Экология сообществ (синэкология)



жүктеу 182.48 Kb.
Дата30.07.2018
өлшемі182.48 Kb.
түріЛекция

ЛЕКЦИЯ №8

ТЕМА: ЭКОЛОГИЯ СООБЩЕСТВ (СИНЭКОЛОГИЯ)
ПЛАН:

1. Понятие о биоценозе

2. Структурная организация биоценозов

2.1. Видовая структура биоценозов

2.2. Пространственная структура биоценозов

2.3. Трофическая структура биоценозов

2.3.1. Пищевые цепи и сети. Классификация живых организмов по способу питания и механизму превращения энергии

2.3.2. Экологические пирамиды

5.3.3. Закономерности трофического оборота в биоценозе

1. Понятие о биоценозе

В природе популяции разных видов объединяются в системы более высокого ранга-сообщества. Наименьшей единицей, к которой может быть применен термин “сообщество”, является биоценоз. Термин “биоценоз” предложен немецкий зоологом К. Мебиусом 1877 г.

Любой биоценоз занимает определенный участок абиоти­ческой среды. Биотоп — пространство с более или менее одно­родными условиями, заселенное тем или иным сообществом ор­ганизмов.

Биоценоз – это совокупность всех популяций биологических видов, принимающих существенное (постоянное или периодическое) участие в функционировании данной экосистемы. Следовательно, в биоценоз включается не только виды растений, животных и микроорганизмов, постоянно обитающих в рассматриваемой экосистеме, но и виды, проводящие в ней только часть своего животного цикла, но оказывающие существенное воздействие на жизнь экосистемы. Например, многие насекомые размножаются в водоемах, где служат важным источником питания рыб и др. животных, а во взрослом состоянии ведут наземный образ жизни, т.е. выступают как элементы сухопутных биоценозов.

Масштаб биоценозов различный – от сообщества (т.е. населения) нор, муравейников, до населения целых ландшафтов: лесов, степей, пустынь и т.п.

Экология сообществ (синэкология)1 — это также научный подход в эколо­гии, в соответствии с которым прежде всего исследуют комп­лекс отношений и господствующие взаимосвязи в биоценозе. Синэкология занимается преимущественно биотическими эко­логическими факторами среды.

В пределах биоценоза различают фитоценоз — устойчивое сообщество растительных организмов, зооценоз — совокуп­ность взаимосвязанных видов животных и микробиоценоз — сообщество микроорганизмов:


ФИТОЦЕНОЗ + ЗООЦЕНОЗ + МИКРОБИОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ.
При этом в чистом виде ни фитоценоз, ни зооценоз, ни микробиоценоз в природе не встречаются, как и биоценоз в от­рыве от биотопа.

Сообщества часто имеют расплывчатые границы, иногда неуловимо переходя одно в другое. Тем не менее, они вполне объективно, реально существуют в природе.

Понятие биоценоза неотделимо от понятия биотоп. Участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют биотопом. (от гр. topos – место). Если определить биотоп как место существования биоценоза, то биоценоз можно рассматривать как исторически сложившийся комплекс организмов, характерный для данного, конкретного биотопа.

Биоценозы образуют с биотопами систему еще более высокого ранга - систему биогеоценоза (предложил В.Н. Сукачев в 1942 г.). По В.Н. Сукачеву, биогеоценоз – “это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, гор, растительности, животных, микроорганизмов, почвы и гидрологических условии), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих компонентов и определенный тип обмена веществ и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутреннее противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии.



2. Структурная организация биоценозов

Биоценоз формируют межвидовые связи, обеспечивающие структуру биоценоза — численность особей, распределение их в пространстве, видовой состав и тому подобное, а также струк­туру пищевой сети, продуктивность и биомассу. Для оценки роли отдельного вида в видовой структуре биоценоза использу­ют обилие вида — показатель, равный числу особей на единицу площади или объема занимаемого пространства.



