Conceptul de „ecosistem” a fost introdus în 1935 de A. Tensley, un botanist englez. Prin acest termen, el a desemnat orice set de organisme care trăiesc împreună, precum și mediul lor. Definiția sa subliniază prezența interdependenței, a relațiilor, a relațiilor cauzale care există între mediul abiotic și comunitatea biologică, combinându-le într-un fel de întreg funcțional. Un ecosistem, conform biologilor, este o colecție de diferite populații de diferite specii care trăiesc pe un teritoriu comun, precum și mediul neînsuflețit din jurul lor.
Biogeocenoza este o formațiune naturală cu limite clare. Este format dintr-un ansamblu de biocenoze (ființe vii) care ocupă un anumit loc. De exemplu, pentru organismele acvatice, acest loc este apa, pentru cei care trăiesc pe uscat, este atmosfera și solul. Mai jos vom lua în considerareexemple de biogeocenoză care vă vor ajuta să înțelegeți ce este. Vom descrie aceste sisteme în detaliu. Veți afla despre structura lor, ce tipuri de ele există și cum se schimbă.
Biogeocenoză și ecosistem: diferențe
Într-o oarecare măsură, conceptele de „ecosistem” și „biogeocenoză” sunt lipsite de ambiguitate. Cu toate acestea, ele nu coincid întotdeauna în volum. Biogeocenoza și ecosistemul sunt legate ca un concept mai puțin larg și mai larg. Ecosistemul nu este asociat cu o anumită zonă limitată a suprafeței pământului. Acest concept poate fi aplicat tuturor sistemelor stabile de componente nevii și vii în care există o circulație internă și externă a energiei și substanțelor. Ecosistemele, de exemplu, includ o picătură de apă cu microorganisme în ea, un ghiveci de flori, un acvariu, un biofiltru, un rezervor de aerare, o navă spațială. Dar nu pot fi numite biogeocenoze. Un ecosistem poate include mai multe biogeocenoze. Să ne întoarcem la exemple. Este posibil să se distingă biogeocenozele oceanului și biosferei în ansamblu, continent, centură, regiune sol-climatică, zonă, provincie, district. Astfel, nu orice ecosistem poate fi considerat o biogeocenoză. Ne-am dat seama uitându-ne la exemple. Dar orice biogeocenoză poate fi numită sistem ecologic. Sperăm că acum înțelegeți specificul acestor concepte. „Biogeocenoza” și „ecosistem” sunt adesea folosite ca sinonime, dar există totuși o diferență între ele.
Caracteristici ale biogeocenozei
Multe specii întâlnite frecvent înoricare dintre spațiile limitate. Între ei se stabilește o relație complexă și constantă. Cu alte cuvinte, diferite tipuri de organisme care există într-un anumit spațiu, caracterizate printr-un complex de condiții fizico-chimice deosebite, reprezintă un sistem complex care persistă mai mult sau mai puțin îndelungat în natură. Clarificând definiția, remarcăm că biogeocenoza este o comunitate de organisme de diferite specii (stabilite istoric), care sunt strâns legate între ele și cu natura neînsuflețită din jurul lor, schimbul de energie și substanțe. O caracteristică specifică a biogeocenozei este aceea că este limitată spațial și destul de omogen în ceea ce privește compoziția de specii a ființelor vii incluse în ea, precum și în ceea ce privește un complex de diverși factori abiotici. Existența ca sistem integral asigură o alimentare constantă cu energie solară acestui complex. De regulă, granița biogeocenozei se stabilește de-a lungul graniței fitocenozei (comunității de plante), care este cea mai importantă componentă a acesteia. Acestea sunt principalele sale caracteristici. Rolul biogeocenozei este mare. La nivelul lui au loc toate procesele de flux de energie și de circulație a substanțelor în biosferă.
Trei grupuri de biocenoză
Rolul principal în implementarea interacțiunii dintre diferitele sale componente îi revine biocenozei, adică ființelor vii. Ele sunt împărțite în funcție de funcțiile lor în 3 grupe - descompunetori, consumatori și producători - și interacționează strâns cu biotopul (natura neînsuflețită) și între ei. Aceste ființe vii sunt unitelegături alimentare care există între ele.
Producătorii sunt un grup de organisme vii autotrofe. Consumând energia luminii solare și mineralele din biotop, ele creează substanțe organice primare. Acest grup include unele bacterii, precum și plante.
