Mis on bioloogias kogukond. Biotsenoos - näited

Kui kõnnime läbi metsa või ujume tiigis, on meil tegemist ühe ökoloogia poolt uuritud loodusobjektiga - bioloogiline kooslus.

kogukond esindab erinevate liikide olemasolevate populatsioonide kogumit. Koos keskkonna elutute komponentidega moodustab kogukond ökosüsteem .

Looduses on erineva suurusega kogukonnad. Aastal eksisteerivad koos erinevate liikide populatsioonid

lehma kõht ja mädanenud kännus;

rabas ja metsas;

taigas või tundras.

Mikroorganismid, mis elavad lehma maos, organismid, kes asustavad metsa – kõik see erineva tasemega kogukonnad, üksteisest enam-vähem teravalt piiritletud. Nimetatakse suurimaid kooslusi, mida iseloomustab teatud tüüpi taimestik ja kliima elustikud. Taiga, tundra, troopiline mets on elustikutüüpide näited.

Suured kogukonnad- stabiilsed süsteemid, mõned neist eksisteerivad ilma märgatavate muutusteta sadu ja tuhandeid aastaid. Samas on koosluste stabiilsus suhteline: sageli toimub keskkonnatingimuste muutudes pidev ühe koosluse asendumine teisega. Muutused kooslustes toimuvad ka evolutsiooni käigus, kuna mõned liigid surevad välja ja teised tekivad.

Kogukondi iseloomustavad järgmised omadused:

ruumiline struktuur (organismide paigutuse tunnused),

liigiline struktuur (liikide koosseis ja nende kvantitatiivsed seosed).

Aga kogukond - see ei ole lihtsalt sellesse kuuluvate liikide summa. Koosluste olemasolu ja nende omadused on määratud erinevate liikide keerukate vastasmõjudega. Ökosüsteemi kooslus ja elutud komponendid mõjutavad üksteist vastastikku ja moodustavad ühtse terviku. Kooslust ei saa eraldada keskkonnatingimustest – pinnasest, veest, gaasi koostisest, kliimatingimustest.

Ökosüsteemide elusate ja elutute komponentide vahel toimub pidev aine- ja energiavahetus. Enamik kogukondi saab energiat päikesevalguse kujul. Tänu sellele energiale moodustavad taimed anorgaanilistest ainetest orgaanilisi aineid (koosluses osalemise järgi nimetatakse selliseid organisme tootjateks, s.o kasvatajateks). Taimi kasutatakse toiduna loomadele, kes on tarbijad, s.o. tarbijad. Loomade ja taimede hukkumisel tekkiv surnud orgaaniline aine töödeldakse peamiselt bakterite ja seente poolt ning laguneb lihtsateks anorgaanilisteks aineteks (vesi, süsihappegaas jne), mida saavad taas omastada taimed. Bakterid ja seened on lagundajad (hävitajad). Tootjate, tarbijate ja lagundajate vahelisi suhteid nimetatakse ökoloogiline koosluse struktuur.

Koosluste koosseis ja struktuur, nende stabiilsus ja muutused sõltuvad erinevate liikide keerukatest vastasmõjudest. Ühes ja samas koosluses elavad kahe erineva liigi populatsioonid mõjutavad üksteist peaaegu alati otseselt või kaudselt. Lisateavet nende mõjude kohta.

Paljud organismid loovad keskkondi teiste liikide organismidele ja organismidevahelisi seoseid nimetatakse aktuaalne. Näiteks on puud metsas paljude lindude toitumis- ja pesitsuskohad; nende lehtedel elavad lehetäid ja röövikud, koore all elavad mardikavastsed; juurte pinnal elab spetsiaalne seente ja bakterite kooslus. Blokeerides osa päikesekiirtest ning mõjutades temperatuuri ja niiskust, muudavad puud rohttaimede elutingimusi. Kõik need on aktuaalsed seosed puude ja teiste organismide vahel.

Teist tüüpi ühendused - troofiline või toit. Need tekivad siis, kui mõned organismid on teistele toiduallikaks. Puu ja tukkuvate sajajalgsete vahel, kes söövad selle lehtede allapanu, eksisteerivad troofilised seosed; rebase ja hiirte vahel; hobuste ja sõnnikumardikate vahel.

Erisuhted tekivad samu ressursse (toitu, territooriumi, valgust jne) kasutavate liikide vahel. Neid suhteid nimetatakse liikidevaheline konkurents. Konkureerivad liigid, tekitades ressursipuudust, mõjuvad üksteisele pärssivalt (põhjustab arvukuse vähenemist, isendite kasvu pidurdumist jne). Mõnel juhul "segavad" erinevad liigid üksteist otseselt. Näiteks eraldavad mõned taimed mulda aineid, mis pärsivad teiste liikide taimede kasvu. Sipelgad tapavad oma jahiterritooriumil teiste liikide sipelgaid. Selliseid suhteid nimetatakse sekkumine.

