Меню

Длительность существования биогеоценоза и агроценоза таблица



Разница между биогеоценозом и агроценозом

Составляющими биогеоценоза и агроценоза являются одинаковые компоненты среды. В той и другой системе живые организмы объединены территориальными и пищевыми связями. Но в каждом случае можно заметить и свои особенности.

Определение

Биогеоценоз – это самостоятельно сложившаяся экосистема, в которой представители живого мира тесно связаны с неорганическими компонентами, составляющими среду их обитания. Примеры: хвойный лес, цветочный луг.

Агроценоз – это система, которая появляется при вмешательстве человека в пространство естественной среды. Как и биогеоценоз, она включает в себя органическую и неорганическую части. Примеры: приусадебный участок, кукурузное поле.

Сравнение

Сравнивая между собой рассматриваемые системы, следует прежде всего обратить внимание на их видовой состав. Для биогеоценоза в этом отношении характерно большее разнообразие. В агроценозе же преобладают одна или несколько культур, выбранных человеком для выращивания (например, посаженный на участке картофель), и, соответственно, количество видов животных и низших организмов (бактерий, грибов) тоже является ограниченным.

В связи с этим цепи питания в искусственно созданных системах короче и проще. Однако на территории, где находится множество растений одного вида, создаются все условия для жизнедеятельности зловредных организмов, способных сосуществовать именно с такими культурами. Не испытывая биологической конкуренции, они могут усиленно размножаться и уничтожать посевы или вызывать болезни у растений. В итоге вся система нередко оказывается под угрозой гибели. Биогеоценоз в этом отношении гораздо устойчивей.

Отличие биогеоценоза от агроценоза состоит также в том, каким образом в каждом случае осуществляется круговорот веществ. В естественном природном сообществе он является замкнутым. Все произведенное растениями (а также их останки) потребляется представителями многочисленных пищевых звеньев и возвращается в почву, обогащая ее. В то же время агроценоз создается именно с целью получения урожая. Соответственно, на моменте уборочных работ, сопровождаемых значительным выносом биомассы, круговорот веществ в такой системе нарушается, поэтому в данном случае он называется незамкнутым. Для сохранения баланса в землю вносят удобрения.

Важным является также то, что структура биогеоценоза формируется при осуществлении естественного отбора, устраняющего слабые виды организмов. В агроценозе же участвуют культуры, тщательно подобранные человеком с учетом степени их продуктивности. Иными словами, в образованиях такого типа по большей мере действует искусственный отбор. При этом человек не только сам определяет, что будет расти на земельной площади, но и обеспечивает поступление в агроценоз дополнительной энергии. Например, производится подогрев теплиц, создается искусственное освещение. Между тем экосистемы, существующие без вмешательства человека, получают энергию в основном от Солнца.

В чем разница между биогеоценозом и агроценозом? В том, что последний приносит человеку реальную выгоду, поскольку служит источником необходимой продукции. Биогеоценоз, в свою очередь, не всегда полезен с практической точки зрения. Однако он является устойчивым саморегулирующимся образованием. Агроценоз же благополучно существует более или менее длительный срок только при условии контроля со стороны людей. Для поддержания такой системы требуется применение всевозможных агротехнических приемов.

Источник

Обзор природных и агросообществ

О природных сообществах (биоценоз) вы хорошо знаете из предыдущих уроков географии и биологии. Там были достаточно полно представлены сведения о строении биоценоза, его биотическом взаимодействии, соотношении с экосистемами. Здесь мы будем изучать отклонения в строении природных сообществ, состояние антропогенных и агросообществ в настоящее время.

Вспомним: если биоценоз состоит из составляющих биотопа + + живые организмы (микроорганизмы, растения, животные), то биогеоценоз состоит из биотопа + биоценоз.

В условиях биоценоза все организмы, объединяясь, составляют биоту данной области. А биота построена из автотрофных и гетеротрофных организмов.

Автотрофы и гетеротрофы состоят из популяций различных организмов.

Биоценоз—это природное сообщество, которое формируется годами и изменяется с течением времени (рис. 70).

Рис. 70. Природный биоценоз

В биоценозе непрерывно происходит биотическое взаимодействие между организмами на различных уровнях (конкурентное, хищническое, паразитарное и т. д.).

Жизнедеятельность человека во всех известных вам состояниях природного сообщества оказывает положительное или отрицательное воздействие, изменяет или обновляет его. Но в основном человечество признало, что его вмешательство в природные сообщества приводит к экологическому кризису.

1. Развитие промышленности, освоение полезных ископаемых, возведение городов, развитие сельского хозяйства и экспорт продукции. Эти процессы непосредственно или косвенно влияют на экосистему. Развитие указанных производительных сил достигается путем полного уничтожения биоценоза. В итоге изменяется состав биоценоза, затем вследствие нагрузки на фауну и флору исчезают некоторые виды. Например, известно, что в связи с катастрофой Арала более 70% флоры и фауны этой местности за последние 30—40 лет уменьшилось и 50% исчезло.

