Почему в естественных биоценозах значительно. Естественные и искусственные биоценозы

>> Биоценоз и его устойчивость

§ 15. Биоценоз и его устойчивость

Вспомните
Сообщества
Ярусы
растительности

Биоценоз - сложная природная система. Весь комплекс совместно живущих и связанных друг с другом видов называют биоценозом («биос» - жизнь, «ценос» -сообщество).

Рис. 64. Биоциноз пруда

В природе биоценозы бывают разного масштаба. Это, например, биоценоз моховой кочки, разрушающегося пня, луга, пруда, болота, леса (рис. 64, 65). Существуют рукотворные биоценозы - аквариум, террариум, теплица, оранжерея. Во всех случаях мы выделяем такое сообщество организмов, в котором совместно живущие виды оказываются приспособленными к определенному комплексу абиотических условий и поддерживают свое существование через связи друг с другом. Более мелкие биоценозы являются в природе частями более крупных, как, например, все обитатели лесной поляны или ствола упавшего дерева - часть общего биоценоза леса, а прибрежные и донные биоценозы - части общего речного или озерного сообщества.

Биоценозы - не случайные собрания разных организмов. В сходных природных условиях и при близком составе фауны и флоры возникают сходные, закономерно повторяющиеся биоценозы. Мы с уверенностью можем предполагать, что в разных дубравах в полосе широколиственных лесов мы можем встретить также липу, клен, лещину, среди трав - сныть, ветреницу дубравную и другие совершенно определенные виды растений, среди животных - белку, кабана, желтогорлую мышь, синицу-лазоревку, мухоловку-пеструшку, сойку, желудевого долгоносика. В еловых лесах - другой набор видов, при этом часть из них может быть общей с другими сообществами , а часть - встречается только в ельниках.

Рис. 65. Биоциноз дубравы

Таким образом, вся живая природа состоит не только из отдельных организмов и видов, но и из разнообразных биоценозов, в которые группируются представители различных видов. Биоценозы, как и популяции , - это надорганизменный уровень организации жизни.

Общее число видов, способных ужиться в одном биоценозе, в природе очень велико. Самые богатые видами - тропические леса. Их разнообразие до сих пор не описано достаточно полно. Приблизительно считают, что на площади в квадратный километр в тропическом лесу обитает несколько сотен тысяч видов растений и животных, не считая микроорганизмов и грибов. Но и в тех природных сообществах, которые формируются в достаточно суровых условиях, например в тундрах или высокогорьях, вместе живут тысячи видов организмов.

Члены биоценоза связаны прямыми или косвенными пищевыми отношениями, создают среду обитания друг для друга и взаимно ограничивают численность . Виды приспособились к совместному обитанию в ходе длительной эволюции. В биоценозах идут процессы борьбы за существование и естественного отбора.
Любой биоценоз - это сложная природная система, которая поддерживается за счет связей между видами и имеет сложную внутреннюю структуру.

Видовая структура биоценоза . Виды, входящие в биоценоз, очень неравноценны по численности. Одни из них массовые, другие малочисленны, третьи - совсем редки. Наиболее массовые виды биоценоза называют доминантами или доминирующими видами. Например, в ель- нике-черничнике среди деревьев постоянно доминирует ель, среди наземных растений - черника, зеленые мхи, среди птиц - пеночка- теньковка, синица-гаичка, из куриных птиц - рябчик, а среди мышевидных грызунов преобладает рыжая полевка.

Массовые виды составляют основное ядро биоценоза. Ряд видов достигает высокой численности лишь периодически, временами включаясь в состав массовых. В еловых лесах это зяблики, клесты-еловики, лесные мыши. Наиболее разнообразны в биоценозах редкие и малочисленные виды.

Если построить график, отражающий долю видов с разной численностью, то для большинства биоценозов в той части шкалы, где представлены редкие виды, кривая резко уходит вверх (рис. 66). Это означает, что в устойчивом биоценозе редких видов много, а очень многочисленных - мало.

В тропическом лесу, например, так велико разнообразие деревьев, что на площади в 1 км 2 иногда с трудом можно найти несколько деревьев одного вида.

Какую же роль играют в биоценозах массовые нные виды? Виды-доминанты определяют главные связи в сообществе. Они создают его основную структуру и внешний облик.

Часть массовых видов - важные средообразователи, сильно влияющие на условия жизни для других. В еловых лесах распределение света и осадков, микроклимат, мозаика почвенных о биоценозах условий - все определяется елью. От состояния елового древостоя зависит жизнь многих наземных растений и тысяч видов животных от белок и синиц до многочисленных мелких членистоногих в лесной подстилке.

Малочисленные виды составляют как бы резерв сообщества. В существующей обстановке они не могут реализовать свои возможности размножения, но в изменившихся условиях в состоянии включиться в состав доминантов или даже занять их место. Среди множества малочисленных видов всегда найдутся такие, для которых отклонение условий от средней нормы окажется благоприятным.

Таким образом, биоценоз сохраняет свою устойчивость и не разрушается при разных погодных колебаниях и других внешних воздействиях, включая умеренные антропогенные.

Соотношение видов по численности создает видовую структуру биоценоза. Для каждого типа биоценозов она вполне закономерна.

Распределение видов в пространстве. Для биоценозов характерно также закономерное распределение видов в пространстве. Основу этого распределения формирует растительность. Растения создают в биоценозах ярусностъ, располагая друг под другом листву в соответствии со своей формой роста и светолюбием. В лесах умеренного климата может быть до 5-6 ярусов растений.

Животные также живут в отдельных ярусах растительности, но в силу своей подвижности разные виды животных могут осваивать и сразу несколько ярусов. Белки, например, строят гнезда и выводят бельчат на деревьях, а собирать орехи, грибы, ягоды могут на земле.

Для видового разнообразия биоценозов важно также, однородно или мозаично распределена растительность на территории. В лесах, где много полян и опушек, видовой состав и растений, и птиц, и насекомых намного богаче, чем в обширных однотонных насаждениях. Это явление называется опушечным эффектом и часто используется при создании парков и других искусственных лесных насаждений, где хотят восстановить видовое разнообразие.

Экологическая ниша вида. Как уже обсуждалось, виды уживаются в одном биоценозе в тех случаях, когда они расходятся по экологическим требованиям и ослабляют тем самым конкуренцию друг с другом. Таким образом, каждый вид использует ресурсы по-своему и имеет свои особенности связей с другими видами.

Положение, которое вид занимает в составе биоценоза, называется его экологической нишей. Экологическую нишу вида характеризуют и границы выносливости его по отношению к разным факторам, и характер связи с другими видами, и образ жизни, и распределение в пространстве.

Экологические ниши совместно живущих видов могут частично перекрываться, но полностью никогда не совпадают, так как при этом вступает в действие закон конкурентного исключения и один вид вытесняет другой из данного биоценоза.

