Биотопсодержание а также экология [ править ]

Биоценоз, определение

С экологической точки зрения критериями выделения биоценозов и экосистем является видовой состав флоры и фауны, временная продолжительность системы и пространственных границ. Группировку можно назвать биоценозом только тогда, когда она соответствует следующим критериям:

1. Имеет характерный видовой состав. Существует две характерные группы видов:

доминантные виды, которые создают внешний вид биоценоза ( сосновый, ковыльный, сфагновый, вересковый), причем каждый из них имеет свою особую, неповторимую внешность;
субдоминантным виды, которые хоть и не выделяются так явственно, как первая группа, но своим присутствием отражают условия произрастания. Характерные виды указывают на эти специфические условия среды, хотя часто не является видами-доминантами. Например, когда мы вспоминаем о барвинке, то видим дубраву, в которой доминирует дуб.

2. Имеет необходимый набор видов. Биоценоз является системой, в рамках которой реализуется оборот материи и энергии, который осуществляется между компонентами биоценоза и среды. Поэтому биоценозом может называться только такая система, которая содержит все элементы, необходимые для реализации обращения материи, — прежде всего продуценты, консументы, редуценты. Все группы организмов обеспечивают то, что мы называем полночленностью биоценоза. Отсутствие отдельных членов в той или иной системе не дает права называть ее биоценозом, а лишь частью биоценоза, или неполночленным биоценозом.

3. Характеризуется определенной длительностью во времени. Биоценоз с его видовым составом является системой стойкой и долговечной, однако его жители имеют разную продолжительность жизни. Например, у микробов она длится минуты, в мелких беспозвоночных — дни, у крупных — годы, а лесные деревья живут сотни лет. Отдельные биоценозы тропических лесов отличаются геологической историей, тогда как на местах пожарищ или эвтрофных озер (неглубокие, до 10 — 15м, равнинные озера с высокой биологической продуктивностью) развиваются вполне юные биоценозы.

4. Имеет свою территорию и границы. Пространство, на котором функционирует отдельный биоценоз, отличается однородностью и особенностью условий биотопа. Малые биоценозы могут существовать на нескольких квадратных метрах (источник с его особым животным и растительным миром), тогда как дубравы Черного леса, например, протянулись на сотни квадратных километров с востока к западу. Главным в определении границы биоценоза является полночленность и реализация обращения материи.

ссылки

Глинн П.В. (1973) Экология карибского кораллового рифа. Биотоп Риф-Плейтс: Часть II. Сообщество планктона с доказательствами истощения. Морская биология 22: 1-21.
Одум Э.П. и Г.В. Уорретт (2006) Основы экологии. Пятое издание. Томсон Редакция. Мексика. 614 р.
Purves WK, Sadava D, GH Orians и HC Heller. (2001) Жизнь, Наука Биологии. 6-е изд. Sinauer Associates, Inc. и WH Freeman and Company. 1044 р.
Удвардский МФД (1959) Заметки об экологических концепциях среды обитания, биотопа и ниши. Экология 40: 725-728.
Уиттакер Р.Х., Левин С.А. и Рут Р.Б. (1975) О причинах различения «ниши, среды обитания и экотопа». Американский натуралист 109: 479-482.

Ссылки [ править ]

↑ Тошиюки Хосино. Фундаментальные исследования в области рационального природопользования больших биотопов с целью восстановления природы: Введение .
^ Atushi Ивасава. (2005). Сохранение биотопа с зоологической точки зрения: Введение: Что такое биотоп? , из январского выпуска журнала Biological Science News, заархивированного 9 декабря 2007 г., на Wayback Machine.
^ Школьный биотоп — предмет экологического и непрерывного обучения . Получено 24 октября 2006 г., из сети лаборатории Eco Culture. Архивировано 07марта 2007 г.в Wayback Machine.
^ Масахиро Мацуда. (Nd) Что такое биотоп? Получено 10 декабря 2006 г. со страниц экологической информации Германии.
^ Shin Mizukoshi. (2005). Медиа-биотоп: характеристики биотопа , с. 73–78.
^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2007-12-09 . Проверено 12 января 2007 . Ацуши И. (2005)

