12. Биотические отношения в биоценозе.

В биоценозах между различными видами организмов возникают определённые связи, основной формой которых служат пищевые взаимоотношения, которые формируют сложные цепи и циклы питания. Кроме пищевых взаимоотношений в биоценозах возникают пространственные связи. Эти взаимоотношения и связи объединяют организмы в единое целое, в биологическую макросистему и называются биотическими. В Природе существуют следующие основные формы биотических взаимоотношений:

– конкуренция (от лат. сoncurio – стучаться, сталкиваться) – взаимоотношения организмов одного или разных видов, при которых они используют одни и те же ресурсы среды при недостатке последних. В биоценозах конкуренция незначительна из-за неодинакового восприятия различными видами одних и тех же факторов среды, причём, чем разнообразнее возможности организмов, тем менее напряженной будет конкуренция;

– хищничество – способ добывания пищи и питания животных, при котором они ловят, убивают и съедают других животных. Хищник – важный фактор естественного отбора. Под его прессом постоянно улучшается состав популяций тех или иных организмов, он определённым образом стимулирует их прогрессивное развитие. Жертвы также влияют на хищников, содействуя их совершенствованию и прогрессу. Таким образом, эта борьба взаимно противоположных начал является движущей силой эволюции как хищников так и их жертв;

– паразитизм (от греч. parasitos – нахлебник, дармоед) – межвидовые взаимоотношения, при которых один вид (паразит) использует другой (хозяин) как среду обитания и источник пищи. Паразитизм в основном носит антагонистический характер;

– комменсализм (от лат. com – совместно, сообща и mensa – стол) – форма симбиоза, при которой один из партнёров системы (комменсал) питается остатками пищи или выделениями другого (хозяина), не причиняя последнему вреда;

– синойкия или квартирантство (от греч. synoikia – совместное жилище) – разновидность комменсализма, совместное проживание двух организмов разных видов, полезное для одного и безразличное для другого;

– мутуализм (от лат. mutuus – взаимный) – взаимовыгодное сожительство организмов разных видов;

– зоохория (от греч. zoon – животное и choreo – двигаться, распространяться) – форма отношений, при которых животные содействуют растениям в распространении семян и плодов;

– аллелопатия (от греч. allelon – взаимно и pathos – cтрадание) – взаимодействие организмов посредством специфически действующих химических продуктов обмена веществ, которые выделяются во внешнюю среду.

13. Понятие экосистемы. Компоненты экосистемы.

Экосистема – это система, состоящая из живых существ и среды их обитания объединенных в единое функцион. целое.

Основные свойства:

1) способность осуществлять круговорот веществ

2) противостоять внешним воздействиям

3) производить биологическую продукцию

Виды экосистем:

1) микроэкосистемы (ствол дерева в стадии размножения, аквариум, небольшой водоем, капля воды и т. д.)

2) мезоэкосистема (лес, пруд, степь, река)

3) макроэкосистема (океан, континент, природная зона)

4) глобальная экосистема (биосфера в целом). Понятие биогеоценоз и экосистема близки, но есть различия. Любой биогеоценоз это система. Экосистема может включать несколько биогеоценозов, но не каждая экосистема, есть биогеоценоз, поскольку не обладает всеми признаками его.

1) первый признак: территориальный

2) отсутствие одного из звена (гниющее дерево, разлагающийся труп животного)

3) продолжительность существования (любой биогеоценоз бессмертный, так как всё время пополняется энергией за счет биохемосинтеза)

На какие компоненты можно разделить экосистему? С одной стороны, мы можем использовать те же подразделения, что и в составе биогеоценоза: биоценоз (фитоценоз + зооценоз + микробоценоз) + геоценоз (эдафотоп + климатоп). В такой классификации основное внимание обращено на происхождение отдельных компонентов. А если в большей степени интересоваться функционированием экосистемы, можно выделить в ее составе следующие компоненты:

1) используемые в биологическом кругообороте неорганические вещества (например, H2O, CO2, NH4+ и т.д.);

2) органическое вещество за пределами организмов (детрит);

3) среда (воздушная, водная, субстратная);

4) продуценты (организмы, синтезирующие органическое вещество из неорганического);

5) консументы (организмы, основная роль которых состоит в преобразовании органического вещества из одной формы в другую);

6) редуценты (организмы, основная роль которых состоит в разрушении органического вещества до неорганического).

14. Цепи и циклы (сети) питания. Экологическая пирамида.

Главное свойство цепи питания передача вещества энергии с одного уровня на другой.

Пищевые цепи могут быть разные:

а) короткие (трава- заяц- леса)

б) длинные (трава насекомые лягушки змеи птицы)

в) неполные.

Различают два вида трофических цепей:

1) Пастбищные (цепевыедания) начинается с поедания фотосинтезирующих организмов

2) Детритные (цепиразложения) начинается с остатков отмерших организмов.

У многих животных пищевые связи представляют непростую цепь, а разветвленную трофическую цепь.

Часть вещества и энергии в процессе питания теряются. Каждое последующее звено в цепи питания содержит 10% меньше чем предыдущий. Правило 10% Лицеманна .

Трофическую цепь можно изобразить в виде экологической пирамиды, где количество энергии продукции или численности организмов на каждом уровне изображается в виде прямоугольника в одном масштабе. Основой служат продуценты, последующие образуют этажи и вершины пирамиды.

