Pozvana je sukcesivna promjena jedne zajednice od strane druge. Faze formiranja. Umjetni ekosustavi: agro i urbani ekosustavi

Dodavanje ekosistema je dinamičan proces. U ekosustavima se stalno događaju promjene u stanju i životu njihovih članova i u omjeru populacija. Mnogobrojne promjene koje se događaju u bilo kojoj zajednici klasificiraju se u dvije glavne vrste: ciklička i translacijska.

Ciklične promene  zajednice odražava dnevnu, sezonsku i dugoročnu periodičnost vanjskih stanja i ispoljavanje unutarnjih (endogenih) ritmova organizama.

Dnevni ciklusi uglavnom su povezani s ritmom prirodnih pojava i strogo su periodične prirode. Sezonska varijabilnost biocenoza izražava se u ne samo promjeni stanja i aktivnosti, već i u kvantitativnom omjeru pojedinih vrsta ovisno o njihovim uzgojnim ciklusima, sezonskim migracijama i smrti pojedinih generacija tijekom godine.

Slojevita struktura biocenoze također je često podložna sezonskoj varijabilnosti: pojedinačni biljni slojevi mogu u potpunosti nestati u odgovarajućim godišnjim dobima, na primjer, travnati sloj koji se sastoji od jednogodišnjih biljaka.

Dugoročna cikličnost ovisi o promjenama meteoroloških uvjeta tijekom godina (klimatske fluktuacije), neravnomjernim padalinama tijekom godina, s periodičnim ponavljanjem suša ili drugim vanjskim čimbenicima koji utječu na zajednicu (na primjer, stupanj izlijevanja rijeke). Uz to, dugoročna periodičnost može biti povezana s obilježjima životnog ciklusa biljaka jedišta, s ponavljanjem masovne reprodukcije životinja ili mikroorganizama patogenih za biljke itd.

Translacijske promjeneu zajednici na kraju dovode do promjene te zajednice u drugu, sa drugačijim skupom dominantnih vrsta. Takvi pomaci mogu biti uzrokovani faktorima vanjskim za cenozu koji već dugo vremena djeluju u istom smjeru, na primjer, odvodnjavanje močvarnih tla koje se povećava kao rezultat melioracije zemljišta, povećanog zagađenja vodenih tijela, povećane ispaše itd. Nastale promene u jednoj biocenozi nazivaju se drugom egzogenetski. Endogenetski pomaci  nastaju kao rezultat procesa koji se odvijaju unutar same zajednice.

Sukcesije

Uzastopna promjena jedne biocenoze od druge naziva se (od lat. Succesio - niz, promjena) - sukcesija.Sukcesija je proces samorazvoja ekosistema. Sukcesija se temelji na nepotpunosti biološkog ciklusa u ovoj biocenozi. Kao rezultat vitalne aktivnosti, svaki živi organizam mijenja svoje okruženje oko sebe, uklanjajući neke tvari iz njega i zasićujući ih metaboličkim produktima. S više ili manje produženim postojanjem populacija, oni mijenjaju svoje okruženje u nepovoljnom smjeru i kao rezultat toga istiskuju se populacije drugih vrsta za koje su okolišne preobrazbe štetne za okoliš. Dakle, u zajednici dolazi do promjene dominantne vrste. Naziva se sukcesivna serija koja se postupno i prirodno zamjenjuju u slijedećim zajednicama sukcesijska serija.

Razlikovati između primarne i sekundarne sukcesije. Primarna sukcesija  Započinje na beživotnim mjestima (na stijenama, pijesku, liticama). Sekundarno sukcesija  - ovo je uzastopna promjena jedne zajednice koja je postojala na ovoj podlozi, druge savršenije za ove abiotske procese. Sekundarne sukcesije u pravilu se odvijaju brže i lakše od primarnih jer su na poremećenom staništu sačuvani profil tla, sjeme, korijeni i dio bivše populacije i nekadašnje veze.

U bilo kojem nizu sukcesija, tempo promjena postepeno se usporava. Krajnji rezultat je formiranje relativno stabilne faze - zajednica u menopauzi  ili menopauza. Početne, pionirske grupe vrsta karakterizira najveća dinamičnost i nestabilnost. Ekosistemi u menopauzi sposobni su za dugoročno samoodržavanje u odgovarajućem rasponu uvjeta, jer oni stječu takve značajke organizacije biocenoza koje omogućuju održavanje uravnotežene cirkulacije tvari.

7. Umjetni ekosustavi: agro i urbani ekosustavi

Čovjek dobija puno proizvoda iz prirodnih sustava, međutim, poljoprivreda je za njega glavni izvor hrane.

Agroekosistemi  koji je stvorio čovek da bi se dobio visoki prinos - neto proizvodi autotrofa. Rezimirajući sve gore rečeno o agroekosustavima, ističemo sljedeće glavne razlike od prirodnih:

1. Raznolikost vrsta kod njih je izrazito smanjena: smanjenje vrsta kultiviranih biljaka smanjuje i raznolikost vrsta životinjske populacije u biocenozi; raznolikost vrsta životinja koje uzgajaju ljudi zanemarljiva je u usporedbi s prirodnom; Obrađeni pašnjaci (sjetvom trave) slični su po raznolikosti kao poljoprivredna polja.

2. Vrste biljaka i životinja koje uzgajaju ljudi „evoluiraju“ zbog umjetne selekcije i nekonkurentne su u borbi protiv divljih vrsta bez ljudske podrške.

3. Agroekosistemi dobivaju dodatnu energiju koju subvencionira čovjek, osim sunčeve.

4. Neto proizvodnja (usjev) uklanja se iz ekosustava i ne ulazi u lanac ishrane biocenoze, a njegova djelomična upotreba štetočina, branje gubitaka, koji mogu upadati i u prirodne trofičke lance, na svaki način suzbijaju čovjeka.

Ekosistemi polja, voćnjaka, pašnjaka, kuhinjskih vrtova i drugih agrocenoza su pojednostavljeni sustavi koje ljudi podržavaju u ranim fazama sukcesije, a jednako su nestabilni i nesposobni za samoregulaciju kao i prirodne pionirske zajednice, stoga ne mogu postojati bez ljudske podrške .

Više od 50% svjetske populacije danas živi u gradovima. Proces urbanizacija  - Ovo je rast gradskog stanovništva, broj i veličina gradova, sve veća uloga grada u životu ljudi, širenje urbanog životnog stila. Danas gradske oblasti zauzimaju 1% zemlje, ali koncentriraju 50% svjetskog stanovništva, proizvode 80% bruto proizvoda (BDP) i daju 80% svih emisija.

Metropolis- Ovo je prerastanje gradova. Naziva se međusobna povezanost svih komponenti i pojava urbanog i prirodnog okruženja   urbani ekosustav. Urboekosistemi imaju specifično mjesto u geografskom prostoru. Ovo su otvoreni sistemi, kojima se upravlja. Njihova važna karakteristika je antropocentrizam.

Sukcesija. Primjeri sukcesije ekosustava

Sukcesija

Vrste sukcesije

Sekundarno sukcesija

Vrste promjena sukcesije

Trajanje sukcesije

Primjeri sukcesije ekosustava

Zajednice se stalno menjaju. Njihov sastav vrsta, broj različitih organizama, trofička struktura i ostali pokazatelji zajednice se mijenjaju.

Promjena zajednice s vremenom.

Sukcesija je uzastopna, redovna promjena nekih zajednica na određenom dijelu teritorija, zbog unutrašnjih faktora razvoja ekosustava.

Da bismo razumjeli prirodu ekološke sukcesije, zamislite IDEALnu zajednicu (to jest, ukupna proizvodnja autotrofa u energetskom smislu točno odgovara energetskim troškovima koji idu u pravcu osiguranja vitalnih funkcija njegovih sastavnih organizama).

U ekologiji se ukupni troškovi energije nazivaju - opći dah zajednice.

Jasno je da su u takvom idealnom slučaju procesi proizvodnje uravnoteženi procesima disanja.

Slijedom toga, biomasa organizama u takvom sustavu ostaje konstantna, a sam sustav nepromijenjen ili ravnotežan.

Ako je "opće disanje" manje od primarnog bruto proizvodnje - u ekosustavu će se dogoditi nakupljanje organske materije;

Ako je više - njegovo smanjenje.

I u prvom i u drugom slučaju doći će do promjena u zajednici.

Uz višak resursa, uvijek će se naći vrste - koje to mogu savladati i uz nedostatak - neke će vrste izumrijeti.

Takva promjena je suština ekološke sukcesije

Glavna značajka ovog procesa je da se promjene u zajednici uvijek događaju u smjeru ravnotežnog stanja.

1.1 Vrste sukcesije

Nasljeda, koja počinje na mjestu lišenom života (na primjer, na novoformiranoj pješčanoj dini), naziva se primarna sukcesija.

U prirodi su primarne sukcesije relativno rijetke i traju mnogo duže od sekundarnih - do nekoliko stoljeća.

Primarna sukcesija  - Ovo je zarastanje mesta koje ranije nije zaokupljeno vegetacijom: gole stijene ili smrznuta vulkanska lava.

Primjer:

Formiranje zajednice na golom kamenom delu, preseku smrznute vulkanske lave, na novoformiranoj peščanoj dini ili iza izlaska ledenjaka.

Samo je nekoliko biljaka sposobno da živi na takvom tlu i zovu se pioniri sukcesije. Tipični pioniri su mahovine i lišajevi. Oni mijenjaju tlo, oslobađajući kiselinu, koja uništava i rahljava kamenje. Umiranje mahovine i lišajeva pod utjecajem bakterija - reduktora se raspadaju, a njihovi ostaci pomiješaju se sa labavim kamenim supstratom (pijeskom).

To formira prvo tlo na kojem druge biljke već mogu rasti. Potreba za uništavanjem matične stijene glavni je razlog sporog napretka primarnih sukcesija; imajte na umu povećanje debljine tla kako dolazi do sukcesije.

Na tlu koje je siromašno hranjivim sastojcima, naseljavaju se trave koje su posebno sposobne i gomilaju lišaje i mahovine. Korijeni trave prodiru u pukotine stijena, sve više guraju te pukotine i uništavaju kamen.

Biljke zamjenjuju višegodišnje biljke i grmlje, poput jelše i vrbe. Korijen jeljevice su noduli - posebni organi koji sadrže simbiotske bakterije koje fiksiraju atmosferski dušik i doprinose nakupljanju velikih rezervi u tlu, zbog čega tlo postaje plodnije.

Sada stablo, poput bora, breze i smreke, već može rasti na njemu.

Dakle, pokretačka snaga sukcesije je da biljke mijenjaju tlo ispod njih, utječući na njegova fizička svojstva i kemijski sastav, tako da postaje pogodno za konkurentne vrste koje raseljavaju izvorne stanovnike, uzrokujući promjenu zajednice - sukcesije, uslijed konkurencije biljaka ne žive uvijek tamo gdje su uslovi bolji za njih.

Tijek primarnih sukcesija odvija se u nekoliko faza.

Na primjer, u šumskoj zoni: suvi beživotni supstrat - lišajevi, mahovine - jednogodišnje forbs - trava i višegodišnja trava - grmlje - drveće 1. generacije - drveće 2. generacije; u stepskoj zoni sukcesija završava u fazi trava itd.

1.2 Sekundarna sukcesija

Izraz "sekundarna sukcesija" odnosi se na zajednice koje se razvijaju umjesto već postojeće, ranije formirane zajednice.

Na mjestima gdje se ekonomske aktivnosti ljudi ne miješaju u odnose organizama, razvija se klimaks zajednica koja može postojati u nedogled - sve dok se neki vanjski utjecaj (oranje, sječa šuma, požar, vulkanska erupcija, poplava) ne naruši njegovu prirodnu strukturu.

U slučaju uništenja zajednice, u njoj počinje sukcesija - spor proces vraćanja početnog stanja.

Primjeri sekundarnih sukcesija:  obrastanje napuštenog polja, livade, spaljivanje ili sječa.

Sekundarno nasljeđivanje traje nekoliko decenija.

Započinje pojavom jednogodišnjih zeljastih biljaka na očišćenom području tla. To su tipični korovi: maslačak, sjetva čička, krastavac i drugi. Njihova prednost je što brzo rastu i uz pomoć vjetra ili životinja proizvode sjeme prilagođeno širenju na velike udaljenosti.

Međutim, nakon dvije ili tri godine zamjenjuju ih takmičari - višegodišnje trave, a potom - grmlje i drveće, posebno jasen.

Ove stijene zatamnjuju tlo, a njihovi opsežni korijenski sustavi odvode svu vlagu iz tla, tako da sadnicama vrsta koje su prvi put pogodile polje uspijevaju.

Međutim, sukcesija ne prestaje na tome; iza aspena pojavljuje se bor; i posljednja - vrsta koja je polako rastuća prema sjeni, poput smreke ili hrasta. Stotinu godina kasnije, na ovom lokalitetu obnavlja se zajednica koja je na tom polju bila pažnja šume i oranja.

VEILIK- rod višegodišnjih zeljastih biljaka porodice žitarica, ili plavkaste

Sl. 8.7. Sekundarna sukcesija sibirske tamno crnogorične šume (jel-cedar taiga) nakon razorne šumske požare.

1.4 Trajanje sukcesije

Trajanje sukcesije velikim dijelom određuje struktura zajednice. Studija primarne sukcesije na mjestima poput pješčanih dina sugerira da u tim uvjetima menopauza zahtijeva mnogo stotina godina. Sekundarne sukcesije, na primjer, na čistkama, su mnogo brže. Ipak, potrebno je najmanje 200 godina da se šuma oporavi u umjerenoj i vlažnoj klimi.

Ako je klima posebno oštra (kao na primjer, u pustinji, tundri ili stepi), trajanje serije je kraće jer zajednica ne može značajno promijeniti nepovoljno fizičko okruženje. Sekundarno nasljeđivanje u stepi, na primjer, traje oko 50 godina.

Glavne faze sekundarne sukcesije u umjerenoj klimi:

· Prva faza zeljaste vegetacije traje oko 10 godina;

· Druga faza grmlja? od 10 do 25 godina;

· Treća faza listopadnih stabala? od 25 do 100 godina;

· Četvrta faza četinjača? više od 100 godina.

Nasljedstva mogu biti različitih razmjera. Oni mogu ići polako, milenijima ili mogu brzo - za nekoliko dana.

Trajanje sukcesije velikim dijelom određuje struktura zajednice.

Uz primarno sukcesiju, potrebno je stotine godina da razviju održivu zajednicu.

Obratite pažnju!

Potreba za uništavanjem matične pasmine glavni je razlog sporog napretka primarnih sukcesija.

Sekundarne sukcesije su mnogo brže. To je zbog činjenice da primarna zajednica iza sebe ostavlja dovoljnu količinu hranjivih sastojaka, razvijeno tlo, što stvara uslove za ubrzani rast i razvoj novih doseljenika.

Primjer:

U Evropi na kraju pliocen   (Prije 3 miliona godina) počelo je ledeno doba. Ledenik je uništio sav život pod svojim okriljem. Trgao je i zagladio pokrov tla, raspao stijene. Njegovim povlačenjem i klimatskim zagrijavanjem izložena su ogromna prostranstva gole, beživotne zemlje. Postepeno, bio je naseljen raznim biljkama i životinjama. Naravno, te promjene su bile vrlo sporo. Tamo gdje je ledenjak uništio prašume, njihova obnova se nastavlja do danas. Ove web lokacije još nisu postigle stabilno stanje. Dakle, nije im bilo dovoljno za završetak sukcesije i milione godina.

Promjene koje su dovele do listopadnih šuma bile su također spore. miocen (Pre 20 miliona godina) sadašnjim pustinjama severne centralne Azije.

Sukcesije prolaze mnogo brže nakon šumskog požara, kad se u određenom slijedu jedna biocenoza mijenja u drugu, što konačno vodi ka obnovi stabilne zajednice.

Dolazi do relativno brzog obraštanja litica: dijelova stijena kao posljedica erozije ili klizišta.

Najbrže sukcesije opažene su u privremenom rezervoaru ili pri izmjeni zajednica u raspadajućem lešu životinje, u trulim stablu drveća, u infuziji sijena.

Opći obrasci sukcesije

Generalno, fenomen ekološke sukcesije mogu se okarakterisati sljedećim odredbama:

Sukcesija je prirodni proces, čiji se tijek može predvidjeti.

Sukcesija je rezultat promjena koje same zajednice izvršavaju u okruženju, odnosno proces se ne postavlja spolja.

Sukcesija se završava formiranjem vrhunske biocenoze koju karakteriše najveća raznolikost, a samim tim i najbrojnija veza između organizama.

Dakle, vrhunac biocenoze maksimalno je zaštićen od mogućih poremećaja vanjskim faktorima i u stanju je ravnoteže.

Glavna značajka ekološke sukcesije je da se promjene u zajednici uvijek događaju u pravcu ravnotežnog stanja.

Kada se ekosustav približi konačnom stabilnom stanju (vrhunac stanja), u njemu, kao i u svim ravnotežnim sustavima, dolazi do usporavanja svih razvojnih procesa.

Promatranja sukcesije pokazuju da se neka specifična svojstva biocenoze mijenjaju u jednom smjeru, bez obzira na vrstu sukcesije.

Mi ih formuliramo.

Vrste biljaka i životinja stalno se mijenjaju.

Rasprostranjenost vrsta organizama raste.

Veličina organizama u toku sukcesije raste.

Linearni lanci hrane kojima dominiraju biljojedi pretvaraju se u složene prehrambene lance. Štetni oblici (konzumenti mrtvih organskih izvora) počinju igrati sve veću ulogu u njima.

Biološki ciklusi se produžuju i postaju složeniji, organizmi postaju sve više ekološki specijalizirani.

Povećava se biomasa organske materije. Dolazi do smanjenja neto proizvodnje u zajednici i povećanja brzine disanja.

1.5 Značaj sukcesije

Zrela zajednica sa svojom velikom raznolikošću, zasićenošću organizmima, razvijenijom trofičnom strukturom, s uravnoteženim energetskim tokovima u stanju je izdržati promjene fizičkih faktora (poput temperature, vlažnosti), pa čak i neke vrste kemijskih onečišćenja u mnogo većoj mjeri nego mlada zajednica. Međutim, mlada zajednica u stanju je proizvesti novu biomasu u mnogo većim količinama od stare. Ostaci civilizacija i pustinja, čija je pojava vezana za ljudske aktivnosti, odličan su dokaz da ljudi nikad nisu shvatili svoj bliski odnos s prirodom, potrebu prilagođavanja prirodnim procesima, a ne zapovijedanje njima. Ipak, čak i znanje koje je trenutno akumulirano dovoljno je da osiguramo da je pretvaranje naše biosfere u jedan ogroman tepih obradive zemlje veliko opasno. Zbog vlastite zaštite, pojedini pejzaži moraju biti zastupljeni prirodnim zajednicama.

Dakle, osoba može prikupiti bogatu žetvu u obliku čistih proizvoda, umjetno podržavajući zajednicu u ranim fazama sukcesije. Doista, u zreloj zajednici, koja je u fazi menopauze, neto godišnja proizvodnja troši se uglavnom na disanje biljaka i životinja i može biti čak i jednaka nuli.

S druge strane, sa stanovišta osobe, stabilnost zajednice u fazi menopauze, njezina sposobnost da izdrži učinke fizičkih faktora (pa čak i kontrolu nad njima) je vrlo važno i vrlo poželjno svojstvo. Osoba je zainteresirana i za produktivnost i za stabilnost zajednice. Za održavanje ljudskog života potreban je uravnotežen skup ranih i zrelih faza sukcesije, u stanju razmjene energije i materije. Prekomjerne količine hrane stvorene u mladim zajednicama mogu podržati starije faze koje pomažu da izdrže vanjske utjecaje.

Na primjer, obradive zemlje treba smatrati mladim fazama sukcesije. U takvom su stanju održavani zahvaljujući neprekidnom radu poljoprivrednika. Šume su starije, raznovrsnije i stabilnije zajednice sa malim neto proizvodnjom. Nužno je da ljudi posvete jednaku pažnju objema vrstama ekosistema. Ako se šuma uništi u potrazi za privremenim prihodima od drva, zalihe vode će se smanjiti i tlo će se srušiti sa padina. To će smanjiti produktivnost u okrugu. Šume su vrijedne za ljude ne samo kao dobavljači drva ili kao izvor dodatnog prostora koji mogu zauzeti kultivirane biljke.

Nažalost, ljudi su slabo svjesni posljedica poremećaja u okolišu koji nastaju u potrazi za ekonomskim koristima. To je dijelom i zbog činjenice da čak i stručnjaci za zaštitu okoliša još uvijek ne mogu dati precizne prognoze posljedica do kojih dolaze različiti poremećaji zrelih ekosustava. Ostaci civilizacija i pustinja, do kojih je došlo zbog ljudske aktivnosti, odličan su dokaz da ljudi nikad nisu shvatili svoj bliski odnos s prirodom, potrebu prilagođavanja prirodnim procesima, a ne zapovjedajući im.

Ipak, čak i znanje koje je trenutno akumulirano dovoljno je da osiguramo da je pretvaranje naše biosfere u jedan ogroman tepih obradive zemlje veliko opasno. Zbog vlastite zaštite, pojedini pejzaži moraju biti zastupljeni prirodnim zajednicama.

PRILOG:

Navedite faze obrastanja akumulacije iz predložene vegetacije: sphagnum, sedge, bog bog, mješovita šuma, ružmarin (sedre, shagnum, ružmarin, bog bora, mješovita šuma).

Faze sukcesije rasporediti pravilnim redoslijedom: jednogodišnje biljke, listopadni grmlje, trajnice, četinari (godišnje biljke, trajnice, grmlje, listopadno drveće, četinari)

Na vrijeme pronađite faze sukcesije u toku: naseljenje teritorije mahovinama. klijanje sjemena zeljastih biljaka, naseljavanje s grmljem, formiranje održive zajednice, naseljavanje golih stijena s lišajevima

1. lišajna kolonizacija golih stijena

2. naseljavanje teritorija mahovinama

3. klijanje sjemena zeljastih biljaka

4. naselje sa grmljem

5. izgradnja održive zajednice

Tok evolucije (razvoja) zajednice ne može se predvidjeti.

Najčešći obrasci evolucije biocenoza:

1. Biljne i životinjske vrste tijekom razvoja zajednice mogu se predvidjeti

2. Smanjujeraznolikost vrsta organizama.

3. Dimenzije organizama tokom sukcesije opadaju.

4, lanci hrane su skraćeni i pojednostavljeni.  Sve veća uloga u njima počinje igrati detritophages.

5. Biološki ciklusi komplicirati , organizmi postaju sve više specijalizirani za okoliš.

6. Biomasa organske materije tokom razvoja zajednice povećava.   Nastavljamo rast  čisti proizvodi u zajednici i usporavanjerespiratorna stopa.

1. Nastavite s definicijom: "Ekosustav je ..." Opcije:

1) zbirka različitih populacija koje neodređeno dugo komuniciraju, a međusobno djeluju i s okolinom

2) odnos vrsta u okviru biocenoze

3) ukupnost pojedinaca koji žive na istoj teritoriji

2. Veliki kopneni ekosustavi, uključujući i manje ekosustave povezane međusobno, nazivaju se:

1) biocenoze

2) biotopi

3) sukcesije

4) biome

3. Bruto primarna proizvodnja ekosustava naziva se:

1) ukupna količina materije i energije koja dolazi od autotrofa do heterotrofa

2) ukupnu količinu materije i energije koje proizvode autotrofi

4. Primarnu proizvodnju u ekosustavima formiraju:

1) proizvođača3) detritofage

2) potrošači 4) reduktori

5. Sekundarni proizvodi u ekosustavima formiraju se:

3) detritofage

4) reduktori

1) proizvođači

2) potrošače

3. Najniža produktivnost tipična je za ekosisteme:

4) pustinje

7. Najveća produktivnost karakteristična je za ekosisteme:

1) tropska prašuma

2) centralni delovi okeana

3) vruće pustinje

4) umjerena šuma

8. Utvrditi u kojem redu bi se trebali nalaziti ekosustavi uzimajući u obzir povećanje njihove produktivnosti:

1) središnji dijelovi okeana

3) planinske šume

2) umjerena šuma

4) koralni grebeni

1, 3, 2, 4

9. Rasporedite sljedeće ekosustave u cilju povećanja produktivnosti:

1) vlažne šume 3) stepe

2) hrastove šume 4) arktička tundra

4, 2, 3, 1

10. Uprkos činjenici da okean zauzima 71% površine naše planete, njegova proizvodnja je 3 puta manja od proizvodnje kopnenih biljaka. Prema tome, biomasa algi je 10 hiljada puta manja od biomase kopnenih biljaka. Kako objasniti ovo?

(Glavni proizvođači zemlje su drveća, a okeani su male jednoćelijske alge; različiti rastovi; biljojedi potrošači oceana brzo jedu proizvođače. Opskrba algama je uvijek mala, ali na kopnu - obrnuto)

11. Navedi principe funkcioniranja ekosustava.

(Pribavljanje resursa i odlaganje otpada unutar ciklusa svih elemenata; postojanje zbog gotovo neiscrpne i čiste solarne energije; biomasa stanovništva odgovara trofičnom nivou koji je zauzela)

12. Opišite pojave koje ukazuju na kršenje osoba principa funkcioniranja ekosustava.

(Prekid cirkulacije tvari (zagađenje, kisela kiša); ekosustav funkcionira ne samo zbog solarne energije, već i energije vjetra, drva za ogrjev, fosilnih goriva i drugih izvora; načelo je narušeno - na kraju dugih lanaca hrane ne može biti velika biomasa. Čovjek je treći trofički nivo, odnosno jede meso. Kako bi svi ljudi mogli jesti meso, potrebno je 10 puta proširiti zasijanu površinu.)

13. Atmosferski azot je uključen u ciklus tvari zbog aktivnosti:

1) hemosintetske bakterije

2) denitrificirajuće bakterije

3) bakterije koje učvršćuju azot

4) nitratne bakterije

14. Sumpor u obliku sumporovodika ulazi u atmosferu kroz aktivnosti:

1) denitrificirajuće bakterije

2) sulfobakterije

3) metilotrofne bakterije

4) sumporne bakterije

15. Dušik ulazi u biljke tokom ciklusa tvari u obliku:

1) azotni oksid 3) nitrati

2) amonijak 4) azotna kiselina

16. Glavni antropogeni izvori sumpora koji ulaze u veliki krug tvari su:

1) termoelektrane

2) đubriva

3) testovi atomskog oružja

4) letovi aviona

17. Ciklus hemijskih elemenata između organizama i okoline naziva se:

1) energetski ciklus

2) biogeohemijski ciklus

3) ciklus živih organizama

4) ciklus azota

18. Odredite koji ciklus (ciklus dušika, sumpora) odgovara svakom znaku (1-6). Postavite podudaranje između ciklusa tvari i njihovih znakova:

A, B, A, B, B, A

19. U zemaljskoj biocenozi mikroorganizmi i gljive dovršavaju razgradnju organskih spojeva u jednostavne mineralne komponente, koje su opet uključene u cirkulaciju supstanci od strane predstavnika određene grupe organizama. Imenujte ovu grupu:

1) potrošači 1. reda

3) proizvođači

2) potrošači drugog reda

4) reduktori

20. Ugljik ulazi u ciklus tvari u biosferi kao dio:

1) ugljen dioksid3) krečnjak

2) bez ugljika

21. Ugljik ostavlja ciklus supstanci (formirajući sedimentne stijene) u sastavu:

1) kalcijum sulfat 3) kalcijum nitrat

2) kalcijum karbonat

4) kalcijum sulfid

22. Puni ciklus kisika u prirodi nastavlja se oko:

2) 2000 godina

3) milion godina

4) 100 miliona godina

23. Potpuni ciklus vode u prirodi traje oko:

3) milion godina

4) 100 miliona godina

24. Pravilo rubnog (graničnog) efekta kaže: na spojevima biocenoze broj vrsta u njima:

1) se ne mijenja

3) opada

2) povećava

4) ne povećava se značajno

25. Tjelesna masa živih organizama u ekosustavu naziva se:

1) bio-proizvodi

3) biomasa

2) bioenergija 4) bio-obilje

26. Sezonska periodičnost u prirodi je najizraženija:

1) u suptropima

3) u umerenim širinama

2) u pustinji 4) u tropima

27. Učestalost otvaranja i zatvaranja školjki ostrige odnosi se na ritmove:

1) dnevnica 3) godišnja

2) plimna

4) sezonski

28. Pad listova odnosi se na ritmove:

1) mesečina 3) sezonski

2) dnevnica 4) godišnja

29. Uzastopna promjena vremena jedne zajednice od strane druge u određenom području okruženja naziva se:

1) sukcesija3) menopauza

2) fluktuacija 4) integracija

30. Među navedenim primjerima, primarna sukcesija uključuje:

1) transformacija napuštenih polja u listopadne šume

2) postepena promjena čistine listopadnim šumama

3) postepeno obraštanje gole stene lišajevima

4) transformacija spaljivanja u smreku

31. Među navedenim procesima sukcesije primarna sukcesija uključuje:

1) pretvaranje požara u smreke

2) postepena promjena sječe bora

3) pretvaranje degradiranih pašnjaka u hrastove šume

4) pojava na labavim pijescima bora

32. Među navedenim procesima sukcesije smatra se sekundarno sukcesija:

1) pretvaranje napuštenih polja u hrastove šume

2) pojava lišajeva na ohlađenoj vulkanskoj lavi

3) postepeno obraštanje gole stijene

4) pojava na labavim pijescima bora

33. Glavni uzrok nestabilnosti ekosustava je (jesu):

1) nepovoljni uslovi okoline

2) nedostatak prehrambenih resursa

3) neravnoteža u prometu tvari

4) višak nekih vrsta

34. Relativno stabilno stanje ekosustava u kome se održava ravnoteža između organizama, kao i između njih i okoliša, naziva se:

1) menopauza3) fluktuacija

2) sukcesija 4) integracija

35. U kojem ekosustavu (A, B) raste svaka od nabrojanih vrsta (1-6)?

A, 2-B, 3-B, 4-B, 5-A, 6-A

36. Eutrofikacija vodnih tijela smatra se:

1) obogaćivanje vodnih tijela hranjivim tvarima koje stimulišu rast fitoplanktona

2) proces pretvaranja močvare u jezero

3) postupak obogaćivanja vode kiseonikom

Tema 7. Biosfera

1. Zemljina ljuska, koja sadrži svu ukupnost živih organizama i onaj deo planetarne materije koji ste pronašli: neprekidna razmena sa tim organizmima, naziva se:

1) atmosfera 3) ekosfera

2) hidrosfera 4) biosfera

2. Koje od sljedećeg nije uključeno (u cijelosti ili djelomično) u biosferu:

1) atmosfera 4) litosfera

2) magnetosfera5) astenosfera

3) hidrosfere 6) ionosfera

3. Na kojoj visini se nalazi takozvani odvojeni ozonski omotač:

1) 20-30 km nadmorske visine

2) 10 15 km nadmorske visine

3) 25-50 km nadmorske visine

4) ne postoji zasebni sloj ozona

4. Glavna uloga ozonskog omotača (ekran) je:

1) UV zaštita

2) u odrzavanju klime planete

3) u stvaranju efekta staklene bašte

5. Navedite tri materije čiji je sadržaj u zemljinoj kori maksimalan:

1) vodonik

2) aluminijum

3) kiseonik

4) kalcijum

5) silicijum

6. Osobine okeanske kore (u poređenju s kopnom):

1) debljina 3-7 km

2) debljina 20-40 km

3) prisutan je sloj granita

4) granitni sloj je odsutan

5) sedimentni sloj u prosjeku manji od 1 km

6) sedimentni sloj u prosjeku 3-5 km

7) drugi sloj između sedimentnog i bazaltskog sloja

7. Stijene kojima je prekriveno više od 76% površine kontinenata su stijene:

1) magnetski

2) sedimentni

3) metamorfno

8. Opišite školjke Zemlje koje čine biosferu.

(Atmosfera  (Zemljina plinska školjka) sastoji se od mješavine plinova: azota, kisika i inertnih plinova. Njegov donji sloj, do 15 km, naziva se troposfera. Na nadmorskoj visini od 15-35 km od Zemljine površine nalazi se "ozon-ekran".

Hidrosfera  (vodena školjka Zemlje) čini 70% Zemljine površine. Najveće rezerve vode koncentrirane su u oceanima (oko 90%). Stanje hidrosfere određuje klimatske uvjete.

Litosfera  (tvrda školjka Zemlje) uključuje zemaljsku koru i gornji dio plašta. Život u litosferi koncentriran je u njenom gornjem, plodnom sloju - tlu.).

9. Navedi glavna obilježja biosfere koja ga razlikuju od ostalih školjaka Zemlje.

(Unutar biosfere manifestuje se geološka aktivnost svih živih organizama.

Neprekidni ciklus tvari reguliran djelovanjem živih organizama.

Biosfera prima energiju od sunca i stoga je otvoren sistem.)

10. Navedite glavne funkcije biosfere i navedite njihove karakteristike.

(Funkcija plina je oslobađanje i apsorpcija plinova živih organizama.

Nijedna zajednica ne postoji zauvijek, prije ili kasnije zamjenjuje je druga zajednica. To se događa kada vanjski faktori utječu ili su posljedica promjena u okolišu u vezi s životom organizama koji formiraju biocenoze, uključujući unošenje novih vrsta u zajednicu. Među raznolikim oblicima odvažnih zajednica razlikuju se primarna i sekundarna sukcesija. Primarne sukcesije su prirodna promjena zajednica na teritorijama koje nisu zauzete vegetacijom, na primjer, na pješčanim koritima u poplavnim rijekama, na mjestima koja su oslobođena nakon povlačenja glečera itd. Ovisno o supstratu (njegovim fizičkim i kemijskim svojstvima), oni se prvo naseljavaju ovdje ili samo bakterije, alge i lišajevi ili vaskularne biljke zajedno sa njima. [...]

Takve promjene u zajednici nazivaju se sukcesija. U procesu primarnih sukcesija formiraju se i prirodne zajednice i tlo. [...]

Opisana promjena zajednica događa se u roku od 60-80 godina. Stabilnost takvih zajednica određena je iz više razloga: prvo, formiranje zajednice od strane biljaka snažnih svojstava koja se razvijaju u okolišu, a koji ograničavaju mogućnost uvođenja novih vrsta u nju. Štaviše, dovoljni su uslovi za obnovu onih vrsta koje čine zajednicu. Drugo, u održivim ekosustavima postoji dobro uravnotežen raznolik skup životinjskih vrsta. Interakcije stanovništva u takvim zajednicama su raznolike, i dobro su prilagođene za zajednički život. Mogućnosti uvođenja novih vrsta praktički ne postoje. Sva ta svojstva stabilne zajednice pružaju mu dugo postojanje. [...]

Klasičan primjer promjene zajednica pod utjecajem organizama je proces obrastanja jezera. U vodi bilo kojeg jezera, posebno ako je bogato elementima dušika i pepela, živi ogroman broj mikroskopskih organizama (alge, protozoe itd.). Kad umru, padaju na dno zajedno sa sitnom zemljom dovedenom u jezero sa padina. Ovaj postupak, ponavljajući se iz godine u godinu, dovodi do stvaranja sapropela na dnu jezera, do smanjenja dubine jezera, do prodora sunčeve svjetlosti na dno jezera. Kao rezultat toga, stvoreni su uvjeti za naseljavanje mahova i višećelijskih algi, što ubrzava nakupljanje organskih ostataka (sapropelijskog treseta) na dnu jezera i dovodi do još većeg plićavanja akumulacije. A to prati naseljavanje vaskularnih biljaka sa izdancima uronjenim u vodu ili s lišćem koji pluta na površini vode (pupoljci, ljiljani, kapsule jaja itd.). Sljedeća faza obrastanja jezera je naseljavanje jezerskih trske i običnih trske, koji razvijaju ogromnu masu nadzemnih izdanaka, od kojih se nakon njihove smrti formira trs ili trstični treset. Daljnjim punjenjem jezera mrtvim biljnim ostacima i njegovim plitkošću naseljavaju se sednice. Jezero se postepeno pretvara u močvaru. Promatrajući pojedine zone vodene vegetacije na rastućem jezeru, možete vratiti glavne faze njenog obrastanja - pretvaranje u močvaru. [...]

Slično tome, dolazi do promjene zajednica na ledenjačkim naslagama u obliku vrlo tankog tla siromašnog biogenima. Promatranja na Aljasci pokazala su da formiranje fitocenoze počinje mahovinama i sedlicama; nakon njih su u zajednicu uključeni puzajući i potom grmoviti vrba. Kasnije (oko 20-25 godina kasnije) pojavljuju se uljana stabla; nakon njih se pojavljuje smreka koja čini osnovu konačne zajednice u obliku miješane šume, a formira se oko 100 godina nakon početka sukcesije. [...]

Napredne promjene u zajednici dovode do promjene jedne zajednice u drugu. Razlog takvim pomacima mogli bi biti faktori koji već duže vrijeme djeluju u istom smjeru, na primjer, presušivanje močvarnih područja kao rezultat melioracije zemljišta, povećanje antropogenog zagađenja vodnih tijela i povećana ispaša stoke. Promjene u jednoj biocenozi koje su posljedica toga nazivaju se egzogenetskim. Ako je istovremeno struktura zajednice pojednostavljena, sastav vrsta je osiromašen, produktivnost smanjena, onda se takva promjena u zajednici naziva digresija. Međutim, promjena jedne biocenoze u drugu može se dogoditi kao rezultat procesa koji se odvijaju unutar same zajednice, kao rezultat interakcije živih organizama jedni s drugima. [...]

Ovo je specifičan oblik promjene zajednice, koji se sastoji u uzastopnoj upotrebi različitih vrsta raspadajućih organskih organa. Posebnost takvih sukcesija je da se zajednice sastoje samo od heterotrofnih organizama, a tijek sukcesije usmjeren je prema sve strukturnijem i kemijskom pojednostavljivanju akumulacija organske tvari. [...]

Dakle, sukcesija je redovna, uzastopna promjena zajednica u ekosustavima, zbog utjecaja kompleksa unutrašnjih i vanjskih faktora. Promjene vremena prirodno su bogatstvo ekoloških zajednica. Uticaj kompleksa faktora izaziva sukcesiju u ekosustavima kao adaptivnu reakciju. F. Clements je vjerovao da se sukcesija završava formiranjem zajednice koja je najviše prilagođena kompleksu klimatskih uvjeta, koju je nazvao „menopauza - formiranje“ ili jednostavno „menopauza“; Trenutno se ova formacija smatra privremenim stanjem: u procesu sekularnih promjena uvjeta (klime i drugih faktora okoliša) dolazi do punih razmjera ekosustava. Razlikuju se progresivne sukcesije u kojima se raznolikost vrsta postupno povećava, ali postoje i digresije - regresivne sukcesije usmjerene na ujedinjavanje i pojednostavljenje zajednica. Naročito se posljednje počelo manifestirati u prisutnosti prilagođenih efekata velikih razmjera na biocenoze koje krše optimalne uvjete. [...]

Razvoj biocenoza u kojem dolazi do zamjene jedne zajednice drugom zajednicom naziva se ekološkom sukcesijom1. U većini slučajeva procesi sukcesije zauzimaju vremenske intervale mjerene godinama i decenijama, mada se u nekim slučajevima promjene u zajednici odvijaju brže (na primjer, u privremenim vodenim tijelima). Uporedo s tim, poznate su sekularne promjene u ekosustavima, koje odražavaju opće evolucijske putove biosfere. […]

Da bi ocijenili ove mjere raznolikosti, Wilson i Schmid odabrali su četiri kriterija: broj promjena u zajednici, aditivnost, neovisnost od alfa raznolikosti i neovisnost od prekomjernog uzorka. Stupanj mjerenja po svakom indeksu promjene vrsta procijenjen je izračunavanjem β-raznolikosti za dva hipotetička gradijenta, od kojih je jedan homogen (t. [...]

Kada se vegetacija uništi bez promjene uvjeta tla, zajednica se mijenja u smjeru povratka u stanje koje karakterizira početni tip korijena. Na primjer, kada se na čistinama ili spaljenim površinama uništavaju četinarske šume, najprije raste trava (travnata trava, ivanski čaj i dr.), A zatim se postepeno formiraju plantaže sitno lišća (breza, aspen), pod krošnjama kojih se naseljavaju smreka ili drugi četinari, koji naknadno izlaze. u prvi nivo i formiraju biljne zajednice slične onima koje su postojale prije kršenja. [...]

Problem sukcesije najranije je obrađen na fitocenozama, prvenstveno zato što se promjene u zajednici temelje na funkcijama autotrofa, dok su heterotrofne promjene sekundarne i prate autotrofe. […]

Zapadno od Stjenovitih planina, velika nizinska područja prekrivena su gustinama polu pustinjskih grmlja. Zajednice pelina se uzdižu u donje dijelove podnožja; Viši na padinama razbacani su grmovi podmuklog smreka. Još više u planinama, gdje je smreka sve veća i veća i raste jestivim borom, formiraju se otvorene šume niskog izdanka s pokrovom žitarica i grmlja u donjem sloju. Daljnjim usponom u planine, lagana šuma sve se više zatvara, a u njoj se pojavljuju pojedini žuti borovi. Nadalje, broj jestivog bora i smreke smanjuje se, a žuti bor povećava se i formira se borova šuma. Postepeno, žuti bor ustupa mesto dvoglavoj i jednobojnoj jelki, koju zauzvrat zamjenjuju šume Engelmanove smreke i alpske jele. Zatim, prolazeći kroz najviši pojas planinskih šuma, drveće se smanjuje i pretvara u grmlje, tvoreći zavjese među livadskom vegetacijom. Iznad šumske granice nalaze se alpske livade visoravni. Oni se protežu prema gore, ali ne tvore neprekidni pokrov s visinom i na kraju ustupaju zajednicama lišajeva s nekoliko trava koje se uvijaju među stijene. [...]

U onim slučajevima kada glavne vrste - tvorci okoliša - ispadnu iz biocenoze, to vodi uništenju cijelog sustava i promjeni zajednica. Ponekad takve promjene u prirodi vrši nitko drugi osim čovjeka, sječe šuma, prekomjernog ulova ribe u vodnim tijelima itd. [...]

Izjava F. Clementsa o izuzetnom značaju klime kao pokretačke snage za sukcesije nije izdržala test vremena. Promjene zajednica mogu se dogoditi i pod utjecajem drugih faktora, poput promjena topografije, tla, hidrološkog režima itd. Najvažniji u modernoj ekologiji daju se biocenotičkim faktorima sukcesije: biljne vrste (kao i životinje) koje sudjeluju u zajednicama sukcesije stanište za druge vrste i na taj način "priprema zemlju" za narednu fazu sukcesije. [...]

Energetski resurs u razvoju i zrelim ekosustavima. Kako sukcesija prolazi, sve veći udio raspoloživih hranjivih sastojaka akumulira se u biomasi zajednice, a njihov sadržaj u abiotskoj komponenti ekosustava (tlu ili vodi) smanjuje se u skladu s tim. U mladoj šumi stvara se višak biomase, koja se akumulira u obliku drva (disanje ne uništava sve proizvode, a stvara se brže nego što oksidira). U šumi se to može primijetiti iz prve ruke: u toku sukcesije debla stabala iz godine u godinu se debljaju. Gornja granica nakupljanja biomase postiže se kada ukupni respiratorni gubitak (I) postane gotovo jednak ukupnoj primarnoj produktivnosti (P), odnosno, odnos P / I približava se jedinstvu. Kako se zajednice mijenjaju u kasnim fazama sukcesije, produktivnost se povećava, međutim, pri prelasku na zajednicu klimaksa, opća produktivnost obično opada (Sl. 2.33). [...]

Trofogena serija je niz rastućeg bogatstva supstrata od kvarcnog pijeska i apigotrofnog treseta do raznih ilovastih i karbonatnih naslaga s odgovarajućom redovnom izmjenom zajednica iz siromašnih borovih šuma u bogate hrastove šume, bukine, jele i smreke, pomiješane s ischro-listopadnim drvenim porama. Kroz ovu seriju, kako raste trofičnost naslaga, oligo-mezotrofi koji se ljube na svjetlost uzastopno se zamjenjuju mezotrofima i megatrofima otpornim na sjenu, uz stalno povećanje ukupne produktivnosti biljnih grupa. [...]

Dinamika ekosustava je promjena ekosustava (biogeocenoze) pod utjecajem vanjskih sila i unutrašnjih procesa njegovog razvoja. Razlikuje se sekularna dinamika ekosustava - relativno reverzibilne ili nepovratne promjene u zajednicama uzrokovane različitim (periodičnim) faktorima koji se javljaju u vrlo dugom (više stoljeća) vremenskom intervalu. Sezonska dinamika ekosustava u pravilu je povezana s promjenom godišnjih doba i predstavlja jedan od oblika cikličnih (periodičnih) promjena u zajednici (dnevne, sezonske, vremenske, temperaturne, itd.). Oni također razlikuju antropogenu dinamiku ekosustava, odnosno promjenu zajednica pod utjecajem ljudske aktivnosti (sukcesije). [...]

Opći pojmovi sukcesije. Razvoj problema sukcesije počeo je u botanici, a do danas se glavne odredbe ovog koncepta temelje na proučavanju fitocenoza. To se određuje ne samo povijesnim razlozima, već i činjenicom da se promjene u zajednici temelje na funkcijama autotrofa. Heterotrofna komponenta biocenoze formira se na temelju fitocenoze i tek sekundarno počinje utjecati na njezin sastav i svojstva. […]

U akumulacijama rijeke. Vrijednosti volge indeksa pigmenta E48o / E664 variraju u istom rasponu, prosjek je blizu jedinstvu (Tabela 19), što ukazuje da fitoplankton funkcionira unutar svoje fiziološke norme. U sezonskom ciklusu, prevladavanje karotenoida nad klorofilom primjećuje se početkom ljeta (E480 / E664\u003e 1), što je tipično za periode opadanja razvoja algi pri promjeni zajednica. U kolovozu se indeks pigmenta smanjuje i fluktuira oko jedinstva. U listopadu su vrijednosti E48o / Ebb4 ostale nepromijenjene u akumulacijama Gorky i Cheboksary, ali su značajno porasle u Kuibyshevu, Saratovu i Volgogradu. Kao što je gore spomenuto, indeks pigmenta karakteriziraju isti trendovi kao i postotak derivata klorofila. Promjena oba pokazatelja odgovara stupnju razvoja fitoplanktona. Tokom sezonskog vrhunca, u rezervoaru su prisutne održive aktivne ćelije, čiji su znakovi fiziološkog blagostanja smanjene pigmentne karakteristike: prevladavanje zelenih pigmenata nad žutim (E480 / E664 ispod ili malo iznad jedinstva), kao i prisustvo aktivnog oblika klorofila (nizak relativni sadržaj fiogigmenata) . U niskim koncentracijama klorofila, što ukazuje na pad u razvoju zajednice, oba se pokazatelja povećavaju. [...]

Ako se uznemirujući faktor, nakon kojeg počinje razvoj biocenoza, očituje određenom učestalošću, tada govore o cikličkom sukcesiji. To je biološka posljedica utjecaja klimatskog faktora izvan biocenoze. U cikličkim sukcesijama nije biocenoza promjena staništa, naime varijabilnost fizičkog okruženja je faktor koji određuje promjenu zajednica u biocenozi u različitim fazama prirodnog ciklusa.

Odnosi između organizama u biocenozi

Razlikuju se sljedeće vrste konzorcija:

- pojedinačne (pojedinačne biljke),

- coenopopulacija (populacija vrsta u biljnoj zajednici),

- regionalni

- vrste.

Odnosi između organizama u biocenozi određuju se i vremenom provedenim u zajednici.

Mogu biti stalni (sjedeći) i privremeni (vagil). Postojanost uglavnom karakteriše biljke, jer životinje u većini slučajeva privremeno borave u zajednici tokom dana, sezone ili tokom migracionog perioda.

Prema Beklemiševu, međupredmetni odnosi podijeljeni su u četiri vrste: trofički, topički, forički i tkaninski.

Trofične veze nastaju kada jedna vrsta jede drugu (bilo žive jedinke, bilo njihove ostatke i otpadne proizvode).

Šuma je zasebna biocenoza. Foto: Scott Wylie

Lokalne veze karakteriziraju svaku fizičku ili kemijsku promjenu životnih uvjeta jedne vrste kao rezultat aktivnosti druge. Oni se sastoje u stvaranju jedne vrste medija za drugu, u formiranju supstrata, u uticaju na kretanje vode, vazduha, u promjeni temperature, zasićenju okoliša otpadnim proizvodima itd.

Foricheski - sudjelovanje jedne vrste u distribuciji druge.

Odnosi s tkaninama - kada jedna vrsta koristi za izolaciju građevinskih proizvoda ili ostatke ili čak žive jedinke druge vrste.

Dinamika biocenoze

Općenito, zajednicu karakterišu dnevna, sezonska (godišnja) i dugoročna dinamika, karakteristična i za biljke i za životinje. Svakodnevno, uzrokovano promjenom svijetlih i tamnih dijelova dana, u biljkama se manifestuje u intenzitetu fotosinteze, disanju, otvaranju i zatvaranju cvijeća, kod životinja - u različitim dnevnim aktivnostima (dnevnim, sumračnim i noćnim).

Često životinje tokom dana mijenjaju svoju zajednicu. Tako se čaplja hrani u plitkim vodenim vodama, a gnijezdi se i spava u krošnjama drveća, oprašivajući insekte (na primjer pčele) može letjeti iz šumske zajednice na livadu.

Sezonska dinamika biocenoze ovisi o fenološkom stanju fitocenoze, sastavu vrsta i broju životinja koje u njoj žive. Svaka vrsta biljnog organizma prolazi kroz određene faze razvoja tokom vegetacijske sezone (početak vegetacijske sezone, cvatnja, plodonos i odumiranje). U fitocenozi, koju čine mnoge vrste, faze razvoja biljke mogu se podudarati, a ne podudarati.

