Koncept "ekosistema" uveo je 1935. godine A. Tensley, engleski botaničar. Ovim pojmom je označio bilo koji skup organizama koji žive zajedno, kao i njihovu okolinu. Njegova definicija naglašava prisustvo međuzavisnosti, odnosa, uzročno-posledičnih veza koje postoje između abiotičke sredine i biološke zajednice, spajajući ih u neku vrstu funkcionalne cjeline. Ekosistem je, prema biolozima, skup različitih populacija različitih vrsta koje žive na zajedničkoj teritoriji, kao i neživo okruženje koje ih okružuje.
Biogeocenoza je prirodna formacija sa jasnim granicama. Sastoji se od skupa biocenoza (živih bića) koje zauzimaju određeno mjesto. Na primjer, za vodene organizme ovo mjesto je voda, za one koji žive na kopnu to je atmosfera i tlo. U nastavku ćemo razmotritiprimjere biogeocenoze koji će vam pomoći da shvatite šta je to. Detaljno ćemo opisati ove sisteme. Naučit ćete o njihovoj strukturi, koje vrste postoje i kako se mijenjaju.
Biogeocenoza i ekosistem: razlike
U određenoj mjeri, koncepti "ekosistema" i "biogeocenoze" su nedvosmisleni. Međutim, ne poklapaju se uvijek po obimu. Biogeocenoza i ekosistem su povezani kao manje širi i širi pojam. Ekosistem nije povezan sa određenim ograničenim područjem zemljine površine. Ovaj koncept se može primijeniti na sve stabilne sisteme neživih i živih komponenti u kojima postoji unutrašnja i vanjska cirkulacija energije i tvari. Ekosistemi, na primjer, uključuju kap vode s mikroorganizmima u njoj, saksiju za cvijeće, akvarij, biofilter, rezervoar za aeraciju, svemirski brod. Ali one se ne mogu nazvati biogeocenozama. Ekosistem može uključivati nekoliko biogeocenoza. Okrenimo se primjerima. Moguće je razlikovati biogeocenoze okeana i biosfere u cjelini, kopno, pojas, zemljišno-klimatsku regiju, zonu, provinciju, okrug. Dakle, ne može se svaki ekosistem smatrati biogeocenozom. Mi smo to shvatili gledajući primjere. Ali svaka biogeocenoza se može nazvati ekološkim sistemom. Nadamo se da sada razumijete specifičnosti ovih koncepata. "Biogeocenoza" i "ekosistem" se često koriste kao sinonimi, ali ipak postoji razlika između njih.
Obilježja biogeocenoze
Mnoge vrste koje se obično nalaze ubilo koji od ograničenih prostora. Između njih se uspostavlja složen i stalan odnos. Drugim riječima, različite vrste organizama koje postoje u određenom prostoru, koje karakteriše kompleks posebnih fizičko-hemijskih uslova, predstavljaju složen sistem koji duže ili manje dugo opstaje u prirodi. Pojašnjavajući definiciju, napominjemo da je biogeocenoza zajednica organizama različitih vrsta (povijesno uspostavljenih), koji su usko povezani jedni s drugima i sa neživom prirodom koja ih okružuje, razmjenom energije i tvari. Specifičnost biogeocenoze je da je prostorno ograničena i prilično homogena u pogledu vrstnog sastava živih bića uključenih u nju, kao i po kompleksu različitih abiotičkih faktora. Postojanje kao integralnog sistema obezbeđuje konstantno snabdevanje ovog kompleksa solarnom energijom. U pravilu se granica biogeocenoze uspostavlja duž granice fitocenoze (biljne zajednice), koja je njena najvažnija komponenta. Ovo su njegove glavne karakteristike. Uloga biogeocenoze je velika. Na njegovom nivou odvijaju se svi procesi protoka energije i kruženja supstanci u biosferi.
Tri grupe biocenoza
Glavna uloga u realizaciji interakcije između njenih različitih komponenti pripada biocenozi, odnosno živim bićima. Podijeljeni su prema svojim funkcijama u 3 grupe - razlagači, potrošači i proizvođači - i usko su u interakciji s biotopom (neživa priroda) i međusobno. Ova živa bića su ujedinjenaveze za hranu koje postoje između njih.
Proizvođači su grupa autotrofnih živih organizama. Trošeći energiju sunčeve svjetlosti i minerale iz biotopa, stvaraju primarne organske tvari. Ova grupa uključuje neke bakterije, kao i biljke.
