Популяция как структурный компонент биогеоценоза, биология



• Обратная связь
• ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
• Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
• Как определить диапазон голоса – ваш вокал
• Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
• Целительная привычка
• Как самому избавиться от обидчивости
• Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
• Тренинг уверенности в себе
• Вкуснейший “Салат из свеклы с чесноком”
• Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

1. Как научиться брать на себя ответственность
2. Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
3. Световозвращающие элементы на детской одежде
4. Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
5. Как слышать голос Бога
6. Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
7. Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека – Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков – Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) – В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Какие типы популяций вам известны. Приведите примеры.

Типы популяций. Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

ПРИМЕРЫ.

Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша Кейске в белоберезняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

ПРИМЕРЫ.

Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных лесах, представляющих одну группу типов леса: травяных, лишайниковых или сфагновых лиственничников (Магаданская область, север Хабаровского края); древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках (Приморский край, Амурская область); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы.

Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов.

На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.

ПРИМЕРЫ.

Известны географические расы лиственницы даурской: западная (к западу от Лены) и восточная (к востоку от Лены), северная и южная расы лиственницы курильской. Аналогично выделение М.А. Шембергом (1986) у березы каменной двух подвидов: березы Эрмана и шерстистой. В низовьях р. Яма расположен очаг ели обыкновенной, отстоящий от сплошного массива ельников к востоку на 1000 км, к северу – на 500 км. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки.

У вида “белка обыкновенная” насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.

Популяция как структурный компонент БГЦ.

Именно популяции как части видов, а не виды целиком, входят в состав биогеоценозов. Популяции одного вида могут входить в состав нескольких биогеоценозов, чем обеспечивает способность вида существовать в разных условиях обитания в пределах своего ареала.

Входя в состав биогеоценоза, популяция выполняет в нем определенную функцию:

• служит поставщиком энергии
• потребляет энергию сама

Соответственно этому популяция занимает в сообществе определенное место, активно участвуя в круговороте веществ и потоке энергии, занимает в биогеоценозе ту или иную экологическую нишу

В популяции нет простого соседства особей. Все они тесно связаны единой системой определенных взаимодействий, обеспечивающих эффективное воспроизводство популяции. Экологическая популяция может объединять миллионы особей или всего несколько десятков животных, но и в том и в другом случае популяция выступает в экосистеме как функциональное единство.

Микроэволюция и факторы эволюции.

Микроэволюция – совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях, которые приводят к изменению генофонда популяций внутри вида и к образованию новых видов.

Факторы эволюции – любые явления или процессы, оказывающие какое либо воздействие на эволюцию организмов. К элементарным факторам эволюции относят: мутационный процесс, колебания численности (волны жизни), изоляцию и др.

Популяция – арена микроэволюции, а вид – результат микроэволюции.

· Мутационный процесс – процесс, в котором совершаются мутации, то есть внезапные, естественные или вызванные искусственно наследуемые изменения в генетическом материале, приводящие к изменению отдельных признаков организма.

o Мутации присущи всем организмам. Они могут возникать в результате нарушения нормальных процессов редупликации ДНК или при расхождении хромосом как ошибки при воспроизведении генетического материала, происходящие спонтанно или под действием каких-то факторов внешней среды (мутагенов).

o Мутации – важный источник появления качественно новых признаков в генофонде популяции.

· Колебания численности популяции, или «волны жизни», бывают сезонными, годичными и разногодичными.

Они могут регулярно повторяться или возникать неожиданно, при этом численность популяции может достигать высоких пределов, а затем упасть почти до нуля.

Такие популяционные волны оказывают существенное влияние на обмен генетической информацией между особями популяции и в период ее большой численности, и особенно в период ее спада.

• o Колебание численности популяции является источником эволюционного материала
• · Изоляция популяции от других популяций своего вида также служит элементарным фактором эволюции, так как затрудняет или исключает свободное скрещивание её особей с особями других популяций этого же вида
• o Изоляция не создает генетических изменений в популяции, но она закрепляет и усиливает генотипическое разнообразие.

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.

