Суточные и сезонные изменения биогеоценозов — биология

51.Изменения в биогеоценозах

Суточные и сезонные изменения биогеоценозов - биология

В биогеоценозах постоянно происходят изменения состояния и жизнедеятельности  слагающих  их  сообществ. 

Многообразные  изменения,  происходящие  в  любом  из  них,  относят  к  двум  основным типам:  циклические  и  поступательные.

Циклические  изменения  представлены  флюктуациями  (от  лат.

fluctuatio  —  колебания)  —  сравнительно  краткосрочными  изменениями,  когда  сообщества  без  смены  флористического  состава  отклоняются  от  определенного  среднего  состояния,  что  связано  сритмикой природных явлений  (суточные флюктуации),  со сменойсезонов  года  (сезонные  флюктуации),  либо  вызываются  непостоянными  внешними  факторами,  меняющимися  каждый  год  (разногодичные  или  многолетние  флюктуации).

Обычно  флюктуациивызываются колебаниями климата, различиями во влажности почвылибо ритмичностью развития  растительных или животных  компонентов экосистемы.

Суточные флюктуации биогеоценозов связаныв основном  с ритмикой  природных явлений  и  носят строго  периодический  характер.  Суточные  флюктуации  биоценоза  обеспечивают  как  животные,  так  и  растения,  активность  жизни  которыхприходится  на  разное  время  суток:  одни  активны  днем,  другиеночью. 

В соотношении отдельных видов биогеоценоза  происходят периодические изменения, так как отдельные организмы на определенное  время  перестают активно существовать  в биоценозе.

  Суточная динамика в биогеоценозах  наиболее четко проявляется призначительной  разнице  показателей  температур,  влажности  и  других факторов среды днем и ночью.

  Наиболее резко суточные флюктуации  выражены  в  условиях  климата  высокой  континентальности,  где  существует  значительная  разница  между дневными  и  ночными температурами.

Например, в песчаных пустынях Средней Азии в  жаркий  полдень  многие  животные  прячутся  в  норы  или  ведут ночной  образ  жизни  летом,  а  некоторые  —  зимой  переходят  на дневной.  Однако  суточные  ритмы  наблюдаются  во  всех географических зонах,  и даже  в тундре в полярный день растения  закрывают  и  открывают  свои  цветки  в  соответствии  с  этими  ритмами.

Более  значительные  отклонения  в  биогеоценозах наблюдаютсяпри  сезонных  флюктуациях.

  Сезонные  колебания  выражаются  втом,  что  на  определенный  период  из  биоценоза  «выпадают»  группы  животных  и  даже  целые  популяции,  впадающие  в  спячку  впериод  анабиоза  при  исчезновении  однолетних  трав,  опаде  листвы.

  Длительность  биологических  сезонов  в  разных  широтах  неодинакова.  В связи с этим  сезонные флюктуации биоценозов арктической, умеренной  и тропической зон различны.  Наиболее четко они выражены в биогеоценозах умеренного климата и северныхширот.

  Сезонные  колебаниянаблюдаются  хотя  и  в  слабой  формедаже  во  влажных  тропических  лесах.  Многолетняя  изменчивостьпроявляется благодаря флюктуациям  климата и является нормальной  в жизни любого  биогеоценоза.

В процессе суточных и сезонных флюктуации целостность биоценозов  обычно  не  нарушается.  Биоценоз  испытывает лишь  периодические  колебания  качественных  и  количественных  характеристик.

Поступательные изменения в биогеоценозе приводят в конечномитоге к смене одного биоценоза другим —  с иным набором преобладающих  видов.  Такие  смены  называют  экзоэкогенетическими,или аллогенными (от греч.

alios — иной, другой и genesis — происхождение), вызванными внешними влияниями (абиотическими илиантропогенными),  изменяющими условия  среды.  Эндоэкогенетические, или автогенные (от греч.

autos — сам, genesis — происхождение),  смены  возникают  в  результате  изменения  условий  средыза  счет  процессов,  происходящих  внутри  самого  сообщества  в  отсутствии  постепенного  изменения  абиотических факторов.

Последовательное  замещение  одного  биоценоза  другим  называется экологической сукцессией (от лат. successio — преемственность).Любое  новое  местообитание  —  обнажившийся  песчаный  берегреки,  застывшая  лава  потухшего  вулкана,  лужа  после  дождя  —сразу  оказывается  ареной  заселения  новыми  видами.

  Постепеннопоселившиеся организмы изменяют среду обитания,  например затеняют поверхность или изменяют ее влажность.  Следствием такого  изменения  среды  служит развитие  новых,  устойчивых  ко  вновьсоздавшимся условиям видов и вытеснение предыдущих.

  С течением времени формируется новый биоценоз с заметно отличающимся от  первоначального  видовым  составом.

Примером  сукцессии,  приводящей  к смене  одного  сообществадругим,  может  служить  зарастание  небольшого  озера  с  последующим  появлением  на  его  месте  болота,  а  затем  леса.  Вначале  покраям  озера  развивается  сплавина  из  сфагновых  мхов,  осоки  идругих растений.

  Постепенное зарастание озера водными растениями,  идущее  по  его  краям,  ведет  к  накоплению  на дне  растительных остатков, образованию накоплений торфа и в конце концов кобмелению  водоема.  Накопление растительной  массы  способствует  образованию  почвы.

  Обмеление  одновременно  с  увеличениемтолщины  сплавины  приводит  к  превращению  водоема  в  болото.

Позднее  здесь  селятся  кустарники  и  деревья,  идет  процесс  усыхания  болота  и  развивается  лесная  растительность.

