Природное сообщество: понятие и виды. Естественные природные сообщества


понятие и виды :: SYL.ru

Природное сообщество – это группа живых организмов в совокупности с абиотической средой, находящаяся на определенной территории. В его структуру входит несколько компонентов, которые взаимодействуют между собой, в результате в природе происходит круговорот веществ и энергии.

В состав экосистемы входит фитоценоз, который, как и природное сообщество животных, играет одну из главных ролей в биогеоценозе.

Что такое природное сообщество

Все живые организмы в природе взаимосвязаны, они не живут отдельно, а постоянно взаимодействуют друг с другом, образуя сообщества. В эти комплексы живых организмов входят как растения, бактерии, грибы, так и животные.

Все появляющиеся природные сообщества не случайны, их возникновение и развитие обусловлено взаимодействием факторов неживой природы – абиотической средой. Таким образом, каждое сообщество характерно для какой-либо определенной среды.

Стоит отметить, что сообщества организмов не постоянны, они могут переходить из одного в другое – это зависит от внешних и внутренних факторов. Процесс перехода может занимать сотни и тысячи лет. Ярким примером такого перехода может служить зарастание озера. Со временем водоем накапливает органику, мелеет, одни растения сменяются другими, и в конце концов озеро становится болотом. Но на этом процесс не останавливается – болото может зарастать, постепенно превращаясь в лес. Природное сообщество поле также может переходить в лес.

Виды

Природные сообщества бывают разных размеров. Самые большие – это сообщества континентов, океанов, островов. Поменьше – сообщества пустыни, тайги, тундры. Самые маленькие – сообщества луга, поля, леса и другие.

Можно также выделить естественные и искусственные природные сообщества. Естественные возникают по естественным причинам – смена видового состава организмов, изменение климата. Такие природные сообщества очень устойчивы, и переход из одного в другое может занимать достаточно длительное время. Примерами могут служить лес, степь, болото и т. д.

Искусственные природные сообщества возникают в результате воздействия на природу людьми. Они неустойчивы и могут существовать, только если человек постоянно воздействует на окружающую среду: полет, сажает, поливает. Лишь тогда остается неизменным данное природное сообщество. Поле, огород, сквер, парк – все это примеры искусственных групп.

Связи в природном сообществе

Каждое природное сообщество имеет различные связи, самая главная из которых – пищевая. Это основная форма взаимодействия живых организмов между собой.

Самым первым и главным звеном являются растения, так как они для своего развития используют солнечную энергию. Растения могут, перерабатывая углекислый газ и минералы, создавать органические вещества.

Представителями флоры, в свою очередь, питаются различные микроорганизмы, травоядные животные.

Микроорганизмами и беспозвоночными питаются хищники, они же могут поедать других животных.

Таким образом возникает пищевая цепочка: растения – травоядные животные – хищные животные. Это примитивная цепь, в природе все намного сложнее: обычно одни животные питаются другими, хищники могут поедать беспозвоночных и некоторые растения и т. д.

Структура природного сообщества

Всего существует четыре главных звена, которые непрерывно взаимодействуют друг с другом.

  1. Солнечная энергия и неорганические вещества среды.
  2. Автотрофные живые организмы или растения. Сюда входит большое количество живых организмов, они потребляют только солнечную энергию и неорганические вещества.
  3. Гетеротрофные живые организмы - животные и грибы. Эти организмы употребляют в пищу как энергию, так и автотрофных организмов.
  4. Гетеротрофные живые организмы – черви, бактерии и грибы. Эта группа перерабатывает мертвые органические вещества. Благодаря им образуются соли, минеральные вещества, вода и газ – все то, что необходимо для живых существ из второй группы.

Все эти звенья взаимодействуют друг с другом, в результате этого в природе существует круговорот энергии и веществ.

Своеобразие природного сообщества

Своеобразие почти полностью зависит от видового состава организмов, обитающих на данной территории.

Название биоценоза дается по преобладающему виду. Например, если в природном сообществе главенствующее место занимает дуб, то мы назовем его дубрава, если в равном количестве произрастают ель и сосняк, то это хвойный или елово-сосновый лес. То же касается полей и лугов, которые могут быть осоковыми, пшеничными и другими.

Человеку стоит всегда помнить, что природное сообщество, или биогеоценоз, – это цельный живой организм, и если нарушить или изменить один компонент, то изменится вся система. Поэтому, уничтожая один вид растений или животных либо занося на территорию сообщества чужеродный вид, можно нарушить все внутренние процессы, что неблагоприятно отразится на всем сообществе.

Человек постоянно воздействует на окружающий мир, природные сообщества видоизменяются. Так, например, вырубка лесов ведет к опустыниванию земель, строительство дамб - к заболачиванию близлежащих территорий.

www.syl.ru

Урок биологии в 6–м классе "Природные и искусственные сообщества"

Разделы:

Цели:

  • сформировать представление о природных и искусственных сообществах, их разнообразии и отличия;
  • раскрыть понятия “биоценоз”, “естественные и искусственные биоценозы”;
  • продолжить экологическое воспитание учеников: убедить в необходимости бережного отношения к природным ресурсам и охраны их от загрязнения.

Оборудование: таблицы, открытки, картины с изображением искусственных и естественных сообществ, фрагмент видеофильма, коллекция “Биоценоз пресного водоема”.

Приложение, Приложение 1

Ход урока

I. Проверка ранее усвоенных знаний

1. Составить у доски цепи питания: цепь выедания, цепь разложения.

2. Выбрать правильный ответ:

а) биоценоз – сообщество растений и животных, населяющих одну территорию, взаимно связанных в цепи питания, влияющих друг на друга и на среду обитания; б) биоценоз – это форма взаимосвязей между организмами, при которой один из организмов существует за счет другого, принося ему только вред.

3. Исключить лишнее слово: дуб, ежевика, орешник, ромашка, мышь, рожь.

4. Каковы причины миграции животных?

5. Составить слова из предложенных букв:

а) р, е, л, о б) м, е, я, з в) р, а, в, а, т

II. Изучение нового материала

Сообщение темы и задач урока. Актуализация знаний в ходе рассказа учителя и фронтальной беседы.

Вопросы и задания

  1. Что представляет собой природное сообщество? (Совокупность растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к условиям жизни на определенной территории, влияющих друг на друга.)
  2. Какие примеры природных сообществ вы можете привести? (Лес, пустыня, степь, река, море.)
  3. Назовите примеры искусственных сообществ. (Искусственные сообщества создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах – поле, огород, парк, пастбище, сад.)
  4. Какие отличия существуют между естественными и искусственными сообществами? Заполнить таблицу 1. .

Таблица 1

Естественные природные сообщества Искусственные сообщества
Саморегулирующиеся системы Регулируется человеком
Источник энергии только солнце Организмы получают дополнительную энергию (полив, удобрения)
Все элементы минирального питания, изъятые растениями, со временем возвращаются в почву. Большая часть питательных веществ изымается человеком (выносится с урожаем)
Существуют на основе сложных взаимоотношений, которые поддерживаются благодаря разносторонней приспособленности организмов разных видов дгуг к другу и к окружающим условиям неживой среды, сложившимся в процессе эволюции. Поддерживается человеком посредством больших затрат энергии.

