Циклична и постепенна промяна. Наследство

В един и същ биотоп във времето съществуват различни екосистеми. Смяната на една екосистема в друга може да отнеме както доста дълги, така и сравнително кратки (няколко години) периоди от време. Продължителността на съществуването на екосистемите в този случай се определя от етапа на сукцесия. Промяната в екосистемите в биотопа също може да бъде причинена от катастрофални процеси, но в този случай самият биотоп се променя значително и такава промяна обикновено не се нарича последователност (с някои изключения, когато катастрофа, например пожар, е естествен етап на циклична последователност)

Сукцесията е последователна, редовна смяна на едни общности от други в определен район от територията, поради вътрешни фактори в развитието на екосистемите. Всяка предишна общност определя условията за съществуване на следващата и собственото й изчезване. Това се дължи на факта, че в екосистеми, които са преходни в поредицата, има натрупване на материя и енергия, които те вече не могат да включат в цикъла, трансформацията на биотопа, промените в микроклимата и други фактори, и така се създава материална и енергийна база, както и необходимите условия на околната среда за формиране на последващи общности. Има обаче друг модел, който обяснява механизма на приемственост по следния начин [: видовете от всяка предишна общност се заменят само от последователна конкуренция, инхибираща и „съпротивляваща“ се на въвеждането на следващите видове. Тази теория обаче разглежда само конкурентните отношения между видовете, без да описва цялостната картина на екосистемата като цяло. Разбира се, такива процеси текат, но конкурентното изместване на предишни видове е възможно именно поради трансформацията на биотопа от тях. По този начин и двата модела описват различни аспекти на процеса и в същото време са правилни.

Пример за етапа на автотрофна сукцесия - на мястото на угара расте гора.

Последователността може да бъде автотрофна (например сукцесия след горски пожар) и хетеротрофна (например дренирано блато).

Пример за етап на хетеротрофна сукцесия е блатиста ливада

В ранните етапи на сукцесия видовото разнообразие е ниско, но с напредването на развитието разнообразието се увеличава, видовият състав на общността се променя, видовете със сложни и дълги жизнени цикли започват да преобладават, обикновено се появяват по-големи организми, взаимноизгодно сътрудничество и се развиват симбиози, а трофичната структура на екосистемата става по-сложна. Обикновено се приема, че терминалният стадий на сукцесия има най-високо видово биоразнообразие. Това не винаги е вярно, но това твърдение е вярно за кулминационните общности на тропическите гори, а за общности от умерени ширини, пикът на разнообразието настъпва в средата на поредицата или по-близо до крайния етап. На ранни стадиисъобществата се състоят от видове с относително висок процент на размножаване и растеж, но ниска способност за индивидуално оцеляване (r-стратези). В терминалния стадий въздействието на естествения подбор благоприятства видовете с нисък темп на растеж, но по-голяма способност за оцеляване (k-стратегии).

Докато се движите по последователната серия, има нарастващо участие на биогенни елементи в цикъла в екосистемите, възможно е относително затваряне в рамките на екосистемата на потоците от такива биогенни елементи като азот и калций. Следователно, в терминалния стадий, когато повечето от биогените участват в цикъла, екосистемите са по-независими от външното снабдяване с тези елементи.

За изследване на процеса на приемственост се използват различни математически модели, включително такива със стохастичен характер.

кулминационна общност

Елник (смърчова гора) е типичен пример за климаксна общност, която се развива на някои глинести почви в северозападната част на Русия в подзоната на южната тайга.Концепцията за сукцесия е тясно свързана с концепцията за климаксна общност. Кулминационната общност се формира в резултат на последователна промяна на екосистемите и е най-балансираната общност], която използва материалните и енергийните потоци възможно най-ефективно, тоест поддържа максимално възможната биомаса на единица енергия, постъпваща в екосистемата.

Боровата гора като кулминационна общност, напротив, се развива върху песъчливи и песъчливи глинести почви.

Теоретично всяка последователна серия има кулминационна общност (екосистема), която е крайният етап на развитие. В действителност обаче последователността не винаги е затворена от кулминацията; може да се реализира субклимаксна общност, която е общност, която предхожда кулминацията, достатъчно развита структурно и функционално. Такава ситуация може да възникне поради естествени причини - условия на околната среда или в резултат на човешка дейност (в този случай се нарича дисклимакс).

Взаимоотношения между организмите в биоценоза

Има следните видове консорциуми:

– индивидуално (едно растение),

– ценопопулация (популации на вид в растителна общност),

– регионални,

- видове.

Отношенията между организмите в биоценозата също се определят от времето, прекарано в общността.

Те могат да бъдат постоянни (сесилни) или временни (вагилни). Постоянството характеризира предимно растенията, тъй като животните в повечето случаи остават в общността временно през деня, сезона или по време на миграционния период.

Според Беклемишев междувидовите отношения се делят на четири вида: трофични, топични, форични и фабрични.

Трофичните връзки възникват, когато един вид се храни с друг (или живи индивиди, или техните останки и отпадни продукти).