Устойчивость биоценозов . Изменения, возникающие в биоценозах, по-разному связаны с их устойчивостью. Если, например, один конкурирующий вид вытеснит другой, существенных изменений в биоценозе не произойдет, особенно если этот вид не относится к числу массовых. Соответствующая экологическая ниша просто окажется занятой другим видом. Например, соболь, живущий в хвойных лесах Сибири, - многоядный хищник, питающийся мелкими грызунами, птицами, орешками кедровой сосны, ягодами и насекомыми, добывая свою пищу как на земле, так и на деревьях. Такую же роль в северных европейских лесах играет лесная куница. Поэтому, если вместо куниц в лесу будут жить соболи, лесной биоценоз сохранит все свои основные черты.

Малочисленные виды - наиболее уязвимая часть биоценоза. Их популяции часто находятся на пределе выживаемости. Поэтому они в первую очередь исчезают из сообществ при антропогенных влияниях, ухудшающих условия существования биоценоза.

Потери редких и малочисленных видов также до определенного времени не меняют существенно основных биоценотических связей. Так, еловый лес или дубрава возле большого города могут долго сохраняться и даже возобновляться несмотря на то, что из-за постоянного посещения людьми, вытаптывания, сбора плодов и цветов и т. п. из них исчезают многие виды растений, птиц, насекомых. Состав таких лесов беднеет, а устойчивость ослабевает постепенно и незаметно. Ослабленный, обедненный лесной биоценоз может разрушиться внезапно, за короткий срок из-за внешне, казалось бы, незначительных причин. Например, начинает накапливаться опад из-за недостатка или малой активности почвенных обитателей, деревья исчерпывают запасы минерального питания, ослабевают, подвергаются нападению массовых вредителей и гибнут.

Выпадение из состава биоценоза основных видов-средообразователей ведет к разрушению всей системы и смене сообществ. Такие изменения в природе часто производит человек, вырубая леса, создавая перевыпас скота в степях и на лугах или перевылов рыб в водоемах.

Внезапное разрушение прежде устойчивых сообществ - свойство всех сложных систем, у которых постепенно ослабевают внутренние связи. Знание этих закономерностей важно для создания искусственных сообществ и поддержания природных биоценозов. При восстановлении степей, лесов, посадке лесопарков стремятся создать сложную видовую и пространственную структуру сообществ, подбирая дополняющие друг друга и уживающиеся вместе виды, добиваются появления разнообразного круга малочисленных форм для стабилизации складывающегося сообщества.

Примеры и дополнительная информация

1. Название «биоценоз» ввел в науку немецкий ученый Карл Мебиус в 1877 г. Изучая, как увеличить продуктивность устричного хозяйства на отмелях Северного моря, он обнаружил, что устрицы образуют вместе с другими видами морских животных тесные сообщества, которые приурочены к определенному грунту, солености и температуре воды. В этих сообществах происходит борьба за существование и регуляция численности видов, поэтому их продуктивность имеет пределы. Отсюда следовал практический вывод: «Если желательно увеличить число животных и растений против того, что имеется в естественных сообществах, то следует защитить яйца и молодь от врагов, дать им необходимую пищу и достаточное пространство. Это имеет место при искусственном разведении устриц, в рыболовстве, в лесном, полевом и садовом хозяйстве. В них мы имеем дело с искусственными жизненными сообществами, в которых важным фактором является работа человеческой мысли и работа рук».

2. Ярусность существует не только в надземной, но и в подземной части биоценоза. Корни разных растений проникают на различную глубину. Таким образом растения частично избегают конкуренции, разделяя ресурсы. Почвенные животные также осваивают разные подземные «этажи». Среди дождевых червей, например, одни роют вертикальные норы до метра глубиной и затаскивают туда перепревающую листву. Другие не проникают глубже 20- 30 см, питаясь почвенным перегноем. Третьи вообще не встречаются в минеральных слоях, а всю жизнь проводят в слое лесного опада, перерабатывая его на месте.

3. Состав и структура биоценозов испытывают регулярные циклические изменения, связанные со сменой времен года. Зимой многолетние растения переходят в состояние глубокого покоя, а однолетники отмирают, оставляя семена. Холоднокровные животные впадают в оцепенение. Активны лишь теплокровные - птицы и млекопитающие, но часть их также впадает в спячку или мигрирует на юг. От весны к осени также закономерно меняется и растительный покров, проявляя последовательность в цветении и плодоношении разных видов, и деятельность животных, и активность микроорганизмов. На эту регулярную цикличность накладывается изменчивость погодных условий в разные годы. Холодные или жаркие, засушливые или дождливые периоды отклоняют ход численности отдельных видов, нарушая правильную цикличность. Биоценозы, таким образом, находятся в состоянии постоянной изменчивости. Их устойчивость основана на регуляторных связях, которые поддерживают примерные соотношения численностей основный видов.

4. В степях и пустынях среди млекопитающих возможны следующие группы видов со сходным образом жизни: 1) постоянные подземные обитатели, 2) роющие виды, кормящиеся на поверхности, 3) скачущие травоядные, 4) быстро бегающие травоядные, 5) быстро бегающие хищники. Эти экологические ниши млекопитающих в открытых ландшафтах разных континентов занимают разные виды, имеющие близкую жизненную форму. Таким образом, сходные типы биоценозов могут возникать на разной видовой основе.

5. Для сравнения биоценозов используют разные методы, например расчеты по формуле Жаккара:

где А- число видов данной группы в первом сообществе, В - во втором, а С - число видов, общих для обоих сообществ.

Биоценозы сравнивают попарно, сопоставляя видовой состав по систематическим группам, например спискам цветковых растений, мхов, лишайников, птиц, млекопитающих, насекомых и др. Сходство выражается в процентах. Так, если в каждом биоценозе по 10 видов данной группы и 5 из них встречается как в одном, так и другом сообществе, то видовое сходство составит 33% , а если общих видов 8 - то 66%.

Вопросы.

1. Назовите доминирующие и малочисленные виды в птичьем населении: 1) городских территорий, 2) сельских поселков.

2. Чем отличаются по набору видов растений, птиц и млекопитающих биоценозы естественной дубравы и городского парка?

3. Перечислите группы организмов, из которых можно сформировать устойчивый аквариумный биоценоз.

Задания.

1. Сравните видовой состав гнездящихся птиц на трех участках приволжской степи. Используйте формулу Жаккара.

Ковыльная степь: степной жаворонок, полевой жаворонок, малый жаворонок, каменка-плясунья, каменка-плешанка, лунь степной, орел степной. Посевы с лесополосами: степной жаворонок, полевой жаворонок, малый жаворонок, желтая трясогузка, розовый скворец, перепел, лунь полевой. Посевы без лесополос степной жаворонок, полевой жаворонок, малый жаворонок, каменка-плясунья, чибис, лунь полевой.
На каких участках сообщества более сходны между собой по составу размножающихся птиц?

2. Выберите из приведенного ниже списка млекопитающих виды, занимающие сходные экологические ниши в евразиатских и австралийских степях: кенгуру, слепыш, тушканчик, сумчатый волк, сайгак, сумчатый крот, волк, суслик, хомяк, цокор, вомбат Какие по образу жизни млекопитающие отсутствуют в австралийских степях?