  Изменение  растительной  части  сообщества  сопровождается  изменениями  в  животном  мире  биоценоза:  обитатели  водоема  постепенно  замещаются околоводными, а позднее болотными и лесными видами.

Последовательный  ряд  постепенно  и  закономерно  сменяющих  другдруга  в  сукцессии  сообществ  называется  сукцессионной  серией.

По  общему  характеру  сукцессии  подразделяются  на  первичныеи  вторичные.  Первичные  сукцессии  начинаются  на  субстрате,  неизмененном  (или  почти  не  измененном)  деятельностью  живыхорганизмов.

  Так,  через  серию  промежуточных  сообществ  формируются  устойчивые  биоценозы  на  скалах,  песках,  обрывах.  Первичные  сукцессии  могут  начинаться  и  в  открытых  водах  мелких озер,  верховых  болот,  маршей.

  По  мере  развития  биоценоза  сукцессионные  изменения  структуры  его  видового  состава  протекаютдо  определенного предела,  после  которого  сообщество  приходит  вотносительно стабильное  состояние,  главным  образом за счет стабилизации  структуры  растительности.

  Такое  относительно  устойчивое и равновесное по отношению к внешней среде растительноесообщество  называется  климаксовым.  Таким  образом,  климакс(от  греч.

  /climax  —  лестница)  представляет  собой  заключительнуюстадию развития  биоценоза,  на  которой  он  находится  в равновесном  состоянии  с  окружающей  средой  довольно  продолжительноевремя.  В разных абиотических условиях формируются  неодинаковые  климаксовые  экосистемы.  В  жарком  и  влажном  климате  этобудет  дождевой  тропический  лес,  в  сухом  и  жарком  —  пустыня.

Основные  биомы  Земли  —  это  климаксовые  экосистемы  соответствующих географических областей. 

Источник: http://www.xn--90aeobaarlnb3f3fe.xn--p1ai/load/obshhaja_biologija/51_izmenenija_v_biogeocenozakh/3-1-0-123

Экология СПРАВОЧНИК

Изменения облика биоценозов, связанные с динамикой активности, сезонными ритмами в жизни растений и животных, сменами видового состава на протяжении годового цикла, отражают комплекс приспособлений экосистемы в целом к суточной и сезонной динамике условий существования.

Характерной чертой такого типа динамики является сохранение принципиальных свойств данной экосистемы, поддержание ее целостности и функциональной устойчивости.

Даже сезонные изменения видового состава входят в общую характеристику каждой данной экосистемы, поскольку закономерно повторяются год за годом.[ …]

Среди рыб также имеются формы с дневной или ночной активностью. Известны суточные вертикальные миграции планктона и сопутствующие им перемещения ряда планктоноядных животных. Число примеров можно было бы увеличить.[ …]

В некоторых случаях суточные аспекты биоценозов определяются экзогенно.

Так, в пустынях континентального климата днем — в самое жаркое время суток — наблюдается резкий спад активности большинства видов — даже тех из них, которые в принципе отличаются дневной активностью.

Более того, в летний период, когда суточные изменения температуры наиболее экстремальны, ряд дневных видов меняет характер активности на сумеречную, а подчас и на ночную (некоторые насекомые, змеи и др.).[ …]

Суточные аспекты биоценозов отражают их «нишевую структуру». Разделение периодов активности во времени снижает уровень прямой конкуренции (интерференции) и таким образом открывает возможность сосуществования видов со сходными биологическими требованиями.

Эксплуатационная конкуренция при этом в принципе сохраняется, но отличия во времени активности с неизбежностью влекут за собой некоторый «сдвиг» в пищевых спектрах, а стало быть, ослабление конкурентных связей и в этом аспекте.

В целом расхождение в суточной активности приводит к усложнению биоценоза, повышению биологического разнообразия и более полному использованию ресурсов среды.[ …]

Сезонные аспекты биоценозов. Сезонные изменения затрагивают более фундаментальные характеристики экосистем. В первую очередь это касается видового состава биоценозов.

В неблагоприятные сезоны года ряд видов мигрируют в районы с лучшими условиями существования. Такое явление хорошо известно для перелетных птиц, ряда видов копытных млекопитающих и др.

Оседлые виды составляют основное ядро биоценоза, тогда как сезонные определяют его облик, а также характер биоценотических связей в отдельные периоды.[ …]

Растительные сообщества также меняются по сезонам как структурно (листопад, выпадение однолетников, засыхание травянистой растительности), так и функционально (изменение интенсивности фотосинтеза, накопления биомассы и пр.).[ …]

Во всех случаях уменьшение числа активных видов влечет за собой снижение общего уровня биогенного круговорота веществ. Таким образом, такой «формальный» параметр, как число видов, оказывается важным фактором регуляции биосферных процессов.[ …]

Сезонные аспекты биоценозов лучше всего выражены в ландшаф-тно-климатических зонах, отличающихся резкими изменениями физических параметров среды летом и зимой.

В частности, они хорошо выражены в тундрах, для которых в летнее время характерен большой набор видов птиц, насекомых и других животных; на зиму большая часть из них мигрирует на юг (большинство птиц, северные олени), а другие впадают в оцепенение и выключаются из активной жизни (насекомые, другие беспозвоночные).