Paljude kogukonna liikide vahel on tihedad vastastikku kasulikud suhted. Näiteks tolmeldavad paljud putukad teatud tüüpi õistaimi ja toituvad ise nende õite nektarist; sipelgad söövad lehetäide suhkrurikkaid väljaheiteid ja kaitsevad seda tehes lehetäisid kiskjate eest. Selliseid vastastikku kasulikke suhteid nimetatakse vastastikune suhtumine. Vastastikune suhe mängivad ökosüsteemide toimimises väga olulist rolli. Koosluses olevate liikide mõju üksteisele on raske üheselt jagada “kasulikuks” ja “kahjulikuks”. Näiteks kiskjad kahjustavad oma saaki neid tappes ja süües. Kuid röövloomade jaoks võib kokkupuude kiskjatega olla kasulik. Paljud kiskjad (hundid, röövlinnud) tarbivad sageli nõrgenenud, haigeid ohvreid. Need hoiavad ära ohvrite arvu järsu kasvu ja epideemiate leviku.

kogukond. Ühenduse struktuur.

Tunni eesmärk:

Hariduslik: tutvustada õpilastele looduslikku kooslust, koosluse morfoloogilist ehitust ja selgitada välja liigilise mitmekesisuse põhjused.

Arenguline: arendada õpilaste loovat töövõimet, arendada ainekõneoskusi ja kognitiivset huvi.

Hariduslik: Kasvatada õpilastes sõbralikkust, lahkust ning austust oma tervise ja looduse vastu.

Varustus: arvuti, projektor, slaidiesitlus, pildid loomadest ja taimedest, sõnaraamatud, sülearvuti Internetiga.

Tunni tüüp: õppetund uue teema õppimiseks.

Tunni etappide kestus:

Korraldusmoment – ​​2 min.

Uue teema õppimine – 20 min.

Füüsiline harjutus – 3 min.

Konsolideerimine – 10 min.

Kokkuvõte, refleksioon, järeldused – 5 min.

Tundide ajal:

Organisatsiooniline moment.

Tere päevast

Täna on meil ebatavaline õppetund

Ma näen, et igaüks teist on selleks valmis

Naeratus, enesekindlus. Noh, "Jätkake!"

Istuge oma töölaudade taha, on aeg alustada(õpilased istuvad oma laua taga)

Loodan teile, sõbrad,

Oleme ju hea sõbralik klass

Ja kõik saab meie jaoks korda.

Uue teema õppimine

Täna on meil õppetund uue teema õppimiseks. Nagu te juba märkasite, jagati klass 3 rühma. Loodan teie vastastikusele koostööle ning töötame aktiivselt ja sõbralikult.

Tunni teemat õpime ülesande täitmisega selgeks.

(Mis ülesandega paber on tahvlile riputatud)

Numbrite kasvavas järjekorras moodustame tähtedest sõna.

Hästi tehtud! Ülesande abil õppisime uue sõna. . .(kogukond).

Meie tunni teema on „Kogukond. Ühenduse struktuur." Avasime kõik vihikud ja õpikud. Õpikus lk 149 punkt 5.4.(õpilased kirjutavad tunni teema vihikusse).

Tunni moto on "Ma oskan, ma oskan arutleda,

Ma valin selle, mis on tervislik"(1 õpilane loeb arvutiesitlusest tunni moto)

Plaan uue teema õppimiseks:

Mis on kogukond?

Koosluse liigiline mitmekesisus.

Koosluse morfoloogiline struktuur(1 õpilane loeb ette tunniplaani).

Palun öelge, milliseid ülesandeid me slaidil antud kava alusel endale tunniks püstitame (õpilased sõnastavad ülesanded ise).

Hästi tehtud! Õige! Täna tunnis saame teada, mis on kooslus ehk biotsenoos, tutvume koosluse liigilise mitmekesisusega ning tutvume koosluse morfoloogilise ehitusega.

Kõik hakkavad koos uurima uue teema esimest küsimust. Ja meiega võtame O (asend), U (naeratus), N (meeleolu), B (usk oma tugevusse)(tahvlile on riputatud tähed O, U, N, V) .

Et teada saada, mis on kogukond, töötame veidi sõnaraamatute ja arvutiga Internetis.

(Õpilased töötavad täiendavate teabeallikatega).

Kooslus on loomade, taimede, seente, mikroorganismide kogum, mis asustab ühiselt maatükki või veekogu. Me nimetame kogukonda biotsenoosiks teisel viisil. Näiteks: kõigi elusorganismide kogum metsa või tiigi piirkonnastiigi biotsenoos.

Koosluse koosseisu hinnatakse eelkõige liigilise mitmekesisuse järgi.

Liigiline mitmekesisus on biotsenoosi moodustavate erinevate taime- ja loomaliikide arv. Mida suurem on liigiline mitmekesisus, seda stabiilsem on süsteem. Näiteks: kliimamuutused või muud tegurid võivad viia ühe liigi väljasuremiseni, kuid selle kaotuse kompenseerivad teised oma spetsialiseerumiselt väljasurevale liigile lähedased liigid.

Õpilaste aruanne liigilist mitmekesisust mõjutavatest teguritest.

Liigilist mitmekesisust mõjutavad tegurid

Geograafiline asukoht (põhjast lõunasse suureneb liikide arv koosluses) küsimus õpilastele "Miks te arvate?"

Kliimatingimused (soojad ja niisked tingimused toetavad koosluses rohkem liike) Miks?

Ajalooline tegur (mida vanem on kooslus, seda suurem on selle moodustavate liikide arv)

Koosluse tüüp (troopilises metsas on liike rohkem kui okasmetsas) Miks?

Keskkonda kujundavate liikide esinemine (männid suruvad maha, tamm suurendab liikide arvukust läheduses) Miks?

Morfoloogiline struktuur

Igal kogukonnal on teatud omadused. Sellised tunnused hõlmavad teatud tüüpi välisstruktuuriga organismide suhet, s.o. eluvormid.

Leheküljel 152 on eluvormi määratlus. Kes leiab esimesena definitsiooni?

Nimetatakse teatud tüüpi organismide välisstruktuuri, mis tekkisid kohanemisel keskkonnatingimustegaeluvormid.

Õpikust määratakse taimede ja loomade eluvormid.

Taimede eluvormid .

See on õige, puud, põõsad ja kõrrelised(rühmade vahel jaotatakse pildid puust, põõsast, rohust, õpilased koostavad eluvormi kirjelduse ja valivad sellesse eluvormi kuuluvad taimed).

Veeorganismide eluvormid (elupaiga järgi) Õpilased loevad eluvorme.

Plankton – esindatud veepinnal vabalt hõljuvate organismidega (taimed – vetikad, loomad – väikesed koorikloomad).

Nekton - veesambas elavad organismid, mis on võimelised aktiivselt liikuma (kalad, kalmaar, vaalalised jne)

Bentos on organismid, mis elavad veehoidla põhjas.

Maismaaloomade eluvormid (liikumisviisi järgi)

Hüppamine (kõrgelt arenenud tagajalad).

Jooksmine, kõndimine (kõik jalad on ühtlaselt arenenud).

Ujuv (sõrmede vahel on membraanid).

Lendamine.

Roomamine (lõplikud vähenevad).

Ronimine (kinnitavad jäsemed).

Fizminutka

Oleme head tööd teinud, nüüd puhkame natuke. Kõik asetasid pastaka oma töölauale ja seisid laudade servades. Ma näitan teile loomade pilte ja teie peate oma liigutustega näitama loomade liikumist.

Nüüd istume aeglaselt maha.

Nüüd naeratage üksteisele. Naerata mulle ka. Aitäh. Sinu naeratused soodustavad meeldivat suhtlemist ja loovad hea tuju. Ole alati rõõmsameelne, naeratav, lahke. Pole asjata, et inimese naeratust võrreldakse Päikesega. Kui väljas on selge, on hinges kerge, aga kui on pilves, tunneme end kuidagi halvasti. Ja naeratate alati oma lähedastele, perele, õpetajatele ja sõpradele.

Konsolideerimine

Diferentseeritud ülesanded

Piltidega töötamine eluvormi määramiseks.

Kontrolltöö (õpilastele antakse ülesandeid)

Vastavusülesanne.

Tunni kokkuvõte

Mis teemat me täna tunnis õppisime?

(hinne panemine päevikusse).

Peegeldus.

Ringis olevad poisid räägivad ühe lausega, valides algusefraasid peegeldavalt ekraaniltarvutis:

täna sain teada...

see oli huvitav…

raske oli…

täitsin ülesandeid...

Ma taipasin, et...

Nüüd saan…

Tundsin, et...

Ma õppisin…

sain hakkama…

Ma suutsin...

Ma tahtsin…

Kodutöö.

Joonistage metsa või tiigi biotsenoos.

Ülesanded, mille vahel valida

Kirjutage essee "Elu vihmametsas"

Täiendavate teabeallikate abil leida Baikali järve taimed ja loomad ning määrata nende eluvormid.

Õppetunni kokkuvõte:

Tunni moto on "Ma oskan, ma oskan arutleda, valin selle, mis on tervislik." Õpilased selgitavad moto tähendust.

>> Ühenduse struktuur

Ühenduse struktuur

1. Mis on toiduahel?
2. Millist rolli mängib kihilisus fütotsenoosis?

Koosluse struktuuriks nimetatakse tavaliselt erinevate organismirühmade suhet, mis erinevad süstemaatilise asukoha poolest, rolli poolest, mida nad mängivad energia ja aine ülekande protsessides, toidu- või troofilises ahelas hõivatud ruumis või muudes omadustes, mis mustrite mõistmiseks hädavajalikud loomuliku toimimine ökosüsteemid.

Liigi struktuur.

Koosluse struktuuri üks olulisemaid näitajaid on liikide arv - sellesse kuuluvate organismide liigiline koosseis ja liikide kvantitatiivne suhe. populatsioonid. Koosluses on reeglina suhteliselt vähe liike, mis on esindatud suure arvu isendite või suure biomassiga, ja suhteliselt palju liike, mis on haruldased.

Liigiline mitmekesisus on märk ökoloogilisest mitmekesisusest: mida rohkem liike, seda rohkem ökoloogilisi nišše, s.t seda suurem on keskkonnarikkus. Liigiline mitmekesisus on seotud ka koosluse stabiilsusega: mida suurem on mitmekesisus, seda suurem on koosluse võime kohaneda muutuvate tingimustega, olgu selleks kliimamuutus või muu tegurid.

