Ekosysteemin käsitteen esitteli vuonna 1935 englantilainen kasvitieteilijä A. Tensley. Tällä termillä hän nimesi kaikki yhdessä elävät organismit sekä niiden ympäristön. Sen määritelmä korostaa abioottisen ympäristön ja biologisen yhteisön välillä vallitsevien keskinäisen riippuvuuden, suhteiden, kausaalisuhteiden läsnäoloa yhdistäen ne eräänlaiseksi toiminnalliseksi kokonaisuudeksi. Ekosysteemi on biologien mukaan kokoelma eri lajien populaatioita, jotka elävät yhteisellä alueella, sekä niitä ympäröivä eloton ympäristö.
Biogeocenoosi on luonnollinen muodostuma, jolla on selkeät rajat. Se koostuu joukosta biokenoosia (eläviä olentoja), jotka sijaitsevat tietyssä paikassa. Esimerkiksi vesieliöille tämä paikka on vettä, maalla asuville ilmakehä ja maaperä. Alla pohditaanesimerkkejä biogeocenoosista, jotka auttavat sinua ymmärtämään, mikä se on. Kuvaamme nämä järjestelmät yksityiskohtaisesti. Opit niiden rakenteesta, minkä tyyppisiä niitä on ja miten ne muuttuvat.
Biogeosenoosi ja ekosysteemi: erot
Jossain määrin käsitteet "ekosysteemi" ja "biogeosenoosi" ovat yksiselitteisiä. Ne eivät kuitenkaan aina täsmää volyymiltaan. Biogeosenoosi ja ekosysteemi liittyvät toisiinsa vähemmän laajana ja laajempana käsitteenä. Ekosysteemi ei liity tiettyyn rajalliseen alueeseen maan pinnasta. Tätä käsitettä voidaan soveltaa kaikkiin elottomien ja elävien komponenttien stabiileihin järjestelmiin, joissa on sisäinen ja ulkoinen energian ja aineiden kierto. Ekosysteemit sisältävät esimerkiksi vesipisaran, jossa on mikro-organismeja, kukkaruukku, akvaario, biosuodatin, ilmastussäiliö, avaruusalus. Mutta niitä ei voida kutsua biogeosenoosiksi. Ekosysteemi voi sisältää useita biogeosenoosia. Käännytään esimerkkeihin. On mahdollista erottaa v altameren ja biosfäärin biogeosenoosit kokonaisuudessaan, mantereella, vyöhykkeellä, maaperä-ilmastoalueella, vyöhykkeellä, maakunnassa, alueella. Näin ollen jokaista ekosysteemiä ei voida pitää biogeocenoosina. Selvitimme sen katsomalla esimerkkejä. Mutta mitä tahansa biogeokenoosia voidaan kutsua ekologiseksi järjestelmäksi. Toivomme, että ymmärrät nyt näiden käsitteiden erityispiirteet. "Biogeocenoosia" ja "ekosysteemiä" käytetään usein synonyymeinä, mutta niiden välillä on silti ero.
Biogeosenoosin piirteet
Monet lajit, joita tavataan yleisestimihin tahansa rajoitetuista paikoista. Niiden välille muodostuu monimutkainen ja jatkuva suhde. Toisin sanoen tietyssä tilassa elävät erityyppiset organismit, joille on ominaista erityisten fysikaalis-kemiallisten olosuhteiden kompleksi, edustavat monimutkaista järjestelmää, joka säilyy luonnossa enemmän tai vähemmän pitkään. Määritelmää selventääksemme toteamme, että biogeocenoosi on eri lajien eliöyhteisö (historiallisesti perustettu), jotka liittyvät läheisesti toisiinsa ja niitä ympäröivään elottomaan luontoon, energian ja aineiden vaihtoon. Biogeosenoosin erityispiirre on, että se on alueellisesti rajoitettu ja melko homogeeninen siihen sisältyvien elävien olentojen lajikoostumuksen sekä erilaisten abioottisten tekijöiden kompleksin suhteen. Olemassaolo yhtenäisenä järjestelmänä varmistaa jatkuvan aurinkoenergian saannin tälle kompleksille. Pääsääntöisesti biogeosenoosin raja asetetaan fytokenoosin (kasviyhteisön) rajalle, joka on sen tärkein komponentti. Nämä ovat sen tärkeimmät ominaisuudet. Biogeocenoosin rooli on suuri. Sen tasolla tapahtuvat kaikki biosfäärin energiavirran ja aineiden kierron prosessit.
Kolme biokenoosiryhmää
Päärooli sen eri komponenttien välisen vuorovaikutuksen toteuttamisessa kuuluu biokenoosille eli eläville olennoille. Ne on jaettu toimintojensa mukaan 3 ryhmään - hajottajiin, kuluttajiin ja tuottajiin - ja ne ovat läheisessä vuorovaikutuksessa biotoopin (eloton luonto) ja keskenään. Nämä elävät olennot ovat yhtenäisiäniiden välillä olevat ruokalinkit.
Tuottajat ovat ryhmä autotrofisia eläviä organismeja. Kuluttamalla auringonvalon energiaa ja biotoopin mineraaleja ne muodostavat primäärisiä orgaanisia aineita. Tähän ryhmään kuuluvat jotkin bakteerit sekä kasvit.
Kuluttajat ovat heterotrofisia organismeja, jotka käyttävät elintarvikkeiden muodossa valmiita orgaanisia aineita, jotka toimivat heille energianlähteenä, sekä aineita, joita kuluttajat tarvitsevat elämäänsä. Voimme luokitella lähes kaikki eläimet, loiskasvit, petokasvit sekä jotkut (lois)bakteerit ja sienet.
Hajottajat hajottavat kuolleiden organismien jäänteitä ja hajottavat myös orgaaniset aineet epäorgaanisiksi, jolloin tuottajien "vettämät" mineraaliaineet palautetaan biotooppiin. Näitä ovat esimerkiksi tietyntyyppiset yksisoluiset sienet ja bakteerit.
Ruokasuhteet biokenoosiryhmien välillä
Näiden kolmen biogeosenoosin komponentin välillä vallitsevat ravintosuhteet määräävät aineiden kierron ja energiavirrat siinä. Vangitsemalla auringon energiaa ja imemällä mineraaleja tuottajat luovat orgaanisia aineita. Heidän ruumiinsa on rakennettu niistä. Siten aurinkoenergia muunnetaan kemiallisten sidosten energiaksi. Syömällä toisiaan ja tuottajat, kuluttajat (kasvinsyöjä-, lois- ja saalistusorganismit) hajottavat siten orgaanista ainesta. He käyttävät niitä ja niiden seurauksena vapautuvaa energiaa toimeentulonsa turvaamiseen ja oman kehonsa rakentamiseen. Hajottajat, jotka ruokkivat kuolleita organismeja, hajottavat niiden orgaanista ainesta. Ne ottavat siten tarvitsemansa energian ja materiaalit ja varmistavat myös epäorgaanisten aineiden palautumisen biotooppiin. Joten biogeocenoosissa aineiden kierto tapahtuu. Sen pysyvyys on avain ekologisen järjestelmän pitkälle olemassaololle huolimatta siitä, että mineraalien tarjonta siinä on rajallinen.
Järjestelmän dynaaminen tasapaino
Dynaaminen tasapaino luonnehtii organismien suhdetta toisiinsa ja niitä ympäröivään elottomaan luontoon. Esimerkiksi vuonna, jolloin sääolosuhteet ovat suotuisat (paljon aurinkoisia päiviä, kosteus ja lämpötila ovat optimaaliset), kasvit tuottavat lisääntyneen määrän primääristä orgaanista ainesta. Tällainen ruuan runsaus johtaa siihen, että jyrsijät alkavat lisääntyä massiivisesti. Tämä puolestaan lisää loisten ja petoeläinten määrää, mikä vähentää jyrsijöiden määrää. Seurauksena tämä johtaa petoeläinten määrän vähenemiseen, koska osa niistä kuolee ravinnon puutteesta. Siten ekosysteemin alkuperäinen tila palautetaan.
Biogeosenoosin tyypit
Biogeosenoosi voi olla luonnollista ja keinotekoista. Jälkimmäisten lajeja ovat agrobiokenoosit ja kaupunkibiogeosenoosit. Tarkastellaanpa kutakin niistä lähemmin.
Luonnollinen biogeocenoosi
Huomaa, että jokainen luonnollinen luonnollinen biogeosenoosi on järjestelmä, joka on kehittynyt pitkän ajan – tuhansien ja miljoonien vuosien – aikana. Siksi kaikki sen elementit "limitetään" toisiinsa. Tämä johtaaettä biogeosenoosin vastustuskyky erilaisille ympäristössä tapahtuville muutoksille on erittäin korkea. Ekosysteemien "vahvuus" ei ole rajaton. Olemassaolo-olosuhteiden syvälliset ja äkilliset muutokset, eliölajien lukumäärän väheneminen (esimerkiksi kaupallisten lajien laajamittaisen hakkuun seurauksena) johtavat siihen, että tasapaino voi häiriintyä ja se voidaan tuhota. Tässä tapauksessa tapahtuu biogeosenoosien muutos.
Agrobiokenoosit
Agrobiokenoosit ovat erityisiä eliöyhteisöjä, jotka kehittyvät alueilla, joita ihmiset käyttävät maataloustarkoituksiin (istutus, viljelykasvien kylvö). Tuottajia (kasveja), toisin kuin luonnollisen lajin biogeosenoosit, edustavat täällä yhden tyyppinen ihmisen kasvattama viljelykasvi sekä tietty määrä rikkakasveja. Kasvinsyöjien (jyrsijät, linnut, hyönteiset jne.) monimuotoisuus määrää kasvillisuuden peiton. Nämä ovat lajeja, jotka voivat ruokkia agrobiokenoosien alueella kasvavia kasveja sekä olla niiden viljelyolosuhteissa. Nämä olosuhteet määräävät muiden eläinlajien, kasvien, mikro-organismien ja sienten esiintymisen.
Agrobiosenoosi riippuu ennen kaikkea ihmisen toiminnasta (lannoitus, maanmuokkaus, kastelu, torjunta-ainekäsittely jne.). Tämän lajin biogeocenoosin vakaus on heikko - se romahtaa hyvin nopeasti ilman ihmisen puuttumista. Tämä johtuu osittain siitä, että viljellyt kasvit ovat paljon hassumpia kuin luonnonvaraiset kasvit. Siksi he eivät kestäkilpaile heidän kanssaan.
Kaupunkien biogeosenoosit
Kaupunkien biogeosenoosit ovat erityisen kiinnostavia. Tämä on toisen tyyppinen ihmisen aiheuttama ekosysteemi. Puistot ovat esimerkki. Tärkeimmät ympäristötekijät, kuten agrobiokenoosien tapauksessa, ovat niissä ihmisperäisiä. Ihminen määrää kasvien lajikoostumuksen. Hän istuttaa ne ja huolehtii myös niistä ja niiden käsittelystä. Selkeimmät muutokset ulkoisessa ympäristössä ilmaistaan juuri kaupungeissa - lämpötilan nousu (2 - 7 ° C), maaperän ja ilmakehän koostumuksen erityispiirteet, erityinen kosteus, valaistus ja tuulen toiminta. Kaikki nämä tekijät muodostavat kaupunkien biogeosenoosit. Nämä ovat erittäin mielenkiintoisia ja erityisiä järjestelmiä.
Esimerkkejä biogeosenoosista on lukuisia. Eri järjestelmät eroavat toisistaan eliöiden lajikoostumuksessa sekä niiden elinympäristön ominaisuuksissa. Esimerkkejä biogeosenoosista, jota käsittelemme yksityiskohtaisesti, ovat lehtimetsä ja lampi.
Lehtimetsä esimerkkinä biogeosenoosista
Lehtimetsä on monimutkainen ekologinen järjestelmä. Esimerkissämme biogeosenoosiin kuuluvat kasvilajit, kuten tammet, pyökit, lehmukset, sarveispuut, koivut, vaahterat, pihlaja, haapoja ja muita puita, joiden lehdet putoavat syksyllä. Useat niiden tasoista erottuvat metsässä: matala ja korkea puumainen, sammalmainen maanpeite, ruoho, pensaat. Ylemmillä kerroksilla elävät kasvit ovat valoystävällisempiä. Ne kestävät paremmin tärinää.kosteus ja lämpötila kuin alempien tasojen edustajat. Sammaleet, ruoho ja pensaat kestävät varjoa. Ne ovat olemassa kesällä hämärässä, muodostuen puiden lehtien avautumisen jälkeen. Kuivike makaa maan pinnalla. Se muodostuu puolihajoavista jäännöksistä, pensaiden ja puiden oksista, pudonneista lehdistä, kuolleista ruohoista.
Metsien biogeosenoosit, mukaan lukien lehtimetsät, ovat rikas eläimistö. Niissä asuu monia kaivavia jyrsijöitä, petoeläimiä (karhu, mäyrä, kettu) ja kaivavia hyönteissyöjiä. Puissa elää myös nisäkkäitä (orava, orava, ilves). Metsäkauris, hirvi, kauris kuuluvat suurten kasvinsyöjien ryhmään. Karjut ovat yleisiä. Linnut pesivät metsän eri kerroksissa: rungoissa, pensaissa, maassa tai puiden latvoissa ja onteloissa. On monia hyönteisiä, jotka ruokkivat lehtiä (esimerkiksi toukat) sekä puuta (kuorikuoriaiset). Maan ylemmissä kerroksissa, kuten myös pentueessa, elää hyönteisten lisäksi v altava määrä muita selkärankaisia (punkit, lierot, hyönteisten toukat), monia bakteereja ja sieniä.
Lampi biogeocenoosina
Ajattele nyt lampia. Tämä on esimerkki biogeocenoosista, jossa eliöiden elinympäristö on vesi. Lammien matalaan veteen asettuvat suuret kelluvat tai juurtuvat kasvit (rikkakasvit, lumpeet, ruoko). Pienet kelluvat kasvit jakautuvat koko vesipatsaan, syvyyteen, jossa valo tunkeutuu. Nämä ovat pääasiassa leviä, joita kutsutaan kasviplanktoniksi. Niitä on joskus paljon, minkä seurauksena vesi muuttuu vihreäksi,"kukkii". Kasviplanktonista löytyy monia sinivihreitä, vihreitä ja piileviä. Nukkurit, hyönteisten toukat, kasvissyöjäkalat ja äyriäiset syövät kasvien jätettä tai eläviä kasveja. Kalat ja petolliset hyönteiset syövät pieniä eläimiä. Ja kasvinsyöjiä ja pienempiä petokaloja metsästävät suuret petokalat. Organismit, jotka hajottavat orgaanista ainetta (sienet, siimot, bakteerit) ovat laajalle levinneitä koko lammen alueella. Niitä on erityisen paljon pohjassa, koska kuolleiden eläinten ja kasvien jäännökset kerääntyvät tänne.
Kahden esimerkin vertailu
Vertaamalla esimerkkejä biogeosenoosista huomaamme, kuinka erilaisia lamme- ja metsäekosysteemien lajikoostumuksessa ja ulkonäössä ovat. Tämä johtuu siitä, että niissä asuvilla organismeilla on erilainen elinympäristö. Lammassa se on vettä ja ilmaa, metsässä maata ja ilmaa. Siitä huolimatta organismien toiminnalliset ryhmät ovat samaa tyyppiä. Metsässä tuottajat ovat samm alta, yrttejä, pensaita, puita; lammessa - levät ja kelluvat kasvit. Metsässä kuluttajia ovat hyönteiset, linnut, eläimet ja muut kuivikkeessa ja maaperässä elävät selkärangattomat. Lammen kuluttajia ovat erilaiset sammakkoeläimet, hyönteiset, äyriäiset, peto- ja kasvinsyöjäkalat. Metsässä hajottajia (bakteerit ja sienet) edustavat maanpäälliset muodot ja lammikossa - vesimuodot. Huomaa myös, että sekä lampi että lehtimetsä ovat luonnollista biogeocenoosia. Annoimme edellä esimerkkejä keinotekoisista.
Miksi biogeosenoosit korvaavat toisensa?
Biogeosenoosia ei voi olla olemassa ikuisesti. Hän väistämättä aikaisemmin taivaihdettu myöhään. Tämä tapahtuu elävien organismien ympäristömuutosten seurauksena ihmisen vaikutuksen alaisena, evoluutioprosessissa muuttuvien ilmasto-olosuhteiden myötä.
Esimerkki biogeosenoosin muutoksesta
Otetaan esimerkkinä tapaus, jossa elävät organismit itse ovat syynä muuttuviin ekosysteemiin. Tämä on kivien ratkaisu, jossa on kasvillisuutta. Tämän prosessin ensimmäisissä vaiheissa on suuri merkitys kivien rapautumisella: mineraalien osittainen liukeneminen ja niiden kemiallisten ominaisuuksien muutos, tuhoutuminen. Alkuvaiheessa ensimmäisillä uudisasukkailla on erittäin tärkeä rooli: levät, bakteerit, jäkälät, sinivihreät. Tuottajat ovat sinivihreitä, jäkäläkoostumukseltaan leviä ja vapaasti eläviä leviä. Ne luovat orgaanista ainetta. Sinivihreät ottavat ilmasta typpeä ja rikastavat sitä ympäristöllä, joka ei ole vielä sopiva asumiseen. Jäkälät liuottavat kiveä orgaanisten happojen eritteillä. Ne myötävaikuttavat siihen, että mineraaliravitsemuksen elementit kertyvät vähitellen. Sienet ja bakteerit tuhoavat tuottajien luomia orgaanisia aineita. Jälkimmäiset eivät ole täysin mineralisoituneita. Vähitellen kerääntyy sekoitus mineraali- ja orgaanisia yhdisteitä ja typellä rikastettuja kasvitähteitä. Edellytykset luodaan jäkälien ja sammaleiden olemassaololle. Typen ja orgaanisen aineen kertymisprosessi kiihtyy, muodostuu ohut maakerros.
Alkukantainen yhteisö muodostuu, joka voi olla olemassa tässä epäsuotuisassa ympäristössä. Ensimmäiset uudisasukkaat ovat sopeutuneet hyvin kivien ankariin olosuhteisiin - ne kestävät japakkasta, lämpöä ja kuivuutta. Vähitellen he muuttavat elinympäristöään ja luovat olosuhteet uusien populaatioiden muodostumiselle. Ruohokasvien ilmaantumisen jälkeen (apila, viljat, sarat, sinikellot jne.) kilpailu ravinteista, valosta ja vedestä kovenee. Tässä taistelussa uudet lajit syrjäyttävät pioneeriasukkaat. Pensaat tyytyvät yrtteihin. Ne pitävät maaperän paikoillaan juurillaan. Metsäyhteisöt korvataan ruoho- ja pensasyhteisöillä.
Biogeocenoosin pitkän kehitys- ja muutosprosessin aikana siihen kuuluvien elävien organismien määrä kasvaa vähitellen. Yhteisöstä tulee monimutkaisempi, sen ruokaverkko haarautuu yhä enemmän. Organismien välisten suhteiden monimuotoisuus lisääntyy. Yhä useampi yhteisö käyttää ympäristön resursseja. Joten siitä tulee kypsä, joka on hyvin sopeutunut ympäristöolosuhteisiin ja jolla on itsesäätely. Siinä lajien populaatiot lisääntyvät hyvin, eivätkä ne korvaudu muilla lajeilla. Kuvattu biogeosenoosien muutos kestää tuhansia vuosia. Kuitenkin on muutoksia, jotka tapahtuvat vain yhden sukupolven silmien edessä. Tämä on esimerkiksi matalien teko altaiden umpeenkasvua.
Joten, puhuimme siitä, mitä biogeosenoosi on. Yllä esitetyt esimerkit ja kuvaukset antavat siitä visuaalisen esityksen. Kaikki, mistä olemme puhuneet, on tärkeää tämän aiheen ymmärtämiseksi. Biogeosenoosien tyypit, niiden rakenne, ominaisuudet, esimerkit - kaikkea tätä tulisi tutkia, jotta niistä saadaan täydellinen kuva.