Трагично и косвенное влияние человека на биоценоз. Засоленность Приаралья сокращает производство продукции сельского хозяйства. Вместе с тем загрязняются воздушные и водные ресурсы, сокращаются плодородные природные пастбища. Например, в настоящее время нет окутанных зеленью барханных ландшафтов Кызылкумов и Мойынкумов. Исчезают растения и животные.

2. Искусственные природные сообщества — формирование агроценоза. Чтобы удовлетворить запросы народного хозяйства, человечество стало осваивать все пригодные для сельского хозяйства земли.

Выращивание культурных растений, меры повышения прироста продукции — все это максимально сокращает биоценоз и, соответственно увеличивает агроценоз.

Агроценоз — искусственно созданный биоценоз вместо природного биоценоза для выращивания культурных растений.

В ходе становления этого биоценоза человечество использует агротехнику и полностью меняет его природные компоненты, флору и фауну.

Наряду с этим для получения качественной продукции и борьбы с вредителями проводят дополнительную мелиорацию, а для обработки в качестве удобрений используют большое количество химических вредных веществ.

Основные свойства и признаки агроценоза:

1. Выращивают только конкретно выбранные виды растений и животных.

2. Установлены запланированные виды организмов и их взаимодействие.

Существуют два типа агроценоза:

1. Основу агроценоза составляет один или несколько видов культурных растений (пшеница, овес, рожь и т. д.).

2.Основу агроценоза составляют природные растения, дополнительно к ним сеют культурные растения (пастбища, парки, сенокосы, луга и т. д.).

Основные отличия агроценоза и природного биоценоза

В природном биоценозе образование питательных минеральных элементов достигается путем природного обмена веществ, а в агроценозе — борьбой с вредителями и другими мерами, которые непосредственно связаны с вмешательством человека.

В природном биоценозе используется только солнечная энергия (схема 7), а в агроценозе наряду с солнечной энергией используют искусственные источники света (освещение, механическая энергия и т. д.).

Схема 7

Составные части природного биоценоза

Природный отбор происходит самостоятельно, а в агроценозе путем селекции создаются новые морозоустойчивые сорта, дающие большой урожай.

Таким образом, человечество сокращает биоценоз. При освоении целинных земель в Казахстане (1954—1960) миллионы гектаров плодородных пастбищ казахских степей пострадали от эрозии почв, ветров, это результат грубейшего насилия человечества над природой.

3. Последствия транспортировки веществ. В процессе освоения сельского хозяйства человечество наряду с другими веществами транспортирует и химические вещества. Перевозка удобрений, ядовитых химикатов, нефтепродуктов наносит большой вред природе. Вместе с тем аварии, разброс, разливание — все это загрязняет окружающую среду. Поэтому надо всегда помнить, что таких фактов не будет при точном соблюдении правил техники безопасности.

4. Проблемы освоения полезных ископаемых. Процесс освоения и разработки полезных ископаемых охватывает большую площадь биоценоза.

В условиях Казахстана земли, используемые под промышленные комплексы Темиртау, Караганды, Экибастуза, Жезказгана (Соколовско-Сарбайское), Риддера, Зыряновска, «Балхашмеди», относятся к непригодным техногенным экосистемам.

5. Состояние земель, использованных под испытательные полигоны.

В Казахстане испытательные полигоны охватывают около

20 млн. га. Это в основном Семипалатинск, Сарыозек, Байконур, Азгыр, Тайсойган, Нарын, Сарышаган. Не только земли, где проводились испытания, становятся непригодными, но и вся экосистема превращается в зону экологического бедствия.

6.Последствия использования химических веществ. В целях улучшения своего материального благосостояния человечество часто использует в быту химические, синтетические вещества. Это удобрения, пестициды, ядовитые химикаты, соли и т. д. Все эти вещества, смешиваясь с подземными водами, воздухом, продуктами питания, поступают в организм человека, что приводит к различным заболеваниям, отравлениям и даже смерти.

Также применение ингибитора для защиты металлов от коррозии и использование детонатора (диэтилсвинец) мотора в автотранспорте приводят к выделению очень опасных ядовитых веществ.

Таковы основные направления вмешательства жизнедеятельности человека в природу. Посмотрите на качество агроценоза, в котором находится нынешнее поколение. Поэтому исследование экологического состояния окружающей среды способствует защите от различных бедствий.

Биоценоз. Агроценоз.

1.Природные сообщества (биоценоз) — однородные территории, сформировавшиеся в течение длительного времени из определенных организмов и биотопов.

2.Под влиянием жизнедеятельности человека структура природного биоценоза превращается в агроценоз.

3.В настоящее время экологическое состояние, качество природного биоценоза ухудшаются.

4.Требования сегодняшнего дня — это рациональное использование и защита биоценоза и агроценоза.

