Схема зв`язків в біогеоценозі, Загальна екологія, ХНУ

2.8 Схема зв`язків в біогеоценозі 

Для зручності вчені розглядають екосистему як ізольовану одиницю (рілля, озеро, пасовище, струмок тощо), проте фактично різні компоненти постійно переміщуються з однієї екосистеми в іншу. По своїй суті це динамічно урівноважена система, що склалася в результаті тривалої та глибокої адаптації складових компонентів, в якій здійснюється кругообіг речовин. Екосистема — не проста сукупність живих організмів та навколишнього середовища, це діалектична єдність усіх екологічних ком­понентів, обумовлена взаємозалежністю та причинно-наслідко­вими зв’язками. У кожній екосистемі відбуваються кругообіг речовин та обмінні енергетичні процеси.

Всі компоненти екосистеми тісно взаємозв`язані між собою. В даному розділі курсової роботи слід розкрити взаємозв`язки між між організмами в біоценозі та зв`язки між біоценозом та біотопом.

Наприклад, водна екосистема – це екосистема, в структурі і функ­ціонуванні якої провідна роль належить воді як абіотичному компоненту середовища існу­вання гідробіонтів.

Має дві складові – абіотичну (вода, дон­ні відклади з характерними для них фізико-хімічними властивостями) та біотичну, до якої входять орга­нізми різних рівнів (бактерії, рослини, тварини). Ці складові пов'язані між собою й істотно впливають одна на одну. Такий вплив здійснюється через гідродинамічні, оптичні, термодина­мічні, фізико-хімічні, хімічні процеси та біологічні і біохімімічні реакції за участю гідробіонтів. У зв'язку з цим водне середовище існування гідробіонтів можна розглядати і як їх внутрішнє середовище, з якого вони отримують кисень, біогенні елементи і в яке виділяють продукти життєдіяльнос­ті (екзометаболіти)[9].                                                  

Специфічні особливості водних екосистем порівняно з наземними, полягають у тому, що водне середовище створює сприятливіші умови для мета­болічних взаємовідносин гідро­біонтів, тоді як наземні угрупо­вання рослин і тварин більшою мірою розділені просторово наземним і повітряним середови­щем, а їх метаболічні зв'язки виявляються менш чітко, ніж у водяних організмів. Водними екосистемами є і час­тини водних об'єктів відповідно до їх екологічної зональності, наприклад, екосистеми літоралі, пелагіалі та ін. [9].

Водне середовище характеризується значною пост­ійністю фізичних і хімічних показників (температура, соленість, лужність, рухливість, висока теплопровідність)

Водне середовище відрізняється здатністю до розширення перед замерзанням, що сприяє утворенню льоду на водній поверхні та створенню сприятливих умов для перезимовування водних організмів у зонах з холодним кліматом. Для гідробіонтів важливими екологічними чинниками є температура води, кількість розчиненого в ній кисню, а також розчинених і завислих мінеральних та органічних речовин. Для аеробіонтів такими чинниками є вологість, температура повітря та ґрунту і вміст в останньому елементів мінерального живлення.

Взаємодія організмів в екосистемі надзвичайно складна. Взаємодія біоценозів з біотопами відбувається через речовинно-енергетич­ний обмін. Мова йде про певні угруповання рослин, тварин і мікроорганізмів, які взаємодіють один з одним і з навколишнім середовищем. Кожний живий організм або їх сукупність виконують певну біологічну функ­цію, яка або починає якийсь процес, або служить його проміж­ною ланкою, або завершує його. Така узгоджена та взаємозв’я­зана діяльність живих організмів Землі перебуває в тісному зв’яз­ку з навколишнім середовищем та його основними факторами і створює екологічну систему, цілісність якої утримується сталими потоками речовини та енергією між компонентами екосистеми.

Форми зв'язків між організмами в екосистемі поділяють на:

- топічні – виникають завдяки створенню одними організмами сприятливого се­редовища для існування інших (бобові рослини збагачують грунт сполуками ніт­рогену за рахунок бульбочкових бактерій, сприяючи розвиткові інших видів);

- трофічні – особини одного виду використовують інший вид. продукти його життєдіяльності чи мертві рештки як джерело їжі;

- фабричні – зв'язки, за яких особини одного виду використовують особин ін­шого виду або їх частини для побудови гнізд чи схованок (наприклад, утворення галів);

- форичні – зв'язки, що забезпечують перенесення особин одного виду особина­ми іншого виду (водорості на шерсті лінивця) [9].

Для кожної екосистеми характерний свій біологічний кругообіг речовин, який здійснюється завдяки існуванню в екосистемах трофічних ланцюгів (ланцюгів живлення).

Будь-яке угруповання – це кормова мережа, яка складає схему всіх трофічних зв`язків між видами. Кормова мережа складається з ланцюгів живлення.