(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) растения 2) бактерии 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
А) вишнёвый сад Б) дубрава В) дельта реки Г) виноградник Д) цветник 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

Экосистема, популяция, биогеоценоз

ЭКОСИСТЕМА (от греческого oikos — жилище, местопребывание и systema — сочетание, объединение), экологическая система, совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему взаимообусловленных биотических и абиотических явлений и процессов. Термин «Экосистема» предложен А. Тенсли (1935), который считал, что экосистемы, «с точки зрения эколога, представляют собой основные природные единицы на поверхности земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, — факторы местообитания в самом широком смысле». Он подчёркивал, что для экосистемы характерен «разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим».

Понятие «Экосистема» приложимо к объектам разной сложности и размеров. Можно выделить экосистему пруда или озера в целом и в то же время различать экосистемы прибрежных зарослей водных растений или донной области. Массив леса — экосистема, в пределах которой находятся экосистемы почв разного типа, экосистема гниющего пня и т. д.

Чаще под экосистемой понимают совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов). Термин «Экосистема» приложим и к искусственным экосистемам (сельскохозяйственные угодья, сады, парки, сооружения биологической очистки сточных вод и пр.).

Экосистемы могут быть высокоустойчивыми, сохраняющими свои характерные особенности на протяжении длительного времени, или кратковременными (например, экосистемы эфемерных водоёмов).

Независимо от степени сложности экосистема характеризуется видовым составом, численностью входящих в неё организмов, биомассой, соотношением отдельных трофических групп, интенсивностью процессов продуцирования и деструкции органического вещества.

Пространственная разграниченность экосистемы может быть выражена более или менее отчётливо, а в отношении протекающих в них процессов круговорота они могут быть в большей или меньшей степени автономными. Существование экосистемы возможно лишь при притоке из окружающей среды не только энергии, но и большего или меньшего количества вещества. Все реальные экосистемы (в совокупности слагающие биосферу Земли) принадлежат к открытым системам.

С середины 20 века (в значительной степени в связи с остротой вставших перед человечеством экологических проблем) широко развернулись исследования по количественной оценке функциональных особенностей экосистем.

Для понимания структуры, продуктивности и устойчивости экосистемы важно изучение трофических связей, через которые в экосистеме осуществляются процессы биологической трансформации вещества и энергии.

Количественное определение интенсивности и эффективности этих процессов современными методами, в частности с помощью математического моделирования экосистемы, — необходимая основа решения актуальных вопросов рационального использования биологических ресурсов природы и сохранения среды обитания человека. Термин биогеоценоз часто употребляется в том смысле, который придаётся термину «Экосистема».

ПОПУЛЯЦИЯ – Это естественные группировки особей одного вида, заселяющих общие места обитания и связанных общностью генофонда и закономерными функциональными взаимодействиями. В современной экологии популяцию рассматривают как биологическую систему надорганизменного уровня, характеризующуюся специфическими функциями и структурой.

Функция популяции как системы неоднозначна. С одной стороны, популяция есть форма существования вида. На уровне популяции воспроизведение вида в данных условиях обеспечивается устойчивое воспроизведение.

Эта функция вида и его участие в биогенном круговороте, обеспечивается общей направленностью индивидуальных адаптации – на уровне биогеоценоза поддерживается устойчивый круговорот веществ, на уровне биосферы — составляющих глобальный круговорот популяцию особей (отсюда общность их морфобиологического типа) и формированием закономерных взаимоотношений, на основе которых поддерживается и регулируется размножение. В результате при непрерывной смене составляющих ее индивидов популяция как целостная структурная единица практически бессмертна.

С другой стороны, популяция каждого вида входит в состав биогеоценоза как одна из его функциональных единиц (субсистем). Биоценотическая функция популяции —участие в биологическом круговороте — определяется видоспецифическим типом обмена веществ.

Популяция представляет собой вид в составе экосистемы; все межвидовые взаимоотношения в биогеоценозах осуществляются на популяционном уровне.

Устойчивая реализация биогеоценотической функции определяется специфическими механизмами популяционной авторегуляции, эффект которых выражается в самоподдержании популяции как системы в условиях сложной и изменчивой среды.

Таким образом, популяции обладают всеми качествами самостоятельных биологических систем. У большинства видов они пространственно структурированы, что определяет эффективное использование ресурсов среды и обеспечивает бесперебойные внутрипопуляционные взаимоотношения, составляющие сущность функционирования популяции как целого.

Особи в популяции при всем сходстве (видовой морфофизиологи-ческий тип) неравноценны по участию в общепопуляционных функциях; возможности проявления свойственных виду форм жизнедеятельности у особей в составе популяции в известной мере ограничены системой внутрипопуляционных отношений.