Гората е отделна биоценоза. Снимка: Скот Уайли

Актуалните връзки характеризират всяка физическа или химична промяна в условията на живот на един вид в резултат на жизнената дейност на друг. Те се състоят в създаването на един вид среда за друг, в образуването на субстрат, в влиянието на движението на вода, въздух, в промяна на температурата, насищане на околната среда с продукти на екскреция и др.

Форичните връзки са участието на един вид в разпространението на друг.

Фабрични връзки – когато един вид използва продуктите на екскрецията или остатъци, или дори живи индивиди от друг вид, за да изгради своите структури.

Динамика на биоценозите

Като цяло общността се характеризира с дневна, сезонна (годишна) и дългосрочна динамика, която е характерна както за растенията, така и за животните. Ежедневният цикъл, предизвикан от смяната на светлите и тъмните части на денонощието, при растенията се проявява в интензивността на фотосинтезата, дишането, отварянето и затварянето на цветовете, при животните - в различни ежедневни дейности (ден, здрач и нощ).

Често животните сменят общността през деня. По този начин чаплата се храни в плитките води на резервоарите, гнезди и прекарва нощта в короните на дърветата, насекоми-опрашители (например пчели) могат да летят от горската общност към ливадната общност.

Сезонната динамика на биоценозата зависи от фенологичното състояние на фитоценозата, видовия състав и броя на животните, живеещи в нея. Всеки вид растителни организми през вегетационния период преминава през определени етапи на развитие (начало на вегетацията, цъфтеж, плододаване и отмиране). Във фитоценоза, състояща се от много видове, фазите на развитие на растенията могат или не могат да съвпадат.

Появата на фитоценоза, която се променя през цялата година с редуващи се фази на развитие, се нарича аспект. По правило аспектът се повтаря от година на година със същата последователност, отразяваща цветовата схема. растителна общност(пролетна ярка зеленина, летни цветове и есенно пъстроцветие на горите). Аспектът обикновено е кръстен на растенията, които придават на фитоценозата най-забележим цвят, например синият аспект на блатната незабравка, белият аспект на памучната трева, кафявият аспект на листата на острица и т.н.

Сезонната динамика на животинските представители на биоценозата е свързана с тяхното размножаване, жизнена дейност и миграция. Пролетното пристигане и есенното заминаване на птиците, хвърлянето на хайвера на рибите, появата на млади животни, дейността на опрашващите насекоми по ливадите, зимният сън на мечката са само незначителна част от примерите за сезонната динамика на животинската популация на биоценоза.

Дългосрочната динамика на съобществото се дължи на многократните му промени в продължение на няколко години при липса на рязка промяна във видовия състав. Промените засягат основно броя на индивидите от вида, формиращи биоценозата. Като пример можем да посочим промени в горите на някои резервати в Беларус и Русия, поради увеличаване на броя на лосовете, основният потребител на дървесни и храстови фуражи. За една година лосът изяжда около 7 тона фураж, а повече от половината са издънки от широколистни и иглолистни видове. С увеличаване на гъстотата на животното се увеличава увреждането на подлеса. Настъпва период, когато младото поколение на насажденията е почти напълно унищожено в горското насаждение. Поради глад лосовете са принудени да напуснат такива участъци от гората.

Етапи на формиране на биоценозите

Появата на биоценозата започва с появата на първите организми в райони, лишени от живот (лавови потоци, вулканични острови, талус, открити скали, пясъчни отлагания и изсъхнали дъна на резервоари). Заселването започва със случайно въвеждане на организми от вече развити от тях територии и зависи от свойствата на субстрата. Този сайт за много семена от растения и животни, които са проникнали тук, може да не е подходящ за размножаване. Често, особено във влажната зона, първите заселници са представители на водорасли, мъхове и лишеи.

Като правило, само няколко от изброените растителни видове. Животните-консуматори се заселват малко по-късно, тъй като съществуването им без храна е невъзможно, но случайно посещение от тях в развитите райони е доста често явление. Този етап на развитие на биоценозата се нарича пионер. Въпреки че общността все още не се е формирала на този етап (непостоянен видов състав, рядка растителност), тя вече оказва влияние върху абиотичната среда: почвата започва да се образува.

Пионерският етап се заменя с ненаситен, когато растенията започват да се обновяват (чрез семена или вегетативно), а животните се размножават. В една ненаситена биоценоза не всички екологични ниши са заети.

Постепенно скоростта на заселване на обекта се увеличава както поради увеличаване на броя на индивидите от пионерска растителност преди образуването на гъсталаци, така и поради въвеждането на нови видове. Видовият състав на такава общност все още е нестабилен, нови видове се въвеждат доста лесно, въпреки че конкуренцията започва да играе значителна роля. Този етап на развитие на биоценозата е групиране.

С последващото развитие на общността растителната покривка се диференцира по нива и синузии, като нейната мозаечна структура, видов състав, хранителни вериги и консорциуми придобиват стабилно постоянство. В крайна сметка всички екологични ниши са заети и по-нататъшното въвеждане на организми става възможно само след изместването или унищожаването на старовремците. Този последен етап от формирането на биоценозата се нарича наситен. По-нататъшното развитие на биоценозата обаче не спира и произволни отклонения във видовия състав и взаимоотношенията както между организмите, така и с заобикаляща средавсе още може да се проведе.

Случайните отклонения в структурата на биоценозата се наричат флуктуации. По правило те се причиняват от случайни или сезонни промени в броя на видовете, включени в биоценозата, в резултат на неблагоприятни метеорологични явления, наводнения, земетресения и др. Обилните снеговалежи и слана например водят до изтъняване на короната и пролетни зърнени култури. Пролетните слани и късната пролетна снежна покривка не само увреждат цъфтящите растения, което се отразява на плододаването им, но и често причиняват масова смърт на прелетните птици. Силните ветрове, наводнения и земетресения предизвикват смущения в биоценозите, след което възстановяването на общността отнема много време.

Въпреки че биоценозата е доста консервативна природна система, обаче, под натиска на външни обстоятелства, тя може да отстъпи място на друга биоценоза. Последователната промяна във времето на едни общности от други в определена област на околната среда се нарича сукцесия (от лат. successia наследство, наследяване). В резултат на приемственост една общност последователно се заменя с друга, без да се връща в първоначалното си състояние. Взаимодействието на организмите, предимно рани, помежду си и с околната среда води до последователност.

Наследията се делят на първични – исторически. Първичните се срещат върху почви, които са предимно свободни от почви - вулканични туфови и лавови полета, рохки пясъци, каменисти насипи и др. С развитието на фитоценозата от пионерен стадий до наситен, почвата става все по-плодородна и все повече участва в биологичните цикъл химични елементивъв все по-голям брой. С повишаване на плодородието растителните видове, които се развиват върху богати на хранителни вещества почви, изместват по-малко взискателните видове в това отношение. В същото време се променя и животинската популация. Вторичните сукцесии се осъществяват в местообитанията на разрушени съобщества, където са запазени почви и някои живи организми. Унищожаването на биоценозите може да бъде причинено от естествени естествени процеси(урагани, проливни дъждове, наводнения, свлачища, продължителни засушавания, вулканични изригвания и др.). както и промяна в местообитанието от организми (например, когато резервоарът прерасне, водната среда се заменя с торфени отлагания). Вторичните сукцесии са характерни за деградирали пасища, опожарени площи, обезлесяване, обработваеми земи и други земи, изключени от земеделско ползване. както и за изкуствени горски насаждения. Например, често под навеса на средновъзрастни борови култури на песъчливи почви започва обилно естествено възобновяване на смърча, което в крайна сметка ще измести бора, при условие че не се извършват редовни сечи на борови насаждения и лесовъдски работи. На опожарени площи с песъчливи и глинести почви, пионерната растителност от върба и брадавична бреза в крайна сметка отстъпва място на насаждения от смърч.

През последните десетилетия мащабните дренажни и напоителни работи придобиха особено значение за промяна на растителната покривка. В блатистите гори, които са в зоната на влияние на дренажните канали, хигрофитните растения изчезват (остриците например се превръщат в коприва). Трансформацията на видовия състав, включително на животинската популация, засяга и горите, пристигащи в пресушените блата. Напоителната рекултивация, напротив, допринася за активното проникване на растения от хигрофилни и мезофилни групи в преовлажнени зони в резултат на натрупването на вода, използвана за напояване. Индустриалното замърсяване също оказва забележимо въздействие върху биоценозите. Всички тези промени са вторични последователности.

Смяната на една биоценоза в друга по време на сукцесията образува последователна серия или серия. Изучаването на сериите за приемственост има голямо значениевъв връзка с нарастващото антропогенно влияние върху биоценозите. Крайният резултат от този вид изследвания може да бъде прогнозирането на формирането на природно-антропогенни ландшафти. Изучаването на вторичните сукцесии и факторите, които ги предизвикват, играе важна роля при решаването на проблемите на опазването и рационалното използване на биологичните и земните ресурси.

Ако естественият ход на сукцесията не бъде нарушен, общността постепенно стига до относително стабилно състояние, при което се поддържа баланс между организмите, както и между тях и околната среда - до кулминацията. Без човешка намеса тази биоценоза може да съществува за неопределено време, например борови борови гори, лишеи тундра на песъчливи почви.

Концепцията за менопаузата е разработена в детайли от американския ботаник X. Kauls и се използва широко в чуждата ботаническа и географска литература. Според тази концепция климаксът е крайният етап от еволюцията на общността, който съответства на почва от определен тип - педоклимакс. Сукцесиите, водещи до този стадий, се наричат прогресивни, а тези, които премахват биоценозата от него, се наричат регресивни. Невъзможно е обаче да се придаде абсолютен смисъл на понятието „кулминация“ и да се вярва, че когато се достигне, общността спира развитието.

Биоценози, които при нарушаване се връщат в първоначалното си състояние, се наричат местни. На мястото на изсичане на боровина или смърчова гора ще расте брезова гора, която от своя страна отново ще бъде заменена от боровинка или кисела смърчова гора. В случая говорим за местни видове гори.

Трансформираните биоценози не се връщат в първоначалното си състояние. Така ниско разположено блато острица, пресушено и развито за посев, след изчерпване на торфеното находище и унищожаване на мелиоративната мрежа, с прекратяване на земеделското ползване по някаква причина, се развива в посока на образуване на бреза или подраст от елша. Зооценозата на тази малка гора се различава от общността на животинските видове на откритото тревисто блато.

