Prírodné komplexy, v ktorých sa vegetácia plne formuje a ktoré môžu existovať samy o sebe, bez ľudského zásahu, a ak ich človek alebo niečo iné poruší, budú obnovené, navyše podľa určitých zákonov. Takéto prírodné komplexy sú biogeocenózy. Najzložitejšie a najvýznamnejšie prirodzené biogeocenózy sú lesné. V žiadnom prírodnom komplexe, v žiadnom type vegetácie nie sú tieto vzťahy vyjadrené tak ostro a tak mnohostranne ako v lese.
Biogeocenóza je súbor homogénnych prírodných javov (atmosféra, horniny, vegetácia, zver a svet mikroorganizmov, pôdne a hydrologické pomery) na známom rozsahu zemského povrchu, ktorý má osobitnú špecifickosť interakcií týchto zložiek a určitú typ metabolizmu a energie: medzi sebou a s inými prírodnými javmi a predstavujú vnútornú protichodnú jednotu, ktorá je v neustálom pohybe a vývoji...“.
Táto definícia odráža celú podstatu biogeocenózy, vlastnosti a charakteristiky, ktoré sú jej vlastné:
Biogeocenóza musí byť homogénna vo všetkých ohľadoch: živá a neživá hmota: vegetácia, divoká zver, populácia pôdy, reliéf, materská hornina, vlastnosti pôdy, hĺbka a režimy podzemných vôd;
Každá biogeocenóza je charakterizovaná prítomnosťou špeciálneho, iba vlastného typu metabolizmu a energie,
Všetky zložky biogeocenózy sa vyznačujú jednotou života a jeho prostredia, t.j. vlastnosti a vzorce životnej aktivity biogeocenózy sú určené jej biotopom, takže biogeocenóza je geografický pojem.
Okrem toho by každá konkrétna biogeocenóza mala:
Buďte vo svojej histórii homogénni;
Byť dostatočne dlhodobo etablovanou formáciou;
Jasne sa líšia vegetáciou od susedných biogeocenóz a tieto rozdiely by mali byť prirodzené a ekologicky vysvetliteľné.
Príklady biogeocenóz:
Forbský dubový les na úpätí deluviálneho svahu južnej expozície na horskej hnedolesnej stredne hlinitej pôde;
Obilná lúka v dutine na hlinitých rašelinových pôdach,
Forbská lúka na vysokej riečnej nive na záplavovej, kyselo-glejovej stredne hlinitej pôde,
Lišajník smrekovec na Al-Fe-humus-podzolových pôdach,
Les zmiešaný listnatý s porastom liany na severnom svahu na hnedých lesných pôdach a pod.
Biogeocenóza je celý súbor druhov a celý súbor zložiek neživej prírody, ktoré určujú existenciu daného ekosystému, berúc do úvahy nevyhnutný antropogénny vplyv.
Oblasť poznania biogeocenóz sa nazýva biogeocenológia. Na ovládanie prírodných procesov je potrebné poznať vzorce, ktorým podliehajú. Tieto zákonitosti študuje množstvo vied: meteorológia, klimatológia, geológia, pedológia, hydrológia, rôzne katedry botaniky a zoológie, mikrobiológia atď. Biogeocenológia na druhej strane zovšeobecňuje, syntetizuje výsledky uvedených vied z tzv. určitý uhol so zameraním na vzájomné pôsobenie zložiek biogeocenóz a odhaľujúce všeobecné vzorce, ktorými sa tieto interakcie riadia.
2. Definícia biogeocenózy
„Biogeocenóza- je to časť zemského povrchu, na ktorej sa v úzkej interakcii vyvíja: vegetácia homogénna zložením a produktivitou, homogénny komplex živočíchov a mikroorganizmov, pôda homogénna vo fyzikálnom a chemickom zložení; je zachovaná homogénna plynová a klimatická situácia, medzi všetkými zložkami biogeocenózy je vytvorená rovnaká výmena materiálov a energie“ (V. N. Sukachev).
3.Komponentné zloženie biogeocenózy
Zložky biogeocenózy- hmotné telesá (zložky biogeocenózy). Sú rozdelené do 2 skupín:
1. Život (biotický, biocenóza)
2. Inertná (abiotická látka, suroviny) - ekotop, biotop.
Patria sem oxid uhličitý, voda, kyslík atď.
Biotické zložky biogeocenózy:
1.Výrobcovia
2.Spotrebitelia
3. Reduktory (detritivory, deštruktory organických látok).
Výrobcovia - organizmy, ktoré vyrábajú (syntetizujú) organické látky z anorganických (zelených rastlín).
Spotrebitelia- organizmy, ktoré konzumujú hotové organické látky. Primárnymi konzumentmi sú bylinožravce. Sekundárnymi konzumentmi sú mäsožravce.
rozkladače - organizmy, ktoré rozkladajú organickú hmotu na konečné produkty rozpadu (baktérie rozpadu a fermentácie).
V biogeocenóze je založená ekologická homeostáza- dynamická rovnováha medzi všetkými zložkami biogeocenózy.
Vyskytuje sa periodicky ekologickej postupnosti- pravidelná zmena spoločenstiev v biogeocenóze.
Existuje niekoľko klasifikácií biogeocenóz.
I.1. Pôda, sladká voda, 2. Vodné, morské
II. Podľa geografickej oblasti:
1. Les, 2. Močiar, 3. Step, 4. Lúka, 5. Tundra atď.
III. Lobačov v roku 1978 identifikoval biogeocenózy:
1) Prírodné 2) Vidiecke (agrocenózy)
3) Mestské cenózy (mestské, priemyselné)
4. Hranice medzi biogeocenózami.
Konfiguráciu a hranice biogeocenózy určujú podľa Sukačeva hranice fytocenózy, ktorá je pre ňu charakteristická, ako jej autotrofná báza, fyziognomicky jasnejšie ako iné zložky, ktoré ju vyjadrujú v priestore.
Horizontálne hranice medzi biogeocenózami, ako aj medzi rastlinnými spoločenstvami sú podľa J. Lemeho (1976) ostré najmä v podmienkach ľudského zásahu, ale môžu byť aj nejasné, akoby rozmazané v prípade vzájomného prieniku zložiek susedných biogeocenóz. .
B. A Bykov (1970) rozlišuje nasledujúce typy hraníc medzi rastlinnými spoločenstvami, a teda medzi biogeocenózami
a) pozorujú sa ostré hranice s ostrým rozdielom v podmienkach prostredia v susedných cenózach alebo v prítomnosti dominant s mocnými vlastnosťami tvoriacimi prostredie;
b) mozaikové hranice sa na rozdiel od ostrých vyznačujú začlenením ich jednotlivých úlomkov do prechodnej zóny susedných cenóz, ktoré tvoria akúsi zložitosť;
c) ohraničené hranice - keď sa v kontaktnej zóne susedných cenóz vytvorí úzka hranica cenózy, ktorá sa líši od oboch;
d) difúzne hranice medzi susednými cenózami sa vyznačujú postupnou priestorovou zmenou v druhovom zložení v kontaktnej zóne pri prechode z jednej do druhej
Vertikálne hranice biogeocenózy, ako aj horizontálne, sú určené umiestnením živej rastlinnej biomasy fytocenózy v priestore - horná hranica je určená maximálnou výškou nadzemných rastlinných orgánov - fototrofov - nad pôdou. povrch, nižší o maximálnu hĺbku prieniku koreňového systému do pôdy.
Zároveň v biogeocenózach stromov a kríkov sa vertikálne hranice, ako píše T. A. Rabotnov (1974a), počas vegetačného obdobia nemenia, zatiaľ čo v bylinných biogeocenózach (lúka, step atď.) sa menia podľa sezóny, ako sa vyskytuje buď zvýšenie porastu, alebo jeho úbytok, alebo úplné odcudzenie senníkov a pasienkov. len ich spodné hranice nepodliehajú sezónnym zmenám.
