Изменения в биогеоценозах, Биология

Основные свойства биогеоценозов. Смена биогеоценозов

Биогеоценоз как открытая биологическая система существует на определенной территории и способен выдерживать изменения, вносимые в него различными компонентами. Сложившийся биогеоценоз отличает целостность, самовоспроизводство, устойчивость, саморегуляция, способность к изменениям и развитию.

Основные свойства биогеоценозов

Изменения в биогеоценозах, БиологияЦелостность биогеоценоза обеспечивается потоками энергии и вещества, связывающими организмы друг с другом и средой их обитания. Солнечная энергия и неорганические вещества среды, аккумулируемые автотрофными организмами, используются в процессе жизнедеятельности всего живого компонента биогеоценоза по цепям и сетям питания. Пища, неусвоенная животными и удаленная во внешнюю среду, мертвые растительные, животные и другие органические остатки минерализуются в процессе жизнедеятельности редуцентов и возвращаются в круговорот веществ, непрерывно происходящий в биогеоценозе. Углекислый газ, затрачиваемый на образование органических веществ зелеными растениями, фотосинтезирующими и хемосинтези-рующими бактериями, возвращается в окружающую среду при дыхании организмов. Атмосферный кислород, используемый организмами при дыхании, восполняется в биогеоценозе благодаря процессу фотосинтеза.

Самовоспроизводство биогеоценоза связано со способностью его организмов к размножению, наличием пищевых ресурсов, необходимых для их роста и развития, а также воссозданием организмами среды обитания.

Устойчивость биогеоценоза — это его способность к длительному существованию, сохранению во времени своей структуры и функциональных свойств при воздействии внешних факторов. Она также проявляется в способности биогеоценоза возвращаться в исходное (или близкое к нему) состояние после воздействия факторов среды, выводящих его из сложившегося равновесия.

Саморегуляция — свойство биогеоценоза поддерживать определенное соотношение организмов во всех сложившихся в нем цепях питания. Саморегуляция основана на принципе обратной связи: колебания растительной биомассы влияют на численность травоядных животных, а их численность зависит от числа хищников.

Саморегуляция биогеоценоза основана на принципе обратной связи. Численность каждого вида уравновешивается численностью других видов, связанных с ними пищевыми связями.

Изменения в биогеоценозах, Биология

Саморегуляция биогеоценоза основана на принципе обратной связи. Численность каждого вида уравновешивается численностью других видов, связанных с ними пищевыми связями

Изменения в биогеоценозах, БиологияИзменения происходят в любом биогеоценозе. Одни из них циклические, другие — поступательные.

К циклическим (регулярно повторяющимся) изменениям относят суточные, сезонные и многолетние. Суточные изменения связаны с закономерными периодическими сменами дня и ночи, а сезонные — со сменой времен года. В течение суток у растений по-разному проходят фотосинтез и испарение воды; у животных меняется поведение: одни из них более активны днем, другие — в сумерки, а третьи — ночью.

Сезонные изменения проявляются в осеннем листопаде у многих деревьев и кустарников, отмирании к зиме надземных органов у многолетних трав, отлете и прилете перелетных птиц, гнездостроении, весенней и осенней линьке, выведении потомства птицами и млекопитающими.

Изменения в биогеоценозах, Биология

Сезонные изменения в биогеоценозе лиственного леса

Смена биогеоценозов

Процесс поступательных изменений и развития биогеоценоза в направлении повышения его устойчивости обычно называют сукцессией (от лат. сукцессио — преемственность, наследование).

Она может происходить на первично свободной территории, или на территории, где раньше существовал какой-либо биогеоценоз.

Таким образом, сук­цес­сии могут быть пер­вич­ны­ми и вто­рич­ны­ми, то есть вос­ста­но­ви­тель­ны­ми.

Изменения в биогеоценозах, Биология

Изменения в биогеоценозах, БиологияОбразование почвы может происходить в результате разрушения поверхности материнской породы лишайниками. Отмирающие лишайники обогащают образующуюся почву органическими остатками.

Накипные лишайники на скалах — пионеры растительности

Изменения в биогеоценозах, Биология Изменения в биогеоценозах, Биология

Формирование биогеоценоза на первично свободной территории (первичная сукцессия)

Изменения в биогеоценозах, Биология Изменения в биогеоценозах, Биология

Восстановление биогеоценоза — зарастание еловым лесом вырубки

Био­гео­це­но­зы ста­но­вят­ся устой­чи­вы­ми, по­то­му что из­ме­не­ние среды, вы­зы­ва­е­мое од­ни­ми ви­да­ми, ком­пен­си­ру­ет­ся де­я­тель­но­стью дру­гих. Такие эко­си­сте­мы на­зы­ва­ют зре­лы­ми или ко­неч­ны­ми, ко­рен­ны­ми. Кру­го­во­рот ве­ществ в зре­лом био­гео­це­но­зе сба­лан­си­ро­ван.