Темы для дискуссий.

1. Конструируя лесополосы, парки, сады и т.п. , человек подбирает только небольшое число основных видов. В природных биоценозах видов во много раз больше. Значит ли это, что мы не можем создавать устойчивые сообщества?

3. Как можно использовать опушечный эффект при планировании сельскохозяйственных угодий?

4. При удалении какого-либо вида из биоценоза остальные занимают его место, повышают численность и выполняют его роль. Зачем тогда заботиться о сохранении видового разнообразия сообществ?

5. Существуют ли в природе неустойчивые сообщества?

Экология__Вопросы и ответы уровня «С»

Почему численность промысловых рыб может резко сократиться при уничтожении в водоеме хищных рыб?

1) уничтожение хищников приводит к резкому возрастанию численности растительноядных рыб и усилению конкуренции между ними;

2) большая численность растительноядных рыб способствует уменьшению кормовой базы, распространению среди них различных заболеваний, это приведет к массовой гибели рыб.

К каким изменениям в экосистеме луга может привести сокращение численности насекомых-опылителей?

1) сокращению численности насекомоопыляемых растений, изменению видового состава растений;

2) сокращению численности и изменению видового состава растительноядных животных; 3) сокращению численности насекомоядных животных.

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы лесу вырос один филин массой 3,5 кг, если цепь питания имеет вид:

зерно злаков - мышь полевка - хорь - филин.

1) согласно правилу экологической пирамиды, биомасса каждого последующего трофического уровня уменьшается

приблизительно в 10 раз;

2) следовательно, для питания филина надо 35 кг биомассы хорька (если масса одного хорька около 0,5 кг, то это -

70 хорьков, для питания хорьков необходимо 350 кг биомассы мышей полевок (если мышь полевка весит около

100 г, то это 35 000 полевок), которым для питания нужно 3 500 кг зерна.

Чем опасны кислотные дожди?

Прежде всего, оксиды тяжелых металлов, которые попадают в почву вместе с дождями, токсичны. Подземные воды проникают в водоемы и отравляют их. В свою очередь, это грозит гибелью населению водоемов. Отравляющие вещества также влияют на состав почвы, на корневые системы растений, а это приводит к угнетению их жизнедеятельности и гибели.

Чем структура биоценоза смешанного леса отличается от структуры биоценоза, березовой рощи?

1) Числом видов;

2) числом ярусов;

3) видовым составом, разнообразием видов.

Чем природная экосистема отличается от агроэкосистемы?

1. Большим биоразнообразием и разнообразием пищевых связей и цепей.

2. Сбалансированным круговоротом веществ.

3. Участием солнечной энергии в круговороте веществ и продолжительными сроками существования.

В чем отличие биогеоценоза и экосистемы?

Экосистема имеет произвольные границы (от капли воды с микроорганизмами до биосферы), в то время как границы биогеоценоза определены характером растительного покрова. Понятие экосистема употребляется как для описания простых частей биогеоценоза (гниющий пень в лесу), так и для искусственных комплексов (аквариум). Биогеоценоз - сугубо наземное образование, имеющее четкие границы.

Экосистема и биогеоценоз - понятия близкие, но не тождественные. Любой биогеоценоз является экосистемой. Например, лес - это экосистема, но когда конкретизируем тип леса - ельник, черничник - это биогеоценоз.

Почему в популяциях иногда наблюдается взрыв численности особей, а затем - ее резкое падение?

Это происходит по ряду причин. Например, при избытке корма и небольшом количестве хищников численность в популяции возрастает. А в связи с увеличением численности особей уменьшается количество кормов, увеличивается количество хищников + масса животных в поисках пищи ищет новые места обитания, при этом некоторые особи погибают. Все вышеперечисленное приводит к уменьшению численности особей.

Что является обязательным звеном пищевой цепи агроценоза?

Обязательным звеном пищевой цепи агроценоза является человек.

В стеблях некоторых растений живут муравьи. Какая польза растению от муравьев, а муравьям от растения?

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, чтобы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон - нехищные рыбы - хищные рыбы - дельфин.

Элементы ответа:

1) согласно правилу экологической пирамиды, биомасса каждого последующего трофического уровня уменьшается приблизительно в 10 раз;

2) следовательно, для питания дельфина надо 3 т хищной рыбы, для ее питания необходимо 30 т нехищной рыбы, которой для питания нужно 300 т планктона.

В Америке многие птицы вьют гнезда в колючих зарослях кактусов. Как называется такое взаимодействие между живыми организмами и в чем его биологический смысл?

Элементы ответа:

1) такое взаимодействие взаимовыгодно и называется симбиозом;

2) заросли колючих кактусов защищают гнезда птиц от хищников;

3) птицы уничтожают насекомых, вредителей кактусов, и удобряют пометом почву.

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно злаков, чтобы произошло развитие одного беркута массой 7 кг, если цепь питания имеет вид: злаки - кузнечики - лягушки - змеи - беркут.

Элементы ответа:

2) согласно правилу экологической пирамиды, биомасса каждого последующего трофического уровня уменьшается

приблизительно в 10 раз;

2) следовательно, для питания беркута надо 70 кг змей (если масса одной змеят 200 г, то это 350 змей), для питания этих змеи необходимо 700 кг лягушек (если масса лягушки 100 г, то это 7000 лягушек), для питания этих лягушек нужно 7 т кузнечиков, а для питания этих кузнечиков необходимо 70 т злаковых растений.

Рыбаки знают, что в реках и ручьях, освоенных бобрами, водится больше рыбы, чем в водоемах, где бобров нет. Объясните этот факт?

Элементы ответа:

1) бобры строят плотины, которые препятствуют сносу по течению мелких водных животных, служащих кормом

2) стоячая и неглубокая вода в прудах, запруженных бобрами, хорошо прогревается, что способствует созданию

условий для нереста речной рыбы и благоприятному развитию мальков.

Каковы механизмы действия антропогенного фактора на биоценозы?

Элементы ответа:

воздействие на биоценозы в результате развития городов, ведения сельского хозяйства, вырубки лесов и т.п., что приводит к изменению ареалов видов и нарушению их популяционной структуры;

загрязнение окружающей среды, что может угнетать жизнедеятельность отдельных видов и их сообществ, вызывать гибель организмов и стимулировать мутационный процесс;

истребление отдельных видов (например, ценных с промысловой или охотничьей точки зрения).

В еловом лесу травянистых растений значительно меньше, чем в берёзовой роще. Объясните это явление.

Элементы ответа:

1) в роще сквозь кроны деревьев проходит значительно больше света, чем в еловом лесу, свет является лимитирующим фактором для многих растений;

2) в еловом лесу могут существовать только теневыносливые травянистые растения.

Каковы свойства биогеоценоза?

Биогеоценоз - открытая, саморегулирующаяся система, обладающая устойчивостью, способная к обмену веществ и энергии. Биоценоз - част биосферы. Биогеоценоз состоит из абиотической и биотической составляй щей. Он характеризуется биомассой, плотностью популяций, его составляющих, разнообразием видов. Живыми компонентами биогеоценоза являются продуценты (растения), консументы (животные), редуценты (бактерии и грибы).