Ekosystém (z gréckeho slova oikos - obydlie, bydlisko) - akýkoľvek prírodný komplex (systém biokosnaya). Pozostáva zo živých organizmov (biocenóza) a ich biotopov: inertných (napríklad atmosféra) alebo bioinertných (pôda, nádrž atď.), ktoré sú vzájomne prepojené tokmi hmoty, energie a informácií. Hnijúci peň so všetkými svojimi početnými obyvateľmi (huby, mikroorganizmy, bezstavovce) je maloplošný ekosystém. Jazero s vodnými a polovodnými organizmami (vrátane vtákov živiacich sa vodnými živočíchmi, pobrežnou vegetáciou) je tiež ekosystém, ale vo väčšom meradle. Najväčším ekosystémom je celá biosféra ako celok. V ekosystéme vždy existuje vstup a výstup energie. Väčšina energie pre existenciu ekosystémov pochádza z energie Slnka, primárne zachytenej autotrofmi, z ktorých väčšinu tvoria zelené rastliny. Pozdĺž potravinových reťazcov sú táto energia a hmota zahrnuté do cyklu charakteristického pre každý ekosystém. Primárne a sekundárne heterotrofy (bylinožravce a mäsožravce) využívajú nahromadenú energiu a látku vytvorenú autotrofmi, ktorá sa potom po svojom rozklade a mineralizácii heterotrofmi-saprofytmi (hubami, mikroorganizmami) opäť dostáva do kolobehu. Východisko z tohto kolobehu je v sedimentárnych horninách (viď. Kolobeh látok v prírode). Termín „ekosystém“ navrhol v roku 1935 anglický botanik A. Tensley. V roku 1944 zaviedol sovietsky biológ V. N. Sukačev jemu blízky pojem „biogeocenóza“. Biogeocenóza sa v chápaní V. N. Sukačeva od ekosystému líši istotou svojho objemu. Ekosystém môže pokryť priestor akejkoľvek dĺžky – od kvapky vody v jazierku až po biosféru. Biogeocenóza - určitá oblasť územia, cez ktorú neprechádza ani jedna významná biocenotická (pozri biocenóza), hydrologická, klimatická, pôdna alebo geochemická hranica. Biogeocenózy sú tehly, z ktorých sa skladá celá biosféra. Na súši sa hranice biogeocenózy zvyčajne odlišujú povahou vegetačného krytu: vegetačné zmeny označujú pôdne, geochemické a iné hranice. Veľkosti biogeocenóz sú rôzne - od niekoľkých stoviek metrov štvorcových do niekoľkých kilometrov štvorcových a vertikálne - od niekoľkých centimetrov (na skalách) po niekoľko stoviek metrov (v lesoch). Súhrn populácií organizmov, ktoré tvoria ekosystém (zvyčajne v rámci biogeocenózy), ktorých život je úzko spätý s jediným centrálnym druhom, sa nazýva konzorcium (z latinského slova consortium - spoločenstvo). Úlohu centrálneho typu konzorcia zvyčajne zohráva rastlina, ktorá určuje celý charakter biogeocenózy: v smrekových lesoch - smrek, v borovicových lesoch - borovica, v pernatej stepi - perina atď. centrálny druh a zvyšok v konzorciu sa môžu veľmi líšiť: prostredníctvom potravinových reťazcov ako biotopu (lišajník na kmeni borovice), vytvorením pohodlných mikroklimatických podmienok (vlhkosť, tieň pod korunou stromu).
17. Ekosystémy a biogeocenózy
Ekosystém je akákoľvek jednota, ktorá zahŕňa všetky organizmy a celý komplex fyzikálno-chemických faktorov a interaguje s vonkajším prostredím. Ekosystémy sú základné prírodné jednotky na povrchu Zeme.
Náuku o ekosystémoch vytvoril anglický botanik Arthur Tansley (1935).
Ekosystémy sa vyznačujú rôznymi druhmi metabolizmu nielen medzi organizmami, ale aj medzi ich živými a neživými zložkami. Pri štúdiu ekosystémov sa venuje osobitná pozornosť funkčné spojenia medzi organizmami toky energie a bicyklovanie .
Priestorové a časové hranice ekosystémov možno rozlíšiť celkom ľubovoľne. Ekosystém môže byť trvanlivé(napríklad biosféra Zeme), a krátkodobý(napr. ekosystémy dočasných nádrží). Ekosystémy môžu byť prirodzené a umelé. Z hľadiska termodynamiky sú prírodné ekosystémy vždy otvorenými systémami (vymieňajú si hmotu a energiu s prostredím); umelé ekosystémy môžu byť izolované (vymieňať si iba energiu s prostredím).
Biogeocenózy. Súbežne s doktrínou ekosystémov sa rozvíjala aj doktrína biogeocenóz, ktorú vytvoril Vladimír Nikolajevič Sukačev (1942).
Biogeocenóza - ide o súbor homogénnych prírodných javov (atmosféra, vegetácia, voľne žijúce živočíchy a mikroorganizmy, pôda, horniny a hydrologické pomery) na známom rozsahu zemského povrchu, ktorý má svoje špecifické interakcie jednotlivých zložiek a určitý druh výmeny hmoty a energie medzi sebou a inými prírodnými javmi a predstavujúce vnútorne protirečivú jednotu, ktorá je v neustálom pohybe, vývoji.
Biogeocenózy sa vyznačujú týmito vlastnosťami:
- biogeocenóza je spojená s určitou oblasťou zemského povrchu; na rozdiel od ekosystému nemožno priestorové hranice biogeocenóz kresliť svojvoľne;
- biogeocenózy existujú dlho;
- biogeocenóza je bioinertný systém, ktorý je jednotou živej a neživej prírody;
- biogeocenóza je elementárna biochorologická bunka biosféry (čiže biologicko-priestorová jednotka biosféry);
- biogeocenóza je arénou primárnych evolučných premien (čiže evolúcia populácií prebieha v špecifických prírodno-historických podmienkach, v špecifických biogeocenózach).
Biogeocenóza je teda, podobne ako ekosystém, jednotou biocenózy a jej neživého prostredia; pričom základom biogeocenózy je biocenóza. Pojmy ekosystém a biogeocenóza sú navonok podobné, ale v skutočnosti sú odlišné. Inými slovami, každá biogeocenóza je ekosystém, ale nie každý ekosystém je biogeocenóza.
Štruktúra ekosystému
Udržanie vitálnej aktivity organizmov a cirkulácie látok v ekosystéme je možné len vďaka neustálemu prílevu vysoko organizovanej energie. Hlavným primárnym zdrojom energie na Zemi je slnečná energia.
Ekosystémy sú neustále tok energie ktorá sa mení z jednej formy do druhej.
Fotosyntetické organizmy premieňajú energiu slnečného žiarenia na energiu chemických väzieb organických látok. Tieto organizmy sú producentmi, príp výrobcov organickej hmoty. Vo väčšine prípadov plnia funkcie producentov v ekosystémoch rastliny.
Mŕtve organizmy a odpadové produkty v akejkoľvek forme sú konzumované organizmami, ktoré rozkladajú odumretú organickú hmotu na anorganické látky - rozkladače , alebo deštruktorov. Reduktory zahŕňajú rôzne živočíchy (zvyčajne bezstavovce), huby, prokaryoty:
– nekrofágov- požierači mŕtvol;
– koprofágy(koprofily, koprotrofy) - živia sa exkrementmi;
– saprofágy(saprofyty, saprofily, saprotrofy) - živia sa odumretou organickou hmotou (opadané lístie, topiace sa kože); saprofágy zahŕňajú:
– xylofágov(xylofily, xylotrofy) - živia sa drevom;
– keratinofágy(keratinofily, keratinotrofy) - živia sa nadržanou látkou;
– detritivorov- živia sa polorozloženou organickou hmotou;
– konečné mineralizátory- úplne rozložiť organickú hmotu.
Výrobcovia a rozkladači poskytujú kolobeh hmoty v ekosystéme: oxidované formy uhlíka a minerálov sa premieňajú na redukované a naopak; premena anorganických látok na organické látky a organických látok na anorganické látky.
potravinové reťazce
S postupným prenosom energie z jedného organizmu do druhého, potravinové (trofické) reťazce .