Иными словами, популяция структурирована не только пространственно, но и функционально. Особи в популяциях постоянно обмениваются информацией1, что представляет собой специфический механизм взаимодействия живых организмов.

Популяциям свойственны авторегуляторные механизмы, функционирующие на базе генетической, а у высших животных —и поведенческой разнокачественности составляющих их особей.

Отличительная особенность популяционных систем состоит в том, что все формы взаимодействия со средой и осуществления общепопуляционных функций опосредуются через физиологические реакции отдельных особей.

Это возможно лишь при закономерных формах интеграции деятельности отдельных организмов: физиологические реакции осуществляются отдельными индивидами, однако направленность их такова, что конечный эффект реализуется на уровне популяции как целого; при этом он может быть инадаптивным для отдельных особей.

Иными словами, физиология отдельных организмов в составе популяции как бы решает двойную задачу: физиологические процессы обеспечивают, с одной стороны, жизнь и адаптацию самой особи, а с другой — устойчивое поддержание функций целостной популяции.

Итак, структурированность, интегрированность составных частей (целостность), авторегуляция и способность к адаптивным реакциям — основные черты, свойственные популяции как биологической системе надорганизменного уровня.

БИОГЕОЦЕНОЗ– это сообщество разных видов микроорганизмов, растений и животных, заселяющие определенные места обитания и устойчиво поддерживающие биогенный круговорот веществ. Поддержание круговорота в конкретных геогр-их условиях – ос­новная функция биогеоценоза.

Она основана на пищевых взаимоотношениях видов, формирующих упорядоченную трофическую структуру биогеоценоза. В состав биогео­ценоза с необходимостью входят представители трех принципиальных эколого-функ­циональных групп живых организмов – продуцентов, консументов, редуцентов.

В конкретных биогеоценозах эти 3 группы организмов представлены популяциями многих видов, состав которых специфичен для каждого конкретного сообщества.

Функционально все же виды образуют несколько трофических уровней: продуцентов, консументов 1 порядка. Консументов 2 порядка,……, редуцентов.

Взаимоотношения между видами разных уровней образуют систему трофических цепей, лежащую в основе общей трофической структуры биоценоза.

Обмен веществ строго специфичен. Поэтому разнообразие видов в основе каждого трофи­ческого уровня (в составе экосистемы) в целом имеет большое эколо-ое значение.

Во-пер­вых, этим обеспечивается максимальная эффективность использования источников и форм энергии для синтеза первичной продукции и трансформации вещества на разных этапах биогенного круговорота, вплоть до полной минерализации и повторного вовлечения в цикл.

Во-вторых, многообразие однозначных по функции в биогеоценозе видов выступает как мощный механизм устойчивости потоков вещества и энергии по пищевым цепям: в случае выпадения отдельных видов их место в преобразовании вещества и энергии может быть замещено «аналогами» из того же трофического уровня.

Таким обр., на уровне биогеоценозов биол-е разнообразие реализуется через расширение набора видов, что ведет к повышению устойчивости и эффективности функц-ия биоценот-х систем. Значение биоразнообразия настолько велико, что проблема обсуждается на меж­дународном уровне в виде обширной программы, курируемой Международным союзом биологических наук (IUBS).

Обладая спецефической функцией, структурой и комплексом механизмов адаптации (го­меостазирования), биогеоценоз, будучи составной частью в составе биосферы, в то же время представляет собой самостоятельную экологическую систему более низкого уровня. Биогеоценоз есть система взаимодействующих популяций многих видов продуцентов, консументов, редуцентов(биоценоз), функцион-ая в определенной среде (биотоп) и устой­чиво осуществляющая биогенный круговорот веществ.

• Основные характеристики биоценоза:
• 1. список видов – видовое разнообразие:
• o многообразие – число видов на единицу площади;
• o выравненность – характеризует какой вид как представлен (крайняя вырав­ненность – каждый вид представлен одинаковым числом особей);
• При более благоприятных условиях увеличивается разнообразие, но представительство каждого вида уменьшается и наоборот.

2. обилие вида – число особей вида на единицу площади или объема. Напри­мер, шкала Друде (глазомерная оценка), бальная оценка – от полного отсутствия до боль­шого обилия.