Класификация на биоценозите

За целите на научното познание за биоценозите и практическо приложениеобщностите от организми трябва да бъдат класифицирани според техния относителен размер и сложност на организация.

Класификацията е предназначена да подреди цялото им разнообразие с помощта на система от таксономични категории, тоест таксони, обединяващи в този случай групи от биоценози с различна степен на сходство на отделни свойства и характеристики, както и структура и произход. В същото време трябва да се наблюдава известна подчиненост на простите таксони към сложните, на таксоните с малък (локален) размер на таксоните с планетарно измерение и постепенното усложняване на тяхната организация. Освен това при класифицирането на биоценозите трябва да се има предвид наличието на възможни граници между тях.

Няма особени затруднения при установяване на граници, когато съседните биоценози имат ясни индикативни белези. Например, повдигнато блато с покритие от розмарин и мъх и ниско растяща борова насаждение контрастират с околното съобщество от борови гори на песъчливи почви. Ясно се вижда и границата между гората и поляната. Но тъй като условията за съществуване на съобщества се променят по-постепенно от самите съобщества, границите на биоценозите обикновено се размиват. Постепенният преход от една фитоценоза към друга с тяхната близост и смяната на една фитоценоза с друга във времето е отразена в концепцията за континуум (от лат. continuum - непрекъснат) на растителността, разработена от съветския геоботаник Л.Г. Раменски, американския еколог П.Х. Уитакър.

Границите между съобществата се появяват по-отчетливо в случаите, когато едификаторите имат най-голям преобразуващ ефект върху околната среда, например границите между горите, образувани от различни дървесни видове - бор, смърч, дъб и др. В степите, полупустините и пустините границите между съобществата са по-постепенни, тъй като ролята на тревистите видове в трансформирането на околната среда е по-малко контрастна.

Класификацията на съобществата използва таксономични категории, възприети в географията на растенията и базирани на идентифицирането на доминанти и едификатори, което показва признаването на фитоценозата като екологична рамка, която определя структурата на биоценозата. Таксономичната система от съобщества, изградени върху доминанти и едификатори, може да се изрази по следния начин: асоциация - група от асоциации формираща група формации клас формации тип биом - биоценотична покривка.

Най-ниската таксономична категория е асоциацията. Това е съвкупност от хомогенни микробиоценози със същата структура, видов състав и сходни взаимоотношения както между организмите, така и между тях и околната среда. При полеви условия основните характеристики на идентифицирането му са: еднаква слоеста структура, сходна мозайка (петниста, разпръсната), съвпадение на доминанти и едификатори, както и относителната еднородност на местообитанието. Името на сдружение за многостепенни съобщества се състои от родовите наименования на доминиращия слой (кондоминант) и едификатори във всеки слой, например хвойново-мъхова борова гора, брезова-боровинкова смърчова гора и др. Името на сложните ливадни асоциации е образува се чрез изброяване на доминанти и субдоминанти, като доминантът се нарича последна, например асоциация каустик-ливада-синка трева. Обикновено ливадните асоциации се обозначават на латински: Ranunculus + Poa pratensis.

Групата на биоценотичните асоциации се формира от асоциации, които се различават по състава на един от нивата. Боровата гора от боровинки например съчетава асоциации с подраст от хвойна, зърнастец и бреза. В групата на тревно-тревно-тревисти асоциации се включват ливадни съобщества с набор от наименовани групи ливадни треви (треви, дребни острици, тревисти).

Биоценотичната формация включва групи от асоциации. Формацията се отличава с доминанта, според която се нарича: образувание от бял бор, черна елша, английски дъб, бял саксаул, лютиче каустик, пелин и др. Това е основната единица от средния ранг, широко използвана в картографиране на горска растителност.

Формационна група са всички формации, чиито доминанти принадлежат към една и съща форма на живот. Дотолкова доколкото форми на животрастенията са изключително разнообразни, обемът на групите образувания е хетерогенен: тъмни иглолистни, светлоиглолистни, широколистни, вечнозелени, дребнолистни и широколистни гори; едротревни, дребнотревни, нискотревни, дребнотревни и други групи ливадни образувания.

Класът формации се формира от всички групи формации, чиито доминанти имат екологично сходни форми на живот, например иглолистни гори (с острие на игла), широколистни гори и др.

Типът биом (биоценотичен тип) съчетава класове формации. Типовете биоми са тундра, горска тундра, тайга, пасища, степи, пустини, прерии, тропически дъждовни гори и др.

Биоценотичното покритие е най-високата таксономична единица, включваща всички видове сухоземни биоми.

В ботаническата и географската литература има и други класификации на фитоценозите. За водната среда, в която ролята на растителността е ограничена, разпределението на таксономичните категории на биоценози се основава на животинската популация.