Игра “Экохлоп”

Учитель называет различные сообщества (лес, поле, пруд, огород, море, аквариум, луг), а учащиеся должны хлопнуть в ладоши только тогда, когда будут названы естественные сообщества.

Ролевая игра

Знакомство с естественным природным сообществом пруда.

А) Учитель предлагает классу отправиться в подводное царство “ Водяного царя”

Где обитают растения, рыбы и другие животные, которые могут здесь найти себе пищу и убежище. Но прежде, чем отправиться в путешествие , необходимо выработать и обосновать правила поведения, направленные, направленные на охрану обитателей водоема. (В ходе беседы учащиеся называют эти правила и придумывают для них условные знаки).

Б) Знакомство с царством начинает “Водяной царь”, а помогают ему “девушки – водоросли”.

(Во время путешествия ученики заполняют таблицу 2 .)

Таблица 2

Растения Животные
   
   
   
   
   
   

Водяной царь

Путешественники, обратите внимание на деревья, растущие на берегу. Здесь можно встретить ивы, ольху. Деревья укрепляют своими корнями берега водоема. А теперь рассмотрим крупные травянистые растения прибрежные- рогоз, камыш, тростник.

У берега находится пояс осок, затем камыша, с увеличением глубины камыш уступает место кувшинкам. Рвать цветки кувшинки нельзя. Размножаются эти растения семенами, а сорвав цветок, вы ломаете толстый мясистый стебель, из – за чего растение часто загнивает и погибает.

Дальний угол пруда, он как бы позеленел, покрывшись мелкими листочками. Это ряска. Если внимательно рассмотреть то , что кажется зеленым листочком, на самом деле уплощенный, как лепешечка, стебель ряски, от которого свешиваются в воду маленькие корни этого удивительного растения. Листьев у него нет.

Первая помощница – водоросль

Спускаемся в глубину пруда. Здесь обитают прикрепленные к почве и не выходящие на поверхность воды мои подруги – водоросли. Но на большой глубине, куда не проникает солнечный свет, водоросли исчезают, дно остается не заросшим.

Различен и образ жизни водных животных. Они прикреплены к растениям или дну, другие свободно плавают, третьи перемещаются с током воды, среди водных цветковых растений и водорослей. В пруду находят себе убежище и пищу рыбы, головастики, жуки – плавунцы, водяные клопы, личинки некоторых насекомых (стрекоз и поденок).

У воды стрекозы бывают редко. Но всем стрекозам, где бы они ни находились, нужна вода, потому что в воду или в водные растения они откладывают яйца, из которых развиваются личинки, способные жить только в воде. Личинки не похожи на взрослых стрекоз. Вот только глаза у них одинаковые.

Стрекоза

О моих глазах надо сказать особо. Каждый глаз состоит из тысячи маленьких глазков. Оба глаза большие и выпуклые. Благодаря этому стрекозы могут смотреть во все стороны одновременно и сразу видеть, что делается и слева и справа, и спереди, и сзади. Это очень удобно во время охоты. Ведь стрекозы – хищники и их личинки тоже. Стрекозы охотятся в воздухе. Личинки живут в воде, но не гоняются за добычей, а подкарауливают ее. У личинки стрекозы есть очень длинная нижняя губа с крючком на конце. Когда добыча оказывается близко, личинка мгновенно выбрасывает губу на всю длину и хватает добычу. Н о бывает и самой личинке надо спасаться. Спасаясь личинка мгновенно может перемещаться с места на место. Оказывается, у личинок стрекозы есть интересное приспособление: большой мускульный мешок внутри тела. В него личинка всасывает воду, а потом с силой выбрасывает ее. Получается водяной выстрел. Водяная стрела летит в одну сторону, а сама личинка – в противоположную. Совсем как ракета. Вот так и получается, что личинка делает молниеносный рывок и ускользает из под носа врага.

Вторая помощница – водоросль

В толще воды, т.е. в слоях водоема с достаточной освещенностью, развивается планктон – совокупность микроскопических растений и животных, которые неспособны противостоять течениям. К планктону относятся микроскопические водоросли (хлорелла, хламидомонада), простейшие (инфузория – туфелька), многочисленные ракообразные.

В природном слое водоема условия жизни совсем другие: сюда почти не проникают солнечные лучи, температура воды ниже, чем в приповерхностном слое, доступ кислорода ограничен. Поэтому в придонном слое зеленые растения существовать не могут. К таким условиям приспособлены лишь немногие животные: некоторые виды для них служат мертвые растения и животные, опускающиеся сверху.

Учитель. Вот и закончилось наше знакомство с обитателями пруда. Как же связаны между собой организмы в сообществе?

Все обитатели водоема связаны между собой пищевыми взаимоотношениями. Они образуют разнообразные цепи питания. Одноклеточные водоросли служат пищей растительноядным животным – мелким рачкам, простейшим, личинкам насекомых и травоядным рыбам. Последние в свою очередь, являются кормом для плотоядных рыб (карп), часть из которых поедается крупными хищниками (щука). Некоторые сухопутные растительноядные организмы , попадая в воду становятся добычей для водных хищников. Растительный опад оседает на дно и служит началом новых пищевых цепей. На нем развиваются бактерии, которыми питаются простейшие.

Схема пищевых связей обитателей водоема

Одноклеточные водоросли мелкие ракообразные рыбы.

Растительный опад бактерии простейшие рачки рыбы

Таким образом, любая цепь питания в водоеме, как в любой другой экосистеме, начинается либо с растений, либо с органических остатков. Источником энергии в водоеме служит солнечный свет. Его энергия используется растениями на образование органических веществ. Основными производителями органического вещества в водоемах являются водоросли, входящие в состав планктона. Несмотря на большую скорость размножения, общая масса водорослей в водоемах обычно мала, так как они усиленно выедаются потребителями.

Одно из обязательных условий существования природного водоема – естественное очищение воды. Процесс этот сложен, в нем участвуют многие виды организмов: простейшие, ракообразные, моллюски, растения. Простейших и мелких ракообразных называют “ тонкими ” фильтратами или “ грубыми ” фильтраторами. Важная роль в очистке воды принадлежит растениям. Так, водный гиацинт поглощает в большом количестве ядовитые вещества, вредные отходы производства. Камыш очищает воду от болезненных бактерий, излишков солей, отходов нефти. Хорошо очищают воду такие растения, как рогоз, осока, хвощ болотный. Таким образом, все обитатели пруда помогают жить дгуг дгугу и самому пруду. Так и мы с вами должны помогать жить нашим прудам, речушкам, родникам. Чистая вода нужна всем – без нее не возможна жизнь на Земле.

