Стійкість біогеоценозу залежить. Від цього залежить стійкість екосистеми. Сукцесії у мікробіології

Біогеоценоз

Властивості біогеоценозу

• природна система, що історично склалася
• система, здатна до саморегуляції та підтримання свого складу на певному постійному рівні
• характерний кругообіг речовин
• відкрита система для надходження та виходу енергії, основне джерело якої - Сонце

Основні показники біогеоценозу

• Видовий склад- кількість видів, що мешкають у біогеоценозі.
• Видова різноманітність- кількість видів, що мешкають у біогеоценозі на одиницю площі чи обсягу.

У більшості випадків видовий склад і видове розмаїття кількісно не збігаються і видове розмаїття залежить від досліджуваної ділянки.

• Біомаса- Кількість організмів біогеоценозу, виражене в одиницях маси. Найчастіше біомасу поділяють на:
  • біомасу продуцентів
  • біомасу консументів
  • біомасу редуцентів
• Продуктивність
• Стійкість
• Здатність до саморегуляції

Просторові характеристики

Перехід одного біогеоценозу в інший у просторі або в часі супроводжується зміною станів та властивостей усіх його компонентів і, отже, зміною характеру біогеоценотичного метаболізму. Межі біогеоценозу можуть бути простежені на багатьох його компонентах, але частіше вони збігаються з межами рослинних угруповань (фітоценозів). Товща біогеоценозу не буває однорідною ні за складом і станом його компонентів, ні за умовами та результатами їхньої біогеонотичної діяльності. Вона диференціюється на надземну, підземну, підводну частини, які у свою чергу поділяються на елементарні вертикальні структури – біо-геогоризонти, дуже специфічні за складом, структурою та станом живих та відсталих компонентів. Для позначення горизонтальної неоднорідності або мозаїчності біогеоценозу введено поняття біогеоценотичних парцел. Як і біогеоценоз загалом, це поняття комплексне, оскільки до складу парцелли на правах учасників обміну речовин та енергії входять рослинність, тварини, мікроорганізми, ґрунт, атмосфера.

Механізми стійкості біогеоценозів

Однією з властивостей біогеоценозів є здатність до саморегуляції, тобто підтримки свого складу на певному стабільному рівні. Це досягається завдяки стійкому кругообігу речовин та енергії. Стійкість самого круговороту забезпечується кількома механізмами:

• достатність життєвого простору, тобто такий обсяг чи площу, які забезпечують один організм усіма необхідними йому ресурсами.
• багатство видового складу. Чим він багатший, тим стійкіше ланцюги живлення і, отже, кругообіг речовин.
• різноманіття взаємодії видів, що також підтримують міцність трофічних відносин.
• середотворчі властивості видів, тобто участь видів у синтезі чи окисленні речовин.
• напрямок антропогенного впливу.

Таким чином, механізми забезпечують існування мінливих біогеоценозів, які називаються стабільними. Стабільний біогеоценоз, який існує тривалий час, називається клімаксичним. Стабільних біогеоценозів у природі мало, частіше зустрічаються стійкі - мінливі біогеоценози, але здатні завдяки саморегуляції приходити в початкове, вихідне положення.

Форми існуючих взаємовідносин між організмами у біогеоценозах

Спільне життя організмів у біогеоценозах протікає у вигляді 6 основних типів взаємовідносин:

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Біогеоценоз" в інших словниках:

Біогеоценоз. Орфографічний словник-довідник

- (Від біо ..., гео ... і ... ціноз), геобіоценоз, екоценоз (Kassas, Girgis, 1965), біоекос (Нестеров, 1975), ціноекосистема (Биков, 1970), геоекосистема (Сочава, 1970) , Геоекобіота (Герасимов, 1973), біценотоп (Іоганзен, 1971), за В. Н. Сукачову ... ... Екологічний словник

- (від біо..., грец. ge Земля та ценоз), однорідна ділянка земної поверхніз певним складом живих (біоценоз) та відсталих (приземний шар атмосфери, сонячна енергія, ґрунт та ін.) компонентів, об'єднаних обміном речовини та енергії в єдиний… Біологічний енциклопедичний словник

Словник російських синонімів. біогеоценоз сущ., у синонімів: 1 екосистема (3) Словник синонімів ASIS. В.М. Трішин … Словник синонімів

Еволюційно склалася, просторово обмежена, однорідна екологічна система, що довго самопідтримується, в якій функціонально взаємопов'язані живі організми і навколишнє їх абіотичне середовище. Біогеоценоз характеризується… Словник бізнес-термінів

- (від біо... гео... і грец. koinos загальний) однорідна ділянка земної поверхні з певним складом живих (біоценоз) та відсталих (приземний шар атмосфери, сонячна енергія, ґрунт та ін.) компонентів та динамічною взаємодією між ними… … Великий Енциклопедичний словник

Особливий взаємозумовлений комплекс на певній ділянці земної поверхні, з властивою цій ділянці геол. будовою, грунтовим і водним режимами, мікрокліматом, рослинним співтовариством і світом тварин і мікроорганізмів, що його населяють. Всі… … Геологічна енциклопедія

- (від грец. bios життя, де земля і fcoinos загальний) англ. biogeocenosis; ньому. Biogeoconose. Відносно просторово обмежена (внутрішньо однорідна природа) система функціонально взаємопов'язаних живих організмів і навколишньої абіотичної… Енциклопедія соціології

Сукупність на відомому протягом земної поверхні однорідних природних явищ (атмосфери, гірської породи, рослинності, тваринного світу та світу мікроорганізмів, ґрунту та гідрологічних умов), що має свою особливу специфіку взаємодій. Словник надзвичайних ситуацій

біогеоценоз- Сукупність на відомому протягом земної поверхні однорідних явищ (атмосфери, гірської породи, рослинності, тваринного світу та світу мікроорганізмів, ґрунтів та гідрогеологічних умов), складових їх компонентів та певний тип обміну… Довідник технічного перекладача

Стійкість екосистеми - один із найбільш значущих показників стану Вона являє собою здатність загалом та її складових частин успішно протистояти негативним зовнішнім факторам, Зберігаючи при цьому не тільки свою структуру, але і свої функції. Найважливіша характеристика стійкості полягає у відносному згасанні коливань, що виникають. Подібна здатність щільно вивчається визначення наслідків від впливу антропогенних чинників.

Поняття " стійкість екосистеми " часто є синонімом екологічної стабільності. Як і будь-яке інше явище в природі, вся сутність екосистеми прагне рівноваги (баланс біологічних видів, баланс енергії та інші). Отже, особливу роль грає механізм саморегуляції.

Основне завдання цього процесу - спільне існування безлічі живих організмів, і навіть об'єктів неживої природи при обмеження чи регуляції чисельності кожного виду. Стійкість екосистеми забезпечується з допомогою відсутності повного знищення популяції. Наявне видове розмаїття дозволяє кожному представнику харчуватися кількома формами, які стоять нижчою Таким чином, якщо чисельність виду значно скорочується і знаходиться близько до порога знищення, можна "переключитися" на іншу більш поширену форму життя. У цьому полягає чинники стійкості екосистем.

Як зазначалося раніше, екологічна стабільність вважається синонімом поняття стійкості. Це не випадково. Зберегти довкілля у стабільному стані можливо лише за умови, що закон динамічної рівноваги не буде порушено. В іншому випадку під загрозою може виявитися не тільки якість природного середовища, а й існування цілого комплексу різних природних компонентів.

Стійкість екосистеми, що забезпечується законом динамічної внутрішньої рівноваги, підпорядковується також балансу великих територій та балансу компонентів. Саме це поняття лежать основу природокористування. Крім того, розробка спеціальних комплексів заходів, спрямованих на також, повинна проводитися з урахуванням вищезазначених законів та балансів.

Стійкість екосистеми можна також подати як екологічну рівновагу. Воно є особливою властивістю живих систем, яка не порушується навіть при впливі різних антропогенних факторів. При розробці проектів з освоєння нових територій необхідно враховувати співвідношення екстенсивно та інтенсивно використовуваних земель на представленій площі. Це можуть бути різні урбанізовані комплекси, луки для випасу великої рогатої худоби, зони природних лісів, що збереглися. Нераціональне освоєння територій може завдати значної шкоди як екології даного конкретного регіону, так і природної екосистемив цілому.