В пищевые цепи природных биогеоценозов включены разные функциональные группы: продуценты, консументы, редуценты. Объясните, какую роль играют организмы этих групп в круговороте веществ и превращении энергии.

Элементы ответа:

1) Продуценты - организмы, производящие органические вещества из неорганических, являются первым звеном пищевой цепи и экологической пирамиды. В органических веществах, возникших в результате процессов фото- или хемосинтеза, происходит накопление энергии.

2) Консументы - организмы, потребляющие готовые органические вещества, созданные продуцентами, но не доводящие разложение органических веществ до минеральных составляющих. Они используют энергию органических веществ для своих процессов жизнедеятельности.

3) Редуценты - организмы, в ходе жизнедеятельности превращающие органические остатки в неорганические вещества, которые включаются в круговорот веществ в природе. Выделяющуюся при этом энергию редуценты используют для своих процессов жизнедеятельности.

Что служит основой стабильности экосистем?

Элементы ответа:

1) разнообразие видов растений, животных и других организмов

2) разветвленные цепи (сети) питания, наличие нескольких трофических уровней

3) сбалансированный круговорот веществ

Чем определяется устойчивость естественных экосистем?

Элементы ответа:

1) видовым разнообразием

2) числом звеньев в цепи питания

3) саморегуляцией и самовозобновлением

4) замкнутым круговоротом веществ

Что называют популяционными волнами?

Колебания численности особей в популяции

Численность популяции окуней в реке сокращается в результате загрязнения воды сточными водами, уменьшения численности растительноядных рыб, уменьшения содержания кислорода в воде зимой. Какие группы экологических факторов представлены в данном перечне?

1) Антропогенные.

2) Биотические.

3) Абиотические.

Для борьбы с насекомыми-вредителями человек применяет химические вещества. Укажите не менее 3-х изменений жизни дубравы в случае, если в ней химическим способом будут уничтожены все растительноядные насекомые. Объясните, почему произойдут эти изменения.

Элементы ответа:

1) численность насекомоопыляемых растений резко сократится, так как растительноядные насекомые являются опылителями растений;

2) резко сократится численность или исчезнут насекомоядные организмы (консументы II порядка) из-за нарушения цепей питания;

3) часть химических веществ, которыми уничтожали насекомых, попадет в почву, что приведет к нарушению жизнедеятельности растений, гибели почвенной флоры и фауны, все нарушения могут привести к гибели дубравы.

В некоторых лесных биоценозах для защиты куриных птиц проводили массовый отстрел дневных хищных птиц. Объясните, как отразилось это мероприятие на численности куриных.

Элементы ответа: 1) вначале численность куриных возросла, так как были уничтожены их враги (естественно регулирующие численность); 2) затем численность куриных сократилась из-за нехватки корма; 3) возросло число больных и ослабленных особей из-за распространения болезней и отсутствия хищников, вследствие чего их численность уменьшилась.

В чем состоит экологическое значение клубеньковых бактерий для растений?

Клубеньковые бактерии образуют симбиоз с бобовыми растениями и участвуют в фиксации атмосферного азота в минеральные соединения, доступные растениям.

Как называется экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, и тем самым он ограничивает распространение вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными?

Лимитирующий фактор / ограничивающий фактор.

Как называются связи между организмами, когда один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки или даже живых особей другого вида?

Фабрические связи.

В чем различия наземно-воздушной и водной сред обитания?

Элементы ответа:

1) плотностью;

3) амплитудой колебания температур;

4) освещенностью.

Какие существуют механизмы торможения роста численности популяций при возрастаний ее плотности?

Элементы ответа:

1) повышается частота контактов между особями, что вызывает у них стрессовое состояние, уменьшающее рождаемость и повышающее смертность;

2) усиливается эмиграция в новые местообитания, краевые зоны, где условия менее благоприятны и смертность увеличивается;

3) происходят изменения генетического состава популяции, например, быстро размножающиеся особи заменяются медленно размножающимися.

В чем основные отличия агроценозов от естествен ных биоценозов?

Элементы ответа:

1) незначительное видовое разнообразие;

2) неполный круговорот веществ;

3) источником энергии является не только Солнце, но и деятельность человека;

4) отсутствие саморегуляции.

Объясните, как будет происходить самовосстановление части елового леса, выгоревшего в результате лесного пожара.

Элементы ответа:

1) первыми развиваются травянистые светолюбивые растения;

2) потом появляются всходы березы, осины, сосны, семена которых попали с помощью ветра, образуется мелколиственный или сосновый лес;

3) под пологом светолюбивых пород развиваются теневыносливые ели, которые впоследствии полностью вытеснят другие деревья.

Объясните преимущество биологических методов борьбы с вредителями над с химическими.

Предотвращается загрязнение среды, при этом сохраняется фауна и флора.

Какова основа формирования разнообразных цепей питания в экосистемах?

Элементы ответа:

1)разнообразие видов, наличие среди них продуцентов, консументов, редуцентов;

2)питание видов разнообразной пищей (широкая пищевая специализация).

Почему считают конкурентными отношения между щукой и окунем в экосистеме реки?

Элементы ответа:

1) являются хищниками, питаются сходной пищей;

2) обитают в одном водоеме, нуждаются в сходных условиях для жизни, взаимно угнетают друг друга.

Почему может резко сократиться численность промысловых растительноядных рыб при уничтожении в водоеме хищных рыб?

Элементы ответа:

1)уничтожение хищников приводит к резкому возрастанию численности растительноядных рыб и усилению конкуренции между ними;

2)большая численность растительноядных рыб способствует уменьшению кормовой базы, распространению среди них различных заболеваний, это приведет к массовой гибели

Составьте пищевую цепь и определите консумента второго порядка, используя всех названных представителей: ястреб, цветки яблони, большая синица, жук яблонный цветоед.

Элементы ответа:

1) цветки яблони -жук яблонный цветоед -большая синица -ястреб

2) консумент второго порядка - большая синица

Почему в настоящее время в нижних слоях атмосферы сокращается концентрация кислорода?

Элементы ответа:

1) сокращение зеленого покрова Земли в результате вырубки лесов и гибели фитопланктона Мирового океана вследствие его загрязнения;

2) потребление кислорода транспортными средствами и промышленностью.

В чем проявляются особенности биосферы как оболочки Земли?

Элементы ответа:

1) в биосфере протекают биогеохимические процессы, проявляется геологическая деятельность всех организмов;

2) непрерывный биогенный круговорот веществ, регулируемый деятельностью организмов;

3) биосфера преобразует энергию Солнца в энергию органических веществ.

В.И. Вернадский писал: "На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом". Объясните, какие изменения произошли в литосфере благодаря жизнедеятельности живых организмов.

Элементы ответа:

1) образование почвы;

2) формирование ряда полезных ископаемых: каменный и бурый уголь, торф, известняк и др.;

3) разрушение горных пород.

Почему в городской среде появляется влажный смог?

Причинами появления влажного смога в городах являются высокое содержание в воздухе загрязняющих веществ, пыли, дыма и влажная безветренная погода.

Почему необходимо поддерживать биоразнообразие для сохранения биосферы?

Элементы ответа:

1)биоразнообразие - основа разнообразных цепей и сетей питания в экосистемах биосферы;

2)разнообразие цепей и сетей питания - основа сбалансированного круговорота веществ, сохранения целостности биосферы;

3)сбалансированный круговорот веществ - основа устойчивости, саморегуляции и сохранения биосферы.

Какие организмы входят в состав планктона?

В Мировом океане существует три скопления биомассы: минеральное, бентос и планктон. Планктон образуется в верхних слоях воды, прогреваемых и освещаемых солнцем. Планктон весьма разнообразен. Это одноклеточные, а также примитивные многоклеточные растения и животные, объединенные общим свойством: плотность их тела равна плотности воды. Благодаря этому планктонные организмы не тонут и не всплывают, они взвешены в воде, как бы парят в ней (буквальный перевод этого термина- «парящий»).

Формулируем ответ: «Планктон населяет верхний слой воды на глубину до 100 м и представлен организмами, взвешенными в воде. Различают фитопланктон (одноклеточные и нитчатые водоросли) и зоопланктон (простейшие, веслоногие рачки)».

Почему цепи питания не бывают длинными и обычно состоят из 4-5 звеньев?

При передаче вещества и энергии значительная часть энергии теряется (см. справочный материал). Поэтому каждому новому звену пищевой цепи достается все меньше и меньше энергии. Полная потеря энергии прекращает пищевую цепь. Причина в нехватке энергии, которая теряется в каждом звене пищевой цепи.

Как связаны между собой понятия биотоп и биоценоз?

Биоценоз - совокупность популяций разных видов, совместно существующих в природе. Биотоп (местообитание) - территория, занимаемая в природе биоценозом. Объединяясь с биотопом, биоценоз создает единую систему живых и неживых компонентов - биогеоценоз. Любой биоценоз объединяется со своим биотопом в целостную систему - биогеоценоз.

Какое значение для живых организмов имеет изменение продолжительности светового дня?

Изменение продолжительности дня (фотопериода) для большинства растений и животных является главным фактором регуляции сезонных циклов. Реакция организмов на изменение продолжительности дня называется фотопериодизмом. Так, уменьшение длины дня определяет наступление зимнего покоя у растений и холоднокровных животных, стремление к перелету у птиц, линьку у млекопитающих и т. д. Весенний, удлиняющийся день стимулирует сокодвижение у деревьев и кустарников, развитие побегов из почек, проявление гнездовых инстинктов у птиц и т. д. Фотопериод служит точным астрономическим предвестником сезонных изменений температуры и других условий.

В чем причина парникового эффекта?

Парниковый эффект - процесс постепенного потепления на нашей планете в результате увеличения концентрации в атмосфере антропогенных примесей (диоксида углерода, метана, оксида азота, озона, фреонов), которые, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности. Часть этого поглощенного теплового излучения отражается атмосферой, возвращается обратно к земной поверхности и нагревает приземный слой воздуха, создавая парниковый эффект. Основным источником углекислого газа антропогенного происхождения является сжигание угля, нефти, газа и другого топлива.

К каким последствиям может привести внесение в почву избытка минеральных удобрений?

К загрязнению окружающей среды.

Элементы ответа:

Каковы биохимические функции живого вещества?

Биохимические функции живого вещества:

1. Энергетическая функция - аккумуляция растениями солнечной энергии (или химической - некоторыми бактериями) и передача ее по пищевым цепям. Зеленые растения образуют 99% первичной продукции планеты (около 150-200 млрд. т сухого органического вещества в год).

2. Газовая - выделение и поглощение кислорода, углекислого газа, метана, сероводорода в процессе фотосинтеза, дыхания, процессов жизнедеятельности.

3. Концентрационная функция - увеличение и накопление организмами-концентраторами в своих жилах некоторых химических элементов (азота, фосфора, кремния, кальция, магния). В результате этой деятельности произошли накопления известняка, торфа, каменного угля и т. п.

4. Окислительно-восстановительная функция заключается в окислении веществ, содержащих атомы с переменной степенью окисления. Например, окисление углеводов до углекислого газа и восстановление его до углеводов.

5. Деструкционная функция заключается в минерализации органических останков до минеральных соединений, которые вовлекаются в биологический круговорот.

В чем состоит заслуга научных идей В. И. Вернадского?

Смысл учения В.И. Вернадского о биосфере заключается в том, что он показал роль живых организмов в геохимической эволюции планеты Земля. Эта идея позволила осознать роль биосферы в судьбе каждого отдельного человека и человечества в целом. Так как биосфера представляет собой глобальную экологическую систему, а человек часть этой системы, то деятельность человека в биосфере может оказаться как полезной, так и пагубной для ее существования.

Каково участие функциональных групп организмов в биосферном круговороте веществ?

Элементы ответа:

1)продуценты синтезируют органические вещества из неорганических (углекислого газа, воды, азота, фосфора и других минеральных веществ), выделяют кислород;

2)все функциональные группы организмов используют и преобразуют органические вещества, окисляют их в процессе дыхания, поглощая кислород и выделяя

углекислый газ и воду;

3)редуценты разлагают органические вещества до неорганических соединений азота, фосфора и др., возвращая их в среду.

Какие организмы в экосистеме способствуют разло жению органических отходов?

Под органическими отходами следует понимать мертвое органическое вещество. Минерализуют (разлагают) мертвое органическое вещество деструкторы (редуценты).

Ответ: Редуценты - бактерии, низшие грибы, некоторые черви.

Почему отношения между лосями и зубрами в экоси стеме смешанного леса считают конкуренцией?

Ключевое понятие, определяющее формулировку ответа, -«конкуренция».

Конкуренция - это антагонистические отношения между организмами (в данном случае между разными видами), которые используют одни и те же ресурсы (пищу, территорию, свет и т. п.)

Лоси и зубры растительноядные животные.

Ответ: Они питаются одинаковой растительной пищей.

Что регулирует сезонные явления в жизни орга низмов?

Важную роль в регуляции активности живых организмов и их развития играет продолжительность воздействия света - фо топериод. Изменение продолжительности светового дня представляет собой как бы пусковой механизм, последовательно включающий физиологические процессы, приводящие к росту, цветению растений весной, плодоношению летом и сбрасыванию листьев осенью, а также к линьке и накоплению жира, миграции и размножению у птиц и млекопитающих, наступлению покоя у насекомых.

Ответ: Изменение продолжительности дня (фотопериодизм).

Массовое истребление волков в ряде регионов при вело к снижению численности копытных, напри мер оленей. Чем это можно объяснить?

Ответ: Волки выполняют роль санитаров, уничтожают больных и слабых животных, осуществляя роль естественного отбора. Исчезновение волков приводит к распространению болезней среди копытных и снижению их численности.

Почему в наземной пищевой цепи от звена к звену, как правило, уменьшается биомасса?