Morfoloogiline struktuur.

Koosluse oluline ökoloogiline omadus ja tunnus on selle ruumiline koostis – morfoloogiline struktuur. See puudutab eelkõige taimekooslusi (fütotsenoosid), aga kaudselt ka neid asustavaid loomi (zootsenoosid).

Erinevate liikide ja eluvormide kooseksisteerimine koosluses toob kaasa nende ruumilise eraldatuse. See väljendub fütotsenoosi horisontaalses ja vertikaalses jagunemises eraldi elementideks, millest igaüks mängib selle roll aine ja energia kogunemisel ja muundamisel.

Vertikaalselt on taimekooslus jagatud tasanditeks, milles asuvad maapealsed või maa-alused osad taimed teatud eluvormid. See kihilisus on eriti väljendunud metsafütotsenoosides (joon. 132). Tavaliselt on viis-kuus tasandit: puitunud astmed (kõrged ja madalad puud), põõsastik (alusmets), rohi-põõsas, sammal (või samblik), allapanu (lehtede allapanu). Madalamatel kooslustel - heinamaa, stepp, soo - on kaks või kolm tasandit.

Fütotsenoosi astmeline struktuur annab taimedele võimaluse keskkonnaressursse, peamiselt valgust, soojust ja niiskust, täielikumalt kasutada. Erineva järgu taimed elavad erinevates keskkonnatingimustes, mis vähendab nendevahelist konkurentsi ja aitab suurendada liigilist mitmekesisust. Mida soodsamad on elupaigatingimused, seda keerulisem on kihistumine.

Taimedega "kinnitatud" biotsenoosi loomapopulatsioon on samuti jaotatud tasandite vahel. Näiteks mullaloomade mikrofauna on pesakonnas kõige rikkalikum. Teatud putukate rühmad on üsna selgelt piiratud tasanditega. Erinevad linnuliigid ehitavad pesasid ja toituvad erinevatel tasanditel maapinnal, põõsastes ja puude võrades.

Horisontaalselt jaguneb kooslus ka eraldi elementideks - mikrorühmadeks, mille paiknemine peegeldab elutingimuste heterogeensust.

Troofiline struktuur.

Mis tahes kooslust võib kujutada toiduvõrgustikuna, st diagrammina kogu toidust või troofiliste (kreeka keelest trohhe – toit) suhetest selle koosluse liikide vahel. Toiduvõrk (selle kudumid võivad olla väga keerulised) koosneb tavaliselt mitmest toiduahelast, millest igaüks on eraldi kanal, mille kaudu toimub aine ja energia edasikandumine (joonis 133).

Ühenduse struktuur. Liigi struktuur. Morfoloogiline struktuur. Troofiline struktuur. Toiduvõrk.

1. Milline on liigilise mitmekesisuse tähtsus koosluses?
2. Mis seletab fütotsenooside astmelist struktuuri?
3. Mis on toiduahel ja toiduvõrk?

Rääkige meile oma tähelepanekute põhjal metsakoosluse eri tasanditel elavate loomade elust.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasetšnik V. V. Bioloogia 10. klass
Esitasid veebisaidi lugejad

BIOLOOGILISED KOOSKONNAD

Keskkonnauuringute üheks põhisuunaks on taimede ja loomade koosluste uurimine, nende kirjeldamine, klassifitseerimine ja neid moodustavate organismide suhete analüüs.

Looduses moodustavad erinevate organismide kooselulised populatsioonid teatud ühtsuse, mida nimetatakse kogukonnaks. Kooslus on stabiilne bioloogiline moodustis, kuna tal on võime ise säilitada oma looduslikke omadusi ja liigilist koosseisu välismõjude korral, mis on põhjustatud normaalsetest kliimamuutustest ja muudest teguritest.

Koosluse stabiilsuse määravad seda moodustavate populatsioonide vahelise vastasmõju omadused.

BIOLOOGILINE KOOSKOND - bioloogiline ühendus - korrelatsioonis olevate organismide kogum, mis täidab töid keskkonna haldamiseks funktsioonide ja orgaanilise aine (energia) voogude jäiga jaotusega. See koosneb tootjatest ja tarbijatest ning sulgeb toitainete tsükli suure täpsusega. Seda võib võrrelda organismiga, mille siseorganid üksteisega tihedalt suhtlevad.B. Koos. koos keskkonnaga esindab ta ökosüsteemi ehk maastiku esmast struktuurirakku, s.t. biogeocenoos ehk faatsia.

Ka ökoloogide poolt sageli kasutatav mõiste “ökosüsteem” tähistab kooslust koos selle eksisteerimise tingimustega, s.t. keskkonna elutute (füüsiliste) komponentidega.

Taimekooslusi on paremini uuritud kui loomakooslusi. Osaliselt on see seletatav asjaoluga, et just taimestiku iseloom määrab suuresti teatud kohtades elavate loomade koosseisu. Lisaks on taimekooslused teadlasele paremini ligipääsetavad, samas kui loomade otsene vaatlus pole alati võimalik ning isegi nende arvukuse hindamiseks on ökoloogid sunnitud kasutama kaudseid meetodeid, näiteks püüdma erinevaid seadmeid kasutades.

