какие факторы среды взаимодействуют в биоценозе

Биоценозы и экосистемы. Экологические факторы

Урок 34. Подготовка к ЕГЭ по биологии

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Биоценозы и экосистемы. Экологические факторы»

В природе все организмы существуют не одиночно, а совместно, сообща, взаимодействуя друг с другом. При этом они образуют своеобразные природные комплексы живых организмов. Обычно в них входит много разных видов растений, грибов и бактерий, а также животных. Возникновение природных комплексов обусловлено конкретными природными условиями — абиотической средой (т. е. неживой природой).

Совокупность видов растений и животных, которые длительное время сосуществуют в определённом пространстве и представляют собой определённое экологическое единство, называется сообществом (биоценозом).

Биоценоз — не просто сумма образующих его видов, но и совокупность взаимодействий между ними. Как и популяция, биоценоз имеет собственные свойства, например видовое разнообразие, структуру пищевой сети, биомассу, продуктивность.

В биоценозе можно выделить совокупность растительных популяций сообщества — это фитоценоз. И совокупность популяций животных, которые служат механизмом перераспределения вещества и энергии внутри экосистемы, — это зооценоз.

Термин «биоценоз» был предложен немецким учёным Карлом Августом Мёбиусом в 1877 году, когда он изучал экологию среды обитания устриц главным образом для того, чтобы выяснить возможность разведения устриц в прибрежных зонах Германии.

На природные сообщества в целом и на каждый организм в отдельности влияет сложный комплекс окружающей среды неживой и живой природы.

Условия среды оказывают либо положительное, либо отрицательное влияние на существование и географическое распространение живых существ. В связи с этим условия среды рассматривают как экологические факторы.

Экологические факторы — это любые внешние факторы, которые оказывают прямое или непрямое влияние на численность (обилие), географическое распространение животных и растений.

По происхождению экологические факторы условно подразделяют на три большие группы:

Абиотические факторы — это факторы неживой природы. И это, прежде всего, климатические факторы: температура, влажность, солнечный свет. И местные: рельеф, свойства почвы, солёность, течения, ветер, радиация и т. д.

Взаимоотношения между организмами разных видов, которые сосуществуют на одной территории, очень разнообразны: они могут быть полезны всем организмам либо только одному из них, либо быть вредными.

Представители каждого вида способны существовать в такой среде, в которой связи с остальными организмами обеспечивают им нормальные условия жизни.

Основными формами проявления таких связей служат пространственные взаимоотношения. Когда животные стремятся первыми занять лучший участок обитания. Например, весной птицы, заняв подходящий участок, начинают петь, сигнализируя тем самым, что территория уже занята.

А в результате пищевых взаимоотношений формируются сложные цепи питания.

Биотические факторы — это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга.

Например, один вид служит местом для поселения другого вида.

Также организмы одного вида способствуют распространению другого.

Взаимоотношения организмов могут выражаться в форме конкуренции, соревнования за пищу. Например, зайцы-русаки при недостатке корма отгоняют конкурента от хороших участков выпаса.

К биотическим факторам относится и поедание одних организмов другими. Хищники часто поедают слабых, больных животных и тем самым улучшают условия жизни здоровых.

К экологическим факторам относятся и антропогенные факторы. Антропогенные факторы — это все те формы деятельности человека, которые воздействуют на естественную природную среду, изменяя условия обитания живых организмов, или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных.

Совокупность видов (биоценоз) развивается в пределах определённого пространства с характерным сочетанием абиотических факторов, которые мы уже упоминали (количество солнечной радиации, температура, влажность, химический и механический состав почвы, её кислотность и другие факторы).

Такое однородное пространство (часть абиотической среды), занимаемое биоценозом, называется биотоп.

Получается, что биотоп — это дом, а биоценоз — его население. Биотоп не просто пустое пространство, а участок воды или суши с определённым типом рельефа, климатом, геоморфологией. Это может быть какой-либо участок суши или водоёма, берег моря или склон горы.