Trofické reťazce, ktoré začínajú producentmi, sa nazývajú pasienkové reťazce , alebo stravovacie reťazce . Jednotlivé články potravinového reťazca sa nazývajú trofické úrovne . V pastvinových reťazcoch sa rozlišujú tieto úrovne:
1. stupeň – výrobcovia(rastliny);
2. úroveň - spotrebitelia prvého poriadku(fytofágy);
3. úroveň - spotrebitelia druhého rádu(zoofágy);
4. úroveň - spotrebitelia tretieho rádu(predátori);
Mŕtve organizmy a odpadové produkty každej úrovne sú zničené rozkladačmi. Trofické reťazce, ktoré začínajú rozkladačmi, sa nazývajú suťové reťazce . Detritálne reťazce sú základom pre existenciu závislých ekosystémov, v ktorých organická hmota produkovaná výrobcami nestačí poskytovať energiu spotrebiteľom (napríklad hlbokomorské ekosystémy, jaskynné ekosystémy, pôdne ekosystémy). V tomto prípade je existencia ekosystému možná vďaka energii obsiahnutej v mŕtvej organickej hmote.
Organická hmota nachádzajúca sa na každej trofickej úrovni môže byť spotrebovaná rôznymi organizmami a rôznymi spôsobmi. Ten istý organizmus môže patriť do rôznych trofických úrovní. V skutočných ekosystémoch sa tak potravinové reťazce menia na potravinové siete .
Nižšie je fragment zmiešanej lesnej potravinovej siete.
Produktivita trofických úrovní
Množstvo energie prechádzajúcej cez trofickú úroveň na jednotku plochy za jednotku času sa nazýva produktivita trofickej úrovne.. Produktivita sa meria v kcal/ha·rok alebo v iných jednotkách (v tonách sušiny na 1 ha za rok; v miligramoch uhlíka na 1 meter štvorcový alebo 1 meter kubický za deň atď.).
Energia dodaná na trofickú úroveň je tzv hrubá primárna produktivita(pre výrobcov) príp diéta(pre spotrebiteľov). Časť tejto energie sa vynakladá na udržanie životných procesov (metabolické náklady, príp náklady na dýchanie), časť - na vznik odpadu(podstielka z rastlín, exkrementy, topiace sa kože a iný odpad zo zvierat), časť - na rast biomasy. Časť energie vynaloženej na rast biomasy môžu spotrebovať spotrebitelia ďalšej trofickej úrovne.
Energetickú bilanciu trofickej úrovne možno zapísať ako nasledujúce rovnice:
(1) hrubá primárna produktivita = dýchanie + podstielka + rast biomasy
(2) strava = dýchanie + odpadové látky + rast biomasy
Prvá rovnica sa vzťahuje na výrobcov, druhá na spotrebiteľov a rozkladačov.
Rozdiel medzi hrubou primárnou produktivitou (podielom) a nákladmi na dýchanie je tzv čistá primárna produktivita trofická úroveň. Energia, ktorú môžu spotrebovať spotrebitelia ďalšej trofickej úrovne, sa nazýva sekundárna produktivita považovaná za trofickú úroveň.
Pri prechode energie z jednej úrovne do druhej sa jej časť nenávratne stratí: vo forme tepelného žiarenia (náklady na dýchanie), vo forme odpadových látok. Preto množstvo vysoko organizovanej energie počas prechodu z jednej trofickej úrovne na ďalšiu neustále klesá. V priemere táto trofická úroveň prijíma ≈ 10 % energie prijatej predchádzajúcou trofickou úrovňou; tento vzor sa nazýva desaťpercentné pravidlo, príp pravidlo ekologickej pyramídy . Preto je počet trofických úrovní vždy obmedzený (4-5 odkazov), napríklad už len 1/1000 energie prijatej na prvej úrovni vstupuje do štvrtej úrovne.
Dynamika ekosystému
V rozvíjajúcich sa ekosystémoch sa len časť prírastku biomasy vynakladá na tvorbu sekundárnych produktov; v ekosystéme dochádza k akumulácii organickej hmoty. Takéto ekosystémy prirodzene ustupujú iným typom ekosystémov. Pravidelná zmena ekosystémov na určitom území je tzv nástupníctvo . Príklad nástupníctva: jazero → zarastené jazero → močiar → rašelinisko → les.
Existujú nasledujúce formy nástupníctva:
– primárny - vznikajú v predtým neobývaných oblastiach (napríklad na nepremočených pieskoch, skalách); biocenózy, ktoré sa pôvodne tvoria za takýchto podmienok, sa nazývajú pionierske spoločenstvá;
– sekundárny - vyskytujú sa v narušených biotopoch (napríklad po požiaroch, na čistinkách);
– reverzibilné - je možný návrat do už existujúceho ekosystému (napr. brezový les → spálený les → brezový les → smrekový les);
– nezvratné - návrat k predtým existujúcemu ekosystému je nemožný (napríklad zničenie reliktných ekosystémov; reliktný ekosystém- ide o ekosystém, ktorý sa zachoval z minulých geologických období);
– antropogénne - vznikajúce pod vplyvom ľudskej činnosti.
Akumulácia organickej hmoty a energie na trofických úrovniach vedie k zvýšeniu stability ekosystému. V priebehu sukcesie v určitých pôdnych a klimatických podmienkach fin klimaxové spoločenstvá . V klimaxových spoločenstvách sa celý prírastok biomasy trofickej úrovne vynakladá na tvorbu sekundárnych produktov. Takéto ekosystémy môžu existovať neobmedzene dlho.
AT ponižujúce (závislý)ekosystémov energetická bilancia je negatívna - energia prijatá nižšími trofickými úrovňami nestačí na fungovanie vyšších trofických úrovní. Takéto ekosystémy sú nestabilné a môžu existovať len s dodatočnými nákladmi na energiu (napríklad ekosystémy sídiel a antropogénna krajina). Spravidla sa v degradujúcich ekosystémoch počet trofických úrovní znižuje na minimum, čo ďalej zvyšuje ich nestabilitu.
Antropogénne ekosystémy
Medzi hlavné typy antropogénnych ekosystémov patria agrobiocenózy a priemyselné ekosystémy.
Agrobiocenózy sú ekosystémy vytvorené človekom na získavanie poľnohospodárskych produktov.
V dôsledku striedania plodín v agrobiocenózach zvyčajne dochádza k zmene druhovej skladby rastlín. Preto pri popise agrobiocenózy sa jej charakteristika uvádza niekoľko rokov.
Vlastnosti agrobiocenóz:
– vyčerpané druhové zloženie producentov (monokultúra);
- systematické odstraňovanie prvkov minerálnej výživy so zberom a potrebou hnojenia;
– priaznivé podmienky na rozmnožovanie škodcov v dôsledku monokultúry a potreby používania prípravkov na ochranu rastlín;
- potreba ničiť burinu - konkurentov pestovaných rastlín;
– zníženie počtu trofických úrovní v dôsledku vyčerpania druhovej diverzity; zjednodušenie dodávateľských reťazcov (sietí);
- nemožnosť vlastnej reprodukcie a samoregulácie.
Na udržanie stability agrobiocenóz sú potrebné dodatočné náklady na energiu. Napríklad v ekonomicky rozvinutých krajinách je potrebných 5-7 kalórií energie z fosílnych palív na výrobu jednej kalórie jedla.
Priemyselné ekosystémy sú ekosystémy, ktoré sa tvoria na území priemyselných podnikov . Priemyselné ekosystémy sa vyznačujú týmito vlastnosťami:
– vysoká úroveň znečistenia (fyzikálne, chemické a biologické znečistenie);
– vysoká závislosť od vonkajších zdrojov energie;
– výnimočné vyčerpanie druhovej diverzity;
– nepriaznivý vplyv na priľahlé ekosystémy.
Ekologické poznatky sa využívajú na kontrolu stavu antropogénnych ekosystémov.
V prvej etape prác je potrebná komplexná inventarizácia (certifikácia) antropogénnych ekosystémov. Získané údaje je potrebné analyzovať, aby sa identifikoval stav ekosystému, stupeň jeho stability. V mnohých prípadoch je potrebné vykonať experimenty určené na odhalenie pôsobenia komplexu faktorov.
V ďalšej fáze sa budujú komplexné modely, ktoré vysvetľujú súčasný stav ekosystému a slúžia na predpovedanie zmien. Vypracúvajú sa a implementujú sa odporúčania na zlepšenie udržateľnosti ekosystémov. Manažment ľudskej činnosti sa neustále upravuje.
V záverečnej fáze prác sa plánuje a implementuje monitorovací systém pre stav ekosystému - monitorovanie životného prostredia(z angličtiny. monitorovať- zastrašujúci). Pri monitorovaní životného prostredia sa využívajú fyzikálne a chemické meracie metódy, ako aj metódy biotestovania a bioindikácie.