Эко­ло­ги­че­ские сук­цес­сии яв­ля­ют­ся ме­ха­низ­ма­ми раз­ви­тия и са­мо­под­дер­жа­ния  при­род­ных эко­си­стем.

По­ни­ма­ние за­ко­нов сук­цес­сии важно для мно­гих сто­рон де­я­тель­но­сти че­ло­ве­ка. Сле­ду­ет знать, что био­гео­це­ноз не может быть од­но­вре­мен­но вы­со­ко­устой­чи­вым и на­кап­ли­вать при этом из­бы­ток пер­вич­ной про­дук­ции.

Итак, развитие и смена биогеоценозов — одна из основных причин их многообразия в природе. В процессе исторического развития человек постепенно преобразовывал природу для своих нужд. Это привело к частичной замене естественных биогеоценозов на нашей планете искусственными агробиоценозами.

  • По этой теме вы также можете изучить материал страницы “Саморазвитие экосистем – сукцессии” из раздела “Основы экологии”

Изменения в биогеоценозах

Хотя биогеоценоз является саморегулирующейся системой, стремящейся к устойчивому состоянию, однако последнее никогда не достигается полностью.

Этому препятствует непостоянство внешних условий, например климатических, а также изменения, возникающие в результате жизнедеятельности организмов, из которых состоит биогеоценоз.

Остановимся на двух проявлениях изменчивости биогеоценоза: на изменении численности отдельных видов и на изменениях самих биогеоценозов.

1.Колебания численности.

Численность популяции любого вида животных или растений зависит от баланса рождаемости и гибели. Увеличение популяции может быть вызвано повышением рождаемости, как и понижением числа погибающих. В природе оба показателя зависят от множества экологических факторов, действующих часто в противоположных направлениях.

В наземных биогеоценозах особенно выражены колебания численности в популяциях животных. В результате взаимных приспособлений разных видов в биогеоценозе устанавливается определенный для каждого вида уровень таких колебаний. Для одних видов колебания не велики, для других могут быть значительными, и вид, редкий в данном году, в следующем может стать обычным.

Чтобы установить непосредственные причины колебания численности, необходимо детально знать биологию интересующего нас вида и его врагов, особенности влияния на данный вид различных экологических факторов и, наконец, изменчивость этих факторов.

Сопоставляя такие данные, можно обнаружить тот из факторов среды, который чаще и сильнее отклоняется от оптимальной для вида величины и, следовательно, изменяет численность популяции. Рассмотрим некоторые примеры. Численность многих видов животных зависит от изменений количества корма. Такая связь особенно заметна на видах, узкоприспособленных к определенному типу пищи.

Так, белка питается главным образом семенами хвойных деревьев, и поэтому численность ее сильно зависит от урожая шишек. Пища является основным ограничивающим фактором и для хищников. Размножение растительноядных насекомых сдерживается преимущественно хищниками, паразитами и болезнетворными микроорганизмами.

Но если нормальные соотношения между растительноядными насекомыми и их врагами нарушаются, то численность первых может увеличиваться в десятки и сотни раз. Массовые размножения некоторых насекомых наносят особенно большой урон сельскому хозяйству. Вспышки размножения вредителя бывают разной силы и обычно длятся недолго.

Численность вредителя, достигнув максимума, очень быстро снижается. Для большинства вредителей причины снижения сходны. Они заключаются в ускоренном размножении хищников и паразитов, а также в развитии различных вирусных, бактериальных и грибковых заболеваний. Действию этих биологических факторов способствует возникающий при массовых размножения недостаток корма.

Труднее определить непосредственные причины, вызывающие вспышки размножения. Чаще всего они связаны с прямым илу косвенным действием условий погоды. Так, массовое размножение сибирского шелкопряда, наносящего иногда на миллионах гектаров огромный ущерб лесам Сибири, обычно наступает после сухого теплого лета.

Большое влияние на соотношение видов в биогеоценозе оказывает деятельность человека. Общеизвестно, что неограниченная охота привела местами к почти полному уничтожению многих ценных промысловых зверей и птиц, например бобров, копытных, водоплавающей дичи и др.

Иногда деятельность человека приводит и к усиленному размножению ряда видов. Так, против насекомых-вредителей стали широко применять некоторые яды. Они уничтожают не только этих насекомых, но и часть хищных и паразитических животных.

Вместе с тем некоторые устойчивые к ядам сосущие насекомые и растительноядные клещи, которые прежде подавлялись хищниками, стали усиленно размножаться и наносить вред сельскому и лесному хозяйству.

Изучение динамики численности различных организмов в биогеоценозе и причин, ее определяющих, необходимо для того, чтобы предвидеть и предотвращать массовое размножение насекомых-вредителей. Это одна из важных задач экологии.

2.Cмена биогеоценоза.

Изменения в биогеоценозах, Биология

Любой биогеоценоз развивается и эволюционирует. Ведущее значение в процессе смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям, но их деятельность неотделима от деятельности остальных компонентов системы, и биогеоценоз всегда живет и изменяется как единое целое. Велика также роль деятельности человека.

