Что такое биогеоценоз биология

Биогеоценоз

Что такое биогеоценоз

Биогеоценоз — это взаимосвязанный комплекс из живых и инертных компонентов, связанных друг с другом с помощью материального и энергетического обмена; один из самых наиболее сложных систем в природе.

Отличие биогеоценоза от агроценоза, биоценоза и экосистемы

Агроценоз является сообществом организмов, но он значительно отличается от всех других. В чем заключается разница?

Агроценоз — это сообщество организмов, созданных человеком. Он может включать растения, животных, грибки и микроорганизмы. Целью его создания является производство сельскохозяйственной продукции. Но чаще всего называют агроценоз искусственным растительным сообществом. Это поле, сад, огород.

Биогеоценоз является естественной, саморазвивающейся структурой.

Агроценоз — не саморегулируемый, все необходимые процессы контролируются человеком. Когда его деятельность прекращается, агроценоз перестает существовать.

Для биогеоценоза необходима солнечная энергия,

При агроценозе существуют дополнительные резервы. Эту энергию человек вносит в орошение, распашку земли, использование удобрений и т.д.

Агроценозы имеют низкое видовое разнообразие. Поскольку эти сообщества созданы с целью получения определенных сельскохозяйственных продуктов, они включают в себя одного или двух представителей органического мира.

Агроценоз — слабостабильная структура. Его развитие происходит только тогда, когда человек подвергается искусственно воссозданным условиям.

сообщество биологически интегрированных и взаимозависимых растений и животных. Это лишь часть биогеоценоза, которая не включает в себя неживую составляющую — экотоп. Это и является их различием.

Экосистема — это географическая область, в которой растения, животные и другие организмы, а также погода и ландшафты работают вместе, образуя круговорот жизни.

Отличиями биогеоценоза можно назвать:

Виды биогеоценоза

К искусственному виду относят агробиоценоз (о котором речь шла выше) и городской биогеоценоз. Также сюда можно отнести и аквариумы, и разнообразные муравьиные фермы.

Городской подразумевает искусственно созданное сообщество, например парк, в котором человек сам высаживает растения, деревья и сам за ними ухаживает и обрабатывает их. Городские биогеоценозы формируют такие факторы как повышение температуры, особенности почвы и атмосферного состава, режим света, ветров и влажности.

Естественный вид — это исторически сложившаяся система, с высоким уровнем устойчивости и саморазвития и если её не тревожит человек, или природные катаклизмы, то система работает стабильно.

Свойства биогеоценоза

Примеры биогеоценоза

Если рассмотреть луг, в качестве примера, то можно увидеть весь процесс биогеоценоза.

Травы кустарники, которые растут на лугу, являются первичными производителями использующими процесс фотосинтеза. Животные, насекомые и птицы, которые питаются этими растениями, являются потребителями, а они, в свою очередь, становятся пищей для хищников. Микробы перерабатывают останки и отходы, которые снова становятся пригодными для растений.

Растительный мир лесов (фитоценоз) отличается от степи или луга наличием ярусов, и обитатели верхних ярусов получают гораздо больше солнечной энергии, чем жители нижнего яруса, которые вполне комфортно себя чувствуют в тени.

Средой обитания пруда, является дно водоёма, вода и поверхность над водой. Фитоценоз составляют водоросли, которые находятся под водой, либо в воде. Водорослями питаются ракообразные, рыбы, насекомые. Бактерии и микроорганизмы питаются на дне пруда.

Признаки биогеоценоза

Взаимоотношения между видами сложны и разветвлены. Они имеют разный характер:

Биогеоценоз животных

Наиболее значимыми в процессах биогеоценоза являются насекомые, черви, ящерицы, пауки и т.д. Они выполняют одну из функций, необходимых для всего процесса биогеоценоза — переработка отмерших останков и отходов. Так же виды беспозвоночных, которые питаются корнями и клубнями растений; наземные, питающиеся листьями, цветами, семенами, корой деревьев и плотоядные или хищные беспозвоночные, которые питаются животной биомассой, соками животных, и кровососущие относятся к этим процессам.

