Jēdzienu "ekosistēma" 1935. gadā ieviesa angļu botāniķis A. Tenslijs. Ar šo terminu viņš apzīmēja jebkuru organismu kopu, kas dzīvo kopā, kā arī to vidi. Tās definīcija uzsver savstarpējās atkarības klātbūtni, attiecības, cēloņsakarības, kas pastāv starp abiotisko vidi un bioloģisko kopienu, apvienojot tos sava veida funkcionālā veselumā. Ekosistēma, pēc biologu domām, ir dažādu sugu populāciju kopums, kas dzīvo kopējā teritorijā, kā arī to apņemošā nedzīvā vide.
Biogeocenoze ir dabisks veidojums ar skaidrām robežām. Tas sastāv no biocenožu (dzīvu būtņu) kopas, kas aizņem noteiktu vietu. Piemēram, ūdens organismiem šī vieta ir ūdens, tiem, kas dzīvo uz sauszemes, tā ir atmosfēra un augsne. Tālāk mēs apsvērsimbiogeocenozes piemēri, kas palīdzēs saprast, kas tas ir. Mēs detalizēti aprakstīsim šīs sistēmas. Jūs uzzināsit par to struktūru, kādi to veidi pastāv un kā tie mainās.
Biogeocenoze un ekosistēma: atšķirības
Zināmā mērā jēdzieni "ekosistēma" un "biogeocenoze" ir nepārprotami. Tomēr tie ne vienmēr sakrīt pēc apjoma. Biogeocenoze un ekosistēma ir saistītas kā mazāk plašs un plašāks jēdziens. Ekosistēma nav saistīta ar noteiktu ierobežotu zemes virsmas laukumu. Šo koncepciju var attiecināt uz visām stabilām nedzīvo un dzīvo komponentu sistēmām, kurās notiek iekšējā un ārējā enerģijas un vielu cirkulācija. Piemēram, ekosistēmās ietilpst ūdens lāse ar mikroorganismiem, puķu pods, akvārijs, biofiltrs, aerācijas tvertne, kosmosa kuģis. Bet tos nevar saukt par biogeocenozēm. Ekosistēma var ietvert vairākas biogeocenozes. Pievērsīsimies piemēriem. Ir iespējams atšķirt okeāna biogeocenozes un biosfēru kopumā, cietzemi, jostu, augsnes klimatisko reģionu, zonu, provinci, rajonu. Tādējādi ne katru ekosistēmu var uzskatīt par biogeocenozi. Mēs to sapratām, aplūkojot piemērus. Bet jebkuru biogeocenozi var saukt par ekoloģisko sistēmu. Mēs ceram, ka tagad saprotat šo jēdzienu specifiku. "Biogeocenoze" un "ekosistēma" bieži tiek lietoti kā sinonīmi, taču starp tiem joprojām pastāv atšķirība.
Biogeocenozes pazīmes
Daudzas sugas, kas parasti sastopamasjebkura no ierobežotajām vietām. Starp viņiem tiek izveidotas sarežģītas un pastāvīgas attiecības. Citiem vārdiem sakot, dažāda veida organismi, kas pastāv noteiktā telpā, kam raksturīgs īpašu fizikāli ķīmisko apstākļu komplekss, ir sarežģīta sistēma, kas dabā pastāv vairāk vai mazāk ilgu laiku. Precizējot definīciju, mēs atzīmējam, ka biogeocenoze ir dažādu sugu organismu kopiena (vēsturiski izveidota), kas ir cieši saistītas viena ar otru un ar to apkārtējo nedzīvo dabu, enerģijas un vielu apmaiņu. Biogeocenozei raksturīga iezīme ir tā, ka tā ir telpiski ierobežota un diezgan viendabīga pēc tajā iekļauto dzīvo būtņu sugu sastāva, kā arī pēc dažādu abiotisko faktoru kompleksa. Esamība kā vienota sistēma nodrošina pastāvīgu saules enerģijas piegādi šim kompleksam. Parasti biogeocenozes robeža tiek noteikta gar fitocenozes (augu kopienas) robežu, kas ir tās vissvarīgākā sastāvdaļa. Šīs ir tās galvenās iezīmes. Biogeocenozes loma ir liela. Tās līmenī notiek visi enerģijas plūsmas un vielu aprites procesi biosfērā.
