Das Konzept des "Ökosystems" wurde 1935 von A. Tensley, einem englischen Botaniker, eingeführt. Mit diesem Begriff bezeichnete er jede Gruppe von Organismen, die zusammenleben, sowie ihre Umgebung. Seine Definition betont das Vorhandensein von Interdependenz, Beziehungen, kausalen Beziehungen, die zwischen der abiotischen Umwelt und der biologischen Gemeinschaft bestehen, und kombiniert sie zu einer Art funktionellem Ganzen. Laut Biologen ist ein Ökosystem eine Ansammlung verschiedener Populationen verschiedener Arten, die auf einem gemeinsamen Territorium leben, sowie die unbelebte Umwelt, die sie umgibt.
Die Biogeozänose ist eine natürliche Formation mit klaren Grenzen. Es besteht aus einer Reihe von Biozönosen (Lebewesen), die einen bestimmten Ort einnehmen. Beispielsweise ist dieser Ort für Wasserorganismen das Wasser, für diejenigen, die an Land leben, die Atmosphäre und der Boden. Unten werden wir überlegenBeispiele für Biogeozänose, die Ihnen helfen zu verstehen, was es ist. Wir werden diese Systeme im Detail beschreiben. Sie erfahren etwas über ihre Struktur, welche Arten von ihnen existieren und wie sie sich verändern.
Biogeozänose und Ökosystem: Unterschiede
Zum Teil sind die Begriffe „Ökosystem“und „Biogeozänose“eindeutig. Sie stimmen jedoch nicht immer im Volumen überein. Biogeozänose und Ökosystem werden als ein weniger breites und breiteres Konzept verwandt. Das Ökosystem ist nicht mit einem bestimmten begrenzten Bereich der Erdoberfläche verbunden. Dieses Konzept lässt sich auf alle stabilen Systeme aus unbelebten und belebten Komponenten anwenden, in denen ein innerer und äußerer Energie- und Stoffkreislauf stattfindet. Ökosysteme sind zum Beispiel ein Wassertropfen mit Mikroorganismen darin, ein Blumentopf, ein Aquarium, ein Biofilter, ein Belebungsbecken, ein Raumschiff. Aber sie können nicht als Biogeozänosen bezeichnet werden. Ein Ökosystem kann mehrere Biogeozänosen umfassen. Wenden wir uns den Beispielen zu. Es ist möglich, die Biogeozänosen des Ozeans und der gesamten Biosphäre, des Festlandes, des Gürtels, der Bodenklimaregion, der Zone, der Provinz, des Distrikts zu unterscheiden. Somit kann nicht jedes Ökosystem als Biogeozänose betrachtet werden. Wir haben es anhand von Beispielen herausgefunden. Aber jede Biogeozänose kann als ökologisches System bezeichnet werden. Wir hoffen, dass Sie jetzt die Besonderheiten dieser Konzepte verstehen. "Biogeozänose" und "Ökosystem" werden oft als Synonyme verwendet, aber es gibt dennoch einen Unterschied zwischen ihnen.
Merkmale der Biogeozänose
Viele Arten, die häufig vorkommen ineiner der begrenzten Plätze. Zwischen ihnen entsteht eine komplexe und konstante Beziehung. Mit anderen Worten, verschiedene Arten von Organismen, die in einem bestimmten Raum existieren und durch einen Komplex besonderer physikalisch-chemischer Bedingungen gekennzeichnet sind, stellen ein komplexes System dar, das in der Natur mehr oder weniger lange besteht. Zur Klärung der Definition stellen wir fest, dass die Biogeozänose eine Gemeinschaft von Organismen verschiedener Arten (historisch begründet) ist, die eng miteinander und mit der sie umgebenden unbelebten Natur, dem Austausch von Energie und Stoffen, verbunden sind. Ein spezifisches Merkmal der Biogeozänose ist, dass sie räumlich begrenzt und in Bezug auf die Artenzusammensetzung der darin enth altenen Lebewesen sowie in Bezug auf einen Komplex verschiedener abiotischer Faktoren ziemlich homogen ist. Die Existenz als integrales System gewährleistet eine konstante Versorgung dieses Komplexes mit Sonnenenergie. Die Grenze der Biogeozänose verläuft in der Regel entlang der Grenze der Phytozönose (Pflanzengesellschaft), die ihr wichtigster Bestandteil ist. Dies sind seine Hauptmerkmale. Die Rolle der Biogeozänose ist groß. Auf seiner Ebene finden alle Prozesse des Energieflusses und der Stoffzirkulation in der Biosphäre statt.