Всяка биогеоценоза има своя собствена пространствена структура, която във вертикална посока се изразява в нива, а в хоризонтална посока в синузия. Текущите взаимодействия и обмени на компонентите на биогеоценозата (атмосфера, почва и скали, вода, животни и флораи микроорганизми) предизвикват непрекъснатото му развитие, което води до замяна на едни биогеоценози с други - до сукцесии. В крайна сметка унищожаването на някои общности и създаването на нови определя непрекъснатото развитие на биогеоценотичната покривка на Земята. С течение на времето непрекъснатата промяна в отделна биогеоценоза се забавя, тъй като процесът на въвеждане на нови организми отслабва и започва етапът на кулминация.

Саморазвитието на биогеоценозата, обусловено от вътрешни (ендогенни) процеси, се нарушава от външни (екзогенни) влияния, което води до нови последователни серии. Сред най-важните екзогенни фактори е човешката дейност, но самият човек не е сред компонентите на биогеоценозата.

Биогеоценозите са елементарни клетки на биогеосферата (биогеоценотична покривка) - обвивката на Земята, в която жива материяпланети. Биогеосферата е единствената обвивка на Земята, в която е възможно постоянно присъствие и нормална всестранна човешка дейност.

Съставът на екосистемите е динамичен процес. Екосистемите непрекъснато претърпяват промени в състоянието и жизнената дейност на своите членове и съотношението на популациите. Различните промени, които се случват във всяка общност, се класифицират в два основни типа: циклични и прогресивни.

Циклични промениобщности отразява ежедневната, сезонната и дългосрочната периодичност външни условияи проявление на вътрешни (ендогенни) ритми на организмите.

Ежедневните цикли са свързани главно с ритъма. природен феномени е строго периодичен. Сезонната променливост на биоценозите се изразява в промяна не само в състоянието и активността, но и в количественото съотношение определени видовев зависимост от циклите на тяхното размножаване, сезонните миграции, смъртта на отделните поколения през годината.

Многостепенната структура на биоценозата често е обект на сезонна променливост: отделните нива на растенията могат напълно да изчезнат през съответните сезони на годината, например тревистият слой, състоящ се от едногодишни растения.

Дългосрочната цикличност зависи от промените в метеорологичните условия през годините (климатични флуктуации), неравномерните валежи през годините, с периодично повтарящи се засушавания или други външни фактори, засягащи общността (например степента на наводнение на реките). В допълнение, дългосрочната периодичност може да бъде свързана с характеристиките жизнен цикълназидателни растения, с повторение на масови размножавания на животни или патогенни за растенията микроорганизми и др.

Прогресивни променив една общност водят в крайна сметка до замяната на тази общност с друга, с различен набор от доминиращи видове. Причината за такива промени могат да бъдат фактори, външни за ценозата, дълго времедействащи в една посока, например пресъхването на блатните почви, което се увеличава в резултат на мелиорация, увеличава се замърсяване на водните обекти, увеличава се паша и др. Получените промени от една биоценоза в друга се наричат екзогенетичен. Ендогенетични променивъзникват в резултат на процеси, протичащи в самата общност.

Наследията

Последователната смяна на една биоценоза с друга се нарича (от лат. Succession - последователност, промяна) - приемственост.Наследяването е процес на саморазвитие на екосистемите. Сукцесията се основава на незавършеността на биологичния цикъл в дадена биоценоза. Всеки жив организъм в резултат на своята жизнена дейност променя околната среда около себе си, като отстранява част от веществата от него и го насища с метаболитни продукти. При повече или по-малко дълготрайно съществуване на популациите, те променят средата си в неблагоприятна посока и в резултат на това биват изтласкани от популации на други видове, за които произтичащите промени в околната среда се оказват екологично полезни. Така в общността настъпва промяна в доминиращия вид. Нарича се последователна поредица от общности, които постепенно и редовно се сменят една друга последователни серии.

Правете разлика между първична и вторична последователност. първично правоприемствозапочва на места, лишени от живот (на скали, пясъци, скали). вторично правоприемство- това е последователна промяна на една общност, съществувала на даден субстрат, с друга, по-съвършена за тези абиотични процеси. Вторичните сукцесии по правило протичат по-бързо и по-лесно от първичните, тъй като в нарушеното местообитание са запазени почвения профил, семената, примордиите и част от бившата популация и бивши връзки.

Във всяка последователна серия скоростта на промяна постепенно се забавя. Крайният резултат е образуването на относително стабилен етап - кулминационна общностили менопауза. Първоначалните, пионерски групировки на видовете се характеризират с най-голям динамизъм и нестабилност. Климаксните екосистеми, от друга страна, са способни на дългосрочно самоподдържане в подходящ диапазон от условия, тъй като придобиват такива характеристики на организацията на биоценозите, които позволяват поддържане на балансирана циркулация на веществата.

7. изкуствени екосистеми: агро- и градски екосистеми

Човек получава много продукти от природни системи, но селското стопанство е основният източник на храна за него.

Агроекосистемиса създадени от човека за получаване на висок добив - чисто производство на автотрофи. Обобщавайки всичко, което вече беше казано за агроекосистемите, ние подчертаваме следните основни разлики от естествените:

1. При тях е рязко намалено видовото разнообразие: намаляването на вида на културните растения намалява и видовото разнообразие на животинската популация на биоценозата; видовото разнообразие на животните, отглеждани от човека, е незначително спрямо естественото; Култивираните пасища (с подсев на треви) са сходни по видово разнообразие със земеделските полета.