Consumatorii sunt organisme heterotrofe care folosesc sub formă de alimente substanțe organice gata preparate care le servesc drept sursă de energie, precum și substanțe de care consumatorii au nevoie pentru viața lor. Putem clasifica aproape toate animalele, plantele parazite, plantele prădătoare, precum și unele bacterii și ciuperci (parazite).
Descompozitorii descompun rămășițele organismelor moarte și, de asemenea, descompun substanțele organice în substanțe anorganice, returnând astfel substanțele minerale „retrase” de producători în biotop. Acestea sunt, de exemplu, unele tipuri de ciuperci și bacterii unicelulare.
Relații alimentare între grupurile de biocenoză
Relațiile alimentare existente între aceste trei componente ale biogeocenozei determină ciclul substanțelor și fluxurile de energie în el. Captând energia Soarelui și absorbind mineralele, producătorii creează substanțe organice. Corpul lor este construit din ei. Astfel, energia solară este transformată în energia legăturilor chimice. Mâncând reciproc și producătorii, consumatorii (organisme erbivore, parazitare și prădătoare) descompun astfel materia organică. Ei le folosesc, precum și energia eliberată ca urmare a acesteia, pentru a-și asigura mijloacele de existență și pentru a-și construi propriul corp. Descompozitorii, hrănindu-se cu organisme moarte, își descompun materia organică. Ele extrag astfel energia și materialele de care au nevoie și asigură, de asemenea, întoarcerea substanțelor anorganice în biotop. Deci în biogeocenoză se realizează circulația substanțelor. Constanța sa este cheia existenței îndelungate a sistemului ecologic, în ciuda faptului că aprovizionarea cu minerale este limitată în el.
Echilibrul dinamic al sistemului
Echilibrul dinamic caracterizează relația organismelor între ele și cu natura neînsuflețită din jurul lor. De exemplu, într-un an în care condițiile meteorologice sunt favorabile (multe zile însorite, umiditatea și temperatura sunt optime), plantele produc o cantitate crescută de materie organică primară. O astfel de abundență de hrană duce la faptul că rozătoarele încep să se înmulțească în masă. Acest lucru, la rândul său, determină o creștere a paraziților și a prădătorilor, care reduc numărul de rozătoare. Ca urmare, acest lucru duce la o scădere a numărului de prădători, deoarece unii dintre ei mor din cauza lipsei de hrană. Astfel, starea inițială a ecosistemului este restabilită.
Tipuri de biogeocenoză
Biogeocenoza poate fi naturală și artificială. Speciile celor din urmă includ agrobiocenoze și biogeocenoze urbane. Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre ele.
Biogeocenoză naturală
Rețineți că fiecare biogeocenoză naturală naturală este un sistem care s-a dezvoltat de-a lungul timpului - mii și milioane de ani. Prin urmare, toate elementele sale sunt „lipite” unele de altele. Asta duce lacă rezistenţa biogeocenozei la diferite modificări care apar în mediu este foarte mare. „Puterea” ecosistemelor nu este nelimitată. Schimbările profunde și bruște ale condițiilor de existență, reducerea numărului de specii de organisme (de exemplu, ca urmare a recoltării pe scară largă a speciilor comerciale) duc la faptul că echilibrul poate fi perturbat și poate fi distrus. În acest caz, are loc o schimbare a biogeocenozelor.
Agrobiocenoze
Agrobiocenozele sunt comunități speciale de organisme care se dezvoltă în zonele folosite de oameni în scopuri agricole (plantare, semănat de plante cultivate). Producătorii (plantele), spre deosebire de biogeocenozele unei specii naturale, sunt reprezentați aici de un tip de cultură crescut de om, precum și de un anumit număr de specii de buruieni. Diversitatea animalelor erbivore (rozatoare, pasari, insecte etc.) determina acoperirea vegetatiei. Acestea sunt specii care se pot hrăni cu plante care cresc pe teritoriul agrobiocenozelor, precum și se pot afla în condițiile cultivării lor. Aceste condiții determină prezența altor specii de animale, plante, microorganisme și ciuperci.