Ланцюг живлення (трофічний ланцюг) – взаємовідносини між організмами під час перенесення енергії їжі від її джерела (зеленої рослини) через ряд організмів (шляхом поїдання) на більш високі трофічні рівні; це ряди взаємопов'язаних видів, в яких кожний попередній є об'єктом живлення наступного. Наприклад, у водоймах фітопланктон поїдається зоопланктоном, останній — дрібною рибою, що є здобиччю великих риб — хижаків, які в свою чергу споживаються людиною. Взаємодіючи між собою представники продуцентів, консументів та редуцентів утворюють ланцюги живлення (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Зв’язки в біогеоценозі луки 

Якщо розглядати організми як кормовий ресурс, то можна виділити три шляхи формування ланцюгів живлення:

- деструкція, внаслідок якої тіла або частинки тіл орга­нізмів відмирають і разом з рештками життєдіяльності і секреторними продуктами стають кормовим ресурсом для "деструкторів" (бактерій, грибів і тварин-детритофагів). Деструктори – це групи живих орга­нізмів, які не в змозі використовувати інші організми, поки вони живі. Детрит – це органічний мул і напівзруйновані рештки організмів, які перебувають у верхніх шарах ґрунту, а також у водному середовищі;

- паразитизм, коли організм використовує в якості кор­мового ресурсу інший організм ще при житті. Приклад паразитів – попелиця, яка висмоктує сік із флоеми листя дерев, і гриби – облігатні пара­зити рослин (наприклад, іржасті гриби, які вбивають клітини організму-господаря);

- органофагія, або хижацтво. При цьому кормовий організм (або його частина) поїдається (кролик, якого з'їла лисиця; жолудь, який з'їла білка, тощо) [9].

Розрізняють ланцюги живлення 2 типів: пасовищного та детритного. В ланцюгах пасовищного типу початковою ланкою є рослини. 

Приклади

1. Рослини – попелиці – дрібні комахоїдні птахи – хижі птахи.

2. Рослини – зайці – лисиці – вовки. 

В ланцюгах виїдання або детритного типу початковою ланкою є мертві рослини, рештки чи послід тварин з невикористаними запасами речовин. 

Приклади

1. Коров'ячий послід – личинки мух – комахоїдні птахи – хижаки.

2. Рослинний перегній – дощові черв'яки – кроти. 

Кож­на з ланок ланцюга живлення може використати лише від 5 % до 15 % енергії харчів для побудови речовини свого ті­ла. Внаслідок неминучої втрати енергії кількість утво­рюваної органічної речовини в кожній наступній ланці зменшується. Таким чином, кожен ланцюг споживання містить, як правило, не більше 4-5 ланок, тому що вна­слідок втрати енергії загальна біомаса кожної наступ­ної ланки приблизно в 10 разів менша за попередню. Ця закономірність називається правилом екологічної піра­міди.

Конкурентна структура біоценозів полягає у винекненні явища конкуренції між двома або більше популяціями у випадку, коли йдеться про необхідність спільного використання ресурсів середовища. В рамках конкурентного угруповання виділяють такі групи видів:

- домінанти види, які становлять понад 5 % особин;

- субдомінанти –2-5 %;

- інфлуенти – 1-2 %;

- акцесори – поодинокі особини (менше 1 %).

Паратрофічна структура біоценозів полягає у використанні одного джерела корму різними видами (пилок, нектар, горішки). Ці стосунки називаються інгібіторними. Вони виступають як лімітуючий фактор у розвитку популяції.

Крім того слід вказати на мутуалістичні взаємовідносини організмів в біоценозі.

Обмін біогенними елементами між живими організмами та неорганічним середовищем – переважно збалансо­ваний. Кругообіг карбону і оксигену забезпечується взаємопов'язаними процесами фотосинтезу і дихання. Біогеохімічні цикли азоту, фосфору і сульфуру є дещо складнішими і відбуваються за допомогою мікроорганізмів. Обмін речовин в екосистемі можна відобразити за допомогою низки блоків, через котрі проходять різні біогенні матеріали і в котрих можуть зберігатися протягом різного часу. Серед них активними і визначальними є три: живі організми, мертвий органічний детрит і доступні неорганічні речовини. Весь рух біогенних елементів в екосистемі забезпечується постійною трансформацією в ній енергії. Таким чином, канали їх руху є паралель­ними до потоків енергії.

Найтісніше пов'язаним з трансформацією енергії в екосистемі є колообіг карбону, оскільки основна її частина, асимільована в процесі фотосинтезу, знаходиться в органічних карбонових сполуках. Ця ж енергія виділяється у процесі дихання і супроводжується утворенням вуглекислого газу. Усіма рисами кругообігу характеризується і цикл води. Він також приблизно збалансований у масштабах біосфери і пов'язаний з використанням енергії.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!