Ekosistem kavramı, organizasyonunun ilkeleridir. Ekolojik sistem: kavram, öz, türler ve düzeyler. Ekosistemin ana bileşenleri


Ekoloji Zubanova Svetlana Gennadievna

5. Ekosistemlerin organizasyonu (yapısı)

Ekosistemlerin uzun süre ve tek bir bütün olarak çalışabilmesi için enerji bağlama ve salma, madde dolaşımı özelliklerine sahip olmaları gerekir. Ekosistemin aynı zamanda dış etkilere dayanacak mekanizmalara da sahip olması gerekir.

Farklı ekosistem modelleri var.

1. Ekosistemin blok modeli. Her ekosistem 2 bloktan oluşur: biyosinoz ve biyotop.

Biyojeosinoz, göre V. N. Sukachev , blokları ve bağlantıları içerir. Bu kavram genellikle kara sistemlerine uygulanır. Biyojeosinozlarda ana bağlantı olarak bir bitki topluluğunun (çayır, bozkır, bataklık) varlığı zorunludur. Bitki bağlantısı olmayan ekosistemler var. Örneğin, çürüyen organik kalıntılar ve hayvan cesetleri temelinde oluşanlar. Sadece zoosinoz ve mikrobiyosenozun varlığına ihtiyaçları var.

Her biyojeosinoz bir ekosistemdir ancak her ekosistem biyojeosinoz değildir.

Biyojeosinozlar ve ekosistemler zaman faktöründe farklılık gösterir. Herhangi bir biyojeosinoz potansiyel olarak ölümsüzdür, çünkü sürekli olarak bitki foto- veya kemosentetik organizmaların aktivitesinden enerji alır. Ayrıca bitki bağlantısı olmayan ve varlıklarını sona erdiren ekosistemler, substratın ayrışması sırasında içerdiği tüm enerjiyi serbest bırakır.

2. Ekosistemlerin tür yapısı. Bir ekosistemi oluşturan türlerin sayısını ve bu sayıların oranını ifade eder. Tür çeşitliliği yüzlerce, onlarca yüzlerceyi buluyor. Ekosistemin biyotopu ne kadar zenginse o kadar önemlidir. Tropikal orman ekosistemleri tür çeşitliliği açısından en zengin ekosistemlerdir. Türlerin zenginliği ekosistemlerin yaşına da bağlıdır. Yerleşik ekosistemlerde, genellikle bir veya 2-3 tür ayırt edilir ve birey sayısında açıkça baskındır. Birey sayısı bakımından açıkça baskın olan türler baskındır (Latince dominans'tan - “baskın”). Ayrıca ekosistemlerde türler vardır - düzenleyiciler (Latince aedifica-tor - "inşaatçı" kelimesinden gelir). Bunlar çevreyi oluşturan türlerdir (ladin ormanındaki ladin baskınlığıyla birlikte eğitici özelliği yüksektir). Tür çeşitliliği ekosistemlerin önemli bir özelliğidir. Çeşitlilik, sürdürülebilirliğinin çoğaltılmasını sağlar. Tür yapısı, gösterge bitkilere (orman bölgesi - kuzukulağı, nem koşullarını gösterir) dayalı olarak büyüme koşullarını değerlendirmek için kullanılır. Ekosistemler, düzenleyici veya baskın bitkiler ve indikatör bitkiler olarak adlandırılır.

3. Ekosistemlerin trofik yapısı. Güç devreleri. Her ekosistem birkaç trofik (besin) seviyesi içerir. Birincisi bitkilerdir. İkincisi hayvanlardır. İkincisi mikroorganizmalar ve mantarlardır.

Kitaptan Tanrının adı nedir? 20. yüzyılın büyük dolandırıcılıkları [dergi versiyonu] yazar Golubitsky Sergey Mihayloviç

Yapı Amway hiyerarşisi demir bir filo gibi sarsılmazdır ve neredeyse yarım asırlık insanlık dışı pazarlama kurnazlığı geriliminin bir sonucu olarak en küçük nüanslara kadar düşünülmüştür. Piramidin tabanında sıradan dağıtıcılar olan sayısız karınca vardır. 1999'da onlar

Kadın kitabından. Erkekler İçin Ders Kitabı [İkinci Baskı] yazar Novoselov Oleg Olegovich

Bölgesel Çalışmalar kitabından yazar Sibikeev Konstantin

Biyoloji kitabından [Birleşik Devlet Sınavına hazırlanmak için tam referans kitabı] yazar Lerner Georgy Isaakovich

Kendi Karşı İstihbaratınız kitabından [Pratik Kılavuz] yazar Zemlyanov Valery Mihayloviç

7.2. Ekosistem (biyojeosinoz), bileşenleri: üreticiler, tüketiciler, ayrıştırıcılar, rolleri. Ekosistemin türleri ve mekânsal yapısı. Zincirler ve güç ağları, bunların bağlantıları. Besin zinciri türleri. Maddelerin ve enerjinin (güç devreleri) transferinin diyagramlarının hazırlanması. Ekolojik kural

Ekoloji kitabından yazar Zubanova Svetlana Gennadievna

7.3. Ekosistemlerin çeşitliliği (biyojeosinoz). Kendini geliştirme ve ekosistemlerin değişimi. Ekosistemlerin istikrar ve değişim nedenlerinin belirlenmesi. Ekosistem gelişiminin aşamaları. Halefiyet. İnsan faaliyetlerinin etkisi altında ekosistemlerde meydana gelen değişiklikler. Tarımsal ekosistemler, doğal olanlardan temel farklar

Bölgesel Çalışmalar kitabından yazar Sibikeev Konstantin

7.4. Ekosistemlerde maddelerin dolaşımı ve enerji dönüşümü, farklı krallıklardaki organizmaların buradaki rolü. Biyolojik çeşitlilik, kendi kendini düzenleme ve maddelerin dolaşımı, ekosistemlerin sürdürülebilir gelişiminin temelini oluşturur.Ekosistemlerde madde ve enerjinin dolaşımı, şu şekilde belirlenir:

Kadın kitabından. Erkekler için rehber yazar Novoselov Oleg Olegovich

Kadın kitabından. Erkekler için bir el kitabı. yazar Novoselov Oleg Olegovich

6. Ekosistemlerin istikrarı ve sürdürülebilirliği Ekolojide “istikrar” ve “sürdürülebilirlik” kavramları sıklıkla eşanlamlı olarak kabul edilir ve ekosistemlerin dış faktörlerin etkisi altında kendi yapısını ve işlevsel özelliklerini koruyabilmesi anlamına gelir.Devamı

Askeri İzciler için Hayatta Kalma El Kitabı [Savaş Deneyimi] kitabından yazar Ardaşev Aleksey Nikolayeviç

8. Ekosistemlerin dinamiği ve gelişimi. Süksesyon Ekosistemleri dış çevredeki değişimlere uyum sağlayan dinamik bir durumdadır. Bu dinamikler hem ekosistemlerin bireysel bölümlerine hem de bir bütün olarak sisteme uygulanabilir. Dinamik, dış ortamlara adaptasyonlarla ilişkilidir.

Yazarın kitabından

51. Ekosistemlerin yok edilmesi. Çölleşme En uzun geçmişi olan ve biyosfere en çok zarar veren çevresel zararların başında ekosistemlerin yok olması, çölleşmesi yani kendi kendini düzenleme ve iyileştirme yeteneğinin kaybı gelmektedir.

Yazarın kitabından

54. Uzak Doğu bölgesinin bölgesel organizasyonu ve üretim güçlerinin yapısı Uzak Doğu bölgesinin pazar uzmanlaşmasının önde gelen sektörleri, doğal kaynaklarının yaygın kullanımına dayanmaktadır. Başlıca endüstriler balıkçılıktır,

Yazarın kitabından

Yazarın kitabından

Yazarın kitabından

1.5 İlkel kabile. Fonksiyonel yapı. Hiyerarşi yapısı. Cinsiyetler arası ilişkilerin yapısı En ilkel halklar bile, birincil kültürden farklı, zaman açısından bizimki kadar eski ve aynı zamanda daha sonraki bir kültüre karşılık gelen bir kültür koşullarında yaşarlar.