2.1. Видовая структура биоценозов

Видовая структура — это количество видов, образую­щих биоценоз, и соотношение их численностей. Точные сведе­ния о числе видов, входящих в тот или иной биоценоз, полу­чить чрезвычайно трудно из-за микроорганизмов, практиче­ски не поддающихся учету.

Видовой состав и насыщенность биоценоза зависят от усло­вий среды. На Земле существуют как резко обедненные сооб­щества полярных пустынь, так и богатейшие сообщества тро­пических лесов, коралловых рифов и т. п. Самыми богатыми по видовому разнообразию являются биоценозы влажных тро­пических лесов, в которых одних растений фитоценоза насчи­тываются сотни видов.

Виды, преобладающие по численности, массе и развитию, называют доминантными (от лат. domindntis — господствую­щий). Однако среди них выделяют эдификаторы (от лат. edifi-kator — строитель) — виды, которые своей жизнедеятельно­стью в наибольшей степени формируют среду обитания, пред­определяя существование других организмов. Именно они порождают спектр разнообразия в биоценозе. Так, в еловом ле­су доминирует ель, в смешанном — ель, береза и осина, в степи — ковыль и типчак. При этом ель в еловом лесу наряду с доми нантностью обладает сильными эдификаторными свойствами, выражающимися в способности затенять почву, создавать кис­лую среду своими корнями и образовывать специфические подзолистые почвы. Вследствие этого под пологом ели могут жить только тенелюбивые растения. Одновременно с этим в нижнем ярусе елового леса доминантой может быть, напри­мер, черника, но эдификатором она не является.

Предваряя обсуждение видовой структуры биоценоза, сле­дует обратить внимание на принцип Л. Г. Раменского (1924) — Г. А. Глизона (1926) или принцип континуума1:

широкое перекрытие экологических амплитуд и рассре-доточенность центров распределения популяций вдоль градиента среды приводят к плавному переходу одного сообщества в другое, поэтому, как правило, не образу­ют строго фиксированные сообщества.

Принципу континуума Н. Ф. Реймерс противопоставляет принцип биоценотической прерывности: виды формируют экологически определенные систем­ные совокупности — сообщества и биоценозы, отличаю­щиеся от соседних, хотя и сравнительно постепенно в них переходящие.

2.2. Пространственная структура биоценозов

Популяции различных видов биоценоза, подчиняясь со­ответствующим природным закономерностям, располагаются в пределах пространственных границ биотопа как по площади, так и по высоте.

Пространственная структура наземного биоценоза опре­деляется закономерностью распределения надземных и под­земных органов растительности по ярусам (расчленением рас­тительных сообществ по высоте). Ярусное строение расти­тельности (фитоценоза) позволяет максимально использовать лучистую энергию Солнца и зависит от теневыносливости рас­тений. Ярусность хорошо выражена в лесах умеренного пояса. Так, например, в широколиственном лесу выделяются 5—6 ярусов: деревья первой, второй величины, подлесок, кустар­ник, высокие травы, низкие (приземные) травы. Существуют межъярусные растения — лишайники на стволах и ветках, лианы и др. Ярусность существует и в травянистых сообщест­вах лугов, степей, саванн.

Ярусное строение подземных органов определяется разной глубиной проникновения корневых систем. В каждом ярусе растительности преимущественно обитают свои животные из состава биоценоза. Также существует разделение птиц на эко­логические группы по месту их питания (воздух, листва, ствол, земля).

Несмотря на то что каждый вид стремится обзавестись соб­ственной нишей, некоторая межвидовая конкуренция между ними за доступные ресурсы неизбежна.