Agrobiocenoza depinde, în primul rând, de activitățile umane (fertilizarea, lucrarea solului, irigarea, tratarea cu pesticide etc.). Stabilitatea biogeocenozei acestei specii este slabă - se va prăbuși foarte repede fără intervenția omului. Acest lucru se datorează parțial faptului că plantele cultivate sunt mult mai capricioase decât cele sălbatice. De aceea nu suportăconcurență cu ei.
biogeocenoze urbane
Biogeocenozele urbane prezintă un interes deosebit. Acesta este un alt tip de ecosisteme antropice. Parcurile sunt un exemplu. Principalii factori de mediu, ca și în cazul agrobiocenozelor, sunt antropici în ei. Compoziția de specii a plantelor este determinată de om. El le plantează și, de asemenea, are grijă de ele și de prelucrarea lor. Cele mai pronunțate modificări ale mediului extern sunt exprimate tocmai în orașe - creșterea temperaturii (de la 2 la 7 ° C), caracteristici specifice ale solului și compoziției atmosferice, un regim special de umiditate, iluminare și acțiunea vântului. Toți acești factori formează biogeocenoze urbane. Acestea sunt sisteme foarte interesante și specifice.
Exemplele de biogeocenoză sunt numeroase. Diferite sisteme diferă unele de altele în compoziția speciilor a organismelor, precum și în proprietățile mediului în care trăiesc. Exemple de biogeocenoză, asupra cărora ne vom opri în detaliu, sunt o pădure de foioase și un iaz.
Pădurea de foioase ca exemplu de biogeocenoză
Pădurea de foioase este un sistem ecologic complex. Biogeocenoza din exemplul nostru include specii de plante precum stejari, fagi, tei, carpen, mesteacăn, artar, frasin de munte, aspen și alți arbori al căror frunziș cade toamna. Câteva dintre nivelurile lor ies în evidență în pădure: lemnos joase și în alte, acoperire a solului cu mușchi, ierburi, arbuști. Plantele care locuiesc în nivelurile superioare sunt mai fotofile. Sunt mai capabili să reziste la vibrații.umiditate și temperatură decât reprezentanții nivelurilor inferioare. Mușchii, ierburile și arbuștii sunt toleranți la umbră. Ele există vara în amurg, formate după desfășurarea frunzișului copacilor. Litierul se află pe suprafața solului. Se formează din resturi semi-descompuse, crenguțe de arbuști și copaci, frunze căzute, ierburi moarte.
Biogeocenozele forestiere, inclusiv pădurile de foioase, sunt caracterizate de o faună bogată. Ele sunt locuite de multe rozătoare vizuitoare, prădători (urs, bursucul, vulpe) și insectivore. Pe copaci trăiesc și mamifere (chipmunk, veveriță, râs). Căprioarele, elanul, căprioarele fac parte din grupul de ierbivore mari. Mistreții sunt răspândiți. Păsările cuibăresc în diferite niveluri ale pădurii: pe trunchiuri, în tufișuri, pe pământ sau pe vârfurile copacilor și în goluri. Există multe insecte care se hrănesc cu frunze (de exemplu, omizi), precum și cu lemn (gândaci de scoarță). În straturile superioare ale solului, precum și în așternut, pe lângă insecte, trăiesc un număr imens de alte vertebrate (căpușe, râme, larve de insecte), multe bacterii și ciuperci.
Iaz ca biogeocenoză
Acum luați în considerare iaz. Acesta este un exemplu de biogeocenoză, în care mediul de viață al organismelor este apa. Plantele mari plutitoare sau înrădăcinate (buruieni, nuferi, stuf) se așează în apele puțin adânci ale iazurilor. Mici plante plutitoare sunt distribuite în toată coloana de apă, până la adâncimea în care pătrunde lumina. Acestea sunt în principal alge, care se numesc fitoplancton. Uneori sunt o mulțime, în urma cărora apa devine verde,„înflorește”. Multe alge albastre-verzi, verzi și diatomee se găsesc în fitoplancton. Mormolocii, larvele de insecte, peștii erbivori, crustaceele se hrănesc cu resturile vegetale sau cu plante vii. Peștii și insectele prădătoare mănâncă animale mici. Iar peștii răpitori erbivori și mai mici sunt vânați de răpitori mari. Organismele care descompun materia organică (ciuperci, flagelate, bacterii) sunt răspândite în tot iazul. Există mai ales multe dintre ele în partea de jos, deoarece aici se acumulează rămășițele de animale și plante moarte.