Длинная полярная ночь, закрывающая возможность фотосинтеза, еще более усугубляет функциональную значимость сезонной динамики тундровых экосистем.[ …]

В тропиках сезонность функционирования биоценозов выражена не столь ритмично, но все же имеет место. Наиболее распространенная ее форма—смена засушливых и влажных периодов—явление не столь ритмичное, как смена летних и зимних аспектов, но биологически не менее значимое.[ …]

Как уже говорилось, суточные и сезонные аспекты биоценозов хотя и могут быть связаны с изменениями числа видов, но не затрагивают принципиальных параметров данного типа биоценоза В этих случаях можно говорить о количественных изменениях, не меняющих качественных характеристик системы. В ряде случаев динамика биоценозов может иметь принципиально иной характер, когда под влиянием комплекса факторов меняются фундаментальные свойства экосистемы, и динамика их выражена серией сменяющих друг друга сообществ.[ …]

Источник: http://ru-ecology.info/post/102694805120024/

Суточные и сезонные ритмичные изменения в экосистемах

Практически каждая экологическая система приспособ­лена к ритмическим изменениям абиотических факторов. Ре­акция выражается в изменении активности биоценозов и пре­имущественно связана с суточными и сезонными изменениями условий среды обитания.

Характерно, что при такой динамике сохраняются принципиальные свойства экосистемы, в том числе целостность и функциональная устойчивость.

Даже се­зонные изменения видового состава не нарушают общую ха­рактеристику каждой данной экосистемы, ибо закономерно повторяются каждый год.

Суточные изменения. В течение суток не происходит прин­ципиальных изменений видового состава и основных форм взаимоотношений в биоценозах, поэтому более точно следует говорить не о суточной динамике, а об аспектах суточной ак­тивности. Суточная активность прежде всего определяется из­менением солнечной освещенности.

Сезонные изменения. Они затрагивают фундаментальные характеристики экосистем, в первую очередь видовой состав и продуктивность биоценозов. В неблагоприятные сезоны ряд ви­дов мигрирует в районы с лучшими условиями существования.

Это характерно для перелетных птиц, ряда копытных млекопи­тающих и др. Оседлые виды составляют ядро биоценоза, а сезон­ные виды определяют его облик и биоценотические связи в от­дельные периоды.

Во всех случаях уменьшение числа активных видов влечет снижение интенсивности круговорота биогенов.

Сукцессия.Динамика экосистемы определяется серией сменяющих друг друга сообществ.

Экологическая сукцессия (от лат. successio — преемствен­ность, наследование), сукцессионное замещение или биологи­ческое развитие — развитие, при котором в пределах одной и той же территории (биотопа) происходит последовательная смена одного биоценоза другим в направлении повышения ус­тойчивости экосистемы;

Сукцессионный ряд — цепь сменяющих друг друга биоце­нозов. Процессы сукцессии занимают определенные проме­жутки времени. Чаще всего это — годы и десятки лет, но встречаются и очень быстрые смены сообществ, например, временных водоемах, и очень медленные — вековые измене­ния экосистем, связанные с эволюцией на Земле.

Сукцессия завершается формированием сообщества, наи­более адаптированного по отношению к комплексу сложив­шихся климатических условий. Такое сообщество было назва­но Ф. Клементсом климакс-формацией или просто климаксом (от греч.

klimax — лестница), хотя в современной литературе по экологии иногда встречается и другой термин-синоним — зрелое сообщество.

Концепция «климакса» подразумевает, что в пределах региона с более или менее однородным клима­том фитоценозы, завершившие сукцессионный процесс, обра­зуют климаксные сообщества независимо от того, с какого ти­па начиналась сукцессия.

Причиной начала процесса сукцессии в ряде случаев явля­ются изменения фундаментальных свойств среды обитания, возникающие под влиянием комплекса факторов.

Такие фак­торы бывают естественными — отступление ледников, наводнения, землетрясения, извержения вулканов, пожары, а также антропогенными — расчистка лесных угодий, распашка участков степи, открытая добыча полезных ископае­мых, создание прудов и водохранилищ, пожары, загрязнение экологических систем.

В зависимости от обстоятельств, предшествовавших нача­лу процесса, сукцессии подразделяют на следующие:

• антропогенные, вызванные хозяйственной деятельностью человека, в том числе лаборогенные, связанные с трудовой деятельностью;

• катастрофические, связанные с какими-либо катастрофическими для экосистемы природными или антропогенными факторами;

• пирогенные, вызванные пожаром независимо от его причин;

• зоогенные (фитогенные), вызванные необычно сильным воздействием животных (растительности), как правило, в результате их массового размножения (завоза чуждых видов человеком).

По общему характеру сукцессии делят на первичные и вто­ричные.

Первичные сукцессии. Они начинаются на субстрате, не измененном (или почти не измененном) деятельностью живых организмов. Так, через серию промежуточных сообществ формируются устойчивые сообщества на скалах, песках, обры­вах, остывшей вулканической лаве, глинах после отступления ледника или прохождения селя и т. п.

Одна из основных функ­ций сукцессии такого рода — постепенное накопление орга­нических остатков и, как результат, создание (или изменение) почвы первичными колонистами. Далее меняется гидрологи­ческий режим и происходят прочие изменения местообитания.

Первичная сукцессия от голой скальной породы к зрелому ле­су может занять от нескольких сотен до тысяч лет.

Вторичные сукцессии. Они развиваются на субстрате, пер­воначально измененном деятельностью комплекса живых ор­ганизмов, существовавших на данном месте ранее — до пожа­ра, наводнения, вырубки и т. п.

В таких местах обычно почва или донные отложения не уничтожены, т. е. сохраняются бо­гатые жизненные ресурсы и сукцессии чаще всего бывают вос­становительными.