Ярусное строение наземных биоценозов тесно связано с их функциональной активностью. Так, пастбищные пищевые це­пи преобладают в надземной части биоценозов, а детритные — в подземной. В водных экосистемах крупномасштабная вер­тикальная структура задается в первую очередь абиотиче­скими условиями. Определяющими факторами являются гра­диенты освещенности, температуры, концентрации биогенов и т. п. На значительных глубинах усиливается влияние гидро­статического давления. В донных биоценозах важны состав грунтов, гидродинамика придонных течений. Особенности вертикальной структуры выражаются в видовом составе, сме­не доминирующих видов, показателях биомассы и продуктив­ности. Фотосинтезирующие водоросли преобладают в верхних, хорошо освещенных горизонтах, что формирует вертикальные потоки вещества и энергии в направлении глубоководных био­ценозов, жизнь которых основывается на привнесенной орга­нике.

Пространственная структура биоценозов по горизонтали проявляется в их мозаичности и реализуется в виде неравно­мерного распределения популяций по площади из-за неодно­родности почвенно-грунтовых условий, микроклимата, релье­фа и т. п. Основой горизонтальной структуры могут служить особи одного вида, обладающего средообразующими свойст­вами, например, сосна со всеми связанными с ней микроор­ганизмами, грибами, лишайниками, насекомыми, птицами и т. д.

2.3. Трофическая структура биоценозов

Важнейший вид взаимоотношений между организмами в биоценозе, фактически формирующими его структуру, — это пищевые связи хищника и жертвы: одни — поедающие, дру­гие — поедаемые. При этом все организмы, живые и мертвые, являются пищей для других организмов: заяц ест траву, лиса и волк охотятся на зайцев, хищные птицы (ястребы, орлы и т. п.) способны утащить и съесть как лисенка, так и волчонка. Погибшие растения, зайцы, лисы, волки, птицы становятся пищей для детритофагов (редуцентов или иначе деструкторов).



2.3.1. Пищевые цепи и сети. Классификация живых организмов по способу питания и механизму превращения энергии

Все организмы, входящее в биоценоз по способу питания, подразделяют на автотрофов и гетеротрофов.



Автотрофы (от греч. autos – сам) – осуществляют превращение неорганических веществ в органические (зеленые растения и некоторые микроорганизмы).

По механизму превращения неорганических веществ в органические автотрофы делится на :

а) фототрофы (фотосинтез) – зеленые растения, сине-зеленые водоросли;

б) хемотрофы (хемосинтез) – серные бактерии и др.



Гетеротрофы (от греч. разный) – используют для питания готовые органические вещества (все животные и человек, паразиты, грибы и др). По современным данным Дж. Н. Андерсона, гетеротрофов делят на:

а) некротрофы (от греч. nekros – мертвый) трупноядные животные;

б) биотрофы (от греч. biosis – живой) питаются за счет других живых

организмов (паразиты, кровососы и др);

в) сапротрофы (от греч. sapros – гниль) питаются отмершей органикой.

Существуют организмы и со смешанным типом питания, которых наз. миксотрофами (П.Пфеффер. от англ. mix – смешивать).

Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот веществ в экосистемах возможно только за счет постоянного притока энергии.

В конечном итоге вся жизнь на земле существует за счет энергии солнечного излучения, которая переводится фотосинтезирующими организмами (автотрофами) в химические связи органических соединений. Все остальные организмы получают энергию с пищей. Все живые существа являются объектами питания других, т.е. связаны между собой энергетическими отношениями. Пищевые связи в сообществах – это механизмы передачи энергии от одного организма к другому.

Перенос энергии пищи от ее источника – автотрофов (растений) – через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой (трофической) цепью.

Для высвобождения запасенной химической энергии гетеротрофы разлагают органические соединения на исходные неорганические компоненты, завершая тем самым круговорот веществ.

По отношению к трофическим (пищевым) связям организмы экосистемы подразделяются на продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты (производители первичной продукции) - организмы, способные из неорганических веществ создавать органические, т.е. производить и накапливать потенциальную энергию в форме химической энергии, которая содержится в синтезированных органических веществах (углеводах, жирах, белках). В наземных экосистемах такой синтез осуществляют, главным образом, цветковые растения; в водной среде – микроскопические планктонные водоросли.