Для ответа необходимо использовать правило экологической пирамиды и определение понятия «биомасса».

Ответ: На процессы жизнедеятельности в каждом звене пищевой цепи расходуется энергия, заключенная в органических веществах, часть ее (80-90 %) рассеивается в пространстве в виде тепла.

Каковы причины смены биогеоценозов?

Ответ:

причины смены биогеоценозов: изменение климата, деятельность человека, стихийные явления природы, а также изменение среды обитания проживающими в них видами;

вытеснение старых видов более конкурентоспособными видами;

увеличение видового разнообразия, цепей питания, становление замкнутого круговорота веществ - причины появления более устойчивого биогеоценоза.

Объясните, как осуществляется саморегуляция в водоеме на примере соотношения численности щук и плотвы .

Саморегуляция в экосистемах основана на пищевых связях. В данном примере щука - хищник, потребляющий плотву в пищу.

Ответ:

1) при увеличении численности плотвы увеличивается численность щук;

2) увеличение численности щук приводит к сокращению численности плотвы;

3) таким образом осуществляется саморегуляция рыб в водоеме

Чем отличается наземно-воздушная среда от вод ной?

В ответе необходимо выделить свойства, характерные толь ко для наземно-воздушной среды.

Ответ:

различиями в колебаниях температуры (широкая амплитуда колебаний в наземновоздушной среде);

степенью освещенности (больше, чем в водной);

плотностью (менее плотная, чем водная).

Клевер произрастает на лугу, опыляется шмелями. Какие биотические факторы могут привести к со кращению численности популяции клевера?

Биотические факторы - факторы живой природы. Ответ:

1) уменьшение численности шмелей;

увеличение численности растительноядных животных;

размножение растений-конкурентов (злаков и др.).

Почему лосей относят к первичным консументам?

Ответ:

питаются растениями, потребляя их органические вещества;

используют заключенную в органических веществах энергию;

служат пищей для хищных животных.

Вся живая природа, окружающая нас – животные, растения, грибы и прочие живые организмы, является целым биоценозом или частью, например, регионального биоценоза или биоценоза отдельной части . Все биоценозы различны по условиям, и могут различаться видами организмов и растений.

Вконтакте

Биоценоз – это общность, совокупность живых организмов в природе определенного территориального участка. Понятие также подразумевает и условия окружающей среды. Если берется отдельная территория, то в ее пределах должны быть примерно одинаковый климат. Биоценоз может распространяться на обитателей суши, воды и .

Все организмы в биоценозе тесно связаны друг с другом. Существую пищевые связи, или с местом обитания и распространения. Некоторые популяции используют другие для построения собственных убежищ.

Также существует вертикальная и горизонтальная структура биоценоза.

Внимание! Биоценоз может быть естественным или искусственным, то есть рукотворным.

В 19 веке биология активно развивалась, как и остальные отрасли науки. Ученые продолжали описывать живые организмы. Для того, чтобы упростить задачу описания групп организмов, которые заселяют какую-либо определенную территорию, Карл Август Мебиус был первым, кто ввел термин «биоценоз». Это произошло в 1877 году.

Признаки биоценоза

Существуют следующие признаки биоценоза:

Между популяциями существует тесная связь.
Биотическая связь между всеми компонентами носит устойчивый характер.
Организмы приспосабливаются друг к другу и группами.
Наблюдается биологический круговорот на данной местности.
Организмы взаимодействуют друг с другом, поэтому они взаимно необходимы.

Компоненты

Компоненты биоценоза — это все живые организмы. Их делят на три большие группы:

консументы – потребители готовых веществ (например, хищники);
продуценты – могут производить питательные вещества самостоятельно (например, зеленые растения);
редуценты – это те организмы, которые являются конечным звеном пищевой цепочки, то есть они разлагают омертвевшие организмы (например, грибы и бактерии).

Компоненты биоценоз

Абиотическая часть биоценоза

Абиотическая среда – это климат, погода, рельеф, ландшафт и т.д., то есть это неживая часть . На разных участках материков условия будут отличаться. Чем суровее условия, тем меньше видов на территории будет обитать. В экваториальном поясе наиболее благоприятный климат – тепло и влажно, поэтому в таких районах чаще всего встречаются эндемичные виды (многие из них можно обнаружить на материке Австралия).

Обособленный участок абиотической среды называется биотопом.

Внимание! От условий и характера абиотической среды зависит богатство видов внутри биоценоза.

Виды биоценоза

В биологии виды биоценоза классифицируются по следующим признакам.

По пространственному расположению:

Вертикальный (ярусный);
Горизонтальный (мозаичность).

По происхождению:

Естественный (природный);
Искусственный (рукотворный).

По типу связей видов внутри биоценоза:

Трофические (пищевые цепочки);
Фабрические (обустройство мест обитания организма с помощью омертвевших организмов);
Топические (особи одного вида служат местом обитания или влияют на жизнь других видов);
Форические (участие одних видов в распространении ареала обитания других).

Пространственная структура биоценоза

Естественный биоценоз

Естественный биоценоз характерен тем, что он имеет природное происхождение . В процессы, протекающие в нем, человек не вмешивается. Например: река Волга, лес, степь, луг, горы. В отличие от искусственных, естественные имеют больший масштаб.

Если человек вмешивается в естественную среду, то равновесие между видами нарушаются. Происходят необратимые процессы – вымирание и исчезновение некоторых видов растений и животных, они указаны в « ». Те виды, которые находятся на грани исчезновения занесены в «красную книгу».

Рассмотрим примеры естественного биоценоза.

Речной

Река является естественным биоценозом. В ней обитают различные животные, растения и бактерии. Виды будут различаться в зависимости от расположения реки. Если река находится на севере, то разнообразие живого мира будет скудным, а если ближе к экватору, то обилие и многообразие обитающих там видов будет богатым.

Обитатели речных биоценозов: белуга, окунь, карась, щука, стерлядь, сельдь, язь, лещ, судак, ёрш, снеток, налим, рак, жерех, карп, сазан, сом, плотва, сорожка, толстолобик, чехонь, различные пресноводные водоросли и многие другие живые организмы.

Лесной

Лес – является примером естественного вида . Лесной биоценоз богат на деревья, кустарники, траву, животных, которые обитают в воздухе, на земле и в почве. Здесь можно встретить грибы. Также в лесу обитают различные бактерии.

Представители лесного биоценоза (животный мир): волк, лисица, лось, кабан, белка, ёж, заяц, медведь, лось, синица, дятел, зяблик, кукушка, иволга, тетерев, глухарь, дрозд, сова, муравей, божья коровка, сосновый шелкопряд, кузнечик, клещ и многие другие животные.

Представители лесного биоценоза (растительный мир): береза, липа, клен, бузина, хохлатка, дуб, сосна, ель, осина, ландыш, купырь, земляника, ежевика, одуванчик, подснежник, фиалка, незабудка, медуница, орешник и многие другие растения.