Koosluste klassifikatsioon. Kuigi on olemas arvukalt kogukonna klassifitseerimisskeeme, pole ükski neist saanud üldtunnustatud. Mõistet "biotsenoos" kasutatakse sageli eraldi kogukonna tähistamiseks. Mõnikord eristatakse kasvava keerukusega koosluste hierarhilist süsteemi: “konsortsiumid”, “ühendused”, “moodustised” jne.

Laialdaselt kasutatav mõiste "elupaik" tähistab teatud kindlate taime- või loomaliikide või konkreetse koosluse jaoks vajalike keskkonnatingimuste kogumit.

On ilmne, et eksisteerib teatud koosluste ja elupaikade hierarhia.

Näiteks järv on suur ökoloogiline üksus, mille sees saab eristada kalda, madala vee, sügavate põhjaalade või veehoidla avatud osaga seotud organismide kooslusi. Rannavööndi koosluses võib omakorda eristada väiksemaid ja spetsiifilisemaid liigirühmi, kes elavad veepinna lähedal, teatud tüüpi taimedel või põhjas mudasetes setetes. Siiski on suuri kahtlusi, kas neid kogukondi tuleks üksikasjalikult klassifitseerida ja määrata neile rangelt teatud nimed. Mõnede ökoloogiliste koosluste nimesid kasutavad bioloogid väga laialdaselt. Need on näiteks terminid "plankton", "nekton" ja "bentos".

Plankton on väikeste, peamiselt mikroskoopiliste, veesambas elavate organismide kogum, mida hoovused passiivselt transpordivad.

Nekton koosneb suurematest ja aktiivselt liikuvatest veeloomadest (näiteks kaladest).

Bentos hõlmab organisme, mis elavad põhja pinnal või põhjasetete paksuses. Nii meredes kui järvedes on planktoni organisme arvukalt ja mitmekesiseid. Just nemad on toiduallikaks suurematele loomadele ja ookeanis määravad nad praktiliselt kõigi teiste veesamba elanike olemasolu.
Bioloogilised kooslused eristatakse sageli "dominantsete" või "subdominantsete" liikide järgi. Selline lähenemine võib olla praktilisest vaatenurgast mugav, eriti kui tegemist on parasvöötme maismaaökosüsteemidega, kus stepi välimust saab määrata ühte tüüpi muru ja metsa tüübi. Domineerivate liikide mõiste ei kehti aga hästi troopika või veekeskkonnas elavate organismide koosluste kohta.

Toiduahelad.

Erinevat tüüpi kogukonnasiseste suhete hulgas on n.s.-l oluline koht. toidu- ehk troofilised ahelad, st. need erinevat tüüpi organismide järjestused, mille kaudu kandub ainet ja energiat tasandilt tasandile, kuna mõned organismid söövad teisi.

Lihtsaima toiduahela näide on sari "Röövlinnud - hiired - taimed".

Peaaegu igas kogukonnas on hulk omavahel seotud toiduahelaid, mis moodustavad ühtse toiduvõrgu. Kõikide toiduahelate ja vastavalt ka toiduvõrgustiku aluseks on rohelised taimed. Päikese energiat kasutades moodustavad nad süsihappegaasist ja veest keerulisi orgaanilisi aineid. Seetõttu kutsuvad ökoloogid rohelisi taimi tootjateks ehk autotroofideks (st isetoitvateks). Seevastu tarbijad (ehk heterotroofid), kelle hulka kuuluvad kõik loomad ja mõned taimed, ei ole võimelised ise toitaineid tootma ning peavad energiakulude katmiseks kasutama toiduks teisi organisme.

Tarbijate hulgas on omakorda rühm taimtoidulisi (ehk “esmastarbijaid”), kes toituvad otse taimedest. Taimtoidulised võivad olla väga suured loomad, nagu elevant või hirv, või väga väikesed, nagu paljud putukad.

Kiskjad ehk “sekundaarsed tarbijad” on loomad, kes söövad taimtoidulisi ja saavad sel viisil kaudselt taimedes talletatud energiat. Paljud loomad toimivad mõnes toiduahelas esmatarbijatena ja teistes teiseste tarbijatena; kuna nad võivad tarbida nii taimset kui loomset toitu, nimetatakse neid kõigesööjateks. Mõnes koosluses on ka nn. kolmanda taseme tarbijad (näiteks rebane), s.o. kiskjad, kes söövad teisi kiskjaid.

Teine oluline lüli toiduahelas on lagundajad (või hävitajad). Nende hulka kuuluvad peamiselt bakterid ja seened, aga ka mõned loomad, näiteks vihmaussid, kes tarbivad surnud taimede ja loomade orgaanilist ainet. Lagundajate tegevuse tulemusena tekivad lihtsad anorgaanilised ained, mis õhku, pinnasesse või vette sattudes muutuvad taas taimedele kättesaadavaks.

Seega on keemilised elemendid ja nende erinevad ühendid pidevas tsüklis, liikudes organismidelt keskkonna abiootilistesse komponentidesse ja seejärel jälle organismidesse.