Например, биотопом можно считать открытый пресноводный водоём и его мелководье, где охотятся рыбы, которые мечут икру и нагуливаются. Или же участок со старыми деревьями, где птицы устраивают гнездовые колонии и находят пищу.

Между организмами биотопа происходят непрерывные взаимодействия.

Одни организмы питаются плодами и семенами и при этом разносят их тем самым помогая лесу разрастаться.

Другие, насекомоядные птицы, поедая насекомых, способствую оздоровлению леса.

Дятлы, поползни, горихвостки уничтожают огромное количество насекомых.

Совокупность специфического физико-химического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) образует экосистему.

Экосистема — это биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществами и энергией между ними.

Также можно сказать, что экосистема ― это любое сообщество живых существ вместе с его физической средой обитания, функционирующее как единое целое.

Примером экосистемы может служить тропический лес в определённом месте и в конкретный момент времени, населённый тысячами видов живущих вместе растений, животных и микробов, связанный происходящими между ними взаимодействиями.

Экосистемами являются такие природные образования, как море, озеро, луг и другие. Экосистемой может быть гниющее дерево в лесу с живущими организмами, а также муравейник с муравьями. Самой большой экосистемой является планета Земля.

Понятие «экосистема» безранговое. Она обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются элементами абиотической среды, например рельефом, видовым разнообразием, физико-химическими и трофическими условиями.

Размер экосистем не может быть выражен в физических единицах измерения (площадь, длина, объем и т. д.), он выражается системной мерой, учитывающей процессы обмена веществ и энергии.

Ни отдельный организм, ни популяцию, ни сообщество в целом нельзя изучать в отрыве от окружающей среды. Экосистема, по сути, ― это то, что мы называем природой.

Для описания типов экосистем используют растительные признаки сообществ и климатические зональные признаки.

Например, лес хвойный, лес лиственный, болото травянистое, тундра моховая. Своеобразие любого природного сообщества прямо зависит от видового состава живых организмов, из которых оно образовано. Его характеризует и то, в каком количестве представлены в нём виды.

Если в природном сообществе в большом количестве представлена ель, то его называют еловым лесом.

Но если в нем одинаково много и ели, и берёзы (или осины), то это будет другое растительное сообщество — смешанный лес (например, березняк с подростом ели). Дубрава — природное сообщество, в котором из древесных пород в наибольшем количестве представлен дуб.

Хотелось бы отметить, что для обозначения природной экосистемы используют термин «биогеоценоз».

Биогеоценоз — это исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (биотопом).

Биогеоценоз, в отличие от биоценоза, представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва).

Для каждого биогеоценоза характерен свой тип вещественно-энергетического обмена.

Граница биогеоценоза устанавливается по границе растительного сообщества (фитоценоза) — важнейшего компонента биогеоценозов.

Все природные экосистемы связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли, которую можно рассматривать как самую большую экосистему. Эта экосистема называется биосферой.

Биосфера — это оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности.

В науке существует несколько классификаций экосистем.

• географическому положению — океанские, сухопутные, речные, горные;

• размеру — крупные, средние, малые;

• источнику энергии — обычные (зелёные растения), нестандартные (хемотрофные бактерии, обитающие у подводных вулканов);

• А также по происхождению и многим другим факторам.

По происхождению экосистемы традиционно разделяют на два больших класса: естественные, созданные природой, и искусственные — созданные человеком.

В экосистему входят неорганические компоненты (абиотические: свет, воздух, почва, ветер, влажность, давление) и органические (биотические — животные, растения).

В свою очередь, биотический компонент делится на производителей, которые с помощью солнечного света и энергии создают из неорганических веществ органику. Потребителей, которые питаются этой органикой. И разрушителей, которые производят обратный процесс: органику превращают в неорганические вещества.

Искусственные экосистемы — это сообщества животных и растений, обитающих в условиях, которые создал для них человек. Их ещё называют нообиогеоценозами или социоэкосистемами.