Консументы (т.е потребители) – это организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы. Роль консументов выполняют в природе, в основном, животные. Можно выделить консументы различного порядка. Первичные консументы питаются автотрофными (фотосинтезирующими) продуцентами. Это, в основном, травоядные животные. Вторичные консументы питаются травоядными организмами, т.е. являются плотоядными формами. Третичными являются консументы, питающиеся вторичными консументами и т.д. Можно выделить также консументов 4-го и 5-го порядка.

Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганическое соединение. Это, главным образом, бактерии и грибы. Они являются как бы завершающим звеном биологического круговорота веществ.

Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем или цепью питания.

Первый трофический уровень – это всегда продуценты, создатели органической массы; второй – растительноядные консументы; третий – плотоядные, четвертый – организмы, потребляющие других плотоядных. По мере продвижения по цепи хищников животные все более увеличиваются в размерах и уменьшаются численно.

Понятие пищевой цепи удобно для изложения, хотя и носит несколько упрощенный характер.



Пищевая цепь — это последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой. Она представляет собой путь движущегося через живые организмы однонаправленного потока поглощенной при фотосинтезе ма­лой части высокоэффективной солнечной энергии, поступив­шей на Землю. В конечном итоге эта цепь возвращается в ок­ружающую природную среду в виде низкоэффективной тепло­вой энергии. По ней также движутся питательные вещества от продуцентов к консументам и далее к редуцентам, а затем обратно к продуцентам.

Каждое звено пищевой цепи называют трофическим уров­нем. Первый трофический уровень занимают автотрофы, ина­че именуемые первичными продуцентами. Организмы второго трофического уровня называют первичными консументами, третьего — вторичными консументами и т. д. Обычно бывают четыре или пять трофических уровней и редко более шести.

Существуют два главных типа пищевых цепей — пастбищ­ные (или «выедания») и детритные (или «разложения»).

В пастбищных пищевых цепях первый трофический уро­вень занимают зеленые растения, второй — пастбищные жи­вотные (термин «пастбищные» охватывает все организмы, пи­тающиеся растениями), а третий — хищники.

Детритная пищевая цепь начинается с детрита.

Концепция пищевых цепей позволяет в дальнейшем про­следить круговорот химических элементов в природе, хотя простые пищевые цепи, подобные изображенным ранее, где каждый организм представлен как питающийся организмами только какого-то одного типа, в природе встречаются редко. Реальные пищевые связи намного сложнее, ибо животное мо­жет питаться организмами разных типов, входящих в одну и ту же пищевую цепь или в различные цепи, что особенно ха­рактерно для хищников (консументов) высших трофических уровней. Связь между пастбищной и детритной пищевыми це­пями иллюстрирует предложенная Ю. Одумом модель потока энергии.

Всеядные животные (в частности, человек) питаются и кон-сументами, и продуцентами. Таким образом, в природе пищевые цепи переплетаются, образуют пищевые (трофические) сети.

2.3.2. Экологические пирамиды

Для наглядности представления взаимоотношений меж­ду организмами различных видов в биоценозе принято исполь­зовать экологические пирамиды, различая пирамиды числен­ности, биомасс и энергии.



Пирамида численности. Для построения пирамиды численности подсчитывают число организмов на некоторой территории, группируя их по трофическим уровням:

  • продуценты — зеленые растения;

  • первичные консументы — травоядные животные;

  • вторичные консументы — плотоядные животные;

  • третичные консументы — плотоядные животные;

  • п-е консументы («конечные хищники») — плотоядные животные;

  • редуценты — деструкторы.

Консументы второго, третьего и более высоких порядков могут быть хищниками (охотиться, схватывая и убивая жертву), могут питаться па­далью или быть паразитами. В последнем случае они по ве­личине меньше своих хозяев, в результате чего пищевые цепи паразитов необычны по ряду параметров. В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные стано­вятся крупнее на каждом тро­фическом уровне.

