Вход

Биогеоциноз

Реферат по биологии
Дата добавления: 14 февраля 2010
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 108 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Содержание 1 Что такое биогеоциноз? 3 2 Пищевые связи 4 3 Потери энергии в цепях питания 5 4 Изменения в био геоцинозах 6 4.1 Колебания чис ленности 6 4.2 Смена биогеоц енозов 8 4.3 Географическ ая зональность биогеоценозов 10 5 Биогеоценозы, созданные человеком 10 6 Список литературы 13 1 Что такое биогеоценоз? Биогеоценоз - это устойчивое с ообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянн ом взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. В эт о сообщество поступают энергия Солнца, минеральные вещества почвы и газ ы атмосферы, вода, а выделяются из него теплота, кислород, диоксид углерод а, продукты жизнедеятельности организмов. Основные функции биогеоцено за - аккумуляция и перераспределение энергии и круговорот веществ. Биоге оценоз - целостная саморегулирующаяся и самоподдерживающаяся система. Он включает следующие обязательные компоненты: неорганические (угле ро д, азот, диоксид углерода, вода, минеральные соли) и органические вещества (белки, углеводы, липиды и др.); автотрофные организмы - продуценты органич еских веществ; гетеротрофные организмы - потребители готовых органичес ких веществ растительного - консументы (потребители первого порядка) и ж ивотного (потребители второго и следующих порядков) происхождения. К гет еротрофным организмам относятся разрушители - редуценты, или деструкто ры, которые разлагают остатки мертвых растений и oживотных, превращая их в простые минеральные соединения. Говоря о биоценозах, рассматриваю т только взаимосвязанные живые организмы, обитающие в данной местности. Биоценозы характеризуются видовым разнообразием, т.е. числом видов живы х организмов, образующих его; плотностью популяций, т.е. числом особей дан ного вида, отнесенного к единице площади или к единице объема (для водных и почвенных организмов); биомассой - общим количеством животного органич еского вещества, выраженного в единицах массы. Биомасса образуется в результате связывания солнечной энергии. Эффективность, с которой рас тения ассимилируют солнечную энергию, в разных биоценозах неодинакова. Суммарная продукция фотосинтеза называется первичной продукцией. Раст ительная биомасса используется потребителями первого порядка - растит ельноядными животными - в качестве и материала для соз дания биомассы; причем используется чрезвычайно избирательно, (что пони жает интенсивность межвидовой борьбы за существование и способствует сохранению природных ресурсов. Растительноядные животные в свою очере дь служат источником энергии и материала для потребителей второго поря дка - хищников и т.д. Наибольшее количество биомассы образуется в тропика х и в умеренной зоне, очень мало - в тундре и океане. Организмы, входящи е в состав биогеоценозов, испытывают влияние неживой природы - абиотичес ких факторов, а также со стороны живой природы - биотических воздействий. Биоценозы представляют собой - целостные, саморегулирующиеся биологи ческие системы, в сой* став которых входят живые организмы, обитающие на одной территории. Энергия солнечного света ассимилируется растени ями, которые впоследствии используются животными в качестве пищи. 2 Пищевые связи. Каждый вид использует лишь ча сть содержащейся в органическом веществе энергии. Непригодные для данн ого вида, но еще богатые энергией вещества используют другие организмы. Таким образом, в процессе эволюции в биогеоценозах сложились цепи взаим освязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из и сходного пищевого вещества. Такие связи между особями видов называются пищевыми. Примеры пищевых цепей можно видеть всюду. Самый простой прим ер: травоядные животные поедают растения, а выделениями животных и их тр упами питаются различные навозные и трупо-ядные насекомые и гнилостные бактерии. Но в естественной обстановке цепи состоят из большего числа зв еньев, так как в них включаются плотоядные животные - хищники и паразиты. О рганические остатки образуются в результате жизнедеятельности всех чл енов цепи . Биогеоценозы очень сложны. В них всегда имеется много парал лельных и сложно переплетенных цепей питания, а общее число видов часто измеряется-сотнями и даже тысячами. Почти всегда разные виды питаются не сколькими разными объектами и сами служат пищей нескольким членам экос истемы. В результате получается сложная сеть пищевых связей. 