Мыши, сурки, кроты — животные, которые живут в почве, для своей жизнедеятельности им необходимо рыть норы и ходы, за счёт чего почва рыхлится и обогащается кислородом.

За счёт поедания одними животными — других, происходит должный процесс регуляции численности тех или иных видов и сохраняется равновесие и баланс в природе.

Биогеоценоз растений

По способу выживаемости и жизненным характеристикам, растения биогеоценоза делятся на три группы:

Растения первой группы растут на территориях без конкуренции, это либо новые, либо наоборот разрушенные места. Не обладают большими запасами органического вещества, высокоплодовитые. Примеры: Иван-чай, одуванчик, марьянник луговой, сорняки.

Вторая группа включает в себя растения способные к конкуренции, обладающие хорошо развитой корневой системой. Их можно отнести к фундаментальной нише экологии. Примеры: полынь обыкновенная, крапива, тростник.

Растения третьей группы, используя специальные биохимическо-физиологические процессы, прекрасно переносят неблагоприятные условия природы и устойчивы к стрессу. Примеры: Саксаул, типчак, кислица.

Структуры биогеоценоза

Пространственная — определяется в большинстве своём растениями, которые разделены на отдельные друг от друга в пространстве и времени структуры. Разделение происходит по горизонтали и вертикали. Эти структуры называются ценоэлементами.

Разделение по вертикали — ярусность (над землёй и под землёй).

Надземные ярусы определяются количеством света и высотой, так, например, в лесу первым ярусом будут самые высокие деревья, вторым деревья пониже, третьим высокие кустарники, четвёртым низкие кустарники, пятый — травы и шестой мхи и лишайники.

По горизонтали — микрогруппировки, которые существуют в определённых границах, имеющие свои функции, условия роста, внешние признаки. Но данная структура всё же во многих случаях имеет свойство плавно переходить из одной группировки в другую. Например: некоторые виды птиц вьют гнёзда в кронах лип и дубов, а добывают пищу на полях, оврагах, водохранилищах.

Видовая — структура, определяющая видовое значение организмов в биогеоценозе. Роль всех групп организмов совершенно разная и определена численностью размером площади обитания.

Существуют доминанты, влиятельность которых определённым образом сказывается на процессе жизнедеятельности. Лидер среди деревьев — ель, среди трав — кислица, мох, а среди грызунов — полёвки.

Влияние доминантов не одинаково, существует более влиятельные структуры, которые создают среду, определяют строение и видовой состав для всего экосообщества — эдификаторы,

Трофическая — то есть пищевая структура.

Трофическая структура подразумевает взаимодействие между живыми организмами, за счет питания одних особей другими. Это называется трофическими связями.

Существует 3 группы организмов, которые переносят необходимые вещества и обмениваются энергией в биогеоценозе.

В экологии существуют трофические или пищевые цепи. Когда перенос веществ и энергии от одного организма к другому, осуществляется с помощью последовательных связей.

Существует два вида цепей — пастбищные и детритные.

Пастбищные существуют за счёт растений, которые фотосинтезируют и размножаются, а детритные — за счёт микроорганизмов, которые берут энергию из веществ, появляющихся в процессе разложения.

Смены биогеоценоза

В биогеоценозе происходят вполне закономерные изменения — смена сообществ, называемая сукцессией.

В лесу смениться биогеоценоз может от вырубки, либо от пожара. Также, к примеру, стоячий водоем обмелел и на его месте образовался луг, лес или заросли кустарника. Один вид организмов исчез и появился другой вид.

Человеческий фактор также может играть роль в смене сообществ, так как ведётся охота на животных, сбор растений, что может способствовать вымиранию тех или иных видов.

Сельское хозяйство провоцирует размножение вредителей, которых люди убивают химией, но вместе с вредителями погибают и другие организмы и даже враги вредителей.