Drei Gruppen der Biozönose
Die Hauptrolle bei der Umsetzung der Interaktion zwischen ihren verschiedenen Komponenten gehört der Biozönose, dh den Lebewesen. Sie werden nach ihren Funktionen in 3 Gruppen – Zersetzer, Verbraucher und Erzeuger – eingeteilt und stehen in enger Wechselwirkung mit dem Biotop (unbelebte Natur) und untereinander. Diese Lebewesen sind vereintLebensmittelverbindungen, die zwischen ihnen bestehen.
Produzenten sind eine Gruppe autotroph lebender Organismen. Sie verbrauchen die Energie des Sonnenlichts und Mineralien aus dem Biotop und erzeugen organische Primärsubstanzen. Zu dieser Gruppe gehören einige Bakterien sowie Pflanzen.
Verbraucher sind heterotrophe Organismen, die in Form von Lebensmitteln fertige organische Stoffe verwenden, die ihnen als Energiequelle dienen, sowie Stoffe, die der Verbraucher für sein Leben benötigt. Wir können fast alle Tiere, parasitäre Pflanzen, Raubpflanzen sowie einige (parasitäre) Bakterien und Pilze klassifizieren.
Zersetzer zersetzen die Reste abgestorbener Organismen, zerlegen auch organische Stoffe in anorganische und führen so vom Produzenten „entzogene“mineralische Stoffe wieder dem Biotop zu. Dies sind zum Beispiel einige Arten einzelliger Pilze und Bakterien.
Ernährungsbeziehungen zwischen Gruppen der Biozönose
Die zwischen diesen drei Komponenten der Biogeozänose bestehenden Nahrungsbeziehungen bestimmen den Stoffkreislauf und die Energieflüsse darin. Die Produzenten fangen die Energie der Sonne ein und absorbieren Mineralien, um organische Substanzen herzustellen. Ihr Körper ist aus ihnen aufgebaut. So wird Sonnenenergie in die Energie chemischer Bindungen umgewandelt. Sich gegenseitig fressend und Produzenten, Konsumenten (pflanzenfressende, parasitäre und räuberische Organismen) bauen dabei organisches Material ab. Diese und die dabei freigesetzte Energie nutzen sie, um ihren Lebensunterh alt zu sichern und ihren eigenen Körper aufzubauen. Zersetzer, die sich von toten Organismen ernähren, zersetzen ihre organische Substanz. Damit gewinnen sie die benötigte Energie und Stoffe und sorgen zudem für die Rückführung anorganischer Stoffe in das Biotop. In der Biogeozänose findet also der Stoffkreislauf statt. Seine Konstanz ist der Schlüssel für die lange Existenz des Ökosystems, trotz der Tatsache, dass das Angebot an Mineralien darin begrenzt ist.
Dynamisches Gleichgewicht des Systems
Dynamisches Gleichgewicht charakterisiert die Beziehung von Organismen untereinander und mit der sie umgebenden unbelebten Natur. Beispielsweise produzieren Pflanzen in einem Jahr mit günstigen Wetterbedingungen (viele Sonnentage, Luftfeuchtigkeit und Temperatur optimal) eine erhöhte Menge an primärer organischer Substanz. Eine solche Fülle an Nahrung führt dazu, dass sich Nagetiere massenhaft vermehren. Dies wiederum führt zu einer Zunahme von Parasiten und Fressfeinden, die die Zahl der Nagetiere verringern. Infolgedessen führt dies zu einer Abnahme der Anzahl von Raubtieren, da einige von ihnen an Nahrungsmangel sterben. Dadurch wird der ursprüngliche Zustand des Ökosystems wiederhergestellt.