2. Растителни и животински видове, култивирани от човека, „еволюират“ чрез изкуствен подбор и не са конкурентоспособни в борбата срещу дивите видове без човешка подкрепа.

3. Агроекосистемите получават допълнителна енергия, субсидирана от човека, в допълнение към слънчевата енергия.

4. Чистите продукти (реколта) се отстраняват от екосистемата и не влизат в хранителните вериги на биоценозата, а частичното й използване от вредители, загубите по време на прибиране на реколтата, които също могат да попаднат в естествени трофични вериги, се потискат по всякакъв възможен начин от хора.

Екосистемите от ниви, градини, пасища, кухненски градини и други агроценози са опростени системи, поддържани от човека в ранните етапи на наследяване, и те са също толкова нестабилни и неспособни на саморегулиране, колкото естествените пионерски общности, следователно не могат да съществуват без човешка подкрепа .

Повече от 50% от населението на света днес живее в градовете. процес урбанизация- това е нарастването на градското население, броя и размера на градовете, увеличаването на ролята на града в живота на хората, разпространението на градския начин на живот. Днес урбанизираните зони заемат 1% от земята, но концентрират 50% от световното население, произвеждат 80% от брутния вътрешен продукт (БВП), дават 80% от всички емисии.

метрополисТова е свръхрастеж на градове. Връзката на всички компоненти и явления на градската и природната среда се нарича градска екосистема. Градските екосистеми имат специфично място в географското пространство. Това са отворени системи, управлявани. те важна характеристикае антропоцентризъм.

1. Продължете дефиницията: „Екосистемата е...“ Опции:

1) продължаващ неопределено време дълго временабор от различни популации, взаимодействащи помежду си и околната среда

2) връзката между видовете в рамките на биоценозата

3) съвкупност от лица, живеещи на една и съща територия

2. Големите сухоземни екосистеми, които включват по-малки екосистеми, свързани помежду си, се наричат:

1) биоценози

2) биотопи

3) приемственост

4) биоми

3. Брутното първично производство на една екосистема се нарича:

1) общото количество материя и енергия, идващи от автотрофи към хетеротрофи

2) общото количество материя и енергия, произведени от автотрофи

4. Първичната продукция в екосистемите се формира от:

1) производители 3) детритофаги

2) консуматори 4) разложители

5. Вторичното производство в екосистемите се формира:

3) детритофаги

4) разложители

1) производители

2) потребители

3. Най-ниската производителност е характерна за екосистемите:

4) пустини

7. Най-високата производителност е характерна за екосистемите:

1) Тропическа дъждовна гора

2) централни части на океана

3) горещи пустини

4) умерени гори

8. Установете последователността, в която трябва да бъдат разположени екосистемите, като вземете предвид увеличаването на тяхната продуктивност:

1) централните части на океана

3) планински гори

2) умерени гори

4) коралови рифове

1, 3, 2, 4

9. Подредете следните екосистеми в ред на повишаване на производителността:

1) влажни гори 3) степи

2) дъбови гори 4) арктическа тундра

4, 2, 3, 1

10. Въпреки факта, че океанът заема 71% от площта на нашата планета, производството му е 3 пъти по-малко от производството на сухоземни растения. Съответно биомасата на водораслите е 10 хиляди пъти по-малка от биомасата на сухоземните растения. Как може да се обясни това?

(Основните производители на земя са дърветата, а океаните са малки едноклетъчни водорасли; различен растеж; тревопасните консуматори на океана бързо изяждат производителите и предлагането на водорасли е постоянно ниско, но на сушата е обратно)

11. Избройте принципите на функциониране на екосистемите.

(Получаване на ресурси и изхвърляне на отпадъци в кръговрата на всички елементи; съществуване благодарение на практически неизчерпаема и чиста слънчева енергия; съответствие на биомасата на населението на заеманото от нея трофично ниво)

12. Опишете явленията, които свидетелстват за нарушаване от човека на принципите на функциониране на екосистемите.

(Нарушаване на кръговрата на веществата (замърсяване, киселинни дъждове); екосистемата функционира не само благодарение на слънчевата енергия, но и на вятърната енергия, дървата за огрев, изкопаемите горива и други източници; нарушен е принципът - не може да има голяма биомаса в край на дългите хранителни вериги. Човекът е третото трофично ниво, тоест той яде месо. За да могат всички хора да ядат месо, е необходимо обработваемата площ да се разшири 10 пъти.)