Знать закономерности и направление естественной смены биогеоценоза необходимо не только для понимания причин разнообразия окружающей нас природы, но и для управления этими процессами. Смена идет в определенных направлениях, а длительность существования различных биогеоценозов очень различна. Примером изменения недостаточно сбалансированной системы может служить зарастание водоема.

Вследствие недостатка кислорода в придонных слоях воды часть органического вещества остается не окисленной и не используется в дальнейшем круговороте. В глубоких местах остатки планктона откладываются на дне, образуя мелкозернистый ил. В прибрежной зоне накапливаются остатки водной растительности, образующие торфянистые отложения.

Водоем мелеет, чему способствуют также отложения глины и песка, поступающие с водосборной площади. Прибрежная водная растительность распространяется к центру водоема, образуются торфяные отложения. Озеро постепенно превращается в болото. Исчезают рыбы и рланктон открытых участков. Многие растения и животные замещаются другими видами, более приспособленными к условиям болот.

Окружающая наземная растительность постепенно надвигается на место бывшего водоема. В зависимости от местных условий здесь может возникнуть осоковый луг, лес или иной тип биогеоценоза.

Некоторые устойчивые биогеоценозы после нарушения способны к самовосстановлению, которое осуществляется через ряд этапов. Примером может служить закономерная смена биогеоценозов при восстановлении елового леса. После вырубки или пожара условия на месте ельника настолько изменяются, что ель не может снова заселить освободившуюся площадь.

На открытых местах всходы ели повреждаются весенними заморозками, страдают от солнечного нагрева и не могут конкурировать со светолюбивыми растениями. В первые два года на вырубках и гарях буйно развиваются травянистые растения: кипрей (иван-чай), вейник и др. Вскоре появляются многочисленные всходы березы, осины, а иногда сосны, семена которых легко разносятся ветром.

Они вытесняют травянистую растительность и постепенно образуют мелколиственный или сосновый лес. Только теперь возни кают условия, благоприятные для возобновления ели. Теневыносливые всходы ели успешно конкурируют с подростом светолюбивых лиственных пород. Когда ель достигает верхнего яруса, она полностью вытесняет лиственные деревья.

Так, через ряд временных биогеоценозов восстанавливается исходный биогеоценоз елового леса.

3.Географическая зональность биогеоценозов.

Различные типы биогеоценозов тесно связаны с географической зональностью. На территории СССР с севера на юг последовательно располагается ряд природных зон: тундра, тайга, лиственный лес, степь, пустыня. Каждую зону характеризуют преобладающие типы коренных биогеоценозов.

Наиболее заметно зональные изменения проявляются в растительности – ведущем компоненте биогеоценоза. Это сопровождается столь же сильным изменением видового состава животных-потребителей и организмов, разрушающих органическое вещество.

Почва, будучи важной составной частью экосистемы и результатом ее деятельности, также меняется по географическим зонам.

Каковы причины устойчивости и смены биогеоценозов?

Изменения в биогеоценозах, Биология

Экосистемы обладают устойчивостью, то есть способностью к длительному существованию. Устойчивость сообщества определяется рядом факторов. К ним относят разнообразие видов и число пищевых звеньев. Чем больше видов в сообществе, тем разнообразнее пищевые звенья, тем больше возможностей сохранения равновесия в экосистеме. Это объясняется тем, что при резком увеличении численности какого-либо вида у хищников изменяется характер питания, они начинают питаться преимущественно особями наиболее многочисленного вида жертвы и ограничивают его численность.

Читайте также:  Ноосфера - биология

Таким образом в экосистеме устанавливается равновесие между соотношением численности особей разных видов. Чем меньше в сообществе видов с разнообразными способами питания, чем короче пищевые цепи, тем больше возможностей для разрушения сообщества, поскольку выпадение одного из звеньев в пищевой цепи может привести к исчезновению других звеньев.

Важный признак совершенства экосистем — степень замкнутости оборота веществ. Это означает, что необходимые организмам вещества включены в круговорот и используются многократно. Примерами экосистем с высокой степенью замкнутости оборота служат широколиственный лес, луговая степь.

В экосистеме подушки лишайников степень замкнутости оборота незначительна, так как большая часть продуктов распада выносится за пределы лишайника — вымывается потоками дождя, осыпается со ствола, животные мигрируют в другие места обитания.

К этому типу экосистем относятся и проточные водоемы: вынос веществ за пределы экосистемы настолько велик, что устойчивость поддерживается в основном за счет притока такого же количества веществ извне.

Один из признаков устойчивости экосистемы — тип внутреннего круговорота веществ, который определяется источниками и характером поступления веществ в экосистемы.

По этому признаку все экосистемы делят на три группы: независимые — расположенные на водоразделах; зависимые — расположенные на склонах и подпитываемые веществами поверхностных и грунтовых вод, стекающих по склонам; подчиненные — расположенные в понижениях рельефа и использующие вещества, которые сюда относятся. И наконец, экосистема тем совершеннее, чем интенсивнее в ней скорость оборота веществ. Она велика в широколиственных лесах и степях, где благоприятное сочетание тепла и влаги обеспечивает высокую активность растений, животных и микроорганизмов. Здесь синтез органических веществ и распад органических остатков происходят быстро.