Примерами искусственных экосистем могут служить: засеянное культурными растениями поле, зоосад, искусственный пруд или водохранилище и другие.

Самым простым примером искусственной экосистемы является аквариум. Здесь ареал обитания ограничен стенками, приток энергии, света и питательных веществ осуществляется человеком, он же регулирует температуру и состав воды. Численность обитателей также изначально определена.

Между искусственной и естественной экосистемой имеются существенные различия.

Представим их в виде таблицы.

· Главным компонентом природных экосистем является солнечная энергия.

Искусственные экосистемы используют дополнительные источники энергии.

· Природные экосистемы формируют плодородную почву.

А искусственные, наоборот, истощают её.

· Все природные экосистемы поглощают углекислый газ и производят кислород

А большинство искусственных экосистем потребляют кислород и выделяют углекислый газ.

· Для природных экосистем характерно большое видовое разнообразие.

А для искусственных ― ограниченное количество видов организмов.

· Для природных экосистем характерна высокая устойчивость, способность к саморегуляции и самовосстановлению.

А для искусственных ― слабая устойчивость, поскольку такие экосистемы зависят от деятельности человека.

· Для природных экосистем характерен замкнутый обмен веществ.

А для искусственных ― незамкнутая цепь обмена веществ.

· Природные экосистемы стремятся к равновесию.

А искусственные ― разрушают ареалы дикой природы.

· Природные экосистемы накапливают воду, разумно расходуя и очищая её.

А в искусственных, наоборот, происходит большой расход воды и ее загрязнение.

Таким образом, можно заметить, что искусственные экосистемы негативно влияют на биосферу.

Источник

Биоценозы. Факторы среды и их влияние на биоценозы

Урок 33. Биология 7 класс. Животные. ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Биоценозы. Факторы среды и их влияние на биоценозы»

Термин «биоценоз» происходит от греческих слов биос — жизнь и ценоз — общий, совместный. Биоценоз — это природное сообщество, которое состоит из животных, растений, грибов и бактерий, которые приспособлены к совместному обитанию на относительно однородном участке пространства.

Живые организмы достаточно редко встречаются в природных условиях изолированно друг от друга. Это наблюдается только при заселении какой-либо свободной от живых существ территории, например на скалах.

В природе организмы разных видов связаны друг с другом. Составными частями биоценоза являются фитоценоз (это устойчивое сообщество растений), зооценоз (совокупность взаимосвязанных видов животных), микоценоз (сообщество грибов) и микробоценоз (сообщество микроорганизмов).

Размеры биоценозов различны — от сообществ на стволе дерева или на болотной кочке до населения участка соснового или берёзового леса или озера.

Биоценозы бывают естественные и искусственные. Естественные биоценозы созданы природой, а искусственные биоценозы созданы человеком. Естественные биоценозы — это водоём, луг, лес, тундра. Искусственные — поле или сад. Состав обитателей в каждом биоценозе не случаен: он хорошо приспособлен к жизни в тех условиях, которые имеются у данной территории.

Различают бедные и богатые биоценозы. Например, в полярных ледяных пустынях и тундрах при дефиците тепла, в безводных жарких пустынях состав сообществ крайне беден, поскольку лишь немногие виды могут приспособиться к таким неблагоприятным условиям.

В местах с благоприятными условиями обитания возникают чрезвычайно богатые видами сообщества. Например, влажные тропические леса. Общее число видов в таких биоценозах составляет от нескольких сотен до многих тысяч. Чем выше численность видов в биоценозе, тем более устойчив он к различным вмешательствам.

Устойчивость биоценозов также обеспечивается ярусностью. Она бывает двух видов — пространственная и временная.

Основной фактор, который определяет вертикальное распределение растений, — количество света, обусловливающее температурный режим и режим влажности на разных уровнях. Растения верхних ярусов более светолюбивы, нижние ярусы образуют менее требовательные к свету растения.