Trīs biocenozes grupas
Galvenā loma tās dažādo komponentu mijiedarbības īstenošanā pieder biocenozei, tas ir, dzīvām būtnēm. Tie ir sadalīti pēc savām funkcijām 3 grupās - sadalītāji, patērētāji un ražotāji - un cieši mijiedarbojas ar biotopu (nedzīvo dabu) un savā starpā. Šīs dzīvās būtnes ir vienotaspārtikas saites, kas pastāv starp tām.
Ražotāji ir autotrofisku dzīvo organismu grupa. Patērējot saules gaismas enerģiju un minerālus no biotopa, tie rada primārās organiskās vielas. Šajā grupā ietilpst dažas baktērijas, kā arī augi.
Patērētāji ir heterotrofiski organismi, kas pārtikā izmanto gatavās organiskās vielas, kas tiem kalpo kā enerģijas avots, kā arī vielas, kas patērētājiem ir nepieciešamas viņu dzīvībai. Mēs varam klasificēt gandrīz visus dzīvniekus, parazītaugus, plēsīgos augus, kā arī dažas (parazītiskās) baktērijas un sēnītes.
Sadalītāji sadala mirušo organismu atliekas, kā arī sadala organiskās vielas neorganiskās, tādējādi atgriežot biotopā ražotāju "izvilktās" minerālvielas. Tie ir, piemēram, daži vienšūnu sēņu un baktēriju veidi.
Pārtikas attiecības starp biocenozes grupām
Pārtikas attiecības, kas pastāv starp šīm trim biogeocenozes sastāvdaļām, nosaka vielu ciklu un tajā esošās enerģijas plūsmas. Uztverot Saules enerģiju un absorbējot minerālvielas, ražotāji rada organiskas vielas. Viņu ķermenis ir veidots no tiem. Tādējādi saules enerģija tiek pārvērsta ķīmisko saišu enerģijā. Ēdot viens otru un ražotāji, patērētāji (zālēdāji, parazītiski un plēsīgi organismi), tādējādi sadala organiskās vielas. Viņi tos, kā arī tā rezultātā atbrīvoto enerģiju izmanto, lai nodrošinātu iztiku un veidotu savu ķermeni. Sadalītāji, kas barojas ar mirušiem organismiem, sadala to organiskās vielas. Tādējādi tie iegūst nepieciešamo enerģiju un materiālus, kā arī nodrošina neorganisko vielu atgriešanos biotopā. Tātad biogeocenozē tiek veikta vielu cirkulācija. Tās noturība ir ekoloģiskās sistēmas ilgstošas pastāvēšanas atslēga, neskatoties uz to, ka derīgo izrakteņu krājumi tajā ir ierobežoti.
Sistēmas dinamiskais līdzsvars
Dinamisks līdzsvars raksturo organismu attiecības savā starpā un ar to apkārtējo nedzīvo dabu. Piemēram, gadā, kad laika apstākļi ir labvēlīgi (daudz saulainu dienu, optimāls mitrums un temperatūra), augi ražo palielinātu primāro organisko vielu daudzumu. Šāda pārtikas pārpilnība noved pie tā, ka grauzēji sāk masveidā vairoties. Tas savukārt izraisa parazītu un plēsēju pieaugumu, kas samazina grauzēju skaitu. Rezultātā tas noved pie plēsēju skaita samazināšanās, jo daži no tiem mirst no pārtikas trūkuma. Tādējādi tiek atjaunots sākotnējais ekosistēmas stāvoklis.
