Биогеоценоз и экосистема

Что такое биогеоценоз и экосистема

Впервые термин «экосистема» использовал в своих научных трудах британский эколог и ботаник Артур Тенсли. В 1935 г. вышла в свет его публикация «Правильное и неправильное использование ботанических терминов». В ней он сформулировал понятие «экосистема».

В СССР более широкое распространение получил термин «биогеоценоз». Учение о нем было детально разработано советским академиком В.Н. Сукачевым в 1940-е гг.

Иногда эти два понятия используются как синонимы, но они имеют не совсем одинаковое содержание, хотя и обладают рядом общих признаков и сходств.

Чем отличаются друг от друга

1. Главное различие — территориальное. Биогеоценоз — это в первую очередь определенный участок суши, заселенный конкретными популяциями живых организмов. Он может как совпадать с экосистемой, так и отличаться от нее. Например, тождественны эти понятия будут для таких природных образований, как лес и луг.
2. Биогеоценоз тесно связан с понятием фитоценоза и территориально совпадает с его границами. Фитоценоз — растительный комплекс, существующий в рамках одного биотопа. Для него характерна определенная структура, относительно однородный видовой состав и наличие большого количества взаимосвязей.
3. Биогеоценоз существует только на определенных участках суши или в мелководье, экосистема может быть и в море, и в океане.
4. Органическое вещество в экосистемах может продуцироваться не только растениями, но и другими природными явлениями, а также людьми.
5. Экосистемы могут быть искусственным образованием, созданным человеком. Для искусственных экосистем характерно небольшое видовое разнообразие, сильная зависимость от внешних источников энергии, замкнутый круговорот веществ. Не все искусственные экосистемы являются биогеоценозом.

Особенности биогеоценоза, основные группы

Биогеоценоз существует как открытая саморегулирующаяся система.

Главные свойства

1. Взаимосвязь между отдельными элементами системы.
2. Исторический, естественный характер происхождения.
3. Круговорот веществ.
4. Основной источник энергии — Солнце.
5. Самовоспроизводство.
6. Способность к саморегуляции.
7. Устойчивость.
8. Целостность.

Основные компоненты

1. Абиотический фактор — это неорганическая среда, имеющая прямое влияние на живые организмы. Подразделяется на химический и физический факторы. Химический — это состав воды, почвы, атмосферы и т.д. Физический — климат и рельеф.
2. Совокупность живых организмов разных групп.
3. Энергия.

Пространственные характеристики

Биогеоценозы неоднородны по содержанию. При перемещении в пространстве и времени происходит смена состава и состояний всех его компонентов. Толща биогеоценоза делится на:

• надземную часть;
• подземную;
• подводную. 

Также выделяют био-геогоризонты — вертикальные структуры, разнородные по составу и свойствам.

Как поддерживается динамическое равновесие

Биогеоценоз — это чрезвычайно сложная система, состоящая из тысяч компонентов. Она пребывает в состоянии динамического равновесия, которое поддерживается непрерывным круговоротом веществ и постоянным притоком энергии Солнца.

Все живые организмы, населяющие систему, не уничтожают друг друга полностью, а лишь ограничивают численность популяций. Благодаря этому поддерживается биологическое разнообразие и непрерывное взаимодействие трофических связей разных уровней.

Важную роль для стабильности и устойчивости функционирования биогеоценоза играет генетическое разнообразие. При изменении климата, состава воздуха и других факторов выживают особи, способные лучше приспособиться к новым условиям.

Группы живых организмов

1. Продуценты — растения и водоросли. Это автотрофные организмы, использующие энергию солнца. Они синтезируют из неорганических веществ органические.
2. Консументы — гетеротрофные организмы. Питаются органическими веществами. Консументы первого порядка — животные, употребляющие растительную пищу; второго — плотоядные животные.
3. Редуценты — гетеротрофные организмы, которые в процессе питания преобразуют остатки органики в неорганические соединения. Типичные редуценты — это грибы и бактерии.

Пищевые отношения между группами

Организмы взаимосвязаны между собой через цепи питания — трофические уровни.

1. 1-ый трофический уровень — продуценты. Они представляют значимую часть любого живого сообщества, поскольку снабжают веществом и энергией все звенья пищевой цепи (прямо или косвенно).
2. Консументы 1 порядка — это травоядные животные. Например, бобры, кролики, верблюды и др.
3. Первичные хищники (консументы 2 порядка) — употребляют в пищу плоть растительноядных животных. Например — волк, поедающий зайца.
4. Вторичные хищники (консументы 3 порядка) поедают плотоядных животных 2 порядка. Например — сова, которая ест мышей.
5. Высшие хищники — поедают консументов 3 порядка. Например — ястреб, поедающий сову.
6. Детритофаги — животные, поедающие отмершее органическое вещество. Это гиены, черви, крабы и др.
7. Редуценты. Замыкают пищевую цепочку. Снабжают веществом и энергией продуцентов.

Одно и то же животное может быть консументом нескольких порядков. Например, мышь поедает и растительную пищу, и насекомых. Она является консументом 1 и 2 порядка. 

Почему биогеоценозы сменяют друг друга

В результате функционирования пищевых связей разных трофических уровней происходит обмен веществом и энергией. Система воспроизводит саму себя, но не остается на неизменном уровне. В ней возможны различные типы изменений. Они связаны со следующими факторами:

• изменение климата — как сезонное, так и глобальное;
• смена рельефа;
• воздействие антропогенного фактора — вырубка лесов, осушение болот, загрязнение атмосферы и др.

Примеры биогеоценоза в природе

Естественные биогеоценозы — это любые относительно однородные участки суши с заселяющими их организмами. Например:

• горная долина;
• дубрава;
• ельник;
• сосновый лес;
• суходольный луг;
• сфагновое болото.

Разнообразие живого сообщества внутри биогеоценоза зависит в первую очередь от климатических факторов. Сложные трофические связи существуют в тропических лесах. Беден растительный и животный мир арктических территорий.

Все биогеоценозы планеты составляют единую глобальную экосистему — биосферу. Ее охрана — одна из главнейших задач человека.