Например, в широколиственном лесу можно выделить 5-6 ярусов: первый ярус образуют деревья первой величины (дуб, липа, хвойные), второй — деревья второй величины (рябина, черёмуха), третий ярус составляет подлесок, образованный кустарниками, четвёртый состоит из высоких трав и кустарничков, в шестом ярусе царствуют мхи и лишайники.

Пространственная ярусность характерна и для животных. Например, среди птиц есть виды, которые гнездятся только на земле (тетерева), в кустарниковом ярусе (дрозды и малиновки) или в кронах деревьев (зяблики, щеглы и корольки).

Временной ярусности растений соответствует таковая у животных. Это происходит в связи с особенностями питания животных, наличием кормов и необходимых укромных мест для строительства гнёзд и нор. Сроки прилёта птиц к местам гнездовий различны и зависят от наличия кормов. Животные хорошо чувствуют влияние климатических факторов, и в случае длительных холодов птицы не приступают к строительству гнёзд и откладыванию яиц.

В естественных биоценозах долго сохраняется определённый видовой состав организмов, а между видами, его населяющими, устанавливаются определенные отношения. Организмы связаны между собой общностью энергии и питательных веществ, которые необходимы для поддержания жизни. Сейчас мы рассмотрим подробнее, как осуществляется эта связь.

Главным источником энергии для большинства живых организмов является Солнце. Фотосинтезирующие (или автотрофные) организмы (это зелёные растения, водоросли и цианобактерии) поглощают энергию Солнца и создают из простых неорганических веществ (углекислого газа и воды) сложные органические соединения — углеводы, богатые энергией. Эти организмы являются главнейшим звеном биоценоза и называются «производители» (или «продуценты») — производители и накопители органических веществ.

Органические вещества, которые образовали автотрофы, используются гетеротрофными организмами, или гетеротрофами. К этому звену принадлежат все животные, насекомоядные и паразитические растения, неспособные к фотосинтезу. Дадим определение: гетеротрофы — организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических. Они используют органические вещества, созданные автотрофами.

Гетеротрофы делятся на несколько групп. Животных, питающихся продуцентами (растениями), называют консументами 1-го порядка или растительноядными (например, кузнечик). Их самих поедают консументы 2-го порядка (лягушка). Лягушку поедает уж — консумент 3-го порядка, ужа — хищная птица — консумент 4-го порядка.

Следовательно, пищевые и энергетические связи идут в направлении: продуценты — консументы — редуценты.

Для примера рассмотрим биоценоз водоёма. Продуцентами в водоёме являются все виды растений — от микроскопических водорослей до цветковых растений. Зелёные растения и водоросли в большинстве своём располагаются в верхних, доступных солнечному свету слоях воды.

Микроскопические водоросли образуют фитопланктон. Им питается зоопланктон — консументы 1-го порядка (циклопы, дафнии, личинки комаров и другие микроорганизмы), которые зависят от развития фитопланктона.

Жизнь рыб, питающихся ракообразными и насекомыми, зависит от обилия зоопланктона, хищных рыб — от растительноядных животных. Зоопланктон и другие животные выделяют непереваренные остатки пищи, которые опускаются на дно и вместе с отмёршими организмами становятся кормом для редуцентов, разлагающих их до неорганических веществ — углекислого газа и минеральных солей.

Если продуценты обитают в верхних слоях водоёма, то консументы могут обитать на различных глубинах, в том числе на дне. Редуценты — в основном донные обитатели.

Развитие всех организмов в водоеме происходит неодновременно. Первыми появляются представители фитопланктона, за ними — ракообразные и зоопланктон. Когда зоопланктона будет накоплено достаточно, начинается нерест некоторых рыб.

Вы уже знаете, что в природе, помимо естественных биоценозов (леса, моря, пустыни, степи), существуют искусственные биоценозы. Они формируются в результате хозяйственной деятельности человека. Примерами являются поля, парки, огороды и сады.