Лесной биоценоз представлен такими грибами: подосиновик, подберезовик, белый гриб, поганка, мухомор, вешенка, дождевик, лисичка, масленок, опёнок, сморчок, сыроежка, шампиньон, рыжик и т.д.

Естественный и искусственный биоценоз

Искусственный биоценоз

Искусственный биоценоз отличается от естественного тем, что он создан руками человека для удовлетворения своих потребностей или целого общества. В таких системах человек сам проектирует требуемые условия. Примерами таких систем являются: сад, огород, поле, лесопосадка, пасека, аквариум, канал, пруд и т.д.

Появление искусственных сред привело к разрушению естественных биоценозов, развитию сельского хозяйства и аграрного сектора экономики.

Примеры искусственной классификации

Например, в поле, теплице, саду или огороде человек разводит культурные растения (овощные, зерновые культуры, плодоносные растения и т.д.). Для того, чтобы они не погибли, создаются определенные условия: ирригационные системы для полива, освещение. Почва насыщается недостающими элементами с помощью удобрений. Растения обрабатываются химикатами, чтобы обезопасить их от поедания вредителями и т.д.

Лесополосы высаживаются близ полей, на склонах оврагов, около железных и автомобильных дорог. Возле полей они нужны для того, чтобы уменьшить испарения , удержать снега весной, т.е. для контроля водного режима земли. Также деревья защищают семена от разнесения ветром, а почву — от эрозии.

На склонах оврагов деревья высаживают для того, чтобы предотвратить и замедлить их разрастание, так как корни будут удерживать почву.

Вдоль дорог деревья необходимы для того, чтобы предотвратить занос транспортных путей снегом, пылью, песком.

Внимание! Человек создает искусственные биоценозы для того, чтобы улучшить жизнь общества. Но чрезмерное вмешательство в природу чревато последствиями.

Горизонтальная структура биоценоза

Горизонтальная структура биоценоза отличается от ярусной тем, что обилие видов, обитающих на его территории, изменяется не по вертикали, а по горизонтали.

Например, можно рассмотреть наиболее глобальный пример. Разнообразие, обилие и богатство живого мира различается по поясам. В зоне арктических пустынь, в арктическом климатическом поясе, животный и растительный мир скуден и беден. По мере приближения к зоне тропических лесов, в тропическом климатическом поясе, численность и разнообразие видов будет увеличиваться. Так нам удалось проследить изменения количества видов внутри биоценоза, и даже изменение их строения (так как им приходится приспосабливаться к различным условиям климата). Это естественная мозаичность.

А искусственная мозаичность возникает под влиянием человека на окружающую среду. Например, вырубка лесов, засевание лугов, осушение болот и т.д. В месте, где человек не изменил условия, организмы останутся. А те места, где условия поменялись, будут населены новыми популяциями. Компоненты биоценоза также станут различаться.

Биоценоз

Понятие о биогеоценозе и экосистеме

Вывод

Подведем итоги: биоценоз имеет различные классификации в зависимости от происхождения, взаимосвязей между организмами и по расположению в пространстве. Они различаются территориальными масштабами и видами, которые обитают в их пределах. Признаки биоценоза можно классифицировать отдельно для каждого района.

К. Мебиус и Г.Ф. Морозов сформулировали правило взаимоприспособленности, согласно которому виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутренне противоречивое, но единое и взаимно увязанное целое. Иначе говоря, в естественных (природных) биоценозах не существует полезных и вредных птиц, полезных и вредных насекомых; там всё (и даже хищники типа волка) служит друг другу и взаимно приспособлено.

В то же время, изменения, которые по тем или иным причинам (например, вследствие изменения климатических условий) возникают в биоценозах, по-разному влияют на их устойчивость. Так, если один вид вытеснит другой, то существенных изменений в биоценозе не произойдет, особенно в том случае, когда этот вид не относится к числу массовых. Поэтому при замене одного хищника (куницы) в лесу на другого (соболя), который способен себе добывать пищу как на земле, так и на деревьях, биоценоз леса сохранит все свои основные черты.

В случае потерь редких и малочисленных видов также до определенного времени существенно не меняются основные биоценотические связи. Так, еловый лес возле города может относительно долго сохраняться и даже возобновляться несмотря на постоянное антропогенное давление и исчезновение в результате этого многих видов растений, птиц, насекомых. Тем не менее, видовой состав таких лесов постепенно беднеет, а устойчивость слабеет. Такой ослабленный, обедненный биоценоз может разрушиться незаметно, например, из-за исчерпания деревьями запасов минерального питания, а также вследствие внезапного и массового нападения вредителей. Основа устойчивости биоценозов - это их сложный видовой состав.

В тех случаях, когда из состава биоценоза выпадают основные виды - средообразователи, это ведет к разрушению всей системы и смене сообществ. Подчас такие изменения в природе производит человек, вырубая леса, чрезмерно вылавливая рыбу в водоемах и т. п.

Справедливости ради необходимо указать, что внезапное «обвальное» разрушение ранее устойчивых сообществ - это свойство, присущее всем сложным системам, у которых постепенно ослабевали внутренние связи. Выявление этих закономерностей крайне важно как для создания искусственных сообществ, так и поддержания природных биоценозов. Так, при необходимости восстановления лесов, степей, закладке лесопарков стараются создать сложную видовую и пространственную структуру сообществ, для чего подбирают дополняющие друг друга и уживающиеся вместе виды организмов.

Динамизм - это одно из основных свойств биоценозов. Многолетнее наблюдение за заброшенным полем показывает, что его последовательно завоевывают сначала многолетние травы, затем кустарник и, наконец, древесная растительность.

Любой биоценоз зависит от своего биотопа и, наоборот, всякий биотоп находится под влиянием биоценоза. Поскольку климатические, геологические и биотические факторы подвержены изменениям, развитие или динамика биоценозов оказывается просто неизбежной. Другое дело, что в каждом конкретном случае оно протекает с разной скоростью.

Влияние, которое биотоп оказывает на биоценоз, называется акцией. Проявляясь весьма разнообразно, например, через влияние климата, она способна вызвать самые разные последствия: морфологические, физиологические и экологические адаптации, сохранение или исчезновение видов, а также регуляцию их численности.

Влияние, оказываемое, в свою очередь, биоценозом на биотоп, называется реакцией. Последняя может выражаться в разрушении, созидании или изменении биотопа. Можно привести много примеров разрушительных реакций, виновниками которых являются растения. Мхи, лишайники поселяются на самых различных горных породах. Корни высших растений увеличивают образовавшиеся в этих породах расщелины и, кроме того, оказывают химическое воздействие кислыми выделениями. Многие морские беспозвоночные (моллюски, морские ежи, губки) «сверлят» скалы. Роющие животные почвы перемешивают ее до значительной глубины. При этом главную роль играют здесь земляные черви и термиты.

Напротив, созидательная реакция в наземных условиях выражается в накоплении животных (трупы) и растительных (опавшие листья) остатков, которые благодаря ряду химических изменений (бактериальное гниение) постепенно превращаются в перегной. Наконец, биоценозы преобразуют местный климат, создавая микроклимат.