Здесь в почве могут сохраняться семена, споры и органы вегетативного размножения, напри­мер корневища, которые будут влиять на сукцессию.

Смена фаз сукцессии идет в соответствии с определенными правилами. Каждая предыдущая фаза готовит среду для воз­никновения последующей, постепенно нарастают видовое мно­гообразие и ярусность.

Вслед за растениями в сукцессию во­влекаются представители животного мира, а развивающийся биоценоз становится более богатым видами; цепи питания в нем усложняются, развиваются и превращаются в сети питания.

Активизируется деятельность редуцентов, возвращаю­щих органическое вещество из почвы в состав биомассы, ее объем неуклонно растет. Процесс практически прекращается, когда добавление или исключение видов не приводит к изме­нению среды развивающейся экосистемы.

Деградационные сукцессии. Это специфическая форма смены сообществ, заключающаяся в последовательном ис­пользовании различными видами разлагающейся органики. Особенностями таких сукцессии является то, что сообщества состоят только из гетеротрофных организмов, а ход сукцессии направлен в сторону все большего структурного и химического упрощения скоплений органического вещества.

Вековые смены экосистем. Сукцессии такого масштаба от­ражают историю развития жизни на Земле.

Наглядным при­мером исторической смены экосистем служат изменения сооб­ществ растений и животных по мере отступления ледников после крупных оледенений.

Другой хорошо изученный при­мер — формирование современных типов экосистем на терри­тории Каракумов по мере отступления древнего Арало-Каспийского моря.

В случаях, когда в процессе эволюции под действием есте­ственного отбора вымирают целые виды, а выжившие особи других размножаются, адаптируются и изменяются, говорят об эволюционной сукцессии.

Общие закономерности сукцессии. По мере прохождения фаз сук­цессии все большая доля до­ступных питательных веществ накапливается в биомассе со­общества и соответственно уменьшается их содержание в абиотической части экосис­темы (биотопе).

По мере воз­растания количества образую­щегося детрита он становится основным источником пита­ния. В результате роль паст­бищных цепей становится ме­нее существенной, а детритных — усиливается.

Когда экосистема приближается к состоянию климакса, в ней, как и в любых равновесных системах, происходит за­медление всех процессов развития.

Биогеохимические круговороты любых экосистем замкну­ты не полностью, однако степень незамкнутости варьируется в очень больших пределах. Ф. Борманн и Г. Патэн в 1979 г.

ус­тановили, что примерно за 10 лет с момента начала восстановле­ния растительного покрова разомкнутость круговоротов умень­шается со 100 до 10%, а далее снижается еще более, достигая минимума в климаксе. В этом заключается правило увеличения замкнутости биогеохимического круговорота веществ в ходе сукцессии.

Антропогенная трансформация растительности и экосистем в целом нарушает сформулированное правило, что ведет к многочисленной череде аномалий в природной среде.

Снижение разнообразия видов в климаксе на первый взгляд противоречит рассмотренному стремлению к биоразнообразию в природе. Однако именно разнообразие видов форми­рует сукцессию и ее направление, обеспечивает заполнение ре­ального пространства жизнью.

Там, где разнообразие видов недостаточно для нормально­го естественного хода сукцессионного процесса, а среда обита­ния резко нарушена — сукцессия не достигает фазы климакса.

Важное практическое значение имеет правило сукцессион­ного мониторинга (индикации состояния среды): чем глубже нарушенность среды какого-нибудь простран­ства, тем на более ранних фазах оканчивается сукцессия.

Так, в районе Москвы почвенно-климатические условия соответствуют развитию биогеоценозов дубовых лесов, гос­подствовавших здесь до XV—XVIII вв. Вырубка лесов и хозяй­ственное освоение территорий привели к появлению на их месте обедненных биогеоценозов березово-осиновых и еловых лесов.

Источник: https://megaobuchalka.ru/8/35135.html

Суточные и сезонные аспекты динамики экосистем

ХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ (ИЛИ ВРЕМЕННАЯ) ДИНАМИКА ЭКОСИТЕМ

Сложность межвидовых взаимодействий в экосистемах неминуемо приводит к определенной «свободе» структурных связей между отдельными компонентами этих экосистем. Например, виды в составе конкретных биоценозов могут викарировать, т.е.

замещаться сходными по биологии другими видами (в С.Америке обитает воротничковый рябчик, на большей части Евразии обыкновенный, а в северном Китае – рябчик Северцова; на Русской равнине распространен обыкновенный тетерев, в горах Кавказа – кавказский и т.

д.).

Как известно, абиотические компоненты экосистем обладают определенной НЕстабильностью, в том числе циклического характера. Эта нестабильность влияет на колебательный характер состава и функционирование экосистем, придавая им некую стохастичность.

Одним из проявлений этой стохастичности является временнáя динамичность экосистем.

Именно этот тип динамичности является одним из фундаментальных свойств экосистем: эта динамичность характеризует не только зависимость биоценозов от абиотических процессов, но и адаптивный ответ самих экосистемы в целом на воздействия абиотических факторов.

Масштабы времени, в которых выражается динамика экосистем, различны: суточные, сезонные, они могут демонстрировать многолетнюю динамику или охватывать целые геологические эпохи. Рассмотрим их, начиная с наиболее коротких.

Суточные и сезонные аспекты динамики экосистем

Эти аспекты связаны, соответственно, с суточным и сезонным непостоянством условий существования экосистем. Характерной чертой такой динамики является:

сохранение принципиальных свойств экосистемы,

неизменность ее целостности и

функциональной устойчивости.