Устойчивость любой экосистемы относительна, в ней постоянно происходят изменения.

Можно выделить два типа изменений: циклические и поступательные.

К циклическим изменениям относят суточные, сезонные и многолетние.

Суточные и сезонные изменения обусловлены периодическими изменениями в неживой природе, а многолетние зависят от изменения климатических условий или связаны с особенностями жизненного цикла организмов.

Так, во многих местах количество осадков резко колеблется по годам, засушливые годы чередуются с влажными. Это приводит к колебаниям численности видов растений, имеющих приспособления к жизни либо в засушливых, либо в увлажненных условиях.

Поступательные изменения приводят к смене одного сообщества другим. Различают внешние и внутренние причины смены сообществ.

К внешним, естественным факторам, вызывающим смену сообществ, относят, например, постепенное иссушение почв или их заболачивание. К внешним причинам относят и действие антропогенного фактора, например вытаптывание растительного покрова в лесу, в парковых зонах больших городов, загрязнение водоемов отходами производства.

Внутренние причины, смены сообществ возникают в результате процессов, происходящих в сообществе. Закономерный процесс изменения сообществ в результате взаимодействия организмов между собой и с окружающей их абиотической средой называют сукцессией (от лат. successio — преемственность, наследование). Иначе говоря, сукцессия — это процесс саморазвития сообществ.

В ходе сукцессии малоустойчивые экосистемы сменяются более устойчивыми. Происходит это так. Живые организмы в процессе жизнедеятельности изменяют окружающую среду, поглощая из нее определенные вещества и насыщая ее продуктами своей жизнедеятельности. Среда изменяется, становится менее пригодной для жизни особей обитающих здесь видов, но благоприятной для жизни других видов.

В результате одни виды заменяются другими.

Конечный этап сукцессии — формирование устойчивого равновесия экосистемы, которое называют климаксом (от греч. климакс — лестница). В ходе сукцессии в экосистеме увеличивается число видов, образуются разветвленные цепи питания, формируется ярусность и мозаичность, снижаются темпы роста биомассы.

В климаксовом сообществе почти весь годовой прирост растительности расходуется в цепях питания, поэтому чистая продукция экосистемы приближается к нулю. Знание причин смены экосистем имеет большое значение для практической деятельности человека.

В сообществах, находящихся на начальных стадиях сукцессии, изъятие избытка чистой продукции не приводит к их разрушению. Вмешательство же в климаксовое сообщество, где вся энергия используется наиболее полно, вызывает нарушение равновесия в нем.

Так, сплошная рубка леса на больших площадях приводит не тоько к полному разрушению лесного сообщества, но и к изменению почвенного покрова, который формировался в течение тысячелетий. На месте лесов возникают более примитивные сообщества — болота, пустоши.

Надо помнить о том, что любую разрушенную экосистему очень трудно, а иногда и невозможно восстановить. Для восстановления крупной экосистемы естественным путем требуются столетия.

Зарождение и смена биогеоценозов. Суточные и сезонные изменения биогеоценозов

Материал учебной темы “Биогеоценотический уровень жизни” по программе И.Н. Понамарёвой в 10 классе содержит большое количество терминов и новых понятий, которые могут потеряться в процессе изучения материала. В связи с этим изучение темы проходит с опорой на составляемую учащимися совместно с учителем по ходу урока карту темы.

Создавать общую картину темы необходимо, опираясь на примеры из живой природы, накопленные в процессе изучения биологии и личных наблюдений.

В конце каждого урока проводится срезовая работа, имеющая три уровня, которые позволят определить уровень усвоения материала.

Направленность разработки:

Разработка может быть использована в общеобразовательных учреждениях (основной общеобразовательной школе; средней (полной) общеобразовательной школе, в т.ч. с углубленным изучением отдельных предметов; центре образования; гимназии).

  • 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.

  1. Таким образом, в природе происходит саморазвитие экосистем от неустойчивого состояния к устойчивому
  2. Для саморазвития биоценозов характерен целый ряд общих закономерностей:
  3. – постепенное увеличение видового разнообразия,
  4. – смена доминирующих видов,
  5. – усложнение цепей питания,
  6. – увеличение в сообществах доли видов с длительными циклами развития,
  7. – 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.

Читайте также:  Масса и плотность воздуха - биология

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?

Приложение.

Задание на дом:

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

Заключение

  1. Основные обобщенные, прогнозируемые результаты изучения темы:
  2. 1. формируется представление о целостности и устойчивости окружающего мира, о хрупкости живой природы, активно реагирующей на разные формы воздействия;
  3. 2. развиваются способности:
  4. * выделять основные понятия темы, несущие главную смысловую информацию,
  5. * сопоставлять, обобщать, анализировать тексты,
  6. * формировать общую картину изучаемого материала,
  7. * 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) ” Просвещение”, 1998.

