Биология_с_основами_экологии. Уч. пос. Верхошенцева, 2013

г) действия дизруптивного отбора.

8.10 Причина биологического разнообразия и приспособленности организмов к условиям жизни заключается в:

а) сохранении естественным отбором полезных в данных условиях наследственных изменений;

б) внутренним стремлением организмов к прогрессу;

в) упражнении полезных в определенных условиях органов и их наследовании;

г) появлении в определенных условиях только полезных мутаций и их наследовании.

8.11 В начале палеозойской эры на Земле существовали:

а) только прокариоты;

б) только прокариоты и одноклеточные эукариоты;

в) только бактерии, одноклеточные и многоклеточные водоросли и

грибы;

г) прокариоты, представители основных царств эукариот и многих современных типов животных.

8.12 В каменноугольном периоде на Земле еще не было:

а) рыб;

б) птиц;

в) высших растений;

г) летающих насекомых.

121

9 Биогеоценотический уровень организации живого

Основные вопросы темы

1 Из каких компонентов складывается биогеоценоз?

2Понятия экосистемы и биогеоценоза.

3Что такое биоценоз?

4Структура биогеоценоза.

5Группы экологических факторов среды.

6Биотические связи.

7Цепи и сети питания. Экологические пирамиды.

8Первичные и вторичные сукцессии.

9Понятие климаксного сообщества.

Совокупность живых организмов, связанных между собой и с компонентами неживой природы обменом веществ и превращениями энергии на определенном участке биосферы, называется биогеоценозом (от лат. «биос» – жизнь, «гео» – земля, и «ценоз» – общий). Следовательно, в состав биогеоценозов входят живые организмы и факторы неживой природы.

Учение о биогеоценозах в нашей стране разрабатывалось академиком В.Н. Сукачевым. Примерами биогеоценозов могут служить лес, озеро, луг,

река, болото. Любой организм, находящийся в биогеоценозе, вступает в сложные отношения с организмами своего вида и других видов, на него влияю факторы неживой природы.

Группировки взаимосвязанных и совместно обитающих организмов,

называют биоценозами, т.е. биоценоз – это совокупность живых организмов,

входящих в состав биогеоценоза.

122

В зависимости от той роли, которую играют организмы в биогеоценозе,

их делят на три группы: продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты – организмы, создающие органическое вещество из неорганических соединений (автотрофы – растения, создающие органическое вещество путем фотосинтеза, хемотрофы – некоторые организмы, создающие органику за счет химических реакций).

Консументы – организмы, питающиеся органическим веществом (все животные, часть микроорганизмов, паразитические и насекомоядные растения). Различают консументы первого порядка – растительноядные животные, второго – хищники, третьего – многие паразиты и т.д.

Редуценты – организмы, в ходе жизнедеятельности превращающие органическое вещество в неорганическое (большинство микроорганизмов,

грибы).

Наряду с понятием биогеоценоз часто употребляется термин

«экосистема», предложенный английским экологом А. Тенсли. Под

экосистемой понимается любая совокупность организмов и неорганических компонентов, взаимосвязанных круговоротом веществ [5, 13, 15].

Видовая структура биогеоценоза – это число обитающих в биогеоценозе видов и соотношение их численности. По числу видов биогеоценозы существенно различаются между собой. Так, в хвойном лесу произрастает около 30 видов растений, в дубовом 40-50, в степях выше 100

видов. Одни виды встречаются в биогеоценозе часто, а другие редко. В

любом сообществе можно выделить группу наиболее многочисленных видов,

которые определяют облик сообщества. Такие виды называются

доминантами.

Пространственная структура биогеоценоза – прослеживается в вертикальном, (ярусность) и горизонтальном (мозаичность) направлениях.

123

Растения в лесу образуют ярусы. Например, в широколиственном лесу

выделяется 5-6 ярусов:

-1 ярус – образован самыми высокими деревьями, дуб, липа, вяз, клен;

-2 ярус – растения пониже – рябина, черемуха;

-3 ярус – кустарниками – лещина;

-4 ярусвысокие травы;

-5 ярус – низкие травы;

-6 ярус – мхи.

