Реферат на тему:
“Динаміка угруповань.
Поняття про угруповання”
Угруповання і неживе середовище функціонують разом як екологічна система
(екосистема). Угрупованню відповідає термін біоценоз, а екосистемі –
біогеоценоз. Таким чином накладаються не тільки два терміни – екосистема
(запропонований А.Тенслі) і біогеоценоз (запропонований В.М.Сукачовим),
а й два дещо різних підходи. Екосистемою, наприклад, може бути, за
широким трактуванням західних учених, і океан, і крапля води. В уявленні
В.М. Сукачова, біогеоценоз – це екосистема в межах конкретного
фітоценозу.
Рис. Схема будови біогеоценозу (за В.М.Сукачовим)
З екологічної точки зору критеріями виділення біоценозів і біогеоценозів
є видовий склад флори і фауни, часова тривалість системи та просторових
меж. Угруповання можна назвати біоценозом лише тоді, коли воно
відповідає таким критеріям (Тrojan, 1978):
1. Має характерний видовий склад. Існує дві характерні групи видів:
а) домінантні види, які творять зовнішній вигляд біоценозу (очеретовий,
сосновий, ковиловий, сфагновий, вересковий), причому кожен з них має
свою особливу, неповторну зовнішність;
б) субдомінантні види, які хоч і не виділяються так виразно, як перша
група, але своєю присутністю віддзеркалюють умови місцезростання.
Характерні види вказують на ці специфічні умови середовища, хоча часто
не є видами-домінантами. Наприклад, коли ми згадуємо про барвінок, то
бачимо діброву, в якій домінує дуб.
2. Має необхідний набір видів. Біоценоз є системою, в межах якої
реалізується обіг матерії й енергії, який здійснюється між компонентами
біоценозу і середовища. Тому біоценозом може називатися лише така
система, яка містить усі елементи, необхідні для реалізації обігу
матерії, – передусім продуценти, консументи, редуценти. Всі групи
організмів забезпечують те, що ми називаємо повночленністю біоценозу.
Відсутність окремих членів у тій чи іншій системі не дає права називати
її біоценозом, а лише частиною біоценозу, або ж неповночленним
біоценозом.
3. Характеризується певною тривалістю в часі. Біоценоз з його видовим
складом є системою стійкою і довговічною, однак його мешканці мають
різну тривалість життя. Наприклад, у мікробів вона триває хвилини, в
дрібних безхребетних – дні, в крупних – роки, а лісові дерева живуть
сотні років. Окремі біоценози тропічних лісів вирізняються геологічною
історією, тоді як на місцях згарищ чи евтрофних озер розвиваються цілком
юні біоценози.
4. Має свою територію і межі. Простір, на якому функціонує окремий
біоценоз, вирізняється однорідністю й особливістю умов біотопу. Малі
біоценози можуть існувати на кількох метрах квадратних (джерело з його
особливим тваринним і рослинним світом), тоді як діброви українського
Чорного лісу, наприклад, простяглись на сотні квадратних кілометрів зі
сходу до заходу. Головним у визначенні межі біоценозу є повночленність і
реалізація обігу матерії.
Виділити межі між двома біоценозами нескладно, якщо їх абіотичні та
біотичні чинники помітно відрізняються (озеро і лука, ліс і поле, болото
і лука річної заплави). Однак і в межах цих біоценозів, якщо уважніше їх
дослідити, можна побачити дрібніші повночленні утворення. Найчастіше
межі біоценозу визначаються з урахуванням характерних життєвих форм
(дерева, чагарники, лісові, лучні чи степові трави), тобто членуванням
фітоценозу. Складність у вивченні біоценозів полягає в тому, що тваринні
організми можуть мігрувати у сусідні фітоценози і тому не можна
стверджувати, що певному рослинному угрупованню обов’язково відповідає
якесь одне угруповання тварин. Одне рослинне угруповання може служити
кормовою базою для кількох видів консументів, і навпаки, один вид тварин
може годуватися в декількох різнотипних рослинних угрупованнях. Тому
вивчення біоценозів вимагає глибоких досліджень не лише флори і фауни,
але і функціонування окремих чинників біоценотичної системи.