Potrošači su heterotrofni organizmi koji koriste u obliku hrane gotove organske supstance koje im služe kao izvor energije, kao i supstance koje su potrošačima potrebne za njihov život. Možemo klasificirati gotovo sve životinje, parazitske biljke, biljke grabljivice, kao i neke (parazitske) bakterije i gljive.
Razlagači razgrađuju ostatke mrtvih organizama, a također razgrađuju organske tvari u neorganske, čime se mineralne tvari koje su proizvođači "povukli" vraćaju u biotop. To su, na primjer, neke vrste jednoćelijskih gljivica i bakterija.
Odnosi u ishrani između grupa biocenoza
Odnosi hrane koji postoje između ove tri komponente biogeocenoze određuju ciklus supstanci i tokove energije u njemu. Hvateći energiju Sunca i apsorbirajući minerale, proizvođači stvaraju organske tvari. Njihovo tijelo je izgrađeno od njih. Tako se sunčeva energija pretvara u energiju hemijskih veza. Jedući jedni druge i proizvođače, potrošače (biljojedi, parazitski i grabežljivi organizmi) pritom razgrađuju organsku materiju. Koriste ih, kao i energiju koja se pri tome oslobađa, kako bi osigurali egzistenciju i izgradili vlastito tijelo. Razlagači, hraneći se mrtvim organizmima, razgrađuju njihovu organsku materiju. Tako izvlače potrebnu energiju i materijale, a također osiguravaju povratak anorganskih tvari u biotop. Dakle, u biogeocenozi se vrši cirkulacija tvari. Njegova postojanost je ključ dugog postojanja ekološkog sistema, uprkos činjenici da je zaliha minerala u njemu ograničena.
Dinamička ravnoteža sistema
Dinamička ravnoteža karakteriše odnos organizama međusobno i sa neživom prirodom koja ih okružuje. Na primjer, u godini kada su vremenski uslovi povoljni (mnogo sunčanih dana, optimalna vlažnost i temperatura), biljke proizvode povećanu količinu primarne organske tvari. Takvo obilje hrane dovodi do činjenice da se glodavci počinju masovno razmnožavati. To, pak, uzrokuje porast parazita i grabežljivaca, koji smanjuju broj glodavaca. Kao rezultat toga, to dovodi do smanjenja broja grabežljivaca, jer neki od njih umiru od nedostatka hrane. Tako se vraća prvobitno stanje ekosistema.
Vrste biogeocenoze
Biogeocenoza može biti prirodna i vještačka. Vrste potonjih uključuju agrobiocenoze i urbane biogeocenoze. Pogledajmo pobliže svaki od njih.
Prirodna biogeocenoza
Imajte na umu da je svaka prirodna prirodna biogeocenoza sistem koji se razvijao tokom dugog vremena - hiljadama i milionima godina. Stoga su svi njeni elementi "priklopljeni" jedni na druge. Ovo vodi doda je otpornost biogeocenoze na različite promjene koje se dešavaju u okolišu vrlo visoka. "Snaga" ekosistema nije neograničena. Duboke i nagle promjene u uvjetima postojanja, smanjenje broja vrsta organizama (na primjer, kao rezultat velike žetve komercijalnih vrsta) dovode do toga da se ravnoteža može narušiti i uništiti. U ovom slučaju dolazi do promjene biogeocenoza.
Agrobiocenoze
Agrobiocenoze su posebne zajednice organizama koje se razvijaju na prostorima koje ljudi koriste u poljoprivredne svrhe (sadnja, sjetva kultiviranih biljaka). Proizvođači (biljke), za razliku od biogeocenoza prirodne vrste, ovdje su zastupljeni jednom vrstom usjeva koje čovjek uzgaja, kao i određenim brojem vrsta korova. Raznolikost biljojeda (glodari, ptice, insekti, itd.) određuje vegetacijski pokrivač. To su vrste koje se mogu hraniti biljkama koje rastu na teritoriji agrobiocenoza, kao i biti u uslovima njihovog uzgoja. Ovi uslovi određuju prisustvo drugih vrsta životinja, biljaka, mikroorganizama i gljiva.
