Отношения организмов в биоценозах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российская Федерация

Министерство образования и науки

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Отношения организмов в биоценозах

Содержание

Введение

1. Определение биоценоза

2. Биотоп

3. Биогенный круговорот веществ в биоценозе

4. Видовая структура биоценоза

Список литературы

Введение

То, что на данный момент представляют собой биоценозы - есть результат длительной эволюции. Все существующие и некогда существовавшие виды адаптировались к своим определенным экологическим условиям, которые характеризуются определенными чертами (например, диапазоном температур, особенностями питания или интенсивностью света), что позволяет разным видам размножаться и на одной и той же территории поддерживать численность своих популяций. Обитая в экосистеме, виды взаимодействуют с окружающей средой (например, всевозможные представители флоры перерабатывают углекислый газ в кислород, моллюски поглощают частицы пищи из воды, тростник получает элементы минерального питания из грунта с помощью корневой системы) и при этом выполняют определенные функции (очищают воздух, делая его более благоприятным, повышают прозрачность воды, способствуя росту растений, предотвращают смыв отложений соответственно). В природе такие взаимодействия и, следовательно, вся система отлажены и гармоничны. Утрата одного вида не проходит бесследно для других и даже может привести всю систему к дисбалансу. В результате такого дисбаланса, некоторые функции системы могут осуществляться намного хуже или даже перестать осуществляться совсем. Любые виды, которые займут опустевшую нишу исчезнувшего вида, скорее всего не возьмут на себя выполнение всех его функций и не смогут в полной мере восполнить утрату такого компонента.

Таким образом, трудно недооценить важность данной темы, особенно в современном мире, который губят люди, не осознающие все последствия и тяжесть своих действий, вырезая лес и животных, уничтожая, таким образом, не только флору и фауну, но и самих себя. Целью данного реферата является подробное ознакомление с темой биоценозов, определение терминов, связанных с биоценозом. Также суть этой работы состоит в том, чтобы сложить цельную картину текущего положения дел относительно состояния окружающей среды так, чтобы было возможно самостоятельно сделать выводы о том какие меры необходимо принимать для нормализации обстановки.

1. Определение биоценоза

Для того чтобы начать излагать материал, необходимо первым делом дать определение такому термину как биоценоз. (участок суши или водоема) и характеризующихся определёнными отношениями, как между собой, так и с абиотическими факторами среды. Кратко говоря, это динамическая саморегулирующаяся система, компоненты которой взаимосвязаны. Данное понятие вывел и, начав использовать, ввел в обиход немецкий биолог Карл Август Мёбиус (1825-1908). Предыстория такова, что, изучая сообщества сплошных многослойных поселений устриц, которые образуют так называемые устричные банки, Мёбиус обратил внимание на вероятность образования закономерных комплексов независимыми особями и в 1877 году назвал биоценозами сообщества живых организмов, постоянно встречающихся вместе в различных пунктах одного и того же водного бассейна при наличии одинаковых условий существования.

Все биоценозы состоят из определенной совокупности живых организмов, относящихся к разным видам. Особи одного вида объединяются в природные системы, которые называются популяциями. Таким образом, биоценоз также может быть определен как совокупность популяций всех видов живых организмов, заселяющих общие места обитания.

Биоценоз включает в себя:

фитоценоз (от греч. phyton - растение) - совокупность растений на определенной территории;

зооценоз (от греч. zoon - животное) - совокупность животных, проживающих в пределах фитоценоза;

микробоценоз - совокупность микроорганизмов, населяющих почву;

микоценоз (от греч. mykes - гриб) - совокупность грибов.

Примерами биоценозов являются лиственный, еловый, сосновый или смешанный лес, луг, болото и т.д.

2. Биотоп

Каждый биоценоз развивается в пределах однородного пространства, которое характеризуется определенным сочетанием абиотических факторов, таких как количество приходящей солнечной радиации, температура, влажность, химический и механический состав почвы, ее кислотность, рельеф местности и т.д. Такое однородное пространство (часть абиотической среды), занимаемое биоценозом, называется биотоп (участок суши или водоема). Биотоп - это неорганическая среда, которая является необходимым условием существования биоценоза. Биотоп и биоценоз плотно связаны между собой. В пространственном отношении биотоп соответствует биоценозу и подвергается влиянию организмов с его стороны. Однородность климатических условий биоценоза определяет климатоп, почвенно-грунтовых - эдафотоп, увлажнения - гидротоп.

В конкретный биоценоз входят не только организмы, постоянно обитающие на определенной территории, но и оказывающие заметное влияние на его жизнь, несмотря на обитание в других биоценозах. К примеру, многие насекомые размножаются в водоемах, где являются важным источником пропитания для рыб и некоторых других животных. В молодом возрасте они входят в состав водного биоценоза, а во взрослом состоянии ведут наземный образ жизни, т.е. выступают как элементы сухопутных биоценозов. Зайцы могут питаться на лугу, а обитать в лесу. То же касается и многих видов лесных птиц, которые ищут себе пропитание не только в лесу, а и на прилегающих лугах или болотах.

Территориальная совокупность сравнительно однородных биотопов образует более крупные подразделения, объединяя их в биохоры. Так, биотопы песчаных, глинистых, каменистых, галечниковых и других пустынь составляют биохору пустынь, биотопы хвойных и листопадных лесов - биохору лесов умеренного пояса. По своему содержанию биохора близка к обозначению из области географии - природной зоне. Биохоры объединяются в жизненные области: сушу, море и внутренние водоемы - наиболее крупные подразделения биосферы с уникальным, свойственным только им набором абиотических факторов. Биоценоз и биохора (включая биотоп) являются составными частями экосистемы - природного комплекса, образованного живыми организмами (биоценозом) и средой их обитания (биохорой), которые связаны между собой обменом веществ и энергией.

3. Биогенный круговорот веществ в биоценозе

По участию в биогенном круговороте веществ в биоценозе различают три группы организмов:

Продуценты (лат. producens - производящий) - автотрофные организмы, продуцирующие органическое вещество из простых неорганических веществ (фототрофы и хемотрофы) [1]. Представлены растениями, т.к. только они способны с помощью хлорофилла консервировать солнечную энергию в белках, сахарах и жирах, создавая их на свете Солнца (являющегося главным поставщиком энергии для синтеза в виде световых лучей на Земле) из воды и углекислого газа. Сахар растения растворяют в своих соках, а кислород выделяют в атмосферу (если растение сухопутное) или в воду (если оно водяное). Поэтому все органические вещества, изготовленные растениями, Климент Аркадьевич Тимирязев, известный русский, а впоследствии советский естествоиспытатель и физиолог называл концентратами солнечной энергии [2]. Затем растения преобразуют сахар в различного рода органические кислоты, добавляют к ним азот и другие вещества, добытые из почвы, и создают в своих тканях белки и жиры. Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органических веществ во всем биоценозе.

Как уже было сказано, из-за того, что продуценты сами производят органическое вещество, их называют автотрофами, т.е. самопитающимися, в отличие от всех остальных организмов, которые называют гетеротрофами - питаемыми другими. [5] В соответствии с источниками энергии, используемыми для синтеза органического вещества, автотрофы подразделяются на: биоценоз популяция природный

фототрофов (использующих энергию Солнца),

кемо- или хемотрофов (использующих энергию химических связей, высвобождающуюся в процессе окисления минеральных веществ),

литотрофов (для которых донорами электронов, необходимых для многих клеточных процессов, являются неорганические вещества)

органотрофов (для которых донорами электронов являются органические вещества)

миксотрофов (способных использовать различные источники углерода и энергии; могут быть одновременно фототрофами и хемотрофами, литотрофами и органотрофами).

Основную массу фототрофов составляют зеленые растения, в клетках которых содержится хлорофилл и происходит процесс фотосинтеза. К этой категории также принадлежат цианобактерии и некоторые другие бактерии, проводящие фотосинтез не в хлорофилле, а в иных специализированных пигментах.

Представителями хемотрофов являются только бактерии, окисляющие различные минеральные вещества (нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.).

К литотрофам причислены некоторые представители бактерий и архей (клубеньковые, серные бактерии, метаногены и пр.).

К органотрофам относятся ацидобактерии, стрептококк, галобактерии и т.п.

Миксотрофами (к которым принадлежат эвглены, венерины мухоловки, восточные шершни или осы) являются представители как прокариот, так и эукариот.

Прокариоты (доядерные) - организмы, характеризующиеся отсутствием в клетках настоящего ядра с оболочкой, отделяющей его от цитоплазмы (бактерии). Эукариоты - высшие организмы, клетки которых содержат четко оформленное ядро с оболочкой, отделяющей его от цитоплазмы. [4]

В природных сообществах продуценты играют очень важную роль: усваивая энергию Солнца или химических реакций и создавая органическое вещество, они как бы образуют запасы энергии, которая затем в виде пищи передается другим организмам.

Консументы (от лат. konsumo - потребляю) - гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка - растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка - хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты, суперпаразиты и т.п.), но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофическом уровне количество биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ далее по цепочке биоценоза, частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами. Консументы - организмы, не способные строить свои организмы из неорганических веществ и нуждающиеся в готовой органической пище, которая создается автотрофами. К консументам относятся все животные от мельчайших примитивных до самых совершенных, включая человека. Есть консументы и среди растений: это паразитирующие на других растениях. Роль консументов животных в сообществах определяется их подвижностью и относительно быстрой адаптацией, что способствует распространению жизни на планете. Кроме того, животные активно регулируют биомассу и рост растений. Консументы также подразделяют на сапрофагов (питающихся мертвыми растительными остатками), фитофагов (потребителей живых растений), зоофагов (нуждающихся в живой пище) и некрофагов (трупоядных животных). Кроме того, организмы, питающиеся мертвыми остатками растений и животных - детритом, дополнительно выделяют в группу детритофагов.

Редуценты (лат. reducens, reducentis - возвращающий, восстанавливающий) - организмы, разлагающие мёртвое органическое вещество и превращающие его в неорганическое, служащее пищей другим организмам. Используют в качестве пищи органическое вещество и подвергают его минерализации. Данная категория организмов также называется деструкторами (англ. destruct - разрушать), ибо они окончательно разрушают органические вещества до относительно простых неорганических соединений, потребляемых консументами. Тем самым осуществляется возврат вещества в начало природной цепи питания. К редуцентам относятся многие виды бактерий и грибов, разлагающих в процессе метаболизма мертвое органическое вещество (трупы животных, гниющие растения, фекалии) до минеральных составляющих. Представители именно этой категории завершают биологические циклы вещества в биосфере, возвращая в почву, воду и воздух биогены (СО 2, минеральные соли, воду, сероводород, азот и др.), которые вновь могут быть использованы растениями. Таким образом, поддерживается непрерывное течение жизни при ограниченном количестве, но многократном использовании биогенных элементов.

• 4. Видовая структура биоценоза
• Биоценоз подразделяется на более мелкие единицы - мероценозы, т.е. закономерно слагающиеся комплексы, зависящие от биоценоза в целом. Биоценоз меняется в результате деятельности его составных компонентов, вследствие чего происходит закономерная смена биоценоза. Данный процесс называется сукцессией. Различают насыщенные и ненасыщенные Биоценозы. В насыщенном Биоценозе все экологические ниши заняты и вселение нового вида невозможно без уничтожения или последующего вытеснения какого-либо компонента Биоценоза. Ненасыщенные Биоценозы характеризуются возможностью вселения в них новых видов без уничтожения других компонентов. Можно различать первичные Биоценозы, сложившиеся без воздействия человека (целинная степь, девственный лес), и вторичные, измененные деятельностью человека. Особую категорию представляют агробиоценозы, где комплексы основных компонентов Биоценоза сознательно регулируются человеком. Между первичными Биоценозом и агробиоценозами имеется вся гамма переходов.
• Каждый биоценоз можно описать, основываясь на совокупности составляющих его видов. Видовое разнообразие различных биоценозов разное, что обусловлено их разным географическим положением. Установлено: оно уменьшается по направлению от тропиков в сторону высоких широт, что объясняется ухудшением условий жизни организмов. Например, во влажных тропических лесах Малайзии на 1 га леса можно насчитать до 200 видов древесных пород. Биоценоз соснового леса в условиях Беларуси может включать максимум до десяти видов деревьев на 1 га, а на севере таежной области на такой же площади присутствует 2--5 видов. Наиболее бедными биоценозами по набору видов являются альпийские и арктические пустыни, самыми богатыми - тропические леса.
• Если какой-либо вид растения (или животного) количественно преобладает в сообществе (имеет большую биомассу, продуктивность или численность), то такой вид называется доминантным, или доминирующим. Доминантные виды есть в любом биоценозе. В дубраве это могучие дубы. Используя основную долю солнечной энергии и наращивая наибольшую биомассу, они затеняют почву, ослабляют движение воздуха и создают особые условия для жизни других обитателей леса. Однако кроме дубов в дубраве проживает большое количество других организмов. Например, дождевые черви, живущие здесь, улучшают физические и химические свойства почвы, пропуская через пищеварительную систему частицы отмерших растений и опавших листьев. Дуб и червь вносят свой особый вклад в жизнедеятельность биоценоза, однако роль дуба здесь определяющая, поскольку вся жизнь дубового леса обусловливается этой древесной породой и связанными с ней растениями. Поэтому именно дуб является доминирующим видом в таком лесу.
• Список литературы
• 1. Дроздов, В.В. Общая экология / РГГМУ, 2011. - 396 с.
• 2. Акимушкин, И.И. Занимательная биология / Молодая гвардия, Москва, 1967 - 37 с.;
• 3. Кузнецов, С.А. Большой толковый словарь русского языка / 1-е изд-е: СПб.: Норинт, 1998. - 1536 с.
• 4. Маврищев, В.В. Основы экологии / Вышейшая школа, Минск, 2007 - 436 c.
• 5. Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М.С. Гиляров; Редкол.: А.А. Баев, Г.Г. Винберг, Г.А. Заварзин [и др.]. - М.: Сов. энциклопедия, 1986. - 9 с.
• Размещено на Allbest.ru