1. Что такое биоценоз?

2. Назовите составные части биоценоза.

3. Что такое агроценоз?

1. Каковы основные отличия агроценоза от природного биоценоза?

2. Дайте характеристику шести факторам, оказывающим влияние на изменение природных биоценозов.

3. Можно ли восстановить природные биоценозы? Каковы его пути?

1. В чем причина превращения биоценоза в агроценоз?

2. Каково экологическое состояние биоценоза в настоящее время?

3. Каково влияние жизнедеятельности человека на биоценоз и агроценоз, его основные направления?

1. Начертите в виде схемы структуру биоценоза, биогеоценоза и опишите основные их свойства.

2.Начертите таблицу и на конкретном примере покажите сходство и различия компонентов биоценоза и агроценоза

Естественные и искусственные сообщества

Источник

Длительность существования биогеоценоза и агроценоза таблица

  • Сформировать у учащихся систему знаний о структуре и функционировании биоценозов, созданных человеком, об основных признаках, характеризующих агроценоз.
  • Научить школьников сравнивать естественный биогеоценоз и агроценоз; объяснить причины выявленного сходства и различия уметь прогнозировать изменения в них.
  • Убедить старшеклассников в том, что между агроценозом и природным биогеоценозом может быть достигнуто гармоничное сочетание, что естественные сообщества не должны быть полностью заменены сельскохозяйственными угодьями.
  • Научить применять полученные знания в жизни.
  • Обеспечить усвоение материала с использованием образовательных ресурсов «Электронное средство учебного издания «Экология» ООО «Дрофа» ЗАО «1С».
Читайте также:  Джамала из Украины победила на Евровидении 2016 итоги конкурса

1. Организационный момент

Включается музыка с записями шума леса и пения птиц.

Обращение к школьникам: «У нас на уроке сегодня гости, посмотрите на них и улыбнитесь, ведь вы рады видеть их сегодня здесь».

2. Проверка знаний.

(Ребята под музыку выполняют задание, выданное на листах)

1. В приведённом перечне найдите и подчеркните разными цветами названия продуцентов, консументов и редуцентов.

Папоротник, муравей, белый гриб, хемосинтезирующая бактерия, стрекоза, дождевой червь, гнилостная бактерия, цианобактерия, лев, мухомор, кактус, человек.

2. Укажите (обозначьте цифрами), в какой последовательности могут входить в пищевую цепь следующие организмы: человек, одноклеточная водоросль, дафния, судак, пескарь.

3. Среди приведённых утверждений подчеркните правильные:

А. Источником энергии для редуцентов является окисление неорганических веществ.

Б. Численность консументов обычно меньше численности продуцентов.

В. Самой высокопродуктивной экосистемой является Мировой океан.

Г. Самыми малопродуктивными экосистемами являются пустыни.

Д. Высокопродуктивные экосистемы являются самовоспроизводящими, а низкопродуктивные — нет.

Е. Экосистемы с малым видовым разнообразием неустойчивы.

Ж. Существование пищевых сетей является условием устойчивости экосистемы.

З. Механизмом саморегуляции экосистем является дрейф генов.

И. Агроценоз — одна из самых устойчивых экосистем, потому что в нём снижено действие естественного отбора.

4. Заполните таблицу, используя приведённый ниже список

Искусственные экосистемы Естественные экосистемы

Тайга, пруд, Озеро, альпийский луг, пшеничное поле, парк, коралловый остров.

Как называется естественный биоценоз? (биогеоценоз).

Как называется искусственный биоценоз? (агроценоз).

Вместе с учащимися проверяем задание 4.

Посмотрите на таблицу и сравните в чём особенность искусственного биогеоценоза?

На доске написана следующая схема:

Работа с определением «агроценоз»

От греческого «агрос» — поле «биос» — жизнь, «ценоз» — общий.

Определение: агроценоз — это созданный человеком биоценоз.

Использование электронного средства учебного издания «Экология» ООО

«Дрофа» ЗАО «1С»- видеофрагмент «Агроценоз и агроэкосистема»

Обратимся к таблице и сравним биогеоценоз с агроценозом. Материал отпечатан на отдельном листе.

Посмотрите на таблицу и сравните в чём особенность искусственного биогеоценоза?

Сравнительная характеристика биогеоценозов и агроценозов.