Обзор различных взаимодействий между биоценозами и биотопами показывает, что главными причинами, которые вызывают развитие биоценозов, являются климатические, геологические, эдафические (почвенные) и биотические факторы.

Уровень воздействия климатических факторов можно оценить на примере тех изменений, которые произошли в Европе во время ледниковых и межледниковых периодов. Тогда, в четвертичный период, при максимальном наступлении ледника Средняя Европа представляла собой тундру с карликовыми ивами, дриадами и камнеломками, а вся флора умеренного климата была вытеснена на крайний юг. Фауна того времени включала мамонтов, волосатых носорогов, мускусных овцебыков и мелких грызунов. Потепление, которое произошло в межледниковые периоды, способствовало возвращению винограда в районы к северу от Альп, а «теплолюбивой фауне», в т.ч. древнему слону и гиппопотаму, удалось обосноваться в Европе.

Что касается геологических явлений (эрозия, образование осадочных пород, горообразование и вулканизм), они могут также сильно изменить биотоп, который, в свою очередь, вызовет значительные сдвиги в биоценозах. Имеющее место развитие почв (эдафические факторы), которое обусловлено совместным действием климата и живых организмов, влечет за собой параллельно и развитие флоры.

Биологические факторы являются самыми обычными и быстродействующими факторами. Можно указать, например, на роль бизонов, численность которых ранее составляла десятки миллионов голов, в развитии биоценозов американских прерий. Огромную роль в этом процессе играет и такой экологический фактор, как межвидовая конкуренция.

В настоящее время определяющим фактором развития биоценозов является хозяйственная, а также военная деятельность человека. Пожары, вырубка лесов, прокладка дорог, трубопроводов, запуски ракет, интродукция (сознательная или случайная) новых видов животных (особенно микроорганизмов) или растений - это всего лишь отдельные примеры вторжения человека в природу. Они способны привести к быстрой эволюции биоценозов, а иногда и к исчезновению некоторых видов организмов.

В чем разница между искусственным и естественным биоценозом?

Естественные биоценозы – природные сообщества, а искусственные – созданы человеком.

От чего зависит устойчивость биоценоза?

Устойчивость биоценоза зависит от многообразия видов и от ярусности.

Вопросы

1. Почему есть консументы II более порядков, но нет продуцентов II порядка?

Продуценты образуют органическое вещество, потребляя энергию солнца. Значит, они все являются первыми получателями этой энергии, все относятся к первому порядку. Консументы могут получать органическое вещество поедая как травоядных, так и хищников.

2. Почему в естественных биоценозах значительно реже, чем в искусственных, наблюдаются случаи массового размножения вредителей?

Естественные биоценозы характеризуются большим многообразием видов. Искусственные биоценозы имеют один или несколько резко преобладающих вида. Этот фактор и способствует массовому размножению вредителей, которым достаточно питания.

3. Почему аквариум вместе с его обитателями можно считать искусственным биоценозом?

Состав растительного и животного мира, как и численность особей, чловек регулирует по своему усмотрению.

4. Почему уничтожение жуков-вредителей и их личинок (например, колорадских жуков) путем их ручного сбора является самым безопасным для других организмов в природе?

При применении ручного сбора жуков-вредителей и их личинок действия человека направлены конкретно на определенный вид, без какого-либо воздействия на другие организмы. При химической обработке воздействие направлено на всю площадь и на всех, находящихся на ней, организмов. При этом уничтожаются не только вредители, но и их естественные враги. Это в дальнейшем может привести к резкому росту числа самих вредителей.

5. Почему организмы-продуценты обитают в верхних слоях водоема, консументы могут обитать на различных глубинах, в том числе и на дне, а редуценты – в основном донные обитатели? Приведите примеры организмов, относящейся к каждой из этих групп?

Организмы-продуценты обитают в верхних слоях водоема, поскольку их жизнь напрямую связана с количеством солнечного света. К продуцентам водоемов относятся фитопланктон и водоросли. Консументы питаются другими организмами, поэтому могут обитать на любых глубинах. Консументы водоемов – рыбы, моллюски, насекомые и их личинки, земноводные. Редуценты концентрируются на дне водоемов, поскольку они питаются остатками растений и животных, которые оседают на глубину. Редуценты представлены бактериями, червями.

6. Почему существует такая последовательность событий: развитие ракообразных как части зоопланктона начинается после появления фитопланктона, а нерест некоторых рыб начинается только после накопления достаточного количества фитопланктона?

Фитопланктон – основной источник пищи для зоопланктона. Зоопланктоном питаются рыбы. Когда зоопланктона достаточно, начинается нерест рыб.

7. Почему в агроценозах формируется специфический состав животного населения с преобладанием насекомых-вредителей? Какие еще особенности жизнедеятельности этих насекомых-вредителей вы можете назвать?

В агроценозе живет очень много растений одного вида (монокультура), следовательно, создаются хорошие условия для консументов, питающихся этим видом. Жизнь этих насекомых напрямую зависит от вида растений, которые высадит человек. Каждые насекомые вредители питаются определенной группой растений. Растительноядные животные, перешедшие к питанию выращиваемыми культурами, находят в агробиоценозах благоприятные условия и могут сильно повреждать культивируемые растения. Иногда в агробиоценозах возникают вспышки массового размножения животных-вредителей, например клопа вредной черепашки на полях пшеницы, колорадского жука на полях картофеля, бабочки белянки капустной - на полях капусты, полевых мышей и полевок при выращивании зерновых культур. Комплексы организмов, кроме культивируемых растений, в агробиоценозах, как и в естественных биогеоценозах, формируются в результате борьбы за существование и естественного отбора. Однако человек, создавая растениям возделываемых видов благоприятные условия произрастания, подавляет организмы других видов. Например, при большой численности сорняков и насекомых-вредителей люди используют различные химические способы их уничтожения.

Задания

Докажите, что пространственная и временная ярусности повышают устойчивость биоценозов.

Устойчивость биоценозов зависит от богатства их видового состава. Чем больше пространственных ярусов можно выделить в биоценозе, тем больше существует в нем жизненных ниш. Значит, населять такой биоценоз будет большее количество видов. Животные меняют ярусное положение в течение дня, года, жизни, проводя в том или ином ярусе более продолжительное время, чем в других. С определенными глубинами почвы связаны ее различные беспозвоночные обитатели, однако строгой приуроченности к подземным ярусам у них нет. Таким образом, для животных характерна временная ярусность. Временная ярусность позволяет максимально задействовать ресурсы биоценоза, что так же повышает его устойчивость.

Приведите известные вам примеры, подтверждающие наличие временной или пространственной ярусности у животных.

Примеры пространственной ярусности: В смешанных лесах в кронах высоких деревьев обитают птицы, некоторые насекомые. Второй ярус заселен гнездящимися ниже птицами, белками. Третий ярус населяют млекопитающие леса (косули, лоси, волки, лисицы), подстилку из трав и листьев населяют черви, личинки, жуки.

Временная ярусность: сезонные перелеты птиц, время гнездовий, кладки яиц.