Pojava fitocenoze, koja se mijenja tokom cijele godine, s naizmjeničnim fazama razvoja, naziva se aspektom. U pravilu se aspekt iz godine u godinu ponavlja istim redoslijedom, odražavajući shemu boja biljne zajednice (proljetno jarko zelenilo, ljetno cvjetanje i jesenje raznolikost šuma). Na aspekte se najčešće pozivaju biljke koje fitocenozi daju najočitiju boju, na primjer, plavi aspekt močvare zaboravi, bijeli aspekt pamučne trave, smeđi aspekt lišća sedre i slično.

Sezonska dinamika životinjskih predstavnika biocenoze povezana je sa njihovom reprodukcijom, vitalnom aktivnošću i migracijama. Proljetni dolazak i pad ptica, mrijesti riba, pojava mladih životinja, aktivnost oprašivanja insekata na livadama, hibernacija medvjeda samo su zanemariv djelić primjera sezonske dinamike životinjske populacije biocenoze.

Dugoročna dinamika zajednice uzrokovana je njezinim ponavljanim promjenama tijekom nekoliko godina u nedostatku nagle promjene sastava vrsta. Promjene utječu uglavnom na broj jedinki vrste koje formiraju biocenozu. Kao primjer možemo navesti promjene u šumama nekih prirodnih rezervata u Bjelorusiji i Rusiji, zbog povećanja broja mosa, glavnog potrošača stočne hrane. Elk godišnje pojede oko 7 tona hrane, od čega su više od polovine izdanci listopadnih i četinjačkih vrsta. Sa porastom gustine životinja povećava se kvarenje podrasta. Dolazi period kada u šumi stoji da je mlada generacija šumskog štanda gotovo u potpunosti uništena. Zbog bespomoćnog okruženja, losi su prisiljeni da napuste takve prostore šume.

Faze formiranja biocenoze

Nastanak biocenoze počinje pojavom prvih organizama u područjima lišenim života (tokovi lave, vulkanski otoci, estrihe, izložene stijene, naslage pijeska i osušena dna vodenih tijela). Naseljavanje započinje slučajnim unosom organizama sa teritorija koje su oni već razvili i zavisi od svojstava supstrata. Ovo mjesto za mnoštvo sjemenki biljaka i životinja koje su ušli ovdje možda nije pogodno za razmnožavanje. Često su, posebno u vlažnoj zoni, prvi doseljenici predstavnici algi, mahovine i lišajevi.

U pravilu se uspješno razvije samo nekoliko uvedenih biljnih vrsta. Potrošačke životinje naseljavaju se nešto kasnije, jer je njihovo postojanje bez hrane nemoguće, ali je njihov slučajni posjet razvijenim područjima prilično uobičajena pojava. Ova faza razvoja biocenoze nazvana je pionirska. Iako se zajednica još nije formirala u ovoj fazi (nedosljedan sastav vrsta, rijetki vegetacijski pokrov), to već utječe na abiotsku sredinu: tlo se počinje formirati.

Pionirski stadij zamjenjuje se nezasićenim, kada se biljke počnu obnavljati (sjemenom ili vegetativno), a životinje se umnožavaju. Nisu sve ekološke niše zauzete nezasićenom biocenozom.

Postepeno, brzina naseljavanja nalazišta povećava se kako zbog povećanja broja jedinki pionirske vegetacije prije stvaranja gustina, tako i zbog unošenja novih vrsta. Sastav vrsta takve zajednice je još uvijek nestabilan, nove vrste se uvode prilično lako, iako konkurencija počinje igrati značajnu ulogu. Ova faza razvoja grupe biocenoze.

S naknadnim razvojem zajednice dolazi do diferencijacije vegetacijskog pokrova slojevima i sinusijama, njegov mozaik, sastav vrsta, lanci hrane i konzorciji postaju stabilni. Na kraju su zauzete sve ekološke niše i daljnje unošenje organizama postaje moguće tek nakon istiskivanja ili uništavanja starina. Ova posljednja faza formiranja biocenoze naziva se zasićenom. Međutim, daljnji razvoj biocenoze ne prestaje i još se mogu dogoditi nasumična odstupanja u sastavu vrsta i odnosi između organizama i okoliša.

Nasumična odstupanja u strukturi biocenoze nazivaju se fluktuacije. U pravilu ih izazivaju nasumične ili sezonske promjene u broju vrsta koje su u biocenozi posljedice nepovoljnih meteoroloških događaja, poplava, zemljotresa itd. Obilne snježne padavine i mrazevi, na primjer, dovode do prorjeđivanja krošnji, a u proljeće pod krošnjama šume dolazi do većeg razvoja žitarice. Proljetni mrazovi i kasni proljetni snijeg ne samo da oštećuju cvjetnice, što utiče na njihovo plodonosno stanje, već često uzrokuju i masovnu smrt ptica selica. Snažni vjetrovi, poplave i zemljotresi uzrokuju poremećaje u biocenozi, nakon čega treba dugo vremena da se obnovi zajednica.

Iako je biocenoza prilično konzervativan prirodni sistem, međutim, pod pritiskom vanjskih okolnosti, može ustupiti mjesto drugoj biocenozi. Uzastopna promjena vremena nekih zajednica od strane drugih u određenom dijelu okruženja naziva se sukcesija (od lat. Successia, sukcesija). Kao rezultat sukcesije, jedna zajednica se sukcesivno zamjenjuje drugom bez povratka u prvobitno stanje. Sukcesija nastaje interakcijom organizama, uglavnom rana, međusobno i s okolinom.

Uspjesi se dijele na primarno - historijske. Primarni se javljaju na primarnim tlima bez tla - vulkanskim poljima tufa i lave, labavim pijescima, stjenovitim mjestima itd. Kako se fitocenoza razvija od pionirske faze do zasićene zemlje, tlo postaje plodnije i sve više kemijskih elemenata sudjeluje u biološkom ciklusu u sve većim količinama. Sa povećanom plodnošću biljne vrste koje se razvijaju na tlima bogatim hranjivim tvarima raseljavaju manje zahtjevne vrste u tom pogledu. Istovremeno, mijenja se i populacija životinja. Sekundarne sukcesije nastaju u staništima uništenih zajednica, gdje su sačuvani tlo i neki živi organizmi. Uništavanje biocenoze može biti uzrokovano prirodnim procesima (uragani, pljuskovi, poplave, klizišta, dugotrajne suše, vulkanske erupcije itd.). kao i promjene životnog okoliša od strane organizama (na primjer, kada akumulacija zaraste, vodeni okoliš se zamjenjuje naslagama treseta). Sekundarne sukcesije karakteristične su za degradirane pašnjake, požare, krčenje šuma, isključene iz poljoprivredne upotrebe oranica i drugih zemljišta. kao i za veštačke plantaže. Na primjer, često pod krošnjama srednjovjekovnih kultura bora na pješčanim ilovastim tlima započinje obilna prirodna regeneracija smreke, koja na kraju istiskuje bor, pod uvjetom da se ne provede slijedeće jasno sječa sastojina borova i uzgoj šuma. U spaljenim područjima sa ilovnatim i ilovastim tlima pionirska vegetacija od vrbovog čaja i bradavice breze se s vremenom zamjenjuje nasadima smreke.

U posljednjim desetljećima, radovi velikog odvodnjavanja i navodnjavanja dobili su posebnu važnost u promjeni vegetacijskog pokrova. U močvarnim šumama, koje se nalaze u zoni utjecaja drenažnih kanala, nestaju biljke - higrofiti (na primjer, sedre se pretvaraju u koprive). Transformacija sastava vrsta, uključujući životinjsku populaciju, također utječe na šume koje dolaze do isušenih močvara. Revitalizacija zemljišta za navodnjavanje, naprotiv, potiče aktivno prodiranje biljaka higrofilnih i mezofilnih skupina u zamršena područja kao rezultat akumulacije vode koja se koristi za navodnjavanje. Industrijsko zagađenje također primjetan učinak ima na biocenoze. Sve ove promjene su sekundarne sukcesije.

Promjena jedne biocenoze u drugu tijekom sukcesije tvori sukcesijsku seriju, odnosno seriju. Istraživanje nizova sukcesija od velikog je značaja u vezi sa sve većim antropogenim uticajem na biocenoze. Krajnji rezultat ove vrste istraživanja može biti predviđanje formiranja prirodnih i umjetnih pejzaža. Proučavanje sekundarne sukcesije i faktora koji ih uzrokuju igraju važnu ulogu u rješavanju problema zaštite i racionalnog korištenja bioloških i zemljišnih resursa.

