- •Одеський національний політехнічний університет
- •Хіміко-технологічний факультет
- •Кафедра технології неорганічних речовин і екології
- •Конспект лекцій
- •Вклад украинских ученых в экологию
- •1.2. Экология как естественная наука. Место экологии в конгломерате естественных наук.
- •1.3. Структура макроэкологии
- •1.4. Методы экологии
- •1.5. Характеристика научного метода
- •1.5.1. Этапы научного исследования
- •1.5.2 Техника обработки информации
- •1.5.3 Общая схема изучения экосистем
- •1.6. Проблематика экологических исследований
- •Тема 2 Свойства сложных систем
- •2.1 Биосистемы и основные принципы ее структурирования
- •2.1.1 Основные признаки живого
- •2.1.2. Образование биосистемы
- •2.1.3. Принцип эмерджентности
- •2.2. Термодинамическое поведение биосистем
- •2.2.1 Характеристика основных термодинамических параметров
- •2.2.2. Особенности проявления законов термодинамике при функционировании биосистем.
- •2.3. Теорема Пригожина
- •2.3.1. Интерпретация теоремы Пригожина.
- •2.3.2. Следствие из теоремы Пригожена
- •2.4. Общие свойства и параметры систем
- •2.3.1. Свойства сложных биосистем
- •2.4.2. Параметры системы
- •Тема 3: Организация биосферы блок I : Организация экосистемы
- •3.1.1. Структура экосистемы
- •3.1.2. Классификация экосистем
- •Лессовые экосистемы
- •Пресноводные экосистемы
- •Экосистемы мирового океана
- •Экологические явления
- •Блок II : Биоценоз и биогеоценоз
- •2.1. Определение биоценоза
- •Критерии биоценоза
- •2.2 Классификация биоценозов
- •2.3 Свойства биоценозов
- •2.4 Структура биоценозов.
- •2.4.1. Пространственная неоднородность биоценозов
- •2.4.2. Вертикальная структура биоценозов
- •2.4.3. Горизонтальная структура биоценоза
- •2.5. Биогеоценоз
- •2.5.1. Структура биогеоценоза
- •Блок III: видовое разнообразие биоценоза
- •3.1 Характеристика видового набора биоценоза (состава)
- •3.1.1 Видовой состав биоценоза
- •3.1.2 Распределение видов с помощью градиентов среды
- •3.2 Индексы видового разнообразия
- •3.1.4 Зависимость видового насыщения от условий окружающей среды
- •Видовое разнообразие
- •Трофическая структура сообщества
- •3.2.1 Трофические цепи и трофическая сеть сообщества
- •3.2.2. Закон Линдеманна (правило 10%-ов)
- •3.2.3. Пастбищные и детритные трофические цепи
- •3.2.4 Биологические пирамиды
- •Тема 4 организация биосферы
- •Структура и границы биосферы
- •Общая характеристика и определение биосферы
- •Общая структура биосферы
- •4.1.3 Свойства газовой оболочки земли
- •4.2 Гидросфера
- •4.2.1 Структура гидросферы
- •4.2.2 Экологические зоны мирового океана
- •4.3 Биогеохимические принципы Вернадского
- •4.3.1 Основные функции природных систем
- •4.5 Фотосинтез как механизм продуцирования органики
2.4.3. Горизонтальная структура биоценоза
Она связана, прежде всего, с разнообразностью подстилающей поверхности: суше или влажнее, плодороднее или постнее местовозростания, а так же мощный или маломощный слой почвы.
Мозаичность (горизонтальная структура) развивается вторично, поскольку, прежде всего, данное местовозростание должны занять растения.
Одна из характеризованных особенностей горизонтальной структуры биоценозом – это переходные полосы от одного к другому фитоценозу, или экотоны. Тут представлены виды обоих соседних биоценозов. Но в экотоне часто селятся виды, которые не встречаются ни в одном, ни в другом биоценозе. Типичным явлением для экотона является явления стыка, которое состоит в увеличении тут численности популяций относительно тех, которые представлены в обоих соседних биоценозах.
Выделяют 2 вида группирования:
1. мероценозы – группирование видов, связанное с качественно однородным участком среды;
2. стратоценозы – группирования видов, связанное с определенными ярусами, которые входят в состав экосистемы.
2.5. Биогеоценоз
Термин «биогеоценоз» ввел русский ученый Сукачев
Биогеоценоз – это участок территории с относительно однородной растительностью, животным миром, климатическими и почвенными условиями; эти совместно взятые компоненты рассматриваются как единая система. Он состоит из биотопа и биоценоза.
Биогеоценоз – это единица земной поверхности. Он и экосистема идентичны и являются синонимами только в том случае, если они рассматриваются как биоценозы, занимающие определенный участок территории с подобными атмосферными, метосферными, гидросферными и педосферными (сфера существования редуцентов и диструкторов) условиями. А так же характеризуются однородностью взаимосвязей и взаимозависимостей внутри биоценоза и его связей со средой обитания; при подразумевается наличие в этом комплексе живой и неживой природы, кр-та ВИЭ.
Лавренко в 1968 г. определяет биогеоценоз как экосистему в поеделах одного фитоценова.
В отличие от экосистемы, границы биогеоценоза могут быть четко определены, и эти границы – это границы однородности территории.
БИОГЕОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ + БИОТОП
Для биогеоценоза из схемы видно наличие мезоклимата, который с одной стороны на уровне из-за эдафических факторов определяет образ фитоценоза, но с другой является его продуктом (например, климат в лесу)
Основные черты биогеоценоза:
1. Определяющий видовой состав, который подразумевает как набор видов, так и определенные организмы, составляющие эти виды;
2. Наличие четко определенных границ, которые в основном обусловлены эдафическими факторами;
3. Определенная продолжительность во времени, определяемая биоценозом; биоценоз с характерным видовым составом является устойчивой и долговременной системой;
4. Биогеоценозы постоянно развивается, им присущи сукцессии (развитие природной среды) – это особая форма существования биогеоценоза; более-менее стабильными бывают только крупные биогеоценозы (пример, степные) но местные, локальные изменения растительного покрова, макроконсументов (грызуны, парнокопытные) или деятельность человека часто вызывают изменение биогеоценоза в целом.
5. Однородность и особенность условий биотопа, на котором функционирует биоценоз.
6. Структура биоценоза определяется характером связей, которые объединяют подсистемы биогеоценоза.
Связи:
1. трофические (пищевые) определяют трофическую структуру биогеоценоза;
2. эти же трофические связи определяют гетеробиотические отношения между популяциями и видовой структурой биогеоценоза.
3. топические связи определяются набором локальных местообитаний внутри биотопа (горизонтальная структура биогеоценоза). Топические связи так же влияют на видовую структуру биогеоценоза. Чем мозаичнее горизонтальная структура биогеоценоза, тем богаче видовое насыщение биоценоза.
4. фабричные связи, когда одни организмы используют тело, части тела других организмов для расселения и строительства своего местообитания. Эти связи имеют большое значение в организации отношений симбиоза и протокооперации.
Таким образом, типы связей определяют типы структур, которые можно выделить в биогеоценозе:
1. трофическая;
2. видовая;
3. вертикальная (ярусная);
4. горизонтальная;
5. пространственная.
Биогеоценоз – это совокупность растительности, животного мира, микроорганизмов и определенной части земной поверхности связанной между собой обменом вещества и трансформацией энергии. Общим и обязательным признаком биогеоценоза является взаимодействие автотрофных и гетеротрофных компонентов.