Il concetto di "ecosistema" fu introdotto nel 1935 da A. Tensley, un botanico inglese. Con questo termine, ha designato qualsiasi insieme di organismi che vivono insieme, così come il loro ambiente. La sua definizione sottolinea la presenza di interdipendenza, relazioni, relazioni causali che esistono tra l'ambiente abiotico e la comunità biologica, combinandole in una sorta di insieme funzionale. Un ecosistema, secondo i biologi, è un insieme di varie popolazioni di varie specie che vivono su un territorio comune, così come l'ambiente inanimato che le circonda.
La biogeocenosi è una formazione naturale con confini chiari. Consiste in un insieme di biocenosi (esseri viventi) che occupano un determinato posto. Ad esempio, per gli organismi acquatici, questo luogo è l'acqua, per chi vive sulla terra, è l'atmosfera e il suolo. Di seguito considereremoesempi di biogeocenosi che ti aiuteranno a capire di cosa si tratta. Descriveremo questi sistemi in dettaglio. Imparerai la loro struttura, quali tipi esistono e come cambiano.
Biogeocenosi ed ecosistema: differenze
In una certa misura, i concetti di "ecosistema" e "biogeocenosi" non sono ambigui. Tuttavia, non sempre coincidono in volume. Biogeocenosi ed ecosistema sono correlati come un concetto meno ampio e più ampio. L'ecosistema non è associato a una certa area limitata della superficie terrestre. Questo concetto può essere applicato a tutti i sistemi stabili di componenti non viventi e viventi in cui vi è una circolazione interna ed esterna di energia e sostanze. Gli ecosistemi, ad esempio, includono una goccia d'acqua con microrganismi, un vaso di fiori, un acquario, un biofiltro, una vasca di aerazione, un'astronave. Ma non possono essere chiamate biogeocenosi. Un ecosistema può includere diverse biogeocenosi. Passiamo agli esempi. È possibile distinguere le biogeocenosi dell'oceano e della biosfera nel suo insieme, la terraferma, la cintura, la regione suolo-climatica, la zona, la provincia, il distretto. Pertanto, non tutti gli ecosistemi possono essere considerati una biogeocenosi. Lo abbiamo capito guardando degli esempi. Ma qualsiasi biogeocenosi può essere definita un sistema ecologico. Ci auguriamo che tu ora comprenda le specifiche di questi concetti. "Biogeocenosi" ed "ecosistema" sono spesso usati come sinonimi, ma c'è ancora una differenza tra loro.
Caratteristiche della biogeocenosi
Molte specie che si trovano comunemente innessuno degli spazi limitati. Tra di loro si instaura un rapporto complesso e costante. In altre parole, diversi tipi di organismi che esistono in un determinato spazio, caratterizzati da un complesso di particolari condizioni fisico-chimiche, rappresentano un sistema complesso che persiste per un tempo più o meno lungo in natura. Chiarindo la definizione, notiamo che la biogeocenosi è una comunità di organismi di varie specie (storicamente stabiliti), che sono strettamente legati tra loro e alla natura inanimata che li circonda, allo scambio di energia e sostanze. Una caratteristica specifica della biogeocenosi è quella di essere spazialmente limitata e piuttosto omogenea in termini di composizione di specie di esseri viventi in essa inclusi, nonché in termini di un complesso di vari fattori abiotici. L'esistenza come un sistema integrale garantisce una fornitura costante di energia solare a questo complesso. Di norma, il confine della biogeocenosi è stabilito lungo il confine della fitocenosi (comunità vegetale), che è la sua componente più importante. Queste sono le sue caratteristiche principali. Il ruolo della biogeocenosi è grande. Al suo livello avvengono tutti i processi del flusso di energia e della circolazione delle sostanze nella biosfera.
Tre gruppi di biocenosi
Il ruolo principale nell'attuazione dell'interazione tra le sue varie componenti appartiene alla biocenosi, cioè agli esseri viventi. Sono divisi in base alle loro funzioni in 3 gruppi - decompositori, consumatori e produttori - e interagiscono strettamente con il biotopo (natura inanimata) e tra loro. Questi esseri viventi sono uniticollegamenti alimentari che esistono tra loro.
I produttori sono un gruppo di organismi viventi autotrofi. Consumando l'energia della luce solare e dei minerali del biotopo, creano sostanze organiche primarie. Questo gruppo include alcuni batteri, oltre alle piante.
