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.

|Весенние |Весенние |

|изменения в |изменения в |

|жизни растений. |жизни животных. |

|Еще не распустив |Прилетают |

|листья |перелетные |

|зацветают |птицы, появляются|

|некоторые ивы, |пере- |

|ольха, лещина; на|зимовавшие |

|проталинах даже |насекомые, |

|сквозь снег |пробуждаются от |

|пробиваются |зимней спячки |

|ростки первых |некоторые |

|весенних |животные. Период |

|растений. К |формирования пар |

|середине весны |и брачный период.|

|почти на всех | |

|деревьях | |

|распускаются | |

|листья. Период | |

|активного | |

|цветения у | |

|растений и | |

|цветов. В общем, | |

|растения оживают | |

|из зимнего | |

|спокойствия. | |

8. Возможные направления изменения биогеоценоза.

Любой биогеоценоз развивается и эволюционирует. Ведущее значение в процессе

смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям, но их деятельность

неотделима от деятельности остальных компонентов системы, и биогеоценоз

всегда живет и изменяется как единое целое. Смена идет в определенных

направлениях, а длительность существования различных биогеоценозов очень

различна. Примером изменения недостаточно сбалансированной системы может

служить зарастание водоема. Вследствие недостатка кислорода в придонных

слоях воды часть органического вещества остается неокисленной и не

используется в дальнейшем круговороте. В прибрежной зоне накапливаются

остатки водной растительности, образующие торфянистые отложения. Водоем

мелеет. Прибрежная водная растительность распространяется к центру водоема,

образуются торфяные отложения. Озеро постепенно превращается в болото.

Окружающая наземная растительность постепенно надвигается на место бывшего

водоема. В зависимости от местных условий здесь может возникнуть осоковый

луг, лес или иной тип биогеоценоза. Дубрава тоже может превратится в иной

тип биогеоценоза. К примеру, после вырубки деревьев она может превратится в

луг, поле (агроценоз) или во что-то другое.

Здесь представлен пример превращения

водоема в болото. Воды на этом рисунке

уже мало и окружающая растительность

уже вплотную придвинулась к воде. Не-

трудно догадаться, что судьба этого во-

доема уже предрешена и на его месте воз-

никнет новый биогеоценоз. Возможно,

что новым биогеоценозом будет лес или

дубрава, так как здесь уже произрастают

деревья

9. Влияние деятельности человека на биогеоценоз; мероприятия, которые

необходимо проводить в целях его охраны.

Человек с недавних пор стал очень активно влиять на жизнь биогеоценоза.

Хозяйственная деятельность людей – мощный фактор преобразования природы. В

результате этой деятельности формируются своеобразные биогеоценозы. К числу

их можно отнести, например, агроценозы, представляющие собой искусственные

биогеоценозы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности

человека. Примерами могут служить искусственно создаваемые луга, поля,

пастбища. Создаваемые человеком искусственные биогеоценозы требуют

неустанного внимания и активного вмешательства в их жизнь. Конечно, в

искусственных и естественных биогеоценозах много сходного и различного, но

на этом мы останавливаться не будем. Влияет человек и на жизнь естественных

биогеоценозов, но, конечно, не настолько сильно, как на агроценозы.

Примером могут служить лесничества, создаваемые для высадки молодых

деревьев, а также для ограничения охотничьего промысла. Примером могут

также служить заповедники и национальные парки, создаваемые для охраны

каких-то определенных видов растений и животных. Создаются также массовые

общества, пропагандирующие сохранение и охрану окружающей среды, такие как

общество «зеленых» и т.п.

10. Вывод: на примере экскурсионной прогулки по естественному биогеоценозу

– дубраве выяснили и разобрали, почему дубрава целостна и устойчива,

каковы основные компоненты биогеоценоза, какова их роль и какие

существуют между ними связи, разобрали также, почему круговорот веществ в

биогеоценозе – необходимое условие существования жизни, выяснили также

как все разнообразие видов, обитающих в дубраве не конфликтует между

собой, позволяя нормально развиваться друг – другу, разобрали какие

существуют пищевые связи в дубраве и разобрали такое понятие как

экологическая пирамида, обосновали факторы, вызывающие изменение в

численности и такое явление как саморегуляция, выяснили какие происходят

изменения в биогеоценозе весной и разобрали возможные направления

эволюции биогеоценоза, а также как человек влияет на жизнь в

биогеоценозах. В общем, на примере дубравы полностью разобрали жизнь

биогеоценозов.