Устойчивость биогеоценоза

Биогеоценоз способен к саморегуляции, с помощью веществ и энергии, которая находится в круговороте. Но устойчивости самого круговорота способствуют некоторые механизмы:

К неблагоприятным условиям природы готовы только сложные, многоярусные сообщества, с разными пищевыми взаимосвязями.

Значение биогеоценоза.

Биогеоценоз играет огромную роль в экосистеме. С помощью этого процесса создаются благоприятные условия для разнообразных видов, которые осуществляют непрерывный круговорот веществ и энергии. Что способствует балансу и равновесию во всей биосфере.

Для человека биогеоценоз создает материалы для строительства, изготовления одежды, промышленного производства, а также продукты питания и вещества для лечения.

Необходимо беречь природу, сохраняя её богатый потенциал, не нарушая функционирования всех процессов, необходимых для жизни экосистемы. Важно помнить об этом и не загрязнять окружающую нас среду.

Источник

Что такое биогеоценоз?

В биологии используются три близких по значению понятия:

[править] Свойства биогеоценоза

* естественная, исторически сложившаяся система
* система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на опеределённом постоянном уровне
* характерен круговорот веществ
* открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой — Солнце

[править] Основные показатели биогеоценоза

В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.

* Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:
o биомассу продуцентов
o биомассу консументов
o биомассу редуцентов

́== Механизмы устойчивости биогеоценозов == Одним из свойств биогеоценозов является способность к саморегуляции, то есть к подержанию своего состава на определенном стабильном уровне. Это достигается благодаря устойчивому круговороту веществ и энергии. Устойчивость же самого круговорота обеспечивается несколькими механизмами:

* достаточность жизненного пространства, то есть такой объем или площадь, которые обеспечивают один организм всеми необходимыми ему ресурсами.
* богатство видового состава. Чем он богаче, тем устойчивее цепи питания и, следовательно, круговорот веществ.
* многообразие взаимодействия видов, которые также поддерживают прочность трофических отношений.
* средообразующие свойства видов, то есть участие видов в синтезе или окислении веществ.
* направление антропогенного воздействия.

Таким образом, механизмы обеспечивают существование неменяющихся биогеоценозов, которые называются стабильными. Стабильный биогеоценоз, существующий длительное время, называется климаксическим. Стабильных биогеоценозов в природе мало, чаще встречаются устойчивые — меняющиеся биогеоценозы, но способные, благодаря саморегуляции, приходить в первоначальное, исходное положение.

[править] Приспособление организмов к совместной жизни в биогеоценозах

Совместная жизнь организмов в биогеоценозе регулируется четырьмя видами биогеоценотических связей:

1. взаимополезные
* симбиоз
* мутуализм
2. полезнонейтральные
* нахлебничество
* квартиранство
* сотрапезничество
3. полезновредные
* хищничество
* паразитизм
* полупаразитизм
4. взаимовредные
* антагонизм
* конкуренция
5. Комменсализм

Источник

Биогеоценоз — определение, структура и свойства

Устойчивая система, в которой живые организмы находятся в тесной связи с неорганическими компонентами природной среды и существуют независимо от влияния человека, называется биогеоценозом. Этот термин подразумевает также замкнутую территорию, на которой происходит взаимодействие, обязательный обмен энергией и существование круговорота веществ внутри ограниченного ею растительного комплекса.

Биологические понятия

Определение «биогеоценоз» в биологию предложил ввести советский ученый В. Н. Сукачев в 1940 году. Академик не только предложил использовать этот термин, но и создал развернутую теорию о природных сообществах, ограниченных собственным ареалом. Экологическое учение, популярное на западе, использует более широкое понятие «экосистема», которое придумал англичанин А. Тенсли. Главное различие между терминами:

Агроценоз представляет собой искусственную экосистему. Она создается людьми, поэтому в ней не могут сформироваться устойчивые связи, тогда как естественные биогеоценозы образовывались на протяжении столетий под влиянием естественного отбора и существуют за счет только солнечной энергии. Искусственный отбор осуществляется людьми и отличается дополнительными энергетическими веществами, которыми они снабжают свои поля и плантации.

Биоценоз — более узкое понятие, включающее только совокупность всех живых организмов, населяющих определенное пространство, и не учитывающее неорганические компоненты окружающей среды. Термины «экосистема» и «биогеоценоз» можно считать тождественными при биологическом описании лесов, лугов и степей. Природные сообщества, лишенные фитоценоза (растительности), являются экосистемами. Можно сказать, что биогеоценоз — это всегда экосистема, но не в каждой экосистеме существует биогеоценоз.

Показатели и свойства

К неорганическим компонентам биогеоценоза (БГЦ) относят состав атмосферы и почвы, температуру и давление окружающей среды, влажность и другие гидрологические параметры, под воздействием которых живые организмы приобретают присущие их виду черты. Если в природные комплексы с полностью сформировавшейся растительностью вмешивается человек, то их восстановление происходит по законам, которые определяют основными свойствами биогеоценоза. К ним относятся:

Для нормального существования БГЦ должны соблюдаться три показателя. Первый — видовое разнообразие, под которым подразумевается совокупность организмов всех классов и групп, обитающих в определенном природном комплексе. Нарушение какого-либо трофического уровня (звена в пищевой цепи) оказывает влияние на всю систему. Второй показатель — плотность популяций.

Она находится в прямой зависимости от обеспеченности участников питанием и характеризуется продуктивностью БГЦ — его общей биомассой, состоящей из живого вещества всех разновидностей животных и растений, в него входящих.

Чтобы экосистема считалась БГЦ, она должна представлять собой географическое образование и быть однородной по всем параметрам: микроорганизмам, населяющими почвенный слой, флоре и фауне, рельефу, глубине залегания и режиму грунтовых вод, почвообразующей породе. Кроме того, вид обмена веществ у каждого БГЦ особенный, присущий только ему.

Структурный состав

БГЦ состоит из материальных тел, которые называются его компонентами. Их подразделяют на 2 группы:

К последним относятся углекислый газ, вода, кислород и другое. Биотические компоненты БГЦ могут жить под землей или водой, вести наземный образ жизни. Каждому из них отведено определенное место в пищевой цепи (трофический уровень), они находятся в тесной взаимосвязи друг с другом и по-разному участвуют в процессах обмена веществ. В структуру биогеоценоза входят:

Продуценты выполняют роль преобразователей солнечной энергии в органику и минералы, т. е. обеспечивают питание обитателям БГЦ. Это растения, основным процессом в которых выступает фотосинтез. Они являются источником пищи для консументов, к которым относятся травоядные животные, насекомые и некоторых разновидности паразитирующих растений.

Консументы одних видов могут употреблять в пищу другие виды консументов — крупные хищники нападают на травоядных животных, грызунов и мелких хищников. Органические останки используются для питания другими животными или растениями. Даже на самого грозного хищника после смерти нападают редуценты — бактерии и грибки. Их задача — разложить органику до неорганического состояния. Таким образом, редуценты замыкают круг взаимосвязей между флорой и фауной.

Кратко схему БГЦ можно представить как передачу переработанной растениями энергии Солнца животным, которые преобразуют ее в органические вещества.

Микроорганизмы, минерализующие органику, дают возможность представителям флоры усваивать соединения азота: растениям усваивать азот. В этом круговороте участвуют практически все химические элементы, присутствующие на планете.

Взаимоотношения между компонентами

В каждом БГЦ существуют сложные связи между участниками, носящие разветвленный характер. Симбиоз и мутуализм относятся к взаимополезным, так как в этих случаях обе стороны получают выгоду. Некоторые участники системы квартируют у других видов или являются по отношению к ним нахлебниками. Такие взаимоотношения, когда преимущество оказывается у одного организма без нанесения им ущерба другому, считаются полезно нейтральными.

Если один участник получает пользу за счет причинения вреда другому, то связь является полезно вредной. В эту категорию входят паразитизм и хищничество. Антагонизм и конкуренция, при которых организмы враждуют друг с другом, относятся к взаимо вредным взаимодействиям. Аменсализм является нейтрально вредной связью, а отношениями, от которых нет ни вреда, ни пользы обеим сторонам, считаются нейтральными. Каждый вид взаимосвязей — это ограничивающий фактор, играющий важную роль для поддержания в БГЦ динамического равновесия.

Механизм саморегуляции

Сложной системе БГЦ, где каждый участник процесса является важным и необходимым, присущ механизм саморегуляции, или динамического равновесия. Его действие легко понять на примере. Если погодные условия предполагают интенсивный рост растений, то увеличивается и количество органических питательных веществ, что вызывает ощутимый рост популяций животных, потребителей растительной пищи. Хищники активно охотятся, и количество травоядных уменьшается, но разрастается их собственная популяция.

Пищи становится недостаточно, и часть хищников вымирает. В результате экосистема возвращается в состояние равновесия. Об устойчивости БГЦ можно судить и по косвенным признакам. Динамическое равновесие характеризуется видовым разнообразием, широким жизненным пространством, отсутствием антропогенного воздействия, межвидовым взаимодействием в большом диапазоне.

Общие черты и особенности

Все БГЦ являются долговременными образованиями, которые складывались не одно столетие. Они имеют между собой хорошо выраженные отличия по видовому составу растительности, которые всегда закономерны и объяснимы с биологической точки зрения. Существующие в природе экосистемы имеют естественное происхождение. Типичные примеры биогеоценоза — луг или степь. На них первичным звеном в качестве продуцента выступают луговые (степные) травы, перерабатывающие энергию Солнца.

Вторичным звеном в цепи питания могут быть кустарники и другие растения, значение которых в производстве глюкозы для БГЦ невелико. Травы и кустарники становятся пищей для птиц, мелких зверей и насекомых, которыми, в свою очередь, питаются хищники. Останки мертвых растений и животных попадают в почву, где микроорганизмы их перерабатывают до неорганического состояния.

Интересный вариант БГЦ — пруд. Его участники живут в воде, над водой и на дне водоема. Растительность пруда представлена классом водорослей, часть из которых постоянно находится под водой, а часть плавает на поверхности. Ими питаются разнообразные представители фауны — рыбы, ракообразные, брюхоногие, насекомые.

Хищникам нетрудно найти себе добычу, а микроорганизмы обитают не только в придонных почвах, но и в толще воды.

Искусственные системы

Примерами рукотворных БГЦ могут выступать агробиоценозы, организация которых осуществляется в процессе хозяйственной деятельности человека, а их состояние характеризуется рядом антропогенных факторов. В аграрном секторе к ним относятся виды посевного материала, успешность борьбы с сорняками, уничтожение вредителей, состав и количество удобрений, способы полива.

Искусственные биокомплексы без человеческого участия быстро вырождаются — заброшенные посевы зарастают сорняками, подвергаются нашествию активно размножающихся вредителей и в итоге погибают. Во время этого происходит изменение свойств БГЦ — без антропогенного фактора он теряет способность к саморегуляции и устойчивости.

Условия формирования

В отличие от искусственных, возникающих за короткое время, формирование естественных продолжается намного дольше и иногда достигает сотен и тысяч лет. Участникам необходимо долго приспосабливаться друг к другу, а высокая устойчивость определяется стабильным характером взаимодействия между участниками БГЦ. Динамическое равновесие в таких системах может нарушиться только в результате масштабных природных катаклизмов, значительных техногенных катастроф или грубого антропогенного вмешательства, связанного с разрушениями в биосфере.

Несмотря на то что естественным БГЦ свойственна устойчивость, их свойства со временем могут изменяться, преобразовываясь из одних в другие. Иногда реорганизация происходит быстро, например, в случае обмеления и зарастания небольших водоемов, которые за короткое время превращаются в болота или полностью пересыхают.

В других случаях БГЦ изменяется в течение длительного периода. Например, скальные породы постепенно зарастают мхами, на них появляются трещины, заполненные гумусом. В нем начинает появляться другая растительность, еще больше разрушающая скальную породу. В итоге меняется общий ландшафт, который заселяют новые представители фауны.

Таким образом, свойства БГЦ без антропогенного влияния меняются постепенно, но неуклонно, и только человек способен резко увеличить скорость этих изменений, что довольно часто приносит вред экологии.

Источник

Что такое биогеоценоз в биологии?

Понятие биогеоценоза впервые появилось в работах советского биолога В. Сукачёва в 1942 году. Под этим термином сегодня подразумевается система, расположенная на определенной части пространства и включающая все живые организмы, обитающие в этой местности, и совокупность факторов неживой природы, влияющих на их существование. Части живой и неживой природы связывает постоянный круговорот энергетического обмена и обмена веществ, благодаря чему система получает способность к саморегуляции.

Одной из основных отличительных черт сложившегося биогеоценоза является его однородность по видам живых существ и присутствующим абиотическим факторам. Энергетическая составляющая, как правило, опирается на получение солнечной энергии, ее поглощение и преобразование.

Составляющие биогеоценоза

Определяющая роль в существовании биогеоценоза принадлежит живым организмам, которые в биологии подразделяют на три основных вида:

– продуценты – живые организмы, потребляющие питательные вещества для своей жизнедеятельности непосредственно из неживой природы. К ним относится большинство видов растений и некоторые виды бактерий;

– консументы – организмы, использующие для своего питания готовую органику. К ним относятся все животные, как травоядные, так и хищники, а также некоторые паразитические виды грибов, растений и бактерий;

– редуценты – живые организмы, в процессе жизнедеятельности разлагающие органические соединения до простых веществ. Разлагаемую органику представляют отмершие остатки продуцентов и консументов, которые, таким образом, возвращаются в биотоп, чтобы стать питательной средой для продуцентов.

С помощью этих трех компонентов осуществляется круговорот питательных веществ и энергии биогеоценоза. Продуценты поглощают неорганические вещества из почвы и солнечную энергию, благодаря чему имеют возможность строить свои клетки и наращивать объем органических веществ. Консументы активно поедают продуцентов и друг друга, включая произведенные ими органические вещества в свой биохимический и энергетический обмен. Функция редуцентов состоит в том, чтобы разлагать органику, остающуюся после отмирания живых организмов и тем самым возвращать питательные минеральные вещества обратно в почву.

Структура биогеоценозов

Различные биогеоценозы образуются в неодинаковых условиях по степени дневной освещенности, климатическим условиям, составу почвы и т.д. Неудивительно, что их видовой состав, количество биомассы и количество межвидовых связей совершенно различны в разных экосистемах. Ученые рассматривают пространственную, видовую, трофическую и экологическую структурированность биогеоценоза.

Видовая структура – это разнообразие видов, входящих в биогеоценоз, и соотношение биомассы или численности всех составляющих его популяций. Биогеоценозы могут быть богатыми по видовому составу, если условия биотопа благоприятны для большинства видов живых существ, или бедными – живущими в не слишком благоприятных условиях (в пустынях, тундре и пр.).

Пространственная структура определяется, прежде всего, растительными составляющими биогеоценоза, которые чаще всего структурированы по вертикали. В каждом из растительных ярусов складывается свой состав растительных и животных обитателей, а также насекомых и микроорганизмов.

Экологическая структура биогеоценоза – это совокупность экологических групп живых существ, соотношение которых изменяется в зависимости от преобладающих абиотических факторов.

Трофическая структура – это количество и состав пищевых цепочек, образуемых совокупностью проживающих в биогеоценозе видов живых существ.

Как правило, биогеоценоз складывается в течение многих сотен, а иногда и тысяч лет. Время от времени в его состав вводятся новые компоненты, которые либо занимают свое место в его структурах, либо постепенно удаляются благодаря существующей системе саморегуляции.

Источник