I consumatori sono organismi eterotrofi che utilizzano sotto forma di cibo sostanze organiche già pronte che fungono da fonte di energia per loro, nonché sostanze di cui i consumatori hanno bisogno per la loro vita. Possiamo classificare quasi tutti gli animali, piante parassitarie, piante predatrici, così come alcuni batteri e funghi (parassitari).
I decompositori decompongono i resti degli organismi morti e scompongono anche le sostanze organiche in inorganiche, restituendo così al biotopo le sostanze minerali "ritirate" dai produttori. Questi sono, ad esempio, alcuni tipi di funghi e batteri unicellulari.
Relazioni alimentari tra gruppi di biocenosi
Le relazioni alimentari esistenti tra queste tre componenti della biogeocenosi determinano il ciclo delle sostanze ei flussi di energia in esso contenute. Catturando l'energia del sole e assorbendo i minerali, i produttori creano sostanze organiche. Il loro corpo è costruito da loro. Pertanto, l'energia solare viene convertita nell'energia dei legami chimici. Mangiare a vicenda e produttori, consumatori (organismi erbivori, parassiti e predatori) scompongono così la materia organica. Li usano, così come l'energia rilasciata in conseguenza di ciò, per assicurarsi il proprio sostentamento e costruire il proprio corpo. I decompositori, nutrendosi di organismi morti, decompongono la loro materia organica. Estraggono così l'energia e i materiali di cui hanno bisogno e garantiscono anche il ritorno di sostanze inorganiche al biotopo. Quindi nella biogeocenosi si effettua la circolazione delle sostanze. La sua costanza è la chiave della lunga esistenza del sistema ecologico, nonostante il fatto che l'apporto di minerali sia limitato in esso.
Equilibrio dinamico del sistema
L'equilibrio dinamico caratterizza il rapporto degli organismi tra loro e con la natura inanimata che li circonda. Ad esempio, in un anno in cui le condizioni climatiche sono favorevoli (molte giornate di sole, umidità e temperatura sono ottimali), le piante producono una maggiore quantità di materia organica primaria. Una tale abbondanza di cibo porta al fatto che i roditori iniziano a moltiplicarsi in massa. Questo, a sua volta, provoca un aumento di parassiti e predatori, che riducono il numero di roditori. Di conseguenza, ciò porta a una diminuzione del numero di predatori, poiché alcuni di loro muoiono per mancanza di cibo. In questo modo viene ripristinato lo stato originale dell'ecosistema.
Tipi di biogeocenosi
La biogeocenosi può essere naturale e artificiale. Le specie di quest'ultime comprendono le agrobiocenosi e le biogeocenosi urbane. Diamo un'occhiata più da vicino a ciascuno di essi.
Biogeocenosi naturale
Nota che ogni biogeocenosi naturale naturale è un sistema che si è sviluppato nel corso di un lungo periodo - migliaia e milioni di anni. Pertanto, tutti i suoi elementi sono "accappati" l'uno all' altro. Questo porta ache la resistenza della biogeocenosi ai vari cambiamenti che si verificano nell'ambiente è molto elevata. La "forza" degli ecosistemi non è illimitata. Cambiamenti profondi e bruschi delle condizioni di esistenza, riduzione del numero di specie di organismi (ad esempio, a causa della raccolta su larga scala di specie commerciali) portano al fatto che l'equilibrio può essere disturbato e può essere distrutto. In questo caso si ha un cambio di biogeocenosi.
Agrobiocenosi
Le agrobiocenosi sono comunità speciali di organismi che si sviluppano in aree utilizzate dalle persone per scopi agricoli (piantagione, semina di piante coltivate). I produttori (piante), contrariamente alle biogeocenosi di una specie naturale, sono qui rappresentati da un tipo di coltura coltivata dall'uomo, nonché da un certo numero di specie infestanti. La diversità degli animali erbivori (roditori, uccelli, insetti, ecc.) determina la copertura vegetale. Si tratta di specie che possono nutrirsi di piante che crescono sul territorio delle agrobiocenosi, oltre che essere nelle condizioni della loro coltivazione. Queste condizioni determinano la presenza di altre specie di animali, piante, microrganismi e funghi.
L'agrobiocenosi dipende innanzitutto dalle attività umane (fertilizzazione, lavorazione del terreno, irrigazione, trattamento antiparassitario, ecc.). La stabilità della biogeocenosi di questa specie è debole: crollerà molto rapidamente senza l'intervento umano. Ciò è in parte dovuto al fatto che le piante coltivate sono molto più stravaganti di quelle selvatiche. Ecco perché non sopportanoconcorrenza con loro.