Agrobiocenoza zavisi, prije svega, od ljudskih aktivnosti (đubrenje, obrada tla, navodnjavanje, tretman pesticidima, itd.). Stabilnost biogeocenoze ove vrste je slaba - vrlo brzo će se srušiti bez ljudske intervencije. To je dijelom zbog činjenice da su kultivirane biljke mnogo ćudljivije od divljih. Zato ne mogu da podnesukonkurencija sa njima.
Urbane biogeocenoze
Urbane biogeocenoze su od posebnog interesa. Ovo je još jedan tip antropogenih ekosistema. Primer su parkovi. Glavni faktori životne sredine, kao iu slučaju agrobiocenoza, u njima su antropogeni. Vrsni sastav biljaka određuje čovjek. On ih sadi, a također se brine o njima i njihovoj preradi. Najizraženije promjene u vanjskom okruženju izražene su upravo u gradovima - povećanje temperature (od 2 do 7°C), specifičnosti tla i sastava atmosfere, poseban režim vlažnosti, osvijetljenosti i djelovanja vjetra. Svi ovi faktori formiraju urbane biogeocenoze. Ovo su veoma interesantni i specifični sistemi.
Primjeri biogeocenoze su brojni. Različiti sistemi se međusobno razlikuju po vrsti sastava organizama, kao i po svojstvima sredine u kojoj žive. Primjeri biogeocenoze, na kojima ćemo se detaljno zadržati, su listopadna šuma i bara.
Listopasna šuma kao primjer biogeocenoze
Listopadna šuma je složen ekološki sistem. Biogeocenoza u našem primjeru uključuje biljne vrste poput hrasta, bukve, lipe, graba, breze, javora, planinskog jasena, jasike i drugog drveća čije lišće opada u jesen. U šumi se ističe nekoliko njihovih slojeva: niske i visoke drvenaste, mahovine, trave, žbunje. Biljke koje naseljavaju gornje slojeve su fotofilnije. Oni bolje podnose vibracije.vlažnost i temperatura od predstavnika nižih slojeva. Mahovine, trave i grmlje otporne su na hladovinu. Oni postoje ljeti u sumraku, formirani nakon što se lišće drveća otvori. Stelja leži na površini tla. Nastaje od poluraspadnutih ostataka, grančica žbunja i drveća, opalog lišća, mrtvih trava.
Šumske biogeocenoze, uključujući i listopadne šume, karakteriše bogata fauna. Nastanjuju ih mnogi glodari koji se ukopaju, grabežljivci (medvjed, jazavac, lisica) i insektojedi. Postoje i sisari koji žive na drveću (čipmund, vjeverica, ris). Srna, los, jelen spadaju u grupu velikih biljojeda. Veprovi su široko rasprostranjeni. Ptice se gnijezde u različitim slojevima šume: na deblima, u grmlju, na tlu ili na vrhovima drveća i u šupljinama. Postoje mnogi insekti koji se hrane lišćem (na primjer, gusjenice), kao i drvetom (potkornjaci). U gornjim slojevima tla, kao i u leglu, pored insekata, živi i ogroman broj drugih kičmenjaka (krpelji, kišne gliste, larve insekata), mnoge bakterije i gljivice.
Jezerce kao biogeocenoza
Sada razmotrite ribnjak. Ovo je primjer biogeocenoze, u kojoj je životna sredina organizama voda. Velike plutajuće ili ukorijenjene biljke (korov, lokvanji, trska) naseljavaju se u plitkoj vodi bara. Male plutajuće biljke raspoređene su po vodenom stupcu, do dubine u koju prodire svjetlost. To su uglavnom alge, koje se nazivaju fitoplankton. Ponekad ih ima puno, zbog čega voda postaje zelena,"cvjeta". Mnoge plavo-zelene, zelene i dijatomejske alge nalaze se u fitoplanktonu. Punoglavci, larve insekata, ribe biljojedi, rakovi se hrane biljnim ostacima ili živim biljkama. Ribe i grabežljivi insekti jedu male životinje. A biljojede i manje grabežljive ribe love velike grabežljive. Organizmi koji razgrađuju organsku materiju (gljive, flagelati, bakterije) rasprostranjeni su po ribnjaku. Posebno ih je mnogo na dnu, jer se ovdje nakupljaju ostaci mrtvih životinja i biljaka.
