Какими свойствами обладает биогеоценоз
Биогеоценоз и экосистема
Определение 1
Термин «биогеоценоз» в бывшем СССР и в современной России нередко употребляется как синоним «экосистема». За рубежом термин «биогеоценоз» вообще не используется. Впервые определение экосистемы было дано английским ботаником А. Тенсли в 1935 году. Оно сохранилось по принципу приоритета во всем мире, кроме бывшего СССР и теперешней России, где часто используется термин «биоreоценоз», предложенный В.Н. Сукачевым в 1942 году и первоначально обозначавший фактически то же, что и термин «экосистема».
Название термина свидетельствует, что В.Н. Сукачев, в отличие от А. Тенсли, ведущим компонентом экосистемы считал абиотическую среду. В его более поздних работах это отличие подчеркивалось еще более явно.
При параллельном использовании двух близких терминов, несмотря на их первоначально почти полную идентичность, стали появляться тонкие смысловые отличия. В термине «биогеоценоз» сделан особый акцент на роль абиотических факторов, таким образом, данный термин особо подчеркивает роль неорганического компонента в сообществе (ценоз) среды и обитающих в ней организмов. В.Н. Сукачев был основателем особого направления в отечественной экологии – биогеоценологии. Исходно он, как и А. Тенсли, специализировался в ботанической экологии – фитоценологии. Это отнюдь не случайно, ведь именно распределение растительности наиболее тесно связано с абиотическими факторами, тогда как животные, в силу своей подвижности, проявляют свою зависимость от неорганической среды не столь наглядно.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
В настоящее время термины «биогеоценоз» и «экосистема» при весьма существенном сходстве имеют и определенные смысловые отличия. Понятие биогеоценоза предполагает определенную территориальную приуроченность, а также достаточно большую пространственную протяженность сообщества. Так, мы можем говорить о биогеоценозе леса, степи, постоянно существующего водоема, однако выражение «биогеоценоз гниющего древесного ствола», или «биогеоценоз дождевой лужи» не является правильным. В то же время, эти объекты вполне можно с небольшой натяжкой назвать экосистемами.
Как известно, все биологические макросистемы в той или иной мере являются открытыми, т.е. для них характерен некоторый обмен веществом и энергией с соседними макросистемами. Однако их «открытость» неодинакова, чем больше территориальная протяженность системы, тем более самостоятельной она становится в плане круговорота веществ. На этой тенденции и базируется основное отличие понятий биогеоценоза и экосистемы. Можно сказать, что экосистемы достаточно высокого ранга, включающие в качестве подсистем более мелкие экосистемы, могут называться биогеоценозами, при условии, что они занимают значительную территорию и обладают качественной спецификой круговорота веществ.
Кроме того, термин «биогеоценоз» употребляют обычно только в отношении естественных природных сообществ, тогда как под экосистемой может пониматься и искусственно созданное сообщество. Например, аквариум может служить моделью экосистемы, но не биогеоценоза. Для обозначения созданных человеком сообществ применяют термины – «агроценоз», «урбоценоз» и др.
Таким образом, термин «биогеоценоз» уже термина «экосистема» и представляет ее частный случай.
Свойства биогеоценозов
Биогеоценозы характеризуются рядом свойств, благодаря которым могут существовать долгое время без принципиальных изменений внутренней структуры. В число этих свойств входят способность к самовоспроизводству, устойчивость, способность к саморегуляции и саморазвитию (включая сукцессию).
Самовоспроизводство – свойство биогеоценоза осуществлять из года в год один и тот же биологический круговорот веществ и поток энергии. Это свойство обеспечивается относительным постоянством структуры и видового состава биогеоценоза, а также относительной стабильностью основных абиотических факторов. Все происходящие в биогеоценозе процессы направлены на устойчивое воспроизведение его как единого целого.
Устойчивость – свойство биогеоценоза противостоять изменениям, вызванным внешними воздействиями на него. Это свойство обеспечивается высоким биологическим разнообразием, многообразными межвидовыми биотическими связями и взаимозаменяемостью видов.
Саморегуляция – свойство биогеоценоза восстанавливать динамическое равновесие и специфику внутренних связей после их нарушения при природном или антропогенном воздействии. Биогеоценозы являются открытыми, неравновесными, самовоспроизводящимися, саморегулирующимися и саморазвивающимися активными природными образованиями с системной организацией.
Саморазвитие – свойство биогеоценозов осуществлять циклические и поступательные изменения своей структуры и функционирования. Циклические изменения определяются периодическими колебаниями интенсивности абиотических факторов и зависящими от них биоритмами организмов. В природе свойство саморазвития обычно доступно для наблюдения на примере сукцессий, т. е. естественного изменения структуры сообществ во времени под влиянием некоторых факторов среды и внутренних закономерностей развития.