Biotestovanie je kontrola nad stavom životného prostredia pomocou špeciálne vytvorených testovacie objekty. Bunkové kultúry, tkanivá, celé organizmy môžu slúžiť ako testovacie objekty. Napríklad bola vyšľachtená špeciálna odroda tabaku, na listoch ktorého sa pri zvýšenom obsahu ozónu tvoria nekrotické škvrny.
Bioindikácia je kontrola stavu životného prostredia pomocou organizmov v ňom žijúcich. V tomto prípade sa ako testovacie objekty využíva druhové zloženie fytoplanktónu a spektrum morfologických typov lišajníkov. Napríklad druhové zloženie bylinných rastlín môže slúžiť ako indikátor pôdnej erózie. Na pôdach nezasiahnutých eróziou alebo mierne podmytých pôdach rastú: svízel obyčajný, ďatelina červená. Na odplavených pôdach rastie: jastrab chlpatý, podbeľ.
Na detekciu ťažkých kovov sa používa fyzikálno-chemická analýza tkanív organizmov, ktoré selektívne akumulujú rôzne kovy. Napríklad plantain selektívne akumuluje olovo a kadmium, zatiaľ čo kapusta selektívne akumuluje ortuť.
20. ekológia ako vedecký základ racionálneho manažmentu prírody a ochrany prírody EKOLÓGIA(z gréckeho „oikos“ – dom, obydlie, bydlisko a ... ológia), – náuka o vzťahu živých organizmov a spoločenstiev, ktoré tvoria medzi sebou a s prostredím. Termín „ekológia“ navrhol v roku 1866 E. Haeckel. Objektmi ekológie môžu byť populácie organizmov, druhov, spoločenstiev, ekosystémov a biosféry ako celku. Od polovice XX storočia. z dôvodu zvýšenej negatívny vplyv človeka na prírodu ekológia nadobudla osobitný význam ako vedecký základ pre racionálne využívanie prírodných zdrojov a ochranu živých organizmov a samotný pojem „ekológia“ má širší význam. Predmetom výskumu ekológie sú biologické makrosystémy (populácie, biocenózy, ekosystémy) a ich dynamika v čase a priestore. Z obsahu a predmetu výskumu ekológie vyplývajú aj jeho hlavné úlohy, ktoré možno redukovať na štúdium populačnej dynamiky, na štúdium biogeocenóz a ich systémov. Štruktúra biocenóz, na úrovni tvorby ktorých prebieha vývoj životného prostredia, prispieva k čo najúspornejšiemu a najúplnejšiemu využívaniu životne dôležitých zdrojov. Hlavnou teoretickou a praktickou úlohou ekológie je preto odhaliť zákonitosti týchto procesov a naučiť sa ich zvládať v podmienkach nevyhnutnej industrializácie a urbanizácie planéty. Ale podľa L. K. Yakhontova a V.P. Zvereva, „... tento aspekt ekológie nemožno obmedziť, keďže pojem biotop zahŕňa komplexný prírodný a technický systém, nielen biologický, ale nemenej aj geologicko-minerálny a technologicko-minerálny, spojený s výsledky technologických činností spoločnosti.Ochrana životného prostredia pred následkami ľudskej činnosti má prvoradý význam a pri riešení problémov ochrany životného prostredia na územiach banských a priemyselných komplexov má osobitný význam štúdium technogénnej tvorby nerastov. mineralizácia je nespochybniteľným indikátorom mnohých procesov, ktoré poškodzujú nielen životné prostredie, životné prostredie (zvýšená koncentrácia toxických látok vo vodách, zasolenosť pôd, prítomnosť mineralizovaných roztokov v budovách a konštrukciách, intenzívna korózia kovov a pod.), zdravie ľudí žijúcich v rudných oblastiach“ (Yakhontova L.K., Zvereva V.P., 2000). Zo 70. rokov. 20. storočie formuje sa humánna ekológia, alebo sociálna ekológia, ktorá študuje zákonitosti interakcie medzi spoločnosťou a životným prostredím, ako aj praktické problémy jeho ochrany; zahŕňa rôzne filozofické, sociologické, ekonomické, geografické, geologické a iné aspekty (napríklad urbanistická ekológia, technická ekológia, environmentálna etika, ekológia geologického prieskumu a ťažby atď.). V tomto zmysle sa hovorí o „ekologizácii“ modernej vedy. Ekologický smer sa začal do hĺbky rozvíjať v geológii (geológia životného prostredia).
Hlavnou teoretickou a praktickou úlohou ekológie je odhaľovať všeobecné zákonitosti organizácie života a na tomto základe rozvíjať princípy racionálneho využívania prírodných zdrojov pri stále sa zvyšujúcom vplyve človeka na biosféru. Ekologická situácia v modernom svete sa čoraz viac vzďaľuje prosperite, s čím súvisí aj prehnaný smäd po konzumácii „civilizovaného“ človeka. Interakcia ľudskej spoločnosti a prírody sa stala jedným z najdôležitejších problémov našej doby, pretože situácia, ktorá sa vyvíja vo vzťahu medzi človekom a prírodou, sa často stáva kritickou: sladká voda a minerály (ropa, plyn, neželezné kovy atď. .) sú vyčerpané, stav pôd sa zhoršuje, vodné a vzdušné nádrže, dochádza k dezertifikácii rozsiahlych území, komplikuje sa boj proti chorobám a škodcom poľnohospodárskych plodín. Antropogénne zmeny ovplyvnili takmer všetky ekosystémy planéty, plynové zloženie atmosféry a energetickú bilanciu Zeme. To znamená, že ľudská činnosť sa dostala do konfliktu s Prírodou, v dôsledku čoho bola v mnohých častiach sveta narušená jej dynamická rovnováha. Na vyriešenie týchto globálnych problémov a predovšetkým problému intenzifikácie a racionálneho využívania, ochrany a reprodukcie zdrojov biosféry spája ekológia úsilie biológov a mikrobiológov, geológov a geografov vo vedeckom hľadaní, dáva evolučnú doktrínu, genetiku , biochémia a geochémia ich skutočnú univerzálnosť. Do okruhu environmentálnych problémov patria aj otázky environmentálnej výchovy a osvety, morálne, etické, filozofické a dokonca aj právne otázky. Z pôvodne biologickej vedy sa tak ekológia stáva komplexnou a sociálnou vedou. Ekologická situácia v modernom svete sa čoraz viac vzďaľuje prosperite, s čím súvisí aj prehnaný smäd po konzumácii „civilizovaného“ človeka. Environmentálne problémy spôsobené moderným spoločenským rozvojom podnietili vznik množstva sociálno-politických hnutí ("Zelení", "Greenpeace", "Paneurópska ekologická sieť" a mnoho ďalších), ktoré bojujú proti znečisťovaniu životného prostredia a za zachovanie alebo obnovu životaschopných prírodné ekosystémy. Za boj proti negatívnym dôsledkom vedecko-technického „pokroku“, ktorý sa vo svojom súhrne stal jednou z hlavných globálnych hrozieb pre ľudstvo a život na Zemi.
Štruktúra biogeocenózy. Biogeocenóza(z gréčtiny. bio- život, geo- Zem, cenóza- spoločenstvo) - najmenšia štruktúrna jednotka biosféry, ktorá je vnútorne homogénnym priestorovo ohraničeným (izolovaným) prírodným systémom vzájomne prepojených živých organizmov a ich prostredia. abiotický(neživé, inertné) prostredie. Tento termín zaviedol v roku 1942 slávny ruský (sovietsky) vedec - biológ V.N. Suchačev (1880 - 1967). Biogeocenóza pozostáva z dvoch komplexných zložiek rôznej povahy: biocenózy a biotopu.