Poređenje dva primjera
Upoređujući primjere biogeocenoze, vidimo koliko su različiti i po sastavu vrsta i po izgledu ribnjaka i šumskih ekosistema. To je zbog činjenice da organizmi koji ih naseljavaju imaju drugačije stanište. U bari su voda i vazduh, u šumi su zemlja i vazduh. Ipak, funkcionalne grupe organizama su istog tipa. U šumi proizvođači su mahovine, bilje, žbunje, drveće; u ribnjaku - alge i plutajuće biljke. U šumi potrošači su insekti, ptice, životinje i drugi beskičmenjaci koji naseljavaju stelju i tlo. Potrošači u ribnjaku su različiti vodozemci, insekti, rakovi, ribe grabežljivci i biljojedi. U šumi su razlagači (bakterije i gljive) predstavljeni kopnenim oblicima, a u ribnjaku - vodenim. Također napominjemo da su i ribnjak i listopadna šuma prirodna biogeocenoza. Gore smo naveli primjere umjetnih.
Zašto se biogeocenoze zamjenjuju jedna drugu?
Biogeocenoza ne može postojati zauvijek. On neminovno prije ilikasno zamijenjen. Ovo se dešava kao rezultat promena životne sredine od strane živih organizama, pod uticajem čoveka, u procesu evolucije, uz promenu klimatskih uslova.
Primjer promjene u biogeocenozi
Razmotrimo kao primjer slučaj kada su sami živi organizmi uzrok promjene ekosistema. Ovo je naselje stijena sa vegetacijom. Od velike važnosti u prvim fazama ovog procesa je trošenje stijena: djelomično otapanje minerala i promjena njihovih kemijskih svojstava, uništenje. U početnim fazama vrlo važnu ulogu igraju prvi doseljenici: alge, bakterije, lišajevi, plavo-zeleni. Proizvođači su plavo-zelene, alge u sastavu lišajeva i slobodno živeće alge. Oni stvaraju organsku materiju. Plavo-zeleni uzimaju dušik iz zraka i obogaćuju ga okruženjem koje je još uvijek nepogodno za stanovanje. Lišajevi otapaju stijene izlučivanjem organskih kiselina. Oni doprinose činjenici da se elementi mineralne ishrane postepeno akumuliraju. Gljive i bakterije uništavaju organske tvari koje stvaraju proizvođači. Potonji nisu u potpunosti mineralizirani. Postepeno se akumulira mješavina mineralnih i organskih jedinjenja i biljnih ostataka obogaćenih dušikom. Stvaraju se uslovi za postojanje grmolikih lišajeva i mahovina. Proces akumulacije azota i organske materije se ubrzava, formira se tanak sloj tla.
Stvara se primitivna zajednica koja može postojati u ovom nepovoljnom okruženju. Prvi doseljenici dobro su prilagođeni teškim uvjetima stijena - izdržavaju imraz, vrućina i suvoća. Postepeno mijenjaju svoje stanište, stvarajući uvjete za stvaranje novih populacija. Nakon pojave zeljastih biljaka (djetelina, žitarice, šaš, zvončići itd.), pojačava se konkurencija za hranjive tvari, svjetlost i vodu. U ovoj borbi, doseljenici pioniri bivaju raseljeni novim vrstama. Grmlje se zadovoljava začinskim biljem. Svojim korijenjem drže tlo na mjestu. Šumske zajednice su zamijenjene zajednicama trave i žbunja.
Tokom dugog procesa razvoja i promjene biogeocenoze, broj vrsta živih organizama uključenih u nju postepeno raste. Zajednica postaje složenija, njena mreža ishrane postaje sve razgranatija. Raznolikost odnosa koji postoje između organizama se povećava. Sve više zajednica koristi resurse životne sredine. Tako se pretvara u zrelu, koja je dobro prilagođena uslovima sredine i ima samoregulaciju. U njemu se populacije vrsta dobro razmnožavaju i ne zamjenjuju se drugim vrstama. Opisana promjena biogeocenoza traje hiljadama godina. Međutim, postoje promjene koje se dešavaju pred očima samo jedne generacije ljudi. Na primjer, ovo je zarastanje plitkih akumulacija.
Dakle, razgovarali smo o tome šta je biogeocenoza. Gore navedeni primjeri sa opisima daju vizualni prikaz toga. Sve o čemu smo pričali važno je za razumijevanje ove teme. Vrste biogeocenoza, njihova struktura, karakteristike, primjeri - sve ovo treba proučiti kako bi se dobila potpuna slika o njima.