Замечание 1
По мере развития биогеоценоза обычно происходит увеличение и изменение числа видов, прирост биомассы и увеличение продуктивности и расходов на дыхание. В естественных условиях этот процесс протекает в масштабах геологического времени.
Основные свойства биогеоценозов. Смена биогеоценозов
Выясним , какие поступательные изменения происходят при формировании биогеоценоза на первично свободной территории и территории ранее существовавшего биогеоценоза.
Биогеоценоз как открытая биологическая система существует на определённой территории и способен выдерживать изменения, вносимые в него различными компонентами. Сложившийся биогеоценоз отличает целостность, самовоспроизводство, устойчивость, саморегуляция, способность к изменениям и развитию.
Основные свойства биогеоценозов. Целостность биогеоценоза обеспечивается потоками энергии и вещества, связывающими организмы друг с другом и средой их обитания. Солнечная энергия и неорганические вещества среды|среды, аккумулируемые автотрофными организмами, используются в процессе жизнедеятельности всего живого компонента биогеоценоза по цепям и сетям питания. Пища|Пища, неусвоенная животными и удалённая во внешнюю среду|среду, мёртвые растительные, животные и другие органические остатки минерализуются в процессе жизнедеятельности редуцентов и возвращаются в круговорот веществ, непрерывно происходящий в биогеоценозе. Углекислый газ, затрачиваемый на образование органических веществ зелёными растениями, фотосинтезирующими и хемосинтези-рующими бактериями, возвращается в окружающую среду|среду при дыхании организмов . Атмосферный кислород, используемый организмами при дыхании, восполняется в биогеоценозе благодаря процессу фотосинтеза.
Самовоспроизводство биогеоценоза связано со способностью его организмов к размножению, наличием пищевых ресурсов, необходимых для их роста|роста и развития, а также воссозданием организмами среды|среды обитания.
Устойчивость биогеоценоза — это его способность к длительному существованию, сохранению во времени своей структуры и функциональных свойств при воздействии внешних факторов. Она также проявляется в способности биогеоценоза возвращаться в исходное (или близкое к нему) состояние после воздействия факторов среды|среды, выводящих его из сложившегося равновесия.
Саморегуляция — свойство биогеоценоза поддерживать определённое соотношение организмов во всех сложившихся в нём цепях питания. Саморегуляция основана на принципе обратной связи: колебания растительной биомассы влияют на численность травоядных животных, а их численность зависит от числа|числа хищников .
Изменения в биогеоценозах. В любом биогеоценозе происходят изменения. Одни из них циклические, другие — поступательные.
К циклическим (регулярно повторяющимся) изменениям относят суточные, сезонные и многолетние. Суточные изменения связаны с закономерными периодическими сменами дня и ночи, а сезонные — со сменой времён года. В течение суток у растений по-разному проходят фотосинтез и испарение воды|воды; у животных меняется поведение: одни из них более активны днём, другие — в сумерки, а третьи — ночью.
Сезонные изменения проявляются в осеннем листопаде у многих деревьев и кустарников, отмирании к зиме надземных органов|органов у многолетних трав, отлёте и прилете перелётных птиц, гнездостроении, весенней и осенней линьке|линьке, выведении потомства птицами и млекопитающими.
С приходом весны|вёсны видовой, а затем и численный состав организмов биогеоценоза восстанавливается . Большое влияние на ход регулярных сезонных явлений оказывают различные отклонения в погодных условиях, например, затяжная холодная или тёплая весна, жаркое и сухое или холодное и дождливое лето.
Смена биогеоценозов. Процесс поступательных изменений и развития биогеоценоза в направлении повышения его устойчивости обычно называют сукцессией (от лат. сукцессио — преемственность, наследование). Она может происходить на первично свободной территории, или на территории, где раньше существовал какой-либо биогеоценоз.
Формирование нового биогеоценоза на первично свободной суше (участки, освобождаемые при таянии ледника|ледника, отступлении моря|моря или высыхании озера, голые скалы|скалы, сыпучие пески), не затронутой почвообразованием, начинается с поселения лишайников .
Образование почвы может происходить в результате разрушения поверхности материнской породы лишайниками. Отмирающие лишайники обогащают образующуюся почву органическими остатками. Впоследствии на тонком разлагающемся под действием бактерий слое остатков лишайников и минеральной пыли|пыли начинают появляться мхи. Одновременно с лишайниками и мхами осваиваемую территорию заселяют мелкие насекомые, пауки и другие беспозвоночные животные. По мере дальнейшего формирования почвы, накопления в ней органических остатков становится возможным прорастание занесённых ветром семян растений (однолетних и многолетних трав), увеличение видового состава и численности почвенных беспозвоночных, растительноядных насекомых, моллюсков, мелких грызунов. С накоплением гумуса и с повышением влажности почвы постепенно формируются луга|луга, степи|степи или леса|леса, заселяемые различными позвоночными животными. При отсутствии нарушений сукцессия завершается возникновением нового более устойчивого биогеоценоза, находящегося в относительном равновесии со средой.