Hatırlamak:

Bitkilerin, hayvanların, mantarların, bakterilerin madde döngüsündeki rolü.

Cevap. Bitkiler, hayvanlar, mantarlar, bakteriler, her şeyden önce besin bağlantılarından dolayı birbirleriyle yakından ilişkilidir. Ototrof olan bitkiler organik madde üretir, hayvanlar ve mantarlar onu tüketir, bakteriler ve bazı mantar türleri organik kalıntıları yok eder ve mineralize eder, atmosfere karbondioksit salar ve bu da tıpkı inorganik maddeler gibi bitkiler tarafından tüketilir. Biyojeosinozda madde ve enerji transferi bu şekilde gerçekleşir ve maddelerin dolaşımı gerçekleşir.

§41'den sonraki sorular

Ekosistem neye denir?

Cevap. Biyosferdeki yaşam süreçlerini dikkate almanın kolaylığı için “ekolojik sistem” (ekosistem) kavramı ortaya atılmıştır. Ekosistem, organizmaların ve çevrenin işlevsel bir birliğidir. Bu, birbirleriyle ve çevreyle etkileşime giren farklı bitki, hayvan ve mikrop türlerinin bir koleksiyonudur; yaşam için gerekli madde ve enerjiyi içeren bir biyotoptur.

Bu setin tamamı süresiz olarak devam edebilir. Bir ekosistem, tek bir bütün halinde birleşmiş herhangi bir canlı topluluğu ve onun yaşam alanı olabilir. Sistemin ekolojik bileşenleri birbiriyle bağlantılı ve birbirine bağımlıdır. Bileşenlerden birinin işlevinin ihlali, tüm ekosistemin istikrarını bozacaktır.

Ekosistem yaşam için gerekli bir varoluş biçimidir. Herhangi bir organizma, tek başına değil, yalnızca bir ekosistem içinde gelişebilir.

Dolayısıyla bir ekosistem, etkileşim halindeki canlı organizmaların ve çevresel koşulların herhangi bir koleksiyonudur. Daha önce de belirtildiği gibi, "ekosistem" terimi ilk kez 1935'te İngiliz ekolojist A. Tansley tarafından tanıtıldı. Ekosistemler örneğin: bir orman alanı, bir fabrika alanı, bir çiftlik, bir uzay gemisi kabini ve hatta tüm dünyadır. .

Herhangi bir ekosistemi hangi organizma grupları oluşturur?

Cevap. Bir ekosistem, canlı organizmaları (bunların tamamı biyosinoz olarak adlandırılabilir), cansız (abiyotik) faktörleri - atmosfer, su, besinler, ışık içerir.

Beslenme yöntemine göre tüm canlı organizmalar iki gruba ayrılır - ototroflar (Yunanca autos - benlik ve tropho - beslenme kelimelerinden) ve heterotroflar (Yunanca heteros - diğer kelimesinden).

Ototroflar inorganik karbon kullanır ve inorganik olanlardan sınırlı maddeleri sentezler; bunlar ekosistemin üreticileridir

Heterotroflar, üreticiler tarafından sentezlenen organik maddelerden karbon kullanır ve bu maddelerle birlikte enerji elde ederler. Heterotroflar, organik madde tüketen tüketicilerdir (Latince consumo - tüketmek kelimesinden gelir) ve onu basit bileşiklere ayrıştıran ayrıştırıcılardır.

Ayrıştırıcılar, ekosistemdeki konumları itibarıyla, aynı zamanda ölü organik maddelerle de beslendiklerinden, kirleticilere yakın olan organizmalardır. Bununla birlikte, ayrıştırıcılar (bakteri ve mantarlar) organik maddeyi mineral bileşiklere ayırır ve bunlar toprak çözeltisine geri döner ve bitkiler tarafından tekrar kullanılır.

Ototroflar tarafından oluşturulan organik maddeler, heterotroflar için besin ve enerji kaynağı olarak hizmet eder: tüketiciler - fitofajlar bitkileri yerler, birinci dereceden avcılar - fitofajlar, ikinci dereceden yırtıcılar - ikinci dereceden yırtıcılar vb. Bu organizma dizisine besin zinciri denir. bağlantıları farklı trofik düzey seviyelerinde bulunur (farklı trofik grupları temsil eder).

Bir ekosistemin biyojeosinozdan farkı nedir?

Cevap. Bir ekosistemin bileşimi, canlı organizmaları (bunların tamamına ekosistemin biyojeosinozu veya biyotası denir) ve cansız (abiyotik) faktörleri - atmosfer, su, besinler, hafif ve ölü organik madde - döküntüyü içerir.

"Biyojeosinoz" terimi Rus bilim adamı V.N. Sukachev tarafından önerildi. Bu terim, bitkilerin, hayvanların, mikroorganizmaların, toprağın ve atmosferin homojen bir arazi alanı üzerinde toplanmasını ifade eder. Tür kompozisyonu ve miktarının, öncelikle, hangi türlerin belirli koşullarda var olmaya en iyi şekilde adapte olduğunu belirleyen, öncelikle iklimsel faktörler olmak üzere sınırlayıcı faktörlerin etkisiyle ve ikinci olarak, ekolojik prensip ilkesinin etkisi ile ilişkili olduğu unutulmamalıdır. coğrafi maksimum tür sayısı. Bu prensibe göre herhangi bir ekosistemin normal işleyişi için, gelen enerjinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak ve madde dolaşımını sağlamak için gereken sayıda tür bulunmalıdır.

Her şeyden önce, herhangi bir biyojeosinoz yalnızca karada ayırt edilir. Denizde, okyanusta ve genel olarak su ortamında biyojeosinozlar ayırt edilmez. Biyojeosinozun belirli sınırları vardır. Bitki topluluğunun sınırları - fitosenoz tarafından belirlenirler. Mecazi anlamda konuşursak, biyojeosinoz yalnızca fitosinoz çerçevesinde mevcuttur. Fitosinozun olmadığı yerde biyojeosinoz da yoktur. “Ekosistem” ve “biyojeosinoz” kavramları yalnızca orman, çayır, bataklık, tarla gibi doğal oluşumlar için aynıdır. Orman biyojeosinozu = orman ekosistemi; Çayır biyojeosinozu = çayır ekosistemi vb. Hacim olarak fitosinoza göre daha küçük veya daha büyük olan veya fitosinosun ayırt edilemediği doğal oluşumlar için sadece “ekosistem” kavramı kullanılır. Örneğin bataklıktaki tümsek bir ekosistemdir ancak biyojeosinoz değildir. Akan bir dere bir ekosistemdir ancak biyojeosinoz değildir. Aynı şekilde, tek ekosistemler deniz, tundra, tropik yağmur ormanları vb.'dir. Tundra ve tropik ormanda tek bir fitosinoz değil, birçoğu ayırt edilebilir. Bu, biyojeosinoza göre daha büyük bir oluşumu temsil eden bir dizi fitosinostur.

Bir ekosistem, biyojeosinoza göre mekansal olarak hem daha küçük hem de daha büyük olabilir. Dolayısıyla ekosistem, rütbesiz, daha genel bir oluşumdur.

Biyojeosinoz, bir bitki topluluğunun sınırları ile sınırlıdır - fitosenoz ve karada belirli bir alanı kaplayan ve aynı nesnelerden mekansal sınırlarla ayrılan belirli bir doğal nesneyi ifade eder.

Suda ve karada, küçük ve büyük, doğal ve yapay ekosistemlere örnekler verin.

Cevap. Ekosistemler çok çeşitlidir. Doğal ekosistemler: mikroorganizmalarla dolu bir damla su, bir su birikintisi, bataklık, yosun tümseği, eski bir kütük, doğal bölgeler (tundra, tayga, bozkır), biyojeosinozlar, biyosinozlar, biyosfer.

Yapay ekosistemler: uzay istasyonu, biyolojik su arıtma tesisi, rezervuar, akvaryum, buğday tarlası, elma bahçesi.

Bir ekosistemin varlığı için gerekli bir koşul, dışarıdan sürekli bir enerji akışıdır (açık bir biyosistem). İçinde bir enerji akışı ve madde dolaşımı vardır.

Karasal biyomlar: tundra; iğne yapraklı ormanlar; ılıman yaprak döken orman; savana. Tatlı su ekosistemleri: göller, göletler, akarsular. Deniz ekosistemleri: okyanus; kıyı suları.

Büyük ekosistemler: biyosfer, biyojeosinoz, biyomlar. Küçük ekosistemler: gölet, sebze bahçesi, bozkırdaki kazıklar.

Ekoloji üzerine özet

Canlı organizmalar ve onların cansız (abiyotik) çevreleri birbiriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve sürekli etkileşim halindedir. Tek bir işlevsel bütün halinde birleşmiş herhangi bir organizma topluluğu ve bunların yaşam alanları, ekolojik bir sistem veya ekosistemdir. . Bir ekosistem, malzeme, enerji ve bilgi etkileşimleriyle birleştirilen, farklı türlerdeki organizmaların ve bunların yaşam alanlarının mekansal olarak tanımlanmış bir koleksiyonudur. Ekolojinin ana amacı ekosistemdir.

Bir ekosistemin işleyebilmesi (var olabilmesi) için, madde sirkülasyonunun yanı sıra enerjiyi bağlama ve serbest bırakma özelliklerine de sahip olması gerekir. Ekosistemin ayrıca dış etkilere (rahatsızlıklar, müdahaleler) dayanabilecek ve bunları söndürebilecek mekanizmalara sahip olması gerekir.

Ekosistem, ekolojide temel bir kavram ve temel taksonomik birimdir. Bu terim, 1935 yılında İngiliz ekolojist A. Tansley tarafından kullanılmaya başlandı.

Ekosistem kavramı herhangi bir rütbe, büyüklük, karmaşıklık veya köken özelliğiyle sınırlı değildir. Bu nedenle, hem nispeten basit hem de basit yapay(akvaryum, sera, buğday tarlası, insanlı uzay gemisi) ve kompleks doğal organizma kompleksleri ve yaşam alanları (göl, orman, bozkır, deniz, okyanus, biyosfer). Sucul ve karasal ekosistemler vardır. Hepsi gezegenin yüzeyinde rengarenk bir mozaik oluşturuyor. Dahası, bir doğal bölgede, homojen kompleksler halinde birleştirilmiş veya diğer ekosistemlerle ayrılmış birçok benzer ekosistem vardır. Örneğin, iğne yapraklı ormanların arasına serpiştirilmiş yaprak döken orman alanları veya ormanlar arasındaki bataklıklar.

Daha büyük ekosistemler daha küçük ekosistemleri içerir. Aynı zamanda, bu durumda çevresel olan sistemlerin organizasyon hiyerarşisi de gerçekleştirilir.

İçerik olarak benzer bir anlam “teriminde saklıdır” biyojeosinoz ", akademisyen V.N. Sukachev tarafından literatüre "ekosistemden" biraz sonra - 1942'de tanıtıldı. Biyojeosinoz kavramı genellikle yalnızca bitki organizmalarının (fitosenoz) ana bağlantı olarak mutlaka mevcut olduğu karadaki doğal sistemlere uygulanır. Buradan yola çıkarak her biyojeosinoza ekosistem adı verilebilir, ancak her ekosistem biyojeosinoza sınıflandırılamaz. Örneğin, çürüyen bir hayvan cesedi veya çürüyen bir ağaç gövdesi ekosistemlerin sıralamasına aittir, ancak biyojeosinozlara ait değildir. Biyojeosinoz bir ekosistemdir, ancak fitosenoz (bitki topluluğu) çerçevesindedir. Başka bir deyişle, enerji açısından bakıldığında, herhangi bir biyojeosinoz neredeyse ölümsüzdür, çünkü içinde bulunan bitki organizmaları, bir sistemde olduğu gibi, fotosentez sonucunda maddelerin dolaşımı için gerekli enerjiyi sürekli olarak sağlar. Bir ekosistem, eğer bir bitki bağı içermiyorsa, yalnızca onu oluşturan organizmalar ölü organik substratta bulunan tüm enerjiyi tüketene kadar var olur.

Ekosistemler iki blok içerir. Bunlardan ilki, farklı türlerin birbirine bağlı organizmalarından oluşur ve denir. biyosenoz ikinci blok, bu durumda adı verilen habitattır. biyotop veya ekotop .

Her biyosenoz birçok türden oluşur, ancak türler buna bireyler olarak değil, popülasyonlar veya bunların parçaları olarak dahil edilir. Bu durumda şunu söyleyebiliriz. biyosinoz, birbirleriyle ve çevre koşullarıyla bağlantılı farklı türlerin popülasyonlarının toplamıdır .

Ekosistemlerin işleyişinin genel prensibi olarak, ekosistemin canlı kısımlarının (biyotik madde) ve cansız kısımlarının (abiyotik madde) doğa tarafından o kadar yakından tek bir bütün halinde birbirine bağlı olduğu ve bunları ayırmanın zor olduğu söylenebilir. onları (kelimenin tam anlamıyla). Bu, çoğu besin maddesinin (C, H, O, N, P, vb.) ve organik bileşiklerin (karbonhidratlar, proteinler, yağlar vb.) yalnızca organizmaların içinde ve dışında bulunmaması, aynı zamanda organizmaların elementleri olmasıyla açıklanmaktadır. Canlı ve cansız maddeler arasındaki sürekli alışveriş. , Bir ekosistem, metabolizma, enerji ve bilgi ile birbirine bağlanan canlı ve hareketsiz (cansız) bileşenlerin birbirine bağımlı bir kompleksidir.

Canlı organizmalar sadece birbirleriyle değil aynı zamanda cansız doğayla da yakından bağlantılıdır. Bu bağlantı madde ve enerji aracılığıyla ifade edilir.

Metabolizma bildiğiniz gibi yaşamın ana tezahürlerinden biridir. Modern anlamda organizmalar açık biyolojik sistemlerdir çünkü çevrelerine vücutlarından geçen sürekli bir madde ve enerji akışıyla bağlanırlar. Canlıların çevreye maddi bağımlılığı Antik Yunan'da tanındı. Filozof Herakleitos bu olguyu mecazi olarak şu sözlerle ifade etti: "Vücudumuz akarsular gibi akar ve madde, akarsudaki su gibi sürekli olarak yenilenir." Bir organizmanın çevresiyle olan madde-enerji bağlantısı ölçülebilir.

Besin, su ve oksijenin canlı organizmalara akışı çevreden gelen madde akışıdır. Besin, hücrelerin ve organların çalışması için gerekli enerjiyi içerir. Bitkiler güneş ışığının enerjisini doğrudan emer, onu organik bileşiklerin kimyasal bağlarında depolar ve daha sonra biyosinozlardaki besin ilişkileri yoluyla yeniden dağıtılır.

Metabolik süreçlerde canlı organizmalar arasındaki madde ve enerji akışı son derece büyüktür. Örneğin bir insan hayatı boyunca onlarca ton yiyecek ve içecek tüketir, milyonlarca litre havayı ciğerlerinden çeker. Birçok organizma çevreleriyle daha da yoğun etkileşime girer. Bitkiler, kütlelerinin her bir gramını oluşturmak için, topraktan çıkardıkları ve buharlaşarak atmosfere verdikleri 200 ila 800 gram veya daha fazla su harcarlar. için gerekli maddeler fotosentez Bitkiler topraktan, sudan ve havadan elde edilir.

İnorganik doğadan canlı bedenlere madde akışının bu kadar yoğun olmasıyla, yaşam için gerekli bileşiklerin (biyojenik elementler) rezervleri Dünya'da çoktan tükenmiş olacaktı. Ancak yaşam durmaz çünkü besinler sürekli olarak organizmaları çevreleyen çevreye geri döner. Türler arasındaki beslenme ilişkilerinin bir sonucu olarak, bitkiler tarafından sentezlenen organik maddelerin sonunda yeniden bitkiler tarafından kullanılabilecek bileşiklere dönüştürüldüğü biyosinozlarda meydana gelir. Maddelerin biyolojik döngüsü bu şekilde ortaya çıkar.