Biogeocenosi urbane
Le biogeocenosi urbane sono di particolare interesse. Questo è un altro tipo di ecosistemi antropogenici. I parchi sono un esempio. I principali fattori ambientali, come nel caso delle agrobiocenosi, sono in esse antropiche. La composizione delle specie delle piante è determinata dall'uomo. Li pianta, e si prende anche cura di loro e della loro lavorazione. I cambiamenti più pronunciati nell'ambiente esterno sono espressi proprio nelle città: un aumento della temperatura (da 2 a 7 ° C), caratteristiche specifiche del suolo e composizione atmosferica, un regime speciale di umidità, illuminazione e azione del vento. Tutti questi fattori formano le biogeocenosi urbane. Questi sono sistemi molto interessanti e specifici.
Gli esempi di biogeocenosi sono numerosi. Diversi sistemi differiscono l'uno dall' altro nella composizione delle specie degli organismi, nonché nelle proprietà dell'ambiente in cui vivono. Esempi di biogeocenosi, su cui ci soffermeremo in dettaglio, sono una foresta di latifoglie e uno stagno.
Foresta decidua come esempio di biogeocenosi
La foresta decidua è un sistema ecologico complesso. La biogeocenosi nel nostro esempio comprende specie vegetali come querce, faggi, tigli, carpini, betulle, aceri, sorbo, pioppi tremuli e altri alberi il cui fogliame cade in autunno. Molti dei loro livelli spiccano nella foresta: boscoso basso e alto, tappezzante di muschio, erba, arbusti. Le piante che abitano i livelli superiori sono più fotofile. Sono in grado di resistere meglio alle vibrazioni.umidità e temperatura rispetto ai rappresentanti dei livelli inferiori. Muschi, erbe e arbusti tollerano l'ombra. Esistono in estate al crepuscolo, formati dopo lo spiegamento del fogliame degli alberi. La lettiera giace sulla superficie del terreno. È formato da resti semi-decomposti, ramoscelli di arbusti e alberi, foglie cadute, erbe morte.
Le biogeocenosi forestali, comprese le foreste decidue, sono caratterizzate da una ricca fauna. Sono abitati da molti roditori scavatori, predatori (orso, tasso, volpe) e insettivori scavatori. Ci sono anche mammiferi che vivono sugli alberi (scoiattolo, scoiattolo, lince). Caprioli, alci, cervi fanno parte del gruppo dei grandi erbivori. I cinghiali sono molto diffusi. Gli uccelli nidificano in diversi livelli della foresta: sui tronchi, nei cespugli, sul terreno o sulle cime degli alberi e nelle cavità. Ci sono molti insetti che si nutrono di foglie (ad esempio bruchi) e legno (scolitidi). Negli strati superiori del suolo, così come nella lettiera, oltre agli insetti, vivono un numero enorme di altri vertebrati (zecche, lombrichi, larve di insetti), molti batteri e funghi.
Stagno come biogeocenosi
Ora considera lo stagno. Questo è un esempio di biogeocenosi, in cui l'ambiente di vita degli organismi è l'acqua. Grandi piante galleggianti o radicanti (erbacce, ninfee, canneti) si depositano nelle acque poco profonde degli stagni. Piccole piante galleggianti sono distribuite in tutta la colonna d'acqua, fino alla profondità in cui penetra la luce. Si tratta principalmente di alghe, che sono chiamate fitoplancton. A volte ce ne sono molti, a causa dei quali l'acqua diventa verde,"fiorisce". Molte alghe blu-verdi, verdi e diatomee si trovano nel fitoplancton. Girini, larve di insetti, pesci erbivori, crostacei si nutrono di detriti vegetali o piante viventi. Pesci e insetti predatori mangiano piccoli animali. E i pesci predatori erbivori e più piccoli sono cacciati da grandi predatori. Gli organismi che decompongono la materia organica (funghi, flagellati, batteri) sono diffusi in tutto lo stagno. Ce ne sono soprattutto molti in fondo, poiché i resti di animali e piante morti si accumulano qui.