Термін «біогеоценоз» часто застосовується і в екології, і в біології. Це сукупність об'єктів біологічного та небіологічного походження, обмежена певною територією та характеризується взаємним обміном речовин та енергії.

Швидка навігація за статтею

Визначення

Коли згадують, який учений увів у науку поняття про біогеоценози, мова йде про радянського академіка В. Н. Сукачова. Термін біогеоценоз був запропонований ним у 1940 році. Автор вчення про біогеоценоз не лише запропонував термін, а й створив струнку та розгорнуту теорію про ці спільноти.

У західній науці визначення «біогеоценоз» не надто поширене. Там популярніше вчення про екосистеми. Іноді біоценоз називають екосистеми, але це неправильно.

Між поняттями «біогеоценоз» та «екосистема» є відмінності. Екосистема – це ширше поняття. Вона може бути обмежена краплею води, а може поширюватись на тисячі гектарів. Кордони біогеоценозу є зазвичай ареалом єдиного рослинного комплексу. Прикладом біогеоценозу може бути листяний ліс чи ставок.

Властивості

Основні компоненти біогеоценозу неорганічного походження – це повітря, вода, мінерали та інші елементи. Серед живих організмів зустрічаються рослини, тварини та мікроорганізми. Деякі мешкають у наземному світі, інші під землею чи під водою. Щоправда, з погляду функцій, виконуваних ними, характеристика біогеоценозу виглядає інакше. До складу біогеоценозу входять:

• продуценти;
• консументи;
• редуценти.

Ці основні компоненти біогеоценозу беруть участь у обмінних процесах. Є тісний зв'язок між ними.

Роль виробників органічних речовин у біогеоценозах грають продуценти. Вони перетворюють сонячну енергію та мінерали на органіку, яка виконує функцію будівельного матеріалу для них. Основним процесом, що організує біогеоценоз, є фотосинтез. Йдеться про рослини, які перетворюють сонячну енергію та поживні речовини ґрунту на органіку.

Після смерті навіть грізний хижак стає здобиччю грибків і бактерій, що розкладають тіло, перетворюючи органічні речовиниу неорганіку. Цих учасників процесу називають редуцентами. Таким чином, замикається коло, що складається із взаємозалежних видів рослин та тварин.

Коротко схема біогеоценозу виглядає так. Рослини споживають енергію Сонця. Це основні виробники глюкози у біогеоценозі. Тварини та інші консументи передають та перетворюють енергію та органічні речовини. У біогеоценоз входять також бактерії, що мінералізують органіку і допомагають рослинам засвоювати азот. Кожен хімічний елемент, присутній планети, вся таблиця Менделєєва бере участь у цьому кругообігу. Біогеоценоз характеризується складною структурою, що саморегулюється. І кожен, хто бере участь у його процесах, важливий і необхідний.

Механізм саморегуляції, що називають динамічною рівновагою, пояснимо на прикладі. Допустимо, сприятливі погодні умови призвели до збільшення кількості рослинної їжі. Це значною мірою викликало зростання популяції травоїдних тварин. Хижаки почали активно полювати на них, скорочуючи кількість травоїдних, але збільшуючи свою популяцію. На всіх їжі не вистачає, тож частина хижаків вимерла. В результаті система знову повернулася до стану рівноваги.

Ось які ознаки говорять про стійкість біогеоценозів:

1. велика кількість видів живих організмів;
2. участь їх у синтезі неорганічних речовин;
3. широкий життєвий простір;
4. відсутність негативного антропогенного впливу;
5. Великий діапазон типів міжвидової взаємодії.

Види

Природний біогеоценоз має природне походження. Прикладами штучних біогеоценозів є міські парки чи агробіоценози. У другому випадку основним процесом, який організує біогеоценоз, є сільськогосподарська діяльність людини. Стан системи обумовлено низкою антропогенних характеристик.