Чаще всего сукцессии происходят на месте ранее существовавших биогеоценозов после нанесённых им повреждений (последствия бури|бури, урагана, пожара, вырубки леса|леса, выпаса скота). Сначала территорию путём заноса семян заселяют однолетние светолюбивые растения, а затем многолетние травы|травы . С течением времени в этом местообитании появляются кустарники, а затем, лиственные деревья, постепенно вытесняемые елью. По мере заселения территории растениями складывается и видовой состав животных данного местообитания. Восстановление биогеоценоза елового леса|леса после вырубки занимает более ста лет. Сформировавшийся биогеоценоз оказывается устойчивым. Происходящие в нём процессы поддерживают его длительное существование на определённой территории без видимых изменений.
Итак, развитие и смена биогеоценозов — одна из основных причин их многообразия в природе. В процессе исторического развития человек постепенно преобразовывал природу для своих нужд. Это привело к частичной замене естественных биогеоценозов на нашей планете искусственными агробиоценозами.
Упражнения по пройдённому материалу
- Какими свойствами обладают биогеоценозы?
- В чём проявляется целостность биогеоценоза?
- Что понимают под самовоспроизводством и устойчивостью биогеоценоза?
- В чём проявляется саморегуляция биогеоценоза?
- Какие циклические изменения происходят в биогеоценозах?
- Какой процесс в развитии биогеоценоза называют сукцессией?
- Как происходит восстановление биогеоценоза елового леса|леса после пожара или вырубки елей|елей?
Общие свойства биогеоценозов
Всё|Все многообразие организмов на нашей планете неразрывно связано между собой. Нет такого существа, которые сумело бы существовать изолированно от всех, строго индивидуально. Однако не только организмы находятся в тесной взаимосвязи, но и факторы внешней и внутренней среды|среды влияют на весь биом. Вместе весь комплекс живой и неживой природы представляют структура экосистем и их свойства. Что это за понятие, какими параметрами характеризуется, попробуем разобраться в статье.
Понятие об экосистемах
Что такое экосистема? С точки зрения экологии, это совокупная совместная жизнедеятельность всех видов организмов, независимо от классовой принадлежности и факторов окружающей среды|среды как биотических, так и абиотических.
Свойства экосистем объясняются их характеристикой. Первые упоминания данного термина появились в 1935 году. А. Тенсли предложил использовать его для обозначения «комплекса, состоящего не только из организмов, но и окружающей их среды|среды». Само по себе понятие достаточно обширное, это самая крупная единица экологии, а также важное. Другое название — биогеоценоз, хотя различия между этими понятиями всё|все же небольшое есть.
Основное свойство экосистем заключается в непрерывном взаимодействии внутри них органического и неорганического вещества, энергии, перераспределении тепла, миграции элементов, комплексном|комплексном воздействии живых существ друг на друга. Всего можно выделить несколько основных характеристических чёрт|черт, которые называют свойствами.
Основные свойства экосистем
Самых главных из них можно выделить три:
- саморегуляция;
- устойчивость;
- самовоспроизведение;
- смена одной на другую;
- целостность;
- эмерджентные свойства.
На вопрос о том, каково основное свойство экосистем, можно ответить по-разному. Важны всё|все из них, ведь только их совокупное наличие позволяет существовать данному понятию. Рассмотрим подробно каждую характеристическую черту|чёрту, чтобы усвоить её важное значение и разобраться в сути.
Саморегуляция экосистем-это главное свойство экосистемы, которое подразумевает самостоятельное управление жизнью.
Видео по теме : Общие свойства биогеоценозов
Автором учения о биогеоценозах был советский ученый В. Н. Сукачев. Под этим термином он подразумевал совокупность живых организмов и факторов неживой природы, которые расположены на определенной территории. Любой биогеоценоз связан с конкретным участком суши, то есть зависит от растительного сообщества.
Отличие биогеоценоза от агроценоза, биоценоза и экосистемы
Под агроценозом подразумевают искусственную экосистему, которая была создана людьми. Она, в отличие от биогеоценоза, не имеет устойчивых связей. Каждое естественное природное сообщество формировалось на протяжении столетий. На его развитие оказывал влияние естественный отбор. Поля и плантации, созданные человеком, подчиняются искусственному отбору. С помощью людей агроценозы получают дополнительную энергию, в то время как биогеоценозы существуют за счет солнечной энергией.
