Функционирование природных сообществ

Функционирование природных сообществ

ОГЭ 2.2. Природное сообщество. Взаимосвязи организмов в природных сообществах. Пищевые связи в сообществах. Пищевые звенья, цепи и сети питания. Производители, потребители и разрушители органических веществ в природных сообществах. Примеры природных сообществ (лес, пруд, озеро и др.)

Кодификатор ОГЭ биология Все конспекты по биологии

Начальные сведения о природных сообществах (биогеоценозах), видах, популяциях, биоценозе, экосистемах, о различиях и схожести всех этих понятий читайте в конспекте «ПРИРОДНОЕ СООБЩЕСТВО». Классификацию типов связей между организмами и виды биотические связей читайте в конспекте «ВЗАИМОСВЯЗИ ОРГАНИЗМОВ В ПРИРОДНЫХ СООБЩЕСТВАХ».

Природное сообщество (биогеоценоз, экосистема) — это совокупность живых организмов и условий абиотической среды. Важным признаком биогеоценоза является круговорот веществ и поток энергии. Внутри биогеоценоза создаётся неповторимая внутренняя среда обитания, в создании которого принимают участие сами организмы, которую называют биотопом (местообитанием).

Структура природных сообществ

Различают видовую, пространственную и экологическую структуры природных сообществ.

□ Видовая структура — число видов, образующих данный биоценоз, и соотношение их численности или массы.
1) Выделяют бедные и богатые видами сообщества. Если в экосистеме множество факторов сильно отклоняется от оптимального значения, то в таком сообществе обитает мало видов (пустыня, тундра). Если же сообщество характеризуется оптимальным значением большинства экологических факторов, то в нем наблюдается высокое видовое разнообразие (леса, коралловые рифы).
2) Выделяют доминирующие (массовые), малочисленные и редкие виды. Доминирующие виды составляют основное ядро биоценоза и характеризуются высокой численностью. Они определяют главные связи в сообществе, создают его структуру и внешний облик.

□ Пространственная структура — распределение организмов разных видов в пространстве (по вертикали и по горизонтали). Пространственная структура образуется прежде всего растительной частью биоценоза. Различают ярусность (вертикальная структура биоценоза) и мозаичность (структура биоценоза по горизонтали).
1) Ярусная структура позволяет более полно и эффективно использовать энергию Солнца. Наиболее четко ярусность выражена в лесах. В лесах умеренного пояса выделяют 4 яруса: ярус А (высокие деревья-доминанты; например, липа, береза, дуб), ярус В (низкие деревья и высокие кустарники; дикая яблоня, рябина), ярус С (кустарники и травы, иногда его разделяют на два самостоятельных яруса) и ярус D (мхи на поверхности почвы).
2) Горизонтальная структура (мозаичность) определяется по разнообразию почвы и рельефа. В лесу это видно особенно хорошо: не составит труда отличить опушку от лесной чащи и участки, сплошь покрытые черникой или кустами. Такие условия обитания напрямую влияют на микроклимат и видовой состав живых организмов в горизонтальной структуре.

□ Экологическая структура — соотношение организмов разных экологических групп. Биоценозы со сходной экологической структурой могут иметь разный видовой состав. Это связано с тем, что одни и те же экологические ниши могут быть заняты сходными по экологии, но далеко не родственными видами. Такие виды называются замещающими, или викарирующими.

Экологическая ниша,
биотическая среда, средообразователи

Любая популяция занимает определённое местообитание и определённую экологическую нишу. Местообитание — это территория, занимаемая популяцией, с комплексом присущих ей экологических факторов. Экологическая ниша — место популяции в природе, включающее не только положение вида в пространстве, но и его функциональную роль в сообществе (например, трофический статус) и его положение относительно абиотических условий существования (температуры, влажности и т. п.). Местообитание — это как бы «адрес» организма, а экологическая ниша — это его «профессия».

Многообразие экологических ниш в биогеоценозе свидетельствует о ёмкости биотопа, о наличии в нём ресурса, который был использован тем или иным видом.

Для членов биоценоза особенно важна биотическая среда, т. е. те виды организмов, которые оказывают своей жизнедеятельностью влияние на другие организмы. Прежде всего, это обеспечение пищей через прямые или косвенные связи. Даже для растений условия их минерального питания зависят от активности многих видов почвенной микрофлоры, животных, грибов и бактерий, разлагающих опавшие листья, тела умерших животных и др.

Не менее значимой для членов сообщества является средообразующая деятельность различных видов, благодаря чему условия биотопа меняются в сторону, благоприятную для других видов. Особенно большую роль играют древесные и травянистые виды растений. Они создают особую среду: уменьшают силу ветра, меняют микроклимат, образуют тень, выделяют кислород и испаряют влагу, обеспечивают питанием насекомых, птиц, зверей, формируют слой опада. Всё это делает возможным существование многих видов, которые иначе не смогли бы прижиться на данной территории. В еловом лесу, например, самый сильный средообразователь — ель, на болотах — мхи, в степях — травы, образующие плотный дёрн (ковыль, типчак и др.).

