Биогеоценозы

1. Дубрава, как природное сообщество (биогеоценоз), характеризующееся
   целостностью и устойчивостью

Рассмотренный нами на экскурсии такой вид природного сообщества, как
дубрава является одним из наиболее сложных среди наземных биогеоценозов.
Ну, во первых, что такое биогеоценоз? Биогеоценоз – это комплексы
взаимосвязанных видов (популяций разных видов), обитающих на определенной
территории с более или менее однородными условиями существованиями. Это
определение понадобится для пользования в дальнейшем. Дубрава – это
совершенная и устойчивая экологическая система, способная при неизменных
внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз дубравы составляют более
сотни видов растений и  несколько тысяч видов животных. Понятно, что при
таком разнообразии видов, населяющих дубраву, поколебать устойчивость
данного биогеоценоза, истребив один или несколько видов растений или
животных будет сложно. Сложно, потому что в результате длительного
сосуществования  видов растений и животных из разрозненных видов они стали
единым и совершенным биогеоценозом – дубравой, которая, как уже было
сказано выше способна при неизменных внешних условиях существовать веками.

2. Основные компоненты биогеоценоза и связи между ними; растения – главное
   звено в экосистеме.

Основу подавляющего большинства биогеоценоза составляют зеленые растения,
которые, как известно, являются производителем органического вещества
(продуцентами). А так как в биогеоценозе обязательно присутствуют
растительноядные и плотоядные животные – потребители живого органического
вещества (консументы) и, наконец, разрушители органических остатков –
преимущественно микроорганизмы, которые доводят распад органических веществ
до простых минеральных соединений (редуценты), то не трудно догадаться,
почему растения являются главным звеном в экосистеме. А потому, что в
биогеоценозе все  потребляют органические вещества, или соединения
образующиеся после распада органических веществ и ясно, что если растения –
главный источник органического вещества исчезнут, то жизнь в биогеоценозе
практически исчезнет.



                                          Типичный пример естественного
биогеоценоза
                                          Здесь представлен биогеоценоз
дубравы.



3. Круговорот веществ в биогеоценозе. Значение в круговороте растений,
   использующих солнечную энергию

Круговорот веществ в биогеоценозе – необходимое условие существования
жизни. Он возник в процессе становления жизни и усложнялся в ходе эволюции
живой природы. С другой стороны, чтобы в биогеоценозе был возможен
круговорот веществ, необходимо наличие в экосистеме организмов, создающих
органические вещества из неорганических и преобразующие энергию излучения
солнца, а также организмов, которые используют эти органические вещества и
снова превращают их в неорганические соединения. Все организмы по способу
питания разделяются на две группы – автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы
(преимущественно растения) для синтеза органических веществ используют
неорганические соединения окружающей среды. Гетеротрофы (животные, человек,
грибы, бактерии) питаются готовыми органическими  веществами, которые
синтезировали автотрофы. Следовательно, гетеротрофы зависят от автотрофов.
В любом биогеоценозе очень скоро иссякли бы все запасы неорганических
соединений, если бы они не возобновлялись в процессе жизнедеятельности
организмов. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных
остатков органические вещества превращаются в неорганические соединения,
которые возвращаются снова в природную среду и могут опять использоваться
автотрофами. Таким образом, в биогеоценозе в результате жизнедеятельности
организмов непрерывно осуществляется поток атомов  из неживой природы в
живую и обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим
приток энергии извне. Источником энергии является Солнце. Движение
вещества, вызванное деятельностью организмов, происходит циклически, оно
может быть использовано многократно, в то время как поток энергии в этом
процессе имеет однонаправленный характер. Энергия излучения Солнца в
биогеоценозе преобразуется в различные формы: В энергию химических связей,
в механическую и, наконец, во внутреннюю. Из всего сказанного ясно, что
круговорот веществ в биогеоценозе – необходимое условие существования жизни
и растения (автотрофы) в нем самое главное звено.



4. Разнообразие видов в биогеоценозе, приспособленность их к совместному
   проживанию.

