Лекция Биоценозы и экологические системы
План лекции
Биоценоз как биологическая система Функции биоценоза.
Органические функции биоценоза (
Средообразующие функции биоценоза
Понятие экосистемы
Вертикальная структура биогеоценоза
Горизонтальная структура биогеоценоза
Биоценоз как биологическая система Функции биоценоза
Биоценоз – это исторически сложившиеся группировки живого населения биосферы, заселяющие общие места обитания, возникшие на основе биогенного круговорота и обеспечивающие его в конкретных природных условиях.
Биоценоз представляет собой эволюционно сложившуюся форму организации живого населения биосферы, многовидовую биологическую систему. В ее состав входят представители различных таксонов, отличающиеся по своим экологическим и физиологическим свойствам и связанные по многим формам биологических отношений, как между собой, так и с окружающей их абиотической средой.
Многочисленные функции биогеоценоза можно свести к двум типам:
1) Органические – функции жизнедеятельности, например, физиологические процессы организмов, образующих сообщество, в частности трофические связи.
2) Специфические – средообразующие функции, обеспечивающие изменение физических параметров окружающей среды под влиянием жизнедеятельности организмов, в частности растительности.
Целостность биоценоза поддерживается эволюционно сложившейся системой связей, прежде всего информационных. Согласно концепции Э. Лекявичуса, на уровне биоценозов постоянно функционируют два канала информации.
Селфинг. Этот канал обеспечивает устойчивое существование и репродукцию популяций отдельных видов. Это система самоподдержания и развития видов.
Координации. Этот канал связывает биоценоз как целое с его компонентами. Координации «принуждают» популяции отдельных видов к выполнению специфических функций в составе целостной системы.
Органические функции биоценоза
Эти функции выражаются, прежде всего, через продуцирование органического вещества и пищевые взаимоотношения, т.е. трофические связи.
Пищевые цепи
Одни из организмов – фотосинтезирующие растения (продуценты), используя солнечную энергию, создают из углекислого газа и воды органическое вещество, другие его потребляют (консументы), третьи – разлагают органику до простых неорганических соединений и элементов, например, на СО2, NО2 и Н2О (редуценты). В конечном итоге растения "кормят" весь остальной живой мир, т. е. солнечная энергия через растения как бы передается от организма к организму, образуя пищевую, или трофическую цепь
Каждому звену в пищевой цепи соответствует свой трофический уровень, а всего уровней – 4-6.
Продуценты, или автотрофы – это первый трофический уровень в пищевой цепи. К ним относятся фотосинтезирующие зеленые растения суши и водной среды, сине-зеленые водоросли, некоторые хемосинтезирующие бактерии.
Консументы, или гетеротрофы – потребители готовых органических веществ. К ним относятся все животные и человек, насекомые, грибы и др. организмы. Гетеротрофы, потребляющие только растительную пищу – травоядные (корова, лошадь), или консументы 1 порядка или второй трофический уровень, питающиеся только мясом других животных - плотоядные, или зоофаги (хищники) – консументы 2 порядка, или третий трофический уровень, а также потребляющие и то и другое - «всеядные», или эврифаги (человек, вороны, медведь) – консументы 3 порядка или четвертый трофический уровень. Гетеротрофы, питающиеся отмершей органикой, называтся сапротрофами (например, грибы) а способные жить и развиваться в живых организмах за счет живых тканей – паразиты (например, клещи).
Редуценты, или деструкторы – восстановители. Возвращая биогенные элементы из отмерших организмов снова в почву или в водную среду, они, тем самым, завершают биохимический круговорот вещества. Это бактерии, большинство разных микроорганизмов и грибы. В зависимости от среды обитания микроорганизмы и бактерии подразделяют на аэробные, т. е. живущие при наличии кислорода, и анаэробные – живущие в безкислородной среде. К редуцентам можно отнести и насекомых-сапротрофов, играющих большую роль в процессах разложения мертвой органики и почвообразовательных процессах. Функционально редуценты это те же самые консументы, поэтому их часто называют микроконсументами.