Иногда основными средообразователями выступают животные. Так, в степных биогеоценозах сурки, суслики и песчанки роют норы, что ведёт к изменению и состава растительности, и влажности почв, и всего микрорельефа. Микроклимат нор позволяет обитать в них многим видам насекомых, пауков, ящериц и других животных. Коралловые полипы в тропических морях строят рифы и тем самым создают условия для жизни сотен видов морских животных и растений.

Функциональные группы организмов

Как правило, и любом природном сообществе (экосистеме) можно выделить три функциональные группы организмов:
1) Продуценты (производители органических веществ) — автотрофные организмы, способные производить органические вещества из неорганических, используя фотосинтез или хемосинтез (растения и автотрофные бактерии).
2) Консументы (потребители органических веществ), макроконсументы, фаготрофы — гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов (животные, гетеротрофные растения, некоторые микроорганизмы). Консументы бывают первого порядка (фитофаги, сапрофаги), второго порядка (зоофаги, некрофаги) и т.д.
3) Редуценты (разрушители органических веществ), микроконсументы, деструкторы, сапротрофы, осмотрофы — гетеротрофные организмы, питающиеся органическими остатками и разлагающие их до минеральных веществ (сапротрофные бактерии и грибы).

Пищевые (трофические) связи

Основным источником пищи (органических веществ) и энергии на суше служат зелёные растения, в океане — цианобактерии и фотосинтезирующие простейшие. От пищевых связей зависит жизнь организмов, обеспеченность их энергией. Эти связи, называемые также трофическими (греч. trophe — «пища», «питание») связями, носят всеобщий характер, так как нет ни одного вида на Земле, который не служил бы пищей другим или сам не использовал бы для этих целей другие виды.

Трофические отношения образуют в сообществах сложную систему, которую называют сетью питания. Её можно схематически изобразить как густую паутину, охватывающую весь органический мир, начиная с любого вида.

Например, разные представители грызунов (сурки, суслики, мыши и др.), поедая десятки видов растений, сами идут в пищу крупным хищникам и множеству паразитов. Каждый из этих видов связан пищевыми отношениями со своим кругом жертв или потребителей, мёртвые остатки растений или животных также служат источниками пищи для множества других видов (моллюсков, червей, грибов, бактерий). В трофической сети нет ни начала, ни конца, так как каждый вид прямо или косвенно связан со многими.

Пищевые связи между организмами играют важную роль. Во-первых, они обеспечивают передачу органического вещества и заключённой в нём энергии от одного организма к другому. Вместе, таким образом, уживаются виды, которые поддерживают жизнь друг друга. Во-вторых, пищевые связи служат механизмом регуляции численности популяций в природе. Пищевые отношения между организмами стоят заслоном на пути чрезмерного размножения отдельных видов, что делает природные сообщества более устойчивыми, стабильными.

Многочисленные животные в биогеоценозах обычно избегают конкуренции, переходя на разные виды пищи, собирая её в разных местах, разными способами или в разное время суток, разграничивая места размножения, кормления и убежищ.

Пищевые звенья, цепи и сети

Питаясь друг другом, живые организмы образуют цепи питания. Цепь питания — последовательность организмов, по которой передаётся энергия, заключённая в пище, от её первоначального источника. Каждое звено цепи называется трофическим уровнем. В пищевой цепи редко бывает больше 4—5 трофических уровней.

Различают два типа пищевых цепей:

• Цепи выедания (или пастбищные) — пищевые цепи, начинающиеся с живых фотосинтезирующих организмов. Например, фитопланктон ⇒ зоопланктон ⇒ рыбы микрофаги ⇒ рыбы макрофаги ⇒ птицы ихтиофаги.
• Цепи разложения (или детритные) — пищевые цени, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных. Например, детрит ⇒ детритофаги ⇒ хищники микрофаги ⇒ хищники макрофаги.

Таким образом, поток энергии, проходящий через экосистему, разбивается как бы на два основных направления. Энергия к консументам поступает через живые ткани растений или через запасы мёртвого органического вещества. Цепи выедания преобладают в водных экосистемах, цепи разложения — в экосистемах суши.

В сообществах пищевые цепи сложным образом переплетаются и образуют пищевые сети. В состав пищи каждого вида входит обычно не один, а несколько видов, каждый из которых, в свою очередь, может служить пищей нескольким видам. С одной стороны, каждый трофический уровень представлен многими популяциями разных видов, с другой — многие популяции принадлежат сразу к нескольким трофическим уровням. В результате благодаря сложности пищевых связей выпадение какого-то одного вида часто не нарушает равновесия в экосистеме.

Это конспект по биологии для 5-9 классов по теме «Функционирование природных сообществ». Выберите дальнейшие действия:

• Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
• Найти конспект через Кодификатор ОГЭ по биологии
• Найти конспект через Кодификатор ЕГЭ по биологии