Земледелие привело к уничтожению естественных биоценозов на больших площадях и выращиванию на них растений одного вида, например ржи, подсолнечника или овощных культур. Связи между видами резко сократились, устойчивость искусственного биоценоза незначительна, так как ярусность, как временная, так и пространственная, отсутствует. Поэтому без участия человека, его активного вмешательства в их жизнь, искусственные биоценозы существуют недолго. Например, биоценоз подсолнечника и зерновых культур существует не более года.

От естественных биоценозов искусственные отличаются неспособностью к длительному самостоятельному существованию. Он не способен к самовозобновлению и саморегулированию, подвержен угрозе гибели от массового размножения вредителей или возбудителей болезней.

В искусственных биоценозах резко снижено видовое разнообразие живых организмов. На полях обычно выращивают один или несколько видов растений. Это приводит к обеднению видового состава животных, грибов и микроорганизмов. Однообразие культурных растений, которые занимают огромные площади, приводит к формированию специфичного состава животных, преимущественно насекомых-вредителей, например: колорадский жук, саранча, хрущ или чернотелка.

Для борьбы с ними человек применяет различные методы борьбы, использует ядохимикаты, загрязняя при этом среду обитания. Яды убивают не только вредных, но и полезных животных. Для поддержания искусственного биоценоза необходимы большие финансовые затраты, чтобы обрабатывать почву, бороться с сорняками, использовать агротехнику.

Живые организмы неразрывно связаны с окружающей их средой. В понятие природной среды входят все условия живой и неживой природы, в которых существует организм. Среда обитания организмов в разных биоценозах различна: водная, наземно-воздушная, почвенная и внутренняя среда самих организмов, где живут многочисленные паразиты.

Условия среды, влияющие на живые организмы, называются экологическими факторами или факторами среды обитания. Факторы среды делят на абиотические, зависящие от неживой природы, биотические, зависящие от жизнедеятельности самих организмов, и антропогенные, зависящие от деятельности человека.

Абиотическими факторами называются все компоненты неживой природы, влияющие на живые организмы. Это свет, температура и влажность воздуха, ветер, давление, структура и состав почвы, рельеф местности, а также физические и химические свойства воды, радиоактивное излучение.

Биотические факторы связаны с влиянием живых существ друг на друга. Каждый организм испытывает на себе постоянно прямое или косвенное воздействие со стороны микроорганизмов, грибов, растений и животных своего и других видов. Например, дождевые черви значительно улучшают почву, а стада копытных, наоборот, разрушают структуру почвы, вытаптывают её.

Воздействие биотических факторов может быть прямым и косвенным. Например, прямое влияние имеет место, когда зелёные растения поедаются растительноядными животными. Размножившийся на картофельном поле колорадский жук и его личинки, уничтожая зелёную массу картофеля, снижают его урожай.

Косвенное влияние проявляется при изгнании животных одного вида из нор или мест обитания другими видами, при уничтожении их кормовой базы или наличии постоянного беспокойства.

Антропогенные факторы — вся разнообразная деятельность человека, которая приводит к изменению природы как среды обитания всех живых организмов. На протяжении своего существования человек оказывал и оказывает в настоящее время чрезвычайно разнообразное воздействие на различные биоценозы и в целом на всю природу Земли.

Получая из природы все жизненные ресурсы (воздух, пищу, воду, энергию и строительные материалы), человек возвращает в окружающую среду бытовые и промышленные отходы. Наблюдается изменение облика Земли, происходит истощение природных ресурсов в результате промысла животных и сбора растений, распашки земель и осушения болот. И как результат — вымирание многих видов живых организмов, загрязнение и отравление среды ядохимикатами, отходами, разрушение биоценозов (лесов, болот и озёр).

Вредные вещества попадают в воздух, почву и водоёмы, передаются от животных к другим животным и накапливаются в тканях растений и животных и в итоге попадают в организм человека, вызывая различные заболевания.

Выброс огромного количества отходов в виде газа, пыли, жидких аэрозолей большими промышленными предприятиями отражается на фотосинтезе зелёных растений, при этом снижается процентное содержание кислорода в воздухе, которым дышат обитатели Земли, в том числе и человек.

Источник