Dolayısıyla biyosinoz, canlı organizmalara ek olarak yaşam için gerekli madde ve enerjiyi içeren cansız ortamlarını da içeren daha da karmaşık bir sistemin parçasıdır. Çevreyle maddi ve enerji bağlantıları olmadan biyosenoz var olamaz. Sonuç olarak biyosinoz onunla belli bir birliği temsil eder.

Madde döngüsünün sürdürülebildiği her türlü organizma ve inorganik bileşen topluluğuna ekolojik sistem veya ekosistem.

Doğal ekosistemler farklı hacimlerde ve boyutlarda olabilir: sakinleriyle birlikte küçük bir su birikintisi, bir gölet, bir okyanus, bir çayır, bir koru, bir tayga, bir bozkır - bunların hepsi farklı ölçeklerdeki ekosistemlerin örnekleridir. Herhangi bir ekosistem, yaşayan bir parçayı içerir - bir biyosinoz ve onun fiziksel ortamı. Daha küçük ekosistemler, Dünya'nın genel ekosistemine kadar giderek daha büyük olanların bir parçasıdır. Gezegenimizdeki maddenin genel biyolojik döngüsü de daha birçok özel döngünün etkileşiminden oluşur.

Bir ekosistem, ancak bunun için gerekli olan dört bileşeni içeriyorsa maddenin dolaşımını sağlayabilir: besin rezervleri, üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar (Şekil 67).

Üreticiler - bunlar güneş enerjisi akışlarını kullanarak biyojenik elementlerden, yani biyolojik ürünlerden organik madde oluşturan yeşil bitkilerdir.

Tüketiciler - bu organik maddenin tüketicileri, onu yeni formlara dönüştürüyor. Hayvanlar genellikle tüketici olarak hareket ederler. Birinci dereceden tüketiciler (otçul türler) ve ikinci dereceden etobur hayvanlar vardır.

Ayrıştırıcılar - Organik bileşikleri mineral olanlara kadar tamamen yok eden organizmalar. Ayrıştırıcıların biyosinozlardaki rolü esas olarak mantarlar ve bakterilerin yanı sıra bitki ve hayvanların ölü kalıntılarını işleyen diğer küçük organizmalar tarafından gerçekleştirilir (Şekil 68).

Dünyadaki yaşam yaklaşık 4 milyar yıldır kesintisiz olarak devam ediyor çünkü maddenin biyolojik döngüleri sisteminde meydana geliyor. Bunun temeli bitki fotosentezi ve biyosinozdaki organizmalar arasındaki besin bağlantılarıdır.

Ancak maddenin biyolojik döngüsü sürekli enerji harcamayı gerektirir.

Canlıların vücudunda tekrar tekrar yer alan kimyasal elementlerin aksine, yeşil bitkilerin tuttuğu güneş ışığının enerjisi organizmalar tarafından süresiz olarak kullanılamaz.

Termodinamiğin birinci yasasına göre enerji iz bırakmadan kaybolmaz, çevremizdeki dünyada korunur, ancak bir formdan diğerine geçer. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, enerjinin herhangi bir dönüşümüne, bir kısmının artık iş için kullanılamayacağı bir duruma geçişi eşlik eder. Canlıların hücrelerinde, kimyasal reaksiyonları sağlayan enerji, her reaksiyon sırasında kısmen ısıya dönüştürülür ve ısı, vücut tarafından çevredeki boşluğa dağıtılır. Dolayısıyla hücrelerin ve organların karmaşık çalışmasına vücuttan enerji kaybı eşlik eder. Maddelerin dolaşımının her döngüsü, biyosinoz üyelerinin aktivitesine bağlı olarak giderek daha fazla yeni enerji kaynağı gerektirir.

Böylece gezegenimizdeki yaşam, güneş enerjisi akışıyla desteklenen sürekli bir madde döngüsü olarak gerçekleşir. Yaşam yalnızca biyosinozlarda değil, aynı zamanda doğanın canlı ve cansız bileşenleri arasında yakın bir bağlantının olduğu ekosistemlerde de düzenlenir.

Dünya üzerindeki ekosistemlerin çeşitliliği hem canlı organizmaların çeşitliliğiyle hem de fiziksel ve coğrafi çevre koşullarıyla ilişkilidir. Tundra, orman, bozkır, çöl veya tropik toplulukların kendilerine özgü biyolojik döngüleri ve çevreyle bağlantıları vardır. Su ekosistemleri de son derece çeşitlidir. Ekosistemler, biyolojik döngülerin hızı ve bu döngülerde yer alan toplam madde miktarı bakımından farklılık gösterir.

Ekosistemlerin sürdürülebilirliğinin temel prensibi olan enerji akışıyla desteklenen madde döngüsü, esasen Dünya üzerinde yaşamın sonsuz varlığının güvence altına alınmasını sağlar.

Bu prensibe dayanarak, su veya diğer kaynaklardan tasarruf sağlayan sürdürülebilir yapay ekosistemler ve üretim teknolojileri organize edilebilir. Biyosenozlardaki organizmaların koordineli aktivitesinin ihlali genellikle ekosistemlerdeki madde döngülerinde ciddi değişikliklere neden olur. Toprak verimliliğinin azalması, bitki veriminin azalması, hayvanların büyümesi ve üretkenliğinin azalması, doğal çevrenin giderek yok olması gibi çevre felaketlerinin temel nedeni budur.

Örnekler ve ek bilgiler

1. Ormanlarda, tüm otçul organizmalar (birinci dereceden tüketiciler), ortalama olarak bitkilerin yıllık büyümesinin yaklaşık %10-12'sini kullanır. Geri kalanı yapraklar ve odun öldükten sonra ayrıştırıcılar tarafından işlenir. Bozkır ekosistemlerinde tüketicilerin rolü büyük ölçüde artmaktadır. Otçullar, yenilenme hızlarını önemli ölçüde azaltmadan, yer üstü bitki kütlesinin %70'ine kadarını yiyebilirler. Yenilen maddenin önemli bir kısmı, mikroorganizmalar ve küçük hayvanlar tarafından aktif olarak ayrıştırılan dışkı şeklinde ekosisteme geri döner. Böylece tüketicilerin faaliyetleri bozkırlardaki maddelerin dolaşımını büyük ölçüde hızlandırır. Ekosistemlerde ölü bitki artıklarının birikmesi biyolojik döngü hızının yavaşladığının göstergesidir.

2. Karasal ekosistemlerde toprak, öncelikle biyosinozun yaşamı için gerekli olan kaynakların depolanması ve rezerve edilmesi rolünü oynar. Suda yaşayan, kayalık, sığ ve çöplüklerde toprak bulunmayan ekosistemler oldukça istikrarsızdır. İçlerindeki maddelerin dolaşımı kolayca kesintiye uğrar ve yeniden başlatılması zordur.

Topraktaki en değerli kısım humustur; çok sayıda organizmanın faaliyeti sonucunda ölü organik maddeden oluşan karmaşık bir maddedir. Humus, çok yavaş ve kademeli olarak ayrışarak besin maddelerini açığa çıkardığı için bitkiler için uzun vadeli ve güvenilir beslenme sağlar. Büyük miktarda humus içeren topraklar yüksek doğurganlığa sahiptir ve ekosistemler stabildir.

3. Madde döngüsünün dengesiz olduğu dengesiz ekosistemler, göletlerin veya küçük göllerin aşırı büyümesi örneğinde kolaylıkla gözlemlenebilir. Bu tür rezervuarlarda özellikle gübrelerin çevredeki tarlalardan yıkanması durumunda hem kıyı bitki örtüsü hem de çeşitli algler hızla gelişir. Bitkilerin suda yaşayanlar tarafından işlenecek zamanları yoktur ve ölürken altta turba katmanları oluştururlar. Göl sığlaşır ve giderek yok olur, önce bataklığa, sonra nemli bir çayıra dönüşür. Rezervuar küçükse, bu tür değişiklikler birkaç yıl içinde oldukça hızlı bir şekilde gerçekleşebilir.

4. Denizler de devasa, karmaşık ekosistemlerdir. Muazzam derinliklerine rağmen, diplerine kadar hayatla doludurlar. Denizlerde su kütlelerinin sürekli dolaşımı vardır, akıntılar ortaya çıkar ve kıyıya yakın yerlerde gel-gitler meydana gelir. Güneş ışığı yalnızca suyun yüzey katmanlarına nüfuz eder, 200 m'nin altında alglerin fotosentezi imkansızdır. Bu nedenle derinlerde yalnızca heterotrofik organizmalar yaşar - hayvanlar ve bakteriler. Böylece, üreticilerin faaliyetleri ile ayrıştırıcıların ve tüketicilerin büyük bir kısmı uzayda güçlü bir şekilde ayrılmıştır. Ölü organik madde sonunda dibe çöker, ancak salınan mineral elementler yalnızca güçlü yukarı yönlü akımların olduğu yerlerde üst katmanlara geri döner. Okyanusların orta kısmında, besin eksikliği nedeniyle alglerin çoğalması keskin bir şekilde sınırlıdır ve bu bölgelerde okyanusun "üretkenliği" en kurak çöllerdeki kadar düşüktür.

Sorular.

1. Orman ekosistemindeki ayrıştırıcıların bileşimini mümkün olduğunca eksiksiz bir şekilde listeleyin.
2. Akvaryumda madde döngüsü nasıl kendini gösterir? Ne kadar kapalı? Nasıl daha sürdürülebilir hale getirilir?
3. Bozkır rezervinde, otçul memelilerden tamamen çitle çevrilmiş bir alanda, ot verimi 5,2 c/ha ve otlatma alanında - 5,9 idi. Tüketicilerin eliminasyonu neden daha düşük?
bitkisel ürünler mi?
4. İnsanlar tarafından tarlalardan ürün şeklinde çıkarılan maddeler er ya da geç işlenmiş biçimde çevreye geri dönüyorsa, neden Dünya toprağının verimliliği azalıyor?

Egzersiz yapmak.

Farklı ekosistemlerdeki yeşil kütledeki ve ölü bitki kalıntısı stoklarındaki (ormanlardaki çöp, bozkırlardaki paçavra) yıllık artışı karşılaştırın. Hangi ekosistemlerde madde döngüsünün daha yoğun olduğunu belirleyin.

Tartışma konuları.

1. Dumanlı sanayi işletmelerinin çevresinde ormanlarda çöp birikmeye başladı. Bu neden oluyor ve bu ormanın geleceği hakkında ne gibi tahminler yapılabilir?

2. Canlı kısmının yalnızca iki grupla (üreticiler ve ayrıştırıcılar) temsil edildiği ekosistemlerin var olması mümkün müdür?

3. Geçmiş dönemlerde dünyanın bazı bölgelerinde büyük kömür rezervleri ortaya çıktı. Bunun gerçekleştiği ekosistemlerin temel özellikleri hakkında ne söylenebilir?

4. Karmaşık tropikal yağmur ormanı ekosistemlerinde toprak besin açısından çok fakirdir. Bu nasıl açıklanır? Tropikal ormanlar temizlendiğinde neden orijinal hallerine geri dönmüyor?

5. Uzun vadeli görevler için uzay aracı ekosistemi nasıl olmalıdır?

Chernova N. M., Ekolojinin Temelleri: Ders Kitabı. gün 10 (11) sınıf. Genel Eğitim ders kitabı kurumlar/ N.M. Chernova, V.M. Galushin, V.M. Konstantinov; Ed. N. M. Chernova. - 6. baskı, stereotip. - M .: Bustard, 2002. - 304 s.

Ders içeriği ders notları destekleyici çerçeve ders sunumu hızlandırma yöntemleri etkileşimli teknolojiler Pratik görevler ve alıştırmalar kendi kendine test atölyeleri, eğitimler, vakalar, görevler ödev tartışma soruları öğrencilerden gelen retorik sorular İllüstrasyonlar ses, video klipler ve multimedya fotoğraflar, resimler, grafikler, tablolar, diyagramlar, mizah, anekdotlar, şakalar, çizgi romanlar, benzetmeler, sözler, bulmacalar, alıntılar Eklentiler Özetler makaleler meraklı beşikler için püf noktaları ders kitapları temel ve ek terimler sözlüğü diğer Ders kitaplarının ve derslerin iyileştirilmesiDers kitabındaki hataların düzeltilmesi ders kitabındaki bir parçanın güncellenmesi, dersteki yenilik unsurları, eski bilgilerin yenileriyle değiştirilmesi Sadece öğretmenler için mükemmel dersler yılın takvim planı; metodolojik öneriler; tartışma programları Entegre Dersler

Doğada hiçbir tür, popülasyon ve hatta birey birbirinden ve yaşam alanlarından ayrı yaşamaz, aksine çok sayıda karşılıklı etkiyi deneyimler. Biyotik topluluklar veya biyosenozlar - Göreceli olarak sabit bir yapıya ve birbirine bağımlı türlere sahip, çok sayıda iç bağlantıyla birbirine bağlanan istikrarlı bir sistem olan, etkileşim halindeki canlı organizmalardan oluşan topluluklar.

Biyosinoz belirli özelliklerle karakterize edilir yapılar: türler, uzaysal ve trofik.

Biyosenozun organik bileşenleri inorganik bileşenlerle (toprak, nem, atmosfer) ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve onlarla birlikte istikrarlı bir ekosistem oluşturur. biyojeosinoz .

Biyojenosinoz- Nispeten homojen çevresel koşullar altında, birbirleriyle ve cansız doğayla birlikte yaşayan ve etkileşim içinde olan farklı türlerden oluşan popülasyonların oluşturduğu, kendi kendini düzenleyen bir ekolojik sistem.

Ekolojik sistemler

Farklı türlerdeki canlı organizma topluluklarını ve bunların yaşam alanlarını içeren fonksiyonel sistemler. Ekosistem bileşenleri arasındaki bağlantılar öncelikle gıda ilişkileri ve enerji elde etme yöntemleri temelinde ortaya çıkar.

Ekosistem

Bir topluluğun sonsuza kadar hayatta kalabilmesini ve faaliyet gösterebilmesini sağlayacak şekilde birbirleriyle ve çevreyle etkileşime giren bir dizi bitki, hayvan, mantar, mikroorganizma türü. Biyotik topluluk (biyosenoz) bir bitki topluluğundan oluşur ( fitosinoz), hayvanlar ( zoosenoz), mikroorganizmalar ( mikrobiyosenoz).

Dünyadaki tüm organizmalar ve bunların yaşam alanları aynı zamanda en yüksek seviyedeki ekosistemi temsil eder. biyosfer ekosistemin stabilitesine ve diğer özelliklerine sahiptir.

Bir ekosistemin varlığı dışarıdan sürekli bir enerji akışı sayesinde mümkündür - bu tür bir enerji kaynağı genellikle güneştir, ancak bu tüm ekosistemler için geçerli değildir. Bir ekosistemin istikrarı, bileşenleri arasındaki doğrudan ve geri beslemeli bağlantılar, maddelerin iç döngüsü ve küresel döngülere katılımla sağlanır.

Biyojeosinoz doktrini V.N. tarafından geliştirildi. Sukachev. Dönem " ekosistem"İngiliz jeobotanikçi A. Tansley tarafından 1935'te kullanıma sunulan terim" biyojeosinoz" - Akademisyen V.N. 1942'de Sukaçev biyojeosinoz Bitkilerin ürettiği enerji nedeniyle biyojeosinozun potansiyel ölümsüzlüğünü sağlayan ana bağlantı olarak bir bitki topluluğunun (fitosenoz) olması gerekir. Ekosistemler fitosenoz içermeyebilir.

Fitosenoz

Homojen bir bölgede etkileşim halindeki bitkilerin birleşimi sonucu tarihsel olarak oluşan bir bitki topluluğu.

O karakterize edilir:

- belirli bir tür bileşimi,

- yaşam formları,

- katmanlama (yer üstü ve yer altı),

- Bolluk (türlerin ortaya çıkma sıklığı),

- konaklama,

- görünüş (görünüş),

- canlılık,

- mevsimsel değişiklikler,

- gelişme (toplulukların değişimi).