Каждый уровень изображается условно в виде прямоуголь­ника, длина или площадь которого соответствуют численному значению количества особей. Расположив эти прямоугольни­ки в соподчиненной последовательности, получают эколо­гическую пирамиду численности, ос­новной принцип построения которой впервые сформулировал американский эколог Ч. Элтон.

Данные для пирамид численности получают достаточно легко путем прямого сбора образцов, однако существуют и не­которые трудности:


  • продуценты сильно различаются по размерам, хотя один экземпляр злака или водоросли имеет одинаковый статус с одним деревом. Это порой нарушает правильную пирамидальную форму, иногда давая даже перевернутые пирамиды;

  • диапазон численности различных видов настолько широк, что при графическом изображении затрудняет соблюдение масштаба, однако в таких случаях можно использовать логарифмическую шкалу.

Пирамида биомасс. Экологическую пирамиду биомасс строят аналогично пирамиде численности. Ее основное значение состоит в том, чтобы показывать количество живого вещества (биомассу — суммарную массу организмов) на каждом трофическом уров­не. Это позволяет избежать неудобств, характерных для пира­мид численности. В этом случае размер прямоугольников про­порционален массе живого вещества соответствующего уров­ня, отнесенной к единице площади или объема (рис. 5.5, а, б). Термин «пирамида биомасс» возник в связи с тем, что в абсо­лютном большинстве случаев масса первичных консументов, живущих за счет продуцен­тов, значительно меньше мас­сы этих продуцентов, а масса вторичных консументов зна­чительно меньше массы пер­вичных консументов. Биомас­су деструкторов принято пока­зывать отдельно.

При отборе образцов опре­деляют биомассу на корню или урожай на корню (т. е. в дан­ный момент времени), кото­рая не содержит никакой информации о скорости обра­зования или потребления био­массы.

Скорость создания органического вещества не определяет его суммарные запасы, т. е. общую биомассу всех организмов каждого трофического уровня. Поэтому при дальнейшем ана­лизе могут возникнуть ошибки, если не учитывать следующее:


  • во-первых, при равенстве скорости потребления биомассы (потеря из-за поедания) и скорости ее образования урожай на корню не свидетельствует о продуктивности, т. е. о количестве энергии и вещества, переходящих с одного трофического уровня на другой, более высокий, за некоторый период времени (например, за год). Так, на плодородном, интенсивно используемом пастбище
    урожай трав на корню может быть ниже, а продуктивность выше, чем на менее плодородном, но мало используемом для выпаса;

  • во-вторых, продуцентам небольших размеров, например водорослям, свойственна высокая скорость роста и размножения, уравновешиваемая интенсивным потреблением их в пищу другими организмами и естественной гибелью. Поэтому продуктивность их может быть не меньше чем у крупных продуцентов (например, деревьев), хотя на корню биомасса может быть мала. Иными словами, фитопланктон с такой же продуктивностью, как у дерева, будет иметь намного меньшую биомассу, хотя мог бы поддерживать жизнь животных такой же массы.

Одним из следствий описанного являются «перевернутые пирамиды». Зоопланктон биоценозов озер и морейчаще всего обладает большей биомассой, чем его пища — фито­планктон, однако скорость размножения зеленых водорослей настолько велика, что в течение суток они восстанавливают всю съеденную зоопланктоном биомассу. Тем не менее в опре­деленные периоды года (во время весеннего цветения) наблю­дают обычное соотношение их биомасс.

Кажущихся аномалий лишены пирамиды энергий, рас­сматриваемые далее.



Пирамида энергий. Самым фундаментальным способом отражения связей между организмами разных трофических уровней и функцио­нальной организации биоценозов является пирамида энергий, в которой размер прямоугольников пропорциона­лен энергетическому эквиваленту в единицу времени, т. е. ко­личеству энергии (на единицу площади или объема), прошед­шей через определенный трофический уровень за принятый период (рис. 5.7). К основанию пирамиды энергии можно обо­снованно добавить снизу еще один прямоугольник, отражаю­щий поступление энергии Солнца.

