Koncept "ekosustava" uveo je 1935. A. Tensley, engleski botaničar. Ovim pojmom označio je svaki skup organizama koji žive zajedno, kao i njihovu okolinu. Njegova definicija naglašava prisutnost međuovisnosti, odnosa, uzročno-posljedičnih veza koje postoje između abiotičkog okoliša i biološke zajednice, spajajući ih u svojevrsnu funkcionalnu cjelinu. Ekosustav je, prema biolozima, skup različitih populacija različitih vrsta koje žive na zajedničkom teritoriju, kao i neživi okoliš koji ih okružuje.
Biogeocenoza je prirodna formacija s jasnim granicama. Sastoji se od skupa biocenoza (živih bića) koje zauzimaju određeno mjesto. Na primjer, za vodene organizme ovo mjesto je voda, za one koji žive na kopnu to su atmosfera i tlo. U nastavku ćemo razmotritiprimjere biogeocenoze koji će vam pomoći razumjeti što je to. Detaljno ćemo opisati ove sustave. Naučit ćete o njihovoj strukturi, koje vrste postoje i kako se mijenjaju.
Biogeocenoza i ekosustav: razlike
U određenoj mjeri, koncepti "ekosustava" i "biogeocenoze" su nedvosmisleni. Međutim, ne podudaraju se uvijek u volumenu. Biogeocenoza i ekosustav povezani su kao manje širi i širi pojam. Ekosustav nije povezan s određenim ograničenim područjem zemljine površine. Ovaj koncept se može primijeniti na sve stabilne sustave neživih i živih komponenti u kojima postoji unutarnja i vanjska cirkulacija energije i tvari. Ekosustavi, na primjer, uključuju kap vode s mikroorganizmima u njoj, lonac za cvijeće, akvarij, biofilter, spremnik za prozračivanje, svemirski brod. Ali ne mogu se nazvati biogeocenozama. Ekosustav može uključivati nekoliko biogeocenoza. Okrenimo se primjerima. Moguće je razlikovati biogeocenoze oceana i biosfere u cjelini, kopno, pojas, tlo-klimatsku regiju, zonu, pokrajinu, okrug. Dakle, ne može se svaki ekosustav smatrati biogeocenozom. Shvatili smo gledajući primjere. Ali svaka biogeocenoza može se nazvati ekološkim sustavom. Nadamo se da sada razumijete specifičnosti ovih pojmova. "Biogeocenoza" i "ekosustav" često se koriste kao sinonimi, ali još uvijek postoji razlika između njih.
Obilježja biogeocenoze
Mnoge vrste koje se obično nalaze ubilo koji od ograničenih prostora. Između njih se uspostavlja složen i stalan odnos. Drugim riječima, različite vrste organizama koji postoje u određenom prostoru, a karakterizira ih kompleks posebnih fizikalno-kemijskih uvjeta, predstavljaju složen sustav koji duže ili manje dugo traje u prirodi. Pojašnjavajući definiciju, napominjemo da je biogeocenoza zajednica organizama različitih vrsta (povijesno uspostavljenih), koji su usko povezani jedni s drugima i s neživom prirodom koja ih okružuje, razmjenom energije i tvari. Specifičnost biogeocenoze je da je prostorno ograničena i prilično homogena kako po vrsti sastava živih bića uključenih u nju, tako i po kompleksu različitih abiotičkih čimbenika. Postojanje kao cjeloviti sustav osigurava stalnu opskrbu ovog kompleksa solarnom energijom. U pravilu se granica biogeocenoze uspostavlja uz granicu fitocenoze (biljne zajednice), koja je njezina najvažnija komponenta. To su njegove glavne značajke. Uloga biogeocenoze je velika. Na njegovoj razini odvijaju se svi procesi protoka energije i kruženja tvari u biosferi.
Tri grupe biocenoza
Glavna uloga u provedbi interakcije između njegovih različitih komponenti pripada biocenozi, odnosno živim bićima. Podijeljeni su prema svojim funkcijama u 3 skupine - razlagači, potrošači i proizvođači - i usko su u interakciji s biotopom (neživa priroda) i međusobno. Ova živa bića su ujedinjenaveze hrane koje postoje između njih.
Proizvođači su skupina autotrofnih živih organizama. Trošeći energiju sunčeve svjetlosti i minerale iz biotopa, stvaraju primarne organske tvari. Ova skupina uključuje neke bakterije, kao i biljke.