Katmanlama (kat sayısı)

Bir bitki topluluğunun karakteristik özelliklerinden biri, hem yer üstü hem de yer altı alanında kat kat bölünmesidir.

Yer üstü katmanları ışığın ve yer altı su ve minerallerinin daha iyi kullanılmasını sağlar. Tipik olarak, bir ormanda en fazla beş katman ayırt edilebilir: üst (birinci) - uzun ağaçlar, ikinci - kısa ağaçlar, üçüncü - çalılar, dördüncü - çimenler, beşinci - yosunlar.

Yeraltı katmanlama - yer üstü ayna görüntüsü: ağaçların kökleri en derine iner, yosunların yer altı kısımları toprak yüzeyine yakın bulunur.

Besinlerin elde edilme ve kullanılma yöntemine göre tüm organizmalar ikiye ayrılır ototroflar ve heterotroflar. Doğada yaşam için gerekli olan besin maddelerinin sürekli bir döngüsü vardır. Kimyasal maddeler ototroflar tarafından ortamdan çıkarılır ve heterotroflar aracılığıyla çevreye geri gönderilir. Bu süreç çok karmaşık biçimler alır. Her tür, organik maddede bulunan enerjinin yalnızca bir kısmını kullanır ve ayrışmasını belirli bir aşamaya getirir. Böylece evrim sürecinde ekolojik sistemler gelişmiştir. zincirler Ve güç kaynağı ağı .

Çoğu biyojeosinoz benzer özelliklere sahiptir trofik yapı. Yeşil bitkilere dayanıyorlar - yapımcılar. Otçullar ve etoburlar mutlaka mevcuttur: organik madde tüketicileri - tüketiciler ve organik kalıntıların yok edicileri - ayrıştırıcılar.

Besin zincirindeki bireylerin sayısı sürekli olarak azalır, kurbanların sayısı tüketicilerin sayısından daha fazladır, çünkü besin zincirinin her bir halkasında, her enerji aktarımında enerjinin %80-90'ı kaybolur ve dağılır. ısı şekli. Bu nedenle zincirdeki bakla sayısı sınırlıdır (3-5).

Biyosenozun tür çeşitliliğiÜreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar gibi tüm organizma grupları tarafından temsil edilir.

Herhangi bir bağlantının ihlali Besin zincirinde meydana gelen değişiklikler biyosenozun bir bütün olarak bozulmasına neden olur. Örneğin ormansızlaşma böceklerin, kuşların ve dolayısıyla hayvanların tür bileşiminde bir değişikliğe yol açar. Ağaçsız bir alanda başka besin zincirleri gelişecek ve farklı bir biyosinoz oluşacak ve bu da onlarca yıl sürecek.

Besin zinciri (trofik veya yiyecek )

Orijinal gıda maddesinden sırayla organik madde ve enerji çıkaran birbiriyle ilişkili türler; Üstelik zincirin her bir halkası bir sonraki halkanın besinidir.

Her doğal alandaki, az çok homojen varoluş koşullarına sahip besin zincirleri, birbirleriyle beslenen, madde ve enerji dolaşımının gerçekleştiği, kendi kendini idame ettiren bir sistem oluşturan, birbirine bağlı türlerin komplekslerinden oluşur.

Ekosistem bileşenleri:

- Yapımcılar - Ototrofik organizmalar (çoğunlukla yeşil bitkiler) Dünya'daki tek organik madde üreticileridir. Enerji açısından zengin organik madde, fotosentez sırasında enerji açısından fakir inorganik maddelerden (H 2 0 ve C0 2) sentezlenir.

- Tüketiciler - otçullar ve etoburlar, organik madde tüketicileri. Tüketiciler doğrudan üreticileri kullandıklarında otçul, diğer hayvanlarla beslendiklerinde ise etobur olabilirler. Besin zincirinde çoğunlukla sahip olabilirler I'den IV'e kadar seri numarası.

- Ayrıştırıcılar - heterotrofik mikroorganizmalar (bakteriler) ve mantarlar - organik kalıntıların yok edicileri, yıkıcılar. Onlara aynı zamanda Dünya'nın emirleri de denir.

Trofik (beslenme) seviyesi - belirli bir beslenme türüyle birleşmiş bir dizi organizma. Trofik seviye kavramı, bir ekosistemdeki enerji akışının dinamiklerini anlamamızı sağlar.

  1. ilk trofik seviye her zaman üreticiler (bitkiler) tarafından işgal edilir,
  2. ikinci - birinci dereceden tüketiciler (otçul hayvanlar),
  3. üçüncü - ikinci dereceden tüketiciler - otçul hayvanlarla beslenen yırtıcılar),
  4. dördüncü - üçüncü dereceden tüketiciler (ikincil yırtıcılar).

Aşağıdaki türler ayırt edilir: yemek zinciri:

İÇİNDE mera zinciri (zincir yemek) ana besin kaynağı yeşil bitkilerdir. Örneğin: çimen -> böcekler -> amfibiler -> yılanlar -> yırtıcı kuşlar.

- zararlı zincirler (ayrışma zincirleri) döküntü - ölü biyokütle ile başlar. Örneğin: yaprak çöpü -> solucanlar -> bakteriler. Kırıntılı zincirlerin bir başka özelliği de, içlerindeki bitkisel ürünlerin genellikle otçul hayvanlar tarafından doğrudan tüketilmemesi, ölmesi ve saprofitler tarafından mineralleştirilmesidir. Zararlı zincirler aynı zamanda sakinleri suyun üst katmanlarından batan ölü organizmalarla beslenen derin okyanus ekosistemlerinin de karakteristik özelliğidir.

Evrim sürecinde gelişen, birçok bileşenin farklı nesnelerle beslendiği ve ekosistemin çeşitli üyeleri için besin görevi gördüğü ekolojik sistemlerde türler arasındaki ilişkiler. Basit bir ifadeyle, bir besin ağı şu şekilde temsil edilebilir: iç içe geçmiş besin zinciri sistemi.

Farklı besin zincirlerindeki organizmalar, besinlerini bu zincirlerdeki eşit sayıdaki halkalar yoluyla alır. aynı trofik seviye. Aynı zamanda, aynı türün farklı besin zincirlerinde yer alan farklı popülasyonları da bulunabilir. farklı trofik seviyeler. Bir ekosistemdeki farklı trofik seviyeler arasındaki ilişki grafiksel olarak şu şekilde gösterilebilir: ekolojik piramit.

Ekolojik piramit

Bir ekosistemdeki farklı trofik düzeyler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak gösteren bir yöntem; üç türü vardır:

Nüfus piramidi, her trofik seviyedeki organizmaların sayısını yansıtır;

Biyokütle piramidi, her bir trofik seviyenin biyokütlesini yansıtır;

Enerji piramidi, belirli bir süre boyunca her trofik seviyeden geçen enerji miktarını gösterir.

Ekolojik piramit kuralı

Besin zincirindeki her bir sonraki bağlantının kütlesinde (enerji, birey sayısı) giderek artan bir azalmayı yansıtan bir model.

Sayı piramidi

Her beslenme düzeyindeki birey sayısını gösteren ekolojik bir piramit. Sayı piramidi bireylerin büyüklüğünü ve kütlesini, yaşam beklentisini, metabolizma hızını hesaba katmaz, ancak ana eğilim her zaman görünürdür - bağlantıdan bağlantıya birey sayısındaki azalma. Örneğin, bir bozkır ekosisteminde bireylerin sayısı şu şekilde dağılmaktadır: Üreticiler - 150.000, otçul tüketiciler - 20.000, etçil tüketiciler - 9.000 kişi/bölge. Çayır biyosinozu, 4000 m2'lik bir alanda aşağıdaki sayıda birey ile karakterize edilir: üreticiler - 5.842.424, birinci dereceden otçul tüketiciler - 708.624, ikinci dereceden etobur tüketiciler - 35.490, üçüncü dereceden etobur tüketiciler - 3 .