Termín biocenóza bol predstavený nemeckým biológom K. Möbiusom (1877) a znamená súhrn živých organizmov (živočíchy, rastliny, mikroorganizmy), ktoré existujú v relatívne homogénnom priestore biotopu z hľadiska životných podmienok. Biocenóza je komplexný súbor pozostávajúci z niekoľkých zložiek voľne žijúcich živočíchov, ktoré navzájom určujú existenciu navzájom:
1) fytocenóza– spoločenstvá rastlinných organizmov;
2) zoocenóza– biokomplex živočíšnych organizmov (bezstavovcov a stavovcov) žijúcich v pôde a nadzemnom prostredí;
3) mikrobiocenóza(alebo mikrobiocenóza) - spoločenstvá mikroorganizmov (baktérií, húb a pod.) žijúcich v pôde, vo vzduchu a vo vodnom prostredí.
biotop(alebo ekotop) je priestor, ktorý zaberá biocenóza, ktorá je relatívne homogénna vo svojich geomorfologických, klimatických, geochemických a iných abiotických vlastnostiach. Biotop je kombináciou dvoch vzájomne sa ovplyvňujúcich zložiek neživej prírody:
1) atmosféra obsahujúca vzdušnú vlhkosť a biogénne plyny (kyslík a oxid uhličitý) a charakterizovaná takými vlastnosťami, ako je teplota, vlhkosť, tlak, slnečné žiarenie, zrážky atď.;
2) pôdny kryt s podložnými vrstvami pevninskej horniny a pôdy a podzemnej vody.
Všeobecná charakteristika biogeocenózy. Všetky uvedené zložky akejkoľvek biogeocenózy sú navzájom úzko spojené jednotou a homogenitou územia, cirkuláciou biogénnych chemických prvkov, sezónnymi zmenami klimatických podmienok, početnosťou a vzájomnou zdatnosťou rôznorodých druhov populácií autotrofných a heterotrofných organizmov. . Biogeocenóza je teda súbor rôznych druhov živých organizmov (biocenóza) koexistujúcich v priestorovo ohraničenom a homogénnom z hľadiska svojich abiotických vlastností lokality územia (biotopu) a interagujúcich tak medzi sebou, ako aj s biotopom. Dá sa hovoriť o biogeocenóze brezového hája, lúky a pod., ale spoločenstvo baktérií v kvapke rosy na steble trávy nemožno nazvať biogeocenózou.Každá prirodzená biogeocenóza je zložitý samoregulačný systém, ktorý sa vytvoril ako je výsledkom mnohých tisícok a miliónov rokov evolúcie a má schopnosť transformovať hmotu a energiu podľa svojej štruktúry a dynamiky. Prostredníctvom samoorganizácie je takýto systém schopný odolávať zmenám prostredia a prudkým zmenám v počte určitých organizmov, ktoré tvoria biocenózu. Základom biogeocenózy sú zelené rastliny, ktoré, ako viete, sú producentmi organickej hmoty. Keďže v biogeocenóze sú nevyhnutne prítomné bylinožravé organizmy (zvieratá, mikroorganizmy), ktoré konzumujú organickú hmotu, nie je ťažké uhádnuť, prečo sú rastliny hlavným článkom biogeocenózy: je jasné, že ak zmiznú rastliny, hlavný zdroj organickej hmoty , potom život v biogeocenóze prakticky zanikne.
Cyklus látok v biogeocenóze. Obeh látok je jednou z nevyhnutných podmienok existencie života. Vznikla v procese formovania života na Zemi a skomplikovala sa v priebehu evolúcie živej prírody. Bez cirkulácie látok v akejkoľvek biogeocenóze by sa všetky zásoby anorganických zlúčenín veľmi skoro minuli, pretože by sa v priebehu života organizmov prestali obnovovať.
Aby bola možná cirkulácia látok v biogeocenóze, je potrebné, aby v nej boli dva typy organizmov: 1) vytváranie organických látok z anorganických, 2) používanie týchto organických látok na zabezpečenie ich životnej činnosti a ich opätovné premenu do anorganických zlúčenín. V dôsledku dýchania, rozkladu mŕtvol zvierat a rastlinných zvyškov sa organické látky premieňajú na anorganické zlúčeniny, ktoré sa vracajú späť do prirodzeného prostredia a môžu byť opäť využité rastlinami v procese fotosyntézy. V dôsledku toho rastliny, ktoré využívajú a uchovávajú premenenú slnečnú energiu, zohrávajú kľúčovú úlohu v obehu látok v biogeocenóze.
V biogeocenóze teda v dôsledku životnej činnosti organizmov dochádza k nepretržitému toku atómov z neživej prírody do živej prírody a naopak, pričom sa uzatvára cyklus. Zdrojom energie potrebnej na vytvorenie obehu látok v biogeocenóze je Slnko. Pohyb hmoty spôsobený činnosťou organizmov prebieha cyklicky, možno ho využívať opakovane, pričom tok energie je pri tomto procese jednosmerný. Preto je nezákonné stotožňovať obeh hmoty v biogeocenóze s cirkuláciou energie.
Biogeocenóza je koncept, ktorý kombinuje tri základy: „bios“ (život), „geo“ (zem) a „koinos“ (všeobecne). Na základe toho slovo „biogeocenóza“ znamená špecifický vývojový systém, v ktorom živé organizmy a predmety neživej prírody neustále interagujú. Sú to články toho istého potravinového reťazca a spájajú ich rovnaké energetické toky. Týka sa to predovšetkým miesta kontaktu medzi živou a neživou prírodou. Prvýkrát V.N. Sukačev, slávny sovietsky vedec a mysliteľ. V roku 1940 tento pojem rozlúštil v jednom zo svojich článkov a tento termín sa začal vo veľkej miere používať v domácej vede.
Biogeocenóza a ekosystém
Pojem "biogeocenóza" je termín, ktorý používajú iba ruskí vedci a ich kolegovia z krajín SNŠ. Na Západe existuje analógia termínu, ktorej autorom je anglický botanik A. Tensley. Slovo „ekosystém“ uviedol do vedeckého obehu v roku 1935 a začiatkom štyridsiatych rokov sa už stalo všeobecne akceptovaným a diskutovaným. Pojem „ekosystém“ má zároveň širší význam ako „biogeocenóza“. Do určitej miery môžeme povedať, že biogeocenóza je triedou ekosystému. Čo je teda ekosystém? Ide o spojenie všetkých druhov organizmov a ich biotopov do jedného systému, ktorý je v rovnováhe a harmónii, žije a vyvíja sa podľa vlastných zákonov a princípov. Zároveň sa ekosystém, na rozdiel od biogeocenózy, neobmedzuje len na kúsok zeme. Preto je biogeocenóza súčasťou ekosystému, ale nie naopak. Ekosystém môže obsahovať niekoľko typov biogeocenózy naraz. Povedzme, že ekosystém pásu zahŕňa biogeocenózu pevniny a biogeocenózu oceánu.
Štruktúra biogeocenózy
Štruktúra biogeocenózy je veľmi široký pojem, ktorý nemá určité ukazovatele. Vysvetľuje to skutočnosť, že je založená na rôznych organizmoch, populáciách, objektoch okolitého sveta, ktoré možno rozdeliť na biotické (živé organizmy) a abiotické (životné prostredie) zložky.
Abiotická časť tiež pozostáva z niekoľkých skupín:
- anorganické zlúčeniny a látky (kyslík, vodík, dusík, voda, sírovodík, oxid uhličitý);
- organické zlúčeniny, ktoré slúžia ako potrava pre organizmy biotickej skupiny;
- klíma a mikroklíma, ktorá určuje životné podmienky pre všetky systémy, ktoré sa v nej nachádzajú.
Biogeocenóza (ekosystém) je najdôležitejším prvkom biosféry, hlavným funkčným prvkom. Ekosystém zahŕňa všetky organizmy, ktoré žijú v danej oblasti. Interakcia biotického spoločenstva s prostredím tvorí biotické štruktúry, obeh hmoty medzi živou a neživou časťou ekosystému. Koncept biogeocenózy vznikol v 30-tych rokoch XX storočia. Anglický geobotanik Tansley definoval biogeocenózu ako integrálny útvar v biosfére, v ktorom organizmy a anorganické faktory pôsobia ako zložky v relatívne stabilnom stave.[ ...]
BIOGEOCENÓZA - homogénny ekologický systém (plocha lesa, lúky, stepi). Homogénna oblasť agroekosystému sa nazýva agrobiogeocenóza.[ ...]
Biogeocenózy zemegule tvoria biogeocenotický obal, ktorý študuje biogeocenológia. Túto vedu založil vynikajúci ruský vedec V. N. Sukačev. Súhrn všetkých biogeocenóz našej planéty vytvára obrovský ekosystém - biosféru. Biogeocenózy sa môžu vytvárať na ktorejkoľvek časti zemského povrchu – na súši aj na vode. Sú to stepné, močiarne, lúčne atď. Hybrobiocenózy majú veľký význam pre fungovanie biosféry. Plochy zemského povrchu pokryté kultúrnymi rastlinami sa nazývajú agrofytocenózy.[ ...]
Biogeocenózy sú mimoriadne rozmanité a v rôznej miere nasýtené živými organizmami. V súlade s tým sa rýchlosť biotického cyklu a následne aj jeho produktivita výrazne líšia. Vo vodných ekosystémoch je cyklus rýchlejší ako v suchozemských, v tropických zónach je jeho rýchlosť a produktivita vyššia ako v Arktíde.[ ...]
BIOGEOCENÓZA - zahŕňa biocenózu a biotop (ekotop). Biocenóza je súbor rastlín, živočíchov, mikroorganizmov obývajúcich určitý biotop.[ ...]
Terestrické a vodné biogeocenózy (všetky kontinenty, moria a oceány) tvoria biosféru, ktorá je všeobecným suchozemským (globálnym) ekologickým systémom. Biosféru študuje globálna ekológia.[ ...]
Biogeocenóza je komplexný prírodný systém, súbor homogénnych prírodných podmienok (atmosféra, horniny, pôdne a hydrologické pomery, vegetácia, zver a svet mikroorganizmov), ktorý má svoje špecifiká vzájomného pôsobenia jeho zložiek a určitého typu výmeny. hmoty a energie.[ ...]
Biogeocenóza pozostáva zo štyroch kategórií vzájomne sa ovplyvňujúcich pojmov: výrobcovia, spotrebitelia, rozkladači a neživé telá.[ ...]
Každá biogeocenóza je charakterizovaná druhovou diverzitou, veľkosťou a hustotou populácie každého druhu, biomasou a produktivitou. Počet je určený hospodárskymi zvieratami alebo počtom rastlín na danom území (povodie, morská oblasť atď.). Toto je miera početnosti populácie. Hustota je charakterizovaná počtom jedincov na jednotku plochy. Napríklad 800 stromov na 1.ha lesa alebo počet ľudí na 1 km2. Primárna produktivita je nárast rastlinnej biomasy za jednotku času na jednotku plochy. Sekundárna produktivita je biomasa tvorená heterotrofnými organizmami za jednotku času na jednotku plochy. Biomasa je celkový súbor rastlinných a živočíšnych organizmov prítomných v biogeocenóze v čase pozorovania.[ ...]
Každá biogeocenóza, keď sa zmenia klimatické alebo iné podmienky (lesný požiar, ľudská ekonomická činnosť atď.), môže prirodzene zmeniť svoje spoločenstvá, to znamená, že sa na jej mieste vyvinie biogeocenóza viac prispôsobená novým podmienkam. Zmena biogeocenóz sa nazýva sukcesia, teda riadený a nepretržitý sled objavovania sa a miznutia populácií rôznych druhov v danom biotope, ku ktorému dochádza v smere od menej odolných k odolnejším.[ ...]
VÝVOJ BIOGEOCENÓZY (ekosystému) - proces nepretržitých, súčasných a vzájomne súvisiacich zmien druhov a ich vzťahov, introdukcia nových druhov do ekosystému a úbytok niektorých druhov, ktoré doň boli predtým zaradené, kumulatívny vplyv ekosystému na substrát a ostatné abiotické ekologické zložky a spätný vplyv týchto zložiek na živé zložky ekosystému. V priebehu evolúcie sa biogeocenózy prispôsobujú zmenám v ekosfére planéty a vznikajúcim regionálnym črtám jej častí (posuny geografického členenia atď.).[ ...]
Sukcesia biogeocenózy je vlastne postupnosť potravinových reťazcov a základných ekologických výklenkov, t. j. režimov a zloženia súvisiacich faktorov. Preto sú vyššie uvedené príklady zjednodušené. V reálnych podmienkach je všetko oveľa komplikovanejšie a pri riadení biogeocenóz treba brať do úvahy toto prepojenie faktorov. Charakteristickým príkladom zanedbania doktríny zásadnej ekologickej niky je použitie arboricídov v lesoch, vykonávané vo veľkom s cieľom eliminovať „burinné“ tvrdé dreviny, ktoré „konkurujú“ hodnotným ihličnanom o ľahkú a minerálnu výživu. Teraz sa masové používanie arboricídov v lesoch prestalo používať. V mnohých prípadoch však borovica a smrek po zničení listnatých drevín nielenže nerastú, ale dokonca aj tie stromy, ktoré boli pred spracovaním, odumierajú na škodcov a choroby (nové limitujúce faktory). Dôvod je jasný: ľahká a minerálna výživa sú len niektoré z nespočetných environmentálnych faktorov, ktoré tvoria základnú niku. Ukázalo sa, že objasnenie je priaznivé pre mnoho hmyzu; zmiznutie listnatého zápoja prispieva k nerušenému šíreniu hubových infekcií medzi zostávajúcimi ihličnanmi. Zastavuje sa tok organickej hmoty do pôdy a navyše pôda je nechránená zápojom listnatých drevín pred vodnou eróziou a odplavuje sa jej ešte slabý humusový horizont.[ ...]
Schopnosť biogeocenóz po rôznych deštrukciách zabezpečiť určitý priebeh obnovných sledov a priebeh rastu lesných porastov s cieľovými parametrami sa nazýva stabilita trajektórie ekosystému a stabilita lesných porastov v širšom zmysle slova je tzv. schopnosť poskytovať vysokú primárnu čistú produkciu v akomkoľvek veku, napriek náhodným nepriaznivým zmenám faktorov životného prostredia.[ ...]
Fauna biogeocenóz je rôznorodá. Pozostáva z prvokov, hubiek, coelenterátov, červov, článkonožcov, vtákov, cicavcov atď. Živočíchy obývajú suchozemskú časť suchozemských BGC, pôdu a vodné ekosystémy.[ ...]
Stabilita biogeocenózy v širokom spektre vonkajších podmienok, t. j. zmena znečistenia životného prostredia v rámci možných limitov by nemala viesť k zničeniu ekosystému. V súčasnosti veľké množstvo ekosystémov nie je stabilných v dôsledku transcendentných antropogénnych vplyvov, v ktorých možno vidieť len dve podmienene pozitívne vlastnosti: dali nám možnosť zvýšiť materiálne bohatstvo a priniesli do života aj „environmentálny boom“. ...]
Je vhodné zhodnotiť zmenu lesných biogeocenóz v súvislosti s výrubom stromov, biologickú, ekologickú a komplexnú produktivitu lesa (podľa I.S. Melekhova).[ ...]
Vnútorná heterogenita biogeocenózy je spojená s vlastnosťami mezo- a mikroreliéfu, ktorý ovplyvňuje štruktúru pôdy, dynamiku vlhkosti, teploty a osvetlenia. Preto môžu rastliny v rámci biogeocenózy (alebo synúzie) rásť v skupinách a zároveň sa striedať s viac či menej otvorenými pasekami (napríklad kvôli „oknám“ v korunách vysokých stromov). V takýchto prípadoch sa hovorí o parcelácii biogeocenózy (z francúzskeho parcelle - bunka).[ ...]
V umelom prostredí farmárskej biogeocenózy vzniká biocenóza odlišná od pôvodnej, prirodzenej. Hlavnou zložkou biocenózy je populácia poľnohospodárskych cicavcov a vtákov. Hospodárske zvieratá ako dominantné edifikátory do značnej miery určujú mikroklímu (zooklímu) v budove hospodárskych zvierat a tým nepriamo ovplyvňujú formovanie a vývoj biocenózy farmy. Flóra biocenózy pozostáva najmä z rôznych typov mikroflóry, niekedy patogénnej (patogénnej) pre živočíchy (ďalej len „mikroflóra v prírode“). Fauna spoločenstva môže byť zastúpená rôznymi druhmi živočíchov. Niektoré z nich sú patogény (napríklad patogénne helminty) a prenášače nákazlivých chorôb hospodárskych zvierat (napríklad holuby, myši, potkany).[ ...]
Ekológovia používajú aj termín „biogeocenóza“, ktorý navrhol sovietsky botanik V. N. Sukačev. Tento výraz sa vzťahuje na súhrn rastlín, živočíchov, mikroorganizmov, pôdy a atmosféry na homogénnej pôde. Biogeocenóza je synonymom pre ekosystém.[ ...]