(Во время рассказа ученики просматривают картины, открытки, гербарии, коллекцию “Биоценоз пресного водоема”.)

Знакомство с аквариумом – искусственным пресным водоемом

Учитель: Аквариум – это действующая модель водоема, управляемая человеком. В аквариуме сосредоточены четыре характерных для водной экосистемы компонента: неживые, так называемые абиотические вещества (грунт, вода, температура) и три группы живых существ: производители (водоросли и высшие водные растения), потребители (животные всех видов, от инфузорий до рыб, растительноядные и хищные), разрушители (бактерии и грибы, существующие за счет мертвых тканей растений и животных, они перерабатывают ткани до простых веществ, пригодных для усвоения растениями). Кроме того , в аквариуме происходит круговорот веществ, подобный круговороту веществ в природе. Система аквариума, до известных пределов, обладает определенной устойчивостью, способностью восстанавливать нарушенное равновесие.

Аквариум становится подлинным украшением любого помещения. Разведение растений, рыб и других обитателей аквариума обогащает нас знаниями законов природы, дает возможность быть самому творцом природы – живого и прекрасного.

(Во время рассказа ученики знакомятся с водными растениями, с аквариумными рыбками и другими обитателями аквариума по картинкам.)

III. Закрепление изученного материала

Беседа по вопросам:

  1. Какие естественные и искусственные сообщества вы знаете?
  2. Чем искусственная экосистема отличается от естественной?
  3. Что служит источником энергии для обитателей природного водоем?
  4. Как располагаются растения и животные в водоеме?
  5. Что представляет собой аквариум?
  6. Чем аквариум отличается от пруда и что у них общего?

Задание:

  1. Назовите растения, обитающие в пресноводных водоемах. Найдите их на картинках.
  2. Приведите примеры животных пруда. Узнайте их по картинкам.
  3. Составить пищевую цепь конкретного водоема.
  4. Каким образом жизнь животных связана с растениями?
  5. Какое значение животных в жизни растений?

IV. Домашнее задание

Составить кроссворд растительного биоценоза.

(См. Приложение 1: технологическая карта урока по теме "Природные и искусственные сообщества)

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Что такое природное сообщество

В экологии есть такой термин - биоценоз. Говоря просто, он обозначает совокупность всех живых существ, обитающих на конкретной территории, а также структуру их взаимосвязей. В целях нормального сосуществования разных существ в биоценозе неизбежно вырабатывается достаточно сложная система отношений и зависимостей, которая формирует собой природное сообщество. Так о чем же речь? Природное сообщество – это взаимосвязь элементов живой и неживой природы на определенном географическом пространстве. Различают естественные сообщества, созданные природой, и сообщества, которые построил человек – искуственные.

Помимо внутренних взаимосвязей, таких как пищевая взаимосвязь, каждое природное сообщество тесно связано с определёнными условиями местности и климата, определяемыми факторами неживой природы. В науке участок неживой природы, связанный с определённым биологическим сообществом, называется биотопом. В качестве природного биотопа могут быть рассмотрены территории различного масштаба: лесной массив, степь, пустыня, материк. Природное сообщество (поле, луг, пруд и т.д.) более мелкого биотопа в любом случае будет входить в состав природного сообщества, относящегося к биотопу более крупному.

Пищевые взаимосвязи - это базовая форма связей в биоценозе. Из пищевых взаимосвязей выстраиваются так называемые пищевые цепочки. Примером элементарной пищевой цепочки может служить такая: хищник поедает травоядное, которое поедает растения. Растения заселяющие природное сообщество в большинстве случаев никого не поедают, в качестве источника энергии они используют процесс фотосинтеза, напрямую связанный с солнечным светом. Обычно пищевые цепочки гораздо сложнее, поскольку, во-первых, более крупные хищники могут питаться более мелкими, так кот с удовольствием съест насекомоядную синицу или хищную щуку. Во-вторых, многие животные являются относительно всеядными, например, медведь. В-третьих, нужно понимать, что пищевые цепочки в значительной степени являются замкнутыми, поскольку трупы и отходы жизнедеятельности перерабатываются особым классом существ - сапрофагами, среди которых преобладают грибы и бактерии, а затем потребляются растениями из почвы.

Но связи между живыми организмами, населяющими природное сообщество, не сводятся исключительно к пищевым, они гораздо разнообразнее. Одним из самых показательных примеров является, конечно, участие животных и насекомых в цикле размножения многих видов растений. Именно насекомые в большинстве случаев опыляют цветковые растения, а животные зачастую принимают участие в распространении семян. К другим примерам подобного симбиоза можно отнести существование бактерий в микрофлоре желудка животных или же анемон, поселившийся на панцире рака-отшельника. В большинстве случае симбиоз полезен всем участникам, но даже если это симбиоз паразитического типа, когда одному из симбионтов причиняется вред, он будет важной частью природного сообщества в целом.

fb.ru

Многообразие природных сообществ | Биология

Естественные природные сообщества

В живом покрове Земли имеется множество разных природных сообществ. Это результат многочисленных смен и различных других процессов, протекающих в живой природе. Возникающие в итоге естественных процессов природные сообщества включают в себя большое количество взаимоприспособленных видов. Такие сообщества устойчивы, они длительное время занимают территорию, на которой сформировались. Часто процесс возникновения природных сообществ происходит естественно, независимо от человека, поэтому их и называют естественными.

На каждой достаточно обширной территории можно встретить разные типы природных сообществ: леса, болота, луга, степи. В ландшафте они хорошо различаются по внешнему виду, который определяется частью биогеоценоза — растительным сообществом. Вот почему о многообразии природных сообществ судят именно по растительным сообществам.

Леса — естественные биогеоценозы с преобладанием древесных растений. В умеренно холодном климате на территории нашей страны особенно широко представлены хе леса. В них преобладают ель, сосна, пихта, лиственница. Они как основные члены сообщества образуют еловые, сосновые (их называют борами), пихтовые и лиственничные леса.

Помимо елей в еловых лесах произрастают кустарнички (черника, брусника), многолетние травы (кислица обыкновенная, седмичник европейский, майник двулистный, глушанка круглолистная). На почве много зеленых мхов. Изредка встречается рябина, семена которой заносят гнездящиеся на елях дрозды.

В сосновых лесах, на бедных песчаных сухих почвах, встречаются кустарнички (помимо черники и брусники — вереск, толокнянка) и некоторые засухоустойчивые травы (прострел весенний, кошачья лапка двудомная, тимьян обыкновенный, или богородская травка), растет можжевельник, на почве много лишайников (пармелия, ягель).

Из лиственных пород леса образуют береза, осина, дуб, клен и ясень. Различают мелколиственные леса (березняки, осинники) и широколиственные (дубравы, липовые, кленовые и ясеневые).

В широколиственном лесу (дубраве) вместе с дубом часто растут клен, ясень и липа. Среди кустарников обычны лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, волчье лыко, калина обыкновенная. В сыроватых местах произрастает лиана — хмель вьющийся.