Biogeocenozes veidi
Biogeocenoze var būt dabiska un mākslīga. Pēdējo sugu vidū ir agrobiocenozes un pilsētu biogeocenozes. Apskatīsim katru no tiem tuvāk.
Dabiskā biogeocenoze
Ņemiet vērā, ka katra dabiskā dabiskā biogeocenoze ir sistēma, kas veidojusies ilgu laiku – tūkstošiem un miljoniem gadu. Tāpēc visi tā elementi ir "aplīmēti" viens ar otru. Tas noved pieka biogeocenozes izturība pret dažādām vidē notiekošām izmaiņām ir ļoti augsta. Ekosistēmu "spēks" nav neierobežots. Pamatīgas un pēkšņas eksistences apstākļu izmaiņas, organismu sugu skaita samazināšanās (piemēram, komerciālo sugu vērienīgas ieguves rezultātā) noved pie tā, ka līdzsvars var tikt izjaukts un tas var tikt iznīcināts. Šajā gadījumā notiek biogeocenožu maiņa.
Agrobiocenozes
Agrobiocenozes ir īpašas organismu kopienas, kas attīstās teritorijās, kuras cilvēki izmanto lauksaimniecības vajadzībām (stādīšanai, kultivēto augu sēšanai). Ražotājus (augus), atšķirībā no dabiskas sugas biogeocenozēm, šeit pārstāv viens cilvēka audzēto kultūraugu veids, kā arī noteikts skaits nezāļu sugu. Zālēdāju (grauzēju, putnu, kukaiņu u.c.) daudzveidība nosaka veģetācijas segumu. Tās ir sugas, kas var baroties ar augiem, kas aug agrobiocenožu teritorijā, kā arī atrasties to audzēšanas apstākļos. Šie apstākļi nosaka citu dzīvnieku, augu, mikroorganismu un sēņu sugu klātbūtni.
Agrobiocenoze, pirmkārt, ir atkarīga no cilvēka darbības (mēslošana, augsnes apstrāde, apūdeņošana, apstrāde ar pesticīdiem utt.). Šīs sugas biogeocenozes stabilitāte ir vāja - tā ļoti ātri sabruks bez cilvēka iejaukšanās. Daļēji tas ir saistīts ar faktu, ka kultivētie augi ir daudz dīvaināki nekā savvaļas augi. Tāpēc viņi nevar izturētsacensties ar viņiem.
Pilsētas biogeocenozes
Īpašu interesi rada pilsētas biogeocenozes. Tas ir cits antropogēno ekosistēmu veids. Parki ir piemērs. Galvenie vides faktori, tāpat kā agrobiocenožu gadījumā, tajās ir antropogēni. Augu sugu sastāvu nosaka cilvēks. Viņš tos stāda, kā arī rūpējas par tiem un to apstrādi. Visizteiktākās ārējās vides izmaiņas izpaužas tieši pilsētās - temperatūras paaugstināšanās (no 2 līdz 7 ° C), augsnes un atmosfēras sastāva īpatnības, īpašs mitruma, apgaismojuma un vēja darbības režīms. Visi šie faktori veido pilsētas biogeocenozes. Tās ir ļoti interesantas un specifiskas sistēmas.
Biogeocenozes piemēri ir daudz. Dažādas sistēmas atšķiras viena no otras ar organismu sugu sastāvu, kā arī ar vides īpašībām, kurā tie dzīvo. Biogeocenozes piemēri, pie kuriem mēs sīkāk pakavēsimies, ir lapu koku mežs un dīķis.
