В чем заключается основное значение биогеоценозов для природы и человека кратко

Обновлено: 02.07.2024

Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940 году. В зарубежной литературе — малоупотребимо. Ранее также широко употреблялось в немецкой научной литературе.

Содержание

Биогеоценоз и экосистема

Свойства биогеоценоза

  • естественная, исторически сложившаяся система
  • система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне
  • характерен круговорот веществ
  • открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой — Солнце

Основные показатели биогеоценоза

  • Видовой состав — количество видов, обитающих в биогеоценозе.
  • Видовое разнообразие - количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.

В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.

  • Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:
    • биомассу продуцентов
    • биомассу консументов
    • биомассу редуцентов

    Пространственные характеристики

    Переход одного биогеоценоза в другой в пространстве или во времени сопровождается сменой состояний и свойств всех его компонентов и, следовательно, сменой характера биогеоценотического метаболизма. Границы биогеоценоза могут быть прослежены на многих из его компонентов, но чаще они совпадают с границами растительных сообществ (фитоценозов). Толща биогеоценоза не бывает однородной ни по составу и состоянию его компонентов, ни по условиям и результатам их биогеоценотической деятельности. Она дифференцируется на надземную, подземную, подводную части, которые в свою очередь делятся на элементарные вертикальные структуры — био-геогоризонты, очень специфичные по составу, структуре и состоянию живых и косных компонентов. Для обозначения горизонтальной неоднородности, или мозаичности биогеоценоза введено понятие биогеоценотических парцелл. Как и биогеоценоз в целом, это понятие комплексное, так как в состав парцеллы на правах участников обмена веществ и энергии входят растительность, животные, микроорганизмы, почва, атмосфера [1] .

    Механизмы устойчивости биогеоценозов

    Одним из свойств биогеоценозов является способность к саморегуляции, то есть к поддержанию своего состава на определенном стабильном уровне. Это достигается благодаря устойчивому круговороту веществ и энергии. Устойчивость же самого круговорота обеспечивается несколькими механизмами:

    • достаточность жизненного пространства, то есть такой объем или площадь, которые обеспечивают один организм всеми необходимыми ему ресурсами.
    • богатство видового состава. Чем он богаче, тем устойчивее цепи питания и, следовательно, круговорот веществ.
    • многообразие взаимодействия видов, которые также поддерживают прочность трофических отношений.
    • средообразующие свойства видов, то есть участие видов в синтезе или окислении веществ.
    • направление антропогенного воздействия.

    Таким образом, механизмы обеспечивают существование неменяющихся биогеоценозов, которые называются стабильными. Стабильный биогеоценоз, существующий длительное время, называется климаксическим. Стабильных биогеоценозов в природе мало, чаще встречаются устойчивые — меняющиеся биогеоценозы, но способные, благодаря саморегуляции, приходить в первоначальное, исходное положение.

    Формы существующих взаимоотношений между организмами в биогеоценозах

    Совместная жизнь организмов в биогеоценозах протекает в виде 6 основных типов взаимоотношений:

    Разнообразие и распространенность различных биогеоценозов напрямую влияет на трудовую деятельность человека. Биогеоценоз - это определённая территория с примерно одинаковыми условиями окружающей среды, на которой обитают различные живые организмы: животные, грибы, растения. Человек имеет определённый род деятельности в конкретном биогеоценозе. Например - в озерах человек рыбачит. В лесу человек может охотится и использовать древесину. В каждом биогеоценозе у человека имеются определённые возможности.

    На уровне биосферы как целостной биосистемы осуществляется всеобщая функциональная связь живого вещества и неживой природы. В этом процессе значимыми структурными компонентами являются биогеоценозы. Они осуществляют эту связь и реализуют биогеохимические циклы общего биологического круговорота веществ в биосфере.

    Биогеоценозы входят в состав биосферы как ее части. Но на своем биогеоценотическом уровне они выступают как самостоятельные, целостные единицы жизни.

    Особенности биогеоценотического уровня жизни

    Рассмотрим особенности биосистем биогеоценотического уровня, проявляющиеся в таких общих характеристиках всех систем, как структура, процессы, организация и роль в природе.

    Основными структурными компонентами биогеоценоза как особой биосистемы выступают биотоп и биоценоз.

    Каждый биогеоценоз отличается от других своим особым биотопом и соответствующим ему биоценозом.

    Биоценоз — это совокупность (сообщество) живого населения, размещающегося в биотопе. Биоценоз характеризуется определенным составом и количеством видов, сложившимися взаимоотношениями как между видами, так и между видами и средой. Все виды в биогеоценозах существуют в форм популяций.