Мозаичность связана с неравномерным распределением особей в горизонтальном направлении. Н-р, на освещенных солнцем опушках растут звездчатка, вероника, в чаще леса, где сильное затенение – ландыш,

копытень; во влажных местах встречаются незабудки и купальница. Т.о.

отдельные виды встречаются в биогеоценозе не повсеместно, а на отдельных участках, где условия для их развития наиболее благоприятны.

Среда обитания – представляет собой ту часть природы, которая окружает живой организм. Она включает в себя не только неорганическую природу, но и живые организмы. Отдельные элементы среды называются

экологическими факторами. Выделяют три группы экологических факторов:

Абиотические – факторы неорганической природы: температура,

давление, свет, влажность, ветер, почва и др.

Биотические – это воздействие друг на друга организмов одного вида или разных видов.

Антропогенные – это влияние деятельности человека непосредственно на живые организмы или среду их обитания.

Все организмы находятся между собой в самых различных отношениях, которые, в частности, проявляются в форме симбиоза

124

(мутуализма, протокооперации и комменсализма), нейтрализма и антибиоза

(аменсализм, конкуренция, хищничество и паразитизм) (рисунок 42).

Все связи между организмами одного вида и разных видов прослеживаются в биогеоценозе. Особенно важны взаимоотношения,

связанные с пищей и энергией. Пути передачи веществ и энергии в биогеоценозе называют цепями питания.

Различают два основных типа цепей питания: цепи выедания и детритные цепи разложения.

Цепи выедания начинаются с растений.

Цепи, которые начинаются с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, называются детритными цепями разложения

(рисунок 40).

Рисунок 40 – Цепи питания

Детрит – частично разложившиеся остатки организмов, а питающиеся ими животные – детритофаги. [13,14, 15]

125

Закономерная смена сообществ в результате взаимодействия организмов между собой и с окружающей их абиотической средой,

называется сукцессией (от лат. «сукцессио» - преемственность). Сукцессия – это процесс саморазвития сообщества. В ходе сукцессии менее устойчивые сообщества последовательно сменяются более устойчивыми.

Тип сукцессии, начинающийся с заселения обнаженной горной породы или другой поверхности, лишенной почвы – первичная сукцессия. Вторичная сукцессия – сукцессия, начинающаяся там, где поверхность полностью или частично лишена растительности, но прежде находилась под влиянием живых организмов и обладает органическим компонентом (лесные вырубки,

выгоревшие участки). На последней стадии образуется климаксное сообщество (от греч. «климакс» - лестница), включающее взаимосвязанные организмы. Проникновение новых видов в это сообщество уже невозможно.

Практическая часть

Самостоятельная работа

Задание 1

На рисунке 41 внимательно рассмотрите структуру биогеоценоза и зарисуйте рисунок [8, 9].

126

Рисунок 41 – Структура биогеоценоза

Задание 2

Сравните состав биогеоценоза и экосистемы и зарисуйте рисунок 42.

Рисунок 42 – Сравнение состава биогеоценоза и экосистемы

127

Задание 3

Используя рисунки 43, 44 и 45 рассмотрите и зарисуйте экологические пирамиды численности, биомассы и энергии [4].

1 – сужающаяся пирамида; 2 – перевернутая пирамида.

Рисунок 43 – Пирамида численности (шт/ед. площади)

1 – сужающаяся пирамида; 2 – перевернутая пирамида.

Рисунок 44 – Пирамида биомассы (кг/ед. площади)

128

1 – сужающаяся пирамида.

Рисунок 45 - Пирамида энергии (кДж/м2 в год)

Задание 4

Зарисуйте схему биотических связей и приведите пример каждой из этих связей (рисунок 46).

Рисунок 46 - Биотические связи

129

Задание 5

На рисунках 47 и 48 рассмотрите схемы первичной и вторичной сукцессий. Зарисуйте рисунки и сделайте необходимые обозначения.

Рисунок 47 - Первичная сукцессия

Рисунок 48 – Вторичная сукцессия сибирского темно-хвойного леса

(пихтово-кедровой тайги) после опустошительного лесного пожара

(по Н. Ф. Реймерсу, 1990)

130