Erinevalt ainest ei allu energia taaskasutusele, s.t. ei saa kasutada kaks korda: see liigub ainult ühes suunas - tootjatelt, kelle jaoks päikesevalgus on energiaallikas, tarbijateni ja edasi lagundajateni. Kuna kõik organismid kulutavad energiat oma eluprotsesside ülalpidamiseks, kulub igal troofilisel tasandil (toiduahela vastavas lülis) märkimisväärne hulk energiat. Selle tulemusena saab iga järgmine tase vähem energiat kui eelmine. Seega on primaartarbijatel vähem energiat kui tootjatel ja teisestel tarbijatel on seda veelgi vähem. Olemasoleva energiahulga vähenemine üleminekul kõrgemale troofilisele tasemele viib selle taseme kõigi organismide biomassi (st kogumassi) vastava vähenemiseni. Näiteks koosluses on rohusööjate biomass oluliselt väiksem kui roheliste taimede biomass ja röövloomade biomass omakorda kordades väiksem kui rohusööjate biomass. Selliste suhete kirjeldamisel kasutavad ökoloogid sageli püramiidi kujutist, mille põhjas on tootjad ja tipus viimase (kõrgeima) lüli kiskjad. Kuigi organismide kogumass igal järgneval troofilisel tasemel väheneb, siis tavaliselt ühe organismi keskmine mass suureneb.

Hästi täheldatud kiskjate suuruse muutus ühelt troofiliselt tasemelt teisele üleminekul on seletatav asjaoluga, et iga konkreetne kiskja toitub ligikaudu sama suurusega loomadest: tal on raske toime tulla liiga suurtega. , ja need, mis on liiga väikesed, osutuvad äärmiselt kahjumlikuks saagiks, kuna nende otsimisele ja tagaajamisele ning söömisele kulutatud pingutusi ei kompenseeri vastav energiatulemus.

Niši kontseptsioon. Konkreetset lüli konkreetses toiduahelas nimetatakse tavaliselt ökoloogiliseks nišiks. Sama niši maailma eri paigus või erinevates elupaikades on sageli hõivatud mõneti sarnased, kuid mitte suguluses olevad loomad. Näiteks on esmatarbijate ja suurkiskjate nišše. Viimast võib ühes koosluses esindada mõõkvaaldelfiin, teises lõvi ja kolmandas krokodill. Kui pöördume geoloogilise mineviku poole, saame anda üsna pika nimekirja loomadest, kes kunagi olid suurkiskjate ökoloogilises nišis.

METSKONNA TOIDUVÕRK. Koosluses olevad taimed ja loomad on seotud toidu (troofiliste) ahelatega, mille tervik moodustab toidu (troofilise) võrgustiku. Toiduahelad saavad alguse rohelistest taimedest, mis eluprotsessis moodustavad energiarikkaid orgaanilisi aineid, millest lõppkokkuvõttes sõltub kõigi teiste organismide olemasolu. Mõned loomad – taimtoidulised – toituvad otse rohelistest taimedest. Teised on lihasööjad – nad tarbivad rohusööjaid või muid kiskjaid. Kõigesööjad söövad nii taimi kui loomi. Diagramm näitab mõningaid kõige olulisemaid seoseid ühes toiduvõrgus. Nool, mis liigub putukatelt hiirtele, näitab, et hiired söövad putukaid. Seega langeb noolte suund kokku energiavoo liikumisega.

Kommensalism ja sümbioos. Ökoloogide keskendumine toiduahelatele võib luua mulje, et liikide olelusvõitlus on eelkõige võitlus kiskjate ja saaklooma ellujäämise nimel. Siiski ei ole. Toidusuhted ei taandu "kiskja-saakloomade" suheteks: kaks loomaliiki samas koosluses võivad toidu pärast konkureerida või teha oma jõupingutustes koostööd. Ühe liigi toiduallikas on sageli teise liigi kõrvalsaadus. Raiploomade sõltuvus kiskjatest on vaid üks näide. Vähem ilmne juhtum on õõnsustes väikestes veekogudes asustavate organismide sõltuvus loomadest, kes neid lohke teevad. Sellist kasu väljavõtmist mõne organismi poolt teiste tegevusest nimetatakse kommensalismiks. Kui kasu on vastastikune, räägitakse vastastikusest või sümbioosist. Tegelikult on koosluse üksikutel liikidel peaaegu alati kahepoolne suhe. Seega oleneb röövloomade asustustihedus kiskjate aktiivsusest; viimaste arvu vähenemine võib kaasa tuua nii suure ohvrite asustustiheduse, et neid hakkab vaevama nälg ja epideemiad.

Lühike kirjeldus

Keskkonnauuringute üheks põhisuunaks on taimede ja loomade koosluste uurimine, nende kirjeldamine, klassifitseerimine ja neid moodustavate organismide suhete analüüs.
Looduses moodustavad erinevate organismide kooselulised populatsioonid teatud ühtsuse, mida nimetatakse kogukonnaks.

Kogukond on teatud territooriumil asuv interakteeruvate populatsioonide kogum, ökosüsteemi elav komponent. Kooslus toimib erineva troofilise tasemega dünaamilise üksusena, energia voolab läbi selle ja toitained ringlevad läbi selle.