Пищевые цепи биоценоза

Цепь питания (трофическая цепь) — взаимоотношения между организмами во время переноса энергии пищи от ее источника (зеленого растения) через ряд организмов (путем поедания) на более высокие трофические уровни;

или:

— ряды взаимосвязанных видов, в которых каждый предыдущий является объектом питания следующего, также называют цепями питания.

Различают цепи питания различных типов. Тип цепи зависит от начального звена. Начальным звеном в цепях питания могут быть растения, мертвые растения, остатки или помет животных. Например:

растения — тли — мелкие насекомоядные птицы — хищные птицы;
растения — зайцы — лисы — волки.

В данных случаях ряды начинаются с растений. К другому типу рядов питания принадлежат ряды, начинающиеся с помета животных с неиспользованными запасами веществ:

коровий помет — личинки мух — насекомоядные птицы — хищники.

Примером цепей питания, которые начинаются с растительных остатков, могут быть:

растительный перегной — дождевые черви — кроты.

Каждая из звеньев цепи питания может использовать только 5-15% энергии пищи для построения вещества своего тела. Вследствие неизбежной потери энергии количество создаваемого органического вещества в каждом следующем звене уменьшается. Таким образом, каждая цепь потребления содержит, как правило, не более 4-5 звеньев, так как вследствие потери энергии общая биомасса каждого следующего звена примерно в 10 раз меньше предыдущей. Эта закономерность называется правилом экологической пирамиды.

Экологическая пирамида бывает трех типов:

пирамида чисел — показывает численность отдельных организмов на каждом уровне, причем общее число особей, участвующих в цепях питания, с каждым звеном уменьшается;
пирамида биомассы — количественное соотношение органического вещества; при этом суммарная масса растений оказывается больше, чем биомасса всех травоядных организмов, масса которых, в свою очередь, превышает массу всех хищников;
пирамида энергии (продукции) — количество энергии в продуктах каждого уровня, причем на каждом последующем трофическом уровне количество биомассы, образующейся в единицу времени, больше, чем на следующем.

Основа в пирамидах чисел и биомассы может быть меньше, чем следующие уровни (в зависимости от соотношения размеров продуцентов и консументов). Пирамида энергии всегда сужается к верху.

Все три правила пирамид — продукции, биомассы и чисел — выражают в итоге энергетическое отношение в экосистемах. Первые два правила оказываются в группировках с определенной трофической структурой, последнее (пирамида продукции) имеет универсальный характер.

Знание законов продуктивности экосистем и а количественный учет потока энергии имеют большое практическое значение:

первичная продукция агроценозов и природных группировок — основной источник питания для человечества;
полученная за счет сельскохозяйственных животных вторичная продукция не менее важна, так как содержит животные белки.

Эффективность трофических цепей оценивается величиной биомассы экосистемы и ее биологической продуктивностью. Умение точно рассчитать поток энергии и масштабы продукции экосистем позволяет получить наибольший выход продукции, необходимой человеку.

компоненты

Биотоп формируется за счет сложного взаимодействия большого количества абиотических факторов, которые служат в качестве поддержки матрицы жизни в экосистеме. Основными компонентами являются среда, субстрат и факторы окружающей среды..

Средства

Это вопрос, в который погружен биоценоз. При этом живые организмы движутся и выполняют свои функции.

Основными средствами являются воздух и вода. Однако существуют очень специфические средства, такие как кишечник млекопитающего. Это формирует экосистему с биоценозом бактерий, грибов и протистов, а среда является перицеллюлярным и клеточным содержимым кишечного тракта..

Субстрат

Это вопрос, по которому живые существа поселяются в экосистеме. Наиболее распространенной является почва, но в случае многих водных биотопов вода является средней и субстратной одновременно.