Луг тоже естественное природное сообщество, в котором преобладают многолетние травы. Обычно это сообщество злаковых или разнотравных растений в местах с достаточным увлажнением почвы.

Есть луга пойменные — они тянутся вдоль рек, иногда их заливают весенние воды. Суходольные луга формируются в виде лесных полян и безлесных долин. Альпийские луга образуются высоко в горах, потому их еще называют высокогорными. Все они — ценные природные сообщества, дающие корм для скота, и служат средой обитания множеству различных живых организмов.

Болото развивается в условиях избыточного, застойного увлажнения. Оно образуется травянистыми, водно-болотными видами растений с участием кустарничков. В сообществе преобладают моховидные, в основном сфагновые, виды. На болоте произрастают кустарнички (багульник болотный, голубика, подбел, вахта трехлистная, клюква) и травы (пушица, осоки, росянка круглолистная, белокрыльник).

Степь — травянистое сообщество, формирующееся в обширной засушливой зоне черноземных почв. Различают злаково-ковыльные и разнотравные степи. В тех и других произрастают дерновинные злаки (ковыль, костер, типчак), луковичные растения (тюльпаны, гиацинты, луки, птицемлечники), разнотравье (шалфей, адонис, полынь, пион, василек). Растения степных сообществ способны хорошо переносить летний засушливый период, все они светолюбивы.

Искусственные природные сообщества

В естественных биогеоценозах всегда очень много разных видов живых организмов. Поэтому они являются устойчивыми. Кроме естественных природных сообществ (леса, луга, болота, степи) есть искусственные, или культурные, биогеоценозы, созданные человеком. К ним относятся поля, сады, огороды, парки, скверы. Полевые сообщества, созданные трудом человека, обычно называют агроценозами (от греч. агрос - "поле").

В культурных природных сообществах мало видов, поэтому они неустойчивы и могут существовать только при условии постоянной заботы человека о них. Человек определяет виды, которые целесообразно выращивать в культурном сообществе, создает и постоянно регулирует почвенную среду, водообеспечение, сроки посева (посадки) и уборки урожая. Без помощи человека культурное сообщество быстро теряет устойчивость. На брошенных пашнях, садах, вскоре начинается развитие естественных сообществ, чаще всего леса.

Любое природное сообщество (биогеоценоз) — часть живого покрова Земли — биосферы. Поэтому человек для сохранения своей жизни должен бережно относиться ко всем природным сообществам.

В живом покрове Земли имеется много различных природных сообществ (биогеоценозов). Одни из них естественные — они достаточно устойчивы и возникают в природе благодаря процессам смены биогеоценозов. Другие сообщества искусственные (культурные) — они неустойчивы, без поддержки человека существуют недолго и вскоре сменяются естественными.

blgy.ru

Природные сообщества | Учеба-Легко.РФ - крупнейший портал по учебе

Взаимосвязь организмов

Как вам известно, различные виды растений распространены не равномерно, а в зависимости от местных условий, образуя естественные группировки, или растительные сообщества.

Часто думают, что дикие животные свободны в выборе своего местообитания, могут жить где хотят и как хотят. Однако это не так. Если мы посмотрим, каков состав животного населения в любом растительном сообществе, то мы увидим не случайный набор, а определенный комплекс видов животных, свойственных именно данному растительному сообществу. Таким образом, можно говорить уже о природном сообществе растений и животных. Но эти растения и животные связаны, в свою очередь, с микроорганизмами.

Природное сообщество - совокупность растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к условиям жизни на определенной территории, влияющих друг на друга и на окружающую среду. В нем осуществляется и поддерживается круговорот веществ. Можно выделить разномасштабные природные сообщества, например материки, океаны, лес, луг, тайгу, степь, пустыню, пруд, озеро. Более мелкие природные сообщества входят в состав более крупных. Человек создает искусственные сообщества, например поля, сады, аквариумы, космические корабли.

Каждому природному сообществу свойственны разнообразные взаимосвязи - пищевые, по месту обитания и др.

 

Рисунок: Пример пищевых цепей в наземных пищевых сообществах

Основная форма связей организмов в природном сообществе - это пищевые связи. Начальным, основным звеном в любом природном сообществе, создающим в нем запас энергии, являются растения. Лишь растения, используя солнечную энергию, могут из находящихся в почве или воде минеральных веществ и углекислого газа создавать органические вещества. Растениями питаются растительноядные беспозвоночные и позвоночные животные. Ими, в свою очередь, питаются плотоядные животные - хищники. Так в природных сообществах возникают пищевые связи, цепь питания: растения - растительноядные животные — плотоядные животные (хищники). Иногда эта цепь усложняется: первыми хищниками могут питаться другие, а ими, в свою очередь, — третьи. Например, гусеницы поедают растения, а гусениц поедают хищные насекомые, которые, в свою очередь, служат пищей насекомоядным птицам, а теми питаются хищные птицы.

Наконец, в состав природного сообщества входят еще различные организмы, которые питаются отходами: отмершими растениями или их частями (ветками, листьями), а также трупами погибших животных или их экскрементами. Ими могут быть некоторые животные - жуки-могильщики, дождевые черви. Но основную роль в процессе разложения органических веществ играют плесневые грибы и бактерии. Именно они доводят разложение органических веществ до минеральных, которые опять могут быть использованы растениями. В общей сложности в природных сообществах происходит круговорот веществ.

Кроме пищевых связей в природных сообществах имеются и другие. Так, растения в любом месте создают особый климат, микроклимат. Различные факторы неживой природы - температура, влажность, освещенность, движение воздуха или воды - под пологом растений будут заметно отличаться от общих для данной местности. Изменения этих факторов под пологом растений будут всегда менее резкими, чем на открытой местности. Так, в лесу днем всегда более прохладно, влажно и тенисто, а ночью, наоборот, теплее, чем на открытом воздухе. Даже на лугу, покрытом только травой, температура и влажность на поверхности почвы будут другие, чем на голой почве.

Наконец, только наличие растительного покрова предохраняет почву от эрозии - распыления и размыва.

Естественно, что микроклимат сказывается и на видовом составе и жизнедеятельности животных, населяющих данное сообщество. Каждый вид животных избирает для своего обитания места не только с наличием необходимой пищи, то также с наиболее подходящими для него температурой, освещенностью, условиями устройства нор и гнезд.

