Экосистема, биогеоценоз.

Экологические сообщества

Экосистема, биогеоценоз

Экосистема

Любое сообщество живых существ вместе с его физической средой обитания,

функционирующее как единое целое.

Потоки вещества и энергии

Динамика элементов

Эволюция сообщества

Пример: экосистема пруда

Гидробионты

Особенности рельефа дна

Атмосферный воздух, взаимодействующий с поверхностью воды

Физические свойства и химический состав воды

Солнечная радиация

Состав и структура грунта

Многообразие экосистем

Низовое болото

Широколиственный лес

Смешанный лес

Верховое болото

Озеро

Ельник

Биогеоценоз

Исторически сложившаяся совокупность живых организмов, совместно

заселяющих определенные места обитания и с помощью биологического

круговорота веществ устойчиво поддерживающих свою целостность и единство.

Биогеоценоз

Биоценоз

Биотоп

=

+

Биогеоценоз – элементарная природная экосистема

Биоценоз

Биоценоз – это совокупность связанных друг с другом видов растений, животных, грибов, микроорганизмов, обитающих на определенной территории при однородных условиях существования.

Биотоп

Биотоп – это участок водоема или суши с однотипными условиями рельефа, климата и других абиотических факторов, занятый определенным биоценозом.

Биоценоз

Биотоп

Атмосфера

Почва

Биоценоз

Растительность

(фитоценоз)

Животное население

(зооценоз)

Микроорганизмы

(микробиоценоз)

Основные показатели биоценоза

Видовое разнообразие

Плотность популяций конкретных видов

Устойчивость

Биомасса

Способность к саморегуляции

Продуктивность

Естественные и искусственные экосистемы

Черты сходства между природным биогеоценозом и агроценозом

• Являются открытыми системами
• Внутри каждого из них действуют факторы эволюции
• Имеют сходную структуру (состоят из продуцентов, консументов и редуцентов)
• И в том, и в другом биогеоценозах действует правило экологической пирамиды
• В основе сообщества лежат продуценты (автотрофные организмы), непосредственно использующие энергию Солнца для синтеза органических веществ
• В биогеоценозах любого типа существуют цепи питания

Структура сообщества

Структура биоценоза

Пространственная структура

Видовая структура

Трофическая структура

Видовая структура биоценоза

Видовая структура – разнообразие видов, соотношение численности и биомассы входящих в него популяций

Виды в составе биоценоза

Видовой состав зависит от

• Условий абиотической среды
• Длительности существования биогеоценозов

Доминантные виды

(в их числе виды-эдификаторы)

Редкие и малочисленные

Значение малочисленных и редких видов

• Создают видовое богатство биоценоза
• Увеличивают разнообразие биотических связей
• Служат резервом для пополнения и замещения доминантов

Пространственная структура

Экологическая ниша – место вида в экосистеме, включающее как положение его в пространстве, так и функциональную его роль в сообществе, отношение к абиотическим условиям существования

Пространственная структура проявляется в закономерном размещении разных видов друг относительно друга в пространстве

Я

Р

У

С

Н

О

С

Т

Ь

Емкость среды – число особей или сообществ, потребности которых могут быть удовлетворены ресурсами данного местообитания без заметного ущерба для его дальнейшего благосостояния

Жизненные формы – внешний облик животных и растений, отражающий их приспособленность к условиям внешней среды

мозаичность

Ярусность в лесу

Ярусность в лесу

Крона деревьев

Кустарник

Зяблик, щегол

Земля

Дрозд, снегирь

Подстилка

Фазан, тетерев

Микрофауна почвенных животных

Трофическая структура

Трофическая структура

Трофическая структура – связь между компонентами экосистемы, возникающая на основе пищевых отношений и способов получения энергии.

Трофическая структура представлена трофическими цепями (цепи питания) и трофическими сетями .

Одно звено цепи питания – трофический уровень.

Трофическая структура

Цепью питания называется перенос потенциальной энергии пищи, созданной автотрофами, через ряд организмов путем поедания одних видов другими.

Функциональные группы организмов

Продуценты

Консументы

Редуценты

Разрушители органического вещества: гетеротрофные организмы

Потребители готового органического вещества: гетеротрофные организмы

Производители органического вещества: автотрофные организмы

Продуценты

Используют углекислый газ как источник углерода

Фотоавтотрофы

Хемоавтотрофы

Для синтеза органических веществ используют

энергию света

энергию химических реакций

Консументы

Редуценты

редуценты

Неорганические вещества

Органические вещества

(детрит)

разлагают

Жук - мертвоед

Сапротрофные

бактерии

Опята

Пеницилл

Дождевой червь

Трофические

уровни

Пищевая цепь

Хищник

1 порядка

Растительноядные

животные

Хищник

2 порядка

Бактерии,

грибы

Растения

Редуценты

Продуценты

Консументы

2 уровень

3

4 уровень

5

1 уровень

уровень

уровень

Пастбищная (цепь выедания)

Пищевые цепи, начинающиеся с фотосинтезирующих организмов, называются пастбищными .

растения

кузнечик

ящерица

ястреб

мелкие рыбы

зоопланктон

хищные рыбы

фитопланктон

Детритная (цепь разложения)

Если пищевая цепь начинается с отмерших остатков растений, трупов животных и их экскрементов (детрита), она называется детритной . Такие цепи характерны для экосистем с преобладанием мертвого органического вещества.

Листовая подстилка

Черный дрозд

Ястреб

Дождевой червь

Пищевые сети

Одни и те же виды организмов могут служить источником пищи для многих организмов, в результате чего в биогеоценозах формируются пищевые сети, сложные пищевые взаимоотношения, включающие разные цепи питания.

Экологические пирамиды

Правило экологической пирамиды

Правило экологической пирамиды – закономерность, отражающая прогрессивное уменьшение массы, энергии или особей каждого последующего звена пищевой цепи.

Экологические пирамиды

Пирамида

Пирамида

численности

биомассы

Пирамида

энергии

Пирамида численности отражает плотность населения организмов на каждом трофическом уровне

Пирамида биомассы показывает соотношение биомассы организмов разных трофических уровней

Пирамида энергии отражает картину скоростей прохождения массы пищи через пищевую цепь

Свойства биогеоценоза

Саморегуляция

Устойчивость

Свойство выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями

Поддержание определенной численности популяций на всех уровнях пищевых цепей

Факторы, повышающие устойчивость биоценоза

• Видовое разнообразие (закон Эшби)
• Разветвленные трофические цепи и сети
• Сбалансированный круговорот веществ

Закон Эшби: Чем выше видовое разнообразие, тем более стабилен, устойчив биоценоз

Пример саморегуляции численности популяции

Активизация процессов размножения

Увеличение численности популяции

Увеличение количества кормовых ресурсов

Уменьшение количества кормовых ресурсов

Уменьшение численности популяции

Торможение процесса размножения