Potrošači su heterotrofni organizmi koji koriste u obliku hrane gotove organske tvari koje im služe kao izvor energije, kao i tvari koje su potrošačima potrebne za njihov život. Možemo klasificirati gotovo sve životinje, parazitske biljke, biljke grabežljivce, kao i neke (parazitske) bakterije i gljive.
Razlagači razgrađuju ostatke mrtvih organizama, a također razgrađuju organske tvari u anorganske, vraćajući tako mineralne tvari koje su proizvođači "povukli" u biotop. To su, na primjer, neke vrste jednostaničnih gljivica i bakterija.
Odnosi hrane među skupinama biocenoza
Odnosi hrane koji postoje između ove tri komponente biogeocenoze određuju ciklus tvari i protok energije u njemu. Hvatajući energiju Sunca i apsorbirajući minerale, proizvođači stvaraju organske tvari. Od njih je izgrađeno njihovo tijelo. Tako se sunčeva energija pretvara u energiju kemijskih veza. Jedući jedni druge i proizvođači, potrošači (biljojedi, parazitski i grabežljivi organizmi) pritom razgrađuju organsku tvar. Koriste ih, kao i energiju koja se time oslobađa, kako bi osigurali egzistenciju i izgradili vlastito tijelo. Razlagači, hraneći se mrtvim organizmima, razgrađuju njihovu organsku tvar. Tako izvlače potrebnu energiju i materijale, a osiguravaju i povratak anorganskih tvari u biotop. Dakle, u biogeocenozi se provodi kruženje tvari. Njegova postojanost ključ je dugog postojanja ekološkog sustava, unatoč činjenici da je zaliha minerala u njemu ograničena.
Dinamička ravnoteža sustava
Dinamička ravnoteža karakterizira odnos organizama međusobno i s neživom prirodom koja ih okružuje. Primjerice, u godini kada su vremenski uvjeti povoljni (mnogo sunčanih dana, optimalna vlažnost i temperatura), biljke proizvode povećanu količinu primarne organske tvari. Takvo obilje hrane dovodi do činjenice da se glodavci počinju masovno razmnožavati. To pak uzrokuje porast parazita i grabežljivaca, koji smanjuju broj glodavaca. Kao rezultat toga, to dovodi do smanjenja broja grabežljivaca, jer neki od njih umiru od nedostatka hrane. Tako se vraća izvorno stanje ekosustava.
Vrste biogeocenoze
Biogeocenoza može biti prirodna i umjetna. Vrste potonjih uključuju agrobiocenoze i urbane biogeocenoze. Pogledajmo svaki od njih pobliže.
prirodna biogeocenoza
Napominjemo da je svaka prirodna prirodna biogeocenoza sustav koji se razvijao tijekom dugog vremena - tisućama i milijunima godina. Stoga su svi njezini elementi međusobno "lapnuti". Ovo vodi doda je otpornost biogeocenoze na različite promjene koje se događaju u okolišu vrlo visoka. “Snaga” ekosustava nije neograničena. Duboke i nagle promjene u uvjetima postojanja, smanjenje broja vrsta organizama (na primjer, kao rezultat velike žetve komercijalnih vrsta) dovode do toga da se ravnoteža može poremetiti i uništiti. U ovom slučaju dolazi do promjene biogeocenoza.
Agrobiocenoze
Agrobiocenoze su posebne zajednice organizama koje se razvijaju na područjima koja ljudi koriste u poljoprivredne svrhe (sadnja, sijanje kultiviranih biljaka). Proizvođači (biljke), za razliku od biogeocenoza prirodne vrste, ovdje su zastupljeni jednom vrstom usjeva koje uzgaja čovjek, kao i određenim brojem vrsta korova. Raznolikost biljojeda (glodavci, ptice, kukci itd.) određuje vegetacijski pokrov. To su vrste koje se mogu hraniti biljkama koje rastu na teritoriju agrobiocenoza, kao i biti u uvjetima njihovog uzgoja. Ovi uvjeti određuju prisutnost drugih vrsta životinja, biljaka, mikroorganizama i gljiva.