Сравниваемая категория биогеоценоз агроценоз
Направление действия отбора Действует естественный отбор, выбраковывающий нежизнеспособные особи и сохраняющий приспособления к условиям среды, т. е. отбор, формирует устойчивую экосистему Действие естественного отбора ослаблено человеком; преимущественно осуществляется искусственный отбор в направлении сохранения организмов с максимальной продуктивностью
Круговорот основных питательных элементов Все элементы, потреблённые растениями, животными и др. организмами, возвращаются в почву, т. е. круговорот осуществляется полностью. Часть питательных элементов выносится из круговорота с массой выращенных и собранных в качестве урожая организмов, т. е. круговорот не осуществляется
Видовое разнообразие и устойчивость Отличаются, как правило, большим видовым разнообразием организмов, находящихся в сложных взаимосвязях друг с другом, обеспечивающих устойчивость Количество видов часто ограничено одним, двумя; взаимосвязи организмов не могут обеспечить устойчивость.
Способность к саморегуляции, самоподдержанию и сменяемости Саморегулирующиеся, постоянно возобновляющиеся, способные к направленной сменяемости одного сообщества другим (сукцессия). Регулируются и контролируются человеком через изменение природных факторов (орошение), борьбу с сорняками и вредителями, смену сортов, повышение продуктивности.
Продуктивность (количество биомассы, создаваемой на единицу площади) Биомасса экосистем суши

превышает продуктивность экосистем Мирового океана в 3 раза; основная продукция биомассы потребляется консументами.

Сравните экосистему луга и поля. Заполните таблицу:

Параметры для сравнения Экосистема
Луг Поле
Вид экосистемы

Баланс питательных элементов.

Черты сходства агроценоза и природного биогеоценоза.

  1. Являются открытыми системами (например, поглощают солнечную энергию извне).
  2. Внутри каждого из них действуют факторы эволюции (искусственный или естественный отбор, борьба за существование, наследственная изменчивость)
  3. Имеют сходную структуру (состоят из продуцентов, консументов, редуцентов).
  4. И в том и в другом биогеоценозах действует правило экологической пирамиды.
  5. В основе сообщества лежат продуценты (автотрофные организмы), непосредственно использующие энергию Солнца для синтеза органических веществ.
  6. В биогеоценозах любого типа существуют цепи питания.

На первых этапах развития земледелия агроценозы были более устойчивы, чем современные. Пашни занимали сравнительно небольшие площади в окружении естественной растительности. Был богат мир животных — регуляторов и опылителей. Культурные растения не были чистыми сортами и представляли смесь разных по наследственным качествам форм. В засушливые годы выживали одни формы, во влажные — другие. Сорняки на полях привлекали разнообразных насекомых. Существовала система связей, близких к природным. Такие агроценозы давали относительно невысокие, но надежные урожаи, и вспышки численности вредителей в них были редкими.

С развитием интенсивного товарного земледелия урожайность полей возросла, но устойчивость и запасы прочности экосистем резко понизились. Еще более 100 лет назад был сформулирован закон убывающего плодородия, по которому сельскохозяйственное производство непременно ведет к истощению и деградации почв.

С развитием экологии стало понятно, что приостановить действие этого закона может только планирование сельскохозяйственного производства на экосистемных принципах.

Преимуществом биологических методов борьбы с вредителями является их избирательное действие лишь на определенные, нежелательные в агроценозе виды.

В результате отпадает необходимость в ядохимикатах, предотвращается загрязнение среды и сохраняется полезная фауна — опылители, хищники и паразиты.

При использовании биометода практикуются ввоз и акклиматизация новых хищников и паразитов вредителей, создание условий, способствующих размножению местных видов, а также искусственное разведение и выпуск в сады и на поля наиболее эффективных врагов вредных насекомых (рис. 1).

Например, в нашей стране специально разводят мелких перепончатокрылых — трихограмм, личинки, которых паразитируют в яйцах других насекомых. Трихограмм успешно использовали в борьбе против бабочки озимой совки — опасного вредителя полевых культур.

Рис. 1.
Наездники и яйцееды — помощники человека в борьбе с вредителями сельского хозяйства:
слева вверху и внизу — самки яйцеедов на яйцах насекомого-хозяина
справа вверху — наездник на тле
справа внизу — погибшие тли после развития в них наездников

Листогрызущие насекомые в небольшом количестве полезны культурным растениям. Их деятельность осветляет полог листьев и улучшает световой режим для фотосинтеза. При невысокой доле повреждений растения быстро отращивают съеденную листву без потерь общей урожайности. Виды насекомых, потребляющих культурные растения, считаются вредителями, когда превышают определенный уровень численности и их деятельность начинает снижать урожай. Этот уровень называют » порогом вредоносности«. Если вид не достигает порога вредоносности, он не считается вредителем и борьбу с ним не проводят.

Культурные растения сильно различаются по устойчивости к засорению. Количество сорняков, губительное для одного вида, почти не вредит другому. Если принять урожай в чистом посеве за единицу, то на сильно засоренных участках он оставит для пшеницы 0,75, для картофеля — 0,65, кукурузы — 0,56, льна — 0,42, сахарной свеклы — 0,23, хлопчатника — 0,12. Таким образом, пшеница — наиболее устойчивая к засорению культура. При покрытии 10-15% почвы сорняками затраты на химическую прополку на полях пшеницы обычно не окупаются прибавкой урожая и можно избежать применения ядохимикатов.

