Биоценоз

 

Министерство  сельского хозяйства РФ Забайкальский  аграрный институт- филиал ФОУ ВПО  «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

 

 

Предмет: «Основы экологии».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил(а):Афанасьева Е.И.

Специальность: 080109.65

 Курс: 2

Шифр: 107006

Проверил:__________________ .

 

 

 

 

 

 

 

Чита 2011г.

 

 

1. Биоценоз.

 

Биоценоз - это совокупность популяций различных видов живых организмов, населяющих какой-либо более или менее однородный участок земной поверхности (суши или водоема). Биоценоз характеризуется определенными отношениями организмов между собой и приспособленностью к окружающей их среде (биотопу). Он моет быть составлен немногими (олигоценоз) и многими (полиценоз) видами. Один вид биоценоз составлять не может: даже в сельскохозяйственной монокультуре (пшеничное поле, яблоневый сад и пр.) всегда участвуют многие виды наземных и почвенных организмов.

Биоценоз  принято делить по систематическим  признакам на фитоценоз, зооценоз и  микробоценоз. Функционально - экологически биоценоз делится по ступеням экологической пирамиды на группы организмов - продуцентов, консументов и редуцентов, объединенных трофическими связями. Вместе с биотопом биоценоз составляет биогеоценоз. Структурно биоценоз делят на горизонты, слои, ярусы, пологи, меротопы. Биоценозы, развиваясь, либо самообновляются, либо после фазы самообновления стареют и в результате сукцессии относительно быстро и закономерно сменяются другими биоценозами.

Как функциональные части биогеоценозов  биоценозы составляют практически непрерывный биоценотический покров - континуум. Как сложное своеобразное образование биоценоз характеризуется биомассой (первичной и вторичной) и биологической продуктивностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Роль биоценоза в экологической системе.

 

Изучение  жизни животных и их экологических  особенностей показало, что особи  какого-либо вида, обитающие в одном месте, обладают многими общими признаками и отличаются от своих собратьев, живущих поблизости, но в других условиях. Такие местные группировки животных, как мы уже говорили, носят название популяций (от латинского слова «популюс» — население). Изучение популяций занимает сейчас в экологии очень важное место.      

Популяции различаются как экологическими особенностями, так и разными  соотношениями числа самцов и  самок, взрослых и молодых животных и т. д. Более того, особи, принадлежащие  к разным популяциям, отличаются величиной тела и развитием внутренних органов. Популяционные отличия хорошо выражены не только у животных, но и у растений. У растений существуют особые экотипы, отличающиеся внешним видом и экологическими особенностями, в частности временем развития, интенсивностью роста и т. д. Например, широко распространенный злак ежа сборная на пойменном лугу несравненно лучше развит, чем растущий на каменистом грунте; он дает в 3—4 раза больше зеленой массы, сильно отличается микроскопическим строением стебля и листьев.     

Популяции разных видов растений и животных, которые совместно населяют какой-либо биотоп, т. е. пространство, отличающееся своими особыми условиями обитания, образуют единое сообщество. Его называют биоценозом (от греческих слов «биос» — жизнь и «койнос» — общий). Таковы различные типы лесов, лугов, болот и т. д. Биоценозами являются не только естественные сообщества, но и созданные человеком поля, сады, огороды, водохранилища. Каждый биоценоз характеризуется определенным набором видов, которые не просто живут в одном месте, но обязательно находятся в тесном взаимодействии между собой, а также со своим биотопом — его почвой, рельефом, микроклиматом. Чтобы подчеркнуть эти разносторонние связи, часто говорят о биогеоценозах, или экосистемах.     

Ботаники считают растительные группировки, входящие в биогеоценозы, особыми фитоценозами. Однако на самом  деле они столь неразрывно связаны  с обитающими здесь животными  и с физическими условиями, что  правильнее видеть в сообществах  растений лишь подразделения биогеоценозов.      

Ведущую роль в биоценозе играют растения. Заселяя свободное пространство, они кладут начало сообществу и формируют  его. Под действием растительности изменяется характер почвы, возникает  особый микроклимат. Животные появляются вслед за растениями-пионерами, находят в их зарослях укрытие от врагов и неблагоприятной погоды, питаются зелеными и подземными частями растений, их цветами, плодами, семенами. Появившись в растительном сообществе, животные начинают воздействовать и на растительность и на почву, причем нередко в результате их деятельности изменяется весь биоценоз.     

Каждый  биоценоз объединяет то или иное число  видов растений и животных. Оно  тем больше, чем благоприятнее  и разнообразнее экологические  условия данной местности. Сравните пышную растительность и богатый животный мир влажных тропических лесов с однообразной флорой и фауной наших северных ельников и сосновых боров.     

От  богатства видового состава зависит  степень сложности структуры  растительного покрова. Например, в  нашем широколиственном или смешанном лесу где совместно произрастают растения, различающиеся по экологическим потребностям (в частности, в отношении света), они сильно отличаются ростом, степенью развития кроны и листвы и потому образуют 3—4 вертикальных яруса. В тропических же лесах насчитывается до 4—5 ярусов одних только деревьев. К тому же они обвиты лианами, поросли растениями — паразитами и эпифитами. Благодаря сочетанию видов, различных по своей экологии, на сравнительно ограниченном пространстве может жить значительно больше растений, чем сходных в экологическом отношении. Подобные неоднородные, сложно устроенные сообщества значительно полнее используют питательные вещества, влагу и другие естественные ресурсы. Сказанное относится не только к растениям, но и к животным. Разнообразие животного мира и его распределение по территории зависят от растительного покрова.     