Agrobiocenoza ovisi prije svega o ljudskim aktivnostima (gnojidba, obrada tla, navodnjavanje, tretiranje pesticidima itd.). Stabilnost biogeocenoze ove vrste je slaba - vrlo brzo će se srušiti bez ljudske intervencije. To je dijelom zbog činjenice da su kultivirane biljke mnogo hirovitije od divljih. Zato ne mogu podnijetikonkurencija s njima.
Urbane biogeocenoze
Urbane biogeocenoze su od posebnog interesa. Ovo je još jedna vrsta antropogenih ekosustava. Parkovi su primjer. Glavni čimbenici okoliša, kao i u slučaju agrobiocenoza, u njima su antropogeni. Vrsni sastav biljaka određuje čovjek. On ih sadi, a također se brine o njima i njihovoj preradi. Najizraženije promjene u vanjskom okruženju izražene su upravo u gradovima - porast temperature (od 2 do 7 °C), specifičnosti tla i sastava atmosfere, poseban režim vlažnosti, osvijetljenost i djelovanje vjetra. Svi ovi čimbenici formiraju urbane biogeocenoze. Ovo su vrlo zanimljivi i specifični sustavi.
Primjeri biogeocenoze su brojni. Različiti sustavi međusobno se razlikuju po vrsti sastava organizama, kao i po svojstvima okoliša u kojem žive. Primjeri biogeocenoze, na kojima ćemo se detaljno zadržati, su listopadna šuma i ribnjak.
Listopadna šuma kao primjer biogeocenoze
Listopadna šuma je složen ekološki sustav. Biogeocenoza u našem primjeru uključuje biljne vrste poput hrasta, bukve, lipe, graba, breze, javora, planinskog jasena, jasike i drugih stabala čije lišće opada u jesen. U šumi se ističe nekoliko njihovih slojeva: niske i visoke drvenaste, mahovine, trave, grmlje. Biljke koje nastanjuju gornje slojeve više su fotofilne. Oni bolje podnose vibracije.vlažnost i temperatura od predstavnika nižih slojeva. Mahovine, trave i grmlje otporne su na sjenu. Oni postoje ljeti u sumraku, nastaju nakon što se lišće drveća razvije. Stelja leži na površini tla. Nastaje od poluraspadnutih ostataka, grančica grmlja i drveća, opalog lišća, mrtvih trava.
Šumske biogeocenoze, uključujući i listopadne šume, karakterizira bogata fauna. Nastanjuju ih mnogi glodavci, grabežljivci (medvjed, jazavac, lisica) i kukojedi koji se ukopaju. Postoje i sisavci koji žive na drveću (čipmund, vjeverica, ris). Srna, los, jelen dio su skupine velikih biljojeda. Veprovi su široko rasprostranjeni. Ptice se gnijezde u različitim slojevima šume: na deblima, u grmlju, na tlu ili na vrhovima drveća i u šupljinama. Postoje mnogi kukci koji se hrane lišćem (na primjer, gusjenice), kao i drvom (potkornjaci). U gornjim slojevima tla, kao i u leglu, osim kukaca, živi ogroman broj drugih kralježnjaka (krpelji, gliste, ličinke insekata), mnoge bakterije i gljivice.
Jezerce kao biogeocenoza
Sada razmotrite ribnjak. Ovo je primjer biogeocenoze, u kojoj je životni okoliš organizama voda. Velike plutajuće ili ukorijenjene biljke (korov, lopoči, trska) naseljavaju se u plitkoj vodi ribnjaka. Male plutajuće biljke raspoređene su po vodenom stupcu, do dubine u koju prodire svjetlost. To su uglavnom alge, koje se nazivaju fitoplankton. Ponekad ih ima puno, zbog čega voda postaje zelena,"cvjeta". U fitoplanktonu se nalaze mnoge plavo-zelene, zelene i dijatomejske alge. Punoglavci, ličinke insekata, ribe biljojedi, rakovi hrane se biljnim ostacima ili živim biljkama. Ribe i grabežljivi insekti jedu male životinje. A biljojede i manje grabežljive ribe love velike grabežljive. Organizmi koji razgrađuju organsku tvar (gljive, flagelati, bakterije) rasprostranjeni su po ribnjaku. Posebno ih je mnogo na dnu, jer se ovdje nakupljaju ostaci mrtvih životinja i biljaka.