Характерная черта дубравы заключается в видовом разнообразии
растительности. Как уже было сказано выше биогеоценоз дубравы составляют
более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных. Между
растениями происходит усиленная конкуренция за основные жизненные условия:
пространство, свет, воду с растворенными в ней минеральными веществами. В
результате длительного естественного отбора у растений дубравы выработались
приспособления, позволяющие разным видам существовать совместно. Это ярко
проявляется  в характерной для дубравы ярусности. Верхний ярус образую
наиболее светолюбивые древесные породы: дуб, ясень, липа. Ниже
располагаются сопутствующие им менее светолюбивые деревья: клен, яблоня,
груша и др. Еще ниже расположен ярус подлеска, образованный различными
кустарниками: лещиной, бересклетом, крушиной, калиной и т. п. Наконец на
почве произрастает ярус травянистых растений. Чем ниже ярус, тем   более
теневыносливы образующие его растения. Ярусность выражена также в
расположении корневых систем. Деревья верхних ярусов обладают наиболее
глубокой корневой системой и могут использовать воду и минеральные вещества
из глубинных слоев почвы.

5. Пищевые связи, экологическая пирамида.

Богатство и разнообразие растений, производящих громадное количество
органического вещества, которое может быть использовано в качестве пищи,
становятся причиной развития в дубравах многочисленных потребителей из мира
животных, от простейших до высших позвоночных – птиц и млекопитающих. Среди
млекопитающих пищевую цепь, например, составляют растительноядные
мышевидные грызуны и зайцы, а также копытные, за счет которых существуют
хищники: волк, лисица, горностай, ласка, куница. Все виды позвоночных
служат средой обитания и источником питания для различных внутренних
паразитов, преимущественно насекомых и клещей, а также внутренних
паразитов: плоских и круглых червей, простейших, бактерий. Пищевые цепи в
дубраве переплетены в очень сложную пищевую цепь, поэтому выпадение какого-
нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему.
Значение разных групп животных в биогеоценозе неодинаково. Исчезновение,
например, в большинстве наших дубрав всех крупных растительноядных
копытных: оленей, косуль, лосей – слабо отразилось бы на общей экосистеме,
так как их численность, а, следовательно, биомасса никогда не была большой
и не играла существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы
исчезли растительноядные насекомые, то последствия были бы очень
серьезными, так как насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию
опылителей, участвуют в разрушении опада и служат основой существования
многих последующих звеньев пищевых цепей. Правилом экологической пирамиды
называется следующая закономерность: всегда количество растительного
вещества, служащего основой цепи питания, в несколько раз больше, чем общая
масса растительноядных животных, а масса каждого из последующих звеньев
пищевой цепи также уменьшается.

6. Популяции растений и животных; факторы, вызывающие изменения в
   численности; саморегуляция в биогеоценозе.

Популяцией в биологии называют совокупность свободно скрещивающихся особей
одного вида, которые длительно существуют в определенной части ареала
относительно обособленно от других совокупностей того же вида. К факторам,
вызывающим изменения в численности популяций относятся следующие: охота (то
есть деятельность человек, направленная на убийство одной или нескольких
особей с целью получения шкуры, мяса или чисто спортивного интереса),
рыбалка (то же самое, только на водном пространстве). Но самый важный
фактор – это баланс рождаемости и гибели. В результате взаимных
приспособлений разных видов в биогеоценозе устанавливается определенный для
каждого вида уровень колебаний. Для одних видов колебания не велики, для
других могут быть значительными, и вид редкий в данном году, в следующем
году может стать обычным, или наоборот. К примеру, уменьшение пищи ведет к
уменьшению популяции. В следующем году пищи много – популяция
увеличивается. А увеличение  популяции быстрыми темпами очень скоро
тормозится, так как резко увеличивается число паразитов. Очень часто на
численность влияет погода. Процесс саморегуляции в дубраве проявляется в
том, что все разнообразное население существует совместно, не уничтожая
полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида
определенным уровнем. К примеру, при отсутствии ограничивающих факторов
численность любого вида вредных насекомых возросла бы очень быстро и
привела ба к разрушению экологической системы. Наблюдения показывают, что
некоторая часть потомства погибает под воздействием различных
неблагоприятных условий погоды. Но основную массу уничтожают другие члены
биогеоценоза: хищные и паразитические насекомые, птицы, болезнетворные
микроорганизмы. Таким образом жить остается столько особей, сколько
необходимо для регуляции в биогеоценозе. Ограничивающее действие
экологической системы все же не исключает полностью случаев массового
размножения отдельных видов, которое бывает связано с сочетанием
благоприятных факторов среды. Однако после массовой вспышки особенно
интенсивно проявляются регулирующие факторы (паразиты, болезнетворные
бактерии и др.), которые снижают численность вредителей до средней нормы.

7. Изменения в биогеоценозе весной: в жизни растений и животных.
|Весенние         |Весенние         |
|изменения в      |изменения в      |
|жизни растений.  |жизни животных.  |
|Еще не распустив |Прилетают        |
|листья           |перелетные       |
|зацветают        |птицы, появляются|
|некоторые ивы,   |пере-            |
|ольха, лещина; на|зимовавшие       |
|проталинах даже  |насекомые,       |
|сквозь снег      |пробуждаются от  |
|пробиваются      |зимней спячки    |
|ростки первых    |некоторые        |
|весенних         |животные. Период |
|растений. К      |формирования пар |
|середине весны   |и брачный период.|
|почти на всех    |                 |
|деревьях         |                 |
|распускаются     |                 |
|листья. Период   |                 |
|активного        |                 |
|цветения у       |                 |
|растений и       |                 |
|цветов. В общем, |                 |
|растения оживают |                 |
|из зимнего       |                 |
|спокойствия.     |                 |

8. Возможные направления изменения биогеоценоза.

Любой биогеоценоз развивается и эволюционирует. Ведущее значение в процессе
смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям, но их деятельность
неотделима от деятельности остальных компонентов системы, и биогеоценоз
всегда живет и изменяется как единое целое. Смена идет в определенных
направлениях, а длительность существования различных биогеоценозов очень
различна. Примером изменения недостаточно сбалансированной системы может
служить зарастание водоема. Вследствие недостатка кислорода в придонных
слоях воды  часть органического вещества остается неокисленной и не
используется в дальнейшем круговороте. В прибрежной зоне накапливаются
остатки водной растительности, образующие торфянистые отложения. Водоем
мелеет. Прибрежная водная растительность распространяется к центру водоема,
образуются торфяные отложения. Озеро постепенно превращается в болото.
Окружающая наземная растительность постепенно надвигается на место бывшего
водоема. В зависимости от местных условий здесь может возникнуть осоковый
луг, лес или иной тип биогеоценоза. Дубрава тоже может превратится в иной
тип биогеоценоза. К примеру, после вырубки деревьев она может превратится в
луг, поле (агроценоз) или во что-то другое.



                                  Здесь представлен пример превращения
                                  водоема в болото. Воды на этом рисунке
                                  уже мало и окружающая растительность
                                  уже вплотную придвинулась к  воде.  Не-
                                  трудно догадаться, что судьба  этого   во-

                                  доема уже предрешена и на его месте воз-
                                  никнет новый биогеоценоз. Возможно,
                                  что новым биогеоценозом будет лес или
                                  дубрава, так как здесь уже произрастают
                                  деревья



9. Влияние деятельности человека на биогеоценоз; мероприятия, которые
   необходимо проводить в целях его охраны.

Человек с недавних пор стал очень активно влиять на жизнь биогеоценоза.
Хозяйственная деятельность людей – мощный фактор преобразования природы. В
результате этой деятельности формируются своеобразные биогеоценозы. К числу
их можно отнести, например, агроценозы, представляющие собой искусственные
биогеоценозы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности
человека. Примерами могут служить искусственно создаваемые луга, поля,
пастбища. Создаваемые человеком искусственные биогеоценозы требуют
неустанного внимания и активного вмешательства в их жизнь. Конечно, в
искусственных и естественных биогеоценозах много сходного и различного, но
на этом мы останавливаться не будем. Влияет человек и на жизнь естественных
биогеоценозов, но, конечно, не настолько сильно, как на агроценозы.
Примером могут служить лесничества, создаваемые для высадки молодых
деревьев, а также для ограничения охотничьего промысла. Примером могут
также служить заповедники и национальные парки, создаваемые для охраны
каких-то определенных видов растений и животных. Создаются также массовые
общества, пропагандирующие сохранение и охрану окружающей среды, такие как
общество «зеленых» и т.п.

10. Вывод: на примере экскурсионной прогулки по естественному биогеоценозу
   – дубраве выяснили и разобрали,  почему дубрава целостна и устойчива,
   каковы основные компоненты биогеоценоза, какова их роль и какие
   существуют между ними связи, разобрали также, почему круговорот веществ в
   биогеоценозе – необходимое условие существования жизни, выяснили также
   как все разнообразие видов, обитающих в дубраве не конфликтует между
   собой, позволяя нормально развиваться друг – другу, разобрали какие
   существуют пищевые связи в дубраве и разобрали такое понятие как
   экологическая пирамида, обосновали факторы, вызывающие изменение в
   численности и такое явление как саморегуляция, выяснили какие происходят
   изменения в биогеоценозе весной и разобрали возможные направления
   эволюции биогеоценоза, а также как человек влияет на жизнь в
   биогеоценозах. В общем, на примере дубравы полностью разобрали жизнь
   биогеоценозов.