Пирамида энергий отражает динамику прохождения мас­сы пищи через пищевую (трофическую) цепь, что принципи­ально отличает ее от пирамид численности и биомасс, отра­жающих статику системы (количество организмов в данныймомент). На форму этой пирамиды не влияют изменения раз­меров и интенсивности метаболизма особей. Если учтены все источники энергии, то пирамида всегда будет иметь типичный вид (в виде пирамиды вершиной вверх), согласно второму закону термодинамики.

Пирамиды энергий позволяют не только сравнивать раз­личные биоценозы, но и выявлять относительную значимость популяций в пределах одного сообщества. Они являются наи­более полезными из трех типов экологических пирамид, одна­ко получить данные для их построения труднее всего.

Одним из наиболее удачных и наглядных примеров клас­сических экологических пирамид служат пирамиды, изобра­женные на рис. 5.8. Они иллюстрируют условный биоценоз, предложенный американским экологом Ю. Одумом. «Биоце­ноз» состоит из мальчика, питающегося только телятиной, и телят, которые едят исключительно люцерну.



2.3.3. Закономерности трофического оборота в биоценозе

Живые организмы для своего существования должны постоянно пополнять и расходовать энергию. В пищевой (тро­фической) цепи, сети и экологических пирамидах каждый по­следующий уровень, условно говоря, поедает предыдущее зве­но, используя его для построения своего тела. Главный источник энергии для всего живого на Земле — Солнце. Из всего спектра солнечного излучения, достигающе­го земной поверхности, только около 40%. составляет фотосинтетически активная радиация (ФАР), имеющая длину волны380—710 нм. Растения в процессе фотосинтеза усваивают (химически связывают) лишь небольшую часть ФАР. Ниже при­ведены доли усваиваемой ФАР (в %) для различных экосис­тем.

Океан до 1,2

Тропические леса до 3,4

Плантации сахарного тростника и кукурузы

(в оптимальных условиях) з 5

Опытные системы с кондиционированными условиями среды по всем показателям (за короткие

периоды времени) 8—10

В среднем растительность всей планеты 0,8 1,0

Первичными поставщиками энергии для всех других орга­низмов в цепях питания являются растения. При дальнейших переходах энергии и вещества с одного трофического уровня на другой существуют определенные закономерности.



Правило десяти процентов. Р. Линдеман (1942) сформулировал закон пирамиды энергий, или правило 10% : с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий ее уровень (по «лестнице» продуцент — консумент — редуцент), в среднем около 10% энергии, поступившей на преды­дущий уровень экологической пирамиды.

На самом деле потеря бывает либо несколько меньшей, либо несколько большей, но порядок чисел сохраняется.

Обратный поток, связанный с потреблением веществ и продуцируемым верхним уровнем экологической пирамиды энергии более низкими ее уровнями, например, от животных к растениям, намного слабее — не более 0,5% (и даже 0,25%) от общего ее потока, поэтому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.

Правило биологического усиления. Вместе с полезными веществами с одного трофического уровня на другой поступают и «вредные» вещества. Однако если полезное вещество при его излишке легко выводится из организма, то вредное не только плохо выводится, но и накапливается в пищевой цепи. Таков закон природы, называемый прави­лом накопления токсических веществ (биотического усиле­ния) в пищевой цепи и справедливый для всех биоценозов.

Иначе говоря, если энергия при переходе на более высокий уровень экологической пирамиды десятикратно теряется, то накопление ряда веществ, в том числе токсичных и радиоак­тивных, примерно в такой же пропорции увеличивается, что впервые было обнаружено в 50-х годах на одном из заводов комиссией по атомной энергии в штате Вашингтон. Явление биотического накопления нагляднее всего демонстрируют устойчивые радионуклиды и пестициды. В водных биоценозах накопление многих токсичных веществ, в том числе хлорорганических пестицидов, коррелируется с массой жиров (липидов), т. е. явно имеет энергетическую подоснову.