Usporedba dvaju primjera
Uspoređujući primjere biogeocenoze, vidimo koliko su različiti i po sastavu vrsta i po izgledu ribnjaka i šumskih ekosustava. To je zbog činjenice da organizmi koji ih nastanjuju imaju drugačije stanište. U ribnjaku su voda i zrak, u šumi su tlo i zrak. Ipak, funkcionalne skupine organizama su istog tipa. U šumi proizvođači su mahovine, bilje, grmlje, drveće; u ribnjaku - alge i plutajuće biljke. U šumi potrošači su kukci, ptice, životinje i drugi beskralješnjaci koji naseljavaju stelju i tlo. Konzumenti u ribnjaku su razni vodozemci, kukci, rakovi, ribe grabežljivci i biljojedi. U šumi su razlagači (bakterije i gljive) zastupljeni kopnenim oblicima, au ribnjaku - vodenim. Također napominjemo da su i ribnjak i listopadna šuma prirodna biogeocenoza. Gore smo naveli primjere umjetnih.
Zašto se biogeocenoze zamjenjuju jedna drugu?
Biogeocenoza ne može postojati zauvijek. On neminovno prije ilikasno zamijenjen. To se događa kao posljedica promjena u okolišu od strane živih organizama, pod utjecajem čovjeka, u procesu evolucije, s promjenjivim klimatskim uvjetima.
Primjer promjene biogeocenoze
Razmotrimo kao primjer slučaj kada su sami živi organizmi uzrok promjene ekosustava. Ovo je naselje stijena s vegetacijom. Od velike važnosti u prvim fazama ovog procesa je trošenje stijena: djelomično otapanje minerala i promjena njihovih kemijskih svojstava, uništenje. U početnim fazama vrlo važnu ulogu igraju prvi doseljenici: alge, bakterije, lišajevi, plavo-zeleni. Proizvođači su modrozelene, alge u sastavu lišajeva i slobodno živeće alge. Oni stvaraju organsku tvar. Plavo-zeleni uzimaju dušik iz zraka i obogaćuju ga okruženjem koje je još uvijek nepogodno za stanovanje. Lišajevi otapaju stijene izlučevinama organskih kiselina. Oni doprinose činjenici da se elementi mineralne prehrane postupno akumuliraju. Gljive i bakterije uništavaju organske tvari koje stvaraju proizvođači. Potonji nisu potpuno mineralizirani. Postupno se nakuplja mješavina mineralnih i organskih spojeva te biljnih ostataka obogaćenih dušikom. Stvaraju se uvjeti za postojanje grmolikih lišajeva i mahovina. Ubrzava se proces nakupljanja dušika i organske tvari, formira se tanak sloj tla.
Stvara se primitivna zajednica koja može postojati u ovom nepovoljnom okruženju. Prvi doseljenici dobro su prilagođeni teškim uvjetima stijena - izdržavaju imraz, vrućina i suhoća. Postupno mijenjaju svoje stanište, stvarajući uvjete za stvaranje novih populacija. Nakon pojave zeljastih biljaka (djetelina, žitarice, šaš, zvončići itd.), pojačava se konkurencija za hranjive tvari, svjetlost i vodu. U ovoj borbi, doseljenici pioniri bivaju raseljeni novim vrstama. Grmlje se zadovoljava začinskim biljem. Svojim korijenjem drže tlo na mjestu. Šumske zajednice zamjenjuju zajednice trave i grmlja.
Tijekom dugog procesa razvoja i promjene biogeocenoze, broj vrsta živih organizama uključenih u nju postupno raste. Zajednica postaje složenija, njezina prehrambena mreža postaje sve razgranatija. Raznolikost odnosa koji postoje među organizmima se povećava. Sve više zajednica koristi resurse okoliša. Tako se pretvara u zrelu, koja je dobro prilagođena uvjetima okoline i ima samoregulaciju. U njemu se populacije vrsta dobro razmnožavaju i ne zamjenjuju ih druge vrste. Opisana promjena biogeocenoza traje tisućama godina. Međutim, postoje promjene koje se događaju pred očima samo jedne generacije ljudi. Na primjer, ovo je zarastanje plitkih akumulacija.
Dakle, razgovarali smo o tome što je biogeocenoza. Gore navedeni primjeri s opisima daju vizualni prikaz toga. Sve o čemu smo govorili važno je za razumijevanje ove teme. Vrste biogeocenoza, njihova struktura, značajke, primjeri - sve to treba proučiti kako biste imali potpunu sliku o njima.
