"Ökosüsteemi" mõiste võttis 1935. aastal kasutusele inglise botaanik A. Tensley. Selle terminiga tähistas ta kõiki koos elavaid organisme, aga ka nende keskkonda. Selle määratlus rõhutab abiootilise keskkonna ja bioloogilise kogukonna vahel eksisteerivat vastastikust sõltuvust, seoseid ja põhjuslikke seoseid, ühendades need omamoodi funktsionaalseks tervikuks. Bioloogide sõnul on ökosüsteem erinevate liikide erinevate populatsioonide kogum, mis elavad ühisel territooriumil, ja neid ümbritsev elutu keskkond.
Biogeocenoos on selgete piiridega looduslik moodustis. See koosneb biotsenooside (elusolendite) kogumist, mis hõivavad teatud koha. Näiteks veeorganismide jaoks on selleks kohaks vesi, maismaal elavate inimeste jaoks atmosfäär ja pinnas. Allpool kaalumenäiteid biogeocenoosist, mis aitavad teil mõista, mis see on. Kirjeldame neid süsteeme üksikasjalikult. Saate teada nende struktuuri, nende tüübid ja kuidas need muutuvad.
Biogeocenoos ja ökosüsteem: erinevused
Mingil määral on mõisted "ökosüsteem" ja "biogeocenoos" üheselt mõistetavad. Kuid need ei lange alati mahult kokku. Biogeocenoos ja ökosüsteem on seotud vähem laiema ja laiema mõistena. Ökosüsteem ei ole seotud maapinna teatud piiratud alaga. Seda kontseptsiooni saab rakendada kõigi elutute ja elusate komponentide stabiilsete süsteemide puhul, milles toimub energia ja ainete sisemine ja väline ringlus. Ökosüsteemide hulka kuuluvad näiteks tilk vett, milles on mikroorganismid, lillepott, akvaarium, biofilter, õhutuspaak, kosmoselaev. Kuid neid ei saa nimetada biogeocenoosideks. Ökosüsteem võib sisaldada mitut biogeotsenoosi. Pöördume näidete poole. On võimalik eristada ookeani ja biosfääri kui terviku, mandri, vööndi, pinnase-klimaatilise piirkonna, tsooni, provintsi, rajooni biogeotsenoose. Seega ei saa iga ökosüsteemi pidada biogeocenoosiks. Saime sellest näidete abil aru. Kuid igasugust biogeocenoosi võib nimetada ökoloogiliseks süsteemiks. Loodame, et mõistate nüüd nende mõistete eripära. "Biogeotsenoosi" ja "ökosüsteemi" kasutatakse sageli sünonüümidena, kuid nende vahel on siiski erinevus.
Biogeocenoosi tunnused
Paljud liigid, mida tavaliselt leidubkõik piiratud ruumid. Nende vahel luuakse keeruline ja pidev suhe. Teisisõnu, teatud ruumis eksisteerivad erinevat tüüpi organismid, mida iseloomustab eriliste füüsikalis-keemiliste tingimuste kompleks, kujutavad endast kompleksset süsteemi, mis püsib looduses enam-vähem pikka aega. Definitsiooni täpsustades märgime, et biogeocenoos on erinevate liikide (ajalooliselt väljakujunenud) organismide kooslus, mis on tihed alt seotud üksteisega ja neid ümbritseva eluta loodusega, energia ja ainete vahetamisega. Biogeocenoosi eripäraks on see, et see on ruumiliselt piiratud ja küll altki homogeenne nii sellesse kuuluvate elusolendite liigilise koosseisu kui ka erinevate abiootiliste tegurite kompleksi poolest. Tervikliku süsteemi olemasolu tagab selle kompleksi pideva varustamise päikeseenergiaga. Reeglina määratakse biogeocenoosi piir fütocenoosi (taimekoosluse) piiril, mis on selle kõige olulisem komponent. Need on selle peamised omadused. Biogeocenoosi roll on suur. Selle tasemel toimuvad kõik biosfääri energiavoo ja ainete ringluse protsessid.
Kolm biotsenoosi rühma
Peamine roll selle erinevate komponentide interaktsiooni elluviimisel kuulub biotsenoosile, st elusolenditele. Need jagunevad oma funktsioonide järgi 3 rühma – lagundajad, tarbijad ja tootjad – ning suhtlevad tihed alt nii biotoobiga (elutu loodus) kui ka omavahel. Need elusolendid on ühendatudnende vahel eksisteerivad toidulingid.
Tootjad on autotroofsete elusorganismide rühm. Tarbides päikesevalguse ja biotoopi mineraalide energiat, loovad nad esmaseid orgaanilisi aineid. Sellesse rühma kuuluvad mõned bakterid ja ka taimed.
Tarbijad on heterotroofsed organismid, kes kasutavad toiduna valmis orgaanilisi aineid, mis on nende jaoks energiaallikaks, aga ka aineid, mida tarbijad oma eluks vajavad. Saame klassifitseerida peaaegu kõik loomad, parasiittaimed, röövtaimed, aga ka mõned (parasiit)bakterid ja seened.
Lagundajad lagundavad surnud organismide jäänuseid ja lagundavad ka orgaanilised ained anorgaanilisteks, tagastades seeläbi tootjate poolt "välja võetud" mineraalained biotoopi. Need on näiteks teatud tüüpi üherakulised seened ja bakterid.
Toidusuhted biotsenoosirühmade vahel
Nende kolme biogeocenoosi komponendi vahel eksisteerivad toidusuhted määravad ainete tsükli ja selles toimuva energiavoo. Päikese energiat kinni püüdes ja mineraale neelades loovad tootjad orgaanilisi aineid. Nende keha on neist ehitatud. Seega muundatakse päikeseenergia keemiliste sidemete energiaks. Süües üksteist ja tootjad, tarbijad (taimtoidulised, parasiit- ja röövorganismid) lagundavad seeläbi orgaanilist ainet. Nad kasutavad neid ja ka selle tulemusena vabanevat energiat oma elatise tagamiseks ja oma keha ülesehitamiseks. Surnud organismidest toituvad lagundajad lagundavad nende orgaanilist ainet. Nii ammutavad nad vajalikku energiat ja materjale ning tagavad ka anorgaaniliste ainete tagasipöördumise biotoopi. Nii et biogeocenoosis toimub ainete ringlus. Selle püsivus on ökoloogilise süsteemi pika eksisteerimise võti, hoolimata asjaolust, et mineraalide varu selles on piiratud.
Süsteemi dünaamiline tasakaal
Dünaamiline tasakaal iseloomustab organismide suhet omavahel ja neid ümbritseva elutu loodusega. Näiteks aastal, kui ilmastikutingimused on soodsad (palju päikesepaistelisi päevi, niiskus ja temperatuur on optimaalsed), toodavad taimed suuremas koguses esmast orgaanilist ainet. Selline toidu rohkus viib selleni, et närilised hakkavad massiliselt paljunema. See omakorda põhjustab parasiitide ja kiskjate arvukuse kasvu, mis vähendab näriliste arvukust. Selle tulemusel väheneb röövloomade arv, kuna mõned neist surevad toidupuuduse tõttu. Seega taastub ökosüsteemi esialgne seisund.
Biogeocenoosi tüübid
Biogeocenoos võib olla loomulik ja kunstlik. Viimaste liikide hulka kuuluvad agrobiotsenoosid ja linnabiogeocenoosid. Vaatame neid kõiki lähem alt.
Looduslik biogeocenoos
Pange tähele, et iga looduslik looduslik biogeocenoos on süsteem, mis on arenenud pika aja – tuhandete ja miljonite aastate jooksul. Seetõttu on kõik selle elemendid üksteise külge "lapitud". See toob kaasaet biogeocenoosi vastupidavus erinevatele keskkonnas toimuvatele muutustele on väga kõrge. Ökosüsteemide "tugevus" ei ole piiramatu. Elutingimuste põhjalikud ja järsud muutused, organismiliikide arvukuse vähenemine (näiteks kaubanduslike liikide laiaulatusliku korjamise tulemusena) viivad selleni, et tasakaal võib rikkuda ja see hävida. Sel juhul toimub biogeotsenooside muutus.
Agrobiotsenoosid
Agrobiotsenoosid on erilised organismide kooslused, mis arenevad aladel, mida inimesed kasutavad põllumajanduslikul eesmärgil (kultuurtaimede istutamine, külvamine). Tootjaid (taimi), erinev alt looduslike liikide biogeocenoosidest, esindavad siin üks inimese kasvatatud põllukultuur, aga ka teatud arv umbrohuliike. Taimtoiduliste loomade (närilised, linnud, putukad jt) mitmekesisus määrab taimkatte. Need on liigid, mis võivad toituda agrobiotsenooside territooriumil kasvavatest taimedest, samuti olla nende kasvatamise tingimustes. Need tingimused määravad kindlaks teiste looma-, taimede-, mikroorganismide ja seente liikide olemasolu.
Agrobiotsenoos sõltub ennekõike inimtegevusest (väetamine, mullaharimine, niisutamine, pestitsiididega töötlemine jne). Selle liigi biogeocenoosi stabiilsus on nõrk - see variseb väga kiiresti ilma inimese sekkumiseta. See on osaliselt tingitud asjaolust, et kultuurtaimed on palju kapriissemad kui looduslikud. Sellepärast nad ei talukonkureerige nendega.
Linna biogeocenoosid
Linnade biogeocenoosid pakuvad erilist huvi. See on teist tüüpi inimtekkelised ökosüsteemid. Pargid on näiteks. Peamised keskkonnategurid, nagu ka agrobiotsenooside puhul, on neis antropogeensed. Taimede liigilise koosseisu määrab inimene. Ta istutab need ja hoolitseb ka nende ja nende töötlemise eest. Kõige silmatorkavamad muutused väliskeskkonnas väljenduvad just linnades - temperatuuri tõus (2–7 ° C), pinnase ja atmosfääri koostise eripära, niiskuse, valgustuse ja tuule eriline režiim. Kõik need tegurid moodustavad linnade biogeocenoosid. Need on väga huvitavad ja spetsiifilised süsteemid.
Biogeocenoosi näiteid on palju. Erinevad süsteemid erinevad üksteisest nii organismide liigilise koosseisu kui ka elukeskkonna omaduste poolest. Näited biogeocenoosist, millel me üksikasjalikult peatume, on lehtmets ja tiik.
Lehiste mets kui biogeocenoosi näide
Lehiste mets on keeruline ökoloogiline süsteem. Meie näite biogeocenoos hõlmab selliseid taimeliike nagu tammed, pöögid, pärnad, sarvepuud, kased, vahtrad, pihlakas, haavad ja muud puud, mille lehestik langeb sügisel. Metsas paistavad silma mitmed nende astmed: madal ja kõrge puitunud, sammalne pinnas, kõrrelised, põõsad. Ülemistel tasanditel elavad taimed on fotofiilsemad. Nad taluvad paremini vibratsiooni.niiskus ja temperatuur kui madalamate tasandite esindajad. Samblad, kõrrelised ja põõsad on varjutaluvad. Need eksisteerivad suvel õhtuhämaruses, moodustuvad pärast puude lehestiku avanemist. Allapanu asub mulla pinnal. See moodustub poollagunenud jäänustest, põõsaste ja puude okstest, langenud lehtedest, surnud heintaimedest.
Metsa biogeotsenoosidele, sealhulgas lehtmetsadele, on iseloomulik rikkalik fauna. Neis elavad paljud urgu urgitsevad närilised, kiskjad (karu, mäger, rebane) ja urguvad putuktoidulised. Puudel elutsevad ka imetajad (võsa, orav, ilves). Metskits, põder, hirv kuuluvad suurte rohusööjate rühma. Kuldid on lai alt levinud. Linnud pesitsevad erinevatel metsakihtidel: tüvedel, põõsastes, maapinnal või puude latvades ja õõnsustes. Seal on palju putukaid, kes toituvad lehtedest (näiteks röövikud), aga ka puidust (kooremardikad). Mulla ülemistes kihtides ja ka allapanu elab lisaks putukatele tohutul hulgal teisi selgroogseid (puugid, vihmaussid, putukate vastsed), palju baktereid ja seeni.
Tiik kui biogeocenoos
Kaaluge nüüd tiiki. See on näide biogeocenoosist, mille puhul organismide elukeskkonnaks on vesi. Tiikide madalas vees settivad suured uju- või juuretaimed (umbrohi, vesiroosid, pilliroog). Väikesed ujuvad taimed on jaotunud kogu veesambas, valguse tungimise sügavusele. Need on peamiselt vetikad, mida nimetatakse fütoplanktoniks. Neid on mõnikord palju, mille tagajärjel muutub vesi roheliseks,"õitseb". Fütoplanktonis leidub palju sinirohelisi, rohelisi ja ränivetikaid. Kullesed, putukate vastsed, taimtoidulised kalad, koorikloomad toituvad taimejäätmetest või elustaimedest. Kalad ja röövtoidulised putukad söövad väikseid loomi. Ja taimtoidulisi ja väiksemaid röövkalu kütivad suured röövkalad. Orgaanilist ainet lagundavad organismid (seened, lipikud, bakterid) on levinud kogu tiigis. Eriti palju on neid põhjas, kuna siia kogunevad surnud loomade ja taimede jäänused.
Kahe näite võrdlus
Biogeocenoosi näidete võrdlemisel näeme, kui erinevad on tiigi- ja metsaökosüsteemid nii liigilise koosseisu kui ka välimuse poolest. See on tingitud asjaolust, et neid asustavatel organismidel on erinev elupaik. Tiigis on see vesi ja õhk, metsas pinnas ja õhk. Sellest hoolimata on organismide funktsionaalsed rühmad sama tüüpi. Metsas on tootjateks samblad, maitsetaimed, põõsad, puud; tiigis - vetikad ja ujuvad taimed. Metsas on tarbijateks putukad, linnud, loomad ja muud selgrootud, kes elavad allapanu ja pinnases. Tarbijateks on tiigis erinevad kahepaiksed, putukad, vähid, rööv- ja taimtoidulised kalad. Metsas on lagundajad (bakterid ja seened) esindatud maismaavormidega ja tiigis - veevormidega. Samuti märgime, et nii tiik kui ka lehtmets on looduslik biogeocenoos. Eespool tõime näiteid kunstlike kohta.
Miks biogeotsenoosid üksteist asendavad?
Biogeocenoos ei saa eksisteerida igavesti. Ta paratamatult varem võihilja vahetatud. See juhtub keskkonnamuutuste tagajärjel elusorganismide poolt inimese mõju all, evolutsiooni käigus, muutuvate kliimatingimustega.
Näide biogeocenoosi muutusest
Võtkem näitena juhtumit, kui elusorganismid ise on ökosüsteemide muutumise põhjuseks. See on taimestikuga kivide asustus. Selle protsessi esimestes etappides on suur tähtsus kivimite murenemisel: mineraalide osaline lahustumine ja nende keemiliste omaduste muutumine, hävimine. Algstaadiumis mängivad väga olulist rolli esimesed asukad: vetikad, bakterid, soomussamblikud, sinakasrohelised. Tootjad on sinirohelised, samblike koostises vetikad ja vab alt elavad vetikad. Nad loovad orgaanilist ainet. Sinirohelised võtavad õhust lämmastikku ja rikastavad seda veel elamiseks ebasobiva keskkonnaga. Samblikud lahustavad kivimit orgaaniliste hapete eritistega. Need aitavad kaasa sellele, et mineraalse toitumise elemendid kogunevad järk-järgult. Seened ja bakterid hävitavad tootjate loodud orgaanilisi aineid. Viimased ei ole täielikult mineraliseerunud. Tasapisi koguneb segu mineraal- ja orgaanilistest ühenditest ning lämmastikuga rikastatud taimejääkidest. Luuakse tingimused võsastunud samblike ja sammalde olemasoluks. Lämmastiku ja orgaanilise aine kogunemise protsess kiireneb, tekib õhuke mullakiht.
Moodustub primitiivne kogukond, mis võib selles ebasoodsas keskkonnas eksisteerida. Esimesed asukad on kivimite karmide tingimustega hästi kohanenud – taluvad japakane, kuumus ja kuivus. Järk-järgult muudavad nad oma elupaika, luues tingimused uute populatsioonide tekkeks. Pärast rohttaimede (ristik, teravili, tarnad, sinililled jne) ilmumist tiheneb konkurents toitainete, valguse ja vee pärast. Selles võitluses tõrjuvad pioneeriasukad uued liigid. Põõsad lepivad maitsetaimedega. Nad hoiavad mulda oma juurtega paigal. Metsakooslused asenduvad rohu- ja põõsakooslustega.
Biogeocenoosi pika arengu- ja muutumisprotsessi käigus kasvab järk-järgult sellesse kuuluvate elusorganismide liikide arv. Kogukond muutub keerukamaks, selle toiduvõrk hargneb üha enam. Organismide vahel eksisteerivate suhete mitmekesisus suureneb. Üha enam kogukonda kasutab keskkonna ressursse. Seega muutub see küpseks, mis on keskkonnatingimustega hästi kohanenud ja millel on iseregulatsioon. Selles paljunevad liikide populatsioonid hästi ja neid ei asendata teiste liikidega. Kirjeldatud biogeotsenooside muutus kestab tuhandeid aastaid. Siiski on muutusi, mis toimuvad vaid ühe põlvkonna inimeste silme all. Näiteks on see madalate veehoidlate kinnikasvamine.
Nii, me rääkisime sellest, mis on biogeocenoos. Ül altoodud näited koos kirjeldustega annavad selle visuaalse esituse. Kõik, millest oleme rääkinud, on selle teema mõistmiseks oluline. Biogeotsenooside tüübid, nende struktuur, omadused, näited – kõike seda tuleks uurida, et saada neist terviklikku pilti.