Ökosüsteem koosneb kahest komponendist. Üks neist on orgaaniline - see on seda asustav biotsenoos, teine ​​on anorgaaniline, see tähendab biotsenoosile peavarju andev biotoop.

Mõiste “biotsenoos” pakkus välja K. Moebius 1877. aastal, kui ta uuris austripankasid ja seal elavaid organisme. Tema biotsenoosi määratlus oli järgmine: „Oma koostiselt, liikide ja isendite arvult teatud keskmistele keskkonnatingimustele vastav elusorganismide kooslus. Ühendus, milles organismid on omavahel seotud ja teatud kohtades pideva paljunemise teel säilivad... Kui mõni tingimus kalduks mõnda aega tavapärasest keskmisest väärtusest kõrvale, muutuks kogu biotsenoos... Biotsenoos läbiks ka muutus, kui antud liigi isendite arv selles inimtegevuse tõttu suureneks või väheneks või kaoks kooslusest üks liik täielikult või lõpuks liituks sellega uus...”

Alates K. Moebiuse ajast on mõistesse “biotsenoos” hakatud panema ka muud sisu. Selle mõiste kohta on ilmunud erinevaid tõlgendusi. Termin ise jäi biotsenoloogias keskseks ja paljud teadlased püüdsid seda täpsemalt defineerida. Siit tekkisid väga keerulised määratlused, nagu näiteks K.R. Ellie. Ta defineeris biotsenoosi kui „looduslikku organismide kooslust, mis ühtsuses oma elupaigaga on saavutanud sellise ellujäämistaseme, et on omandanud suhtelise sõltumatuse külgnevatest sama järgu kooslustest; nendes piirides (päikeseenergia olemasolul) võib seda pidada iseseisvaks. Mõiste "biotsenoos" sünonüümid on sageli "ühendus" ja "kogukond".

Igal biotsenoosil on oma struktuur. Selle määrab erinevate liikide isendite paiknemine üksteise suhtes nii vertikaal- kui ka horisontaalsuunas. See on ruumiline struktuur. Vertikaalne jaotus vastab tasanditele. Erinevates biotsenoosides väljendub see erineval määral.

Taimedel põhjustab kihistumist konkurents valguse ja vee pärast ning loomadel toidu pärast. Kihilisus väljendub kõige paremini metsas. Seal saab eristada sambla- ja samblikekihti. Tavaliselt asub see mulla tasemel ja osaliselt tüvedel. Rohtse taimestiku kiht on erineva kõrgusega (Siberi taigas - kuni kaks meetrit - umbes veebisait). Botaanikud eristavad sageli mitut taset ainult rohttaimedes. Järgmine tasand metsas on põõsastik. See ulatub kaheksa meetri kõrguseks ja seda saab ka jagada. Viimane metsatasand (metsa 1. tasand), lehtpuu, koosneb kõrgetest puudest. Vastavalt taimestiku kihilisusele jaotatakse loomi metsas. Seal on pinnasega seotud liike, terve rühm liike, mis asustavad metsaaluseid. Liigirühmad elavad murul ja põõsastel. Isegi puus elavad tavaliselt eri kõrgustel tagumikust ladvani eri loomaliigid.

Astmed (horisondid) eksisteerivad ka pinnases. Selle määrab erinevate taimede juurestiku iseloom. Veekeskkonnas eristatakse ka astmeid: veesambas kasvavat ujuvat taimestikku ja põhjataimestikku. Vastavalt sellele jagatakse loomad elavateks: pinnal (veekaadrid, pöörised), veesambas (silekala, aerukala) ja reservuaari põhjas (vesiskorpionid, hambutu vastsed, kadrivastsed).

Ka biotsenooside horisontaalne struktuur on heterogeenne. Vahetuvad palja mullaga ja taimedega kaetud ruumid. Loomade paigutamisel on ka horisontaalne struktuur. Üsna sageli paiknevad loomad territooriumil kobarates. Kogukondades võivad esineda olulised hooajalised muutused. Mõnikord võivad nad loomade rände tõttu isegi päeva jooksul tugevalt muutuda. Veesambas sooritavad loomad ja taimed tavaliselt igapäevaseid vertikaalseid rände. Sellised liikumised on tuntud ookeanikalade ja koorikloomade ning mageveekogude fütoplanktoni kohta. Paljude liikide aktiivsus jaguneb päevaseks ja öiseks, seetõttu võib biotsenoosi korral aktiivsete loomade koosseis olenevalt kellaajast erineda.

Hooajaline varieeruvus on veelgi kõnekam. See mõjutab ka organismide füsioloogilist seisundit (õitsemine, lehtede langemine, diapaus, ränne). Lisaks võib seda täheldada ka liigilise koosseisu muutumises, sest paljud liigid on aktiivsed vaid enam-vähem piiratud aja jooksul.

Iga populatsioon hõivab teatud elupaiga ja teatud ökoloogilise niši. Elupaik on elanikkonna poolt hõivatud territoorium või veeala, millele on omane keskkonnategurite kompleks. Liigi elupaik on tema ökoloogilise niši komponent. Seoses maismaaloomadega nimetatakse liigi elupaika jaamaks ja koosluse elupaika biotoobiks.

