Die Ökologie ist im Vergleich zur Botanik, Zoologie oder Anatomie eine relativ junge biologische Disziplin, die Mitte des 19. Jahrhunderts entstand. Es berücksichtigt die Verbindungen lebender Objekte und ihrer Gemeinschaften untereinander und mit der physischen Umwelt. Eine ihrer Sektionen - Synökologie - untersucht die Ökologie und ihre lebenden Organismen, die Teil von Biogeozänosen sind: Pflanzen, Insekten, Pilze, Tiere in Wechselwirkung miteinander. Die Wissenschaft selbst hat ihren Ursprung in den Arbeiten von Wissenschaftlern wie L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
In diesem Artikel machen wir uns mit den grundlegenden Konzepten dieses Abschnitts der Ökologie vertraut und finden die Struktur und Mechanismen der Funktionsweise von Ökosystemen heraus.
Biogeozänosen als Bestandteile der Biosphäre
Ansammlungen von Individuen verschiedener biologischer Arten - Populationen - leben nicht getrennt voneinander. Sie sind in größeren Gemeinschaften – Biozönosen – vereint. Darüber hinaus zwischen Individuen innerhalb eines gegebenenÖkosystemen ergeben sich beispielsweise verschiedene Arten von Beziehungen wie Allelopathie, Parasitismus, Mutualismus, Konkurrenz, trophocenotische Verbindungen. Synökologie untersucht die Beziehungen zwischen Organismen, die Teil der Biogeozänose sind, und erforscht auch die Besonderheiten der interspezifischen Beziehungen von pflanzlichen und tierischen Subsystemen, die eine Lebensgemeinschaft bilden.
Was versteht man unter ökologischem System
Gegenwärtig wird in der Umweltwissenschaft nicht nur der Begriff "Biogeozänose" aktiv verwendet, sondern auch ein von A. Tansley eingeführter Begriff wie "Ökosystem". Beide Wörter werden verwendet, um sich auf natürliche Komplexe und ihre Bestandteile zu beziehen: Phytogemeinschaften und Tierpopulationen, die in der Synökologie auf der Grundlage des Konzepts der Beziehung aller lebenden Organismen zu ihrer Umwelt untersucht werden. Es ist zu beachten, dass zwischen den beiden Begriffen kein Gleichheitszeichen gesetzt werden muss. Die von V. Sukachev gegebene Definition von "Biogeozänose" trägt eine große semantische Last, da sie natürliche Komplexe berücksichtigt und die Zirkulation von Stoffen und Energieflüssen berücksichtigt, die in ihnen auftreten. Aber der Begriff des „Ökosystems“, der aufgrund seiner Stromlinienförmigkeit vor allem in der populärwissenschaftlichen Literatur weit verbreitet ist, wird heute verwendet, um eine Vielzahl von Biokomplexen, sowohl natürlichen als auch künstlichen, zu charakterisieren.
Theorie der Biogeozänose von V. N. Sukachev
Die Ansichten des Wissenschaftlers entstanden unter dem Einfluss prominenter russischer Biologen: V. Dokuchaev, der sich mit Bodenkunde beschäftigte, und V. Vernadsky, dem Begründer der Doktrin der Biosphäre. Durch die Kombination von Wissen aus Geochemie, Forstwirtschaft und Geobotanik schuf V. Sukachev eine neue Disziplin -Biogeozänologie. Es ist wie die Synökologie ein Zweig der Ökologie, der die Beziehungen lebender Organismen innerhalb eines Bioms untersucht und die Muster der interspezifischen und Populationsbeziehungen von Individuen berücksichtigt, die zu Phyto- und Zoozenosen gehören. Nach den Vorstellungen des Wissenschaftlers sind alle Schichten der Biosphäre mit Leben gesättigt, in ihnen finden Prozesse der Umwandlung von Biomasse und Energie statt. Sie basieren auf Nahrungsketten.
Sie schließen Erzeuger ein - autotrophe Organismen, hauptsächlich Pflanzen. Danach folgen Konsumenten erster, zweiter, dritter Ordnung, die Heterotrophen sind.
Das letzte Glied in den trophischen Ketten sind Verwerter toter organischer Materie – Zersetzer. Dazu gehören Bodenbakterien, saprotrophe Pilze und einige Insekten. Alle Faktoren der unbelebten Natur, die zur Biogeozänose gehören, wie Boden, Wasser, Atmosphäre, werden als Biotope bezeichnet.