13. Атмосферният азот се включва в кръговрата на веществата поради дейностите на:

1) хемосинтетични бактерии

2) денитрифициращи бактерии

3) азотфиксиращи бактерии

4) нитратни бактерии

14. Сярата под формата на сероводород навлиза в атмосферата поради дейността на:

1) денитрифициращи бактерии

2) сулфобактерии

3) метилотрофни бактерии

4) серни бактерии

15. Азотът влиза в растенията в процеса на циркулация под формата на:

1) азотен оксид 3) нитрати

2) амоняк 4) азотна киселина

16. Основните антропогенни източници на сяра, навлизаща в широкия оборот на веществата, са:

1) ТЕЦ

2) тор

3) тестване на атомни оръжия

4) полети на самолети

17. Цикълът на химичните елементи между организмите и околната среда се нарича:

1) енергиен цикъл

2) биогеохимичен цикъл

3) циркулацията на живите организми

4) азотен цикъл

18. Определете кой цикъл (азотен, серен цикъл) отговаря на всеки знак (1-6). Установете съответствие между циркулацията на веществата и техните признаци:

А, Б, А, Б, Б, А

19. В земната биоценоза микроорганизмите и гъбите завършват разлагането на органичните съединения до прости минерални компоненти, които отново участват в циркулацията на веществата от представители на определена група организми. Наименувайте тази група:

1) потребители от 1-ви ред

3) производители

2) потребители от 2-ри ред

4) разложители

20. Въглеродът влиза в кръговрата на веществата в биосферата като част от:

1) въглероден двуокис 3) варовик

2) свободен въглерод

21. Въглеродът напуска цикъла на материята (образувайки седиментни скали) като част от:

1) калциев сулфат 3) калциев нитрат

2) калциев карбонат

4) калциев сулфид

22. Пълният цикъл на кислорода в природата продължава около:

2) 2000 години

3) 1 милион години

4) 100 милиона години

23. Пълният цикъл на водата в природата продължава около:

3) 1 милион години

4) 100 милиона години

24. Правилото за ръбовия (граничен) ефект гласи: на кръстовището на биоценозите броят на видовете в тях:

1) не се променя

3) намалява

2) увеличава

4) не се увеличава значително

25. Телесното тегло на живите организми в една екосистема се нарича:

1) биопродукти

3) биомаса

2) биоенергия 4) биономер

26. Сезонната периодичност в природата е най-силно изразена:

1) в субтропиците

3) в умерени ширини

2) в пустините 4) в тропиците

27. Честотата на отваряне и затваряне на черупките на стриди се наричат ритми:

1) дневен 3) годишен

2) приливни

4) сезонни

28. Падащите листа се класифицират като ритми:

1) лунен 3) сезонни

2) дневен 4) годишен

29. Последователната промяна на едни общности от други в определена област на околната среда се нарича:

1) приемственост 3) менопауза

2) флуктуация 4) интегриране

30. Сред изброени примерипървичната приемственост включва:

1) превръщане на изоставени ниви в широколистни гори

2) постепенна смяна на сечищата с широколистна гора

3) постепенно обрастване на гола скала с лишеи

4) превръщането на пожарите в смърчови гори

31. Сред изброените наследствени процеси първичното правоприемство включва:

1) превръщане на изгорени площи в смърчови гори

2) постепенна смяна на сечищата с борова гора

3) превръщане на деградирали пасища в дъбови гори

4) появата на борова гора върху рохкавите пясъци

32. Сред изброените наследствени процеси вторичното правоприемство се счита:

1) превръщане на изоставени ниви в дъбови гори

2) появата на лишеи върху охладените вулканична лава

3) постепенно обрастване на гола скала

4) появата на борова гора върху рохкавите пясъци

33. Основната причина за нестабилността на екосистемата е (са):

1) неблагоприятни условия на околната среда

2) липса на хранителни ресурси

3) дисбаланс на циркулацията на веществата

4) излишък от определени видове

34. Относително стабилно състояние на екосистемата, при което се поддържа баланс между организмите, както и между тях и околната среда, се нарича:

1) менопауза 3) флуктуация

2) приемственост 4) интеграция

35. В коя екосистема (А, Б) расте всеки от изброените (1-6) видове?

A, 2-B, 3-B, 4-B, 5-A, 6-A

36. Еутрофикация на водните обекти се счита:

1) обогатяване на резервоари с хранителни вещества, които стимулират растежа на фитопланктона

2) процесът на превръщане на блатото в езеро

3) процесът на обогатяване на водата с кислород

Тема 7. Биосфера

1. Обвивката на Земята, съдържаща съвкупността от живи организми и тази част от веществото на планетата, която откривате: непрекъснат обмен с тези организми, се нарича:

1) атмосфера 3) екосфера

2) хидросфера 4) биосфера

2. Кое от следните не е включено (изцяло или частично) в състава на биосферата:

1) атмосфера 4) литосфера

2) магнитосфера 5) астеносферата

3) хидросфери 6) йоносфера

3. На каква височина е така нареченият индивидуален озонов слой:

1) 20-30 км над морското равнище

2) 10 15 км над морското равнище

3) 25-50 км над морското равнище

4) няма отделен озонов слой

4. Основната роля на озоновия слой (екран) е:

1) в UV защита

2) в поддържането на климата на планетата

3) при създаване на парников ефект

5. Посочете три вещества, чието съдържание в земната кора е максимално:

1) водород

2) алуминий

3) кислород

4) калций

5) силиций

6. Отличителни черти на океанската кора (в сравнение с континента):

1) дебелина 3-7 км

2) дебелина 20-40 км

3) има гранитен слой

4) без гранитен слой

5) седиментен слой средно по-малък от 1 km

6) седиментарен слой средно 3-5 km

7) втори слой между седиментни и базалтови слоеве

7. Скалите, които покриват повече от 76% от повърхността на континентите, са скали:

1) магматичен

2) седиментен

3) метаморфни

8. Опишете обвивките на Земята, които изграждат биосферата.