Биоценозом называют совокупность живых организмов, которые населяют определенное пространство. Это может быть не только участок суши, но и водоем. Понятие биогеоценоза гораздо шире, оно включает в себя биоценоз и факторы окружающей среды.
Термин «экосистема» придумал английский ботаник А. Тенсли. Он гораздо шире, чем биогеоценоз и агроценоз. Оба понятия тождественны, если речь идет о лесах, лугах или полях. Природные сообщества, в которых невозможно выделить фитоценоз, попадают под определение экосистемы. Каждый биогеоценоз является экосистемой, но не каждая экосистема соответствует биогеоценозу.
Свойства биогеоценоза
Основными свойствами биогеоценоза являются:
- Целостность. Солнечная энергия и питательные вещества обеспечивают все живые организмы. Неиспользованная пища переносится во внешнюю среду, возвращаясь в круговорот веществ, который происходит непрерывно;
- Устойчивость. Сложившийся биогеоценоз способен выдержать испытания внешней среды;
- Саморегуляция. Поддерживание определенного количества живых существ в разных пищевых цепях и сетях;
- Самовоспроизводство. Способность организмов к размножению и воссозданию популяций;
- Изменение. Явления, связанные с чередованием времен года, влияют на численный состав организмов.
Показатели биогеоценоза
Существует три показателя биогеоценоза. Под видовым разнообразием понимают совокупность всех групп организмов. Если какое-то звено в цепи питания будет нарушено, то пострадает вся система. Плотность популяции напрямую зависит от обеспеченности питанием. На продуктивность биогеоценоза влияет биомасса, живое вещество во всех растительных и животных группах.
Структура биогеоценоза
Видовой состав систем всегда различен. На него влияет поступление и распределение света, состав почвы и климатические условия. Ученые рассматривают несколько структур:
- Видовая. Она предполагает разнообразие живых организмов, их состав и количество. Сокращение одного вида носит угрозу существованию биогеоценоза.
- Пространственная. Популяции распространяются по ярусам, в зависимости от своих потребностей. Чаще всего ярусность определяется растениями. Животные способствуют распространению семян и пыльцы.
- Экологическая. Соотношение живых существ зависит от неорганической среды.
- Трофическая. Животные в составе одного биогеоценоза служат пищей друг для друга. Сложные пищевые связи образуют пищевые сети.
Поскольку биогеоценозы складываются много сотен лет подряд, ученые периодически вводят новые компоненты в их структуру.
Виды и примеры биогеоценоза
Система представляет собой совокупность растений, животных, микроорганизмов и грибов. Основными компонентами является углерод, кислород, солнечный свет и живые организмы. Солнце обеспечивает необходимый приток энергии, в результате чего происходит круговорот энергии. Она передается от простейших организмов к гетеротрофам.
Примерами биогеоценоза могут послужить лес, пруд, луг, степь или пустыня.
Смена биогеоценозов
Численность видов в условиях одной системы постоянно меняется. Из-за различных факторов на смену одних биогеоценозов приходят другие. Скорость таких изменений может быть разной. Лесные пожары, вырубки изменят экосистему в пределах одного поколения людей. На то, чтобы вместо дюн были образованы леса, уйдут тысячелетия.
Главная роль в развитии биогеоценоза отведена растениям. Процесс саморазвития сообществ называется сукцессией. Самым простым примером смены биогеоценоза может послужить зарастание водоема. Сначала он покрывается тиной, а затем заболачивается. Видовой состав организмов будет существенно отличаться от обитателей водоема.
Устойчивость биогеоценоза
Устойчивостью называют способность непрерывно поддерживать структуру. Больше всего на нее оказывает влияние богатство видового состава. Именно от него зависит круговорот веществ и энергии. Бедные сообщества неустойчивы. К неблагоприятным воздействиям готовы сложные биогеоценозы, характеризующиеся многоярусностью и разнообразными пищевыми отношениями.
Формы взаимоотношений между организмами в биогеоценозах
Все элементы системы тесно связаны друг с другом. Взаимосвязь может быть положительной, отрицательной и нейтральной. Отношения, которые приносят пользу одному или обоим организмам, называют симбиозом. Они возникают среди животных, птиц, растений, грибов. Ярким примером симбиоза являются пчелы и цветы.
Если один вид поедает другой, то речь идет о хищничестве. Для большинства животных характерно охотничье поведение. Паразитизм предполагает, что одни виды будут жить за счет ресурсов других. Хозяин не только источник пищи, но и постоянное место обитания паразита. При аменсализме один вид угнетает или убивает другой, при этом не получая для себя никаких благ.
Комменсализм подразумевает, что только один из видов получит пользу. При нейтрализме два вида, проживающие в одном биогеоценозе, никак друг от друга не зависят. Как правило, животные не контактируют. Конкуренция предполагает, что два вида будут соперничать друг с другом за одни и те же ресурсы.