kub
Островок  здоровья

----
  
записная книжка врача акушера-гинеколога Маркун Татьяны Андреевны
----
 
 
 

Основы биогеоценологии

Биогеоценология - наука, исследующая строение и функционирование биогеоценозов - сложных природных комплексов живых существ, находящихся во взаимной зависимости от неорганической среды и взаимодействующих с ней материально-энергетическими связями.

Идея о взаимосвязи и единстве всех явлений и предметов на земной поверхности, т.е. о природных комплексах, развивалась в нашей стране и за рубежом параллельно с той лишь разницей, что у нас она называлась "учением о биогеоценозе", а в других странах - "учением об экосистеме". Однако понятия "биогеоценоз" и "экосистема" хоть и сходные, но не тождественные.

В 1934 г. английский ботаник А.Тэнсли предложил термин экологическая система, или экосистема, для обозначения исторически сложившегося единства растений, животных и микроорганизмов (биоценоза) и неживой среды их обитания (биотопа). По его мнению, эта система является величиной безразмерной, начиная от капли воды, аквариума, водоема до глобальной экосистемы - планета Земля.

Немного позднее (1942) основатель биогеоценологии, русский ученый В.Н.Сукачев [показать] ввел понятие "биогеоценоз", которое от экосистемы отличается определенностью своих границ. Границы задаются фитоценозами - растительными сообществами, имеющими легко распознаваемые черты. Например, сосновые леса легко отличимы от еловых, верховое болото - от низинного и т. д. Кроме того, фитоценоз является главным структурным компонентом любого биоценоза, поскольку определяет видовой состав зоо-, мико- и микробоценозов.

Таким образом:

  • понятие "экосистема" не имеет ранга и размерности, поэтому оно применимо как к простым естественным (муравейник) и искусственным (аквариум), так и к сложным естественным комплексам организмов с их средой обитания (планета Земля)
  • понятие "биогеоценоз" имеет определенный объем, границы которого обусловлены характером растительного покрова, т.е. определены фитоценозом (луг, еловый лес, болото)

В настоящее время многими учеными между биогеоценозом и экосистемой ставится знак равенства. Однако стоит понимать, что любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема есть биогеоценоз.

Биогеосфера - глобальная экосистема представленная совокупностью всех биогеоценозов (экосистем) нашей планеты.

Биогеоценоз (экосистема) - функциональная система, включающая в себя сообщества живых существ, растительного покрова и среду их обитания. Биогеоценозы могут сформироваться на любом участке земной поверхности, сухопутном и водном. Биогеоценозы могут быть степными, болотными, луговыми и т. д.

Б И О Г Е О Ц Е Н О З
Биоценоз - сообщества популяций разных фидов
(Термин "биоценоз" был предложен в 1877 г. немецким гидрологом К. Мебиусом)
Биотоп (Экотоп) -
cреда обитания сообществ живых существ
Зооценоз -

сообщества животного населения всех таксономических групп

Фитоценоз -

cообщества растительного покрова

Агрофитоценоз -

сообщества культурных растений - посевы или плантации

Микоценоз -

cообщества грибов

Микробоценоз -

cообщества микроорганизмов

Климатоп -

комплекс климатических факторов

Эдафотоп -

почвенно-грунтовые условия

Гидротоп -

водные условия

Биоценоз - сообщества живых существ и растительного покрова. На Земле различают три основных сообщества: наземное, пресноводное и морское. Масштабы биоценозов могут быть различны: от сообществ на стволе дерева или в норе (микросообщества) до населения участка леса, луга, озера. Принципиальной разницы между биоценозами разных масштабов нет поскольку мелкие сообщества являются составной частью более крупных, для которых характерно возрастание сложности и доли косвенных связей между видами.

Биоценоз, биогеоценоз, биотоп

Население биоценоза приспособлено к совместной жизни. Приспособленность выражается в определенном сходстве их требований к важнейшим абиотическим условиям среды (освещенность, характер увлажнения почвы и воздуха, тепловой режим и т. д.) и в закономерных отношениях друг с другом. Связь между организмами необходима для осуществления их питания, размножения, расселения, защиты и т. д. Однако в ней кроется и определенная угроза и даже опасность для существования того или иного индивидуума. Биотические факторы среды, с одной стороны, ослабляют организм, с другой - составляют основу естественного отбора - важнейшего фактора видообразования.

Биотоп (греч. bios - жизнь, topos - место) - участок земной поверхности (суши или водоема) с однородными условиями обитания, занимаемый тем или иным биоценозом. Биотоп, как место обитания (условия среды), видоизменяется живыми микроорганизмами, как мы видоизменяем свое жилище.

Экотоп - первичный комплекс факторов физико-географической среды без участия живых существ.

Для существования биогеоценоза необходимо постоянное поступление энергии, т.к. в пределах каждого биоценоза осуществляется непрерывный круговорот веществ, а приток энергии Солнца питает этот циклический процесс и компенсирует неминуемую утрату энергии из системы в виде теплового излучения.