Факторы окружающей среды

Жизнь может существовать только в пределах определенного диапазона условий окружающей среды, и каждый организм имеет оптимальное функционирование, адаптированное к каждому абиотическому фактору. Таким образом, данный биотоп обладает динамическим равновесием абиотических факторов, что позволяет существовать данному биоценозу..

Среди факторов окружающей среды у нас есть следующие:

Солнечная радиация

Уровень солнечной радиации и ее качество влияют на сообщество живых существ, которые могут существовать в биотопе. Дефицит солнечного излучения ограничивает биопродуктивность и влияет на пищевую сеть.

вода

Если влажность ограничена в данной области, может развиться только определенный биоценоз. С другой стороны, водная среда определяет биоценоз, отличный от земной среды.

температура

Диапазон температур, при которых живые существа могут выполнять свои основные функции, ограничен. Выше определенного предела большинство белков денатурированы.

При высоких температурах число видов, которые могут быть частью биоценоза, очень мало (только термофильные архебактерии). В другой крайности, когда температура очень низкая, живые существа, способные выжить, также недостаточны.

Химический состав среды и субстрата

Виды растений и почвенная биота реагируют на химический состав и физические и рН характеристики субстрата в определенном диапазоне..

В воде соленость и pH являются определяющими факторами. Другим важным элементом является доля газов, которые составляют воздух в данном биотопе.

погода

Крайне важно определить разнообразие видов, которые могут обитать в данной области. В биотопе умеренного пояса, подвергнутом четырехсезонному режиму, биоценотические характеристики очень отличаются от характеристик теплого тропического режима.

рельеф

Физическая форма земли влияет на другие факторы окружающей среды. Температура уменьшается с высотой, а сток и наличие воды в недрах зависят от уклона.

Например, массы воздуха поднимаются, когда они сталкиваются с горой, и сгущаются по мере подъема, создавая облачность и орографический дождь. Это определяет очень специфические факторы окружающей среды, такие как высокая влажность, которая способствует развитию определенного биоценоза.

Торфяные почвы как легкие Европы

Фото: Správa NP Šumava

При этом за болотами прочно закрепилось словосочетание «легкие Европы», так как они поглощают огромные объемы диоксида углерода и выводят углекислый газ из атмосферы на длительное время. А также играют огромную роль в сохранени биоразнообразия — фауна и флора верховых болот заслуживает отдельного рассказа.

Фото: Správa Krkonošského národního parku

Согласно последнему масштабному мониторингу при рассмотрении всех факторов выяснилось, что четырнадцать битопов в Чехии находятся в зоне повышенной опасности, еще тридцать два места жизни раличных видов и организмов — в зоне риска, тридцать три уязвимы, тридцать — почти под угрозой исчезновения и сорок шесть мало затронуты. Продолжает Милан Хитры.

— Наибольшая угроза нависла над биотопами, каким-либо образом связанными с водой: местами концетрации торфяников, водно-болотных угодий, или влажных земель, водотоков и водохранилищ. Благополучными нельзя назвать и некоторые травянистые биотопы, луга, пастбища и тому подобное. Напротив, лесные биотопы находятся под меньшей угрозой, хотя и в данном случае существуют отдельные участки, требующие повышенного внимания. Наименьшей степени риска подвержены месторасположения кустарников, скал и щебня. Сообщества травянистых и лесных растений находятся в красном списке посередине.

Фото: Správa Krkonošského národního parku

Международный союз охраны природы и природных ресурсов в стремлении поддержать баланс экосистемы ранее разработал систему критериев для оценки степени риска исчезновения биотопов. Важными показателями в данной методологии являются сокращение площади за последние пятьдесят лет, общая протяженность района, численность отдельных видов в пределах рассматриваемого участка. И, конечно, ухудшение качества их среды обитания, обусловленного загрязнением, распространением инвазивных видов и другими причинами.

Красный список биотопов

ХЕЛКОМ (Хельсинкская комиссия) является учреждением, которому поручено защищать морские экосистемы и биотопы в Балтийском море от загрязнения. К странам, находящимся под юрисдикцией комиссии, относятся Россия, Дания, Финляндия, Эстония, Латвия, Финляндия, Польша, Швеция и Литва. Учреждение, известное также как Комиссия по защите морской среды Балтийского моря, имеет список находящихся под угрозой исчезновения биотопов, называемый Красным списком биотопов. Некоторые из биотопов в списке включают песчаные отмели, грязевые плотины, илистые осадки, прибрежные лагуны, подводные сооружения, образованные утечкой газов, устьями рек, неглубокими входами, узкими заливами, небольшими островами и ракушечным гравием.

Мне нравится2Не нравится

Стабильность и способность к приспосабливанию

Биоценоз обладает определённой стабильностью, но под воздействием различных факторов также хорошо приспосабливается и адаптируется.

Его стабильность можно проиллюстрировать тем, что даже в самых богатых из них, все виды малочисленны. Это касается и флоры и фауны.

Наше понятие о биоценозе складывается на основании его характеристики по различным факторам: пространственному, временному, качественному, количественному, географическому и источнику возникновения. Но неизменно одно – он устойчив, способен с саморегуляции и самовосстановлению.

Одно только «но», если не вмешается человек. Нужны примеры? Пожалуйста. Аграрный и городской биоценоз. Они созданы человеком искусственно, исходя лишь из его потребностей. Для успешного выращивания выбранных и несвойственных этой природной зоне, видов растений, почвы подвергаются механической обработке, вносятся удобрения и ядохимикаты, применяется искусственное орошение. Если эти мероприятия перестанут проводиться, то самостоятельно он существовать не сможет и погибнет.

Посмотрите видео: БИОЦЕНОЗ КАК СООБЩЕСТВО ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ.

https://youtube.com/watch?v=zhfZL122Pes

ссылки

Глинн П.В. (1973) Экология карибского кораллового рифа. Биотоп Риф-Плейтс: Часть II. Сообщество планктона с доказательствами истощения. Морская биология 22: 1-21.
Одум Э.П. и Г.В. Уорретт (2006) Основы экологии. Пятое издание. Томсон Редакция. Мексика. 614 р.
Purves WK, Sadava D, GH Orians и HC Heller. (2001) Жизнь, Наука Биологии. 6-е изд. Sinauer Associates, Inc. и WH Freeman and Company. 1044 р.
Удвардский МФД (1959) Заметки об экологических концепциях среды обитания, биотопа и ниши. Экология 40: 725-728.
Уиттакер Р.Х., Левин С.А. и Рут Р.Б. (1975) О причинах различения «ниши, среды обитания и экотопа». Американский натуралист 109: 479-482.

Что такое биоценоз?

В современной науке биоценозом называют сообщество живых организмов, обитающих на определенной территории и взаимодействующих между собой. В биоценоз входят растения, животные, грибы и микроорганизмы.

По мере изучения биоценозов ученые все больше убеждаются в том, насколько сложны эти системы. Любой биоценоз – это не просто совокупность организмов, но и их связи друг с другом и окружающей средой. Было обнаружено, что выпадение хотя бы одного элемента, тем более –существенное изменение условий существования, могут вызвать угнетение и даже гибель всего биоценоза. К сожалению, к этим выводам люди пришли очень поздно, когда многие уникальные экологические системы на нашей планете были уже поставлены на грань гибели или уже погибли.

Биоценозы характеризуются двумя важнейшими характеристиками – биоразнообразием и биомассой. Разнообразие видов, обитающих на одной территории, влияет на устойчивость биоценоза. В каждом подобном сообществе формируется и поддерживается экологическая пирамида. Например, растения усваивают неорганические питательные вещества из воздуха и почвы, синтезируют органические вещества.