3)постоянство – определяется по встречаемости вида в разных пробах. Если вид встреча­ется более чем в 50% проб ® постоянный; если в 25-50% – добавочный вид; менее чем в 25% – случайный. Постоянные виды определяют структуру биоценоза.

4)доминирование. Доминантный вид – тот вид, который определяет всю жизнь биоценоза, руководитель. Принцип доминантности сформирован Раменским в геоботанике. Он пока­зал, что существуют виды, определяющие всю жизнь сообщества.

Биогеоценоз. Взаимосвязи популяций в биогеоценозе. Цепи питания. Правило экологической пирамиды. Саморегуляция. Смена биогеоценозов – ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ – ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Биогеоценоз — это комплекс живых существ (биоценоз) и абиотической среды, в которую входит и занимаемая организмами территория.

Экосистема — это совокупность совместно обитающих организмов и абиотических факторов, функционирующая как единое целое.

Биогеоценоз и экосистема — понятия сходные, но не тождественные. Понятие экосистемы шире, чем понятие биогеоценоза.

Экосистема может быть представлена прудом, болотом, лужей, муравейником, горным хребтом и, наконец, биосферой в целом.

Биогеоценоз — это экосистема, границы которой определены растительным сообществом — фитоценозом (дубравы, степи, хвойные леса и т. д.), то есть биогеоценоз — это частный случай экосистемы.

Совокупность всех биогеоценозов планеты образует глобальную экосистему, которая называется биосферой.

В любом биогеоценозе можно выделить четыре структурных звена:

1. Факторы неживой природы, или абиотические факторы. Биоценоз находится в постоянном обмене веществом и энергией с неживой природой.

2. Первичные продуценты. Это главным образом зеленые растения, в результате жизнедеятельности которых образуются органические вещества, служащие источником энергии для остального населения биогеозеноза. К первичным продуцентам также относятся фотосинтезирующие и хемосинтезирующие бактерии.

3. Консументы, или потребители, — организмы, которые живут за счет питательных веществ, созданных продуцентами. Консументы образуют вторичную продукцию экосистемы.

4. Редуценты, или разлагатели, — это комплекс организмов, разлагающих мертвое органическое вещество до минеральных соединений. К ним относятся бактерии, грибы, простейшие и многие многоклеточные животные, например дождевые черви.

Фотосинтезирующие организмы образуют сложные органические вещества из простых неорганических под действием энергии Солнца. Образованные органические вещества обладают скрытой энергией химических связей, которая высвобождается при их расщеплении гетеротрофными организмами.

При этом гетеротрофные организмы синтезируют новые органические соединения, а продукты их жизнедеятельности, например диоксид углерода, аммиак и др., в свою очередь, используются автотрофами. В результате в границах биогеоценоза создается круговорот биогенных элементов и поток энергии.

Энергия Солнца поддерживает этот циклический процесс и компенсирует потери энергии в системе, возникающие в результате теплового излучения.

В биоценозе постоянно происходит перенос веществ и энергии, заключенной в пище, в результате поедания одних организмов или продуктов их жизнедеятельности другими организмами.

Таким образом, в результате соединения отдельных звеньев образуется цепь питания, например: фитопланктон — зоопланктон — мелкие рыбы — хищные рыбы — человек (или другое млекопитающее, птицы).

В биоценозе одновременно формируются несколько пищевых цепей, которые тесно переплетаются и образуют пищевую, или трофическую, сеть.

В биоценозе все компоненты последовательно распределены по трофическим уровням цепей питания и их взаимодействующим сочетаниям — пищевым сетям. В результате складывается единая функциональная система обмена веществ и превращения энергии в рамках биоценоза.

Первый трофический уровень экосистемы образуют автотрофы — зеленые растения, фото- и хемосинтезирующие бактерии.

Второй уровень цепи питания образуют растительноядные животные, а также паразитические высшие и низшие растения.

К третьему трофическому уровню относятся плотоядные животные, которые питаются травоядными. Это хищники первого порядка — насекомоядные птицы, мелкие млекопитающие, рептилии, амфибии. Сюда же относятся и паразиты этих животных.

Четвертый трофический уровень представлен более крупными плотоядными животными — хищниками второго порядка и их паразитами.

Пятый трофический уровень занимают редуценты (деструкторы), потребляющие мертвое органическое вещество. К ним принадлежат беспозвоночные животные-сапрофаги, растения-сапрофаги, гетеротрофные микроорганизмы, грибы, простейшие.

В биогеоценозах одновременно существуют высшие и низшие формы живых организмов: бактерии, низшие растения, грибы, различные беспозвоночные и позвоночные животные.

Это возможно потому, что разные формы живых существ занимают определенную часть среды обитания, где конкуренция с другими организмами сводится к минимуму. Такое место в структуре биогеоценоза называется экологической нишей.

Экологическая ниша характеризует биологическую специализацию данного организма или популяции, в частности, и в цепи питания.

Организмы, ведущие сходный образ жизни, живут в разных местообитаниях, поскольку между ними возникает межвидовая конкуренция. Поэтому определенная экологическая ниша занята только одним видом.

Если разные виды живут в одних условиях, то они различаются по пищевому спектру, суточной активности, поведению и т. д.

Каждый из этих видов использует только часть доступной ему энергии из органического вещества, а непригодные ему остатки используются другими организмами пищевой цепи.

Поток энергии, идущий от растений через растительноядных животных, называется пастбищной пищевой цепью.

Мертвое органическое вещество, которое не используется консументами, например остатки растений, трупы животных, экскременты, называется детритом. Поток энергии, который начинается от мертвого органического вещества и проходит через цепь разлагателей, называется детритной пищевой цепью.

Отличие в функционировании пастбищной и детритной пищевых цепей заключается в том, что в пастбищной пищевой цепи мертвое органическое вещество не используется, а в детритной — используется до полного его разложения. При этом его энергия расходуется редуцентами на процессы жизнедеятельности или рассеивается в виде тепла.

В цепях питания существует закономерность, отражающая эффективность использования и превращения энергии в процессе питания живых организмов. На каждом последующем трофическом уровне утилизируется лишь 5-15% энергии биомассы, которая превращается во вновь построенное органическое вещество.

Остальная энергия рассеивается в виде тепла или просто не усваивается. Таким образом, в результате неминуемой потери энергии количество образующегося органического вещества на каждом следующем пищевом уровне резко уменьшается. КПД каждого звена в среднем составляет около 10%.

Поэтому цепи питания состоят не более чем из 4—6 пищевых уровней.

Так, для образования 1 кг массы тела дельфина нужно 10 кг съеденной рыбы, а этим рыбам нужно 100 кг беспозвоночных животных, которым, в свою очередь, требуется 1000 кг фитопланктона.

Если эти величины изобразить в соответствующем масштабе и разместить в порядке зависимости, то образуется пирамида, которая получила название экологической пирамиды.

На основе правила экологической пирамиды можно рассчитать количественные соотношения разных видов животных и растений в экосистемах.

• Различают несколько типов экологических пирамид: пирамида чисел отражает число особей на каждом уровне пищевой цепи; пирамида биомассы — количественное соотношение органического вещества; пирамида энергии — количество энергии в пище каждого трофического уровня.
• Для любой экосистемы характерны два основных показателя — продукция и биомасса.
• Биомасса — это суммарная масса особей сообщества организмов, произведенная за единицу времени и соотнесенная к единице площади или объема местообитания данного биоценоза.

Продукция — это суммарная биомасса, образованная в экосистеме за определенное время. Различают первичную продукцию, произведенную автотрофными организмами (продуцентами), и вторичную продукцию, которую образуют гетеротрофные организмы — консументы и редуценты.

Общая биомасса живого вещества на Земле составляет около 2000 млрд. т. Биомасса наземных зеленых растений образует более 90% от этого числа. Остальные 10% приходятся на водную растительность и гетеротрофные организмы.

Ограничивающими факторами для распространения наземной растительности, помимо света, являются температура и влажность среды. Поэтому основная биомасса растений приходится на тропические области (около 55%). В полярных и пустынных областях биомасса растений значительно ниже — всего около 12%.

Биомасса животных суши значительно меньше биомассы растений. Среди гетеротрофных организмов наиболее высокие показатели биомассы имеют почвенные организмы (микроорганизмы и беспозвоночные) по сравнению с наземными животными.

В сравнении с сушей биомасса Мирового океана в сотни раз меньше и здесь наблюдается иное соотношение между биомассами автотрофов и гетеротрофов.

Так, биомасса морских животных и микроорганизмов почти в 20 раз больше, чем биомасса водорослей и планктона.

На уровне биогеоценоза осуществляется взаимное влияние сообщества живых организмов и абиотической среды, что поддерживает существование экосистемы в целом.

Между живым и неживым компонентами биогеоценоза происходит непрерывный обмен органическими и неорганическими веществами: это процессы фотосинтеза, гниения, всасывания воды и минеральных веществ корнями растений и т.д.

Таким образом, живые существа и среда их обитания связаны между собой потоками вещества и энергии, что и обеспечивает целостность биогеоценозов.

Целостность биогеоценозов определяет их важнейшее свойство — самовоспроизводство. Живые организмы питаются, растут, размножаются, используя энергию и пищу, получаемую из среды обитания. В свою очередь, живые организмы в процессе жизнедеятельности воссоздают свою среду обитания.

Возникающее равновесие между организмами и средой обитания в биогеоценозе является условием проявления устойчивости экосистемы. На уровне экосистем набор видов, формы взаимодействия между популяциями разных видов, трофические сети — отражают приспособленность организмов к условиям среды и направлены на устойчивое поддержание круговорота веществ в данных условиях.

Если в экосистеме происходят нарушения, не затрагивающие средние характеристики среды, то принципиальная структура биоценоза сохраняются (например, сезонные колебания численности).

При существенных нарушениях состава биоценоза возникают временные, неустойчивые, сменяющие друг друга сообщества. Результатом этого процесса может являться восстановление исходного типа биоценоза.

При необратимых изменениях среды происходит смена типов сообществ и формирование новой устойчивой экосистемы.

В устойчивых экосистемах происходит естественный процесс саморегуляции.

Саморегуляция — это свойство экосистемы автоматически устанавливать и поддерживать на определенном уровне численность популяций, соотношение полов, рождаемость и смертность и т. д.

В основе поддержания относительно стабильной численности популяции лежат трофические связи в пищевых сетях (например, хищник — жертва, паразит — хозяин и пр.).

Массовое размножение видов в экосистеме регулируется с помощью прямых и обратных связей, формирующихся в пищевых цепях. При благоприятных погодных условиях сильно возрастает биомасса растений, ими питаются травоядные животные и их число также возрастает. Травоядные животные служат пищей хищникам, а чем больше пищи, тем более многочисленное потомство производит хищник.

Массовое развитие хищников приводит к резкому снижению числа жертв, что в итоге выражается в снижении числа хищников. В результате равновесие в системе хищник — жертва восстанавливается.

Сообщества организмов изменяются во времени, при этом изменения затрагивают видовое разнообразие, количественные показатели, структуру пищевых сетей, продуктивность и т. д. 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.

Существует несколько типов равновесия в сообществах. Рассмотрим основные из них.

Первый тип характерен для замкнутого сообщества: дополнительная продукция в него не поступает, а собственная продукция целиком остается внутри экосистемы.

Второй тип характерен для некоторых экосистем текучей воды: органическое вещество, помимо его образования автотрофами, еще привносится извне. В этом случае затраты энергии сообщества равны суммарной продукции самого сообщества, суммированной с продукцией, поступающей извне.

Третий тип равновесия свойственен агробиоценозам (сельскохозяйственным экосистемам). В них часть продукции изымается человеком, поэтому равновесие может быть достигнуто только в том случае, если общие затраты энергии равны величине продукции, которая остается в системе после изъятия ее части.

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 вызывать изменения сообщества — популяции одних видов будут сменяться популяциями других видов. Это и определяет сущность экологической сукцессии.

Особенность процесса сукцессии состоит в том, что изменения в сообществах всегда направлены на достижение равновесного состояния в системе.

Сукцессия проходит в несколько стадий, которые сменяют друг друга до достижения устойчивого равновесия.

Если сукцессия начинается на ранее безжизненном месте, например песчаной дюне, скале и т. д., она называется первичной. Сообщества, развивающиеся на месте ранее существовавших биогеоценозов, представляют собой вторичную сукцессию.

Выделяют четыре типа сукцессионных изменений:

1. В процессе сукцессии происходит непрерывная смена видов, образующих сообщество.

2. Сукцессионнные изменения приводят к повышению видового разнообразия.

3. В результате сукцессии происходит накопление органического вещества и образование гумуса.

4. Чистая продукция сообщества снижается, и повышаются его энергетические затраты.