Lapu koku mežs kā biogeocenozes piemērs
Lapu koku mežs ir sarežģīta ekoloģiska sistēma. Mūsu piemērā biogeocenoze ietver tādas augu sugas kā ozoli, dižskābardis, liepas, skābardis, bērzi, kļavas, pīlādži, apses un citi koki, kuru lapotne nokrīt rudenī. Mežā izceļas vairākas to kārtas: zemas un augstas koksnes, sūnu zemsedze, stiebrzāles, krūmi. Augi, kas apdzīvo augšējos līmeņus, ir fotofiliskāki. Viņi labāk iztur vibrācijas.mitrums un temperatūra nekā zemāko līmeņu pārstāvji. Sūnas, zāles un krūmi ir izturīgi pret ēnu. Tie pastāv vasarā krēslā, veidojas pēc koku lapotnes izvēršanas. Pakaiši atrodas uz augsnes virsmas. Tas veidojas no daļēji noārdītām atliekām, krūmu un koku zariem, kritušām lapām, mirušām zālēm.
Meža biogeocenozēm, tostarp lapu koku mežiem, ir raksturīga bagāta fauna. Tos apdzīvo daudzi grauzēji, kas ierakti, plēsēji (lācis, āpsis, lapsa), kā arī ierakušies kukaiņēdāji. Uz kokiem dzīvo arī zīdītāji (burunduki, vāveres, lūši). Stirnas, aļņi, brieži ir daļa no lielo zālēdāju grupas. Kuiļi ir plaši izplatīti. Putni ligzdo dažādos meža stāvos: uz stumbriem, krūmiem, uz zemes vai koku galotnēs un ieplakās. Ir daudz kukaiņu, kas barojas ar lapām (piemēram, kāpuri), kā arī no koksnes (mizgrauzēm). Augsnes augšējos slāņos, kā arī pakaišos bez kukaiņiem dzīvo milzīgs skaits citu mugurkaulnieku (ērču, slieku, kukaiņu kāpuru), daudzas baktērijas un sēnītes.
Dīķis kā biogeocenoze
Tagad apsveriet dīķi. Šis ir biogeocenozes piemērs, kurā organismu dzīves vide ir ūdens. Seklā dīķu ūdenī apmetas lieli peldoši vai sakņojas augi (nezāles, ūdensrozes, niedres). Mazie peldošie augi ir izplatīti visā ūdens kolonnā, līdz dziļumam, kurā iekļūst gaisma. Tās galvenokārt ir aļģes, kuras sauc par fitoplanktonu. Dažreiz to ir daudz, kā rezultātā ūdens kļūst zaļš,"zied". Fitoplanktonā ir daudz zili zaļo, zaļo un kramaļģu aļģu. Kurkuļi, kukaiņu kāpuri, zālēdājas zivis, vēžveidīgie barojas ar augu atliekām vai dzīviem augiem. Zivis un plēsīgie kukaiņi ēd mazus dzīvniekus. Un zālēdājas un mazākās plēsīgās zivis medī lielie plēsēji. Organismi, kas sadala organiskās vielas (sēnītes, flagellāti, baktērijas), ir plaši izplatīti visā dīķī. Īpaši daudz to ir apakšā, jo šeit uzkrājas mirušo dzīvnieku un augu atliekas.
Divu piemēru salīdzinājums
Salīdzinot biogeocenozes piemērus, redzam, cik atšķirīgas ir gan dīķa, gan meža ekosistēmu sugu sastāvs un izskats. Tas ir saistīts ar faktu, ka tajos mītošajiem organismiem ir atšķirīgs biotops. Dīķī tas ir ūdens un gaiss, mežā augsne un gaiss. Tomēr organismu funkcionālās grupas ir viena veida. Mežā ražotāji ir sūnas, garšaugi, krūmi, koki; dīķī - aļģes un peldošie augi. Mežā patērētāji ir kukaiņi, putni, dzīvnieki un citi bezmugurkaulnieki, kas apdzīvo pakaišus un augsni. Dīķa patērētāju vidū ir dažādi abinieki, kukaiņi, vēžveidīgie, plēsīgās un zālēdājas zivis. Mežā sadalītājus (baktērijas un sēnītes) pārstāv sauszemes formas, bet dīķī - ūdens formas. Mēs arī atzīmējam, ka gan dīķis, gan lapu koku mežs ir dabiska biogeocenoze. Iepriekš mēs sniedzām mākslīgo piemēru piemērus.