Arten der Biogeozänose
Biogeozänose kann natürlich und künstlich sein. Zu den Arten der letzteren gehören Agrobiozönosen und urbane Biogeozänosen. Sehen wir uns jeden von ihnen genauer an.
Biogeozänose natürlich
Beachte, dass jede natürliche natürliche Biogeozänose ein System ist, das sich über eine lange Zeit entwickelt hat - Tausende und Millionen von Jahren. Daher werden alle seine Elemente aneinander "geläppt". Dies führt zudass die Resistenz der Biogeozänose gegenüber verschiedenen Umweltveränderungen sehr hoch ist. Die „Stärke“von Ökosystemen ist nicht unbegrenzt. Tiefgreifende und abrupte Veränderungen der Existenzbedingungen, Verringerung der Artenzahl von Organismen (z. B. durch großflächige Ernte von kommerziellen Arten) führen dazu, dass das Gleichgewicht gestört und zerstört werden kann. In diesem Fall liegt ein Wechsel der Biogeozänosen vor.
Agrobiozönosen
Agrobiozönosen sind besondere Lebensgemeinschaften von Organismen, die sich in landwirtschaftlich genutzten Flächen (Pflanzung, Aussaat von Kulturpflanzen) entwickeln. Produzenten (Pflanzen) werden hier im Gegensatz zu Biogeozänosen einer natürlichen Art durch eine vom Menschen angebaute Kulturart sowie eine bestimmte Anzahl von Unkrautarten repräsentiert. Die Vielf alt pflanzenfressender Tiere (Nagetiere, Vögel, Insekten etc.) bestimmt die Vegetationsbedeckung. Dies sind Arten, die sich von Pflanzen ernähren können, die auf dem Territorium von Agrobiozönosen wachsen, und sich unter den Bedingungen ihres Anbaus befinden. Diese Bedingungen bestimmen das Vorhandensein anderer Arten von Tieren, Pflanzen, Mikroorganismen und Pilzen.
Agrobiozönose hängt in erster Linie von menschlichen Aktivitäten ab (Düngung, Bodenbearbeitung, Bewässerung, Pestizidbehandlung usw.). Die Stabilität der Biogeozänose dieser Art ist schwach - sie wird ohne menschliches Eingreifen sehr schnell zusammenbrechen. Das liegt zum Teil daran, dass Kulturpflanzen viel skurriler sind als Wildpflanzen. Deshalb können sie nicht stehenKonkurrenz mit ihnen.
Urbane Biogeozänosen
Urbane Biogeozänosen sind von besonderem Interesse. Dies ist eine andere Art von anthropogenen Ökosystemen. Parks sind ein Beispiel. Die wesentlichen Umweltfaktoren sind bei ihnen, wie bei den Agrobiozönosen, anthropogen. Die Artenzusammensetzung der Pflanzen wird vom Menschen bestimmt. Er pflanzt sie an und kümmert sich auch um sie und ihre Verarbeitung. Die stärksten Veränderungen in der äußeren Umgebung äußern sich gerade in Städten - ein Temperaturanstieg (von 2 auf 7 ° C), spezifische Merkmale des Bodens und der atmosphärischen Zusammensetzung, ein spezielles Feuchtigkeits-, Beleuchtungs- und Windverh alten. All diese Faktoren bilden urbane Biogeozänosen. Dies sind sehr interessante und spezifische Systeme.
Beispiele für Biogeozänose sind zahlreich. Verschiedene Systeme unterscheiden sich in der Artenzusammensetzung von Organismen sowie in den Eigenschaften der Umwelt, in der sie leben. Beispiele für Biogeozänose, auf die wir im Detail eingehen werden, sind ein Laubwald und ein Teich.