    Все живое население биоценоза делится на три функциональные группы: продуценты, консументы и редуценты. В составе этих трех различных по эколого-функциональным свойствам групп находятся популяции многих видов, специфичных для каждого конкретного биогеоценоза. Их взаимодействие между собой и с окружающей средой обеспечивает биогеоценозу его целостность и единство.

    Назовем главнейшие процессы, характеризующие биогеоценотический уровень: 1) круговорот веществ и поток энергии, обеспечивающие саморегуляцию и устойчивость биосистемы, ее организацию; 2) продуцирование биомассы, поддерживающее существование видов; 3) распределение множества популяций в пространстве и во времени; 4) регулирование численности видов и связанное с этим поддержание динамической устойчивости биосистемы как целостности.

    Организация характеризуется прежде всего сложностью структуры биогеоценоза, обусловленной большим разнообразием видов, входящих в биосистему, устойчивостью контактов между видами и средой, основанных на пищевых, пространственных, средообразующих взаимоотношениях видов, энергетике и обратных связях.

    Значение биогеоценотического уровня

    Роль биогеоценозов в природе заключается в создании благоприятных условий для существования огромного количества взаимодействующих видов и в поддержании непрерывного биологического круговорота веществ с учетом конкретных природных условий в биосфере.

    Многообразие биогеоценозов, их история и длительность существования выражают развитие (эволюцию) биосферы.

    Каждый биогеоценоз имеет определенную область и границы распространения. Но на поверхности земного шара фактически нет мест без природных сообществ. Они имеются на огромных глубинах в придонных слоях и в толще океанов, в почвенной среде жизни, в высокогорьях близ ледников, в пустынях, в северных широтах и на экваторе. Биогеоценозы различаются между собой по видовому составу, сложности строения. Но всегда их главным свойством является наличие круговорота веществ и потока энергии, осуществляемых живым населением, которое способно жить в данных конкретных условиях среды.

    Жизнь в форме биогеоценозов охватывает почти все возможные комплексы условий внешней среды. В этом выражается главная роль и стратегия биогеоценотического уровня жизни в природе.

    Основная стратегия жизни биогеоценотического уровня — активное использование организмами всего многообразия возможностей сред жизни на Земле, в создании благоприятных условий развития и процветания видов во всем их разнообразии.

    Все биогеоценозы, взаимодействуя между собой, образуют целостный биогеоценотический покров Земли. Присущие биогеоценозам своеобразные биогеохимические циклы движения веществ и энергии объединяются в единую систему глобального биологического круговорота, обеспечивающую динамическую устойчивость биосферы.

    Поэтому поддержание уникальных свойств биогеоценозов, сохранение их многообразия в настоящее время является необходимым условием устойчивого развития жизни на нашей планете.

    Биогеоценоз — это взаимосвязанный комплекс из живых и инертных компонентов, связанных друг с другом с помощью материального и энергетического обмена; один из самых наиболее сложных систем в природе.

    Среди самых живых компонентов в биогеоценозе являются автотрофные организмы (фотосинтезирующие зеленые растения и микроорганизмы) и гетеротрофные организмы (животные, грибы, многие бактерии, и вирусы), и среди самых инертных компонентов являются атмосферы слоя вокруг на земле, с его газом и тепловыми ресурсами, и солнечной энергией; и почвы, с его водой и минеральными ресурсами.

    Отличие биогеоценоза от агроценоза, биоценоза и экосистемы

    Агроценоз является сообществом организмов, но он значительно отличается от всех других. В чем заключается разница?

    Агроценоз — это сообщество организмов, созданных человеком. Он может включать растения, животных, грибки и микроорганизмы. Целью его создания является производство сельскохозяйственной продукции. Но чаще всего называют агроценоз искусственным растительным сообществом. Это поле, сад, огород.


    Биогеоценоз является естественной, саморазвивающейся структурой.

    Агроценоз — не саморегулируемый, все необходимые процессы контролируются человеком. Когда его деятельность прекращается, агроценоз перестает существовать.

    Для биогеоценоза необходима солнечная энергия,

    При агроценозе существуют дополнительные резервы. Эту энергию человек вносит в орошение, распашку земли, использование удобрений и т.д.

    Агроценозы имеют низкое видовое разнообразие. Поскольку эти сообщества созданы с целью получения определенных сельскохозяйственных продуктов, они включают в себя одного или двух представителей органического мира.

    Агроценоз — слабостабильная структура. Его развитие происходит только тогда, когда человек подвергается искусственно воссозданным условиям.

    сообщество биологически интегрированных и взаимозависимых растений и животных. Это лишь часть биогеоценоза, которая не включает в себя неживую составляющую — экотоп. Это и является их различием.

    Экосистема — это географическая область, в которой растения, животные и другие организмы, а также погода и ландшафты работают вместе, образуя круговорот жизни.