В середине 60-х годов появилось, казалось бы, неожидан­ное сообщение о том, что пестицид дихлордифенилтрихлор-этан (ДДТ) обнаружен в печени пингвинов в Антарктиде — месте, чрезвычайно удаленном от районов его возможного при­менения. От отравления ДДТ сильно страдают конечные хищ­ники, особенно птицы, так, на востоке США полностью исчез сапсан. Птицы оказались наиболее уязвимы в связи с вызывае­мыми ДДТ гормональными изменениями, влияющими на об­мен кальция. Это приводит к утончению скорлупы яиц, и они чаще разбиваются.

Биотическое накопление происходит очень стремительно, например, в случае с пестицидом ДДТ, попавшим в воду болот при многолетнем их опылении с целью сокращения числен­ности нежелательных человеку насекомых на Лонг-Айленде. Для данного случая содержание ДДТ в ррт1 (по Ю. Одуму) приведено ниже для следующих объектов:

Специалисты по борьбе с насекомыми «благоразумно» не применяли такие концентрации, которые могли бы быть непо­средственно детальны для рыб и других животных. Тем не ме­нее со временем было установлено, что в тканях рыбоядных животных концентрация ДДТ почти в 500 тыс. раз выше, чем в воде. В среднем, как и в приведенном примере, концентра­ция вредного вещества в каждом последующем звене экологи­ческой пирамиды примерно в 10 раз выше, чем в предыдущем.

Принцип биотического усиления (накопления) должен быть принят во внимание при любых решениях, связанных с поступлением соответствующих загрязнений в природную среду. Следует учитывать, что скорость изменения концентра­ции может увеличиваться или уменьшаться под действием не­которых факторов. Так, человек получит меньше ДДТ, чем птица, питающаяся рыбой. Это частично объясняется удале­нием пестицидов при обработке и варке рыбы. Кроме того, ры­ба находится в более опасном положении, ибо получает ДДТ не только через пищу, но и непосредственно из воды.

Термин “биогеоценоз” очень близок (хотя и не тождественен) к широко распространенному за рубежом термину “экосистема” (А. Тенсли 1935 г.). Экосистема – это любая совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды, функционирующая как единое целое за счет обмена веществ, энергией и информацией.

Существует мнение, что содержание термина “биогеоценоз” в большей степени отражает структурные характеристики изучаемой системы, тогда как в понятие “экосистема” вкладывается прежде всего ее функциональная сущность.

Организмы получают из неорганической среды информацию об особенностях химических элементов и соединений и об их распределении. Неорганическая среда получает информацию от живых организмов о продуктах их метаболизма (обмена веществ). Живые существа также обмениваются между собой информацией: это могут быть сигналы об опасности, наличии пищи, обращение к половому партнеру, агрессия и т.д. Информационные связи в природе ограничены в пространстве и во времени. Информационная ценность предмета или явления зависит от того, кто или что этой информацией пользуется.

В целом биогеоценоз выступает по отношению к экосистеме, как частное к общему.



Контрольные вопросы и задания

Что такое пищевая цепь и как много таких цепей в экосистемах?

Расскажите о потоке энергии, проходящем через пищевую цепь.

Какие трофические уровни в пищевой цепи занимают продуценты и консументы первого, второго и третьего порядков?

Как формулируется правило экологической пирамиды? Чем отличаются пирамиды энергии от пирамид чисел и биомасс?

От чего зависит видовой состав и насыщенность биоценоза?

Дайте определение вида, являющегося эдификатором. Приведите примеры.

Кто чью численность контролирует: хищник численность жертвы или наоборот?

Как влияют абиотические факторы среды на формирование видовой структуры биоценозов?

Сформулируйте правило экологического дублирования и приведите примеры его действия.



Объясните, в чем заключается особая важность биоразнообразия для экосистем нашей планеты

Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет