Основы биогеографии и ландшафтоведения для студентов специальности

Скачать 2.46 Mb.

Название	Основы биогеографии и ландшафтоведения для студентов специальности
страница	3/25
Дата публикации	06.06.2014
Размер	2.46 Mb.
Тип	Тесты

literature-edu.ru > Рефераты > Тесты

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 25

Разнообразие живых организмов в биосфере. Число видов различных групп организмов.

Одна из основных особенностей любого биоценоза – его видовой состав. Общее число видов растений и животных, свойственных биоценозу данного типа, более или менее постоянно. Наиболее богаты по видовому составу биоценозы влажных тропиков, наиболее бедны – биоценозы аридных и холодных регионов. Чем больше видов в биоценозе, тем более он устойчив, т. к. в нем формируется больше связей.

Количество видов, приходящихся на единицу площади, называется видовой насыщенностью. Она изменяется в различных биоценозах в том же направлении, что и видовой состав. Видовая насыщенность различных систематических групп растений и животных в одном и том же биоценозе резко различается. Для каждого биоценоза характерен определенных набор и преобладание тех или иных групп жизненных форм.

Не все виды играют в биоценозе одинаковую роль. Обычно среди растений различают компоненты-многолетники, постоянно присутствующие в биоценозе, и ингредиенты-однолетники, количество которых может резко колебаться год от года в зависимости от условий погоды.

Среди организмов, образующих биоценоз, различают доминанты, т.е. виды преобладающие по численности. Разным систематическим группам организмов, образующих биоценоз, свойственны свои доминанты. Кроме доминантов выделяют также субдоминанты, второстепенные и третьестепенные (редкие) виды. Критерии разделения на эти группы как правило численные: число особей, биомасса, проективный покров (у растений), обилие. Некоторые ученые выделяют доминанты-растения только для главного яруса, считая господствующие растений второстепенных ярусов субдоминантами. Часто выделяют доминанты групп ярусов и даже отдельных ярусов.

По количеству доминант биоценозы бывают моно-, олиго- и полидоминантные. Часто происходит смена доминант от года к году, вызванная колебаниями параметров внешней среды (“защитная реакция биоценоза”).

Основные положения экологической географии организмов. Факторы среды.

Место обитания вида и особи. Стация, биотоп.

Формирование растительных сообществ протекает при постоянном взаимном влиянии растений, их составляющих и среды обитания. Каждое сообщество связано с определенным местообитанием. При изменении условий жизни, факторов внешней среды в процессе исторического развития сообщества, изменялись и виды, слагающие сообщества, подбирались, устанавливались и закреплялись их сочетания.

Совокупность условий, необходимых для существования того или иного вида, называется стацией (для растений – местообитание). Участок земной поверхности, характеризующийся определенными абиотическими условиями, соответствующий одному биоценозу, называется биотопом. Участок земной поверхности, характеризующийся определенными абиотическими условиями, соответствующий экосистеме любого ранга, называется экотопом.

Любой биоценоз изменяет среду обитания, с которой он связан. Сообщество характеризуется своей внутренней средой, отличающейся от среды, не преобразованной сообществом.

Жизненные формы организмов.

Для животных, как и для растений, важная система жизненных форм, основанная на отношении к климатическим особенностям. Именно с этим фактором связана классификация жизненных форм растений К. Раункиера. Но для животных имеют существенное значение общие особенности среды обитания, способ передвижения в этой среде, а также характер их пищи. Непосредственное же воздействие климата уменьшается для гомотермных животных потому, что их физиологические особенности способствуют выработке некоторой независимости от его влияния.

Д. Н. Кашкаров разработал несколько классификаций жизненных форм животных. Первая из них имеет следующий вид:

1. Холоднокровные (пойкилотермные животные): 1) деятельные весь год; 2) недеятельные часть года: а) летоспящие, б) зимоспящие.

2. Теплокровные (гомотермные): А. Оседлые. 1) деятельные весь год; 2) недеятельные часть года: а) летоспящие, б) зимоспящие. Б. Сезонные. 1) гнездящиеся, 2) зимние, 3) летние, 4) пролетные.

По способам передвижения в различной среде обитания Д. Н. Кашкаров выделяет такие жизненные формы:

1. Плавающие. 1) чисто водные: а) нектон, б) планктон, в) бентос; 2) полуводные: а) ныряющие, б) неныряющие, в) лишь добывающие из воды пищу.

2. Роющие. 1) абсолютные землерои (всю жизнь проводят под землей), 2) относительные землерои (выходят на поверхность).

3. Наземные. 1) не делающие нор: а) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие; 2) делающие норы: а) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие; 3) животные скал.

4. Древесные, лазающие: а) не сходящие с деревьев, б) лишь лазающие на деревья.

Воздушные формы: а) добывающие пищу в воздухе, б) высматривающие пищу с воздуха.

Если к этим классификациям добавить еще две: по отношению к влажности воздуха и почв (влаголюбивые и сухолюбивые) и по месту размножения (под землей, на поверхности земли, в ярусе трав, на ветвях деревьев, в трещинах и дуплах), то эта совокупность классификаций определит основные признаки жизненных форм животных.

Конкретных примеров отнесения животных к разным группам в различных системах жизненных форм Д. Н. Кашкаров не приводит.

Для организмов имеет существенное значение не только приспособение к условиям жизни, но и способность к расселению, позволяющая менять место своего обитания. К перемещениям организмов в пространстве относятся две группы явлений: периодические перемещения – миграции и непериодические – инвазии (нашествия). Если непериодическое перемещение заканчивается вымиранием видов, то оно не является инвазией. Миграции чаще всего связаны с особенностями климата. Инвазии обычно обусловлены неблагоприятной кормовой обстановкой в местах существования данного вида.

Совершают миграции или инвазии группы совместно обитающих особей, относящихся к тому или иному виду - популяции. Популяция - часть населения вида, занимающая определенную площадь, в пределах которой происходит обмен генетической информацией. Различают наиболее крупные климатические (у животных – географические) популяции, более мелкие эдафические (у животных – экологические) и ценотические, фитоценотические (у животных – элементарные) популяции. Популяции различаются по образу жизни, основным кормам, численности, степени процветания, степени соответствия условиям обитания.

Живые организмы избирательно накопляют некоторые химические вещества. Поэтому содержание различных элементов неодинаково в организмах, земной коре и в почвах. Содержание кислорода (70,0%) и углерода (18,0%) в биосфере заметно выше по сравнению с земной корой, а содержание кремния, алюминия, железа – ниже, содержание фосфора и серы – примерно на одинаковом уровне.

Однако организмы различны по своему химическому составу, который может сильно отличаться от среднего. Некоторые виды растений способны к накоплению тех или иных элементов (водоросли – йод и т. д.). Это проявление участия организмов в геохимических процессах. Различный химический состав могут иметь даже разные особи одного вида.

Живое вещество распределено по планете неравномерно. А. П. Виноградов подразделял сушу на биогеохимические зоны (отличаются по содержанию химических элементов и по преобладающим биологическим реакциям организмов на изменчивость геохимических особенностей среды) и биогеохимические провинции (зональные и азональные). Азональные биогеохимические провинции располагаются над рудными телами, в районах вулканизма и бессточных впадинах. В них наблюдаются избыточные концентрации определенных элементов.

Круговорот живого вещества происходит через три основные звена: продуцентов, консументов и редуцентов. Продуценты – фотосинтезирующие зеленые растения и хемосинтезирующие бактерии, т.е. организмы, дающие первичную продукцию; консументы – потребляющие первичную или вторичную, т.е. потребляющие готовое органическое вещество и переводящее его в другие формы органического вещества – животные, паразитические растения; редуценты (деструкторы) – организмы, разлагающие мертвые органические вещества до минеральных веществ – многие бактерии, грибы, простейшие животные.

Консументы делятся на консументов первого порядка – фитофагов, консументов второго порядка – зоофагов и консументов третьего порядка – зоофагов. Встречаются также эврифаги, т.е. всеядные консументы. Многие животные играют также роль редуцентов.

Лекция 2. Характеристики биосферы.

Разнообразие современных организмов и биоценозов

Биоценоз (от био... и греч. koinós — общий), совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды (см. Биотоп).

Термин «Б.» был предложен немецким биологом К. Мебиусом (1877). Б. — комплекс организмов биогеоценоза, формирующийся в результате борьбы за существование, естественного отбора и других факторов эволюции. По участию в биогенном круговороте веществ в Б. различают три группы организмов. 1) Продуценты (производители) — автотрофные организмы, создающие органические вещества из неорганических; основные продуценты во всех Б. — зелёные растения (см. Фотосинтез). Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органических веществ в Б. (см. Биомасса, Биологическая продуктивность). 2) Консументы (потребители) — гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка — растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка — хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты, суперпаразиты и т.п.), но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофическом уровне количество биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ в Б., частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами. 3) Редуценты (восстановители) — животные, питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги), и особенно непаразитирующие гетеротрофные микроорганизмы — способствуют минерализации органических веществ, их переходу в усвояемое продуцентами состояние.

Взаимосвязи организмов в Б. многообразны. Кроме трофических связей, определяющих цепи питания (иногда очень своеобразные — см. Паразитизм, Симбиоз), существуют связи, основанные на том, что одни организмы становятся субстратом для других (топические связи), создают необходимый микроклимат и т.п. Часто можно проследить в Б. группы видов, связанные с определённым видом и целиком зависящие от последнего (консорции).

Для Б. характерно разделение на более мелкие подчинённые единицы — мероценозы, т.е. закономерно слагающиеся комплексы, зависящие от Б. в целом (например, комплекс обитателей гниющих дубовых пней в дубраве). Если энергетическим источником Б. служат не автотрофы, а животные (например, летучие мыши в Б. пещер), то такие Б. зависят от притока энергии извне и являются неполноценными, представляя в сущности мероценозы. В Б. можно выделить и другие подчинённые группировки организмов, например синузии. Для Б. также характерно разделение на группировки организмов по вертикали (ярусы Б.). В годовом цикле в Б. изменяются численность, стадии развития и активность отдельных видов, создаются закономерные сезонные аспекты Б.

Б. — диалектически развивающееся единство, меняющееся в результате деятельности входящих в него компонентов, вследствие чего происходят закономерные изменение и смена Б. (сукцессии), которые могут приводить к восстановлению резко нарушенных Б. (например, леса после пожара и т.п.). Различают насыщенные и ненасыщенные Б. В насыщенном Б. все экологические ниши (см. Ниша экологическая) заняты и вселение нового вида невозможно без уничтожения или последующего вытеснения какого-либо компонента Б. Ненасыщенные Б. характеризуются возможностью вселения в них новых видов без уничтожения других компонентов. Можно различать первичные Б., сложившиеся без воздействия человека (целинная степь, девственный лес), и вторичные, измененные деятельностью человека (леса, выросшие на месте сведённых, население водохранилищ). Особую категорию представляют агробиоценозы, где комплексы основных компонентов Б. сознательно регулируются человеком. Между первичными Б. и агробиоценозами имеется вся гамма переходов. Изучение Б. важно для рационального освоения земель и водных пространств, т.к. только правильное понимание регулятивных процессов в Б. позволяет человеку изымать часть продукции Б. без его нарушения и уничтожения.