Но и животные в природных сообществах также оказывают влияние на растения. Прежде всего, многие цветковые растения опыляются насекомыми, иногда даже какими-то определенными видами и при отсутствии их размножаться не могут. Далее - распространение семян у некоторых растений также производится животными. Наконец, роющая деятельность различных животных, прежде всего дождевых червей, способствует рыхлению почвы, в нее легче и глубже проникают вода и воздух и быстрее совершаются процессы разложения органических остатков.

uclg.ru

краткое содержание ярусноестроение природного сообщества

Природное сообщество - совокупность растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к условиям жизни на определенной территории, влияющих друг на друга и на окружающую среду. В нем осуществляется и поддерживается круговорот веществ. Можно выделить разномасштабные природные сообщества, например материки, океаны, лес, луг, тайгу, степь, пустыню, пруд, озеро. Более мелкие природные сообщества входят в состав более крупных. Человек создает искусственные сообщества, например поля, сады, аквариумы, космические корабли. Каждому природному сообществу свойственны разнообразные взаимосвязи - пищевые, по месту обитания и др. Основная форма связей организмов в природном сообществе - это пищевые связи. Начальным, основным звеном в любом природном сообществе, создающим в нем запас энергии, являются растения. Лишь растения, используя солнечную энергию, могут из находящихся в почве или воде минеральных веществ и углекислого газа создавать органические вещества. Растениями питаются растительноядные беспозвоночные и позвоночные животные. Ими, в свою очередь, питаются плотоядные животные - хищники. Так в природных сообществах возникают пищевые связи, цепь питания: растения - растительноядные животные - плотоядные животные (хищники) . Иногда эта цепь усложняется: первыми хищниками могут питаться другие, а ими, в свою очередь, - третьи. Например, гусеницы поедают растения, а гусениц поедают хищные насекомые, которые, в свою очередь, служат пищей насекомоядным птицам, а теми питаются хищные птицы Наконец, в состав природного сообщества входят еще различные организмы, которые питаются отходами: отмершими растениями или их частями (ветками, листьями) , а также трупами погибших животных или их экскрементами. Ими могут быть некоторые животные - жуки-могильщики, дождевые черви. Но основную роль в процессе разложения органических веществ играют плесневые грибы и бактерии. Именно они доводят разложение органических веществ до минеральных, которые опять могут быть использованы растениями. В общей сложности в природных сообществах происходит круговорот веществ. Кроме пищевых связей в природных сообществах имеются и другие. Так, растения в любом месте создают особый климат, микроклимат. Различные факторы неживой природы - температура, влажность, освещенность, движение воздуха или воды - под пологом растений будут заметно отличаться от общих для данной местности. Изменения этих факторов под пологом растений будут всегда менее резкими, чем на открытой местности. Так, в лесу днем всегда более прохладно, влажно и тенисто, а ночью, наоборот, теплее, чем на открытом воздухе. Даже на лугу, покрытом только травой, температура и влажность на поверхности почвы будут другие, чем на голой почве. Наконец, только наличие растительного покрова предохраняет почву от эрозии - распыления и размыва. Естественно, что микроклимат сказывается и на видовом составе и жизнедеятельности животных, населяющих данное сообщество. Каждый вид животных избирает для своего обитания места не только с наличием необходимой пищи, то также с наиболее подходящими для него температурой, освещенностью, условиями устройства нор и гнезд. Но и животные в природных сообществах также оказывают влияние на растения. Прежде всего, многие цветковые растения опыляются насекомыми, иногда даже какими-то определенными видами и при отсутствии их размножаться не могут. Далее - распространение семян у некоторых растений также производится животными. Наконец, роющая деятельность различных животных, прежде всего дождевых червей, способствует рыхлению почвы, в нее легче и глубже проникают вода и воздух и быстрее совершаются процессы разложения органических остатковschool.xvatit.com › Гипермаркет знаний › Биология

Вот вам кратко, как вы просили. Ярус — это часть слоя растительного сообщества, к которому приурочены ассимилирующие (листья, стебли) или запасающие (клубни, луковицы, корни) органы растений. Особенно отчетливо ярусное строение проявляется в лесных фитоценозах (18). Здесь верхний ярус (полог) образуют кроны самых высоких деревьев; второй ярус — более низкие деревья или подрост; в третьем ярусе находятся кустарники (подлесок) ; четвертый ярус составляют травы и кустарники; в пятом, напочвенном, располагаются мхи, лишайники, грибы. Ярусами расположены и подземные органы растений — корни, клубни, луковицы, корневища и т. д. При этом наблюдается как бы обратная, «зеркальная» ярусность: глубже всего проникают корни высоких деревьев, выше находятся корни кустарников, еще ближе к поверхности — корни травянистых растений, проростков, микориза и т. д. Верхний слой почвы представляет собой особый ярус — лесную подстилку.

Вот вам кратко, как вы просили. Ярус — это часть слоя растительного сообщества, к которому приурочены ассимилирующие (листья, стебли) или запасающие (клубни, луковицы, корни) органы растений. Особенно отчетливо ярусное строение проявляется в лесных фитоценозах (18). Здесь верхний ярус (полог) образуют кроны самых высоких деревьев; второй ярус — более низкие деревья или подрост; в третьем ярусе находятся кустарники (подлесок) ; четвертый ярус составляют травы и кустарники; в пятом, напочвенном, располагаются мхи, лишайники, грибы. Ярусами расположены и подземные органы растений — корни, клубни, луковицы, корневища и т. д. При этом наблюдается как бы обратная, «зеркальная» ярусность: глубже всего проникают корни высоких деревьев, выше находятся корни кустарников, еще ближе к поверхности — корни травянистых растений, проростков, микориза и т. д. Верхний слой почвы представляет собой особый ярус — лесную подстилку.

Жизнь растений леса имеет свои особенности. Деревья, формирующие лес, растут более или менее сближенно, оказывая влияние друг на друга и на всю остальную лесную растительность. Растения в лесу расположены ярусами, которые можно сравнить с этажами. Верхний, первый ярус представлен основными деревьями первой степени значимости (ель, сосна, дуб). Второй ярус сформирован деревьями второй величины (черемуха, рябина, яблоня). Третий ярус состоит из кустарников, например, шиповника, лещины, калины, бересклета. Четвертый ярус – это травянистый покров, а пятый – мхи и лишайники. Доступ света к растениям различных ярусов неодинаков. Кроны деревьев первого яруса лучше освещены. От верхних к нижним ярусам освещенность уменьшается, так как растения верхних ярусов задерживают долю солнечных лучей. Мхи и лишайники, занимающие пятый ярус, получают очень малое количество света. Это самые теневыносливые растения леса. Разные леса имеют различное количество ярусов. К примеру, в темном еловом лесу различимы только два-три яруса. На первом ярусе расположены основные деревья (ели), на втором – небольшое число травянистых растений, а третий образован мхами. Другие древесные и кустарниковые растения не растут во втором ярусе елового леса, так как не выносят сильного затенения. Также не наблюдается в еловом лесу и травянистый покров. Ярусное расположение характерно не только для надземных частей растений, но и для их подземных органов – корней. Высокие деревья имеют корни, глубоко проникающие в землю, тогда как корневая система деревьев второго яруса меньшей длины и образует условно второй ярус корней. Корни других растений леса еще более короткие и находятся в верхних пластах почвы. Таким образом, растения в лесу всасывают питательные вещества из разных слоев почвы. Деревья первой величины (дуб, сосна, ель) смыкаются своими кронами и формируют полог леса, под который проникает небольшая доля солнечного света. Поэтому травянистые растения леса, как правило, теневыносливые и имеют широкие листовые пластинки. Многие из них не выдерживают воздействия прямых солнечных лучей и могут погибнуть на открытом пространстве. Особенностью трав широколиственного леса является цветение ранней весной, когда на деревьях еще нет листвы. С помощью широких листьев растения леса накапливают органические вещества при слабом освещении и откладывают их в подземных органах, к примеру, медуница – в корневищах. В мрачных еловых чащах цветы травянистых растений имеют венчики белого цвета, чтобы они были издалека видны насекомым-опылителям. Например, такие цветки у ландыша, грушанки, седмичника, сныти, майника. Но, несмотря на эти приспособления, цветки трав леса часто не опыляются и не образуют семян. Поэтому размножение многих травянистых растений осуществляется делением корневищ, например, у кислицы, ландыша, купены, седмичника, майника. Это объясняет размещение этих трав в лесу группами. Лесная подстилка, покрывающая почву, состоит из опавших листьев или хвои, соответственно, в лиственных или хвойных лесах, а также из коры и сучьев деревьев, отмерших участков трав, мхов. Рыхлая лесная подстилка влажная, что благоприятно для развития плесневых и шляпочных грибов. Грибницы различных грибов насквозь густо пронизывают подстилку, постепенно преобразуя органические вещества в перегной и минеральные соли для питания зеленых растений леса.