Ako se prirodni tok sukcesije ne poremeti, zajednica postepeno dolazi u relativno stabilno stanje u kojem se održava ravnoteža između organizama, kao i između njih i okoline, do menopauze. Bez ljudske intervencije ova biocenoza može postojati u nedogled, na primjer, borovnica borovnice, lišajna tundra na pješčanim tlima.

Koncept menopauze detaljno je razvio američki botaničar X. Kauls i naširoko se koristi u stranoj botaničkoj i geografskoj literaturi. Prema ovom konceptu, menopauza je terminalni stadij evolucije zajednice kojoj odgovara određena vrsta tla - pedoklimaks. Sukcesije koje vode do ove faze nazivaju se progresivne, a one koje uklanjaju biocenozu iz nje nazivaju se regresivne. Nemoguće je, međutim, dati konceptu menopauze apsolutno značenje i pretpostaviti da kad se dostigne, zajednica prestaje da se razvija.

Biocenoze koje se, kad se poremete, vrate u prvobitno stanje, nazivaju se domorodačkim. Na mjestu gdje je sječena borovnica ili smreka smreka rasti će breza šuma, a ona će je, zauzvrat, ponovno zamijeniti borovnicom borovnice ili smreke. U ovom slučaju govorimo o autohtonim vrstama šuma.

Transformisane biocenoze ne vraćaju se u prvobitno stanje. Dakle, nizinska močvarna močvara isušena i razvijena za poljoprivredne kulture nakon iscrpljivanja ležišta treseta i uništavanja melioracijske mreže prestankom poljoprivredne uporabe iz nekog se razloga razvija u smjeru formiranja malih šuma breze ili jele. Zoocenoza ove male šume razlikuje se od zajednice životinjskih vrsta otvorene travnate močvare.

Klasifikacija biocenoza

Da bi se naučne spoznaje biocenoza i praktična primjena znanja o njima, zajednica organizama mora biti klasificirana prema njihovoj relativnoj dimenziji i složenosti organizacije.

Klasifikacija je zamišljena da uredi svu njihovu raznolikost uz pomoć sistema taksonomskih kategorija, tj. Svojti, kombinirajući u ovom slučaju grupe biocenoza s različitim stupnjem zajedništva pojedinih svojstava i likova, kao i strukturu i podrijetlo. U ovom slučaju treba promatrati određenu podređenost jednostavnih svojti složenim taksonima, svojti male (lokalne) dimenzije taksama planetarne dimenzije, i postepenu kompliciranost njihove organizacije. Osim toga, klasifikacija biocenoza trebala bi uzeti u obzir postojanje mogućih granica između njih.

Ne postoje posebne poteškoće u uspostavljanju granica kada susjedne biocenoze imaju jasne indikativne znakove. Na primjer, gorski bog s poklopcem ružmarina - mahovine i kratkim sastojinom borova u suprotnosti je s okolnom zajednicom borove šume na pješčanim tlima. Granica između šume i livade je takođe dobro vidljiva. Međutim, kako se uslovi za postojanje zajednica mijenjaju postepeno nego same zajednice, granice biocenoze obično su zamagljene. Postepena tranzicija iz jedne fitocenoze u drugu s njihovom blizinom i promjena jedne fitocenoze u drugu s vremenom se odražava u konceptu kontinuuma (od lat. Continuum - kontinuirano) vegetacije koji je razvio sovjetski geobotanist L. G. Ramensky, američki ekolog P. X. Whittaker.

Granice između zajednica su oštrije u onim slučajevima kada građevinski objekti imaju najveći transformativni učinak na okoliš, na primjer, granice između šuma, formirane od različitih vrsta drveća - bora, smreke, hrasta i drugih. U stepama, polu pustinjama i pustinjama granice među zajednicama su postupnije jer je uloga travnatih vrsta koja se transformira na okoliš manje kontrastna.

Klasifikacija zajednica koristi taksonomske kategorije usvojene u geografiji biljaka i zasnovane na identifikaciji dominanta i edifikatora, što ukazuje na prepoznavanje fitocenoze kao ekološkog okvira koji određuje strukturu biocenoze. Taksonomski sustav zajednica izgrađen od dominantnih i edifikatora može se izraziti na sljedeći način: asocijacija - skupina asocijacija tvorba skupina formacija klasa formacija vrsta bioma - biocenotski pokrov.

Najniža taksonomska kategorija je udruživanje. To je kombinacija homogenih mikrobiocenoza iste strukture, sastava vrsta i sličnih odnosa između organizama i između njih i okoliša. Na terenu su glavni znakovi njegove izoliranosti: isti slojni sloj, sličan mozaik (pjegav, raštrkan), slučajnost dominanta i građevina, kao i relativna homogenost staništa. Naziv udruge za višeslojne zajednice sastoji se od generičkih naziva dominantne razine slojeva (kondomanti) i građevina u svakom sloju, na primjer, smreka borovica - mahovina, smreka breza - borovnica itd. Naziv složenih livadskih udruga nastaje popisom dominanata i subdominanata, a dominantna se naziva posljednja na primjer, udruženje edulute-livada-bluegrass. Obično se livadske asocijacije označavaju latinskim jezikom: Ranunculus + Roa pratensis.

Skupinu biocenotskih udruga formiraju udruženja koja se razlikuju po sastavu jednog od slojeva. Borovnica borovnice, na primjer, kombinira asocijaciju na porast smreke, heljde i podrastu breze. Skupina koja se odnosi na žitarice - sitne sedre - travnate zajednice uključuje livadske zajednice s nizom spomenutih grupa livadskih trava (žitarica, sitnih sedla, grmlja).

Biocenotska formacija uključuje grupe asocijacija. Tvorba se odlikuje dominantnom, po kojoj je nazvana: formiranje bora običnog bora, crne jelše, hrasta lužnjaka, bijelog saksaula, cvjetače, pelina itd. Ovo je glavna jedinica srednjeg ranga, koja se široko koristi u mapiranju šumske vegetacije.

Skupina formacija su sve formacije čiji dominantni pripadnici su istom životnom obliku. Budući da su životni oblici biljaka izuzetno raznoliki, volumen skupina formacija je raznorodan: tamno crnogorična, svijetlo četinjačka, listopadna, zimzelena, malo lišće i širokolistna šuma; grubozrnate, sitnozrnate, slabozrnate, sitnozrnate i druge grupe livadskih formacija.

Klasu formacija čine sve grupe formacija čiji dominantni su ekološki bliski životni oblici, na primjer, četinarske šume (s igličnom pločom), listopadne šume itd.

Tip bioma (biocenotski tip) objedinjuje klase formacija. Vrste bioma su tundra, šuma-tundra, tajga, livade, stepe, pustinje, prerije, tropske kišne šume itd.

Biocenotski pokrov je najviša taksonomska jedinica, uključujući sve vrste kopnenih bioma.

U botaničkoj i geografskoj literaturi postoje i druge klasifikacije fitocenoza. Za vodeni okoliš u kojem je uloga vegetacije ograničena, identifikacija taksonomskih kategorija biocenoza temelji se na životinjskoj populaciji.

Svaka biogeocenoza ima svoju prostornu strukturu koja se u vertikalnom smjeru izražava slojevima, a u vodoravnom sinusijom. Neprekidne interakcije i izmjene sastojaka biogeocenoze (atmosfera, tlo i stijena, voda, životinjski i biljni svijet i mikroorganizmi) određuju njegov kontinuirani razvoj, što dovodi do zamjene nekih biogeocenoza drugima - do sukcesije. U konačnici, uništavanje nekih zajednica i stvaranje novih određuje stalan razvoj biogeocenotskog pokrivača Zemlje. Vremenom, kontinuirana promjena pojedinačne biogeocenoze usporava, kako se proces unošenja novih organizama slabi i počinje menopauza.

Samorazvoj biogeocenoze, određen unutrašnjim (endogenim) procesima, poremećen je vanjskim (egzogenim) utjecajima, kao rezultat toga nastaju nove sukcesije. Među najvažnije egzogene čimbenike spada i ljudska aktivnost, ali sama osoba nije jedna od komponenti biogeocenoze.

Biogeocenoze su jedinične ćelije biogeosfere (biogeocenotski pokrov) - ljuske Zemlje u kojima je koncentrirana živa tvar planete. Biogeosfera je jedina ljuska na Zemlji u kojoj je moguće stalno prisustvo i normalno sveobuhvatno ljudsko djelovanje.