Исследователями установлено, что на каждом квадратном метре мелких полей капусты насчитывается в среднем до 69 гусениц капустной белянки, а на одном квадратном метре больших полей обнаружено не более одной гусеницы. При этом вредители и на больших полях, и на маленьких полях в большей степени сконцентрированы в краевой полосе агроценозов шириной 30-40 метров. Аналогичные результаты получены и при учёте плотности популяций других вредителей сельскохозяйственных культур: комплекса крестоцветных блошек, льняной блошки, клеверного семяеда и прочих насекомых — фитофагов. Почему численность насекомых-вредителей сельскохозяйственных культур значительно выше на краях агроценозов и небольших полях? Какие меры можно порекомендовать для сокращения степени повреждения сельскохозяйственных культур насекомыми-фитофагами, учитывая особенности их распространения.

1. Запишите цепи питания в агроценозах. Почему цепи питания в агроценозе небольшие? Какие условия следует соблюдать при создании агроценозов?

Почему на планете не могут преобладать агроценозы? К чему это может привести?

Выберите из приведённых положений, что относится к агроценозу, а что к биогеоценозу:

  • состоят из большого числа видов;
  • способны к саморегуляции;
  • неспособны к саморегуляции;
  • состоят из небольшого числа видов;
  • все поглощенные растениями элементы питания со временем возвращаются в почву;
  • значительная часть элементов питания изымается из почвы, для возмещения потерь необходимо постоянно вносить удобрения;
  • единственным источником энергии является солнечный свет;
  • основной движущей силой эволюции является искусственный отбор;
  • основной движущей силой эволюции является естественный отбор;
  • процветание, сохранение и высокая продуктивность связаны с деятельностью человека.

2. Подумайте над тем, для чего используют севооборот в агроценозе?

Общая биология учебник для 10-11 классов под редакцией Д.К. Беляева стр.261-262.

1. Построить модель искусственной экосистемы аквариума, учитывая все необходимые условия.

2. Составить свою схему 5-польного севооборота, учитывая необходимые требования.

Источник

Экосистема и ее факторы

Экосистема (греч. oikos — жилище) — единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.

Вы можете встретить синоним понятия экосистема — биогеоценоз (греч. bios — жизнь + geo — земля + koinos — общий). Следует разделять биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз — совокупность исключительно живых организмов со связями между ними.

Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли — биосферу.

Экосистема

Продуценты, консументы и редуценты

Организмы, населяющие биогеоценоз, по своим функциям разделены на:

    Продуцентов

Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические вещества, потребляемые животными.

Животные — потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка — растительноядные организмы, консументы II, III и т.д. порядка — хищники.

Это сапротрофы (греч. sapros — гнилой + trophos — питание) — грибы и бактерии, а также некоторые растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.

Продуценты, консументыи и редуценты

Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos — питание), которые тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии — процессом, который необходим для круговорота веществ, рождения новой жизни.

Пищевые цепи

Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.

Продуценты, консументыи и редуценты

Трофические цепи бывают двух типов:

  • Пастбищные — начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
  • Детритные (лат. detritus — истертый) — начинаются с органических веществ отмерших растений и животных

Пищевые цепи

В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем, что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.

Экосистемы обладают важным свойством — устойчивостью, которая противостоит колебаниям внешних факторов среды и помогает сохранить экосистему и ее отдельные компоненты. Устойчивость экосистемы обусловлена:

  • Большим разнообразием обитающих видов
  • Длинными пищевыми цепочками
  • Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
  • Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)

Пищевая сеть

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы (пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей с повышением трофического уровня.

Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.

Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и 10000 кг фитопланктона.

Правило экологической пирамиды

Агроценоз

Агроценоз — искусственно созданный биоценоз. Между агроценозом и биоценозом существует ряд важных отличий. Агроценоз характеризуется:

  • Преобладает искусственный отбор — выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
  • Источник энергии — солнце (открытая система)
  • Круговорот веществ — незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
  • Видовой состав — скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
  • Устойчивость экосистемы — снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
  • Биомассы на единицу площади — мало

Агроценоз

Биоценоз характеризуется:

  • Преобладает естественный отбор — выживают наиболее приспособленные особи
  • Источник энергии — солнце (открытая система)
  • Круговорот веществ — замкнутый
  • Видовой состав — разнообразный, тысячи видов
  • Устойчивость экосистемы — высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
  • Биомассы на единицу площади — много

Биоценоз

Факторы экосистемы

Любой организм в экосистеме находится под влиянием определенных факторов, называемых экологическими факторами. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

    Абиотические (греч. α — отрицание + βίος — жизнь)

К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические — климат, рельеф, химические — состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность, температура, влажность.

Абиотические факторы экосистемы

К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).

Биотические факторы экосистемы

К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Человек «разумный» (Homo «sapiens») вырубает леса, осушает болота, распахивает земли — уничтожает дом для сотен видов животных.