Различают три вида экологических пирамид:

1) Пирамида энергии или продукции. Показывают изменение энергии или первичной продукции на последующих трофических уровнях.

2) Пирамиды биомассы- характеризует массу живого вещества. Для сухопутных систем суммарная масса растений превращает массу всех травоядных и массу всех хищников. Для биомасс систем – пирамида перевёрнута.

3) Пирамида чисел или пирамида Элтона – отражает численность организмов на каждом уровне.

Все три типа пирамид отражают энергетические отношения в экосистеме.

15. Энергетика экосистем. Поток веществ и энергии в биоценозе. Круговорот веществ.

Одно из важных свойств организмов их популяций и экосистем в целом способность создавать органическое вещество называется продукцией. Первичная продукция – это продукция растений. Вторичная продукция – это продукция животных.

Любое количество органического вещества эквивалентно некоторому количеству энергии.

Энергия дыхания – это 12-20 % растительноядных, 75% плотоядных.

Эту энергию называют тратой на дыхание. Оценивают количеством СО2 выделенное организмом.

Скорость образования продукции на единице площади или объёма характеризует продуктивность экосистемы.

Различают первичную и вторичную продуктивность.

1) Первичная продуктивность – это скорость образования продукции продуцентами.

Какую-то часть продукции растения тратят на дыхание (R) процесс окисления, в результате чего как бы «сгорает» накопл при фотосинтезе органич вещества. Если из первичной продуктивности Р вычесть часть вещества израсходованного на дыхание R – получится чистая первичная продуктивность, то есть величина прироста растений, которая потребляется консументами и редуцентами.

2) Вторичная продуктивность – прирост массы гетеротроф за единицу времени, которая создается за счет чистой первичной продуктивности автотрофов.

Биомасса – вся живая органическая масса, которая содержится в экосистеме или её элементах вне зависимости от того за какой период она образуется.

16. Учение В.И. Вернандского о биосфере. Биосфера и ее строение.

Биосфера – сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты.

Сущность учения Вернадского:

1) Признает исключительную роль «живого вещества» преобразующий облик планеты.

2) Представление об организации биосферы, т е взаимные приспособления организма и среды

3) Представление о формах превращения вещества так называемая биогенная миграция атомов.

4) Представление о возникновение, о развитие растений в процессе длительной эволюции, в результате взаим абиотических и биотических факторов.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), верхнюю часть литосферы (кора выветривания) и всю гидросферу до глубинных слоев океана. В. И. Вернадский отмечал, что «пределы биосферы обусловлены, прежде всего, полем существования жизни». На развитие жизни, а, следовательно, и границы биосферы оказывают влияние многие факторы и прежде всего, наличие кислорода, углекислого газа, воды в ее жидкой фазе. Ограничивают область распространения жизни и слишком высокие или низкие температуры. Элементы минерального питания также влияют на развитие жизни.

Та часть биосферы, где живые организмы встречаются в наст назыв современной или необиосферой.

Древние биосферы, относящиеся к палеобиосфере это безжизненное скопление вещества.

17. Живое вещество биосферы и его функции.

Биосфера включает:

а) живое вещество – совокупность живых организмов выраженных через массу, энергию и химический состав.

б) биогенное – уголь, известняк

в) косное – в его образование живое вещество не участвует (магматические горные породы, минералы)

г) биокосное – создается с помощью живых организмов

д) радиоактивное

е) космическое

ж) рассеянные атомы

Функции живого вещества

1) Энергетическая

2) Газовая

3) Окислительно-восстановительная

4) Контракционная

5) Деструкционная

6) Средообразующая

18. Геологический и биологический круговороты веществ в биосфере.

Под круговоротом в биосфере понимают повторяющиеся процессы превращений и пространственных перемещений веществ, имеющие определенное поступательное движение, выражающееся в качественных и количественных различиях отдельных циклов.

Выделяют 2 круговорота – большой (геологический) и малый (биотический).

Большой (геологический) круговорот веществ протекает от нескольких тысяч до нескольких миллионов лет, включая в себя такие процессы, как круговорот воды и денудация суши.

Большой(геологический)обусловлен взаимод-ем солнечной энергии с энергией земли ; осуществляет распределение вещ-ва между биосферой и более глубок. Горизонтами земли.

Заключ в том, что горные породы разруш-ся ы выветриваются. Продукты выветр и смываются в миров океан, где образ-ся морские платы. Лишь часть вещ возвращ на сушу вместе с осадками, которые извлек-ся из воды расст-ми и живыми организмами.

ДУНУДАЦИЯ суши складывается из общего изъятия вещества суши (52990 млн.т/год), общего приноса вещества на сушу (4043 млн.т/год) и составляет 48947 млн.т/год. Антропогенное вмешательство ведет к ускорению денудации, приводя, например, к землетрясениям в зонах водохранилищ, построенных в сейсмоактивных районах.

МАЛЫЙ (биотический) круговорот веществ происходит на уровне биогеоценоза или биогеохимического цикла и заключается в том, что питательные вещества почвы, воды и углерода усваивается растениями с образованием органического вещества, которое поставлено в трофическую цепь.Малый(биогеохимический) часть большого, происх. на уровне биогеоценоза и заключаются в том, что питательные вещества почвы, воды и усваиваются растениями с образованием орг. вещ-в , котор постав-ся в трофич цепь.

Продукты распада всех уровней перераб редуцентами вновь до минер-х соед-й.