Laubwald als Beispiel für Biogeozänose
Der Laubwald ist ein komplexes Ökosystem. Die Biogeozänose umfasst in unserem Beispiel Pflanzenarten wie Eichen, Buchen, Linden, Hainbuchen, Birken, Ahorne, Ebereschen, Espen und andere Bäume, deren Laub im Herbst fällt. Mehrere ihrer Ebenen heben sich im Wald ab: niedrige und hohe Gehölze, moosige Bodendecker, Gräser, Sträucher. Pflanzen, die die oberen Schichten bewohnen, sind photophiler. Sie h alten Vibrationen besser stand. Feuchtigkeit und Temperatur als Vertreter der unteren Ebenen. Moose, Gräser und Sträucher sind schattentolerant. Sie existieren im Sommer in der Dämmerung, nachdem sich das Laub der Bäume entf altet hat. Die Streu liegt auf der Erdoberfläche. Es besteht aus halbzersetzten Überresten, Zweigen von Sträuchern und Bäumen, abgefallenen Blättern und abgestorbenen Gräsern.
Waldbiogeozänosen, einschließlich Laubwälder, zeichnen sich durch eine reiche Fauna aus. Sie werden von vielen grabenden Nagetieren, Raubtieren (Bär, Dachs, Fuchs) und grabenden Insektenfressern bewohnt. Es gibt auch Säugetiere, die auf Bäumen leben (Streifenhörnchen, Eichhörnchen, Luchs). Rehe, Elche, Hirsche gehören zur Gruppe der großen Pflanzenfresser. Wildschweine sind weit verbreitet. Vögel nisten in verschiedenen Ebenen des Waldes: auf Stämmen, in Büschen, auf dem Boden oder auf Baumkronen und in Mulden. Es gibt viele Insekten, die sich von Blättern (z. B. Raupen) sowie von Holz (Borkenkäfer) ernähren. In den oberen Bodenschichten sowie in der Streu leben neben Insekten eine Vielzahl anderer Wirbeltiere (Zecken, Regenwürmer, Insektenlarven), viele Bakterien und Pilze.
Teich als Biogeozänose
Betrachte jetzt den Teich. Dies ist ein Beispiel für Biogeozänose, bei der der Lebensraum von Organismen Wasser ist. Große schwimmende oder wurzelnde Pflanzen (Unkräuter, Seerosen, Schilf) siedeln sich im flachen Wasser von Teichen an. Kleine schwimmende Pflanzen sind über die Wassersäule verteilt, bis in die Tiefe, wo das Licht eindringt. Das sind vor allem Algen, die als Phytoplankton bezeichnet werden. Es gibt manchmal viele von ihnen, wodurch das Wasser grün wird,"blüht". Im Phytoplankton kommen viele Blaualgen, Grünalgen und Diatomeen vor. Kaulquappen, Insektenlarven, pflanzenfressende Fische, Krebstiere ernähren sich von Pflanzenresten oder lebenden Pflanzen. Fische und räuberische Insekten fressen Kleintiere. Und pflanzenfressende und kleinere Raubfische werden von großen Raubfischen gejagt. Organische Zersetzungsorganismen (Pilze, Flagellaten, Bakterien) sind im Teich weit verbreitet. Ganz unten sind es besonders viele, da sich hier die Überreste toter Tiere und Pflanzen ansammeln.
Vergleich zweier Beispiele
Wenn wir Beispiele für Biogeozänose vergleichen, sehen wir, wie unterschiedlich sowohl die Artenzusammensetzung als auch das Aussehen der Teich- und Waldökosysteme sind. Dies liegt daran, dass die darin lebenden Organismen einen anderen Lebensraum haben. In einem Teich sind es Wasser und Luft, in einem Wald Boden und Luft. Dennoch sind die funktionellen Gruppen von Organismen vom gleichen Typ. Produzenten im Wald sind Moose, Kräuter, Sträucher, Bäume; im Teich - Algen und Schwimmpflanzen. Zu den Verbrauchern im Wald gehören Insekten, Vögel, Tiere und andere wirbellose Tiere, die die Streu und den Boden bewohnen. Zu den Verbrauchern im Teich gehören verschiedene Amphibien, Insekten, Krebstiere, Raub- und Pflanzenfresser. Im Wald werden Zersetzer (Bakterien und Pilze) durch terrestrische Formen und im Teich durch aquatische Formen dargestellt. Wir stellen auch fest, dass sowohl der Teich als auch der Laubwald natürliche Biogeozänose sind. Wir haben oben Beispiele für künstliche gegeben.
Warum ersetzen sich Biogeozänosen?