Kāpēc biogeocenozes viena otru aizstāj?
Biogeocenoze nevar pastāvēt mūžīgi. Viņš neizbēgami ātrāk vainomainīts vēlu. Tas notiek dzīvo organismu vides izmaiņu rezultātā, cilvēka ietekmē, evolūcijas procesā, mainoties klimatiskajiem apstākļiem.
Biogeocenozes izmaiņu piemērs
Kā piemēru aplūkosim gadījumu, kad paši dzīvie organismi ir ekosistēmu izmaiņu cēlonis. Šī ir klinšu apmetne ar veģetāciju. Liela nozīme šī procesa pirmajos posmos ir iežu nodilumam: minerālu daļējai izšķīšanai un to ķīmisko īpašību maiņai, iznīcināšanai. Sākotnējās stadijās ļoti svarīga loma ir pirmajiem kolonistiem: aļģēm, baktērijām, zvīņu ķērpjiem, zilzaļajiem. Ražotāji ir zili zaļas, aļģes ķērpju sastāvā un brīvi dzīvojošas aļģes. Tie rada organiskās vielas. Zilzaļie paņem slāpekli no gaisa un bagātina to ar apdzīvošanai vēl nepiemērotu vidi. Ķērpji izšķīdina iežu ar organisko skābju izdalījumiem. Tie veicina to, ka minerālu uztura elementi tiek pakāpeniski uzkrāti. Sēnītes un baktērijas iznīcina ražotāju radītās organiskās vielas. Pēdējie nav pilnībā mineralizēti. Pamazām uzkrājas ar slāpekli bagātināts minerālu un organisko savienojumu maisījums un augu atliekas. Tiek radīti apstākļi kuplu ķērpju un sūnu pastāvēšanai. Paātrinās slāpekļa un organisko vielu uzkrāšanās process, veidojas plāns augsnes slānis.
Veidojas primitīva kopiena, kas var pastāvēt šajā nelabvēlīgajā vidē. Pirmie kolonisti ir labi pielāgojušies skarbajiem akmeņu apstākļiem - tie iztur unsals, karstums un sausums. Pakāpeniski viņi maina savu dzīvotni, radot apstākļus jaunu populāciju veidošanai. Pēc lakstaugu parādīšanās (āboliņš, graudaugi, grīšļi, zileņi u.c.) pastiprinās konkurence par barības vielām, gaismu un ūdeni. Šajā cīņā pionieru kolonistus pārvieto jaunas sugas. Krūmi samierinās ar garšaugiem. Viņi ar saknēm notur augsni vietā. Meža kopas tiek aizstātas ar zālāju un krūmu kopām.
Ilgā biogeocenozes attīstības un maiņas procesā pamazām pieaug tajā iekļauto dzīvo organismu sugu skaits. Kopiena kļūst sarežģītāka, tās pārtikas tīkls kļūst arvien sazarotāks. Starp organismiem pastāvošo attiecību daudzveidība palielinās. Arvien vairāk sabiedrības izmanto vides resursus. Tātad tas kļūst par nobriedušu, kas ir labi pielāgots vides apstākļiem un kam ir pašregulācija. Tajā sugu populācijas labi vairojas un netiek aizstātas ar citām sugām. Aprakstītās biogeocenožu izmaiņas ilgst tūkstošiem gadu. Tomēr ir izmaiņas, kas notiek tikai vienas paaudzes cilvēku acu priekšā. Piemēram, tā ir seklu ūdenskrātuvju aizaugšana.
Tātad, mēs runājām par to, kas ir biogeocenoze. Iepriekš sniegtie piemēri ar aprakstiem sniedz to vizuālu priekšstatu. Viss, par ko mēs runājām, ir svarīgs šīs tēmas izpratnei. Biogeocenožu veidi, to uzbūve, pazīmes, piemēri - tas viss ir jāizpēta, lai par tiem būtu pilnīgs priekšstats.