В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились «озоновые дыры», ускорилось глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.

Антропогенные факторы экосистемы

За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ, растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого организма вырабатывается своя адаптация.

Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.

Листопад

Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность человека играет решающий фактор в исчезновении видов.

Морская крова

Закон оптимума

Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то про фактор говорят — оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума — диапазон действия фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности.

За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума, то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.

Закон оптимума

Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим (лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор, который более всего отклоняется от своего оптимального значения.

Метафорически представить этот закон можно с помощью «бочки Либиха». Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора сводит на нет благоприятность остальных факторов.

Бочка Либиха

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Урок Бесплатно Экосистема: биоценоз, биогеоценоз, агроценоз

Введение

Любой природный, нарушенный или созданный человеком кусочек поверхности земли заселен живыми организмами, которые тесно связаны между собой и с окружающей их средой обитания.

Биологические виды встречаются от Северного до Южного полюса: в высокогорных озерах и на глубоководных впадинах, в самых различных температурных и климатических условиях.

Отдельный однородный по условиям участок неживой природы (суши или водоёма) называется биотоп.

Каждый биотоп заселяется видами со сходными потребностями в условиях среды.

Биоценоз

Биоценоз (от греч. bios- жизнь и koinos- общий) или сообщество организмов– это исторически сложившаяся совокупность обитающих на определенной территории взаимосвязанных популяций всех видов живых организмов.

Биоценозы возникают из готовых элементов: популяций видов или целых комплексов видов.

Отдельные части биоценоза взаимозаменяемы, т.е. в пределах сходных экологических ниш один вид может вытеснить другой без негативных последствий для системы в целом.

Сообщество существует благодаря равновесию между видами, которые имеют противоположные интересы: хищники-жертвы, паразиты-хозяева.

Биоценозы строятся путём количественной регуляции одних видов другими.

Выделяют 4 компонента биоценозов по видовому составу:

• фитоценоз- растительное сообщество

• зооценоз- совокупность популяций животных

• микоценоз- сообщество различных видов грибов

• микробоценоз- совокупность популяций микроорганизмов (бактерий, протистов)

Компонент

Определение

Роль

Сочетание разных видов растений длительное время сосуществующих на определённой территории.

Главный компонент биоценоза, поскольку именно растения являются средообразователями (выделяют кислород, уменьшают силу ветра, дают убежище и тень животным, являются источником пищи растительноядным организмам), а значит, предопределяют возможность сосуществования в биоценозе других организмов.

Вся совокупность животных, составляющих сообщество.

Оказывает существенное влияние на фитоценоз (регуляция роста растений путём поедания их различных частей животными, помощь в расселении растений, удобрение растений отходами жизнедеятельности животных).

Сообщество всех видов грибов биоценоза.

Часто оказывают сильное влияние на фитоценоз: переработка минеральных питательных веществ и передача их корням растений (микоризы). Играют общую важную для биоценоза роль: перерабатывают сложные органические вещества в молекулы простых неорганических веществ.

Вся совокупность микроорганизмов сообщества.

Связаны со всеми участниками сообщества: вызывают заболевания организмов, помогают переваривать грубую растительную пищу, разлагают останки животных и растений.

Размер биоценоза определяется условиями его абиотической среды, т.е. биотопом, при этом принципиальных структурных различий между биоценозами разного масштаба нет.

Мелкие биоценозы (кочка на болоте, трухлявый пень в лесу) входят в состав более крупных биоценозов (болото, лес).

Между биоценозами одного масштаба не бывает чётких границ, они постепенно переходят друг в друга. Переходная полоса между смежными сообществами называется экотоном.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Экотон представляет собой переход между двумя или более различными биоценозами, например, между лесом и лугом или между мягким и твердым грунтом морских сообществ.

Обычно в экотонное сообщество входит значительная доля видов каждого из перекрывающихся биоценозов, а иногда также и виды, характерные только для экотона.

Часто как число видов, так и плотность популяций некоторых из них в экотоне выше, чем в лежащих по обе стороны от него сообществах.

Ярким примером этого является лесная «опушка», на которой пышнее и богаче растительность, гнездится значительно больше птиц, больше насекомых, чем в глубине леса.

Тенденция к увеличению разнообразия и плотности живых организмов на границах сообществ известна под названием краевого эффекта, который проявляется благодаря тому, что возрастает число экологических ниш из-за возникновения на стыках новых системных свойств.

11

Биоценозы могут быть как естественными, т.е. сформированными сами по себе (озеро, степь, пустыня), так и искусственными (антропоценозы), т.е. созданными при участии человека (аквариум, пруд, парк).

