після загибелі рослин і тварин мертва органічна речовина є їжею для мікроорганізмів. Наприклад,у ставку біогенні елементи багаторазово проходять по колу: водорості – зоопланклан – риба, бактерії – мінеральні речовини – знову водорості.

У відкритих екосистемах речовина по колу не обертається, речовина з даної екосистеми вилучається і переноситься в іншу екосистему. Наприклад, в екосистемі окремого дерева гусінь з‘їдає листя продуцента, гусінь з‘їдають птахи переносячи їжу в свої гнізда на інші дерева.

Розрізняють також екосистеми здатні чи нездатні до саморегуляції. Механізм саморегуляції здійснюється за принципом зворотного негативного зв‘язку. В спрощеному вигляді цей принцип можна уявити у вигляді ланцюга, кожна ланка якого виступає щодо двох сусідніх як хижак і як жертва. Якщо чисельність жертви зменшується, то буде зменшуватись й чисельність хижаків. Тобто, система хижак – це жертва саморегуляції.

Елементарні екосистеми з яких складається біосфера є біогеоценозами – замкнені екосистеми, здатні до саморегуляції.

2. Біогеоценоз – це однорідна ділянка земної поверхні з певним складом живих організмів, що населяють її і комплексом абіотичних компонентів (ґрунтом, повітрям, сонячним випромінюванням та ін.), які пов‘язуються обміном речовин і енергії в єдину природну систему.

Складові біогеоценозу:

- біотип – однорідний за абіотичними факторами середовища простір;

- біоценоз – сукупність усіх організмів даного біотипу.

Функціональні складові біоценозу:

- сукупність усіх продуцентів (вищі рослини, водорості,

автотрофні бактерії) – це фітоценоз;

- сукупність тварин – консументів – це зооценоз;

- сукупність редуцентів - це мікробіоценоз.

Екологи характеризують фітоценози не тільки за видовим складом, а й за іншими ознаками, наприклад, за ознакою ролі в даному фітоценозі.

Так, відома перетворювальна роль рослин у ґрунтоутворенні, яка залежить від фізіологічних та морфологічних особливостей рослин так званих рослин – едифікаторів(будівельників). Таким чином, едифікатори – це домінантні переважаючі види, які творять зовнішній вигляд біогеоценозу (наприклад, очеретів, ковиловий).

Розміри біогеоценозів коливаються в широких межах. Сукупність біогеоценозів з відносно схожими характеристиками(в першу чергу, рослинністю), які займають значну територію називають біомами. На Землі приблизно 30 основних біномів: холодні пустелі, тундри, хвойні ліси.

У добре сформованих, стабільних біогеоценозах органічна речовина мійже не накопичується. А біогеоценози, які знаходяться на стадії розвитку (так звані сукцесійні) первинна речовина перевищує деструкційну, відбувається акумуляція органічних речовин і поступово примітивні біогеоценози замінюються складнішими і складнішими,і в кінці біогеоценоз досягає стабільного клімаксного стану.

Поступові необоротні зміни складу та структури біогеоценозу, що спричиняються внутрішніми або зовнішніми факторами називаються сукцесіями. Класичний приклад сукцесії – заростання озера та перетворення його на болота. Сукцесії бувають повільними і швидкими (десятиліття, тисячоліття). Вони можуть відбуватися з внутрішніх причин (наприклад, утворення нових видів), якщо продукція, біомаса й видове багатство коливається в ньому навколо середнього значення за рахунок саморегуляції. Такий біогеоценоз знаходиться в стадії клімаксу. Можливість переходу клімаксного біогеоценозу в секційний стан визначається законом одного %, згідно якому зміни в 1%, як правило, не виводять екосистему з рівноважного стану. На жаль, сьогодні людина повсюдно виводить екосистеми за межі 1% коливань енергетичних потоків, збільшуючи тим самим загальну нестабільність біосфери. Сумний приклад: досвід використання ДДТ для боротьби із шкідниками сільськогосподарських культур, що «увімкнуло» процес довготривалих сукцесій.

Біогеоценози не бувають однорідними. Вони мають певну просторову структуру, яка вбирає в себе ярусність і горизонтальну неоднорідність – мозаїчність. Ефективність використання сонячного випромінювання збільшується коли воно вловлюється на різних висотах (до кількох десятків метрів). Одновисотні зарості називають ярусами. У біогеоцендах суші виділяють яруси: деревний, чагарниковий, трав‘янистий та мохово – лишайниковий. Ступінь розвитку ярусної структури великою мірою визначає продуктивність біогеоценозу: чим складніша ярусна структура, тим більша продуктивність. Наприклад, в тропічних лісах виділяють 9 ярусів, в широколистних лісах – 4 яруси, у хвойних лісах -3 яруси, савани, степи – 2 яруси, пустелі – 1 ярус.

Дата добавления: 2014-12-07