Как мы уже говорили, самая важная особенность  биоценоза — тесные связи между  составляющими его организмами  и их влияние на сообщество в целом. Эти взаимосвязи возникают прежде всего на основе питания. Их так и называют пищевыми связями или цепями питания, В начале каждой такой цепи находятся те или иные растения, поскольку только они создают органическое вещество из неорганических элементов окружающей природы. Это вещество служит пищей растительноядным животным, которыми, в свою очередь, питаются хищники. Вот, например, цепь питания, которая начинается от шишек и семян ели. Еще шишки только развиваются, а их уже поражают гусеницы бабочек-огневок, иногда они в массе объедают чешуйки и семена. Этих насекомых поедают синицы. Семена ели в шишках, висящих на ветвях, — основной корм клестов, больших пестрых дятлов и белок. Клесты, стайками быстро перелетающие с дерева на дерево, не столько шелушат шишки, сколько роняют их почти не тронутыми на землю. Казалось бы, клесты — конкуренты белок. Однако это не так. Оказывается, шишки, упав вниз на влажный мох, плотно сжимают чешуйки и поэтому надолго сохраняют семена, т. е. корм для белок. Между тем из шишек, оставшихся на деревьях, все семена высыпаются зимой, и на снегу их подбирают только полевки, землеройки, синицы, чечетки. На всех этих птиц и зверьков охотятся лесная куница, ястреб-тетеревятник, лисица, горностай. Но и эти хищники не гарантированы от нападения более крупных и сильных — росомахи, рыси, беркута.     

Ясно, что в биоценозе не одна, а много  подобных цепей питания. Они переплетаются  друг с другом, нередко тянутся  за пределы данного сообщества в  соседние или даже отдаленные биоценозы. Возникает сложная паутина связей, включающая большое число членов, так или иначе зависящих один от другого. Поэтому урожай или неурожай растительного корма, возрастание или падение численности его потребителей или хищников неизбежно сказывается на всем биоценозе.     

 

Абиотические  факторы – это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организмы. Рельеф и климат обусловливают большое разнообразие абиотических факторов.

Биотические факторы – это совокупность влияний одних организмов на другие в процессе их жизнедеятельности (опыление растений, затенение верхними ярусами нижних, поедание одних особей другими). В широком смысле это внутри- и межвидовые отношения организмов. К биотическим факторам относятся и антропические, роль которых год от году возрастает. Антропические факторы чаще называют антропогенными. Различия между ними заключаются в том, что антропогенные факторы управляют процессами формирования человека и не имеют отношения к влиянию на другие организмы или среду. 

 

АБИОТИЧЕСКИЕ	БИОТИЧЕСКИЕ
Физические климатические – влага, свет, температура, ветер, давление, течения, продолжительность суток	Влияние растений друг на друга и  на другие организмы в биоценозе (прямо или опосредованно)
Физические эдафические – влагоемкость, теплообеспеченность механический состав и проницаемость почвы	Влияние животных друг на друга и  на другие организмы в биоценозе
Химические - состав воздуха, содержание в почве или воде элементов питания, соленость воздуха и воды, реакция рН	Антропические факторы – все виды человеческой деятельности

 

 

 Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора или закон минимума Либиха — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.

Бочка Либиха

Именно от этого, минимально (или максимально) представленного  в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающим могут быть другие факторы. В течение  жизни особи видов встречаются  с самыми разными ограничениями  своей жизнедеятельности. Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя  овощных и зерновых культур) — зимняя температура и т. д.

Этот закон учитывается  в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус Либих установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.

 

2. Атмосфера Земли: ее состав и строение.

 

Атмосфера это внешняя газовая оболочка Земли, которая начинается у ее поверхности  и простирается в космическое  пространство приблизительно на 3000 км. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и  продолжительная, она насчитывает  близко 3 млрд лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении последних 50 млн лет, как считают ученые, они стабилизировались.

Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть  массы Земли. С высотой резко  уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе  из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных бурь. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами. Наиболее интенсивнее тепловые процессы происходят в тропосфере, причем атмосфера нагревается снизу, от поверхности океана и суши.

Следует отметить, что атмосфера имеет  очень большое экологическое  значение. Она защищает все живые  организмы Земли от губительного влияния космических излучений  и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебание  суточной температуры на Земле достигло бы ±200 °С. Атмосфера есть не только животворным «буфером» между  космосом и поверхностью нашей планеты, носителем тепла и влаги, через  нее происходят также фотосинтез и обмен энергии — главные  процессы биосферы. Атмосфера влияет на характер и динамику всех экзогенных процессов, которые происходят в  литосфере (физическое и химическое выветривания, деятельность ветра, природных  вод, мерзлоты, ледников).

Развитие  гидросферы также в значительной мере зависел от атмосферы из-за того, что водный баланс и режим  поверхностных и подземных бассейнов  и акваторий формировались под  влиянием режима осадков и испарений. Процессы гидросферы и атмосферы  тесно связанные между собою.

Одной из главнейших составных атмосферы  есть водный пар, который имеет большую  пространственно-временную изменяемость и сосредоточенный преимущественно  в тропосфере. Важной изменчивой составной  атмосферы есть также углекислый газ, изменчивость содержания которого связанна с жизнедеятельностью растений, его растворимостью в морской  воде и деятельностью человека (промышленные и транспортные выбросы). В последнее  время все более большую роль в атмосфере сыграют аэрозольные  пылеватые частицы - продукты человеческой деятельности, которые можно обнаружить не только в тропосфере, но и на больших высотах (щоправда, в мизерных концентрациях). Физические процессы, которые происходят в тропосфере, оказывают большое влияние на климатические условия разных районов Земли.