Таким образом, биогеоценоз - это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых организмов (биоценоз) и определенными условиями среды обитания (биотоп), которые объединены обменом веществ и энергии в единый природный комплекс. Эти комплексы часто называют экологическими системами (экосистемами).

Функциональная организация экологических систем

Экологическая система

Каждый живой организм в экосистеме или совокупность организмов экосистемы в процессе своей жизнедеятельности выполняет определенную биологическую функцию используя энергию, содержащуюся в органическом веществе, которое организм потребляет из окружающей среды на свои нужды. Этот процесс принимает очень сложные формы, т.к. каждый живой организм использует лишь часть содержащейся в органическом веществе энергии, доводя его распад до определенной стадии. Таким образом, в биогеоценозе функции живых организмов распределены между собой и объединены в единую цепь, где одни организмы начинают какой-либо процесс, другие являются промежуточным звеном или завершают этот процесс.

На основании такого объединения в структуре биогеоценоза выделяют четыре звена:

  1. Абиотическое окружение - комплекс факторов неживой природы, из которой биоценоз черпает средства жизни и куда выделяет продукты обмена.
  2. Продуценты (образователи) - фотосинтезирующие организмы - автотрофы (от греч. autos - сам и trophe - кормиться, питаться), обеспечивающие органическим веществом и энергией все живое население экосистемы. Зеленые растения дают начало всем пищевым связям в экосистеме.

    Основным источником энергии для зеленых растений является солнечное излучение. Поглощая энергию Солнца, фотосинтезирующие организмы (зеленые растения, цианобактерии, некоторые протисты и бактерии) преобразуют ее в процессе фотосинтеза (с использованием углекислого газа, воды и растворенных в ней неорганических соединений) в химическую энергию органических веществ.

    Эти вещества служат источником энергии не только для самих зеленых растений, но и для других организмов, составляющих экосистему. Обратный процесс высвобождения энергии, заключенный в органических веществах, происходит в процессе дыхания. Продукты дыхания - углекислый газ и вода - могут вновь использоваться зелеными растениями. Таким образом, вещества в экосистеме включаются в бесконечный круговорот.

  3. Консументы (потребители, или вторичные продуценты) - гетеротрофные организмы (от греч. heteros - другой), которые используют для питания готовые органические вещества, произведенные другими видами. К ним относятся все животные, которые извлекают необходимую энергию из готовой пищи, поедая растения или других животных: первичные консументы (или консументы I порядка) - растительноядные животные, питающиеся травой, семенами, плодами, подземными частями растений; вторичные консументы (или консументы II порядка) - плотоядные животные.

    К консументам можно отнести и группу бесхлорофильных растений (растения-паразиты), которые, присасываясь к корням своих собратьев, в буквальном смысле тянут из них соки. Такими растениями ялвются Петров крест, полевая заразиха, повилика.

  4. Редуценты (от лат. reducens , reducentis - возвращающий, восстанавливающий) - мельчайшие гетеротфные организмы, разлагающих органические соединения до минимального состояния (углекислый газ, вода и пр.), которые вновь поступают в экосистему и вовлекаются в новый круговорот веществ. Основными редуцентами являются бактерии, грибы, простейшие.

Таким образом, осуществляя пищевые взаимодействия, организмы экосистемы выполняют три функции:

  • энергетическую, которая выражается в запасании энергии в форме химических связей первичного органического вещества (ее выполняют организмы-продуценты);
  • перераспределения и переноса энергии пищи (ее выполняют консументы);
  • разложения редуцентами органического вещества до простых минеральных соединений, которые снова используются организмами-продуцентами.

Взаимодействуя между собой продуценты, консументы и редуценты образуют пищевую цепь, в которой осуществляется перенос вещества и энергии. Перенос веществ в пищевой цепи лежит в основе круговорота веществ в природе. В отличие от них энергия, заключенная в пище, не совершает круговорота, а постепенно превращается в тепловую энергию, которая уходит за пределы экосистемы. Поэтому постоянный приток энергии извне является необходимым условием длительного существования экосистемы.

Звенья пищевой цепи представляют собой трофические уровни - совокупности организмов, выступающие для каждого последующего уровня в качестве пищи.

В каждой цепи питания существует важная закономерность, обусловленная эффективностью использования и превращения энергии в процессе питания. Каждый последующий трофический уровень способен использовать лишь 10% энергии биомассы и превратить ее во вновь построенное вещество своего тела. Остальная энергия превращается в тепло и рассеивается или (чаще всего) просто не усваивается. Таким образом, вследствие неминуемой потери энергии количество образующегося органического вещества на каждом последующем пищевом уровне резко уменьшается. В среднем коэффициент полезного действия каждого звена не превышает 10%. Поэтому типичная цепь питания состоит не более чем из четырех - шести взаимно связанных пищевых уровней.