Pojmy „ekologický systém“ a „biogeocenóza“ nie sú synonymá. Ekologický systém je akákoľvek kombinácia organizmov a ich prostredia. Takže za ekosystém možno považovať napríklad kvetináč, terárium, fytotrón, kozmickú loď s ľudskou posádkou. Všetkým menovaným súborom organizmov a prostrediu chýba celý rad znakov uvedených v definícii V. N. Sukačeva a predovšetkým prvok „geo“ – Zem. Biogeocenózy sú prírodné útvary. Zároveň možno biogeocenózu považovať aj za ekologický systém. Pojem „ekosystém“ je teda širší ako „biogeocenóza“. Akákoľvek biogeocenóza je ekologický systém, ale nie každý ekologický systém je biogeocenózou. Okrem toho všetky organizmy v takýchto ekosystémoch nie sú populáciou. Preto presnejšia definícia: ekosystém je súbor živých organizmov a ich prostredia.[ ...]
Pojmy „ekologický systém“ a „biogeocenóza“ nie sú synonymá. Ekosystém je akákoľvek kombinácia organizmov a ich biotopov, vrátane napríklad kvetináča, mraveniska, akvária, močiara, kozmickej lode s ľudskou posádkou. V uvedených systémoch chýba množstvo znakov z definície V. N. Sukačeva a predovšetkým prvok „geo“ – Zem. Biocenózy sú len prírodné útvary. Biocenózu však možno plne považovať za ekosystém. Pojem „ekosystém“ je teda širší a plne pokrýva pojem „biogeocenóza“ alebo „biogeocenóza“ – špeciálny prípad „ekosystému“.[ ...]
Ak teda vezmeme do úvahy, že „jadrom“ biogeocenózy je pôdny kryt so špeciálnymi vlastnosťami a funkciami jej základných pôd, ktorý sa prejavuje v ich úrodnosti, ako aj v schopnosti produkovať organickú hmotu, je zrejmé, že pôdny kryt je hlavnou pákou vývoja ekosystému. Inými slovami, úrodnosť pôdy sa do určitej miery stáva dôležitým kritériom hodnotenia vývoja pôd a je integrálnou funkciou všetkých biogeocenotických, ako aj podľa nášho názoru II agrocenotických funkcií.[ ...]
Zmeny v biosfére a jej elementárnych jednotkách biogeocenóz sa od antropogénu prudko zrýchlili. Ľudstvo sa stalo mocnou silou, ktorá mení povahu Zeme, jej biogeocenózy. Biogeocenózy sú prirodzené, prirodzené (prirodzené biogeocenózy) a antropogénne (kultúrne, umelé). Na Zemi je veľmi málo prírodných komplexov, ktoré človek nezmenil. Antropogénne nazývané biogeocenózy, transformované ľudskou činnosťou alebo ním vytvorené. Príkladmi takýchto BGC sú lesné plantáže, polia a kultivované pastviny, farmy a komplexy hospodárskych zvierat, akváriá, rybníky a nádrže. Ľudské sídla sa označujú aj ako antropogénne biogeocenózy: farmy, dediny, dediny a iné sídla.[ ...]
Po druhé, populácia, ktorá je štrukturálnou jednotkou biogeocenózy (ekosystému), plní jednu zo svojich hlavných funkcií, a to, že sa podieľa na biologickom cykle. V tomto prípade sa realizuje druhovo špecifický znak typu metabolizmu. Populácia predstavuje druh v ekosystéme a všetky medzidruhové vzťahy sa v nej uskutočňujú na úrovni populácie. Udržateľné napĺňanie funkcie participácie na biogénnych procesoch je determinované špecifickými autoregulačnými mechanizmami, ktoré vytvárajú podmienky pre sebaudržiavanie populácie ako systému pri zmene vnútorných a vonkajších faktorov prostredia.[ ...]
Organizmy obývajú biosféru a nie sú zahrnuté v jednej alebo druhej biogeocenóze v akejkoľvek kombinácii, ale tvoria určité spoločenstvo druhov prispôsobených na spolužitie. Skupiny spolubývajúcich a vzájomne prepojených druhov v biogeocenózach sa nazývajú biocenózy. Celkový počet druhov v biocenózach dosahuje mnoho desiatok a stoviek. Členovia biocenózy sú si podobní vo vzťahu k abiotickým faktorom prostredia. Miesto, kde žijú, sa nazýva ekotop. Každý druh v rámci biocenózy zaujíma postavenie, ktoré spĺňa jeho životné potreby. Preto poloha druhu v priestore, jeho funkčná úloha v biocenóze, vzťahy s inými druhmi a postoj k biotopom určujú ekologickú niku druhu.[ ...]
V roku 1944 V.N. Sukachev navrhol termín "biogeocenóza", ktorý nie je úplným synonymom pre ekosystém. Biogeocenóza sa teda v mnohých dielach chápe ako spoločenstvo rastlín, živočíchov, mikroorganizmov v určitej oblasti zemského povrchu s jej mikroklímou, geologickou stavbou, krajinou, pôdou a vodným režimom. Ekosystémový koncept je teda širší, keďže biogeocenóza je len suchozemský útvar s určitými hranicami (obr. 38).[ ...]
Podľa teórie V. N. Sukačeva, tvorcu biogeocenológie (náuky o biogeocenózach), sa biogeocenózy skladajú z dvoch hlavných zložiek - biocenózy (spoločenstvo organizmov) a ekotopu (inertné prostredie). Zloženie biocenózy zahŕňa rastliny tvoriace rastlinné spoločenstvo (fytocenózu), živočíchy a mikroorganizmy. Prostredie, v ktorom organizmy žijú (ekotop), je určené klimatickými podmienkami, hydrológiou, materskou horninou a pôdou. V biogeocenózach existujú zložité vzťahy medzi organizmami a ich prostredím (obr. 64). Biogeocenózy sa niekedy nazývajú ekosystémy.[ ...]
Malý cyklus, ktorý je súčasťou veľkého, sa vyskytuje na úrovni biogeocenózy a spočíva v tom, že živiny pôdy, vody, vzduchu sa akumulujú v rastlinách a vynakladajú sa na vytváranie ich hmoty a životných procesov v nich. Produkty rozpadu organickej hmoty sa vplyvom baktérií opäť rozkladajú na minerálne zložky dostupné pre rastliny a tie sa podieľajú na toku hmoty.[ ...]
V schéme 2.3 sú znázornené hlavné prvky a väzby medzi modelmi biogeocenózy, ako aj väzby tohto modelu s modelom vyššej ekologickej úrovne – ekonomickým regiónom. Medzi hlavné prvky modelu biogeocenózy patria: rozkladači (fauna, pôdy), les (rastlinné spoločenstvo), spotrebitelia (spotrebitelia rastlinnej biomasy), anorganické látky v pôde a atmosfére (voda, kyslík, dusík atď.) používané počas život rastlín.[ ...]
Druhy živých organizmov zabezpečujú udržateľné udržiavanie biogénneho cyklu v biogeocenóze na úrovni populácie. Populácie boli skúmané už dlho a v súčasnosti existuje určité pochopenie vlastností ich fungovania. Populácia sa chápe ako historicky ustanovené prirodzené spoločenstvo jedincov živých organizmov rovnakého druhu, geneticky príbuzných, obývajúcich spoločné biotopy a realizujúcich pravidelné funkčné interakcie.[ ...]
Napriek vysokým ochranným vlastnostiam pôdy, najmä jej organickej zložky, odolnosť pôd a biogeocenóz voči chemickému znečisteniu nie je neobmedzená. V extrémnych prípadoch technogénny vplyv vedie k takej zásadnej zmene vlastností pôdy a bioty, že normálne fungovanie biogeocenózy je možné až po úplnej rekultivácii pôdy alebo vytvorení novej pôdnej vrstvy. Stratégia ochrany biosféry pred chemickými znečisťujúcimi látkami v súčasnosti zahŕňa také opatrenia ako správne skladovanie toxických odpadov z rôznych priemyselných odvetví, znižovanie emisií škodlivých látok do životného prostredia, vytváranie nízkoodpadových a bezodpadových technológií, prísne kontrola používania pesticídov a herbicídov, iných chemikálií, rozumné, environmentálne optimálne používanie minerálnych a organických hnojív.[ ...]
Vitalita je vlastnosť, ktorá charakterizuje skutočné ukazovatele ekologickej ochrany ekosystému a prejavuje sa v schopnosti samoopravy krajinných biogeocenóz.[ ...]