Comparație a două exemple
Comparând exemple de biogeocenoză, vedem cât de diferite sunt atât în ceea ce privește compoziția speciilor, cât și aspectul ecosistemelor iazului și pădurilor. Acest lucru se datorează faptului că organismele care le locuiesc au un habitat diferit. Într-un iaz este apă și aer, într-o pădure este pământ și aer. Cu toate acestea, grupurile funcționale ale organismelor sunt de același tip. În pădure, producătorii sunt mușchi, ierburi, arbuști, copaci; în iaz - alge și plante plutitoare. În pădure, consumatorii includ insecte, păsări, animale și alte nevertebrate care locuiesc în așternut și în sol. Consumatorii din iaz includ diverși amfibieni, insecte, crustacee, pești răpitori și erbivori. În pădure, descompozitorii (bacterii și ciuperci) sunt reprezentați de forme terestre, iar în iaz - de cele acvatice. De asemenea, menționăm că atât iazul, cât și pădurea de foioase sunt biogeocenoză naturală. Am dat exemple de artificiale mai sus.
De ce se înlocuiesc biogeocenozele?
Biogeocenoza nu poate exista pentru totdeauna. El inevitabil mai devreme sauînlocuit târziu. Acest lucru se întâmplă ca urmare a modificărilor mediului înconjurător de către organismele vii, sub influența omului, în procesul de evoluție, cu condiții climatice în schimbare.
Un exemplu de schimbare a biogeocenozei
Să luăm ca exemplu cazul în care organismele vii însele sunt cauza schimbării ecosistemelor. Aceasta este așezarea stâncilor cu vegetație. De mare importanță în primele etape ale acestui proces este degradarea rocilor: dizolvarea parțială a mineralelor și modificarea proprietăților lor chimice, distrugerea. În stadiile inițiale, primii coloniști joacă un rol foarte important: alge, bacterii, licheni de solzi, albastru-verde. Producătorii sunt albastru-verzi, alge în compoziția lichenilor și alge cu viață liberă. Ele creează materie organică. Verdele albastru preia azotul din aer și îl îmbogățește cu un mediu care este încă nepotrivit pentru locuire. Lichenii dizolvă roca cu secreții de acizi organici. Ele contribuie la faptul că elementele de nutriție minerală se acumulează treptat. Ciupercile și bacteriile distrug substanțele organice create de producători. Acestea din urmă nu sunt complet mineralizate. Treptat, se acumulează un amestec de compuși minerali și organici și reziduuri vegetale îmbogățite cu azot. Se creează condiții pentru existența lichenilor stufos și a mușchilor. Procesul de acumulare a azotului și a materiei organice se accelerează, se formează un strat subțire de sol.
Se formează o comunitate primitivă care poate exista în acest mediu nefavorabil. Primii coloniști sunt bine adaptați la condițiile dure ale stâncilor - rezistă șiîngheț, și căldură și uscăciune. Treptat, își schimbă habitatul, creând condiții pentru formarea de noi populații. După ce apar plante erbacee (trifoi, cereale, rogoz, clopoței etc.), competiția pentru nutrienți, lumină și apă se intensifică. În această luptă, coloniștii pionieri sunt înlocuiți de noi specii. Arbuștii se mulțumesc cu ierburi. Ei țin solul în loc cu rădăcinile lor. Comunitățile de pădure sunt înlocuite cu comunități de iarbă și arbuști.
În cursul unui lung proces de dezvoltare și schimbare a biogeocenozei, numărul speciilor de organisme vii incluse în aceasta crește treptat. Comunitatea devine mai complexă, rețeaua sa trofică devine din ce în ce mai ramificată. Varietatea relațiilor care există între organisme este în creștere. Din ce în ce mai multă comunitate utilizează resursele mediului. Așa că se transformă într-unul matur, care este bine adaptat condițiilor de mediu și are autoreglare. În ea, populațiile de specii se reproduc bine și nu sunt înlocuite cu alte specii. Modificarea descrisă a biogeocenozelor durează mii de ani. Cu toate acestea, există schimbări care au loc sub ochii unei singure generații de oameni. De exemplu, aceasta este creșterea excesivă a rezervoarelor de mică adâncime.
Deci, am vorbit despre ce este biogeocenoza. Exemplele cu descrieri prezentate mai sus oferă o reprezentare vizuală a acesteia. Tot ceea ce am vorbit este important pentru înțelegerea acestui subiect. Tipuri de biogeocenoze, structura lor, caracteristici, exemple - toate acestea ar trebui studiate pentru a avea o imagine completă a acestora.