9.07.2012

Саморазвитие и смена экосистем. Устойчивость и динамика экосистем

Трудно заметить, в течение одной человеческой жизни, происходящие в биогеоценозах изменения. Они нагляднее проявляются на небольших по площади участках. Например, заброшенная проселочная дорога сначала зарастает травами, устойчивыми к вытаптыванию.

Им на смену приходят заросли спорыша, который сменяют однолетние и многолетние злаки.

Изменения происходят в природных и искусственных экосистемах, нарушенных и полностью сформированных. Чистое пойменное озеро зарастает камышом и рогозом, берега заболачиваются, площадь водной глади уменьшается.

Постепенно, на том же месте появляется болото.

Причины изменений кроются в свойствах самих экосистем. Им присуще саморазвитие, которое проявляется в последовательной смене природных сообществ организмов. Эти процессы происходят на одной территории в течение длительного периода времени.

  • Сукцессия
  • Это последовательная смена сообществ в отдельно взятой экосистеме.
  • Различают
  • первичные сукцессии
  • вторичные сукцессии.

Первичные наблюдаются на прежде необжитых территориях. Например, на безжизненных скалах сначала растут лишайники, создающие условия для высших растений.

Схема первичной сукцессии: 

Вторичная сукцессия — смена предыдущего сообщества новым. Пример — восстановление леса после вырубки или пожара.

Одна из основных причин сукцессии — неполнота круговорота веществ. В экосистеме накапливаются «излишки» биогенных элементов, так как не все остатки организмов и продукты их жизнедеятельности перерабатываются консументами и редуцентами. Появляются условия для заселения новых видов.

Другая причина — необходимость достижения биогеоценозом устойчивого состояния. Один из способов — увеличение видового разнообразия. Чем больше видов, тем длиннее пищевые цепочки. Появляется больше возможностей для замены одних видов другими.

Схема вторичной сукцессии: 

На начальных этапах сукцессии возникают сообщества организмов, имеющие небольшое видовое разнообразие, слаборазветвленную пищевую цепь. Происходят резкие колебания численности популяций. Постепенно, им на смену приходят более стойкие сообщества. Изменения продолжаются до тех пор, пока не возникнет устойчивая экосистема. 

Меняются, развиваются даже давно существующие биогеоценозы. Например, влажные вечнозеленые леса находятся в состоянии подвижного равновесия. Разнообразие видов, сложные пищевые цепи — свидетельства устойчивости данной экосистемы. Доказательством развития являются миграции животных в поисках лучших мест для кормления, рост деревьев, лиан.

Саморазвитие экосистемы:

  • сукцессии осуществляются в одном направлении, не имеют обратного хода; 
  • увеличивается видовое разнообразие;
  • разветвляются пищевые цепочки;
  • больше потребляется первичной продукции.

Отсутствие резких климатических колебаний в виде ледникового периода или глобального потепления — существенный фактор устойчивости биогеоценоза. Тем не менее, даже при сохранении условий, сообщества изменяются от пионерного состояния (появления живых организмов на голом грунте) до зрелого (климаксного).

Смотри также:

Изменения в биогеоценозах. Причины смены биогеоценозов. Агроценоз

Биогеоценоз – саморегулирующаяся система, но устойчивое состояние их никогда не достигается полностью. Сообщества организмов изменяются во времени, при этом изменения затрагивают видовое разнообразие, количественные показатели, структуру пищевых цепей, продуктивность и т.д.

Изменчивость биогеоценоза в основном проявляется в изменении численности отдельных видов и в смене биогеоценозов. Численность популяции зависит от соотношения рождающихся и погибающих особей. Повышение рождаемости приводит как к увеличению численности, так и к уменьшению гибели.

Оба эти показателя зависят от многих экологических факторов, которые действуют разнонаправлено. Поэтому численность популяции постоянно колеблется. Колебания численности для разных видов различны. Для изучения колебания численности необходимо детально знать биологию вида и экологические факторы, а также определить ограничивающий фактор.

Значительные колебания численности наблюдаются в более простых экосистемах.

Смена биогеоценозов – длительный процесс. В этом состоит его главное отличие от сезонных колебаний популяционных показателей. В определенном местообитании происходит закономерная смена популяций различных видов в строго определенной последовательности. Этот процесс называется экологической сукцессией.

Устойчивое сообщество характеризуется равновесием. Это означает, что суммарная продукция автотрофных организмов в энергетическом выражении точно соответствует энергозатратам, которые идут на обеспечение жизнедеятельности входящих в сообщество организмов.

Поэтому биомасса в такой системе остается постоянной, а сама система – равновесной. Если затраты в экосистеме станут меньше валовой первичной продукции, то будет происходить накопление органического вещества, если больше – его исчезновение.

В любом случае нарушение равновесия будет вызвать изменения сообщества – популяции одних видов будут сменяться популяциями других.

Биосфера, ее границы. Учение В. И. Вернадского о биосфере. Ведущая роль живого вещества в преобразовании биосферы.