Ökoloogiline nišš on liigi koht looduses või kõigi keskkonnategurite kogum, mille raames on võimalik liigi lõputult pikaajaline eksisteerimine looduses, sealhulgas mitte ainult tema positsioon ruumis ja seos abiootiliste teguritega, vaid ka tema asukoht. funktsionaalne roll kogukonnas. Ökoloogilise niši iseloomustamiseks kasutatakse tavaliselt kahte olulist näitajat: niši laius ja naabritega kattumise määr. Erinevate liikide ökoloogilised nišid võivad olla erineva laiusega ja erineval määral kattuda. Eristatakse fundamentaalset ökoloogilist nišši, mille määravad ainult organismi füsioloogilised omadused, ja realiseerunud niši, mille sees liik tegelikult eksisteerib. Teisisõnu, realiseeritakse see osa fundamentaalsest nišist, mida antud liik või populatsioon suudab konkurentsis "vallutada".

Konkurents on negatiivne suhe organismide vahel, milles nad konkureerivad üksteisega samade keskkonnaressursside pärast, kui viimaseid napib. Organismid võivad konkureerida toiduvarude, seksuaalpartneri, peavarju, valguse jms pärast. Üldiselt võib konkurentsi pidada organismide negatiivseks vastasmõjuks olelusvõitluses. On otsene ja kaudne, liikidevaheline ja liigisisene konkurents.

Kaudne (passiivne) konkurents on võitlus erinevate liikide jaoks vajalike keskkonnaressursside tarbimise eest. Otsene (aktiivne) konkurents on ühe liigi allasurumine teise poolt. Liigisisene konkurents on konkurents sama liigi isendite vahel, liikidevaheline konkurents toimub eri liikide isendite ja populatsioonide vahel, millel on kahjulik mõju nende kasvule ja ellujäämisele. Konkurents avaldub võitluses ökoloogiliste niššide pärast ning viib loodusliku valikuni konkureerivate liikide keskkonnaerinevuste suurenemise ja nende poolt erinevate ökoloogiliste niššide kujunemise suunas.

Biotsenoosides toimuvad muutused on erinevatel viisidel seotud nende stabiilsusega. Kui näiteks üks konkureeriv liik tõrjub teise välja, siis olulisi muutusi biotsenoosis ei toimu, eriti kui see liik ei ole laialt levinud. Vastava ökoloogilise niši hõivab lihtsalt mõni teine ​​liik. Näiteks Siberi okasmetsades elav soobel on polüfaagne kiskja, kes toitub pisinärilistest, lindudest, seedermänniseemnetest, marjadest ja putukatest, saades toitu nii maapinnalt kui ka puudelt. Põhja-Euroopa metsades mängib männimarten sama rolli. Seega, kui märtide asemel elavad metsas sooblid, säilivad metsabiotsenoosil kõik oma põhijooned.

Väikesed liigid on biotsenoosi kõige haavatavam osa. Nende populatsioonid on sageli ellujäämise piiril. Seetõttu on nad esimesed, kes kaovad kooslustest inimtekkeliste mõjude tõttu, mis halvendavad biotsenoosi olemasolu tingimusi.

Haruldaste ja väikeste liikide kadu ei muuda samuti oluliselt põhilisi biotsenootilisi seoseid kuni teatud ajani. Seega võib suurlinna lähedal asuv kuusemets või tammik säilida kaua ja isegi uueneda vaatamata sellele, et pidevate inimeste külaskäikude, tallamise, puuviljade ja lillede korjamise jms tõttu on paljud taime-, linnuliigid. ja putukad kaovad nendest. Selliste metsade koosseis muutub vaesemaks ning nende stabiilsus nõrgeneb järk-järgult ja märkamatult. Nõrgenenud, ammendunud metsa biotsenoos võib näiliselt tähtsusetutel põhjustel ootamatult, lühikese aja jooksul kokku variseda. Näiteks hakkab allapanu kogunema mullaelanike vähesuse või vähese aktiivsuse tõttu, puud kurnavad oma mineraalse toitumise varud, nõrgenevad, neid ründavad massilised kahjurid ja hukkuvad.

Peamiste keskkonda moodustavate liikide kadumine biotsenoosist toob kaasa kogu süsteemi hävimise ja koosluste muutumise. Selliseid muudatusi looduses teevad inimesed sageli metsade raiumisega, kariloomade ülekarjatamise tekitamisega steppides ja niitudel või veehoidlates ülepüügiga.

Varem stabiilsete koosluste järsk hävitamine on kõigi keeruliste süsteemide omadus, milles sisemised ühendused järk-järgult nõrgenevad. Nende mustrite tundmine on oluline tehiskoosluste loomiseks ja looduslike biotsenooside säilitamiseks. Steppide, metsade taastamisel ja metsaparkide istutamisel püütakse luua koosluste kompleksset liigilist ja ruumilist struktuuri, valides üksteist täiendavad ja omavahel läbisaavad liigid ning saavutades tekkiva kasvu stabiliseerimiseks mitmekesiste väikevormide väljanägemise. kogukond.