Основні властивості біогеоценозів, створених людиною в аграрному секторі, залежать від того, чим засіяно поле, наскільки успішною є боротьба з бур'янами та шкідниками, які добрива та в якій кількості внесені, як часто виробляється полив.

Якщо раптом оброблені посіви будуть закинуті, без людської участі вони загинуть, а бур'яни та шкідники почнуть активно розмножуватися. Тоді властивості біогеоценозу стануть іншими.

Штучний біогеоценоз, створений людиною, неспроможний до саморегуляції. Стійкість біогеоценозу залежить від людини. Його існування можливе лише за активного людського втручання. Абіотичний компонент біогеоценозу нерідко також входить до його складу. Прикладом може бути акваріум. У цьому невеликому штучному водоймищі живуть і розвиваються різні організми, кожен з яких входить у біогеоценоз.

Більшість природних угруповань формується тривалий час, іноді сотні і тисячі років. Учасники довго «притираються» один до одного. Такі біогеоценози характеризуються високою стійкістю. Рівнавага тримається на взаємозв'язку популяцій. Стійкість біогеоценозу визначається відносинами між учасниками процесу та носить стабільний характер. Якщо не відбувається значних природних та техногенних катастроф, пов'язаних з руйнуваннями, грубого втручання людини, біогеоценоз, як правило, постійно перебуває у стані динамічної рівноваги.

Кожен вид взаємовідносин – важливий лімітуючий чинник підтримки рівноваги у системі.

Приклади

Розглянемо, що таке біогеоценоз, як приклад узявши луг. Оскільки первинною ланкою у харчових мережах біогеоценозів є продуценти, цю роль тут відіграють лугові трави. Вихідним джерелом енергії у біогеоценозі лука є енергія Сонця. Трави та чагарники, ці основні виробники глюкози в біогеоценозі, ростуть, служать їжею для звірів, птахів та комах, які, у свою чергу, стають здобиччю хижаків. Мертві останки потрапляють у ґрунт та переробляються мікроорганізмами.

Особливістю фітоценозу (рослинного світу) листяних лісів, на відміну від луки чи степу, є кілька ярусів. У мешканців верхніх ярусів, куди входять більше високі дерева, є можливість споживати більше сонячної енергії, ніж нижніх, які здатні існувати в тіні. Потім йде ярус чагарників, потім - трави, потім, під шаром сухого листя і у деревних стволів ростуть гриби.

У біогеоценозі велика різноманітність видів рослин та інших живих організмів. Зони проживання тварин також поділені на кілька ярусів. Одні мешкають на верхівках дерев, інші знаходяться під землею.

Такий біогеоценоз як ставок характеризується тим, що місцем існування є вода, дно водойми і надводна поверхня. Тут рослинний світпредставлений водоростями. Частина їх плаває лежить на поверхні, а частина постійно прихована під водою. Ними харчуються риби, комахи, ракоподібні. Хижа риба та комахи легко знаходять собі видобуток, а бактерії та інші мікроорганізми мешкають на дні водойми та в товщі води.

Незважаючи на відносну стійкість природних біогеоценозів, згодом властивості біогеоценозу змінюються, перетворюючись з одних на інші. Іноді біологічна система реорганізується швидко, як у разі заростання дрібних водойм. Вони здатні за короткий час перетворитися на болота чи луки.

Формування біогеоценозу може тривати століттями. Наприклад, кам'янисті, майже голі скелі поступово покриваються мохами, потім з'являється інша рослинність, руйнуючи скельну породу та змінюючи ландшафт і фауну. Властивості біогеоценозу змінюються повільно, але неухильно. Тільки люди здатні різко прискорити ці зміни і не завжди на краще.

Людина повинна дбайливо ставитися до природи, зберігати її багатства, не допускати забруднення довкіллята варварського ставлення до її мешканців. Він не повинен забувати, що це його дім, де доведеться жити нащадкам. І тільки від нього залежить, у якому стані він їм дістанеться. Зрозумійте це самі та поясніть іншим.

Біогеоценоз - біоценоз, який розглядається у взаємодії з абіотичними факторами, що впливають на нього і, у свою чергу, змінюються під його впливом. Біоценоз має синонімне співтовариство, йому також близьке поняття екосистема.