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Структуры биоценоза

Выделяют следующие структуры сообществ:

• пространственную- распределение организмов внутри биоценоза

• видовую- видовое разнообразие сообщества

• трофическую- пищевая структура сообщества

• экологическую- соотношение групп организмов, занимающих разные экологические ниши

Пространственная структура биоценоза включает в себя распределение организмов по вертикальным ярусам (ярусность), а также горизонтальную неоднородность сообщества (мозаичность).

Различают подземную и надземную ярусность фитоценозов и зооценозов.

Надземная ярусность фитоценоза- результат длительного и сложного процесса межвидовой конкуренции растений, приспособившихся произрастать совместно, используя горизонты надземной среды с различной интенсивностью света.

Благодаря ей фитоценоз образуют виды, различные по своей экологии и имеющие различные жизненные формы (дерево, кустарник, трава, мох и т. д.).

Наиболее ярко выражена надземная ярусность в лесах умеренного пояса, где растениям необходимо было приспособиться максимально интенсивно использовать солнечную энергию.

Подземная ярусность фитоценоза- это вертикальное распределение корневых систем растений.

Например, в степях выделяются три подземных яруса: верхний с корнями однолетних растений, клубнями и луковицами, средний- с корнями злаков (ковыль, типчак и др.) и глубокий- со стержнекорневыми системами растений.

Наличие подземной ярусности фитоценоза обеспечивает наиболее продуктивное использование почвенной влаги.

Для зооценоза тоже характерна ярусность, но она не так ярко выражена и не так четко привязана к горизонтам, как у фитоценоза.

Животные могут менять ярусное положение в течение дня, года, жизни, проводя в том или ином ярусе более продолжительное время, чем в других.

С определенными глубинами почвы связаны ее различные беспозвоночные обитатели, однако строгой приуроченности к подземным ярусам у них нет.

Мозаичность– это горизонтальное распределение организмов в биоценозе. Она связана с неоднородностями микрорельефа, деятельностью животных и человека.

Так по соседству на одной лесной поляне растут липа и дуб, а на них расселяются характерные для данных растений виды животных.

Видовая структура биоценоза характеризуется видовым разнообразием сообщества, численностью каждого вида и плотностью популяций.

Различают богатые и бедные видами биоценозы. Видовое многообразие разных биоценозов сравнивают по видовому богатству с одинаковой площади.

Существует зависимость, выраженная таким образом: чем лучше условия среды и чем дольше существует данный биоценоз, тем его видовой состав будет богаче, а численность каждого вида ниже; чем хуже условия среды, тем меньше видовое разнообразие, при этом численность каждого вида выше.

Биоценозы, созданные человеком (сады, огороды), беднее видами, чем сходные с ними природные системы (лесные, степные, луговые). Однообразие и видовую бедность антропоценозов человек поддерживает специальной сложной системой технических мер.

Если вид преобладает по численности в сообществе, то его называют доминирующим или доминантным.

Нередко доминантами являются наиболее заметные организмы сообщества, например, деревья. Но в некоторых биоценозах доминантами могут быть и микроскопические цианобактерии и небольшие круглые черви нематоды.

Если доминанты определяют характер сообщества, то их называют видами-эдификаторами.

Эдификаторы создают своей жизнедеятельностью среду предопределяющую развитие других организмов.

Трофическая структура биоценоза— это пищевые взаимоотношения видов в сообществе, в ходе которых особи одной популяции получают пищу за счёт особей другой популяции.

Трофическая структура биоценоза представляет собой различные цепи питания, которые, объединяясь в сложную систему, образуют трофические сети.

Благодаря трофическим сетям осуществляется круговорот веществ и передача энергии внутри экосистем, о которых будет рассказано ниже.

Экологическая структура— это соотношение видов сообщества, которые имеют разные адаптации к факторам среды, типам питания, обладают различными размерами и внешним видом.

Разнообразие и распространение организмов определенных экологических групп внутри сообщества зависит от условий среды этого биоценоза.

Так, в болотах распространены виды, приспособленные к жизни в воде, а в пустынях, наоборот, виды, приспособленные к засушливому климату.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Связи популяций в биоценозах

Стабильность биоценоза поддерживается за счёт разнообразных связей между организмами.

Связи возникают с целью удовлетворения определённых потребностей одних организмов за счёт других.

В зависимости от характера потребностей выделяют четыре типа связей между организмами: трофические, топические, форические, фабрические.

  • Трофические связи- получение пищи одними организмами за счёт других организмов. Это может быть как поедание одних особей другими, так и употребление в пищу отмерших органических остатков или продуктов жизнедеятельности других организмов

11

  • Топические связи возникают, когда одни организмы влияют на среду обитания других или создают для них места для обитания. Например, белки устраивают убежища в дуплах лиственных деревьев, рыбки укрываются от хищников в кораллах, лишайники обитают на коре деревьев

11

  • Форические связи в биоценозе возникают, когда одни организмы участвуют в расселении или распространении других. Например, птицы съедают сочные плоды растений и переносят их жёсткие семена в желудке на большие расстояния, а затем выводят с экскрементами, тем самым помогая растению расселиться

11

  • Фабрические связи устанавливаются тогда, когда одни организмы используют мёртвые останки или выделения других организмов для строительства собственного жилища. Например, птицы строят гнёзда из опавших веток деревьев и утепляют их при помощи шерсти зверей

11

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Биогеоценоз

Биотоп и биоценоз связаны между собой круговоротом вещества и энергии, а также продуктивностью биомассы и составляют единую систему- биогеоценоз.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Биоценоз, в отличиие от биогеоценоза, включает только живые организмы, обитающие в данной местности.