Обычно цепь питания (на суше) состоит из 3-4 звеньев: дерево -> гусеницы -> синицы -> ястреб. В водной среде пищевые цепи всегда длиннее, чем в наземных условиях: фитопланктон (мелкие растения) -> зоопланктон (мелчайшие животные в толще воды) -> мелкие рыбы -> хищные рыбы -> человек -> бактерии.

В биогеоценозе обычно формируется несколько пищевых цепей, которые не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются, образуя пищевую или трофическую (от греч. trophe - питание) сеть (рис.5 - нажать на картинку для увеличения), структуру которой обычно изображают в виде экологических пирамид.

В естественных условиях параллельно существуют беспрепятственно и высшие и низшие формы организации живой материи (бактерии, вирусы, земноводные, млекопитающие, цветковые растения). Возможность существования низкоорганизованных форм обусловливается тем, что они занимают среду или потребляют продукты, ненужные другим (например, бактерии используют органические остатки, которые уже непригодны для потребления другими организмами). Следовательно, среда разделена на сферы влияния, своеобразные "экологические ниши".

Экологическая ниша - место в биогеоценозе, которое занимает вид, не конкурируя с другими видами за источник энергии. Иными словами, это совокупность необходимых для вида условий среды при отсутствии какого бы то ни было противодействия другого вида данного биотопа.

Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного организма (популяции), в том числе в цепи питания. Например, красные и в большей мере диатомовые водоросли занимают недоступные другим водорослям глубины моря благодаря особенностям пигментного состава и поэтому способны поглощать проникающий на большие глубины зелено-голубой свет, непригодный для других растений.

Организмы, которые ведут сходный образ жизни, как правило, не живут в одних и тех же местах вследствие межвидовой конкуренции. Поэтому ниши заняты преимущественно одним видом. Если же разные виды живут в одних условиях, то они или питаются разной пищей, или активны в разные периоды суток. Каждый из этих видов использует только часть энергии, которая содержится в доступном ему органическом веществе, осуществляя его распад до определенной стадии. Непригодные для данного вида, но еще богатые энергией остатки используются другими организмами (звеньями цепи).

Примеры цепей питания можно видеть на каждом шагу: листья растений поедаются гусеницами, гусениц поедают птицы, птиц поедают лисицы или куницы, на них паразитируют клещи и блохи, в кишечном тракте последних имеются бактерии, одноклеточные, а отбросами этих животных и их трупами питаются разные трупоядные насекомые, после которых окончательную минерализацию осуществляют микроорганизмы.

Биогеоценозы формируются в течение длительной эволюции, в процессе которой происходит приспособление организмов к среде обитания и друг к другу. Каждый живой организм в результате своей жизнедеятельности изменяет среду вокруг себя, изымая из нее часть веществ и выделяя в нее продукты своего метаболизма. Поэтому длительное существование популяции на одном месте изменяет среду ее обитания таким образом, что она становится малопригодной для одних видов и пригодной для других. Вследствие этого на новом месте развивается другой, более приспособленный к новым условиям биоценоз. Поэтому с течением времени происходит развитие биоценоза, изменение его видовой структуры и протекающих в нем процессов.


 
 

Куда пойти учиться



 

Виртуальные консультации

На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании полученных фактов.

Медицинский форум КОМПАС ЗДОРОВЬЯ

Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся! Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.

Подробнее см. Правила форума  

Последние сообщения



Реальные консультации


Реальный консультативный прием ограничен.

Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам.

Заметки на полях


навязывание услуг компании Билайн, воровство компании Билайн

Нажми на картинку -
узнай подробности!

Новости сайта

Ссылки на внешние страницы

20.05.12

Уважаемые пользователи!

Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал, запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.
Ссылки будут заменены на рабочие или удалены.

Тема от 05.09.08 актуальна!

Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на нашем форуме

05.09.08
В настоящее время на сайте готовится полная HTML-версия МКБ-10 - Международной классификации болезней, 10-я редакция.

Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме

25.04.08
Уведомления об изменениях на сайте можно получить через раздел форума "Компас здоровья" - Библиотека сайта "Островок здоровья"

Островок здоровья

 
----
Чтобы сообщить об ошибке на данной странице, выделите текст мышью и нажмите Ctrl+Enter.
Выделенный текст будет отправлен редактору сайта.
----
 
Информация, представленная на данном сайте, предназначена исключительно для образовательных и научных целей,
не должна использоваться для самостоятельной диагностики и лечения, и не может служить заменой очной консультации врача.
Администрация сайта не несёт ответственности за результаты, полученные в ходе самолечения с использованием справочного материала сайта
Перепечатка материалов сайта разрешается при условии размещения активной ссылки на оригинальный материал.
© 2008 blizzard. Все права защищены и охраняются законом.



 
----