Екосистема – група організмів різних видів, взаємопов'язаних між собою кругообігом речовин.

Кожен біогеоценоз – це екосистема, але не кожна екосистема – біогеоценоз. Для характеристики біогеоценозу використовуються два близькі поняття: біотоп та екотоп (чинники неживої природи: клімат, грунт). Біотоп – це територія, яку займає біогеоценоз. Екотоп - це біотоп, на який впливають організми з інших біогеоценозів.

Властивості біогеоценозу

природна система, що історично склалася

система, здатна до саморегуляції та підтримання свого складу на певному постійному рівні

характерний кругообіг речовин

відкрита система для надходження та виходу енергії, основне джерело якої - Сонце

Основні показники біогеоценозу

Видовий склад - кількість видів, що мешкають у біогеоценозі.

Видове розмаїття - кількість видів, що у біогеоценозі на одиницю площі чи обсягу.

У більшості випадків видовий склад і видове розмаїття кількісно не збігаються і видове розмаїття залежить від досліджуваної ділянки.

Біомаса – кількість організмів біогеоценозу, виражена в одиницях маси. Найчастіше біомасу поділяють на:

біомасу продуцентів

біомасу консументів

біомасу редуцентів

Механізми стійкості біогеоценозів

Однією з властивостей біогеоценозів є здатність до саморегуляції, тобто підтримки свого складу на певному стабільному рівні. Це досягається завдяки стійкому кругообігу речовин та енергії. Стійкість самого круговороту забезпечується кількома механізмами:

достатність життєвого простору, тобто такий обсяг чи площу, які забезпечують один організм усіма необхідними йому ресурсами.

багатство видового складу. Чим він багатший, тим стійкіше ланцюги живлення і, отже, кругообіг речовин.

різноманіття взаємодії видів, що також підтримують міцність трофічних відносин.

середотворчі властивості видів, тобто участь видів у синтезі чи окисленні речовин.

напрямок антропогенного впливу.

Таким чином, механізми забезпечують існування мінливих біогеоценозів, які називаються стабільними. Стабільний біогеоценоз, який існує тривалий час, називається клімаксичним. Стабільних біогеоценозів у природі мало, частіше зустрічаються стійкі - мінливі біогеоценози, але здатні завдяки саморегуляції приходити в початкове, вихідне положення

В основі стійкості БГЦ лежать механізми саморегуляції складових його популяцій, що склалися на основі матеріально-енергетичних взаємин з навколишнім регіональним середовищем. Кожна популяція встановлює у своїй біоценотичному середовищі оптимальний рівень своєї чисельності у всіх статевих та вікових групах. На цій основі між популяцією та біогеоценозом складаються найбільш оптимальні кількісні матеріально-енергетичні співвідношення. Взаємозв'язок та взаємодія всіх популяцій між собою та середовищем проживання є умовою розвитку виду та стійкого існування БГЦ як сіетеми. (Приклад: система популяція-біогеоценоз)

Стійкість біогеоценозу- Це його якісна визначеність - як елементарного осередку біогеосфери. Стійкий БГЦ має відносну сталість структури та можливості обміну речовиною та енергією з сусідніми БГЦ. У ньому існує еволюційно сформована взаємодія факторів, які прагнуть підтримати відносно стійкий стан даний час. Такий стан називають БГЦ гомеостаз.

Динаміка біогеоценозу.Всі біогеоценози, незважаючи на відносну стійкість і стабільність, зазнають більших або менших перебудов у своїй структурі та метаболізмі, що призводить до якісних та кількісних змін. За В.Н.Сукачеву (1964) вони можуть бути циклічними (періодичними): добові, сезонні, багаторічні і т.п. та сукцесійними. Динаміка - це мінливість БГЦ, що виникає внаслідок накопичення кількісних змін у його складі, структурі та функціональній організації.