Агроценозы – искусственные биогеоценозы, создаваемые человеком для своих целей путем посева или посадки и дальнейшего культивирования возделываемых растений, а также использования территорий для интенсивного выпаса домашних животных.

Одной из главных особенностей агроценоза является то, что явно преобладает один или очень небольшое количество видов растений. В них снижено видовое разнообразие животных, так как здесь могут обитать только виды, питающиеся определенными растениями.

Не имея биологических конкурентов, эти животные могут интенсивно размножаться и становятся вредителями, угрожающими существованию агроценоза.

В агроценозе ослаблено действие естественно отбора и действует в основном искусственный отбор, направленный на максимальную продуктивность растений, нужных человеку. Агроценоз неустойчив, если его не поддерживать он быстро разрушится.

Агроценозы существенным образом отличаются от природных биогеоценозов. Основными особенностями существования агроценозов являются следующие:

Агроценозы характеризуются низким видовым разнообразием, так как основным компонентом данной экосистемы является один вид растений, искусственно поддерживаемый человеком.
Обычно агроценоз существует 1–2 сезона, так как для обрабатываемых территорий характерен севооборот. А, как известно, смена основного биотического компонента экосистемы приводит к смене типа экосистемы.

Организмы, обитающие в пределах агроценоза и не относящиеся к объектам хозяйственной деятельности человека, испытывают на себе постоянное воздействие антропогенных факторов и вынуждены приспосабливаться к ним.

Повышению продуктивности агроценозов способствует использование новых технологий выращивания сельскохозяйственных растений. Все более широкое применение получает индустриальная технология, в основе которой лежат новейшие достижения биологической и других областей науки. Индустриальная технология характеризуется высокой специализацией хозяйства, применением достижений селекции, агрохимии, растениеводства, использованием высокопроизводительной техники, которая работает с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных растений.

В целях сохранения плодородия земель проводят минимальное число обработок почвы, чтобы тяжелая техника не разрушала структуру почвы.

Так, предпосевную обработку почвы совмещают с внесением высокоэффективных и быстро разлагающихся химических препаратов для уничтожения сорняков.

Индустриальная технология требует выращивания на полях высокопродуктивных сортов и гибридов растений, внесения оптимальных доз органических и минеральных удобрений.

Важнейшее условие применения индустриальной технологии – размещение сельскохозяйственных культур по лучшим предшественникам.

Например, предшественник кукурузы должен быть убран рано с поля, чтобы осенью можно было тщательно обработать почву, очистить поле от сорняков, обеспечить достаточный запас влаги в почве.

Предшественник кукурузы не должен иметь общих с ней вредителей, возбудителей заболеваний. Этим требованиям удовлетворяют зернобобовые, которые обогащают почву азотом, а также картофель.

Важное условие получения высоких урожаев – своевременное проведение всех сельскохозяйственных работ. Нельзя опаздывать с посевом семян, проведением агротехнических мероприятий по уходу за растениями, уборкой урожая.

Применение индустриальной технологии выращивания сельскохозяйственных культур способствует значительному повышению продуктивности агроценозов.

Решу егэ

Сайты, меню, вход, новости

' Всего: 103    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

Задание 24 № 22438

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

(1)Биогеоценоз – система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии. (2)Термин предложил советский учёный В.Н. Сукачёв.

(3)По его мнению, биогеоценоз представляет собой устой-чивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органи-ческие компоненты неразрывно связаны с неорганическими и антро-погенными. (4)Примерами биогеоценоза Сукачёв считал сосновый лес, саванну или пруд. (5)Важнейшим свойством биогеоценозов Сукачёв считал саморегуляцию.

Читайте также:  Насекомые с неполным превращением. Отряды и их представители

(6)По его мнению, биогеоценозы никогда не изменялись в пространстве и времени.

Пояснение.

  • 1) 3 – антропогенные факторы не выделялись отдельно в теории Сукачёва;
  • 2) 4 – Сукачёв в качестве биогеоценозов называл только крупные наземные экосистемы;
  • 3) 6 – биогеоценозы могут изменяться в результате сукцессии

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.3 Разнообразие экосистем. Саморазвитие и смена экосистем

Задания Д26 C6 № 11202

Каковы свойства биогеоценоза?

Пояснение.

1) Биогеоценоз — открытая, саморегулирующаяся система, обладающая устойчивостью, способная к обмену веществ и энергии.

2) Биогеоценоз — часть биосферы. Она состоит из абиотической и биотической составляющей, характеризуется, продуктивностью, биомассой, плотностью популяций, его составляющих, разнообразием видов.

3) Живыми компонентами биогеоценоза являются продуценты, консументы и редуценты, благодаря которым в нем происходит непрерывный круговорот веществ и превращения энергии.

Раздел: Основы экологии

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.3 Разнообразие экосистем. Саморазвитие и смена экосистем

Задания Д25 № 12631

Верны ли следующие суждения о смене биогеоценозов?

А. Смена одного биогеоценоза другим всегда бывает вызвана хозяйственной деятельностью человека.

Б. Закономерную и направленную смену одного биогеоценоза другим за некоторый период времени называют сукцессией.

4) оба суждения неверны

Пояснение.

Б — верно.

А — неверно, т. к. сукцессия может быть вызвана не только деятельностью человека, но и другими факторами.

Сукцессия — последовательная смена одних фитоценозов (биоценозов, биогеоценозов) другими на определённом участке среды вызвана не только деятельностью человека, но и обусловлена взаимодействием организмов друг с другом и со средой (вытеснение одних видов другими вследствие их биоэкологических преимуществ в данных условиях, поедание определённых видов растений теми или иными животными, различными вредителями, изменение физических и химических свойств почвы под воздействием живых организмов), изменением среды (климата, водного режима и т. п. ).

Ответ: 2

Ответ: 2

Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 3.

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.3 Разнообразие экосистем. Саморазвитие и смена экосистем

Задания Д20 № 20603

Вставьте в текст «Основные компоненты биогеоценоза» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ БИОГЕОЦЕНОЗА

Однородный участок земной поверхности с определённым составом организмов и комплексом неживых компонентов называют __________(А). Организмы образуют в них три функциональные группы.

__________(Б) — это главным образом зелёные растения, так они образуют органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза. Животные выполняют роль __________(В), так как питаются готовыми органическими веществами.

Третья функциональная группа — это __________(Г). Она представлена бактериями и грибами.

  1. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
  2. 1) биосфера
  3. 2) производитель
  4. 3) разрушитель
  5. 4) потребитель
  6. 5) агроценоз
  7. 6) биогеоценоз
  8. 7) популяция
  9. 8) хищник
  10. Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Пояснение.

Однородный участок земной поверхности с определённым составом организмов и комплексом неживых компонентов называют биогеоценоз. Организмы образуют в них три функциональные группы.

Производитель — это главным образом зелёные растения, так они образуют органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза. Животные выполняют роль потребитель, так как питаются готовыми органическими веществами.

Третья функциональная группа — это разрушитель. Она представлена бактериями и грибами.

Ответ: 6243.

  • Ответ: 6243
  • Источник: РЕШУ ОГЭ
  • Раздел кодификатора ФИПИ: 7.2 Экосистема, ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль

Задание 17 № 21754

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Укажите основные характеристики любого стабильного биогеоценоза в средней полосе России.

  1. 1) постоянная температура воздуха
  2. 2) видовое разнообразие
  3. 3) количество осадков в год
  4. 4) разветвлённость пищевых цепей и сетей
  5. 5) замкнутость круговорота веществ
  6. 6) многообразие источников энергии

Пояснение.

  • Характеристики любого стабильного биогеоценоза в средней полосе России: видовое разнообразие, разветвлённость пищевых цепей и сетей, замкнутость круговорота веществ.
  • Ответ: 245.
  • Примечание

Одним из свойств биогеоценозов является способность к саморегуляции, то есть к поддержанию своего состава на определенном стабильном уровне. Это достигается благодаря устойчивому круговороту веществ и энергии.

Устойчивость же самого круговорота обеспечивается несколькими механизмами: достаточность жизненного пространства, то есть такой объем или площадь, которые обеспечивают один организм всеми необходимыми ему ресурсами; богатство видового состава (чем он богаче, тем устойчивее цепи питания и, следовательно, круговорот веществ); многообразие взаимодействия видов, которые также поддерживают прочность трофических отношений; средообразующие свойства видов, то есть участие видов в синтезе или окислении веществ.

Таким образом, механизмы обеспечивают существование неменяющихся биогеоценозов, которые называются стабильными.

Ответ: 245

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.3 Разнообразие экосистем. Саморазвитие и смена экосистем

Задание 17 № 10308

  1. ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЕ УТВЕРЖДЕНИЯ. Биогеоценоз — это:
  2. 1) система, которая состоит из отдельных, невзаимосвязанных организмов;
  3. 2) система, которая состоит из структурных элементов: видов и популяций;
  4. 3) целостная система, способная к саморегуляции;
  5. 4) закрытая система взаимодействующих популяций;
  6. 5) открытая система, нуждающаяся в поступлении энергии извне;
  7. 6) система, характеризующаяся отсутствием биогенной миграции атомов.

Пояснение.

Биогеоценоз состоит из популяций разных видов (2). Это система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне (3). Биогеоценоз нуждается в энергии солнца — поэтому является открытой системой (5).

Ответ: 235

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.2 Экосистема, ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль

Задания Д24 № 12671

Общее количество вещества всей совокупности организмов в биогеоценозе и биосфере — это

1) экологическая пирамида3) первичная биологическая продукция

4) биомасса живого вещества

Пояснение.

Биомасса живого вещества — это общее количество вещества всей совокупности организмов в биогеоценозе и биосфере.

Биомасса — совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в биогеоценозе в момент наблюдения. Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов в биосфере, вне зависимости от их систематической принадлежности.

Первичная биологическая продукция — это прирост растительной биомассы в экосистеме. Органическое вещество, создаваемое в экосистемах в единицу времени (год, месяц и т. п. ), называют биологической продукцией.

Экологическая ниша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды.

Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме.

Ответ: 4

Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4.

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.4 Биосфера. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Живое вещество, его функции

Задание 18 № 21654

Установите соответствие между функцией, выполняемой организмом в биогеоценозе, и представителями царства, выполняющими данную функцию: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ФУНКЦИЯ ОРГАНИЗМ
  • А) основные производители глюкозы в биогеоценозе
  • Б) первичные потребители солнечной энергии
  • В) минерализуют органические вещества
  • Г) являются консументами разных порядков
  • Д) обеспечивают усвоение азота растениями
  • Е) передают вещества и энергию в пищевых
  • цепях
  1. 1) растения
  2. 2) бактерии
  3. 3) животные

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Пояснение.

Растения: основные производители глюкозы в биогеоценозе; первичные потребители солнечной энергии. Бактерии: минерализуют органические вещества; обеспечивают усвоение азота растениями. Животные: являются консументами разных порядков; передают вещества и энергию в пищевых цепях.

Ответ: 112323.

Ответ: 112323

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.2 Экосистема, ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль

Задание 24 № 31644

Найдите три ошибки в приведённом тексте «Пищевые цепи». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку.

(1) Перенос веществ и энергии в биогеоценозе от их источника через ряд организмов называется пищевая цепь. (2) Пастбищная пищевая цепь биогеоценоза включает в себя продуцентов и консументов. (3) Первым звеном пищевой цепи являются продуценты.

(4) Консументами I порядка являются растительноядные животные. (5) Консументы II порядка формируют второй трофический уровень. (6) Редуценты живут в организмах и разлагают органические вещества до неорганических веществ.

(7) Пищевая цепь другого типа – детритная – начинается от мелких почвенных животных и заканчивается крупными животными.

Пояснение.

  • Ошибки допущены в предложениях:
  • 5 предложение: Консументы II порядка формируют третий трофический уровень, ИЛИ Консументы I порядка формируют второй трофический уровень.
  • 6 предложение: Редуценты ЧАЩЕ ВСЕГО живут в ПОЧВЕ и разлагают органические вещества до неорганических веществ.
  • 7 предложение: Пищевая цепь другого типа – детритная – начинается с ДЕТРИТА (МЕРТВОЙ ОРГАНИКИ) и через мелких почвенных животных и заканчивается крупными животными.
  • Примечание – можно дополнять:
  • 2 предложение: Пастбищная пищевая цепь биогеоценоза включает в себя продуцентов и консументов и редуцентов.
  • 6 предложение: Консументы (паразиты и симбионты) живут в организмах и используют органические вещества.

Источник: Досрочная волна ЕГЭ — 2020. Вариант 1.

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.2 Экосистема, ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль

Задание 18 № 43170

Установите соответствие между примерами и типами экосистем: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИМЕРЫ ТИПЫ ЭКОСИСТЕМ
  1. А) вишнёвый сад
  2. Б) дубрава
  3. В) дельта реки
  4. Г) виноградник
  5. Д) цветник
  6. Е) лавандовое поле
1) агроценоз2) биогеоценоз

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Пояснение.

Соответствия между примерами и типами экосистем:

1. Агроценоз — биогеоценоз, созданный человеком: А) вишнёвый сад; Г) виноградник; Д) цветник; Е) лавандовое поле.

2. Биогеоценоз — сообщество живых организмов и совокупность абиотических факторов среды: Б) дубрава; В) дельта реки.

Ответ: 122111.

Ответ: 122111

Задания Д23 № 7116

Агроценоз отличается от биогеоценоза

1) низкой продуктивностью организмов-производителей2) отсутствием разрушителей органических веществ3) отсутствием потребителей органических веществ

4) использованием не только солнечной, но и других видов энергии

Пояснение.

Для естественного биогеоценоза единственным источником энергии является Солнце, точнее свет от него.

В то же время агроценозы, помимо солнечной энергии, получают дополнительную энергию, которую затратил человек на производство удобрений, химических средств против сорняков, вредителей и болезней, на орошение или осушение земель и т. д. Без такой дополнительной затраты энергии длительное существование агроценозов практически невозможно.

Ответ: 4

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.3 Разнообразие экосистем. Саморазвитие и смена экосистем

Задания Д23 № 7809

Водоём считается биогеоценозом, потому что

1) все обитающие в нём виды имеют родственные связи2) обитающие в нём виды не связаны родством3) его заселяют растения, животные, грибы и микроорганизмы

4) длительное время в нём проживают виды, приспособленные друг к другу и к неживой природе, осуществляют круговорот веществ

Пояснение.

Биогеоценоз – это совместное обитание особей разных видов на одной территории, связанных с факторами живой и неживой природы.

Ответ: 4

Раздел кодификатора ФИПИ: 7.3 Разнообразие экосистем. Саморазвитие и смена экосистем

Всего: 103    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Наверх

Ссылка на основную публикацию