3 Потери энергии в цепях питания Все виды, образующие пищевую ц епь, существуют за счет органического вещества, созданного зелеными рас тениями. При этом действует важная за кономерность, связанная с эффектив ностью использования и превращения энергии в процессе питания. Сущност ь ее заключается в следующем. Суммарно лишь около 1% лучистой энергии Сол нца, падающей на растение, превращается в потенциальную энергию химичес ких связей синтезированных органических веществ и может быть использо вано в дальнейшем гетеротрофными организмами при питании. Когда животн ое поедает растение, большая часть энергии, содержащейся в пище, расходу ется на различные процессы жизнедеятельности, превращаясь при этом в те пло и рассеиваясь. Только 5-20% энергии пищи переходит во вновь построенное вещество тела животного. Если хищник поедает травоядное животное, то сно ва теряется большая часть заключенной в пище энергии. Вследствие таких б ольших потерь полезной энергии пищевые цепи не могут быть очень длинным и: обычно они состоят не более чем из 3-5 звеньев (пищевых уровней). Всегда количество растительного вещества, служащего основой цепи пит ания, в несколько раз больше, чем общая масса растительноядных животных, а масса каждого из последующих звеньев пищевой цепи также уменьшается Н Н o Эту очень важную закономерность называют правилом экологической пир амиды. 4 Изменения в биогеоценозах Хотя биогеоценоз является са морегулирующейся системой, стремящейся к устойчивому состоянию, однак о последнее никогда не достигается полностью. Этому препятствует непос тоянство внешних условий, например климатических, а также изменения, воз никающие в результате жизнедеятельности организмов, из которых состои т биогеоценоз. Остановимся на двух проявлениях изменчивости биогеоцен оза: на изменении численности отдельных видов и на изменениях самих биог еоценозов. 4.1.Колебания численности. Численность популяции любог о вида животных или растений зависит от баланса рождаемости и гибели. Ув еличение популяции может быть вызвано повышением рождаемости, как и пон ижением числа погибающих. В природе оба показателя зависят от множества экологических факторов, действующих часто в противоположных направлен иях. В наземных биогеоценозах особенно выражены колебания численности в популяциях животных. В результате взаимных приспособлений разных вид ов в биогеоценозе устанавливается определенный для каждого вида урове нь таких колебаний. Для одних видов колебания не велики, для других могут быть значительными, и вид, редкий в данном году, в следующем может стать об ычным. Чтобы установить непосредственные причины колебания численност и, необходимо детально знать биологию интересующего нас вида и его враго в, особенности влияния на данный вид различных экологических факторов и , наконец, изменчивость этих факторов. Сопоставляя такие данные, можно об наружить тот из факторов среды, который чаще и сильнее отклоняется от оп тимальной для вида величины и, следовательно, изменяет численность попу ляции. Рассмотрим некоторые примеры. Численность многих видов животных зависит от изменений количества корма. Такая связь особенно заметна на в идах, узкоприспособленных к определенному типу пищи. Так, белка питается главным образом семенами хвойных деревьев, и поэтому численность ее сил ьно зависит от урожая шишек. Пища является основным ограничивающим факт ором и для хищников. Размножение растительноядных насекомых сдерж ивается преимущественно хищниками, паразитами и болезнетворными микро организмами. Но если нормальные соотношения между растительноядными н асекомыми и их врагами нарушаются, то численность первых может увеличив аться в десятки и сотни раз. Вспышки размножения вредителя бывают разн ой силы и обычно длятся недолго. Численность вредителя, достигнув максим ума, очень быстро снижается. Для большинства вредителей причины снижени я сходны. Они заключаются в ускоренном размножении хищников и паразитов , а также в развитии различных вирусных, бактериальных и грибковых забол еваний. Действию этих биологических факторов способствует возникающий при массовых размножениях недостаток корма. Труднее определить н епосредственные причины, вызывающие