Біогеоценологія

Біоценоз – угруповання взаємопов’язаних популяцій організмів, які населяють ділянку біосфери з однорідними умовами існування (поняття «біоценоз» запропонував німецький вчений К. Мьобіус).

Біотоп – ділянка середовища, яку займає біоценоз.

Основні характеристики біоценозу:

- видове різноманіття – сукупність популяцій різних видів, що складають біоценоз (найчисленніші популяції називаються домінантними);

- біомаса – сумарна маса особин різних видів, що припадає на одиницю площі або об’єму;

- продуктивність – біомаса, що створюється за одиницю часу:

o первинна (створюється автотрофами – фототрофами і хемотрофами);

o вторинна (створюється гетеротрофами);

- структура:

o видова – зумовлена видовим різноманіттям і співвідношенням чисельності та густоти популяцій окремих видів;

o просторова – визначається просторовим розташуванням популяцій різних видів – ярусністю (розрізняють надземну і підземну ярусність);

o екологічна – визначається співвідношенням популяцій різних екологічних груп (життєвих форм) організмів.

Автотрофи – організми, які здатні синтезувати органічні сполуки для живлення:

- фототрофи – синтезують органічні сполуки, використовуючи енергію світла (рослини, ціанобактерії, деякі бактерії);

- хемотрофи – синтезують органічні сполуки, використовуючи енергію хімічних зв’язків (деякі бактерії).

Гетеротрофи – організми, які живляться готовими органічними сполуками:

- сапротрофи – живляться залишками інших організмів або продуктами їхньої життєдіяльності:

o сапрофіти – бактерії, гриби;

o сапрофаги – тварини (розрізняють: копрофаги – живляться екскрементами, некрофаги – живляться трупами, детритофаги – живляться детритом);

- паразити – живляться органічними речовинами живих організмів, використовуючи їх як середовище існування;

- фітофаги – тварини, які живляться рослинами;

- хижаки – тварини, які живляться, полюючи на інших живих тварин;

- поліфаги – тварини, які живляться різними за походженням органічними речовинами.

Міксотрофи – організми, які живляться як автотрофно, так і гетеротрофно.

Екосистема – сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою та з фізичним середовищем існування, завдяки чому створюється потік енергії і колообіг речовин усередині системи (поняття «екосистема» запропонував англійський вчений А. Теслі).

Біогеоценоз – певна територія з однорідними умовами існування, населена взаємопов’язаними популяціями різних видів, які об’єднані між собою і з фізичним середовищем існування потоком енергії та колообігом речовин (поняття «біогеоценоз» запропонував російський вчений В. Сукачов).

Структура біогеоценозу:

- абіотична частина – умови фізичного середовища існування:

o неорганічні сполуки (СО₂, О₂, N₂, Н₂О, Н₂S тощо);

o органічні сполуки (залишки організмів чи продукти їхньої життєдіяльності);

o кліматичний режим (освітлення, температура, вологість, рельєф місцевості);

- біотична частина – популяції різних видів організмів, поєднані між собою складними і різноманітними зв’язками.

Зв’язки між популяціями у біогеоценозі:

- трофічні – виникають тоді, коли організми одного виду чи продукти їхньої життєдіяльності є об’єктом живлення для організмів іншого виду; організми, які послідовно зв’язуються трофічними взаємодіями, становлять ланцюги живлення; у ланцюгах живлення розрізняють трофічні рівні:

o продуценти – організми, які синтезують органічні речовини (автотрофи);

o консументи (І, ІІ, ІІІ порядків) – організми, які споживають і перетворюють органічні речовини (гетеротрофи – паразити, фітофаги, хижаки, поліфаги);

o редуценти – організми, які споживають органічні речовини і розкладають їх до неорганічних сполук (гетеротрофи – сапротрофи);

- топічні – виникають тоді, коли внаслідок життєдіяльності організмів одного виду змінюються умови існування організмів іншого виду.

Зв’язки між популяціями можуть бути: антагоністичні (конкуренція, паразитизм, хижацтво, фітофагія), нейтральні (нейтралізм) і мутуалістичні (коменсалізм, мутуалізм).

Властивості біогеоценозу:

- цілісність – забезпечується тісними зв’язками між біотичними та абіотичними компонентами;

- стійкість – забезпечується адаптаціями організмів до умов фізичного середовища існування (здатністю протистояти несприятливим зовнішнім впливам);

- здатність до самовідтворення – забезпечується взаємодією саморегульованих популяцій і наявними ресурсами довкілля;

- здатність до саморегуляції (підтримання гомеостазу) – забезпечується коливанням кількісних та якісних показників потоку енергії і колообігу речовин навколо середніх (оптимальних) значень.

Біогеоценоз є відкритою системою, яка потребує надходження речовин та енергії ззовні. Основним джерелом енергії, що надходить до біогеоценозу, є сонячне світло (фототрофами фіксується близько 1% енергії сонячного світла, що досягає поверхні Землі).

Організми, що живляться фототрофами, тільки 10-20% енергії їжі використовують для побудови речовин свого тіла (решта витрачається на процеси життєдіяльності і розсіюється у вигляді тепла). Те саме спостерігається при переході до наступних трофічних рівнів.

Енергія у біогеоценозі поділяється на два потоки:

- до консументів надходить від продуцентів чи від консументів нижчого порядку;

- до редуцентів надходить від мертвої органічної речовини.

Внаслідок цього формуються ланцюги живлення двох типів:

- пасовищного (ланцюги виїдання) починаються із продуцентів, включають консументів різних порядків і закінчуються редуцентами;

- детритного (ланцюги розкладання) починаються із решток організмів або продуктів їхньої життєдіяльності і продовжуються тільки редуцентами.

Ланцюги живлення переплітаються (один вид може живитись одночасно кількома видами і бути джерелом живлення для кількох видів) – формується сітка живлення.

Правило екологічної піраміди: на кожному попередньому трофічному рівні кількість біомаси та енергії, що запасаються організмами за одиницю часу, значно більша (приблизно у 10 разів), ніж на наступних.

Сукцесія – спрямовані послідовні зміни угруповань організмів, які призводять до перетворення біогеоценозу (процес саморозвитку біогеоценозу).

Закономірності сукцесії:

- відбувається в одному напрямку;

- супроводжується зростанням видового різноманіття, розгалуженням сітки живлення;

- призводить до формування зрілого саморегулівного і самовідтворюваного біогеоценозу (такий стабільний біогеоценоз називається клімаксним).

Агроценоз – збіднене видами угруповання організмів, створене людиною для одержання сільськогосподарської продукції (характеризується високою продуктивністю одного чи кількох видів, слабкою стійкістю і відсутністю саморегуляції).

Дата добавления: 2015-06-27