Синэкология (биогеоэкология) 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Синэкология (биогеоэкология)



Синэкология – раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем с окружающей средой. В ее задачу входит установление границ экосистемы, анализ существующих в ней пищевых цепей, изучение видового состава, его плотности и т.д.

В природе популяции разных видов объединяются в макросистемы более высокого ранга – сообщества или биоценозы. Термин «биоценоз» был преложен К.Мебиусом в 1877 году.

Биоценоз – совокупность живых организмов, популяций растений, животных, микроорганизмов, заселяющих определенный участок земной поверхности (суши или водоема) и характеризующиеся определенными отношениями между собой и приспособленностью к окружающим условиям.

Биоценоз включает все популяции разных видов, взаимодействующие на определенной территории с более или менее однородными условиями, называемой биотопом.

Биотоп - занятый одним биоценозом однородный в экологическом отношении участок земной поверхности (территории или акватории), в котором связаны минеральные и органические вещества, климатические факторы, свет, давление, движение воздуха, влажность, рН среды, механические и физико-химические свойства субстрата, который может быть жидким, твердым и газообразным.

Биоценоз обладает сложной внутренней структурой. Выделяют видовую, пространственную и временную структуры биоценозов.

Видовая структура биоценоза характеризуется видовым разнообразием и количественным соотношением видов, зависящих от ряда факторов. Главными лимитирующими факторами являются температура, влажность и недостаток пищевых ресурсов. Видовое разнообразие – это число видов в данном сообществе или регионе, и является одной из важнейших характеристик устойчивости экосистемы.

Пространственная структура определяется вертикальнымярусным строением (разные формы роста растений и распределение животных в биоценозе на разных уровнях) и горизонтальным изменением растительности и животного мира, проявляющемся в мозаичности и пятнистости (зависит от разнообразия видов, количественного их взаимоотношения, от изменчивости ландшафтных и почвенных условий).

Временная структура, при которой различные виды выполняют сходные функции в разное время в течение сезонных и суточных циклов.

Видовая структура биоценозов, пространственное распределение видов в пределах биотопа, временной ряд во многом определяется взаимоотношениями между видами, между популяциями. Место вида в биоценозе по отношению к другим видам характеризует его экологическую нишу.

Экологическая ниша – это совокупность всех факторов среды (химических, физических, физиологических и биотических), в пределах которых возможно существование организма в природе, т.е. место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, включая отношения к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий т. п. Если ниши разные, то организмы вступают в нейтральные отношения, если одинаковые, то возникают конкурентные отношения. Конкуренция – это взаимодействие, при котором один организм потребляет ресурс другого. Если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения и т.д.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу. Эта закономерность сформулирована в виде положения, которое получило название «правило конкурентного исключения». Автор этого правила эколог Г.Ф. Гаузе.

Любой биоценоз образует с биотопом целостность, единство, биологическую систему еще более высокого ранга – биогеоценоз. Термин биогеоценоз во многом тождественен термину экологическая система.

Учение о биогеоценозе разработал выдающийся российский ученый Владимир Николаевич Сукачев на примере лесных сообществ. Однако открытие В.Н.Сукачевым закономерности взаимодействия и взаимозависимости живых организмов с абиотическими условиями в равной мере приемлемы для любых условий земной поверхности и водных условий. Понятие биогеоценоза введено В.Н.Сукачевым в 1940 году. Оно явилось логическим развитием идей русских ученых В.В.Докучаева, Г.Ф.Морозова, Г.Н.Высоцкого, В.И.Вернадского.

Биогеоценоз – совокупность на определенной территории компонентов живой и неживой природы (атмосферы, горной породы, растительности, животных, микроорганизмов, почвы, гидрологических условий), для которых характерны своя специфика взаимодействия слагающих ее компонентов и определенные типы обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы.

Таким образом, любая экосистема или биогеоценоз состоит из двух блоков. Один из них представлен комплексом взаимосвязанных живых организмов – биоценозом, а второй –факторами среды – биотопом, которые функционируют совместно.

Обязательным компонентом биогеоценоза является фитоценоз, или растительное сообщество. Примеры биогеоценозов – однородные участки леса, луга, степи, болота и т.д. В то же время экосистема может быть и без растительного сообщества, а также и без почвы (например, труп животного, ствол дерева в стадии разложения или капля воды с различными организмами). Таким образом, любой биогеоценоз может быть назван экосистемой, в то время как не каждая экосистема может быть названа биогеоценозом.

Все организмы в пределах биогеоценоза находятся в тесной пищевой, пространственной, видовой и размерной взаимозависимости.

Сообщества животных и растений биогеоценоза в зависимости от естественных или антропогенных факторов могут меняться, например, после лесных пожаров, высыхания болота, распашки земли, а также в силу естественных закономерностей в природе (периодическая смена породного состава леса).

Последовательную смену одних сообществ или организмов другими на определенном участке называют сукцессией. В результате сукцессий происходит постепенное превращение одних экосистем в другие. Различают несколько видов сукцессии.

Первичная сукцессия – процесс развития и смены экосистем на незаселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации (например, обрастание голой скалы мхом и впоследствии – развитие на ней леса, заселение песчаных дюн, продуктов извержения вулканов).

Вторичная сукцессия – восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории (например, восстановление экосистемы после пожара, лесной вырубки, на заброшенных сельскохозяйственных угодьях). Для вторичной сукцессии важно наличие с самого начала плодородного слоя почвы. Если он уничтожен, например, эрозией, сукцессия может пойти по типу первичной.

Вторичная сукцессия заканчивается стабильной стадией сообщества через 150…250 лет, а первичная длится 1000 лет.

Климаксовая система. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называется климаксом, а экосистема – климаксовой. Основные биомы Земли (группа экосистем со сходным типом растительности, определяемым сходными климатическими условиями - степи, пустыни, тропики и т.д.) – климаксовые экосистемы.

Эволюционная сукцессия – постепенная смена видов, населявших Землю в различные геологические периоды, сочетание процессов образования новых видов и вымирания других.

Основные экологические проблемы в биотических сообществах, выделяемые учеными в настоящее время, следующие:

1) снижение биологического разнообразия планеты;

2) потеря регуляторных функций жи­вой природы на всех уровнях;

3) деградация генофонда био­сферы;

4) сокращение площади лесов, уничтожение влажно-тропических лесов на огромных площадях; лесные пожары и выжигание растительности;

5) изменение альбедо земной поверхности;

6) сокращение и исчезновение многих видов со­судистых растений, сокращение численности и вымирание отдельных видов животных;

Познание внутренней структуры динамики взаимодействия между составными элементами биогеоценоза, ритмов жизни растительно-животных сообществ позволяет разрабатывать меры для максимального их использования с целью получения наибольшего количества необходимой человеку продукции, а также обеспечить долговечность биотических сообществ, уменьшать отрицательные последствия преобразующей деятельности человека, вплотную подойти к управлению биосферой.

Особенно существенное значение биогеоценология имеет для практики лесного и сельского хозяйства, изучения среды жизни человека на Земле, для космонавтики, защиты промышленных изделий, продуктов питания, кормов от повреждения биологическими компонентами биосферы, для реализации эффективных природоохранных мероприятий.

 

Контрольные вопросы

1. Что называется экологической системой?

2. Каковы основные аспекты взаимоотношений организмов и среды?

3. Какие энергетические процессы происходят в экосистемах?

4. Перечислите общие закономерности действия факторов среды на организмы. Раскройте их сущность и значение.

5. Что понимается под экологическим фактором? Приведите классификации факторов.

6. Что такое популяция? Назовите основные характеристики популяции.

7. Что называется биогеоценозом? Из каких основных блоков состоит биогеоценоз?

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 624; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 100.28.132.102 (0.01 с.)