Methoden der synökologischen Forschung
Zu Beginn der Wissenschaftsbildung erhielten Wissenschaftler experimentelles Material durch Forschungsexpeditionen. Mitte des 20. Jahrhunderts dominierten Methoden wie stationäre Ganzjahresexperimente, die Methode der markierten Atome und die Radioverfolgung. Im 21. Jahrhundert wurde die Verfolgung der Bewegung von Tierpopulationen mit Hilfe künstlicher Erdsatelliten aktiv eingesetzt. Zum Beispiel große Paarhufer, die mit Radiochips markiert sind. Angesichts der Tatsache, dass die Synökologie ein Zweig der Ökologie ist, der die Beziehungen einer großen Anzahl von Organismen untereinander untersucht, verwenden Wissenschaftler sowohl mathematische Analysen als auch Kybernetik. Letzteres wird verwendet, um die Komponenten zu modellieren und vorherzusagen, aus denen natürliche Systeme bestehen.
Was untersucht die funktionelle Phytozenologie
Pflanzen sind die wichtigsten Teilnehmer am Leben von Ökosystemen. Durch Photosynthese versorgen sie alle anderen Lebewesen mit Nahrung, die für eine gewisse Energiereserve sorgt. Die Synökologie untersucht die Beziehung zwischen den Komponenten der Phytozönose und Populationen heterotropher Organismen: Insekten, Pflanzenfresser und Fleischfresser.
Die floristische Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften in den meisten Biozönosen ist recht komplex und wird als Artensättigung bezeichnet. Pflanzenorganismen sind in Ökosystemen in Form von Ebenen vertreten, was für die Schaffung vielfältiger ökologischer Nischen von großer Bedeutung ist. Die horizontale Heterogenität von Pflanzen wird als Mosaik bezeichnet und hängt im Gegensatz zur Schichtung wenig von der Länge der Tageslichtstunden ab. Aber es liegt direkt an den Arten von Beziehungen, wie Allelopathie und Konkurrenz. Phytozenosen verändern sich, ihre Dynamik wird bestimmt durch zirkadiane Rhythmen und Abfolgen, wie Abholzung, Geokatastrophen, Waldbrände.
Ursachen der Populationsdynamik bei Tieren
So berühmte Wissenschaftler wie S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton untersuchten Veränderungen in der Anzahl von Individuen in intraspezifischen Gemeinschaften. Und C. Hewitt führte den Begriff „Wellen des Lebens“ein. Sie kommen in natürlichen Komplexen vor und sind zusammen mit trophocenotischen Prozessen Indikatorenbiotische Potenzial des Ökosystems. Die Untersuchung der quantitativen Dynamik von Individuen ist von großer praktischer Bedeutung für antiepidemische Maßnahmen, die den zirkadianen Rhythmus der Reproduktion von Nagetieren kontrollieren, die Zoonosen wie Pest und Tularämie verbreiten. Synökologie untersucht auch die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf den Zustand von Zoozenosen, insbesondere eine Abnahme der Populationen seltener und gefährdeter Arten, eine Abnahme der Anzahl wertvoller Wildtiere in Gemeinschaften.
Arten von Beziehungen zwischen Organismen in Biomen
Denken Sie daran, dass die Synökologie ein Zweig der Ökologie ist, der die Beziehung zwischen Individuen der Flora und Fauna untersucht. Dazu gehören Gegenseitigkeit, Konkurrenz, Allelopathie. Die Phytocenology beispielsweise weiß seit langem um die Unverträglichkeit mancher Pflanzen untereinander: Die Schwarznuss setzt für Kern- und Steinobst giftige Stoffe frei, hemmt deren Wachstum und Fruchtbildung und führt auch zum Absterben von Pflanzen.
Mutualismus ist eine Form der Koexistenz von Populationen verschiedener biologischer Arten, von denen Organismen gegenseitig profitieren (Einsiedlerkrebs und Seeanemone, Flagellaten, die im Darm von Insekten leben und ihnen helfen, Fasern abzubauen).
Energieaustausch in der Biosphäre
Biogeozänosen, die die lebende Hülle der Erde bilden, führen die Umwandlung von Biomasse und Energie durch und sind offene Systeme. Diese natürlichen Komplexe brauchen einen Zustrom von Lichtenergie. Phototrophe verwenden es für die Synthese von organischen Substanzen, ATP-Molekülen undNADPxN2. Synökologie ist eine Wissenschaft, die die wechselseitige Umwandlung von Biomasse und Energie untersucht.
Sie sehen aus wie eine ökologische Pyramide und ihre Nahrungsketten. Die Energiedynamik von der niedrigsten zur höchsten trophischen Ebene gehorcht allgemeinen physikalischen Gesetzen, außerdem beträgt der Unterschied zwischen den Energiepotentialen benachbarter Ebenen 10-20% und der Rest der Energie wird in Form von Wärme abgegeben. In dieser Arbeit haben wir den Bereich der Ökologie - Synökologie kennengelernt und die Methoden seiner Forschung sowie die Bedeutung für die Lebenserh altung der Biosphäre kennengelernt.