touch.otvet.mail.ru

Природные сообщества | ИХТИОСФЕРА

Жизнь экосистем

Понятие «экосистема» — важнейшее и для аквариумистов, и для совре- менных натуралистов и естествоиспытателей. Аквариум — маленькая «вселенная за стеклом», микрокосм, но сколько труда, и очень часто безуспешного, необходимо вложить в это рукотворное чудо! А Природа создает свои «аквариумы» и поддерживает в них жизнь без видимых усилий. Естественные сообщества регулируют свою жизнь сами. Впервые термин «экосистема» для обозначения саморегулирующегося сообщества природных организмов предложил в 1935 году английский ученый А.Тэнсли, и с тех пор это слово постоянно на слуху.

 

   Экосистемы, биоценозы и биогеоценозы

Экосистема — это саморегулирующаяся сообщество живых организмов, рассматриваемая как единое целое вместе со средой их обитания. Они повсюду, от маленького кустика травы до озера, леса — и, наконец, наша планета — тоже экосистема. Основой природных сообществ являются, как правило, растения, создающие “живое вещество” из воды, углекислого газа за счет энергии солнечного света. Прочие живые существа живут либо за счет своих соседей, либо за счет веществ в окружающей среде, которые эти соседи производят. Каждая природная экосистема — это сложная технологическая линия по трансформированию запасаемой солнечной энергии в легкодоступную энергию химических связей синтезируемых органических веществ. Живые организмы взаимодействуют между собой, формируя сложную структуру взаимозависимостей.

Сходные по своим свойствам живые организмы взаимодействуют с другими компонентами экосистемы сходным образом, образуя для стороннего наблюдателя ясно выделяемое множество.

Экосистема — наиболее общее название для таких множеств. Кроме него, часто используются термины “биоценоз”, введенный немецким ученым К.Мебиусом в 1877 году, и “биогеоценоз”, предложенный русским ученым В.Сукачевым в 1944 году. Под биогеоценозом принято понимать саморегулирующуюся совокупность взаимодействующих живых организмов со средой их обитания в пределах занимаемой этими организмами территории. По сути, это — наземная экосистема. Биоценозом называется сообщество взаимодействующих живых организмов, населяющих участок суши или водоёма. Биоценоз — только часть экосистемы, которая объединяет помимо животных, растений, грибов еще и среду их обитания — почву или грунт, приземный слой воздуха или толщу воды.

 

   Ранг экосистемы

В окружающем мире растения и животные существуют в строго организованных сообществах. Таким сообществом является даже отдельно произрастающий кустик травы. Его жизнь обеспечивается сложным комплексом микроорганизмов почвы, потоками энергии и вещества извне и удалением всего ненужного куда-нибудь подальше. Самая маленькая экосистема — консорция — просто сообщество небольших живых существ, микроорганизмов или мельчайших беспозвоночных, живущих вокруг или внутри более крупного живого существа, для внешнего наблюдателя представляющего всю консорцию. Таким “представителем” может быть растение или небольшая колония кораллов, губок. Размеры консорций невелики, от нескольких сантиметров до метра в диаметре. Их биомасса не превышает десятка килограммов. Более крупными экосистемами являются фации, объединения взаимодействующих консорций. Они характеризуются значительной биомассой (до десятка тонн) и могут поддерживать более сложную структуру взаимоотношений между организмами. Ресурсов фации уже хватает для поддержания жизнедеятельности многих беспозвоночных, которые входят в фацию как самостоятельные единицы, обеспечивая взаимодействие отдельных консорций.

Поддерживая большее видовое разнообразие, фация имеет значительно более высокую устойчивость к неблагоприятным внешним воздействиям по сравнению с консорцией.

   Биомасса биотопов, как объединения взаимодействующих фаций и консорций, может достигать десятка тысяч тонн и значительно превосходить биомассу формирующих его сообществ. Биотоп обладает еще большим разнообразием видов живых организмов и значительной устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Биотопы объединяются в ландшафты, совокупность которых формирует экосистему региона (как правило, вокруг бассейна крупной реки), которые складываются в экосистему природно-климатической зоны, биома. Объединение биомов — это ткань, из которой создана самая крупная из известных нам экосистем — биосферу Земли. Положение экосистемы в этой строгой иерархии называется рангом.

Сложноорганизованные группы (стада травоядных, стаи или охотничьи группы хищных) животных требуют для своей жизнедеятельности экосистему рангом не ниже ландшафта, а крупные морские млекопитающие (киты и касатки) — не ниже биома. Естественно, при снижении ранга экосистемы (например, с единой экосистемы биома до набора несвязанных друг с другом региональных экосистем) снижается и доступность пищевых ресурсов. При этом виды животных, жизнедеятельность которых обеспечивается рангом не менее биома, окажутся под угрозой вымирания, несмотря на кажущийся достаток пищевых ресурсов и внешне благоприятные условия обитания. Возможно, именно в этом кроется одна из причин вымирания осетровых рыб, амурских тигров и иных редких видов животных.

 

   Форма экосистемы

Форма экосистемы определяется формирующими ее организмами и физико-химическими условиями окружающей их среды. Условно можно выделить две основные формы экосистемы до ранга ландшафта — линейную и округлую. Линейная форма встречается у речных, литоральных, пограничных (например, на границе между полем и лесом) и многих антропогенных фаций и биотопов (лесозащитные полосы, придорожные биоценозы и так далее).

Ландшафты и региональные экосистемы имеют форму, соответствующую форме водосборного бассейна соответствующей реки или водоема. Форма экосистемы важна экологам для правильного описания процессов переноса энергии и различных веществ.