Их потребляют в пищу растительноядные животные, которые, в свою очередь, являются едой для хищников. Умирая, эти организмы становятся питанием для бактерий и грибов, которые разлагают органику до состояния неорганических соединений – круг замыкается. В устоявшейся экосистеме все вещества вовлекаются в цепочку питания. Это настоящее «безотходное производство», созданное природой.
Очевидно, что перевес каких-либо видов может привести к катастрофе. Это случается, в частности, когда человек искусственно заносит в среду организмы, несвойственные биоценозу. Примером может служить нашествие кроликов, привезенных в Австралию первыми колонистами.

Биомасса – это общая масса всех организмов, присутствующих в конкретном биоценозе. Показатели биомассы меняются в зависимости от климата. Так, в холодных районах (в Заполярье, на высокогорье) биомасса минимальна, поскольку условия обитания чрезвычайно суровы. Чем ближе к тропикам, тем больше конкуренции между существами, тем теснее они живут, тем больше биомасса.

Порой показатели биомассы имеют огромное значение. Скажем, от количества почвенных микроорганизмов напрямую зависит процесс почвообразования и плодородие земель.

Отличия от среды обитания, биоценоза и экологической ниши

Все области планеты, занятые живыми существами, составляют биосферу. Это работает как интегрированная система, но с практической точки зрения она делится на более мелкие единицы.

Самые большие единицы — биомы, определенные общими характеристиками климата. В свою очередь, биомы делятся на экосистемы с различными сообществами, состоящими из популяций разных видов.

Экосистема — это взаимодействие биотического сообщества (совокупности живых существ разных видов) с его абиотической средой..

Есть несколько концепций, связанных с экосистемой, которые связаны с различными уровнями организации. В некоторых случаях термины могут быть перепутаны, поэтому необходимо установить разницу между этими.

Биотоп и чABITAT

Среда обитания относится к географической области, занимаемой одной или несколькими популяциями определенного вида. Хотя в некоторых случаях термин биотоп использовался как синоним среды обитания, речь идет о различных концепциях..

Понятие биотоп относится к географическому району, где развивается сообщество (совокупность популяций разных видов). То есть биотоп включает в себя множество мест обитания.

Например, в тропическом влажном лесу мы можем найти разновидность обезьяны, среда обитания которой является верхушками деревьев, в верхнем пологе леса, в то время как ягуар имеет среду обитания подлеском (дно леса). Оба вида существуют в разных местах обитания, но сосуществуют в одном и том же биотопе — влажном лесу..

Биоценоз и биотоп

Экосистемы формируются сообществом живых существ, отношениями между ними и их отношениями с физической средой.

Биоценоз является живой частью экосистемы. Он состоит из всех видов, которые образуют популяции, которые, в свою очередь, группируются в сообщества. Это включает в себя симбиотические отношения между различными группами населения и между сообществами..

Вместо этого, как упоминалось выше, биотоп — это физическая среда, в которой развиваются эти сообщества..

Биотоп и экологическая ниша

Другой термин, который путают с термином «биотоп», — это термин «экологическая ниша». Однако эта категория относится к видам, а не к сообществам..

Это относится к функциональным отношениям вида с сообществом, частью которого он является. Он включает в себя все приспособления этого вида к окружающей среде, особенно в отношении места, которое он занимает в трофической сети экосистемы..

А зачем вообще нашему телу такое количество симбиотических микроорганизмов?

Они несут на себе огромное количество функций:

участие в водно-солевом обмене;
производство и метаболизм некоторых витаминов;
участие в белковом, жировом и углеводном (всех основных типах!) обмене;
влияние на работу кишечника7;
участие в формировании иммунного ответа6;
помощь клеткам в выработке энергии;
участие в регуляции жизненных циклов клеток;
участие в борьбе с мутациями (а значит, и определенное онкопротекторное действие)23;
антиоксидантная защита клеточных мембран5;
участие в регенерации тканей;
защита клеток от воздействия патогенных микроорганизмов11;
и даже влияние на высшую нервную деятельность и поведенческие реакции человека12.

Экология [ править ]

Концепция биотопа была впервые предложена Эрнстом Геккелем (1834-1919), немецким зоологом, известным своей теорией рекапитуляции

В своей книге « Общая морфология» (1866), в которой дается определение термина « экология », он подчеркивает важность концепции среды обитания как предпосылки для существования организма. Геккель также объясняет, что в одной экосистеме ее биота формируется факторами окружающей среды (такими как вода, почва и географические особенности) и взаимодействием между живыми существами; первоначальная идея биотопа была тесно связана с эволюционной теорией

Вслед за этим профессор Берлинского зоологического музея Ф. Даль назвал эту экологическую систему «биотопом» (биотоп) (1908).

Организмы входящие в состав биоценоза

Продуценты (автотрофы, производители) — это организмы, которые создают (продуцируют) органическое вещество из неорганического (воды, углекислого газа и минеральных солей) за счет солнечной энергии в процессе фотосинтеза. Образованная глюкоза (виноградный сахар), является исходным веществом для других органических соединений. Эти соединения растения используют для поддержания обмена веществ и для построения субстанции собственного тела (фитомассы). При этом энергия теряется при дыхании и отдаче тепла. Лишь незначительная часть светоизлучения — лучистой энергии превращается в химическую энергию. Продуценты способны самостоятельно создавать и обеспечивать себя органическим веществом и выполняют роль накопителей органического вещества. К продуцентам принадлежат зеленые растения.

Консументы (гетеротрофы) — это организмы, получающие энергию за счет питания автотрофами или другими консументами. Они зависят от автотрофов, поскольку для питания нуждаются в богатых энергией веществах, чтобы из них строить субстанцию своего тела (зоомаса). Гетеротрофы используют энергию химических связей органических веществ, которая была аккумулирована автотрофами. Часть энергии теряется через дыхание. Консументы различают по порядкам:

Консументы 1-го порядка — это растительноядные животные, например растительноядные насекомые.
Консументы 2-го порядка — поедают консументов 1-го порядка (хищники), например ящерицы, лягушки, насекомоядные птицы и тому подобное.
Консументы 3-го порядка — могут питаться консументами 2-го порядка. Часто ими являются хищные звери, птицы.

Редуценты — это микроорганизмы, разлагающие органическое вещество продуцентов и консументов до простых соединений — воды, углекислого газа, минеральных солей, замыкая таким образом круговорот веществ в биосфере; это — микроорганизмы (бактерии и грибы), которые являются гетеротрофными деструкторами. Их деятельность поддерживают в экосистеме много маленьких беспозвоночных животных (равноногие ракообразные, клещи, личинки насекомых):

Сапрофаги питаются мертвой органической субстанцией;
Копрофаги поедают животные экскременты, при этом бактерии и грибы, которые на них поселяются, составляют важную часть питания;
Некрофаги — питающееся мертвечиной, падалью.

Работа деструкторов заканчивает круговорот веществ образованием СО₂, NН₄, Н₂S, СН₄, Н₂ и ионов, таких как РО₄₃-, С₁, Na+, K+, Са₂+ и др.

Продуценты и деструкторы сами создают короткий круговорот. В длинном круговороте между ними находятся консументы.

Климат и география

В период палеогена наблюдалось устойчивое снижение температуры климата Земли, в сравнении с предшествующим меловым периодом. Лед начал формироваться как на Северном, так и на Южном полюсах, и сезонные изменения были более выраженными в северном и южном полушариях, что оказало значительное влияние на жизнь растений и животных. Северный суперконтинент Лавразия постепенно разделился на Северную Америку на западе и Евразию на востоке, а южный суперконтинент Гондвана продолжал разделятся на Южную Америку, Африку, Австралию и Антарктиду, и все они медленно дрейфовали к их нынешним позициям.