    Отличиями биогеоценоза можно назвать:

    • Нахождение биогеоценоза только на суше. Экосистема повсеместна.
    • Экосистема безгранична, в то время как биогеоценоз может иметь границы, которые определяются фитоценозом (растительным сообществом).
    • Поступление органических веществ в биогеоценозе возможно только с помощью растений, а в экосистему они могут попасть и другими способами.
    • Экосистема прекратит своё существование без поступления необходимой энергии или веществ, а биогеоценоз можно назвать бессмертным.

    Виды биогеоценоза

    К искусственному виду относят агробиоценоз (о котором речь шла выше) и городской биогеоценоз. Также сюда можно отнести и аквариумы, и разнообразные муравьиные фермы.

    Городской подразумевает искусственно созданное сообщество, например парк, в котором человек сам высаживает растения, деревья и сам за ними ухаживает и обрабатывает их. Городские биогеоценозы формируют такие факторы как повышение температуры, особенности почвы и атмосферного состава, режим света, ветров и влажности.

    Естественный вид — это исторически сложившаяся система, с высоким уровнем устойчивости и саморазвития и если её не тревожит человек, или природные катаклизмы, то система работает стабильно.

    Свойства биогеоценоза

    • Благодаря способности воспроизводить на постоянной основе один и тот же цикл перемещения энергии и веществ, биогеоценозу свойственно самовоспроизведение.
    • При воздействии природы или других факторов, свойство саморегулирования помогает в процессе восстановления и поддержки своего состава.
    • Особенность выдерживания многих изменений и поддержанием своих функций в биогеоценозе определяется свойством устойчивости.

    Примеры биогеоценоза

    Если рассмотреть луг, в качестве примера, то можно увидеть весь процесс биогеоценоза.

    Травы кустарники, которые растут на лугу, являются первичными производителями использующими процесс фотосинтеза. Животные, насекомые и птицы, которые питаются этими растениями, являются потребителями, а они, в свою очередь, становятся пищей для хищников. Микробы перерабатывают останки и отходы, которые снова становятся пригодными для растений.


    Растительный мир лесов (фитоценоз) отличается от степи или луга наличием ярусов, и обитатели верхних ярусов получают гораздо больше солнечной энергии, чем жители нижнего яруса, которые вполне комфортно себя чувствуют в тени.

    Средой обитания пруда, является дно водоёма, вода и поверхность над водой. Фитоценоз составляют водоросли, которые находятся под водой, либо в воде. Водорослями питаются ракообразные, рыбы, насекомые. Бактерии и микроорганизмы питаются на дне пруда.

    Признаки биогеоценоза

    • Многообразие и различие видов, осуществляющих процессы биогеоценоза;
    • Количественный показатель видов, его плотность;
    • Его биомасса (показатель количества органического вещества)

    Взаимоотношения между видами сложны и разветвлены. Они имеют разный характер:

    • Нейтральные, когда организмы биогеоценоза не приносят ни вреда, ни пользы друг другу.
    • Нейтральновредные, когда проявляется аменсализм, например: плесень на хлебе.
    • Взаимовредные, когда организмы враждуют, конкурируют.
    • Полезновредные, когда один вид вредит другому в пользу себе.
    • Полезнонейтральные, когда в выигрыше только один организм.
    • Взаимополезные, когда, соответственно, польза для обеих сторон.

    Биогеоценоз животных

    Наиболее значимыми в процессах биогеоценоза являются насекомые, черви, ящерицы, пауки и т.д. Они выполняют одну из функций, необходимых для всего процесса биогеоценоза — переработка отмерших останков и отходов. Так же виды беспозвоночных, которые питаются корнями и клубнями растений; наземные, питающиеся листьями, цветами, семенами, корой деревьев и плотоядные или хищные беспозвоночные, которые питаются животной биомассой, соками животных, и кровососущие относятся к этим процессам.

    Мыши, сурки, кроты — животные, которые живут в почве, для своей жизнедеятельности им необходимо рыть норы и ходы, за счёт чего почва рыхлится и обогащается кислородом.

    За счёт поедания одними животными — других, происходит должный процесс регуляции численности тех или иных видов и сохраняется равновесие и баланс в природе.

    Биогеоценоз растений

    По способу выживаемости и жизненным характеристикам, растения биогеоценоза делятся на три группы:

    1. Эксплерентов
    2. Виолентов
    3. Патиентов

    Растения первой группы растут на территориях без конкуренции, это либо новые, либо наоборот разрушенные места. Не обладают большими запасами органического вещества, высокоплодовитые. Примеры: Иван-чай, одуванчик, марьянник луговой, сорняки.

    Вторая группа включает в себя растения способные к конкуренции, обладающие хорошо развитой корневой системой. Их можно отнести к фундаментальной нише экологии. Примеры: полынь обыкновенная, крапива, тростник.