Biyokütle piramidi

Besin zincirinin (üreticiler) temelini oluşturan bitkisel madde miktarının, otçul hayvanların (birinci dereceden tüketiciler) kütlesinden yaklaşık 10 kat daha fazla olduğu ve otçul hayvanların kütlesinin 10 kat olduğu kalıp etoburlarınkinden daha büyük (ikinci dereceden tüketiciler), yani. sonraki her yiyecek seviyesinin kütlesi bir öncekinden 10 kat daha azdır. Ortalama olarak 1000 kg bitkiden 100 kg otobur vücut oluşur. Otçulları yiyen avcılar, biyokütlelerinin 10 kg'ını, ikincil yırtıcıların ise 1 kg'ını oluşturabilirler.

Enerji Piramidi

Besin zincirinde bir halkadan diğerine geçerken enerji akışının giderek azaldığı ve değer kaybettiği bir modeli ifade eder. Böylece, gölün biyosenozunda yeşil bitkiler - üreticiler - 295,3 kJ/cm2 içeren bir biyokütle oluştururlar, bitki biyokütlesini tüketen birinci dereceden tüketiciler 29,4 kJ/cm2 içeren kendi biyokütlelerini yaratırlar; Birinci dereceden tüketicileri gıda için kullanan ikinci dereceden tüketiciler, 5,46 kJ/cm2 içeren kendi biyokütlelerini oluştururlar. Sıcakkanlı hayvanlar ise birinci dereceden tüketicilerden ikinci dereceden tüketicilere geçiş sırasında enerji kaybı artar. Bu, bu hayvanların yalnızca biyokütlelerini oluşturmak için değil, aynı zamanda sabit vücut ısısını korumak için de çok fazla enerji harcamasıyla açıklanmaktadır. Bir buzağı ve bir levrek yetiştirmeyi karşılaştırırsak, buzağı ot yediğinden ve yırtıcı levrek balık yediğinden, aynı miktarda yiyecek enerjisi harcanarak 7 kg sığır eti ve yalnızca 1 kg balık elde edilir.

Bu nedenle, ilk iki piramit tipinin bir takım önemli dezavantajları vardır:

Biyokütle piramidi, örnekleme anındaki ekosistemin durumunu yansıtır ve dolayısıyla belirli bir andaki biyokütle oranını gösterir ve her bir trofik düzeyin üretkenliğini (yani belirli bir süre boyunca biyokütle üretme yeteneği) yansıtmaz. Bu nedenle, üretici sayısının hızlı büyüyen türleri içermesi durumunda biyokütle piramidi tersine dönebilir.

Enerji piramidi, zaman faktörünü hesaba kattığı için farklı trofik seviyelerin üretkenliğini karşılaştırmanıza olanak tanır. Ayrıca çeşitli maddelerin enerji değerleri arasındaki farkı da hesaba katar (örneğin 1 g yağ, 1 g glikozun neredeyse iki katı enerji sağlar). Bu nedenle enerji piramidi daima yukarıya doğru daralır ve asla tersine dönmez.

Ekolojik esneklik

Organizmaların veya topluluklarının (biyosenozlar) çevresel faktörlerin etkisine karşı dayanıklılık derecesi. Ekolojik olarak plastik türler geniş bir yelpazeye sahiptir. reaksiyon normu yani farklı habitatlara geniş ölçüde adapte olmuşlardır (dikenli balık ve yılan balığı, bazı protozoalar hem tatlı hem de tuzlu sularda yaşar). Son derece uzmanlaşmış türler yalnızca belirli bir ortamda var olabilir: deniz hayvanları ve algler - tuzlu suda, nehir balıkları ve nilüfer bitkileri, nilüferler, su mercimeği yalnızca tatlı suda yaşar.

Genel olarak ekosistem (biyojeosinoz) aşağıdaki göstergelerle karakterize edilir:

Türlerin çeşitliliği

Tür popülasyonlarının yoğunluğu,

Biyokütle.

Biyokütle

Bir biyosenozun veya türün tüm bireylerinin, içerdiği enerjiyle birlikte toplam organik madde miktarı. Biyokütle genellikle birim alan veya hacim başına kuru madde cinsinden kütle birimleriyle ifade edilir. Biyokütle hayvanlar, bitkiler veya bireysel türler için ayrı ayrı belirlenebilir. Böylece, topraktaki mantarların biyokütlesi 0,05-0,35 t/ha, algler - 0,06-0,5, yüksek bitkilerin kökleri - 3,0-5,0, solucanlar - 0,2-0,5, omurgalı hayvanlar - 0,001-0,015 t/ha'dır.

Biyojeosinozlarda var birincil ve ikincil biyolojik üretkenlik :

ü Biyosinozların birincil biyolojik üretkenliği- ototrofların aktivitesinin sonucu olan fotosentezin toplam toplam verimliliği - yeşil bitkiler, örneğin 20-30 yaşındaki bir çam ormanı, yılda 37,8 ton/ha biyokütle üretir.

ü Biyosinozların ikincil biyolojik üretkenliği- üreticiler tarafından biriktirilen maddelerin ve enerjinin kullanımıyla oluşan heterotrofik organizmaların (tüketiciler) toplam toplam üretkenliği.

Popülasyonlar. Sayıların yapısı ve dinamiği.

Dünyadaki her türün belirli bir görevi vardır menzilçünkü yalnızca belirli çevre koşullarında var olabilir. Bununla birlikte, bir türün yaşam alanı içindeki yaşam koşulları önemli ölçüde farklılık gösterebilir, bu da türlerin temel birey gruplarına (popülasyonlara) ayrılmasına yol açar.

Nüfus

Aynı türün, türün sınırları içinde ayrı bir bölgeyi işgal eden (nispeten homojen yaşam koşullarına sahip), birbirleriyle serbestçe çiftleşen (ortak bir gen havuzuna sahip) ve bu türün diğer popülasyonlarından izole edilmiş, tüm özelliklere sahip olan bireyler kümesi. değişen çevre koşullarında stabilitelerini uzun süre koruyabilmeleri için gerekli koşullar. En önemli özellikler Nüfusun yapısı (yaş, cinsiyet bileşimi) ve nüfus dinamikleridir.

Demografik yapı altında nüfus cinsiyet ve yaş kompozisyonunu anlıyor.

Mekânsal yapı Popülasyonlar, bir popülasyondaki bireylerin uzaydaki dağılımının özellikleridir.

Yaş yapısı Nüfus, popülasyondaki farklı yaştaki bireylerin oranıyla ilişkilidir. Aynı yaştaki bireyler kohortlara (yaş gruplarına) ayrılır.

İÇİNDE bitki popülasyonlarının yaş yapısı tahsis etmek sonraki dönemler:

Gizli - tohumun durumu;

Pregeneratif (fide, genç bitki, olgunlaşmamış ve bakire bitkilerin durumlarını içerir);

Üretken (genellikle üç alt döneme ayrılır - genç, olgun ve yaşlı üretken bireyler);

Postgeneratif (yaşlılık, yaşlılık bitkileri ve ölme evresini içerir).

Belirli bir yaş durumuna ait olmak şu şekilde belirlenir: biyolojik yaş- belirli morfolojik (örneğin, karmaşık bir yaprağın diseksiyon derecesi) ve fizyolojik (örneğin, yavru üretme yeteneği) özelliklerin ifade derecesi.

Hayvan popülasyonlarında farklıları ayırt etmek de mümkündür. yaş aşamaları. Örneğin tam metamorfozla gelişen böcekler şu aşamalardan geçer:

Larvalar,

oyuncak bebekler,

Imago (yetişkin böcek).

Nüfusun yaş yapısının doğasıbelirli bir popülasyonun hayatta kalma eğrisi karakteristiğinin türüne bağlıdır.

Hayatta kalma eğrisifarklı yaş gruplarındaki ölüm oranını yansıtır ve azalan bir çizgidir:

  1. Ölüm oranı bireylerin yaşına bağlı değilse, bireylerin ölümü belirli bir türde eşit olarak gerçekleşirse, ölüm oranı yaşam boyunca sabit kalır ( i harfini yaz ). Böyle bir hayatta kalma eğrisi, gelişimi, doğan yavruların yeterli stabilitesi ile metamorfoz olmadan gerçekleşen türlerin karakteristiğidir. Bu tür genellikle denir Hidra türü- düz bir çizgiye yaklaşan bir hayatta kalma eğrisi ile karakterize edilir.
  2. Mortalitede dış faktörlerin rolünün küçük olduğu türlerde, hayatta kalma eğrisi belirli bir yaşa kadar hafif bir azalma ile karakterize edilir, daha sonra doğal (fizyolojik) mortalite nedeniyle keskin bir düşüş olur. tip II ). Bu türe yakın hayatta kalma eğrisinin doğası insanlara özgüdür (her ne kadar insanın hayatta kalma eğrisi biraz daha düz olsa da ve tip I ile II arasında bir şey olsa da). Bu tür denir Drosophila türü: Meyve sineklerinin laboratuvar koşullarında gösterdiği şey budur (yırtıcı hayvanlar tarafından yenmez).
  3. Birçok tür, intogenezin erken aşamalarında yüksek ölüm oranıyla karakterize edilir. Bu türlerde hayatta kalma eğrisi genç yaşlarda keskin bir düşüşle karakterize edilir. “Kritik” yaşta hayatta kalan bireyler düşük ölüm oranı sergiliyor ve daha ileri yaşlara kadar yaşıyor. Tür denir istiridye türü (tip III ).

Cinsel yapı popülasyonlar

Cinsiyet oranının nüfusun çoğalması ve sürdürülebilirliği üzerinde doğrudan etkisi vardır.

Popülasyonda birincil, ikincil ve üçüncül cinsiyet oranları vardır:

- Birincil cinsiyet oranı genetik mekanizmalar tarafından belirlenir - cinsiyet kromozomlarının farklılığının tekdüzeliği. Örneğin insanlarda XY kromozomları erkek cinsiyetinin gelişimini, XX kromozomları ise kadın cinsiyetinin gelişimini belirler. Bu durumda birincil cinsiyet oranı 1:1'dir, yani eşit derecede olasıdır.

- İkincil cinsiyet oranı doğum sırasındaki cinsiyet oranıdır (yenidoğanlarda). Bir dizi nedenden ötürü birincil olandan önemli ölçüde farklılık gösterebilir: Yumurtaların X veya Y kromozomu taşıyan spermlere karşı seçiciliği, bu tür spermlerin eşit olmayan döllenme yeteneği ve çeşitli dış faktörler. Örneğin zoologlar sıcaklığın sürüngenlerde ikincil cinsiyet oranı üzerindeki etkisini tanımladılar. Benzer bir model bazı böcekler için tipiktir. Böylece karıncalarda 20°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda döllenme sağlanır, daha düşük sıcaklıklarda ise döllenmemiş yumurtalar bırakılır. İkincisi yumurtadan erkeklere, döllenenler ise ağırlıklı olarak dişilere dönüşür.

- Üçüncül cinsiyet oranı - yetişkin hayvanlar arasındaki cinsiyet oranı.

Mekânsal yapı popülasyonlar Bireylerin uzaydaki dağılımının doğasını yansıtır.

Vurgulamak bireylerin üç ana dağılım türü boşlukta:

- üniforma veya üniforma(bireyler uzayda birbirlerinden eşit mesafelerde eşit olarak dağıtılır); doğası gereği nadirdir ve çoğunlukla akut tür içi rekabetten kaynaklanır (örneğin yırtıcı balıklarda);

- cemaatle ilgili veya mozaik(“benekli”, bireyler izole kümeler halinde bulunur); çok daha sık meydana gelir. Mikro ortamın özellikleri veya hayvanların davranışlarıyla ilişkilidir;

- rastgele veya yaygın(bireyler uzayda rastgele dağılmıştır) - yalnızca homojen bir ortamda ve yalnızca grup oluşturma eğilimi göstermeyen türlerde gözlemlenebilir (örneğin un içindeki bir böcek).

Popülasyon boyutu N harfi ile gösterilir. N'deki artışın bir zaman birimine oranı dN / dt ifade ederanlık hızNüfus büyüklüğündeki değişiklikler, yani t zamanında sayıdaki değişiklik.Nüfus artışıiki faktöre bağlıdır - göç ve göçün yokluğunda doğurganlık ve ölüm oranı (böyle bir nüfusa izole denir). Doğum oranı b ile ölüm oranı d arasındaki farkizole nüfus artış hızı:

Nüfus istikrarı

Bu onun çevreyle dinamik (yani hareketli, değişen) bir denge halinde olma yeteneğidir: çevresel koşullar değişir ve nüfus da değişir. Sürdürülebilirliğin en önemli koşullarından biri iç çeşitliliktir. Bir nüfusla ilgili olarak bunlar, belirli bir nüfus yoğunluğunu korumaya yönelik mekanizmalardır.

Vurgulamak Nüfus büyüklüğünün yoğunluğuna bağımlılığının üç türü .

Birinci tip (I) - en yaygın olanı, çeşitli mekanizmalar tarafından sağlanan yoğunluğun artmasıyla birlikte nüfus artışındaki azalma ile karakterize edilir. Örneğin birçok kuş türü, artan nüfus yoğunluğuyla birlikte doğurganlığın (doğurganlığın) azalmasıyla karakterize edilir; artan ölüm oranı, artan nüfus yoğunluğuyla organizmaların direncinin azalması; Nüfus yoğunluğuna bağlı olarak ergenlik çağındaki değişim.

Üçüncü tip ( III ) belirli bir optimal nüfus yoğunluğu, çoğu grup ve sosyal hayvanın doğasında bulunan, tüm bireylerin daha iyi hayatta kalmasına, gelişmesine ve hayati aktivitesine katkıda bulunur. Örneğin, heteroseksüel hayvan popülasyonlarını yenilemek için en azından bir erkek ve bir dişiyle karşılaşma olasılığının yeterli olmasını sağlayacak bir yoğunluk gereklidir.

Tematik ödevler

A1. Biyojeosinoz oluştu

1) bitkiler ve hayvanlar

2) hayvanlar ve bakteriler

3) bitkiler, hayvanlar, bakteriler

4) bölge ve organizmalar

A2. Orman biyojeosinozunda organik madde tüketicileri

1) ladin ve huş ağacı

2) mantarlar ve solucanlar

3) tavşan ve sincaplar

4) bakteri ve virüsler

A3. Göldeki üreticiler

2) kurbağa yavruları

A4. Biyojeosinozda kendi kendini düzenleme süreci etkiler

1) farklı türlerin popülasyonlarındaki cinsiyet oranı

2) popülasyonlarda meydana gelen mutasyonların sayısı

3) yırtıcı-av oranı

4) tür içi rekabet

A5. Bir ekosistemin sürdürülebilirliğinin koşullarından biri şu olabilir:

1) değişme yeteneği

2) tür çeşitliliği

3) tür sayısındaki dalgalanmalar

4) popülasyonlardaki gen havuzunun stabilitesi

A6. Ayrıştırıcılar şunları içerir:

2) likenler

4) eğrelti otları

A7. 2. dereceden bir tüketicinin aldığı toplam kütle 10 kg ise, bu tüketicinin besin kaynağı haline gelen üreticilerin toplam kütlesi ne kadardı?

A8. Zararlı besin zincirini belirtin

1) sinek – örümcek – serçe – bakteri

2) yonca – şahin – yaban arısı – fare

3) çavdar – baştankara – kedi – bakteri

4) sivrisinek – serçe – şahin – solucanlar

A9. Biyosenozda ilk enerji kaynağı enerjidir

1) organik bileşikler

2) inorganik bileşikler

4) kemosentez

1) tavşanlar

2) arılar

3) tarla pamukçukları

4) kurtlar

A11. Bir ekosistemde meşe ve

1) sincap

3) şaka

4) mavi peygamber çiçeği

A12. Güç ağları:

1) ebeveynler ve yavrular arasındaki bağlantılar

2) aile (genetik) bağlantılar

3) vücut hücrelerinde metabolizma

4) ekosistemdeki madde ve enerjiyi aktarma yolları

A13. Ekolojik sayı piramidi şunları yansıtır:

1) her trofik seviyedeki biyokütle oranı

2) bireysel bir organizmanın kütlelerinin farklı trofik düzeylerdeki oranı

3) besin zincirinin yapısı

4) farklı trofik seviyelerde tür çeşitliliği