вспышки размножения. Чаще всего он и связаны с прямым илу косвенным действием условий погоды. Так, массовое размножение сибирского шелкопряда, наносящего иногда на миллионах гек таров огромный ущерб лесам Сибири, обычно наступает после сухого теплог о лета. Большое влияние на соотношение видов в биогеоценозе оказывае т деятельность человека. Общеизвестно, что неограниченная охота привел а местами к почти полному уничтожению многих ценных промысловых зверей и птиц, например бобров, копытных, водоплавающей дичи и др. Иногда деятель ность человека приводит и к усиленному размножению ряда видов. Так, прот ив насекомых-вредителей стали широко применять некоторые яды. Они уничт ожают не только этих насекомых, но и часть хищных и паразитических живот ных. Вместе с тем некоторые устойчивые к ядам сосущие насекомые и растит ельноядные кле щи, которые прежде подавлялись хищниками, стали усиленно размножаться и наносить вред сельскому и лесному хозяйству. Изучение ди намики численности различных организмов в биогеоценозе и причин, ее опр еделяющих, необходимо для того, чтобы предвидеть и предотвращать массов ое размножение насекомых-вредителей. Это одна из важных задач экологии. 4.2.Cмена биогеоценоза. Любой биогеоценоз развивает ся и эволюционирует. Ведущее значение в процессе смены наземных биогеоц енозов принадлежит растениям, но их деятельность неотделима от деятель ности остальных компонентов системы, и биогеоценоз всегда живет и измен яется как единое целое. Велика также роль деятельности человека. Знать з акономерности и направление естественной смены биогеоценоза необходи мо не только для понимания причин разнообразия окружающей нас природы, н о и для управления этими процессами. Смена идет в определенных направ лениях, а длительность существования различных биогеоценозов очень ра злична. Примером изменения недостаточно сбалансированной системы може т служить зарастание водоема. Вследствие недостатка кислорода в придон ных слоях воды часть органического вещества остается неокисленной и не используется в дальнейшем круговороте. В глубоких местах остатки планк тона откладываются на дне, образуя мелкозернистый ил. В прибрежной зоне накапливаются остатки водной растительности, образующие торфянистые о тложения. Водоем мелеет, чему способствуют также отложения глины и песка , поступающие с водосборной площади. Прибрежная водная растительность р аспространяется к центру водоема, образуются торфяные отложения. Озеро постепенно превращается в болото. Исчезают рыбы и рланктон открытых уча стков. Многие растения и животные замещаются другими видами, более присп особленными к условиям болот. Окружающая наземная растительность пост епенно надвигается на место бывшего водоема. В зависимости от местных ус ловий здесь может возникнуть осоковый луг, лес или иной тип биогеоценоза . Некоторые устойчивые биогеоценозы после нарушения способны к самово сстановлению, которое осуществляется через ряд этапов. Примером может с лужить закономерная смена биогеоценозов при восстановлении елового ле са. После вырубки или пожара условия на месте ельника настолько изменяют ся, что ель не может снова заселить освободившуюся площадь. На открытых м естах всходы ели повреждаются весенними заморозками, страдают от солне чного нагрева и не могут конкурировать со светолюбивыми растениями. В пе рвые два года на вырубках и гарях буйно развиваются травянистые растени я: кипрей (иван-чай), вейник и др. Вскоре появляются многочисленные всходы березы, осины, а иногда сосны, семена которых легко разносятся ветром. Они вытесняют травянистую растительность и постепенно образуют мелколист венный или сосновый лес. Только теперь возни кают условия, благоприятные для возобновления ели. Теневыносливые всходы ели успешно конкурируют с подростом светолюбивых лиственных пород. Когда ель достигает верхнего яруса, она полностью вытесняет лиственные деревья. Так, через ряд времен ных биогеоценозов восстанавливается исходный биогеоценоз елового л еса. 4.3 Географическая зональность б иогеоценозов. Различные типы биогеоценозо в тесно связаны с географической зональностью. На территории СССР с севе ра на юг последовательно располагается ряд природных зон: тундра, тайга, лиственный лес, степь, пустыня. Каждую зону характеризуют преобладающие типы коренных биогеоценозов. Наиболее заметно зональные изменения про являются в растительности - ведущем компоненте биогеоце-ноза. Это сопров ождается столь же сильным изменением видового состава животных-потреб ителей и организмов, разрушающих органическое вещество. Почва, будучи ва жной составной частью экосистемы и результатом ее деятельности, также м еняется по географическим зонам. 5 Биогеоценозы, создаваемые чел овеком Вы познакомились со структурой природных биогеоценозов и процессами , протекающими в них без прямого участия человека. Хозяйственная деятель ность людей - мощный фактор преобразования природы. В результате этой де ятельности формируются своеобразные биогеоценозы. К числу их можно отн ести, например, агроценозы, представляющие собой искусственные биогеоц енозы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности чел овека Н1 Примерами могут служить искусственно создаваемые луга, поля, па стбища. При создании таких биогеоценозов человек широко применяет разн ообразные агроприемы: посев высокопродуктивных трав, мелиорацию (при из быточном увлажнении), внесение удобрений, различные способы обработки п очв, иногда искусственное орошение и т. п. К числу создаваемых биогеоцено зов следует отнести также парки, плодовые сады и ягодники, лесные насаж дения. При создании искусственных биогеоценозов необходимо возмож но полнее учитывать формы взаимоотношений, которые складываются в таки х сообществах между их компонентами и почвой. Особенно важно учитывать с войства почвы, необходимость ее охраны от разрушения ветрами и водой (эр озии), сохранения естественной структуры и целостности почвенного покр ова и др. Высокая численность растений одного вида на значительных площадях может привести к тому, что питающиеся этими растениями насеком ые, которые в естественных биогеоценозах встречались редко, сильно разм ножатся и станут опасными вредителями возделываемых культур. Например, свекловичный долгоносик на естественных лугах питался немногочисленн ыми видами растений семейства бурачниковых, не причиняя им большого вре да. Положение в корне изменилось, когда была введена в культуру сахарная свекла, занявшая огромные площади. "Безобидный" свекловичный долгоносик превратился в массового вредителя одной из важнейших сельскохозяйстве нных культур. Аналогичных примеров существует немало. Создаваемые чел овеком искусственные биогеоценозы требуют неустанного внимания и акти вного вмешательства в их жизнь. При высокой агротехнике и учете взаимоде йствия компонентов агроценоза они могут быть высокопродуктивными, как, например, искусственные луговые угодья, лесонасаждения и т. п. Межд у естественными и искусственными биогеоценозами наряду со сходством с уществуют и различия, которые важно учитывать в хозяйственной деятельн ости человека. Естественные биогеоценозы обычно слагаются из большо го количества видов, как мы это видели на приведенных выше примерах (пруд, дубрава). Естественные биогеоценозы представляют собой экологические системы, которые складываются в природе под действием естественного от бора. Последний отметает все слабо приспособленные формы организмов. В р езультате складывается сложная, относительно стойкая экологическая си стема, способная к саморегуляции. В естественных биогеоценозах осущест вляется круговорот веществ, в результате которого вещества, потребляем ые растениями, возвращаются в почву. В естественных биогеоценозах ист очником энергии является Солнце. В агроценозах наряду с этим (естественн ым) источником энергии человек вносит удобрения, без которых высокая био логическая продуктивность не может быть реализована. Агроценозы сущес твуют и дают высокую биологическую продуктивность благодаря непрерывн ому вмешательству и поддержке человека, без участия которого они сущест вовать не могут. Между естественными и созданными человеком биогеоц енозами существует ряд сообществ, где в естественно сложившиеся биогео ценозы деятельность человека вносит более или менее существенные изме нения. К числу таких "промежуточных" биогеоценозов можно отнести лесопар ки или созданные на основе естественных лугов в результате мелиоративн ых мероприятий угодья, обладающие иногда очень высокой продуктивность ю. Список литературы 1. Урсул А.Д. Экологические сист емы.,1986 г 2. О. В. Чистик Экология: Учебное пособие.,1995 г 3. Теоретическая экология, М., 1987 г
© Рефератбанк, 2002 - 2017