Даже сезонные изменения видового состава входят в общую характеристику каждой данной экосистемы, поскольку закономерно повторяются на протяжении ряда сезонов и ряда лет.

Суточные аспекты экосистем. Принципиальных перестроек видового состава и основных связей в биоценотической системе в течение суток не происходит. Подчеркивая это, обычно говорят не о суточной динамике, а о суточных аспектах биоценозов.

Смена аспектов в масштабе времени определяется характером активности тех видов, которые отличаются явной суточной ритмикой жизни. Так, в лесах умеренной зоны в дневном аспекте биоценоза господствуют насекомые, птицы, некоторые пресмыкающиеся (змеи, ящерицы) и др. Все они демонстрируют дневную активность.

Ночью на первое место выходит активность ночных животных: ночные бабочки, многие млекопитающие (яркий пример – рукокрылые), из птиц – козодои, совы и др. Среди рыб также имеются виды с дневной и ночной активностью. Среди покрытосеменных растений в период цветения большинство видов раскрывают цветки именно днем.

Известны и суточные вертикальные миграции планктона с сопутствующими перемещениями планктоноядных животных.

В некоторых случаях изменения суточной активности напрямую зависят от абиотических факторов. Например, дневной зной в пустынях заставляет вести ночной или сумеречный образ жизни многих животных. В наиболее экстремальных случаях к сумеречному образу жизни прибегают и те животные, для которых в норме характерна дневная активность.

В других случаях эта связь носит опосредованный характер. Например, летом ранним утром (по росе) выводки тетеревиных птиц перемещаются редко и мало, но ближе к полудню их активность возрастает.

Такой тип активности определяется суточной цикличностью жизни насекомых – основного корма птенцов тетеревиных.

Но активность самих насекомых зависит от суточных изменений абиотических факторов (в данном случае от температуры и влажности воздуха).

Кроме того, возникают и ситуации, при которых суточная активность животных определяется суточной ритмикой биотической компоненты биоценоза, например хищничеством. Так, для Московского моря (Иваньковское водохранилище) отмечена суточная динамика кормовой активности окуней мелких размеров, которая во многом зависит от кормовой активности крупных хищников (судака, щуки и др.).

Суточные аспекты биоценозов отражают их «нишевую структуру».

Разделение периодов активности во времени снижает уровень прямой (нтерференционной) конкуренции, и таким образом открывает возможность для СОсуществования видов со сходными биологическими потребностями.

Эксплуатационная конкуренция в принципе при этом сохраняется, но отличия во времени активности неизбежно влекут за собой некоторый «сдвиг» в пищевых спектрах, а стало быть, и ослабление конкурентных связей в этом аспекте.

В целом расхождение в суточной активности приводит к усложнению биоценоза, к повышению биологического разнообразия и более полному использованию ресурсов.

Сезонные аспекты биоценозов. Изменения такого масштаба времени затрагивают более фундаментальные характеристики экосистем. В первую очередь это касается видового состава.

В неблагоприятные сезоны ряд видов мигрирует в районы с лучшими условиями существования. Например, перелеты птиц или миграции некоторых копытных.

Именно оседлые виды составляют основное ядро биоценозов, сезонные виды – определяют его облик и отдельные биоценотические связи лишь в конкретные периоды.

Некоторые виды отличаются «пульсирующим» характером сезонной активности. Они переносят неблагоприятные условия в состоянии заторможенной жизни: инцистирование простейших, диапауза насекомых, оцепенение пойкилотермных животных, спячка млекопитающих (медведя, барсука, некоторых рукокрылых, ежа, сусликов, сонь, тушканчиков и др.).

Растительные сообщества также меняются по сезонам. Прежде всего, структурно: листопад, отмирание эфемеров и эфемероидов летом, засыхание многолетних трав, выпадение однолетников и др. Меняются они и функционально: изменение интенсивности фотосинтеза, накопление биомассы и пр.

Во всех случаях уменьшение количества активных видов влечет за собой снижение общего уровня биогенного круговорота веществ. Таким образом, такой «формальный» параметр», как число видов (или видовое богатство биоценоза), оказывается важным фактором регулирования биосферных процессов.

Сезонная динамика биоценозов наиболее рельефно выражена в зонах с резкими сезонными колебаниями климата. Например, в тундрах: летом для них характерен большой набор видов птиц, насекомых и других животных.

Но зимой большинство из них мигрируют на юг (птицы, песцы, олени) или впадают в оцепенение, выключаясь из активной жизни (насекомые, другие беспозвоночные).

Длинная полярная ночь делает невозможным фотосинтез и еще больше снижает функционирование тундровых экосистем.

Напротив, в тропиках сезонность жизни биоценозов выражена не столь ярко, но все же имеет место. Наиболее распространенная ее форма – смена засушливых и влажных периодов. Эта смена не столь ритмична, как смена зимних и летних аспектов, но биологически не менее значима.

Сезонные биологические процессы в водной среде связаны с гидрологическими сезонами. Они не совпадают в различных природных зонах и характеризуются закономерными колебаниями видового состава водных организмов, их биомассы и биологической активности.

Так, «биологическая весна» характеризуется массовым развитием фитопланктона («период цветения моря»), тогда как зоопланктон в это время лишь начинает размножаться. «Биологическое лет», напротив, отличается массовым развитием зоопланктона и уменьшением биомассы фитопланктона.

«Биологическая осень» в арктических морях знаменуется общим уменьшением планктона, а в морях умеренной зоны в это время наблюдается «осеннее цветение» — вторая вспышка численности планктона. Зима – время минимальной биомассы планктона, причем многие виды проводят этот сезон в покоящихся стадиях.