Confronto di due esempi
Confrontando esempi di biogeocenosi, vediamo quanto siano dissimili sia in termini di composizione delle specie che di aspetto degli ecosistemi degli stagni e delle foreste. Ciò è dovuto al fatto che gli organismi che li abitano hanno un habitat diverso. In uno stagno è acqua e aria, in una foresta è suolo e aria. Tuttavia, i gruppi funzionali degli organismi sono dello stesso tipo. Nella foresta i produttori sono muschi, erbe aromatiche, arbusti, alberi; nello stagno - alghe e piante galleggianti. Nella foresta, i consumatori includono insetti, uccelli, animali e altri invertebrati che abitano la lettiera e il suolo. I consumatori nello stagno includono vari anfibi, insetti, crostacei, pesci predatori ed erbivori. Nella foresta, i decompositori (batteri e funghi) sono rappresentati da forme terrestri e nello stagno da quelle acquatiche. Notiamo inoltre che sia lo stagno che il bosco di latifoglie sono biogeocenosi naturali. Abbiamo fornito esempi di artificiali sopra.
Perché le biogeocenosi si sostituiscono a vicenda?
La biogeocenosi non può esistere per sempre. Lui inevitabilmente prima osostituito in ritardo. Ciò accade a seguito dei cambiamenti nell'ambiente da parte degli organismi viventi, sotto l'influenza dell'uomo, nel processo di evoluzione, con il cambiamento delle condizioni climatiche.
Un esempio di cambiamento nella biogeocenosi
Consideriamo come esempio il caso in cui gli organismi viventi stessi sono la causa del cambiamento degli ecosistemi. Questo è l'insediamento di rocce con vegetazione. Di grande importanza nelle prime fasi di questo processo è l'erosione delle rocce: parziale dissoluzione dei minerali e cambiamento delle loro proprietà chimiche, distruzione. Nelle fasi iniziali, i primi coloni svolgono un ruolo molto importante: alghe, batteri, licheni delle squame, blu-verdi. I produttori sono blu-verdi, alghe nella composizione di licheni e alghe libere. Creano materia organica. I verdi-azzurri prelevano l'azoto dall'aria e la arricchiscono di un ambiente ancora inadatto all'abitazione. I licheni dissolvono la roccia con secrezioni di acidi organici. Contribuiscono al fatto che gli elementi della nutrizione minerale vengono gradualmente accumulati. Funghi e batteri distruggono le sostanze organiche create dai produttori. Questi ultimi non sono completamente mineralizzati. A poco a poco si accumula una miscela di composti minerali e organici e residui vegetali arricchiti con azoto. Vengono create le condizioni per l'esistenza di licheni e muschi cespugliosi. Il processo di accumulo di azoto e materia organica accelera, si forma un sottile strato di terreno.
Si sta formando una comunità primitiva che può esistere in questo ambiente sfavorevole. I primi coloni si adattano bene alle dure condizioni delle rocce: resistono egelo, caldo e siccità. A poco a poco, cambiano il loro habitat, creando le condizioni per la formazione di nuove popolazioni. Dopo la comparsa delle piante erbacee (trifoglio, cereali, carici, campanule, ecc.), la competizione per i nutrienti, la luce e l'acqua si intensifica. In questa lotta, i coloni pionieri vengono rimpiazzati da nuove specie. Gli arbusti si accontentano delle erbe. Mantengono il terreno in posizione con le loro radici. Le comunità forestali sono sostituite da comunità di erba e arbusti.
Nel corso di un lungo processo di sviluppo e cambiamento della biogeocenosi, il numero delle specie di organismi viventi in essa incluse sta gradualmente crescendo. La comunità diventa più complessa, la sua rete alimentare diventa sempre più ramificata. La varietà di relazioni che esistono tra gli organismi è in aumento. Sempre più comunità utilizzano le risorse dell'ambiente. Quindi diventa maturo, ben adattato alle condizioni ambientali e dotato di autoregolamentazione. In esso, le popolazioni di specie si riproducono bene e non vengono sostituite da altre specie. Il cambiamento descritto delle biogeocenosi dura migliaia di anni. Tuttavia, ci sono cambiamenti che avvengono davanti agli occhi di una sola generazione di persone. Ad esempio, questa è la crescita eccessiva di bacini idrici poco profondi.
Quindi, abbiamo parlato di cos'è la biogeocenosi. Gli esempi con le descrizioni presentate sopra ne danno una rappresentazione visiva. Tutto ciò di cui abbiamo parlato è importante per comprendere questo argomento. Tipi di biogeocenosi, loro struttura, caratteristiche, esempi: tutto questo dovrebbe essere studiato per avere un quadro completo di loro.