  • видовым разнообразием
  • плотностью популяции
  • биомассой
  • биологической продуктивностью

Биомасса образуется в результате связывания солнечных лучей фотосинтезирующими организмами.

Эффективность ассимиляции солнечной энергии в различных биоценозах различна.

Максимальное количество биомассы образуется в тропиках и умеренной зоне. Минимальное- в тундре и океане.

Каждый биогеоценоз является экологической системой (экосистемой).

Экосистема- это любая совокупность совместно обитающих организмов и условий среды, при взаимодействии которых осуществляется круговорот веществ и передача энергии.

Экологические системы бывают любого объема (от микроэкосистем (трухлявый пень) до глобальной экосистемы (биосфера)), охватывают пространства разной величины и могут создаваться человеком для ведения хозяйственной деятельности.

Биогеоценоз- это экосистема, границы которой определены растительным сообществом, т.е. фитоценозом, который предопределяет возможность существования в нем других организмов.

Биогеоценоз- саморегулирующаяся система, которая может длительно существовать во времени.

В структуре биогеоценозов выделяют 4 звена:

  • абиотическое окружение- экотоп (неживая природа: свет, температура итд (климатоп)+ продукты живой природы: почва грунт (эдафотоп))
  • продуценты- автотрофные организмы (зеленые растения, фотосинтезирующие и хемосинтезирующие бактерии), создающие первичную продукцию из неорганических соединений
  • консументы (потребители)- гетеротрофные организмы, живущие за счет питательных веществ, созданных продуцентами (первого порядка: травоядные, второго и третьего порядков: плотоядные животные); образуют вторичную продукцию
  • редуценты- организмы, разлагающие мёртвое органическое вещество до неорганических соединений (бактерии, грибы, простейшие и некоторые многоклеточные организмы, например, дождевой червь)

Основа биогеоценоза- трофические и энергетические связи.

В биогеоценозе постоянно происходит перенос вещества и энергии от продуцентов к консументам путём поедания первых вторыми. Так образуются цепи питания.

Выделяют 2 вида цепей:

  • пастбищная- выедание: начинается с продуцентов (растений), далее идет к консументам первого порядка (растительноядным животным), далее к консументам второго порядка (плотоядным животным)
  • детритная- разложение: начинается с детрита (растительные и животные останки, экскрименты), идет к детритофагам (микроорганизмы, мелкие животные) и далее к консументам первого и второго порядка

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Мощность энергетических потоков через пастбищную и детритную цепи неодинакова.

Например, в водных биогеоценозах, где органическое вещество создают одноклеточные водоросли и цианобактерии, значительная часть энергии поступает через цепь выедания.

А на суше соотношение обратное: 90%всей энергии поступает в цепи разложения через растительный опад, который образуют деревья и кустарники. Детрит затем потребляют животные-детритофаги

В биогеоценозе формируется не одна, а множество пищевых цепей, которые переплетаются и образуют пищевую (трофическую) сеть.

В трофической сети организмы- звенья одной пищевой цепи являются составными частями другой цепи, поэтому выпадение одного звена цепи не приводит к гибели всей экосистемы, так как его заменяет организм из схожей экологической ниши.

В биогеоценозе группы организмов, принадлежащих к одному типу питания, называются трофическим уровнем, т.е. каждое звено пастбищной цепи- это трофический уровень.

  • первый трофический уровень составляют продуценты: автотрофные орагнизмы;
  • второй трофический уровень представлен консументами первого порядка: растительноядными животными и паразитами растений;
  • третий трофический уровень занимают консументы второго порядка: плотоядные животные, которые поедают растительноядных животных или являются их паразитами;
  • четвертый трофический уровень образуют консументы третьего порядка- крупные плотоядные животные, которые едят особей третьего уровня или являются их паразитами

Число трофических уровней в цепи ограничено. Это связано с потерей энергии при переходе с каждого предыдущего уровня на следующий уровень. В среднем при переходе от одного трофического уровня на другой передается около 10% энергии биомассы.

Энергия, накопленная продуцентами, практически исчезает на четвертом трофическом уровне, поэтому круговорота энергии в биогеоценозе не существует, в отличие от круговорота веществ.

Имеется только однонаправленный поток энергии, связанный с ее превращением из солнечной энергии и расходованием организмами на каждом трофическом уровне.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Источник