Длительность отдельных сезонов широко колеблется: в тропиках вегетативный сезон длится практически круглый год, в арктических моря – обычно не более 2-3 месяцев.

Суточные и сезонные изменения жизни биоценозов могут быть связаны с изменениями активности и численности живых организмов, но НЕ вносят принципиальных изменений в структуру сообщества. Существуют, однако, и изменения, которые оказывают кардинальные влияния на функционирование биоценозов.

Источник: https://studopedya.ru/2-4591.html

Суточные и сезонные изменения биогеоценозов

Презентацию на тему Суточные и сезонные изменения биогеоценозов можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет презентации : Разные.

Красочные слайды и илюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию.

Для просмотра содержимого презентации воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать презентацию — нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 20 слайдов.

Суточные и сезонные изменения биогеоценозов

Что можно рассказать по годичным кольцам на спиле вековых деревьев? Вековые смены экосистем отражают историю развития биосферы. В любом биогеоценозе всегда совершаются какие-то изменения: — в состоянии жизнедеятельности членов сообществ, — в соотношении популяций видов, — в свойствах биотопа.

Такие изменения осуществляются в течение суток, сезона или года. Многие из них регулярно повторяются. Такие изменения называют циклическими.

В отличие от смены биогеоценозов, циклические изменения не производят принципиальных изменений в свойствах природного сообщества, не меняют его функциональной устойчивости, а отражают лишь комплекс приспособлений экосистемы в целом к суточной, сезонной и годичной динамике (изменениям) условий существования.

Суточные изменения характеризуются суточными ритмами активности процессов жизнедеятельности. Примеры учащихся. Активность животных меняется — времени суток (ночные бабочки, совы, в ночное время раскрываются пахучие, светлые цветки). Это дает рациональное использование ресурсов биотопа, а значит, повышается устойчивость биогеоценоза.

Сезонные изменения связаны с контрастными условиями периодов года (теплого-холодного, влажного-сухого). Примеры учащихся: Миграции птиц и млекопитающих; изменения у растений (листопад).

Основная роль в регуляции сезонных ритмов у животных организмов принадлежит изменениям в продолжительности дня и ночи, которые тесно связаны с годовым изменением температуры. Весной вслед за удлинением дня повышается температура, а осенью с укорочением дня она снижается.

Следовательно, длина дня служит сигнальным фактором, определяющим направление всех биологических процессов.

Печеночница Селезеночник

Хохлатка Гусиный лук

Медуница Чина весенняя

Ветреница дубравная и лютичная

Примула-баранчик

Реакцию живых организмов на продолжительность светового периода суток называют фотопериодизмом. Большое влияние на жизнедеятельность биогеоценозов оказывают годичные циклические изменения. Изучая спилы деревьев — долгожителей можно четко проследить циклические изменения климата, связанные с активностью Солнца.

Суточные, сезонные и годичные изменения биогеоценоза не приводят к его смене, но доказывают тесную зависимость от условий внешней среды. А это очень важно знать человечеству в век интенсивного использования природных ресурсов. Превращение нашей биосферы в один обширный ковер пахотных земель таит в себе огромную опасность.

Человечество, с его интенсивным ростом численности, заинтересовано в высокой продуктивности сообществ.

Уничтожая естественные стабильные экосистемы, мы подвергаем окружающую среду к неминуемым сукцессионным изменениям, которые при неграмотном управлении могут привести к экологической катастрофе.

Остатки цивилизаций и пустыни, возникновение которых обязано деятельности человека, является прекрасным доказательством того, что человек никогда не осознавал свою тесную связь с природой, необходимость приспосабливаться к естественным процессам, а не командовать ими.

Срезовая работа I. Составить по памяти схему » Основные процессы. Изменения.» II. Как регулируются сезонные ритмы у живых организмов? Ответ обоснуйте III. Опишите виды экологических сукцессий. Ответ обоснуйте.

VI.

Почему чужеземные виды растений чаще всего внедряются в местную растительность по обочинам дорог, насыпям, берегам рек, пашням и другим подобным местообитаниям и не приживаются в лесах, на лугах или в степях?

Заключение Основные обобщенные, прогнозируемые результаты изучения темы: 1. формируется представление о целостности и устойчивости окружающего мира, о хрупкости живой природы, активно реагирующей на разные формы воздействия; 2.

развиваются способности: * выделять основные понятия темы, несущие главную смысловую информацию, * сопоставлять, обобщать, анализировать тексты, * формировать общую картину изучаемого материала, * подводить смысловой итог. 3. воспитывается уважение к окружающей живой природе, её значение для жизни человечества. Список используемой литературы 1. Энциклопедия » Экология».

М., » Аванта». 2004. 2. Учебник » Экология» Е.А.Криксунов (9 класс) » Дрофа», 1995. 3. Учебник » Основы экологии» Н.М.Чернова (9 класс) «

Майник двулистный

Стебли 12—25 см высотой, прямостоячие извилистые. Корневище тонкое, ползучее, часто дающее подземные побеги, которые, разрастаясь, занимают большие площади.

Листья в числе двух, редко трёх, короткочерешковые, сердцевидно-яйцевидной формы, до 10 см длиной, на нижней стороне по жилкам мелковолосистые. Цветки собраны в кистевидное соцветие на верхушке растения. Прицветники мелкие, доли околоцветника белые, простёртые, продолговатые, обычно загнутые вниз.