Biogeozänose kann nicht ewig existieren. Er zwangsläufig früher bzwspät ersetzt. Dies geschieht als Folge von Veränderungen in der Umwelt durch lebende Organismen, unter dem Einfluss des Menschen, im Prozess der Evolution, mit sich ändernden klimatischen Bedingungen.
Ein Beispiel für eine Veränderung der Biogeozänose
Betrachten wir als Beispiel den Fall, wenn lebende Organismen selbst die Ursache für sich verändernde Ökosysteme sind. Dies ist die Besiedlung von Felsen mit Vegetation. Von großer Bedeutung in den ersten Phasen dieses Prozesses ist die Verwitterung von Gesteinen: teilweise Auflösung von Mineralien und Änderung ihrer chemischen Eigenschaften, Zerstörung. In der Anfangsphase spielen die ersten Siedler eine sehr wichtige Rolle: Algen, Bakterien, Schuppenflechten, Blaugrün. Die Erzeuger sind Blaualgen in der Zusammensetzung Flechten und freilebende Algen. Sie erzeugen organische Materie. Blaugrüne entziehen der Luft Stickstoff und reichern sie mit einer noch unbewohnbaren Umgebung an. Flechten lösen Gestein mit Sekreten organischer Säuren auf. Sie tragen dazu bei, dass die Elemente der mineralischen Ernährung allmählich angesammelt werden. Pilze und Bakterien zerstören die von den Produzenten erzeugten organischen Substanzen. Letztere sind nicht vollständig mineralisiert. Nach und nach sammelt sich ein Gemisch aus mineralischen und organischen Verbindungen und mit Stickstoff angereicherten Pflanzenresten an. Es werden Bedingungen für die Existenz von buschigen Flechten und Moosen geschaffen. Der Prozess der Ansammlung von Stickstoff und organischem Material beschleunigt sich, es bildet sich eine dünne Bodenschicht.
Eine primitive Gemeinschaft wird gebildet, die in dieser ungünstigen Umgebung bestehen kann. Die ersten Siedler sind gut an die rauen Bedingungen der Felsen angepasst – sie widerstehen undFrost und Hitze und Trockenheit. Allmählich verändern sie ihren Lebensraum und schaffen Bedingungen für die Bildung neuer Populationen. Nach dem Erscheinen von krautigen Pflanzen (Klee, Getreide, Seggen, Glockenblumen usw.) intensiviert sich die Konkurrenz um Nährstoffe, Licht und Wasser. In diesem Kampf werden die Pioniersiedler von neuen Arten verdrängt. Sträucher begnügen sich mit Kräutern. Mit ihren Wurzeln h alten sie den Boden fest. Waldgemeinschaften werden durch Gras- und Strauchgemeinschaften ersetzt.
Im Laufe eines langen Prozesses der Entwicklung und Veränderung der Biogeozänose nimmt die Zahl der darin enth altenen Arten lebender Organismen allmählich zu. Die Gemeinschaft wird komplexer, ihr Nahrungsnetz verzweigt sich immer mehr. Die Vielf alt der Beziehungen, die zwischen Organismen bestehen, nimmt zu. Immer mehr Gemeinschaften nutzen die Ressourcen der Umwelt. So wird es zu einem ausgereiften, das gut an die Umweltbedingungen angepasst ist und über eine Selbstregulierung verfügt. Darin vermehren sich Artenpopulationen gut und werden nicht durch andere Arten ersetzt. Der beschriebene Wechsel der Biogeozänosen dauert Jahrtausende. Es gibt jedoch Veränderungen, die nur vor den Augen einer Generation von Menschen stattfinden. Dies ist zum Beispiel das Überwachsen von flachen Stauseen.
Also, wir haben darüber gesprochen, was Biogeozänose ist. Die oben dargestellten Beispiele mit Beschreibungen geben eine visuelle Darstellung davon. Alles, worüber wir gesprochen haben, ist wichtig, um dieses Thema zu verstehen. Arten von Biogeozänosen, ihre Struktur, Merkmale, Beispiele - all dies sollte untersucht werden, um ein vollständiges Bild von ihnen zu erh alten.