 

   Как организмы объединяются в экосистему

Живые организмы, взаимодействуя между собой, образуют сообщество. Конечно, отношения между ними очень разнообразны, одни — взаимовыгодны, другие несут выгоду только одной из сторон. Важнейшие взаимодействия в экосистеме — пищевые, или трофические, — являются тем скелетом, вокруг которого ≪нарастают≫ все остальные виды взаимоотношений, управляющие непрерывным потоком энергии и вещества. Травоядные животные постоянно нуждаются в пище, производимой будто бы для них растениями, помогая друг другу или конкурируя за пищу, чтобы послужить пищей хищным, которые и в свою очередь послужат пищей для следующих звеньев пищевой цепи.

Структура экосистемы, сформированная взаимоотношениями живых организмов, предназначена природой для переноса и накопления солнечной энергии в виде живого вещества. Основная функция природных экосистем — наиболее эффективное, при данных физико-химических условиях окружающей среды, производство живого вещества из солнечной энергии и доступных минеральных и органических ресурсов.

Определить количество живого вещества в экосистеме трудно. Обычно измеряют биомассу — суммарную массу всех живых организмов экосистемы. В отличии от “живого вещества” экосистемы, в состав биомассы входят и неусвоенная пища, и отмершие ткани, и продукты выделения, остающиеся внутри живых организмов экосистемы в момент наблюдения. Полная биомасса земной биосферы оценивается примерно в две с половиной — три с половиной тысячи миллиардов тонн сухого вещества, а ежегодное производство — не более сотни миллиардов тонн.

 

   Закон «экологической пирамиды»

Поскольку лишь часть первоначально произведенной биомассы является пищевым ресурсом для формирования живого вещества следующих звеньев пищевой цепи, вездесущий закон сохранения энергии превращает экосистему в своеобразную экологическую (трофическую) пирамиду: биомасса каждого следующего трофического уровня не превышает десятка процентов биомассы предыдущего.

   Структура наземной экосистемы формируется организмами-продуцентами. Как правило, это растения, производящие живое вещество из воды и углекислого газа атмосферы за счет солнечной энергии. Так они создают пищевые ресурсы для растительноядных животных, называемых первичными консументами, которые, в свою очередь, пища для хищных животных (вторичных консументов). Неусвоенная пища, отмершие ткани и продукты выделения их всех служат пищей для целой группы бактерий, грибов и животных, называемых редуцентами. Они возвращают часть содержащиеся в этих “отходах” веществ в исходное состояние, углекислый газ и воду. Таким образом, природная экосистема — круговорот неорганического, органического и живого вещества, приводящийся в движение энергией Солнца.

По главенствующей роли этапов этого круговорота можно выделить три типа экосистем. В экосистемах первого типа главную роль играет производство живого вещества из минеральных ресурсов, углекислого газа и воды. Это биогеоценозы, некоторые пресноводные и морские биоценозы. В экосистемах второго типа основная масса живого вещества образуется из поступающего, как правило, извне органического вещества. Это большинство водных экосистем. К третьему типу, сформированному смешением в различных пропорциях первых двух, относится большинство региональных природных экосистем, биомы и земная биосфера в целом.

Если главная задача природных экосистем — наиболее эффективное производство живого вещества, то экосистемы, сформированные человеком, предназначены не для производства живого вещества вообще, а лишь его определенной доли, полезной для человека — “урожая”.

Естественно, такие системы принципиально не- устойчивы, недолговечны и неспособны к самостоятельному существованию без постоянного вмешательства человека. Хотя “урожай”, получаемый в искусственных экосистемах, выше, чем в аналогичных природных экосистемах, продуктивность искусственных экосистем (производство биомассы на единицу площади за сезон) и их устойчивость к неблагоприятным изменениям, как правило, ниже.

 

   Жизненные принципы природных Сообществ

Животные каждого трофического уровня взаимодействуют таким образом, чтобы каждая экологическая ниша оказалась заполненной собственными консументами, а пищевой ресурс наиболее эффективно использовался для производства живого вещества. Растения, в свою очередь, заполняют все доступное пространство, чтобы наиболее эффективно использовать свои главные “пищевые” ресурсы — углекислый газ, воду и свет, образуя при благоприятных обстоятельствах непрерывную “мозаику” соприкасающихся друг с другом консорций и фаций.

Каждая ступень “экологической пирамиды” содержит несколько пищевых ресурсов для следующего уровня, каждый из которых наиболее эффективно использует один из видов консументов. Между организмами, потребляющими один и тот же пищевой ресурс, происходит жесткая конкуренция, а если организмы потребляют различный пищевой ресурс, между ними устанавливаются нейтральные отношения.

Таким образом, каждый трофический ресурс формирует собственную “экологическую нишу”, с точки зрения потребителей этого ресурса изолированную от прочих экологических ниш. Естественно, не все “обитатели” экологической ниши способны использовать ее ресурс максимально эффективно, и потому в результате бескомпромиссной конку- рентной борьбы между ними неизбежно “останется только один”. Эта закономерность называется по имени советского ученого-эколога Г.Ф.Гаузе.

Естественно, эффективность использования ресурса экологической ниши сильно зависит от условий (“экологических факторов”) внешней среды, прежде всего температуры, кислотности, концентрации кислорода, углекислоты и важнейших химических элементов.

Изменения этих факторов, приводящие к смене одного обитателя “экологической ниши”, называется “диапазоном толерантности” первоначального вида, а изменения, делающими невозможным использование данной ниши — диапазоном существования экосистемы.

Каждый живой организм экосистемы имеет собственный диапазон толерантности, который для совместного существования различных живых существ должен соответствовать их диапазонам толерантности. Рост и развитие каждого живого существа в экосистеме при этом определяется именно тем фактором, значения которого находятся ближе всего к границам толерантного диапазона. Эта закономерность называется принципом Либиха – Шелфорда.

Если значения экологического фактора выходит за пределы толерантного диапазона, вид обречен на вымирание, а его место в экологической нише займет новый, более приспособленный к сложившимся условиям. Практически в этом случае происходит изменение и самой экосистемы, которая может быть очень сходна с предыдущей, но будет неизбежно отличаться составом видов и видовым биоразнообразием. При значительных изменениях живые организмы уже не смогут пользоваться пищевыми ресурсами с достаточной для их выживания эффективностью, и экосистема погибнет. Эта закономерность последовательной смены одних экосистем на другие, схожие с предыдущими, вплоть до окончательной гибели сообщества, получила название принципа Холлинга.

При благоприятных условиях число экологических ниш в сообществе велико, и поэтому велико биологическое разнообразие. Общее число видов в сообществах тем выше, чем выше ранг и больше биомасса сообщества. Чем больше разнообразие видов в экосистеме, тем эффективнее она использует ресурсы окружающей среды, тем стабильнее и устойчивее экосистема к внешним воздействиям. Эта закономерность называется принципом Эшби.

 

   Принцип конкурентного исключения Гаузе

Два вида не могут устойчиво сосуществовать одновременно в ограниченном пространстве, если они занимают одну экологическую нишу.