Цветёт в мае — июле. Плод — ягода, сначала серая с продолговатыми точками, затем вишнёво-красная. Размножается семенами и вегетативно.

Вербейник монетный или луговой чай

Многолетнее травянистое растение с ползучими стеблями, укореняющимися в узлах; их длина у взрослых растений составляет от 20 до 60 см. Листья супротивные, почти круглые (своё название этот вид вербейника получил именно из-за формы своих листьев), с мелкими тёмными желёзками.

Цветки с пятираздельной чашечкой и пятираздельным венчиком жёлтой окраски; Тычинок пять; завязь округлая или яйцевидная, столбик нитевидный, рыльце головчатое. Цветки одиночные, находятся в пазухах листьев. Время цветения — июнь-август.

Плод — шаровидная коробочка, время созревания плодов — август-сентябрь

Лапчатка серебристая-многолетнее дернистое растение высотой 20-40 см. Стебель восходящий или прямостоячий, прочный белый за счёт войлочного опушения. Листья пальчато-сложные. Цветки собраны в верхушечное сосветие.

Леестки венчика обратнояйцевидные впереди с двумя неглубокими лопастями, ярко жёлтые. Цветёт с мая по август. Растёт в светлых сухих местах, на полянах и пастбищах, по краю кустарниковых зарослей и опушках лесов.

Череда трёхраздельная — однолетнее растение высотой 30-100 см. Стебли и ветви заканчиваются корзинками. Листья супротивные (верхние могут быть очередными), трёх-, пятираздельные (иногда цельные). Соцветия — корзинки с двурядными обёртками, наружные листочки-обёртки сходны по форме с листьями. Цветки желтые.

Плоды — клиновидные сплюснутые семянки, снабженные двумя зазубренными щетинками, которыми они цепляются за шерсть животных и одежду людей и разносятся. Цветёт в июне-сентябре, плоды созревают в августе-сентябре. Обычное растение во всех областях Средней России.

Растёт на болотах, сырых лугах, по берегам рек, озёр и других водоёмов, в придорожных кюветах и канавах.

Предпочитает хорошо увлажнённое место обитания с богатыми почвами. Лекарственное растение: используют верхушки цветущих побегов. Название растение получило из-за формы листьев – трёхраздельные.

Источник: https://prezentacii.org/prezentacii/prezentacii-raznie/73348-sutochnye-i-sezonnye-izmenenija-biogeocenozov.html

Конспект урока биологии в 10 классе «Зарождение и смена биогеоценозов. Суточные и сезонные изменения биогеоценозов»

Ход урока

Оборудование: мультипроекторная установка

Организационный момент

Обзор предыдущего урока учащимися

Учитель: В дикой природе невозможно увидеть неизменную, неосвоенную жизнью, территорию. Будь-то вулканический остров, песчаная дюна или земляная горка выбросов кротов и т.д. всё в ближайшее время заселится живыми организмами.

Идет восстановление, типичных для климата, природных сообществ. Однако прежде на этих местах возникает ряд сообществ, которые, сменяя друг друга, подготовят дорогу для конечного результата.

Эти сообщества по структуре и функционированию могут решительно отличаться от конечного результата, допустим леса, которые разовьются на данном участке.

Развитие биоценозов, при котором наблюдается замена во времени одного сообщества живых организмов другими, принято называть экологической сукцессией.

Например, зарастание небольших озер можно проследить на протяжении одного или нескольких поколений людей.

Развитие леса на оставленном поле является примером сукцессии, происходящей в ясно выраженном автотрофном состоянии, ибо в первый момент появляются автотрофные организмы. Такая сукцессия носит название автотрофной. Видовой состав организмов меняется от года к году, а в сообществе идет накопление органического вещества.

Если рассмотрим как пример реку, загрязненную большим количеством органических отбросов (сточные воды от птицефабрик), то это органическое вещество активно используется гетеротрофами. Это — гетеротрофная сукцессия. Она завершается после того, как исчерпан излишек органического вещества.

Поток энергии, проходящий через сообщество, в ходе гетеротрофной сукцессии падает.

Она завершается после того, как исчерпан излишек органического вещества. В противоположность этому при автотрофном типе сукцессии поток энергии может даже возрастать.

При избытке ресурса всегда найдутся виды, которые его могут освоить. При недостатке ресурса часть видов вымрет. Такие изменения и составляют сущность экологической сукцессией. Главная особенность этого процесса состоит в том, что изменения сообщества всегда происходят в направлении к равновесному состоянию.

Основная причина неустойчивости экосистем — несбалансированность круговорота веществ.

Если в биоценозах деятельность одних видов не компенсирует деятельность других, то условия среды неминуемо изменяются.

Популяции меняют среду в неблагоприятную для себя сторону и вытесняются другими видами, для которых новые условия экологически более выгодные.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока не сформируется уравновешенное сообщество, которое способно поддержать баланс веществ в экосистеме.

Таким образом, в природе происходит саморазвитие экосистем от неустойчивого состояния к устойчивому

Для саморазвития биоценозов характерен целый ряд общих закономерностей:

— постепенное увеличение видового разнообразия,

— смена доминирующих видов,

— усложнение цепей питания,

— увеличение в сообществах доли видов с длительными циклами развития,

— усиление взаимовыгодных связей в биоценозах.

Саморазвитие экосистем начинается на любом участке суши, который обнажился: на осыпях, отмелях, сыпучих песках, голых скалах, обвалах горных пород и т.д.

Это первичные сукцессии. Они проходят ряд закономерных этапов.

(Вместе с учащимися).

На первом этапе обнажившийся участок заселяется случайно попадающими сюда организмами из окружающих местообитаний: семенами, спорами, летающими и ползающими насекомыми, расселяющими грызунами, птицами и т.д.

На втором этапе прижившиеся виды осваивают и изменяют окружающую среду, еще не мешают друг другу.

На третьем этапе обостряются конкурентные отношения, так как освоена территория полностью. Часть видов вытесняется и заменяется новыми. Процесс постепенной смены видового состава может длиться достаточно долго.

На конечном этапе устанавливается постоянный состав сообщества. Виды ?аспределены по экологическим нишам, не мешают друг другу, связаны пищевыми цепями и взаимовыгодныни отношениями, осуществляющими круговорот веществ.

Такие биогеоценозы называют коренными, кпнечными или климаксовыми.

Вторичная сукцессия относится к сообществам, которые развиваются на месте уже существовавшего ранее сформированного сообщества. Примером являются изменения, происходящие после раскорчевки и запашки площадей, вырубки леса и т.д.(примеры учащихся)

Такие смены можно назвать восстановительными.

Смена внезапная, не свойственная биогеоценозам, называется катастрофическая. Пример (учащиеся): пожары, затопления, деятельность вулканов : .

Вековые смены экосистем охватывают длительные периоды времени. Они происходят в связи с изменениями климата на планете, рельефа и других свойств поверхности Земли.

Вопрос: Что можно рассказать по годичным кольцам на спиле вековых деревьев? Вековые смены экосистем отражают историю развития биосферы.

В любом биогеоценозе всегда совершаются какие-то изменения:

— в состоянии жизнедеятельности членов сообществ,

— в соотношении популяций видов,

— в свойствах биотопа.

Такие изменения осуществляются в течение суток, сезона или года. Многие из них регулярно повторяются. Такие изменения называют циклическими.

В отличие от смены биогеоценозов, циклические изменения не производят принципиальных изменений в свойствах природного сообщества, не меняют его функциональной устойчивости, а отражают лишь комплекс приспособлений экосистемы в целом к суточной, сезонной и годичной динамике (изменениям) условий существования.

Суточные изменения характеризуются суточными ритмами активности процессов жизнедеятельности.

Примеры учащихся. Активность животных меняется — времени суток (ночные бабочки, совы, в ночное время раскрываются пахучие, светлые цветки). Это дает рациональное использование ресурсов биотопа, а значит, повышается устойчивость биогеоценоза.

Сезонные изменения связаны с контрастными условиями периодов года (теплого-холодного, влажного-сухого).

Примеры учащихся: Миграции птиц и млекопитающих; изменения у растений (листопад).

Основная роль в регуляции сезонных ритмов у животных организмов принадлежит изменениям в продолжительности дня и ночи, которые тесно связаны с годовым изменением температуры. Весной вслед за удлинением дня повышается температура, а осенью с укорочением дня она снижается. Следовательно, длина дня служит сигнальным фактором, определяющим направление всех биологических процессов.

Реакцию живых организмов на продолжительность светового периода суток называют фотопериодизмом.

Большое влияние на жизнедеятельность биогеоценозов оказывают годичные циклические изменения. Изучая спилы деревьев — долгожителей можно четко проследить циклические изменения климата, связанные с активностью Солнца.

Суточные, сезонные и годичные изменения биогеоценоза не приводят к его смене, но доказывают тесную зависимость от условий внешней среды. А это очень важно знать человечеству в век интенсивного использования природных ресурсов. Превращение нашей биосферы в один обширный ковер пахотных земель таит в себе огромную опасность.

Человечество, с его интенсивным ростом численности, заинтересовано в высокой продуктивности сообществ. Уничтожая естественные стабильные экосистемы, мы подвергаем окружающую среду к неминуемым сукцессионным изменениям, которые при неграмотном управлении могут привести к экологической катастрофе.

Остатки цивилизаций и пустыни, возникновение которых обязано деятельности человека, является прекрасным доказательством того, что человек никогда не осознавал свою тесную связь с природой, необходимость приспосабливаться к естественным процессам, а не командовать ими.

Срезовая работа

I. Составить по памяти схему » Основные процессы. Изменения.»

II. Как регулируются сезонные ритмы у живых организмов? Ответ обоснуйте

III. Опишите виды экологических сукцессий. Ответ обоснуйте.

VI. Почему чужеземные виды растений чаще всего внедряются в местную растительность по обочинам дорог, насыпям, берегам рек, пашням и другим подобным местообитаниям и не приживаются в лесах, на лугах или в степях?

Задание на дом:

  1. Учебник «Общая биология » И.Н.Пономарева (10 класс) пп.28,29.
  2. Составить карту » Изменения биогеоценозов».

Заключение

Основные обобщенные, прогнозируемые результаты изучения темы:

1. формируется представление о целостности и устойчивости окружающего мира, о хрупкости живой природы, активно реагирующей на разные формы воздействия;

2. развиваются способности:

* выделять основные понятия темы, несущие главную смысловую информацию,

* сопоставлять, обобщать, анализировать тексты,

* формировать общую картину изучаемого материала,

* подводить смысловой итог.

3. воспитывается уважение к окружающей живой природе, её значение для жизни человечества.

Источник: http://xn—-btbgtbailwebq2b.xn--p1ai/load/konspekty_urokov/konspekt_uroka_biologii_v_10_klasse_zarozhdenie_i_smena_biogeocenozov_sutochnye_i_sezonnye_izmenenija_biogeocenozov/2-1-0-734

Ссылка на основную публикацию