Циклічні зміни оборотні та не змінюють якісну специфіку даного біогеоценозу. На відміну від цього сукцесійні зміни є процесами якісної зміни одних біогеоценозів іншими. Такі зміни можуть бути двох категорій:

Друга категорія – біогеоценогенез – процес формування біогеоценозів, зміни їх у часі та розвитку біогеоценотичного покриву на тій чи іншій території (Сукачів). Він включає два взаємопов'язані етапи: 1. - сингенез, 2. -ендогенез.

Сінгенез- це процес формування біогеоценозів на позбавлених життя ділянках Землі. По Ф.Клементсу (1936) сингенез проходить три стадії: міграція, ецеза, конкуренція, по В.Н.Сукачеву лише дві: міграція та ецеза. У цьому по В.Н.Сукачеву стадії міграції та ецези проходять кожному етапі заселення.

Наприклад, схема І.В.Стебаєва стосується формування БГЦ на твердих скельних породах.

Відбулося обвалення гірських порід після землетрусу. В результаті обвалу утворилися великі схили у вигляді кам'янистих розсипів із твердих скельних порід, зовсім позбавлені рослинності.

Першими заселяють ці розсипи кіркові та листяві лишайники. Разом із ними поселяється і гетеротрофна мікрофлора. На цьому етапі заселення твердих скельних порід розрізняються стадії і міграції та ецезису.

Для фази міграції характерне збільшення видової різноманітності, цінокомплекс розміщений мозаїчно.

На фазі ецези відбувається злиття роздільних плям лишайників у суцільний килим, збільшується кількість супутніх видів - панцирних кліщів, ногохвосток та інших нижчих комах.

Потім настає етап розвитку літофільних мохів. На цьому етапі заселення мохами відбувається також у дві фази - міграції та ецези. Аналогічно цим етапам відбувається зміна літофільних мохів зеленими гіпновими мохами, а також зміна гіпнових мохів вищими судинними рослинами. На кожному етапі проходять обидві стадії сингенезу-міграції та ецези. На останніх двох стадіях дане місце проживання заселяють вищі комахи та дощові черв'яки, а також трофічно пов'язані з ними групи хижаків.

У результаті розвитку цих стадій відбувається дедалі більше руйнація поверхні гірської породи, збільшується потужність пухкого субстрату. Йде збагачення дрібнозему гумусом та мінеральними речовинами, поступове перетворення його на ґрунти. Формуються малопотужні, малорозвинені ґрунтові покриви.

З розвитком ґрунту йде ускладнення структурно-функціональної організації БГЦ - шару, його диференціація за елементами морфологічної та трофічної структури та в кінцевому підсумку, становлення біогеонотичної системи.

Інакше відбувається сингенез на пухких субстратах. Тут відсутня стадія з примітивних лишайників та мохових угруповань, пов'язаних з біологічним розкладанням скельних порід та формуванням примітивного ґрунтового шару. Процес сингенезу з початку остаточно йде з урахуванням вищих судинних рослин та відповідних супутніх представників тваринного і мікробного населення. Цікаву схему сингенезу представив Б А, Биков (1970). У цій схемі розрізняються три стадії:

1. Проценоз – колонія. Заселення простору є ініціальними видами вищих судинних рослин, які зазвичай належать до однієї екобіоморфи. Поселення рослин роз'єднані, між ними відсутні взаємодії та взаємовпливи, вплив на середовище слабкий.

2. Проценоз – угруповання. Йде формування рослинних угруповань за допомогою кількох взаємодіючих популяцій, що належать до однієї або двох екобіоморфів. Середовище проживання піддається помітній зміні.

3. гіперценоз. Утворюються фітоценотіпи - домінанти, субдомінанти, супутні види. Зростає популяційно – видове розмаїття, формується структура та зовнішній вигляд фітоценозу.

Цей процес завершується становленням щодо стабільного співтовариства, що має властивий йому склад живих і відсталих компонентів, структурно-функціональну організацію, складну систему різнобічних зв'язків і механізми саморегуляції.

Простіше виражена схема сингенезу дана А. П. Шенніковим (1964).

1. Екотопічне угруповання рослин роздільної складання

2. Відкритий фітоценоз роздільно-зарослового складання

3. Зімкнений фітоценоз щодо дифузної будови Практично це те саме, що і схема Бикова, але інакше названа.