 

   Принцип Либиха - Шелфорда. Рост и развитие живого организма определяется тем экологическим фактором, чье значение находится ближе всего к границе толерантной зоны

 

   Следствиями принципа Либиха - Шелфорда

являются принцип оптимальности: Любая экосистема функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно-временных пределах.

и принцип экологической ниши: Каждый биологический вид адаптирован к специфичной для него совокупности условий существования, называемой «экологической нишей».

 

   Принцип Холлинга

При внешних воздействиях живые организмы или формируют то сообщество, толерантный диапазон которого наиболее близок к сложившимся в результате воздействия новым условиям, или погибают, если такое сообщество не может быть сформировано.

 

   Принцип Эшби

Стабильность и устойчивость экосистемы тем выше, чем больше видовое разнообразие.

 

   Взросление и старение экосистемы

Любое сообщество непрерывно изменяется, приспосабливаясь к изменениям внешней среды. Поскольку жизнедеятельность живых организмов меняет их среду обитания, то изменения внешней среды разделяют на аллогенные, не связанные с жизнедеятельностью экосистемы, и автогенные, вызванные деятельностью экосистемы. Например, возникая на мертвом грунте, растения-первопроходцы (“пионерные” консорции) производят живое вещество, которое, отмирая, насыщает бедный грунт органическими соединениями. Постепенно формируется почва и возникают условия для замещения пионерных сообществ более сложными. Это — автогенные изменения.

Вот и пример аллогенных изменений: лесные таежные экосистемы подвержены пожарам, уничтожающим лес, но высвобождающим запасенные деревьями минеральные вещества. Аллогенное изменение экосистем связано с естественными, в том числе катастрофическим событиями.

На одной и той же территории или акватории с течением времени одни экосистемы замещают другие. В отсутствии катастроф и антропогенного воздействия происходит плавная смена одних сообществ другими с более сложной структурой, с более эффективным производством живого вещества. Каждое сообщество само определяет и условия существования замещающего, и причины собственного исчезновения. Такой причиной может быть и накопление вещества или энергии, которые сообщество уже не в состоянии включить в свой “технологический круговорот”, и сопутствующее преобразование окружающей среды. Процесс автогенного замещения одних сообществ другими называется сукцессией. Естественное замещение одной экосистемы на другую может занимать как довольно длительные (десятилетия), так относительно короткие (несколько лет) промежутки времени. Каждая экосистема в ряду последовательных автогенных замещений становится просто одним из этапов сукцессии. Последний из этапов сукцессии называется климаксом.

На ранних этапах сукцессии число видов в сообществе мало, но по мере развития видовое разнообразие увеличивается, и в сообществе проявляется весь спектр взаимоотношений между элементами экосистемы. Климаксное сообщество максимально устойчиво, поскольку имеет множество специализированных видов и стабилизированные круговороты необходимых биогенных веществ и энергии. Предыдущие этапы сукцессии обладают меньшей устойчивостью. Чем ниже этап сукцессии, тем выше риск гибели сообщества вследствие неблагоприятных аллогенных изменений и антропогенного воздействия. В процессе сукцессии изменяется ранг экосистем. Если пионерные сообщества — это просто набор отдельных консорций, то в процессе развития эти консорции начинают взаимодействовать, образуя фации, взаимодействующие фации формируют биотопы, и так далее. Чем выше этап сукцессии, тем совершеннее экосистема интегрирована в биосферу всей планеты.

 

   Экологическая безопасность и проблемы защиты природы

В климаксном сообществе практически вся его продукция тратится на поддержание собственной жизнедеятельности. Естественно, в каждый момент времени эта продукция не равна потерям на поддержание жизнедеятельности: в благоприятные периоды времени продукция больше, а в неблагоприятные — меньше, чем эти потери. Очевидно, что в зависимости и от периода времени, и от стадии сукцессии будет различна и уязвимость экосистемы к неблагоприятным воздействиям. Так как жизнь экосистемы прямо связана с производством живого вещества, наиболее очевидный отклик экосистемы на такое воздействие:

  •   уменьшение территории/акватории экосистемы и, возможно, снижение ранга экосистемы;
  •   увеличение потерь на поддержание жизнедеятельности и, возможно, ее замещение на оптимальную в новых условиях в соответствии с принципом Холлинга;
  •   уменьшение биомассы/производства биомассы и, возможно, снижение сукцессионной стадии в сторону пионерного сообщества.

  

   Уменьшение территории экосистемы прямо связано с уменьшением биомассы, уменьшением числа экологических ниш и неизбежным снижением биоразнообразия. Уменьшение биомассы экосистемы неизбежно приводит к увеличению межвидовой и внутривидовой конкуренции и сопутствующих потерь на поддержание жизнедеятельности. Если подобная ситуация затянется, часть видов из экосистемы исчезнут в результате проигрыша в конкурентной борьбе, а часть — из-за изменения условий окружающей среды с толерантных на неблагоприятные.

Многие экологические проблемы — восстановление популяций редких или ценных промысловых рыб (например, осетровых), защита малых рек и водоемов от деградации в результате чрезмерной антропогенной нагрузки — имеют решение только при взгляде на экосистему как целое. Невозможно защитить от исчезновения животных, если разрушена среда их обитания и отсутствует необходимая им экологическая ниша. Конечно, с этой точки зрения в центре внимания защитников природы должны находиться экосистемы как целое.

Но экосистемы — сложно организованные сообщества, различающиеся по рангу, стадии сукцессии, биоразнообразию и так далее. А потому вопрос защиты природы и проблемы экологической безопасности нуждаются в ответе на целый комплекс вопросов:

  • какую стадию сукцессии защищать?
  • какая экосистема в данных природных условиях наилучшая?
  • какими должны быть меры защиты экосистем?

 

   Без ответа на эти и другие подобные “наивные” вопросы невозможна эффективная защита экосистем, защита рек и водоемов, сохранение редких и ценных видов рыб. Поэтому поиск ответов является в настоящее время одной из актуальнейших задач современной экологии.

   Oб авторах:

Виталий Николаевич Лысцов — профессор, доктор физико-математических наук (экология), ведущий научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт», автор более двухсот научных работ, в том числе ряда монографий, посвященных проблемам охраны окружающей среды. 

Никита Владимирович Мурзин —кандидат физико-математических наук (биофизика), ведущий научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт», автор более ста научных работ, посвященных проблемам защиты окружающей среды и безопасности природных сообществ, в том числе ряда монографий.

 

   Литература:

Быков А.А., Мурзин Н.В. Проблемы анализа безопасности человека, общества и природы. С.-Пб.: Наука, 1997.

Грин Н., Стаут У., Тейлор Д, Биология. В 3-х т. Т.2. М.: Мир, 1990.

Лархер Р. Экология растений. М.: Мир, 1978.

Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975.

      ©  Н. Мурзин, В. Лысцов.

www.ichthyo.ru