Presnosť meraní v priemyselných ekosystémoch pôsobí ako objektívne meradlo hodnotenia vlastností vo vzťahu k technogenéze aj antropogénnym zmenám v prírodných krajinných biogeocenózach.[ ...]
Reálne technogénne zaťaženia zložiek geosfér pri výstavbe priemyselných alebo občianskych zariadení tvoria potenciálne úrovne antropogénnych zmien v biogeocenózach regionálnej krajiny. Z tohto hľadiska je úlohou optimalizácie stavebno-racionálnych obmedzení procesu výstavby z hľadiska minimálneho vplyvu na prírodnú krajinu a ďalšieho zabezpečenia nevyhnutných počiatočných kontrolných a technologických predpokladov (vo vzťahu k fungovaniu stavebného komplexu). ) udržiavať ekologickú rovnováhu v regióne nadobúda mimoriadne dôležitý vedecký a metodologický význam.[ .. .]
Moderní biológovia (napríklad N. F. Reimers) sa dôvodne domnievajú, že tento zákon, formulovaný pre neživé systémy, platí aj pre prírodné, vrátane ekologických systémov. Je to pochopiteľné: každý prírodný systém od bunky po biogeocenózu je fyzikálno-chemický systém. S prejavom tohto princípu sa stretneme aj pri úvahách o iných dynamických procesoch v ekosystémoch.[ ...]
Pri porovnaní štruktúry rôznych prírodných jednotiek študovaných vedcami rôznych profilov možno vidieť, že pozostávajú z rôzneho počtu základných komponentov. Fytocenóza pozostáva len zo spoločenských rastlín, biocenózy - z fytocenózy a zoocenózy, biogeocenózy - z fytocenózy, zoocenózy, vody a atmosféry. Prírodný teritoriálny komplex je podľa Solntseva úplnou prírodnou jednotou a skladá sa zo všetkých piatich hlavných zložiek prírody, to znamená, že okrem atmosféry, vody, rastlín a živočíchov zahŕňa aj litogénnu základňu pod hlavným vplyvom. z ktorých sa rozvíja. Takže H.A. Solntsev nazval PTK „plnými“ jednotami, na rozdiel od „súkromných“, ktoré zahŕňajú iba časť zložiek prírody.[ ...]
Jednou z najdôležitejších vlastností biogeocenózy je prepojenie a vzájomná závislosť všetkých jej zložiek. Je úplne jasné, že klíma úplne určuje stav a režim pôdnych faktorov, vytvára biotop pre živé organizmy. Pôda zase do určitej miery určuje klimatické vlastnosti (napríklad jej odrazivosť - albedo, a teda otepľovanie, vlhkosť vzduchu) závisí od farby povrchu pôdy a ovplyvňuje aj živočíchy, rastliny a mikroorganizmy. Všetky živé organizmy sú navzájom úzko prepojené, pričom sú pre seba buď zdrojom potravy, alebo biotopom, alebo faktormi úmrtnosti. Mimoriadne dôležitá je úloha mikroorganizmov (predovšetkým baktérií) v procesoch tvorby pôdy, mineralizácie organických látok a často pôsobia ako patogény chorôb rastlín a živočíchov.[ ...]
Na regionálnej úrovni (najmä vo fáze obnovy lesa) má veľký význam schéma tvorby ťažbových typov v nadväznosti na počiatočné lesné typy a schéma stupňovitých zmien vegetačného krytu po ťažbe. Čím produktívnejšia, komplexnejšia a bohatšia je biogeocenóza lesa a následne aj pevnejšie a pestrejšie jeho vnútorné väzby, tým širší je rozsah kvalitatívnych zmien v ekosystéme v súvislosti s ťažbou. S rastom úrodnosti (bonitátu) lesa narastá počet druhov ťažieb v mieste rovnakého typu lesa (Melekhov, 1989).[ ...]
V blízkosti závodu bola nájdená kolónia krtkov vo vzdialenosti 16 km od emisného centra, hraboše boli ulovené nie bližšie ako 7–8 km a piskory vo vzdialenosti 3–4 km. Navyše v týchto vzdialenostiach od rastliny zvieratá nežijú trvalo, ale len dočasne vstupujú. To znamená, že biogeocenóza s nárastom antropogénneho zaťaženia sa zjednodušuje predovšetkým stratou alebo prudkým znížením konzumentov (pozri obr. 4) a schéma cyklu uhlíka (a iných prvkov) sa stáva dvojčlennou: producenti recepti.[ ... ]
Hlavnou funkciou pôdy je zabezpečiť život na Zemi. Je to dané skutočnosťou, že práve v pôde sa koncentrujú biogénne prvky potrebné pre organizmy vo formách im dostupných chemických zlúčenín. Okrem toho má pôda schopnosť akumulovať zásoby vody potrebné pre život producentov biogeocenóz aj v pre nich dostupnej forme a rovnomerne ich zásobovať vodou počas celého vegetačného obdobia. Napokon pôda slúži ako optimálne prostredie pre zakorenenie suchozemských rastlín, biotopu mnohých bezstavovcov a stavovcov a rôznych mikroorganizmov. V skutočnosti táto funkcia definuje pojem „úrodnosť pôdy“.[ ...]
Pri určovaní biocenózy ako nezávislého predmetu štúdia by sme nemali zabúdať na podmienenosť takejto izolácie časti od prírodného celku, pretože spoločenstvo rastlín a živočíchov nemôže existovať bez prostredia, teda neživej prírody. Biocenóza so svojím biotopom tvorí prirodzený komplex - biogeocenózu (BGC). Príklady biogeocenóz: les - lesná biogeocenóza, teda lesné rastliny, živočíchy, mikroorganizmy, pôda, voda, vzduch atď.; celé jazero je jazernou biogeocenózou.[ ...]
Zložky biocenózy a ich abiotického prostredia sú tak úzko prepojené, že tvoria jednotu, pre ktorú A.G. Tensley v roku 1935 navrhol termín „ekosystém“; v modernej ekológii sa zodpovedajúca časť nazýva doktrína ekosystémov. V domácej a nemeckej literatúre sa pojem biogeocenóza zavedený V.N. Suchačev. Biogeocenóza je jednota biocenózy a biotopu obmedzeného na určitú oblasť zemského povrchu, zatiaľ čo ekosystém je širší pojem.[ ...]
Radiačná ekológia je úsek všeobecnej ekológie, ktorý študuje vzťahy v systéme „rádioaktívna látka – žiarenie – živý organizmus“, žiarenie prírodného a umelého pôvodu, podiel rádioaktivity na celkovom účinku ionizujúceho žiarenia na živé organizmy, migračné cesty a oblasti koncentrácií rádioaktívnych látok v biosfére, ich vplyv na biogeocenózu a evolúciu živých organizmov, dôsledky využívania jadrovej energie a rádioaktívnych biotechnológií.[ ...]
Prvé 2 typy ekologických pyramíd vo vodných systémoch môžu byť invertované v dôsledku narušenia rozsahu a rýchlosti tvorby fyto- a zooplanktónu. Pyramídy energie nie sú prevrátené. Takmer všetky živočíšne druhy využívajú viacero zdrojov potravy, takže ak jeden člen ekosystému vypadne, nenaruší sa celý systém. Najdôležitejším faktorom regulujúcim početnosť populácií v biogeocenóze sú potravinové zdroje. Populácia má zvyčajne toľko jedincov, koľko sa na okupovanom území dokáže uživiť. Štruktúra biogeocenóz sa vytvára v procese evolúcie, čo vedie k tomu, že každý druh zaberá určitú niku v ekosystéme, t.j. umiestnenie tohto druhu vo vesmíre a v potravinovom reťazci.[ ...]
Objem integrovanej produktivity lesov sa čoraz viac rozširuje v teoretickom i praktickom zmysle. Je to vďaka vedecko-technickému pokroku, ktorý rozširuje možnosti viacúčelového využitia lesa. Mnohostranný význam lesa však nevylučuje jeho cielené využitie v určitých, pomerne úzkych špecializovaných oblastiach. Vedecké odhalenia rôznych zložiek lesnej biogeocenózy a špecifické potreby niektorých odvetví navyše rozširujú možnosti efektívneho cieleného využitia jednotlivých zložiek lesa v ich pôvodnej alebo transformovanej podobe.