Протягом останніх десятиріч дедалі частіше вживається термін
“агроценоз”.
Стуктура біоценозу в межах екосистеми може підрозділятися на такі види.
1. Видова структура:
? фітоценози;
? зооценози;
? мікроценози.
Видове різноманіття є одним з основних показників структури біоценозу.
Угруповання організмів, що входять до складу біогеоценозів, складаються
з трьох груп компонентів: утворювачів органічної речовини (автотрофних
організмів) — продуцентів; споживачів живої органічної речовини—
консументів; руйнівників органічних решток — переважно мікроорганізмів,
які розщеплюють органічні речовини до простих мінеральних сполук, —
редуцентів. Всі вони пов’язані ланцюгами живлення.
Ланцюги живлення — це послідовності особин одного виду, їхніх решток або
продуктів життєдіяльності, які є об’єктом живлення організмів іншого
виду, тобто ряд видів організмів, пов’язаних між собою трофічними
зв’язками, що складають певну послідовність у передаванні речовин і
енергії. Розрізняють два типи ланцюгів живлення.
Перший ланцюг живлення (ланцюг виїдання, або пасовищний) розпочинається
з рослин. Джерело енергії, за рахунок якої існують усі організми, —
Сонце. В процесі фотосинтезу світлова енергія перетворюється ними (перша
ланка таких ланцюгів живлення) на хімічну з утворенням органічних
сполук. При цьому лише близько 1 % світлової енергії, що потрапляє на
рослину, переходить у потенціальну енергію органічних речовин; решта
розсіюється у вигляді теплоти та відбивається. Коли тварини поїдають
рослини, то інша частина енергії, що міститься в кормах, витрачається на
різні процеси життєдіяльності. У середньому в різних ланцюгах живлення
лише 10 % енергії кормів переходить у новозбудовану речовину тіла
тварин. Травоїдних тварин поїдають хижаки (на цьому і завершується
ланцюг виїдання). Приклад такого типу ланцюга живлення: планктонні
водорості — планктонні тварини — риби — рибоїдні птахи і м’ясоїдні
ссавці. Інший приклад: рослини — комахи — комахоїдні птахи — хижі птахи.
Другий тип ланцюгів живлення розпочинається від рослинних і тваринних
решток, екскрементів тварин і йде до дрібних тварин і мікроорганізмів,
які ними живляться. В результаті діяльності мікроорганізмів утворюється
напіврозщеплена маса — детрит. Такий ланцюг живлення називають ланцюгом
розщеплення (детритним).
Кожний ланцюг має розгалуження й ускладнюється наявністю в природі
паразитів і надпаразитів. Наприклад, ховрах живиться рослинами, на ньому
паразитують блохи, в кишках яких є бактерії, в бактеріях — віруси.
В угрупованні організмів (біоценозі) зазвичай буває низка паралельних
ланцюгів живлення, між якими можуть існувати зв’язки, оскільки майже
завжди різні компоненти живляться різними об’єктами і самі є поживою для
різних членів екосистеми. Складна структура ланцюгів живлення забезпечує
цілісність і динамічність біоценозу.
Кожний ланцюг живлення включає, як правило, не більше 4—5 ланок,
оскільки внаслідок втрати енергії загальна маса кожної наступної ланки
приблизно в 10 разів менша від попередньої. Цю закономірність називають
правилом екологічної піраміди. Розрізняють кілька категорій “екологічних
пірамід”. Піраміда чисел відображає число особин у кожному рівні ланцюга
живлення (у кожному наступному рівні число особин зменшується); піраміда
біомаси — кількість органічної речовини (біомаса), піраміда енергії —
кількість енергії в їжі у кожному рівні ланцюга живлення. Усі вони, хоч
і відрізняються за абсолютними значеннями, мають однакову спрямованість,
що відображає чисельність окремих організмів в угрупованнях, і разом з
нею виявляють характерні особливості біоценозів.
Піраміди чисел і біомаси можуть бути оберненими (або частково
оберненими), тобто основа може бути меншою, ніж один чи кілька верхніх
рівнів. Так буває, якщо середня маса продуцентів менша від маси
консументів або якщо швидкість метаболізму продуцентів більша, ніж
конУментів. Навпаки, енергетична піраміда завжди звужуватиметься догори
за умови, що враховуються всі джерела трофічної енергії в системі.
Екологічна піраміда енергії дає найповніше уявлення про функціональну
організацію угруповання. Вона відображає картину швидкостей переміщення
маси їжі через ланцюг живлення.
Концепція потоку енергії дає змогу не лише порівнювати екосистеми між
собою, а й оцінювати відносну роль популяцій у їхніх біологічних
угрупованнях.
Поїдання одних організмів іншими зазвичай не руйнує історично утворених
взаємозв’язків, оскільки загибель членів угруповання компенсується їх
розмноженням. Між хижаками та їхніми жертвами встановлюється певна
рівновага. Якби було по-іншому, то хижаки, знищивши свої жертви,
загинули б самі від відсутності їжі.
Саморегуляція в біогеоценозі. Біогеоценоз — це особлива, злагоджена
форма існування організмів і навколишнього середовища, діалектична
єдність усіх його складових частин, між якими здійснюється колообіг
речовин та енергії. Зелені рослини використовують сонячну енергію та
необхідні мінеральні речовини з грунту для створення у процесі
фотосинтезу біомаси. Цим самим вони підтримують баланс кисню і
вуглекислого газу в повітрі, а завдяки транспірації беруть участь у
колообігу води. За рахунок біомаси, синтезованої автотрофними
організмами, існують гетеротрофи. Відмерлі організми та їхні частини
мінералізуються тваринамисапрофітами і мікроорганізмами (грибами,
бактеріями). З їхньою діяльністю пов’язана біогенна міграція азоту,
фосфору, калію, кальцію та інших елементів, які потрапляють у грунт і
використовуються з нього рослинами.
Між усіма компонентами біоценозу встановлюється певна динамічна
рівновага. Збільшення чисельності якогось виду організмів спричинює
масове розмноження “споживачів”. Так, масове розмноження гризунів
призводить до збільшення чисельності хижаків і паразитів. Вони зменшують
чисельність популяції гризунів. А це зумовлює зниження чисельності
хижаків, оскільки їм не вистачає корму, тобто динамічна рівновага в
біоценозі відновлюється.
Такі варіювання чисельності популяцій дістали назву популяційних хвиль,
або хвиль життя. Розрізняють несезонні та сезонні хвилі життя. Несезонні
хвилі життя спричинюються різними екологічними факторами (біотичними,
абіотичними та антропічними: господарська діяльність людини, інтенсивне
розмноження хижаків або паразитів тощо). Сезонні популяційні хвилі є
результатом особливостей життєдіяльності (циклічність розвитку) або
сезонністю кліматичних умов.
У разі незначної амплітуди коливання зовнішніх умов такий біоценоз із
наявною динамічною рівновагою може існувати віками. Характерними
особливостями його є: а) ярусність рослин, що підвищує коефіцієнт
використання сонячної енергії, оскільки сумарна площа листків у
п’ять-шість разів перевищує площу ділянки; б) висока первинна
продуктивність; в) наявність різноманітних і численних споживачів
утворюваної органічної маси, а також довгих, які включають чотири—п’ять
ланок, ланцюгів живлення; г) здатність до саморегуляції чисельності
компонентів усього біоценозу шляхом обмеження числа особин за принципом
прямого і зворотного зв’язку; д) відсутність невикористаних органічних
решток, практично повна їх мінералізація.
У зв’язку з тим що агроценози утворені невеликим числом видів,
саморегуляція в них здійснюється слабко. Це потребує активної турботи
про них з боку людини. Для боротьби з бур’янами і шкідниками
використовують хімічні засоби захисту (гербіциди, інсектициди). Проте
хімікати впливають не лише на бур’яни і шкідників, а й на інші, корисні
рослини і тварин. Не байдужі вони і для здоров’я людини. Інтенсивний
обробіток грунту спричинює руйнування його структури. В біогеоценозах
відмерлі організми руйнуються на місці, а мінеральні та органічні
речовини, що входять до їх складу, повертаються в грунт. В агроценозах
урожай збирають, грунт при цьому збіднюється. Для його збагачення
використовують добрива, що не завжди безпечно для навколишнього
середовища. Наприклад, добрива вимиваються атмосферними опадами,
потрапляють у відкриті водойми і спричинюють інтенсивний розвиток
синьозелених водоростей. Масове відмирання і руйнування (гниття)
останніх робить воду отруйною, непридатною Для існування в ній інших
організмів.
Для запобігання небажаним наслідкам господарської діяльності розроблено
низку заходів: дотримання сівозмін, вирощування багаторічних кормових
трав, відповідні методи обробітку грунту, застосування сортів, стійких
проти шкідників і хвороб, використання біологічних методів боротьби з
шкідниками і бур’янами. Комплексне вжиття Цих заходів гарантує високі
урожаї без завдавання шкоди навколишньому середовищу.
Для кожного біогеоценозу характерна послідовна зміна одних угруповань
організмів іншими — сукцесія, внаслідок чого формуються нові біоценози,
що найбільшою мірою відповідають умовам даного середовища. Наприклад, на
глибині непроточної водойми внаслідок відсутності кисню частина
органічних речовин залишається недоокисненою і не використовується в
подальшому колообігу речовин. Нагромаджується мул, водойма міліє, це
посилюється також відкладанням глини й піску, які надходять з
водозбірної площі. Прибережна водяна рослинність поширюється все далі до
центру водойми, утворюються торф’янисті відклади. Водойма поступово
перетворюється на болото. Зникають риби і планктон відкритих ділянок.
Багато рослин і тварин змінюється іншими видами, більш пристосованими до
умов болота. Навколишня наземна рослинність поступово наступає на місце
колишньої водойми. Залежно від місцевих умов тут може виникнути лука,
ліс або інший тип біогеоценозу.
Деякі стійкі біоценози після порушення здатні до самовідновлення, яке
здійснюється через низку послідовних етапів. Прикладом може бути
закономірна зміна біоценозів у процесі відновлення ялинового лісу. Після
вирубування або пожежі умови на місці ялинника настільки змінюються, що
ялина не може знову заселити звільнену площу. На відкритих місцях сходи
ялини пошкоджуються весняними приморозками, потерпають від надмірного
нагрівання і не можуть конкурувати із світлолюбними рослинами. У перші
два роки на вирубках і згарищах інтенсивно розвиваються трав’янисті
рослини: іванчай, куничник та ін. Невдовзі з’являються численні сходи
берези, осики, іноді сосни, насіння якої легко розноситься вітром. Вони
витісняють трав’янисту рослинність і поступово утворюють дрібнолистий
або сосновий ліс. Тільки тепер створюються умови, сприятливі для
відновлення ялини. Тіневитривалі сходи ялини успішно конкурують з
підростом світлолюбних листяних порід. Коли ялина досягає верхнього
ярусу, вона повністю витісняє листяні дерева. Так через низку тимчасових
біоценозів відновлюється початковий біоценоз ялинового лісу. Цей процес
триває понад 100 років, причому кожний наступний біоценоз довговічніший
за попередній.
Використана література:
1. Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р. С. Основи загальної
екології. — К.: Либідь. 1995 — 368 с.
2. Білявський Г. О., Фурдуй Р. С. Практикум із загальної екології. //
Навч. посібн.—К.:Либідь, 1997.—160с.
3. Волошин І. М. Методика дослідження проблем природокористування. —
Львів: ЛДУ, 1994. — 160 с.
4. Екологічний словник: Навч. посібник /В.В.Прежко та ін. – Харків:
ХДАМГ, 1999. – 416 с.
5. Екологія і закон: Екологічне законодавство України. У 2-х кн./
Відповідальний редактор док. юрид. наук, професор, акад. Андрейцев В. А.
— К.: Юрінком їнтер, 1997. — 704 с.
6. Злобін Ю.А. Основи екології.- К.: Лібра, 1998. – 249.
PAGE
PAGE 10
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
