К экологическим факторам также относятся антропогенные факторы. Все антропогенные факторы — это формы человеческой деятельности, которые влияют на природную среду, изменяя условия жизни организмов или непосредственно воздействуя на отдельные виды растений и животных.
Биоценозы и экосистемы разного уровня и их соподчиненность в глобальной экосистеме — биосфере
Популяции — это группы людей одного вида, которые могут размножаться на определенной территории. Популяции способны к изменчивости и самореволюции. Популяции, однако, могут существовать независимо, но не могут жить в изоляции. Они взаимодействуют с популяциями других видов и образуют более высокий уровень организации — живое сообщество (биосообщество), общую систему экосистем.
Сообщества (Biocia) (греч. BIOS — жизнь, Koinos — общий) — это исторически сложившиеся устойчивые популяции растений, животных, грибов и микроорганизмов, приспособленные к совместной жизни на однородных территориях и почвах. Термин «биосоциализм» был придуман немецким зоологом К. Мёбиусом в 1877 году.
Приспособленность членов сообщества к совместной жизни выражается в особом сходстве требований к важнейшим условиям среды (освещенность, почва, влажность воздуха, тепловой режим и т.д.) и нормальных взаимоотношениях между ними. Коммуникация между организмами необходима для питания, размножения, распространения и защиты.
Сообщество, экосистема, биогеоценоз
Размер биологических сообществ (биосистем) организмов может варьироваться от сообществ на стволах деревьев, в норах или болотах (называемых микроскелетами) до популяций дубов, сосен или елей, лесов, озер и озерных зон. Принципиальных различий между сообществами разного масштаба не существует, поскольку малые сообщества являются составной частью более крупных сообществ и характеризуются повышенной сложностью и долей косвенных связей между видами.
Компонентами биохимии являются фиточай (устойчивые растительные сообщества), зоофорез (совокупности взаимосвязанных видов животных), микопонос (грибные сообщества) и микрофлора (микробные сообщества).
Экосистемы и биогенез. Сообщества организации тесно связаны друг с другом, а также с неорганической средой. Растения существуют только в присутствии света, углекислого газа, воды и минералов. Животные и другие гетеротрофы (грибы, большинство бактерий) живут за счет автотрофов, но нуждаются в неорганических соединениях, таких как кислород и вода. В каждой среде обитания количество неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих ее организмов, относительно невелико и постоянно уменьшается — и поэтому нуждается в обновлении. Из окружающей среды организмы поглощают питательные вещества и энергию и возвращают их (например, дыхание, выделение, разложение растительных и животных остатков). Благодаря этим метаболическим процессам, их биосообщества и неорганическая среда (среда обитания) представляют собой сложные системы, называемые экосистемами или биогенезом.
Таким образом, биогенез — это однородная часть земной поверхности со специфическим синтезом организмов (биоциды) и специфическими условиями окружающей среды (среда обитания), связанная обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Во многих странах мира такие природные скопления называются экосистемами (экологическими системами).
Биосинтез и экосистема — схожие, но не идентичные понятия. Понятие «экосистема» не имеет порядка и размеров и поэтому применимо как к простым (кукуруза, гниющие бревна), так и к сложным природным комплексам организмов с искусственными (аквариумы, цистерны, парки) и экологическими По мнению российского ученого В.Н. Сукачева, биогезоны отличаются от экосистем уверенностью в их количестве. Если экосистема может охватывать пространство любой протяженности — от капли озерной воды, содержащей микроорганизмы, до всей биосферы, то биогенез — это экосистема, границы которой определяются природой фитомассы. Специфическое свойство растений. Поэтому все биогенные типы являются экосистемами, но не все биогенные экосистемы.
Солнечная энергия, связанная с фотосинтезом в виде растительной биомассы, потребляется травоядными, которые служат пищей для хищников. Таким образом, материя и энергия передаются от одного организма к другому, объединяя экосистему в некое целое.
Поскольку все организмы потребляют энергию, которую они получают из пищи (и все зеленые растения) в течение своей жизни, количество энергии уменьшается с каждым последующим уровнем пищи. В результате общая продукция (прирост биомассы в час) всех организмов на каждом уровне всегда меньше, чем продукция предыдущего уровня.
Еще в 1941 году американский эколог Раймонд Линдеманн, основываясь на теории, разработанной учителем Джорджа Эвелина Хатчинсона, предположил, что с одного уровня питания на другой может передаваться не более 10% энергии, а общее количество уровней не может превышать шести. Что касается количества уровней питания, то в глобальной экосистеме их часто два или три, а в открытом океане — четыре, пять или шесть. Эти различия в длине пищевой цепи связаны с тем, что основными производителями являются крупные растения (в основном деревья и кустарники, в меньшей степени зелень), тогда как в океане основными производителями являются мелкие водоросли.
Пирамиды изобилия и биомассы. Соотношение живого материала на разных уровнях обычно подчиняется тем же правилам, что и соотношение поступающей энергии. Чем выше уровень, тем меньше общая биомасса и количество составляющих ее организмов. Это можно представить графически в виде пирамиды. Такая пирамида называется пирамидой изобилия и биомассы.
Числовые пирамиды отражают численные соотношения особей к различным уровням пищи в экосистеме. Если организмы на одном или разных уровнях питания сильно различаются по размеру, числовая пирамида рисует искаженную картину реальных отношений между уровнями питания. Например, в планктонном сообществе количество производителей может в сотни и сотни раз превышать количество потребителей, в то время как в лесу сотни тысяч потребителей могут питаться инструментами одного дерева-производителя.
Пирамида биомассы показывает количество живого вещества или биомассы на каждом уровне питания. В большинстве наземных экосистем биомасса производителей, или общая масса растений, является самой высокой, при этом биомасса организмов на каждом последующем уровне питания ниже, чем на предыдущем. Однако в некоторых сообществах биомасса первого сорта превышает биомассу производителей. Например, в океанах, где основными производителями являются быстрые водоросли, годовое производство может в сотни и даже сотни раз превышать запасы биомассы.
В то же время, все продукты, производимые водорослями, очень быстро включаются в пищевую цепь из-за низкого накопления биомассы водорослей, но небольшое количество органического вещества сохраняется благодаря высокой скорости репродукции и скорости регенерации органического вещества. Таким образом, пирамиды морской биомассы связаны в обратной последовательности. Другими словами, она «перевернута с ног на голову». На самых высоких уровнях питания, как правило, преобладает накопление биомассы, поскольку хищники имеют более длительную продолжительность жизни, в то время как скорость изменения продукции низкая, и большая часть материала, поступающего в пищевую цепь, сохраняется в организме.
Биосообщества — это исторически сложившиеся сообщества популяций различных видов, живущих вместе в одинаковых условиях окружающей среды. Место обитания биокомпа называется средой обитания. Термин «биосоциализм» был введен в науку в 1877 году немецким гидрологом К. Мёбиусом (1825-1908).
Понятие биогеоценоза
Российский советский эколог В. Н. Сухачев ввел термин «биогенез» в науку в 1940 году. Он считал, что понятия «экология» и «биогенез», хотя и очень близки, но не идентичны.
Биогенез — это область более или менее однородных условий существования, населенная взаимосвязанными популяциями различных видов, связанных друг с другом, а природная среда оснащена круговоротами вещества и энергии.
Сукачев считал, что, в отличие от экосистем, биоэнергетика является более конкретным территориальным понятием (образованием). Говоря об экосистемах, подразумевается, что каждая совокупность организмов разных видов, каждая совокупность связанных между собой продуктов питания, не обязательно занимает определенную площадь однородного состояния. Биогенез, с другой стороны, занимает ограниченную область с однородными состояниями и специфическими растительными ассоциациями.
Готовые работы на аналогичную тему
Структура биогеоценоза
Поскольку биогенез представляет собой систему взаимодействий между живыми и неживыми свойствами, его структура делится на неживую и живую части.
Неживая часть включает такие элементы, как неорганические и органические соединения, климатические условия и неживые природные явления (например, грозы, землетрясения, извержения вулканов).
Уровень жизни состоит из различных экологических групп организмов, которые связаны пищевыми и пространственными отношениями.
Основу биологических компонентов составляют продуценты. В их состав могут входить как неорганические, так и органические вещества. Производители являются пищевой базой для потребителей (гетеровидов — травоядных, хищников, паразитов).
Деграданты играют важную роль в структуре биогенеза. Эти организмы питаются останками других организмов или продуктами их жизнедеятельности и разлагают органические вещества на неорганические. Таким образом, они завершают круговорот природной материи.
Свойства биогеоценозов
Биокоммунизм, как и любая другая система, имеет ряд особенностей. Специфические характеристики биотического сообщества включают
- целостность,
- устойчивость,
- способность к самовоспроизводству,
- способность к саморегуляции.
Целостность — это свойство, гарантированное тесной взаимосвязью между организмом и окружающей средой. При изменении хотя бы одного компонента прерываются энергетические потоки и материальные циклы, что приводит к изменению всего биотического сообщества.
Жизнеспособность биохимии определяется взаимной координацией различных типов сосуществования, их адаптацией к условиям окружающей среды и способностью противостоять изменениям.
Саморегуляция биотического сообщества заключается в колебании количества особей и популяций определенного вида, биоритма популяции веществ в биохимии и энергии, способа и скорости циркуляции веществ. Отношения (‘Plant-Phytophagus’, ‘Predator-Thurama’, ‘Parasite Xenic’, etc.) отношения (‘Plant-Phytophagus’, ‘Predator-Thurama’, etc.) — регулирующие органы.
Способность к биосинтезу воспроизводства зависит от взаимодействия составляющих их саморегулирующихся популяций, которые обеспечиваются естественными ресурсами окружающей среды (тепло, вода, наличие пищи).
Человек своей деятельностью будет спонтанно или непреднамеренно изменять пропорции компонентов в соответствии с принципами биогенеза. Это может привести к изменениям в биосистеме и биосфере в целом.
Экологическая непрерывность. Экологическая сукцессия (буквально, последовательность) — это регулярная смена одного сообщества другим на определенной территории.
Биоценоз и экосистема
В природе популяции различных видов образуют сообщества или биомы. Они характеризуются своими собственными критериями.
Биосообщества — это исторически сложившиеся сообщества популяций различных видов, живущих вместе в одинаковых условиях окружающей среды. Место обитания биокомпа называется средой обитания. Термин «биосоциализм» был введен в науку в 1877 году немецким гидрологом К. Мёбиусом (1825-1908).
Биотический состав и среда обитания представляют собой единую систему, экосистему. Термин «экосистема» был введен в науку английским биологом А. Тэнсли в 1935 году. В русской литературе обычно используется другой термин. Он был изобретен ботаником В. Н. Сухачевым (1880-1967) в 1940 году. Его нельзя рассматривать как биологизм, изолированный от окружающей среды. Именно поэтому термины «биосоциальный» и «экологический» в литературе взаимозаменяемы.
Биосоциумы, как и все живые системы, были созданы в результате процессов естественного отбора. Между организмами в биокампаниях создаются прочные пищевые связи — «пищевые цепи» (рис. 11.3).
Рис. 11.3. Примеры типичных «пищевых цепей»: растения. Травоядные; хищники; бактерии.
Можно выделить различные типы пищевых цепей. Обычно выделяют три основных звена
Производители — производители первичной продукции. Они представляют собой самодостаточные композиции органических веществ, потребляя неорганические вещества из среды обитания.
Потребители — потребители конечного органического продукта. Ядро этой группы составляют многоклеточные животные, но в нее также входят растения и грибы. Существует различие между потребителями первого класса (травоядные) и потребителями второго класса (цинархоидные хищники).
Упадок разрушает органические вещества и питает мертвые организмы. К ним относятся грибки и бактерии.
Организации в экосистеме всегда занимают экологическую позицию. Виды, которые используют одни и те же природные источники функционально схожим образом, называются гильдиями. Это понятие включает все конкурирующие виды, независимо от таксономической интеграции (Pianca E., 1981). Вид может быть членом нескольких гильдий для различных элементов его экологического статуса. Позиции этих видов практически пересекаются, поэтому члены гильдии взаимодействуют друг с другом больше, чем с другими членами сообщества. Однако позиции членов гильдии не полностью совпадают, а в чем-то расходятся.
Насколько перекрывающиеся позиции не приводят к конкурентному исключению — один из фундаментальных экологических вопросов. Экологические наблюдения могут выявить интересную информацию о распределении членами гильдии потребляемых ресурсов, максимизируя их использование и минимизируя конкуренцию.
В природе существует множество различных вариаций, включая некоторые, которые очень трудно идентифицировать. Анализ экосистем выявляет общие критерии регулирования численности, биомассы и утилизации энергии.
Поскольку все цепи связаны друг с другом, между ними происходит специфическая фора и передача энергии. Существуют неизбежные потери, которые можно точно подсчитать. Производство организмов на каждом последующем уровне в среднем в десять раз ниже, чем на предыдущем. Таким образом, пищевая цепь имеет форму пирамиды. Поэтому «правила экологической пирамиды» являются одними из самых важных правил экосистемы.
Читайте также
Глава 2 Экосистемы — Экологические факторы — Структура экосистемы — Биосфера — Мировая экосистема — Ни одна отдельная организация, популяция или даже вид человека не может существовать в одиночку. Судьба всех живых организмов, включая
28. биосфера вновь становится мыслимой глобальной экосистемой! Какие уровни организации вы знаете? Что такое биосфера? Каковы его ограничения? Многие экосистемы на нашей планете не являются изолированными. Даже среди очень разных сообществ есть свои привязанности
Понятие «экосистема» не имеет измерений. Есть черты, не имеющие размеров, и нет присущих им территориальных границ. Экосистемы обычно определяются элементами неживой среды, такими как топография, разновидности видов, физико-химические и пищевые условия.
Биогеоценоз и экосистема: в чем же разница?
Биологические и экологические системы — очень похожие понятия. Обе декларируют набор живых и неживых объектов, включая близкие связи. Однако есть и различия.
Например, определение «экосистемы» является широким и общим. Биосфера, включающая в себя множество биогенных организмов, считается самой большой экосистемой. Следовательно, биогенез — это более конкретное понятие.
Биогенез — это обычно довольно большая территория, которая является местом обитания некоторых организмов и флоры. Экосистему также можно определить как болото, возвышающееся посреди болота.
Термин «биогенез» обычно относится только к природным единицам. С другой стороны, экосистемы также включают в себя последствия деятельности человека.
Границы биогенных генераторов более четкие и определяются типом растительного домена (или Phytos). В экосистемах границы более туманны. Они плавно перетекают из одного кластера в другой. Такие переходные территории — экотонные зоны — даже имеют специальные названия.
Даже в научной литературе, несмотря на их различия, эти термины часто взаимозаменяемы.