(Атмосфера(Газовата обвивка на Земята) се състои от смес от газове: азот, кислород и инертни газове. Долният му слой, достигащ до 15 км, се нарича тропосфера. На височина 15-35 км от земната повърхност има "озонов екран".

Хидросфера(водната обвивка на Земята) съставлява 70% от земната повърхност. Най-големите водни запаси са съсредоточени в Световния океан (около 90%). Състоянието на хидросферата определя климатичните условия.

литосфера(твърда обвивка на Земята) включва земната кора и Горна частмантия. Животът в литосферата е съсредоточен в нейния горен, плодороден слой - почвата.)

9. Избройте основните характеристики на биосферата, които я отличават от другите черупки на Земята.

(В биосферата се проявява геоложката активност на всички живи организми.

Непрекъсната циркулация на веществата, регулирана от дейността на живите организми.

Биосферата получава енергия от Слънцето и следователно е отворена система.)

10. Избройте основните функции на биосферата и ги опишете.

(Газова функция - отделянето и усвояването на газове от живите организми.

Наследията се делят на първични – исторически. Първичните се срещат върху почви, които са предимно свободни от почви - вулканични туфови и лавови полета, рохки пясъци, каменисти насипи и др. С развитието на фитоценозата от пионерския стадий до наситен, почвата става по-плодородна и се включват все повече и повече химически елементи в биологичния цикъл в нарастващи количества. С повишаване на плодородието растителните видове, които се развиват върху богати на хранителни вещества почви, изместват по-малко взискателните видове в това отношение. В същото време се променя и животинската популация. Вторичните сукцесии се осъществяват в местообитанията на разрушени съобщества, където са запазени почви и някои живи организми. Разрушаването на биоценозите може да бъде причинено от естествени процеси (урагани, проливни дъждове, наводнения, свлачища, продължителни засушавания, вулканични изригвания и др.). както и промяна в местообитанието от организми (например, когато резервоарът прерасне, водната среда се заменя с торфени отлагания). Вторичните сукцесии са характерни за деградирали пасища, опожарени площи, обезлесяване, обработваеми земи и други земи, изключени от земеделско ползване. както и за изкуствени горски насаждения. Например, често под навеса на средновъзрастни борови култури на песъчливи почви започва обилно естествено възобновяване на смърча, което в крайна сметка ще измести бора, при условие че не се извършват редовни сечи на борови насаждения и лесовъдски работи. На опожарени площи с песъчливи и глинести почви, пионерната растителност от върба и брадавична бреза в крайна сметка отстъпва място на насаждения от смърч.

Смяната на една биоценоза в друга по време на сукцесията образува последователна серия или серия. Изучаването на сукцесионните серии е от голямо значение във връзка с нарастващото антропогенно влияние върху биоценозите. Крайният резултат от този вид изследвания може да бъде прогнозирането на формирането на природно-антропогенни ландшафти. Изучаването на вторичните сукцесии и факторите, които ги предизвикват, играе важна роля при решаването на проблемите на опазването и рационалното използване на биологичните и земните ресурси.

Концепцията за кулминацията е разработена подробно от американския ботаник X. Kauls и се използва широко в чуждата ботаническа и географска литература. Според тази концепция климаксът е крайният етап от еволюцията на общността, който съответства на почва от определен тип - педоклимакс. Сукцесиите, водещи до този стадий, се наричат прогресивни, а тези, които премахват биоценозата от него, се наричат регресивни. Невъзможно е обаче да се придаде абсолютен смисъл на понятието „кулминация“ и да се вярва, че когато се достигне, общността спира развитието.

Трансформираните биоценози не се връщат в първоначалното си състояние. По този начин, ниско разположено блато острица, пресушено и развито за посев, след изчерпване на торфеното находище и унищожаване на мелиоративната мрежа, с прекратяване на селскостопанското използване по някаква причина, се развива в посока на образуване на бреза или елша подлес. Зооценозата на тази малка гора се различава от общността на животинските видове на откритото тревисто блато.

1.6 Класификация

За да научно познаниебиоценози и практическото приложение на знанията за тях, общностите от организми трябва да бъдат класифицирани според техния относителен размер и сложност на организация.

Най-ниската таксономична категория е асоциацията. Това е съвкупност от хомогенни микробиоценози със същата структура, видов състави подобни взаимоотношения както между организмите, така и между тях и околната среда. При полеви условия основните характеристики на идентифицирането му са: еднаква слоеста структура, сходна мозайка (петниста, разпръсната), съвпадение на доминанти и едификатори, както и относителната еднородност на местообитанието. Името на сдружение за многостепенни съобщества се състои от родови имена на доминиращия слой (кондоминант) и едификатори във всеки слой, например борова гора от хвойна и мъх, смърчова гора от бреза и боровинки и др. Името на сложни ливадни асоциации се образува чрез изброяване на доминанти и субдоминанти, като доминантът се нарича последен , например асоциация каустик-ливада-синя трева. Обикновено ливадните асоциации се обозначават на латински: Ranunculus + Poa pratensis.