    Растения третьей группы, используя специальные биохимическо-физиологические процессы, прекрасно переносят неблагоприятные условия природы и устойчивы к стрессу. Примеры: Саксаул, типчак, кислица.

    Структуры биогеоценоза

    Пространственная — определяется в большинстве своём растениями, которые разделены на отдельные друг от друга в пространстве и времени структуры. Разделение происходит по горизонтали и вертикали. Эти структуры называются ценоэлементами.

    Разделение по вертикали — ярусность (над землёй и под землёй).

    Надземные ярусы определяются количеством света и высотой, так, например, в лесу первым ярусом будут самые высокие деревья, вторым деревья пониже, третьим высокие кустарники, четвёртым низкие кустарники, пятый — травы и шестой мхи и лишайники.

    Подземные ярусы существуют при помощи корневых систем различных растений, которые интересны разным видам организмов. Например: у бобовых на корнях образуются пузырьки, где живут азотфиксирующие микроорганизмы, а некоторые грибы образуют микоризу с корнями деревьев и растений.

    По горизонтали — микрогруппировки, которые существуют в определённых границах, имеющие свои функции, условия роста, внешние признаки. Но данная структура всё же во многих случаях имеет свойство плавно переходить из одной группировки в другую. Например: некоторые виды птиц вьют гнёзда в кронах лип и дубов, а добывают пищу на полях, оврагах, водохранилищах.

    Видовая — структура, определяющая видовое значение организмов в биогеоценозе. Роль всех групп организмов совершенно разная и определена численностью размером площади обитания.

    Существуют доминанты, влиятельность которых определённым образом сказывается на процессе жизнедеятельности. Лидер среди деревьев — ель, среди трав — кислица, мох, а среди грызунов — полёвки.

    Влияние доминантов не одинаково, существует более влиятельные структуры, которые создают среду, определяют строение и видовой состав для всего экосообщества — эдификаторы,

    Трофическая — то есть пищевая структура.

    Трофическая структура подразумевает взаимодействие между живыми организмами, за счет питания одних особей другими. Это называется трофическими связями.

    Существует 3 группы организмов, которые переносят необходимые вещества и обмениваются энергией в биогеоценозе.

    • продуценты–растения.
    • консументы– микроорганизмы, некоторые виды насекомоядных растений, животные, птицы.
    • редуценты– грибы, бактерии и группы животных, которые питаются отходами жизнедеятельности других организмов и органическими веществами мертвых тел.

    В экологии существуют трофические или пищевые цепи. Когда перенос веществ и энергии от одного организма к другому, осуществляется с помощью последовательных связей.

    Существует два вида цепей — пастбищные и детритные.

    Пастбищные существуют за счёт растений, которые фотосинтезируют и размножаются, а детритные — за счёт микроорганизмов, которые берут энергию из веществ, появляющихся в процессе разложения.

    Смены биогеоценоза

    В биогеоценозе происходят вполне закономерные изменения — смена сообществ, называемая сукцессией.

    В лесу смениться биогеоценоз может от вырубки, либо от пожара. Также, к примеру, стоячий водоем обмелел и на его месте образовался луг, лес или заросли кустарника. Один вид организмов исчез и появился другой вид.


    Человеческий фактор также может играть роль в смене сообществ, так как ведётся охота на животных, сбор растений, что может способствовать вымиранию тех или иных видов.

    Сельское хозяйство провоцирует размножение вредителей, которых люди убивают химией, но вместе с вредителями погибают и другие организмы и даже враги вредителей.

    Устойчивость биогеоценоза

    Биогеоценоз способен к саморегуляции, с помощью веществ и энергии, которая находится в круговороте. Но устойчивости самого круговорота способствуют некоторые механизмы:

    • Участие некоторых видов организмов в окислении и синтезе веществ.
    • Взаимодействие видов и их трофические связи.
    • Богатый видовой состав, бедные сообщества неустойчивы.
    • Необходимые для жизнедеятельности площади, которые дают организмам необходимые им ресурсы.

    К неблагоприятным условиям природы готовы только сложные, многоярусные сообщества, с разными пищевыми взаимосвязями.

    Значение биогеоценоза.

    Биогеоценоз играет огромную роль в экосистеме. С помощью этого процесса создаются благоприятные условия для разнообразных видов, которые осуществляют непрерывный круговорот веществ и энергии. Что способствует балансу и равновесию во всей биосфере.

    Для человека биогеоценоз создает материалы для строительства, изготовления одежды, промышленного производства, а также продукты питания и вещества для лечения.

    Необходимо беречь природу, сохраняя её богатый потенциал, не нарушая функционирования всех процессов, необходимых для жизни экосистемы. Важно помнить об этом и не загрязнять окружающую нас среду.

    Читайте также: