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Ein Beispiel für eine Tierbiozönose. Kehren Sie zur grafischen Version des Lehrbuchs zurück. Formen biologischer Beziehungen in Gemeinschaften

Im Alltag bemerkt nicht jeder Mensch seine Interaktion mit verschiedenen Menschen. Wenn man zur Arbeit eilt, ist es unwahrscheinlich, dass irgendjemand, außer vielleicht einem professionellen Ökologen oder Biologen, besonders darauf achtet, dass er einen Platz oder Park überquert hat. Nun, ich habe bestanden und bestanden, na und? Aber das ist schon eine Biozönose. Jeder von uns kann sich an Beispiele einer solchen unfreiwilligen, aber ständigen Interaktion mit Ökosystemen erinnern, wenn wir nur darüber nachdenken. Versuchen wir, die Frage genauer zu betrachten, was Biozönosen sind, wie sie aussehen und wovon sie abhängen.

Was ist Biozönose?

Höchstwahrscheinlich erinnern sich nur wenige Menschen daran, dass sie in der Schule Biozönosen studiert haben. Die 7. Klasse, als dieses Thema in der Biologie behandelt wurde, liegt weit in der Vergangenheit und man erinnert sich an ganz andere Ereignisse. Wir erinnern Sie daran, was eine Biozönose ist. Dieses Wort entsteht durch die Verschmelzung zweier lateinischer Wörter: „bios“ – Leben und „cenosis“ – allgemein. Dieser Begriff bezeichnet eine Ansammlung von Mikroorganismen, Pilzen, Pflanzen und Tieren, die im selben Gebiet leben, miteinander verbunden sind und miteinander interagieren.

Jede biologische Gemeinschaft umfasst die folgenden Bestandteile der Biozönose:

Mikroorganismen (Mikrobiozönose);
Vegetation (Phytozönose);
Tiere (Zoozönose).

Jede dieser Komponenten spielt eine wichtige Rolle und kann von Individuen verschiedener Arten repräsentiert werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die Phytozönose die führende Komponente ist, die Mikrobiozönose und Zoozönose bestimmt.

Wann erschien dieses Konzept?

Das Konzept der „Biozönose“ wurde vom deutschen Hydrobiologen Möbius Ende des 19. Jahrhunderts vorgeschlagen, als er die Lebensräume von Austern in der Nordsee untersuchte. Während der Studie stellte er fest, dass diese Tiere nur unter streng definierten Bedingungen leben können, die durch Tiefe, Fließgeschwindigkeit, Salzgehalt und Temperatur des Wassers gekennzeichnet sind. Darüber hinaus stellte Möbius fest, dass neben Austern streng definierte Arten von Meerespflanzen und -tieren im selben Gebiet leben. Basierend auf den gewonnenen Daten führte der Wissenschaftler 1937 das von uns in Betracht gezogene Konzept ein, um die Vereinigung von Gruppen lebender Organismen zu bezeichnen, die im selben Gebiet leben und koexistieren, aufgrund der historischen Entwicklung der Arten und des langfristigen modernen Konzepts der „Biozönose“. “, interpretieren Biologie und Ökologie etwas unterschiedlich.

Einstufung

Heutzutage gibt es mehrere Anzeichen, nach denen eine Biozönose klassifiziert werden kann. Beispiele für die Klassifizierung nach Größe:

Makrobiozönose (Meer, Gebirgszüge, Ozeane);
Mesobiozönose (Sumpf, Wald, Feld);
Mikrobiozönose (Blume, alter Stumpf, Blatt).

Biozönosen können auch nach ihrem Lebensraum klassifiziert werden. Die folgenden drei Typen werden als die wichtigsten anerkannt:

nautisch;
frisches Wasser;
Boden.

Jeder von ihnen kann in untergeordnete, kleinere und lokale Gruppen unterteilt werden. Somit können marine Biozönosen in benthische, pelagische, Schelf- und andere unterteilt werden. Die biologischen Süßwassergemeinschaften sind Flüsse, Sümpfe und Seen. Zu den terrestrischen Biozönosen gehören Küsten- und Binnen-, Berg- und Tiefland-Subtypen.

Die einfachste Klassifizierung biologischer Lebensgemeinschaften ist ihre Einteilung in natürliche und künstliche Biozönosen. Unter ersteren gibt es primäre, die ohne menschlichen Einfluss entstanden sind, sowie sekundäre, die durch den Einfluss natürlicher Elemente oder die Aktivitäten der menschlichen Zivilisation Veränderungen erfahren haben. Schauen wir uns ihre Funktionen genauer an.

Natürliche biologische Gemeinschaften

Natürliche Biozönosen sind von der Natur selbst geschaffene Zusammenschlüsse von Lebewesen. Solche Gemeinschaften sind natürliche Systeme, die sich nach ihren eigenen besonderen Gesetzen bilden, entwickeln und funktionieren. Der deutsche Ökologe W. Tischler identifizierte folgende Merkmale, die solche Formationen charakterisieren:

1. Gemeinschaften entstehen aus vorgefertigten Elementen, die entweder Vertreter einzelner Arten oder ganzer Komplexe sein können.

2. Teile der Gemeinschaft können austauschbar sein. Somit kann eine Art verdrängt und vollständig durch eine andere ersetzt werden, die ähnliche Anforderungen an die Lebensbedingungen stellt, ohne negative Folgen für das Gesamtsystem.

3. Aufgrund der Tatsache, dass in der Biozönose die Interessen verschiedener Arten gegensätzlich sind, basiert und existiert das gesamte supraorganismische System auf dem Ausgleich gegensätzlicher Kräfte.

Darüber hinaus gibt es in biologischen Gemeinschaften Erzieher, also Tier- oder Pflanzenarten, die die notwendigen Lebensbedingungen für andere Lebewesen schaffen. So ist beispielsweise in Steppenbiozönosen das Federgras der stärkste Erbauer.

Um die Rolle einer bestimmten Art in der Struktur einer biologischen Gemeinschaft zu beurteilen, werden quantitative Indikatoren verwendet, wie zum Beispiel ihre Häufigkeit, Häufigkeit des Vorkommens, Shannon-Diversitätsindex und Artensättigung.

Biozönose - Hierbei handelt es sich um eine historisch etablierte Gruppe von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Mikroorganismen, die einen relativ homogenen Lebensraum (ein Stück Land oder ein Gewässer) bewohnen. (Reis. 2.1).

Jede Biozönose besteht also aus einer bestimmten Menge lebender Organismen, die verschiedenen Arten angehören. Aber wir wissen, dass Individuen derselben Art zu natürlichen Systemen, sogenannten Populationen, zusammengefasst sind. Daher kann Biozönose auch definiert werden als die Gesamtheit der Populationen aller Arten lebender Organismen, die gemeinsame Lebensräume bewohnen.

Die Zusammensetzung einer Biozönose umfasst eine Reihe von Pflanzen in einem bestimmten Gebiet - Phytozönose(aus dem Griechischen Phyton- Pflanze), eine Gruppe von Tieren, die in der Phytozönose leben, - Zoozönose(aus dem Griechischen zoon- Tier), Mikrobiozönose- eine Reihe von Mikroorganismen, die im Boden leben, und Mykozönose(aus dem Griechischen Mykes- Pilz) - eine Sammlung von Pilzen. Beispiele für Biozönosen sind Laub-, Fichten-, Kiefern- oder Mischwald, Wiese, Sumpf usw.

Jede Biozönose entwickelt sich innerhalb eines homogenen Raums, der durch eine bestimmte Kombination abiotischer Faktoren gekennzeichnet ist, wie z. B. die Menge der einfallenden Sonnenstrahlung, Temperatur, Feuchtigkeit, chemische und mechanische Zusammensetzung des Bodens, sein Säuregehalt, Gelände usw. Eine solche Homogenität Der von der Biozönose eingenommene Raum (Teil der abiotischen Umwelt) wird genannt Biotop. Dabei kann es sich um jedes Stück Land oder Gewässer, die Meeresküste oder den Hang eines Berges handeln. Ein Biotop ist eine anorganische Umgebung, die eine notwendige Voraussetzung für die Existenz einer Biozönose ist. Zwischen Biozönose und Biotop besteht eine enge Wechselwirkung.

Artenstruktur der Biozönose. Jede Biozönose kann anhand der Gesamtheit ihrer Arten beschrieben werden. Die Artenvielfalt verschiedener Biozönosen ist unterschiedlich, was auf ihre unterschiedliche geografische Lage zurückzuführen ist. Es wurde festgestellt: Sie nimmt in Richtung von den Tropen in Richtung hoher Breiten ab, was durch die Verschlechterung der Lebensbedingungen der Organismen erklärt wird.

Beispielsweise können in den tropischen Regenwäldern Malaysias bis zu 200 Baumarten pro 1 Hektar Wald gezählt werden. Die Biozönose eines Kiefernwaldes unter den Bedingungen Weißrusslands kann maximal zehn Baumarten pro Hektar umfassen, und im Norden der Taiga-Region gibt es auf derselben Fläche 2-5 Arten. Die artenärmsten Biozönosen sind alpine und arktische Wüsten, die reichsten sind tropische Wälder.

Wenn eine Pflanzen- (oder Tierart) in einer Gemeinschaft quantitativ vorherrscht (eine größere Biomasse, Produktivität oder Anzahl aufweist), wird diese Art genannt Dominant, oder Dominant.

In jeder Biozönose gibt es dominante Arten. Im Eichenhain sind es mächtige Eichen. Sie nutzen den Großteil der Sonnenenergie und erhöhen die größte Biomasse, beschatten den Boden, schwächen die Luftbewegung und schaffen besondere Bedingungen für das Leben anderer Waldbewohner.

Im Eichenwald leben jedoch neben Eichen noch eine Vielzahl weiterer Lebewesen. Beispielsweise verbessern hier lebende Regenwürmer die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens, indem sie Partikel abgestorbener Pflanzen und abgefallener Blätter durch das Verdauungssystem weiterleiten. Die Eiche und der Wurm leisten einen besonderen Beitrag zum Leben der Biozönose, doch die Rolle der Eiche ist hier entscheidend, da das gesamte Leben des Eichenwaldes von dieser Baumart und den mit ihr verbundenen Pflanzen bestimmt wird. Daher ist die Eiche die dominierende Art in einem solchen Wald.

Raumstruktur der Biozönose. Die Arten verteilen sich entsprechend ihren Bedürfnissen und Lebensraumbedingungen im Raum. Diese räumliche Verteilung der Arten, aus denen die Biozönose besteht, wird genannt räumliche Struktur der Biozönose. Es gibt vertikale und horizontale Strukturen der Biozönose.

Vertikale Struktur der Biozönose aus seinen einzelnen Elementen bestehen spezielle Schichten, sogenannte Tiers. Stufe- gemeinsam wachsende Gruppen von Pflanzenarten, die sich in der Biozönose assimilierender Organe (Blätter, Stängel, unterirdische Organe – Knollen, Rhizome, Zwiebeln usw.) in Höhe und Position unterscheiden. In der Regel werden unterschiedliche Ebenen durch unterschiedliche Lebensformen (Bäume, Sträucher, Sträucher, Gräser, Moose) gebildet. Am deutlichsten kommt die Schichtung in Waldbiozönosen zum Ausdruck (Abb. 2.3). Die erste Stufe bilden hier also meist die größten Bäume mit hoch gelegenem Laub, das von der Sonne gut beleuchtet wird. Ungenutztes Licht kann von kleineren Bäumen absorbiert werden und eine zweite Schicht unterhalb des Blätterdachs bilden. Etwa 10 % der Sonnenstrahlung werden von der Unterholzschicht, die von verschiedenen Sträuchern gebildet wird, abgefangen, und nur 1 bis 5 % von Graspflanzen (Kräuter-Strauch-Schicht).

Formen biologischer Beziehungen in Gemeinschaften

Grundlage für die Entstehung und Existenz von Biozönosen ist die Beziehung der Organismen, ihre Verbindungen, die sie untereinander eingehen, indem sie dasselbe Biotop bewohnen (Lebensraum der Biozönose, vom lateinischen bios – Leben, top – Ort). Diese Verbindungen bestimmen die Grundbedingungen des Lebens in einer Gemeinschaft, die Möglichkeit der Nahrungsbeschaffung und der Eroberung neuer Räume.

Lebewesen siedeln sich nicht zufällig miteinander an, sondern bilden bestimmte Gemeinschaften, die an das Zusammenleben angepasst sind. Je nach Wirkungsrichtung auf den Körper werden alle Wirkungen in positive, negative und neutrale unterteilt.

Positive Beziehungen.

Symbiose – Zusammenleben (von griech. sym – zusammen, bios – Leben) ist eine Beziehungsform, bei der beide Partner oder einer von ihnen voneinander profitieren. Es gibt verschiedene Formen der Symbiose:

Zusammenarbeit. Das bekannte Zusammenleben von Einsiedlerkrebsen mit Weichkorallenpolypen-Anemonen. Krebs siedelt sich in einer leeren Molluskenschale an und trägt sie zusammen mit dem Polypen. Ein solches Zusammenleben ist für beide Seiten von Vorteil: Durch die Bewegung am Boden vergrößert der Krebs den Raum, den die Seeanemone zum Fangen von Beute nutzt, von der ein Teil zu Boden fällt und von den Krebsen gefressen wird.

Es ist eine interessante Form der Symbiose zwischen tropischen Akazien und darauf lebenden Ameisen bekannt. Ameisen sind sehr aggressiv und greifen alle Insekten und Tiere an, die auf dem Baum erscheinen, den sie als ihr Eigentum betrachten. Akazien bieten Ameisen in ihren hohlen Dornen Unterschlupf und bilden für sie zudem spezielle Eiweißkörper auf den Blättern, die als eine Art Köder dienen. Experten, die das Verhalten von auf Akazien lebenden Ameisen untersuchten, begannen zu vermuten, dass diese sogenannten Beschützer den Pflanzen, die sie beherbergen, Probleme bereiten, indem sie Bienen, Fliegen und andere Bestäuber angreifen. Doch dann stellte sich heraus, dass voll erblühte und zur Bestäubung bereite Blüten einen speziellen Stoff produzieren, der Ameisen abwehrt, aber keine Wirkung auf bestäubende Insekten hat.

Gegenseitigkeit. (von lateinisch mutuus – gegenseitig). Die Form der für beide Seiten vorteilhaften Beziehungen zwischen Arten – vom vorübergehenden, optionalen Kontakt bis zur Symbiose – eine untrennbare vorteilhafte Verbindung zwischen zwei Arten. Flechten sind das Zusammenleben eines Pilzes und einer Alge. Bei Flechten bilden Pilzhyphen, die Zellen und Algenfäden umschlingen, spezielle Saugprozesse, die in die Zellen eindringen. Durch sie erhält der Pilz von Algen gebildete Photosyntheseprodukte. Die Alge entzieht den Hyphen des Pilzes Wasser und Mineralsalze. Insgesamt gibt es in der Natur mehr als 20.000 Arten symbiotischer Organismen. Bei vielen Wiederkäuern sind Darmsymbionten an der Verarbeitung von grobem Pflanzenfutter beteiligt. Weniger obligatorisch, aber äußerst bedeutsam sind wechselseitige Beziehungen, beispielsweise zwischen der Sibirischen Kiefernkiefer und Vögeln – Nussknacker, Kleiber und Kuckuck –, die durch die Ernährung mit Kiefernsamen und die Speicherung von Nahrungsmitteln zur Selbsterneuerung der Kiefernwälder beitragen.

Mietverhältnis. Für einige Organismen dienen die Körper von Tieren anderer Arten oder deren Lebensräume (Gebäude) als Unterschlupf. Junge Fische verstecken sich unter den Schirmen großer Quallen. Arthropoden leben in Vogelnestern und Nagetierhöhlen. Pflanzen nutzen auch andere Arten als Lebensraum: Epitaphien (Algen, Moose, Flechten). Gehölze dienen ihnen als Befestigungspunkte. Epitaphien ernähren sich von absterbendem Gewebe, Wirtssekreten und Photosynthese.

Negative Beziehungen.

Raub. Eine der häufigsten Formen, die für die Selbstregulierung von Biozönosen von großer Bedeutung ist. Raubtiere sind Tiere (sowie einige Pflanzen), die sich von anderen Tieren ernähren, die sie fangen und töten. Aber wenn sie von „Raubtier-Beute“-Beziehungen sprechen, meinen sie nicht nur klassische Raubtiere wie einen Löwen oder einen Wolf, sondern auch ihre klassischen Opfer wie einen Gn oder einen Hasen. Die Beziehung der Kohlmeise zu den Insekten, mit denen sie ihre Küken füttert, der Plötze zu den Daphnien, die sie frisst, und der Daphnien zu mikroskopisch kleinen Planktonalgen werden ebenfalls als „Raubtier-Beute“ klassifiziert. Die Ziele der Raubtierjagd sind vielfältig. Füchse fressen beispielsweise Obst; Bären sammeln Beeren und lieben den Honig der Waldbienen. Die in einer Raubtierpopulation wirksame natürliche Selektion erhöht die Effizienz der Mittel zur Suche und zum Fang von Beute und entwickelt komplexes Verhalten, beispielsweise die koordinierten Aktionen eines Wolfsrudels bei der Hirschjagd. Während des Auswahlprozesses verbessern Beutetiere auch ihre Verteidigungs- und Vermeidungsmöglichkeiten gegenüber Raubtieren.

24. Ökosystem und Biogeozänose: Definitionen, Ähnlichkeiten, Unterschiede.

Ökosystem- eine Population verschiedener Arten von Rassen, Lebewesen, Mikroben, die so miteinander und mit dem Betriebssystem interagieren, dass diese Gesamtheit auf unbestimmte Zeit bestehen bleibt. Beispiele: Wald, Wiese, See. Biogeozänose ist kein vollständiges Synonym für Ökosystem. Nach Suchachevs Definition Biogeozänose- Dies ist eine Ansammlung homogener anderer Elemente (Wachstum, Leben, Mo) auf einer bestimmten Landfläche. Die Kontur der Biozönose wird entlang der Grenze der Phytozönose festgelegt. Das. Ökosystem ist ein umfassenderes Konzept, da es sich bei der Biogeozänose nur um eine terrestrische Formation mit bestimmten Grenzen handelt. Ein Ökosystem ist eine Ansammlung von Organismen und deren Lebensraum, es ist sowohl ein Ameisenhaufen als auch eine Biosphäre. Die Biozönose ist ein Sonderfall eines Ökosystems. Die Hauptfunktion von Ökosystemen und Biogeozänosen besteht darin, den biogenen Kreislauf in einem stabilen Zustand zu halten. Diese Funktion basiert auf Nahrungsmittelinteraktionen, die in klar geordnete Abhängigkeiten eingebettet sind.

Ökosystemtypen

Ein Ökosystem ist eine Ansammlung lebender Organismen, die durch den Austausch von Materie, Energie und Informationen miteinander und mit der Umwelt interagieren und über einen langen Zeitraum Stabilität bewahren.

Typen: Mikroökosystem (verrottender Baumstamm), Mesoökosystem (Wald, Teich, See)

Makroökosystem (Kontinent, Ozean), Globales Ökosystem (Biosphäre)

Odum unterschied: terrestrische natürliche Systeme (Biome) und aquatische natürliche Systeme (frisch und marine)

Biome ist ein großes regionales Natursystem, das durch bestimmte Arten von Vegetation oder Landschaftsmerkmalen gekennzeichnet ist (Savanne, Chaparral, gemischte Laubwälder usw.).

In der Natur stehen alle Lebewesen in ständiger Beziehung zueinander. Wie heißt es? Unter Biozönose versteht man eine etablierte Ansammlung von Mikroorganismen, Pilzen, Pflanzen und Tieren, die sich historisch in einem relativ homogenen Lebensraum gebildet hat. Darüber hinaus sind alle diese Lebewesen nicht nur untereinander, sondern auch mit ihrer Umwelt verbunden. Biozönose kann sowohl an Land als auch im Wasser existieren.

Ursprung des Begriffs

Der Begriff wurde erstmals 1877 vom berühmten deutschen Botaniker und Zoologen Karl Möbius verwendet. Er beschrieb damit die Ansammlung und Beziehungen von Organismen, die ein bestimmtes Gebiet bewohnen, das als Biotop bezeichnet wird. Die Biozönose ist eines der Hauptforschungsobjekte der modernen Ökologie.

Die Essenz von Beziehungen

Biozönose ist eine Beziehung, die auf der Grundlage des biogenen Kreislaufs entstanden ist. Er ist es, der es unter bestimmten Bedingungen bereitstellt. Wie ist die Biozönose aufgebaut? Dieses dynamische und selbstregulierende System besteht aus folgenden miteinander verbundenen Komponenten:

Produzenten (Aphthotrophe), die organische Substanzen aus anorganischen Substanzen produzieren. Einige Bakterien und Pflanzen wandeln im Prozess der Photosynthese Sonnenenergie um und synthetisieren organisches Material, das von lebenden Organismen, sogenannten Heterotrophen (Konsumenten, Zersetzern), verbraucht wird. Produzenten nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf, das von anderen Organismen emittiert wird, und produzieren Sauerstoff.
Verbraucher, die die Hauptkonsumenten organischer Stoffe sind. Pflanzenfresser fressen pflanzliche Nahrung und werden so zum Mittagessen für fleischfressende Raubtiere. Dank des Verdauungsprozesses führen Verbraucher die primäre Zerkleinerung organischer Stoffe durch. Dies ist das Anfangsstadium seines Zusammenbruchs.
Zersetzer, die organisches Material vollständig zersetzen. Sie entsorgen Abfälle und Leichen von Produzenten und Verbrauchern. Zersetzer sind Bakterien und Pilze. Das Ergebnis ihrer lebenswichtigen Aktivität sind Mineralien, die von den Produzenten wieder verbraucht werden.

Somit ist es möglich, alle Zusammenhänge in der Biozönose nachzuvollziehen.

Grundlegendes Konzept

Alle Mitglieder der Gemeinschaft lebender Organismen werden üblicherweise mit bestimmten, von griechischen Wörtern abgeleiteten Begriffen bezeichnet:

eine Reihe von Pflanzen in einem bestimmten Gebiet - Phytozönose;
alle im selben Gebiet lebenden Tierarten – Zoozönose;
alle in einer Biozönose lebenden Mikroorganismen sind Mikrobiozönosen;
Pilzgemeinschaft - Mykozönose.

Quantitative Indikatoren

Die wichtigsten quantitativen Indikatoren von Biozönosen:

Biomasse, also die Gesamtmasse aller lebenden Organismen unter bestimmten natürlichen Bedingungen;
Biodiversität, also die Gesamtzahl der Arten einer Biozönose.

Biotop und Biozönose

In der wissenschaftlichen Literatur werden häufig Begriffe wie „Biotop“ und „Biozönose“ verwendet. Was bedeuten sie und wie unterscheiden sie sich voneinander? Tatsächlich wird die Gesamtheit lebender Organismen, die Teil eines bestimmten Ökosystems sind, üblicherweise als biotische Gemeinschaft bezeichnet. Biozönose hat die gleiche Definition. Dabei handelt es sich um eine Sammlung von Populationen lebender Organismen, die in einem bestimmten geografischen Gebiet leben. Es unterscheidet sich von anderen durch eine Reihe chemischer (Boden, Wasser) und physikalischer (Sonneneinstrahlung, Höhe, Flächengröße) Indikatoren. Ein von einer Biozönose eingenommener Abschnitt der abiotischen Umwelt wird als Biotop bezeichnet. Daher werden beide Konzepte verwendet, um Gemeinschaften lebender Organismen zu beschreiben. Mit anderen Worten, ein Biotop und eine Biozönose sind praktisch dasselbe.

Struktur

Es gibt verschiedene Arten von Biozönosestrukturen. Sie alle charakterisieren es nach unterschiedlichen Kriterien. Diese beinhalten:

Die räumliche Struktur der Biozönose, die in zwei Typen unterteilt ist: horizontal (Mosaik) und vertikal (gestuft). Es charakterisiert die Lebensbedingungen lebender Organismen unter bestimmten natürlichen Bedingungen.
Die Artenstruktur der Biozönose ist für eine gewisse Vielfalt des Biotops verantwortlich. Es stellt die Gesamtheit aller darin enthaltenen Populationen dar.
Trophische Struktur der Biozönose.

Mosaik und gestuft

Die räumliche Struktur der Biozönose wird durch die Lage lebender Organismen verschiedener Arten relativ zueinander in horizontaler und vertikaler Richtung bestimmt. Durch die Tierung wird die größtmögliche Nutzung der Umwelt und eine gleichmäßige vertikale Verteilung der Arten gewährleistet. Dadurch wird ihre maximale Produktivität erreicht. In jedem Wald werden also folgende Ebenen unterschieden:

terrestrisch (Moose, Flechten);
grasig;
strauchig;
baumartig, einschließlich Bäume der ersten und zweiten Größe.

Den Etagen ist die entsprechende Anordnung der Tiere überlagert. Dank der vertikalen Struktur der Biozönose nutzen Pflanzen den Lichtfluss voll aus. So wachsen in den oberen Reihen lichtliebende Bäume und in den unteren schattentolerante Bäume. Je nach Sättigungsgrad mit Wurzeln werden auch im Boden unterschiedliche Horizonte unterschieden.

Unter dem Einfluss der Vegetation schafft die Waldbiozönose eine eigene Mikroumgebung. Es kommt nicht nur zu einem Temperaturanstieg, sondern auch zu einer Veränderung der Gaszusammensetzung der Luft. Solche Veränderungen der Mikroumgebung begünstigen die Bildung und Schichtung der Fauna, einschließlich Insekten, Tiere und Vögel.

Auch die räumliche Struktur der Biozönose ist mosaikartig. Dieser Begriff bezieht sich auf die horizontale Variabilität von Flora und Fauna. Die Mosaikfläche hängt von der Artenvielfalt und ihrem Mengenverhältnis ab. Es wird auch von den Boden- und Landschaftsbedingungen beeinflusst. Oftmals schaffen Menschen ein künstliches Mosaik, indem sie Wälder abholzen, Sümpfe trockenlegen usw. Dadurch entstehen in diesen Gebieten neue Gemeinschaften.

Mosaikcharakter ist fast allen Phytozönosen eigen. Innerhalb ihrer Grenzen werden folgende Struktureinheiten unterschieden:

Konsortien, bei denen es sich um eine Reihe von Arten handelt, die durch topische und trophische Verbindungen verbunden sind und vom Kern dieser Gruppe (zentrales Mitglied) abhängig sind. Meistens basiert es auf einer Pflanze und seine Bestandteile sind Mikroorganismen, Insekten und Tiere.
Sinusia, eine Gruppe von Arten in einer Phytozönose, die zu ähnlichen Lebensformen gehören.
Parzellen, die einen strukturellen Teil des horizontalen Abschnitts einer Biozönose darstellen und sich in ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften von ihren anderen Bestandteilen unterscheiden.

Räumliche Struktur der Gemeinde

Ein klares Beispiel für das Verständnis der vertikalen Schichtung bei Lebewesen sind Insekten. Unter ihnen sind folgende Vertreter:

Bodenbewohner - Geobien;
Bewohner der Oberflächenschicht der Erde - Herpetobia;
In Moosen lebende Bryobia;
Phyllobien im Grasbestand;
Aerobien, die auf Bäumen und Sträuchern leben.

Die horizontale Strukturierung kann verschiedene Ursachen haben:

abiogenes Mosaik, das Faktoren unbelebter Natur wie organische und anorganische Substanzen, Klima umfasst;
phytogen, verbunden mit dem Wachstum pflanzlicher Organismen;
äolisch-phytogen, ein Mosaik aus abiotischen und phytogenen Faktoren;
biogen, hauptsächlich mit Tieren verbunden, die in der Lage sind, den Boden zu graben.

Artenstruktur der Biozönose

Die Artenzahl eines Biotops hängt direkt von der Stabilität des Klimas, der Existenzdauer und der Produktivität der Biozönose ab. So wird beispielsweise in einem tropischen Wald eine solche Struktur viel breiter sein als in einer Wüste. Alle Biotope unterscheiden sich voneinander durch die Anzahl der sie bewohnenden Arten. Die zahlreichsten Biogeozänosen werden als dominant bezeichnet. In einigen von ihnen ist es einfach unmöglich, die genaue Anzahl der Lebewesen zu bestimmen. Typischerweise bestimmen Wissenschaftler die Anzahl der verschiedenen Arten, die in einem bestimmten Gebiet konzentriert sind. Dieser Indikator charakterisiert den Artenreichtum des Biotops.

Diese Struktur ermöglicht es, die qualitative Zusammensetzung der Biozönose zu bestimmen. Beim Vergleich von Territorien gleicher Fläche wird der Artenreichtum des Biotops ermittelt. In der Wissenschaft gibt es das sogenannte Gause-Prinzip (Konkurrenzausschluss). Dementsprechend wird angenommen, dass, wenn zwei Arten ähnlicher lebender Organismen in einer homogenen Umgebung zusammen existieren, unter konstanten Bedingungen einer von ihnen den anderen allmählich verdrängt. Gleichzeitig besteht ein Konkurrenzverhältnis zwischen ihnen.

Die Artenstruktur der Biozönose umfasst zwei Konzepte: „Reichtum“ und „Vielfalt“. Sie unterscheiden sich etwas voneinander. Somit stellt der Artenreichtum die Gesamtheit der in einer Gemeinschaft lebenden Arten dar. Es wird durch eine Liste aller Vertreter verschiedener Gruppen lebender Organismen ausgedrückt. Die Artenvielfalt ist ein Indikator, der nicht nur die Zusammensetzung der Biozönose, sondern auch die quantitativen Beziehungen zwischen ihren Vertretern charakterisiert.

Wissenschaftler unterscheiden zwischen armen und reichen Biotopen. Diese Arten von Biozönosen unterscheiden sich in der Anzahl der Gemeinschaftsvertreter. Dabei spielt das Alter des Biotops eine wichtige Rolle. Daher umfassen junge Gemeinschaften, deren Bildung erst vor relativ kurzer Zeit begann, eine kleine Artengruppe. Jedes Jahr kann die Zahl der darin lebenden Kreaturen zunehmen. Am ärmsten sind die vom Menschen geschaffenen Biotope (Gemüsegärten, Obstgärten, Felder).

Trophische Struktur

Das Zusammenspiel verschiedener Organismen, die im Kreislauf biologischer Stoffe ihren spezifischen Platz haben, wird als trophische Struktur der Biozönose bezeichnet. Es besteht aus folgenden Komponenten:

Merkmale von Biozönosen

Populationen und Biozönosen sind Gegenstand sorgfältiger Untersuchungen. So haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die meisten aquatischen und fast alle terrestrischen Biotope Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere enthalten. Sie stellten fest: Je größer die Unterschiede in zwei benachbarten Biozönosen, desto heterogener sind die Bedingungen an ihren Grenzen. Es wurde auch festgestellt, dass die Anzahl einer bestimmten Gruppe von Organismen in einem Biotop maßgeblich von ihrer Größe abhängt. Mit anderen Worten: Je kleiner das Individuum, desto größer die Zahl dieser Art. Es wurde auch festgestellt, dass im Biotop Gruppen unterschiedlich großer Lebewesen auf unterschiedlichen Zeit- und Raumskalen leben. So verläuft der Lebenszyklus einiger Einzeller innerhalb einer Stunde, der eines Großtiers innerhalb von Jahrzehnten.

Anzahl der Arten

In jedem Biotop wird eine Gruppe von Hauptarten identifiziert, die in jeder Größenklasse am zahlreichsten sind. Es sind die Verbindungen zwischen ihnen, die für das normale Funktionieren der Biozönose entscheidend sind. Die Arten, deren Anzahl und Produktivität vorherrschen, gelten in einer bestimmten Gemeinschaft als dominant. Sie dominieren es und bilden den Kern dieses Biotops. Ein Beispiel ist Bluegrass, das die größte Fläche auf einer Weide einnimmt. Sie ist die Hauptproduzentin dieser Community. In den reichsten Biozönosen sind alle Arten lebender Organismen fast immer in geringer Zahl vorhanden. Daher kommen selbst in den Tropen selten mehrere identische Bäume auf einem kleinen Gebiet vor. Da sich solche Biotope durch eine hohe Stabilität auszeichnen, kommt es in ihnen selten zu Ausbrüchen der Massenvermehrung einiger Vertreter der Flora oder Fauna.

Alle Arten einer Gemeinschaft bilden ihre Artenvielfalt. Ein Biotop hat bestimmte Prinzipien. In der Regel umfasst es mehrere Hauptarten, die sich durch eine hohe Zahl auszeichnen, und eine große Zahl seltener Arten, die sich durch eine geringe Zahl ihrer Vertreter auszeichnen. Diese Artenvielfalt ist die Grundlage für den Gleichgewichtszustand eines bestimmten Ökosystems und seine Nachhaltigkeit. Ihm ist es zu verdanken, dass im Biotop ein geschlossener Nährstoffkreislauf (Nährstoffe) entsteht.

Künstliche Biozönosen

Biotope entstehen nicht nur auf natürliche Weise. Die Menschen haben in ihrem Leben längst gelernt, Gemeinschaften mit Eigenschaften zu schaffen, die für uns nützlich sind. Beispiele für vom Menschen geschaffene Biozönosen:

künstliche Kanäle, Stauseen, Teiche;
Weiden und Felder für landwirtschaftliche Nutzpflanzen;
trockengelegte Sümpfe;
erneuerbare Gärten, Parks und Haine;
feldschützende Waldplantagen.

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Einführung

1. Biozönose – allgemeine Informationen und Konzepte

2. Struktur der Biozönose

3. Moderne Probleme der Biozönosen und Wege zu ihrer Lösung

Abschluss

Referenzliste

Einführung

Unter Biozönose versteht man eine historisch gewachsene Ansammlung von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen, die einen relativ homogenen Lebensraum (ein bestimmtes Land- oder Wassergebiet) bewohnen und untereinander und mit ihrer Umwelt verbunden sind. Das Konzept der „Biozönose“ ist eines der wichtigsten in der Ökologie, da daraus folgt, dass Lebewesen auf der Erde komplex organisierte Systeme bilden, außerhalb derer sie nicht nachhaltig existieren können.

Die Biozönose ist eines der Hauptobjekte der Ökologieforschung. Probleme der Stabilität von Biozönosen, der Rückgang der Populationszahlen und das Verschwinden ganzer Arten lebender Organismen sind akute Probleme, mit denen die Menschheit heute konfrontiert ist. Daher ist die Erforschung von Biozönosen, ihrer Struktur und Nachhaltigkeitsbedingungen eine wichtige Umweltaufgabe, der Ökologen aus allen Ländern der Welt, darunter auch russische Wissenschaftler, große Aufmerksamkeit geschenkt haben und weiterhin große Aufmerksamkeit schenken.

In dieser Arbeit werde ich ausführlich auf Fragen wie die Eigenschaften und Struktur der Biozönose, die Bedingungen für ihre Nachhaltigkeit sowie die wichtigsten modernen Probleme und Wege zu ihrer Lösung eingehen. Es sollte beachtet werden, dass in den Köpfen einer Person, die kein Spezialist auf dem Gebiet der Ökologie ist, Verwirrung in den Begriffen „Biozönose“, „Ökosystem“, „Biogeozänose“ und „Biosphäre“ herrscht, daher werde ich kurz darauf eingehen zur Frage der Gemeinsamkeiten und Unterschiede dieser Konzepte und ihrer Wechselbeziehungen. Die Biozönose ist eines der Hauptobjekte der Ökologieforschung. Ökologen aus aller Welt, darunter auch russische Wissenschaftler, haben der Erforschung von Biozönosen große Aufmerksamkeit geschenkt und widmen dies auch weiterhin. Bei der Arbeit an der Zusammenfassung habe ich Lehrbücher berühmter ausländischer Ökologen verwendet: Y. Odum, V. Tishler; und russische Autoren: Korobkin V.I., Peredelsky L.V. sowie moderne elektronische Ressourcen, die in der Referenzliste aufgeführt sind.

1. Bioten Enosis – allgemeine Informationen und Konzepte

Biozönose (aus dem Griechischen vYapt – „Leben“ und kpynt – „allgemein“) ist eine historisch etablierte Ansammlung von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen, die einen relativ homogenen Lebensraum (einen bestimmten Land- oder Wasserbereich) bewohnen miteinander verbunden und ihrer Umgebung. Biozönosen sind auf der Grundlage des biogenen Kreislaufs entstanden und gewährleisten ihn unter bestimmten natürlichen Bedingungen. Die Biozönose ist ein dynamisches, zur Selbstregulierung fähiges System, dessen Komponenten (Produzenten, Konsumenten, Zersetzer) miteinander verbunden sind.

Die wichtigsten quantitativen Indikatoren von Biozönosen sind Biodiversität (die Gesamtzahl der darin enthaltenen Arten) und Biomasse (die Gesamtmasse aller Arten lebender Organismen in einer bestimmten Biozönose).

Das Konzept der „Biozönose“ ist eines der wichtigsten in der Ökologie, da daraus folgt, dass Lebewesen auf der Erde komplex organisierte Systeme bilden, außerhalb derer sie nicht nachhaltig existieren können. Die Hauptaufgabe der Gemeinschaft besteht darin, das Gleichgewicht im Ökosystem auf der Grundlage eines geschlossenen Stoffkreislaufs sicherzustellen.

Biozönosen können Tausende Arten verschiedener Organismen umfassen. Aber nicht alle davon sind gleich bedeutsam. Das Entfernen einiger von ihnen aus der Community hat keine spürbaren Auswirkungen auf sie, während das Entfernen anderer zu erheblichen Änderungen führt.

Einige Arten von Biozönosen können durch zahlreiche Populationen vertreten sein, während andere klein sein können. Das Ausmaß biozönotischer Organismengruppen ist sehr unterschiedlich – von Gemeinschaften von Flechtenpolstern auf Baumstämmen oder einem verfallenden Baumstumpf bis hin zur Besiedlung ganzer Landschaften: Wälder, Steppen, Wüsten usw.

Die Organisation des Lebens auf biozönotischer Ebene ist der Hierarchie untergeordnet. Mit zunehmender Größe der Gemeinschaften nehmen ihre Komplexität und der Anteil indirekter, indirekter Verbindungen zwischen Arten zu.

Natürliche Zusammenschlüsse von Lebewesen haben ihre eigenen Funktions- und Entwicklungsgesetze, d.h. sind natürliche Systeme.

Da Biozönosen wie Organismen Struktureinheiten der lebenden Natur sind, entwickeln und bewahren sie ihre Stabilität dennoch auf der Grundlage anderer Prinzipien. Es handelt sich um Systeme vom sogenannten Rahmentyp – ohne besondere Steuerungs- und Koordinationszentren, die zudem auf zahlreichen und komplexen internen Verbindungen aufgebaut sind.

Die wichtigsten Merkmale von Systemen im Zusammenhang mit der supraorganistischen Ebene der Lebensorganisation sind beispielsweise nach der Klassifikation des deutschen Ökologen W. Tischler folgende:

1) Gemeinschaften entstehen immer und bestehen aus vorgefertigten Teilen (Vertretern verschiedener Arten oder ganzen Artenkomplexen), die in der Umwelt verfügbar sind. Dadurch unterscheidet sich ihre Entstehung von der Bildung eines separaten Organismus, die durch allmähliche Differenzierung des einfachsten Ausgangszustands erfolgt.

2) Gemeinschaftsteile sind austauschbar. Die Teile (Organe) eines jeden Organismus sind einzigartig.

3) Wenn der gesamte Organismus eine ständige Koordination und Konsistenz in den Aktivitäten seiner Organe, Zellen und Gewebe beibehält, dann existiert das supraorganismale System hauptsächlich aufgrund des Ausgleichs entgegengesetzt gerichteter Kräfte.

4) Gemeinschaften basieren auf der quantitativen Regulierung der Anzahl einiger Arten durch andere.

5) Die maximale Größe eines Organismus wird durch sein internes Erbprogramm begrenzt. Die Dimensionen supraorganismischer Systeme werden durch äußere Faktoren bestimmt.

Als Biotop wird ein homogener natürlicher Lebensraum (Teil der abiotischen Umwelt) bezeichnet, der von einer Biozönose eingenommen wird. Dabei kann es sich um ein Stück Land oder ein Gewässer, eine Meeresküste oder einen Berghang handeln. Ein Biotop ist eine anorganische Umgebung, die eine notwendige Voraussetzung für die Existenz einer Biozönose ist. Biozönose und Biotop interagieren eng miteinander.

Das Ausmaß von Biozönosen kann unterschiedlich sein – von Flechtengemeinschaften auf Baumstämmen, Mooshügeln in einem Sumpf oder einem verfallenden Baumstumpf bis hin zur Besiedlung ganzer Landschaften. So kann man an Land die Biozönose einer Trockenwiese (nicht mit Wasser überflutet), die Biozönose eines Weißmooskiefernwaldes, die Biozönose der Federgrassteppe, die Biozönose eines Weizenfeldes usw. unterscheiden.

Es gibt Konzepte von „Artenreichtum“ und „Artenvielfalt“ von Biozönosen. Artenreichtum ist die Gesamtheit der Arten einer Gemeinschaft, die durch eine Liste von Vertretern verschiedener Organismengruppen ausgedrückt wird. Die Artenvielfalt ist ein Indikator, der nicht nur die qualitative Zusammensetzung der Biozönose, sondern auch die quantitativen Beziehungen der Arten widerspiegelt.

Es gibt artenarme und artenreiche Biozönosen. Die Artenzusammensetzung von Biozönosen hängt darüber hinaus von der Dauer ihrer Existenz und der Geschichte jeder Biozönose ab. Junge, gerade entstehende Gemeinschaften umfassen normalerweise eine kleinere Artengruppe als seit langem etablierte, reife. Auch vom Menschen geschaffene Biozönosen (Felder, Gärten, Obstgärten) sind artenärmer als vergleichbare Natursysteme (Wälder, Steppen, Wiesen). Der Mensch erhält die Monotonie und Artenarmut der Agrozönosen durch ein besonderes komplexes System agrotechnischer Maßnahmen aufrecht.

Fast alle terrestrischen und die meisten aquatischen Biozönosen umfassen Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere. Je stärker die Unterschiede zwischen zwei benachbarten Biotopen sind, desto heterogener sind die Bedingungen an ihren Grenzen und desto stärker ist der Grenzeffekt. Die Anzahl einer bestimmten Gruppe von Organismen in Biozönosen hängt stark von ihrer Größe ab. Je kleiner die Individuen einer Art sind, desto höher ist ihre Zahl in Biotopen.

Gruppen von Organismen unterschiedlicher Größe leben in Biozönosen auf unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen. Beispielsweise können die Lebenszyklen einzelliger Organismen innerhalb einer Stunde ablaufen, während sich die Lebenszyklen großer Pflanzen und Tiere über mehrere zehn Jahre erstrecken.

Natürlich überwiegen in allen Biozönosen zahlenmäßig die kleinsten Formen – Bakterien und andere Mikroorganismen. In jeder Lebensgemeinschaft kann man eine Gruppe von Hauptarten unterscheiden, die in jeder Größenklasse am zahlreichsten sind und deren Verbindungen für das Funktionieren der gesamten Biozönose entscheidend sind. Arten, deren Anzahl (Produktivität) vorherrscht, dominieren in der Gemeinschaft. Dominanten dominieren die Gemeinschaft und bilden den „Artenkern“ jeder Biozönose.

Bei der Untersuchung einer Weide wurde beispielsweise festgestellt, dass die größte Fläche darin von der Pflanze - Rispengras - eingenommen wird und unter den dort grasenden Tieren vor allem Kühe sind. Dies bedeutet, dass Rispengras bei den Erzeugern dominiert und Kühe bei den Verbrauchern dominieren.

In den reichsten Biozönosen sind fast alle Arten zahlreich gering. In tropischen Wäldern ist es selten, dass mehrere Bäume derselben Art in der Nähe stehen. In solchen Gemeinschaften kommt es nicht zu Ausbrüchen der Massenvermehrung einzelner Arten, die Biozönosen sind sehr stabil.

Die Gesamtheit aller Arten einer Lebensgemeinschaft macht deren Artenvielfalt aus. Typischerweise besteht eine Gemeinschaft aus einigen wenigen Hauptarten mit hoher Häufigkeit und vielen seltenen Arten mit geringer Häufigkeit.

Die Artenvielfalt ist für den Gleichgewichtszustand des Ökosystems und damit für dessen Nachhaltigkeit verantwortlich. Ein geschlossener Nährstoffkreislauf (Biogene) entsteht nur aufgrund der biologischen Vielfalt.

Stoffe, die von einigen Organismen nicht aufgenommen werden, werden von anderen aufgenommen, daher ist der Ausstoß von Nährstoffen aus dem Ökosystem gering und ihre ständige Anwesenheit gewährleistet das Gleichgewicht des Ökosystems.

Durch menschliche Aktivitäten wird die Vielfalt in natürlichen Gemeinschaften erheblich verringert, was Prognosen und Vorhersagen ihrer Folgen sowie wirksame Maßnahmen zur Erhaltung natürlicher Systeme erfordert.

1.1 Biozönose, Ökosystem, Biosphäre

Ökosystem (von altgriechisch pkpt – Wohnung, Aufenthalt und ueufzmb – System) ist ein biologisches System, das aus einer Gemeinschaft lebender Organismen (Biozönose), ihrem Lebensraum (Biotop) und einem System von Verbindungen besteht, das Materie und Energie zwischen ihnen austauscht. Somit ist die Biozönose der Hauptbestandteil des Ökosystems, seine biotische Komponente.

Grundlage des ökologischen Weltbildes ist die Vorstellung, dass jedes Lebewesen von vielen verschiedenen Einflussfaktoren umgeben ist, die zusammen seinen Lebensraum – ein Biotop – bilden. Folglich ist ein Biotop ein Gebietsabschnitt, der hinsichtlich der Lebensbedingungen für bestimmte Pflanzen- oder Tierarten homogen ist (der Hang einer Schlucht, eines städtischen Waldparks, eines kleinen Sees oder eines Teils eines großen Sees, jedoch mit homogenen Bedingungen). - der Küstenteil, der Tiefseeteil).

Für ein bestimmtes Biotop charakteristische Organismen bilden eine Lebensgemeinschaft oder Biozönose (Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen eines Sees, einer Wiese, eines Küstenstreifens).

Die Biozönose bildet mit ihrem Biotop ein Ganzes, das als Ökosystem (Ökosystem) bezeichnet wird. Ein Beispiel für natürliche Ökosysteme ist ein Ameisenhaufen, ein See, ein Teich, eine Wiese, ein Wald, eine Stadt oder ein Bauernhof. Ein klassisches Beispiel für ein künstliches Ökosystem ist ein Raumschiff. Biozönose-Arten räumlich trophisch

Dem Konzept des Ökosystems nahe steht das Konzept der Biogeozänose. Unterstützer des Ökosystemansatzes in Zapkada, inkl. Yu. Odum, betrachten Sie diese Konzepte als synonym. Einige russische Wissenschaftler teilen diese Meinung jedoch nicht und sehen darin eine Reihe von Unterschieden. Von besonderer Bedeutung für die Identifizierung von Ökosystemen sind die trophischen Beziehungen der Organismen, die die gesamte Energie der Lebensgemeinschaften und des Ökosystems als Ganzes regulieren.

Versuche, eine Klassifizierung der Ökosysteme der Welt zu erstellen, gibt es schon seit langem, aber es gibt noch keine praktische, universelle Klassifizierung. Tatsache ist, dass es aufgrund der großen Vielfalt der Arten natürlicher Ökosysteme und ihrer fehlenden Rangordnung sehr schwierig ist, ein einziges Kriterium zu finden, auf dessen Grundlage eine solche Klassifizierung entwickelt werden kann.

Wenn ein separates Ökosystem eine Pfütze, ein Hügel in einem Sumpf oder eine Sanddüne mit etablierter Vegetation sein kann, dann zählen natürlich alle möglichen Varianten von Hügeln, Pfützen usw. dazu. scheint nicht möglich. Daher beschlossen Ökologen, sich auf große Kombinationen von Ökosystemen – Biome – zu konzentrieren. Ein Biom ist ein großes biologisches System, das durch einen vorherrschenden Vegetationstyp oder ein anderes Landschaftsmerkmal gekennzeichnet ist. Laut dem amerikanischen Ökologen R. Whittaker ist das Biom der Hauptgemeinschaftstyp eines jeden Kontinents, der sich durch die physiognomischen Merkmale der Vegetation auszeichnet. Vom Norden des Planeten zum Äquator lassen sich neun Haupttypen von Landbiomen unterscheiden: Tundra, Taiga, gemäßigtes Laubwaldbiom, gemäßigte Steppe, mediterrane Schlammvegetation, Wüste, tropisches Savannen- und Graslandbiom, tropisches oder dorniges Waldbiom , tropisches Waldbiom.

Die Hauptbestandteile von Ökosystemen sind:

1) unbelebte (abiotische) Umgebung. Dies sind Wasser, Mineralien, Gase sowie organische Stoffe und Humus;

2) biotische Komponenten. Dazu gehören: Erzeuger bzw. Erzeuger (grüne Pflanzen), Verbraucher bzw. Konsumenten (Lebewesen, die sich von Erzeugern ernähren) und Zersetzer bzw. Zersetzer (Mikroorganismen).

Die von Organismen erzeugte Biomasse (die Substanz der Körper von Organismen) und die darin enthaltene Energie werden auf andere Mitglieder des Ökosystems übertragen: Tiere fressen Pflanzen, diese Tiere werden von anderen Tieren gefressen. Dieser Prozess wird als Nahrungskette oder trophische Kette bezeichnet. In der Natur kreuzen sich Nahrungsketten häufig und bilden ein Nahrungsnetz. Beispiele für Nahrungsketten: Pflanze – Pflanzenfresser – Raubtier; Getreide - Feldmaus - Fuchs usw. und das Nahrungsnetz sind in Abb. dargestellt. 1.

Reis. 1. Nahrungsnetz und Richtung des Stoffflusses

Die Biosphäre ist die Hülle der Erde, die von lebenden Organismen bewohnt wird, unter ihrem Einfluss steht und von den Produkten ihrer lebenswichtigen Aktivität besetzt ist. Die Biosphäre ist das globale Ökosystem der Erde. Es durchdringt die gesamte Hydrosphäre, den oberen Teil der Lithosphäre und den unteren Teil der Atmosphäre, d. h. es bewohnt die Ökosphäre. Die Biosphäre ist die Gesamtheit aller lebenden Organismen. Es ist die Heimat von mehr als 3.000.000 Pflanzen-, Tier-, Pilz- und Bakterienarten. Auch der Mensch ist Teil der Biosphäre; seine Aktivitäten gehen über viele natürliche Prozesse hinaus.

Der Gleichgewichtszustand in der Biosphäre basiert auf dem Zusammenspiel biotischer und abiotischer Umweltfaktoren, der durch den kontinuierlichen Stoff- und Energieaustausch zwischen allen Komponenten von Ökosystemen aufrechterhalten wird.

In geschlossenen Kreisläufen natürlicher Ökosysteme ist unter anderem die Beteiligung zweier Faktoren notwendig: das Vorhandensein von Zersetzern und die ständige Versorgung mit Sonnenenergie. In städtischen und künstlichen Ökosystemen gibt es nur wenige oder keine Zersetzer, sodass sich flüssige, feste und gasförmige Abfälle ansammeln und die Umwelt verschmutzen.

1.3 Geschichte des Studiums der Biozönose

Ende der 70er Jahre. 19. Jahrhundert Der deutsche Hydrobiologe Karl Möbius untersuchte Komplexe von Bodentieren – Ansammlungen von Austern (Austernbänke). Er beobachtete, dass es neben Austern auch Tiere wie Seesterne, Stachelhäuter, Bryozoen, Würmer, Ascidien, Schwämme usw. gab. Der Wissenschaftler kam zu dem Schluss, dass diese Tiere nicht zufällig im selben Lebensraum leben. Sie brauchen die gleichen Bedingungen wie Austern. Solche Gruppierungen entstehen aufgrund ähnlicher Anforderungen an Umweltfaktoren. Komplexe lebender Organismen, die an verschiedenen Stellen desselben Wasserbeckens unter denselben Existenzbedingungen ständig zusammentreffen, wurden von Mobius als Biozönosen bezeichnet. Der Begriff „Biozönose“ (von griech. bios – Leben und koinos – allgemein) wurde von ihm 1877 in dem Buch „Die Auster und die Austernwirthschaft“ in die wissenschaftliche Literatur eingeführt, um alle Organismen zu beschreiben, die ein bestimmtes Territorium (Biotop) bewohnen. und ihre Beziehungen.

Das Verdienst von Möbius besteht darin, dass er nicht nur die Existenz organischer Gemeinschaften nachgewiesen und ihnen einen Namen vorgeschlagen hat, sondern es ihm auch gelang, viele Muster ihrer Entstehung und Entwicklung aufzudecken. Damit wurde der Grundstein für eine wichtige Richtung der Ökologie gelegt – die Biozönologie (Ökologie der Lebensgemeinschaften).

Anzumerken ist, dass sich der Begriff „Biozönose“ in der wissenschaftlichen Literatur im Deutschen und Russischen weit verbreitet hat und im englischsprachigen Raum dem Begriff „Gemeinschaft“ entspricht. Streng genommen ist der Begriff „Gemeinschaft“ jedoch nicht gleichbedeutend mit dem Begriff „Biozönose“. Wenn eine Biozönose als Mehrartengemeinschaft bezeichnet werden kann, dann ist eine Population (ein integraler Bestandteil der Biozönose) eine Einartengemeinschaft.

2. Struktur der Biozönose

Der Aufbau der Biozönose ist vielfältig und bei der Untersuchung werden verschiedene Aspekte unterschieden. Darauf aufbauend werden die Strukturen der Biozönose in folgende Typen unterteilt:

1) Arten;

2) räumlich, wiederum unterteilt in vertikale (gestufte) und horizontale (mosaikartige) Organisation der Biozönose;

3) trophisch.

Jede Biozönose besteht aus einer bestimmten Menge lebender Organismen, die verschiedenen Arten angehören. Es ist jedoch bekannt, dass sich Individuen derselben Art zu natürlichen Systemen namens Populationen zusammenschließen. Daher kann eine Biozönose auch als eine Gesamtheit von Populationen aller Arten lebender Organismen definiert werden, die gemeinsame Lebensräume bewohnen.

Die Zusammensetzung der Biozönose umfasst eine Reihe von Pflanzen in einem bestimmten Gebiet - Phytozönose; die Gesamtheit der innerhalb einer Phytozönose lebenden Tiere ist eine Zoozönose; Mikrobiozönose – eine Ansammlung von Mikroorganismen, die im Boden leben. Manchmal wird Mykozönose, eine Ansammlung von Pilzen, als separates Bestandteilelement in die Biozönose einbezogen. Beispiele für Biozönosen sind Laub-, Fichten-, Kiefern- oder Mischwald, Wiese, Sumpf usw.

Eine spezifische Biozönose umfasst nicht nur Organismen, die ein bestimmtes Gebiet dauerhaft bewohnen, sondern auch solche, die einen wesentlichen Einfluss darauf haben. Viele Insekten brüten beispielsweise in Gewässern und dienen dort als wichtige Nahrungsquelle für Fische und einige andere Tiere. In jungen Jahren sind sie Teil der aquatischen Biozönose und führen als Erwachsene einen terrestrischen Lebensstil, d.h. fungieren als Elemente von Landbiozönosen. Hasen können auf der Wiese fressen und im Wald leben. Gleiches gilt für viele Waldvogelarten, die nicht nur im Wald, sondern auch in angrenzenden Wiesen oder Sümpfen nach Nahrung suchen.

2.1 Artenstruktur der Biozönose

Die Artenstruktur einer Biozönose ist die Gesamtheit ihrer konstituierenden Arten. In einigen Biozönosen können Tierarten vorherrschen (zum Beispiel die Biozönose eines Korallenriffs), in anderen Biozönosen spielen Pflanzen die Hauptrolle: die Biozönose einer Auenwiese, Federgrassteppe, Fichte, Birke und Eichenwald.

Ein einfacher Indikator für die Vielfalt einer Biozönose ist die Gesamtartenzahl bzw. der Artenreichtum. Wenn eine Pflanzenart (oder ein Tier) in einer Gemeinschaft quantitativ vorherrscht (eine größere Biomasse, Produktivität, Anzahl oder Häufigkeit aufweist), wird diese Art als dominante oder dominante Art (vom lateinischen dominans – dominant) bezeichnet. In jeder Biozönose gibt es dominante Arten. In einem Fichtenwald beispielsweise erhöhen Fichten, die den Großteil der Sonnenenergie nutzen, die größte Biomasse, beschatten den Boden, schwächen die Luftbewegung und verursachen viele Unannehmlichkeiten für das Leben anderer Waldbewohner.

Die Anzahl der Arten (Artenvielfalt) in verschiedenen Biozönosen ist unterschiedlich und hängt von ihrer geografischen Lage ab. Das bekannteste Muster der Veränderungen der Artenvielfalt ist deren Abnahme von den Tropen in Richtung hoher Breiten. Je näher am Äquator, desto reicher und vielfältiger ist die Flora und Fauna. Dies gilt für alle Lebensformen, von Algen und Flechten bis hin zu Blütenpflanzen, von Insekten bis hin zu Vögeln und Säugetieren.

In den Regenwäldern des Amazonasbeckens kann man auf einer Fläche von etwa 1 Hektar bis zu 400 Bäume von mehr als 90 Arten zählen. Darüber hinaus dienen viele Bäume als Stütze für andere Pflanzen. An den Ästen und am Stamm jedes Baumes wachsen bis zu 80 Arten epiphytischer Pflanzen.

Im Gegensatz zu den Tropen kann die Biozönose eines Kiefernwaldes in der gemäßigten Zone Europas maximal 8–10 Baumarten pro 1 Hektar umfassen, im Norden der Taiga-Region gibt es 2–5 Arten im gleichen Gebiet.

Die artenärmsten Biozönosen sind alpine und arktische Wüsten, die reichsten sind tropische Wälder. In den Regenwäldern Panamas leben dreimal mehr Säugetier- und Vogelarten als in Alaska.

Biozönosen sind nicht voneinander isoliert. Obwohl es visuell möglich ist, eine Pflanzengemeinschaft von einer anderen zu unterscheiden, beispielsweise die Biozönose eines Trockenwaldes von der Biozönose einer feuchten Wiese, die durch einen Sumpf ersetzt wird, ist es ziemlich schwierig, eine klare Grenze zwischen ihnen zu ziehen. Fast überall gibt es eine Art Übergangsstreifen unterschiedlicher Breite und Länge, denn harte, scharfe Grenzen sind in der Natur eine seltene Ausnahme. Sie sind vor allem für Gemeinschaften charakteristisch, die starken anthropogenen Einflüssen ausgesetzt sind.

In den frühen 30er Jahren. 20. Jahrhundert Der amerikanische Naturforscher A. Leopold verkündete die Notwendigkeit, den sogenannten „Edge-Effekt“ bei Jagdaktivitäten zu berücksichtigen. Unter Rand wurde dabei nicht nur der Rand des Waldes verstanden, sondern auch jede Grenze zwischen zwei Biozönosen, sogar zwischen zwei Flächen unterschiedlicher landwirtschaftlicher Nutzpflanzen. Auf beiden Seiten dieser konventionellen Linie nimmt die relative Artenvielfalt von Pflanzen und Tieren zu, die Nahrungs- und Schutzbedingungen für Wild verbessern sich, der Störfaktor wird abgeschwächt und vor allem hat diese Zone die Produktivität gesteigert. Ein solcher Übergangsstreifen (oder eine solche Übergangszone) zwischen benachbarten physiognomisch unterschiedlichen Gemeinschaften wird als Ökoton bezeichnet.

Mehr oder weniger scharfe Grenzen zwischen Biozönosen können nur bei starken Veränderungen abiotischer Umweltfaktoren beobachtet werden. Solche Grenzen existieren beispielsweise zwischen aquatischen und terrestrischen Biozönosen, an Orten, an denen sich die mineralische Zusammensetzung des Bodens stark ändert usw. Oft übersteigt die Artenzahl in einem Ökoton die Zahl in den angrenzenden Biozönosen. Diese Tendenz, die Vielfalt und Dichte lebender Organismen an den Grenzen von Biozönosen zu erhöhen, wird als Randeffekt (Rand, Grenze) bezeichnet. Der Randeffekt zeigt sich am deutlichsten in den Zonen, die Wald von Wiese (Strauchzone), Wald von Sumpf usw. trennen.

2.2 Räumliche Struktur der Biozönose

Arten können je nach ihren Bedürfnissen und Lebensraumbedingungen unterschiedlich im Raum verteilt sein. Diese Verteilung der Arten, aus denen die Biozönose besteht, im Raum wird als räumliche Struktur der Biozönose bezeichnet. Es gibt vertikale und horizontale Strukturen.

1) Die vertikale Struktur der Biozönose wird durch ihre einzelnen Elemente, spezielle Schichten, die als Ebenen bezeichnet werden, gebildet. Schicht - zusammenwachsende Gruppen von Pflanzenarten, die sich in der Biozönose assimilierender Organe (Blätter, Stängel, unterirdische Organe - Knollen, Rhizome, Zwiebeln usw.) in Höhe und Position unterscheiden. In der Regel werden unterschiedliche Ebenen durch unterschiedliche Lebensformen (Bäume, Sträucher, Sträucher, Gräser, Moose) gebildet. Am deutlichsten kommt die Schichtung in Waldbiozönosen zum Ausdruck (Abb. 2).

Die erste, holzige Ebene besteht normalerweise aus hohen Bäumen mit hochhängendem Laub, die von der Sonne gut beleuchtet werden. Ungenutztes Licht kann von Bäumen absorbiert werden und eine zweite Schicht unterhalb des Blätterdachs bilden.

Reis. 2. Ebenen der Waldbiozönose

Die Unterholzschicht besteht aus Sträuchern und Strauchformen von Baumarten, zum Beispiel Hasel, Eberesche, Sanddorn, Weide, Waldapfelbaum usw. In offenen Gebieten würden unter normalen Umweltbedingungen viele Strauchformen von Arten wie Eberesche, Apfel und Birne wie Bäume erster Größe aussehen. Unter dem Blätterdach des Waldes, bei Schatten und Nährstoffmangel sind sie jedoch dazu verdammt, in Form von niedrig wachsenden, oft nichtrindenden Samen und Baumfrüchten zu existieren. Mit der Entwicklung der Waldbiozönose werden solche Arten niemals die erste Stufe erreichen. Darin unterscheiden sie sich von der nächsten Stufe der Waldbiozönose.

Die Unterholzschicht umfasst junge, niedrige (von 1 bis 5 m) Bäume, die in Zukunft in die erste Schicht eindringen können. Dies sind die sogenannten waldbildenden Arten – Fichte, Kiefer, Eiche, Hainbuche, Birke, Espe, Esche, Schwarzerle usw. Diese Arten können die erste Stufe erreichen und mit ihrer Dominanz (Wälder) Biozönosen bilden.

Unter dem Blätterdach der Bäume und Sträucher befindet sich eine Gras-Strauch-Schicht. Dazu gehören Waldkräuter und Sträucher: Maiglöckchen, Oxalis, Erdbeeren, Preiselbeeren, Blaubeeren, Farne.

Die Grundschicht aus Moosen und Flechten bildet die Moos-Flechten-Schicht.

In der Waldbiozönose gibt es also Baumbestand, Unterholz, Unterholz, Grasdecke und Moos-Flechten-Schicht.

Ähnlich wie bei der Verteilung der Vegetation nach Ebenen besetzen auch in Biozönosen verschiedene Tierarten bestimmte Ebenen. Im Boden leben Bodenwürmer, Mikroorganismen und Grabtiere. In der Laubstreu und auf der Bodenoberfläche leben verschiedene Tausendfüßler, Laufkäfer, Milben und andere Kleintiere. Vögel nisten im oberen Blätterdach des Waldes, einige können unterhalb der oberen Schicht fressen und nisten, andere in Büschen und wieder andere in Bodennähe. In den unteren Schichten leben große Säugetiere.

Tiering ist den Biozönosen von Ozeanen und Meeren inhärent. Verschiedene Planktonarten halten sich je nach Beleuchtung in unterschiedlichen Tiefen auf. Verschiedene Fischarten leben in unterschiedlichen Tiefen, je nachdem, wo sie Nahrung finden.

2) Individuen lebender Organismen sind ungleichmäßig im Raum verteilt. Normalerweise bilden sie Gruppen von Organismen, was einen adaptiven Faktor in ihrem Leben darstellt. Solche Gruppierungen von Organismen bestimmen die horizontale Struktur der Biozönose – die horizontale Verteilung der Individuen, die für jede Art verschiedene Arten von Mustern und Flecken bilden.

Es gibt viele Beispiele für eine solche Verbreitung: Dies sind zahlreiche Herden von Zebras, Antilopen, Elefanten in der Savanne, Kolonien von Korallen auf dem Meeresboden, Schwärme von Seefischen, Schwärme von Zugvögeln; Dickichte aus Schilf und Wasserpflanzen, Ansammlungen von Moosen und Flechten auf dem Boden in einer Waldbiozönose, Heideflächen oder Preiselbeeren im Wald.

Zu den elementaren (strukturellen) Einheiten der horizontalen Struktur von Pflanzengemeinschaften gehören Mikrozönose und Mikrogruppierung.

Die Mikrozönose ist die kleinste Struktureinheit der horizontalen Gliederung einer Gemeinschaft, die alle Ebenen umfasst. Fast jede Gemeinde umfasst einen Komplex von Mikrogemeinschaften oder Mikrozönosen.

Unter Mikrogruppierung versteht man die Konzentration von Individuen einer oder mehrerer Arten innerhalb einer Schicht, also Mosaikflecken innerhalb der Schicht. Beispielsweise lassen sich in der Moosschicht verschiedene Moosflecken unterscheiden, in denen eine oder mehrere Arten dominieren. In der Gras-Strauch-Schicht gibt es die Mikrogruppen Blaubeere, Blaubeer-Sauerampfer und Blaubeer-Sphagnum.

Das Vorhandensein von Mosaiken ist wichtig für das Leben der Gemeinschaft. Der Mosaikismus ermöglicht eine umfassendere Nutzung verschiedener Arten von Mikrohabitaten. Individuen, die Gruppen bilden, zeichnen sich durch hohe Überlebensraten aus und nutzen Nahrungsressourcen am effizientesten. Dies führt zu einer Zunahme und Diversität der Arten in der Biozönose und trägt zu ihrer Stabilität und Lebensfähigkeit bei.

2.3 Trophische Struktur der Biozönose

Das Zusammenspiel von Organismen, die einen bestimmten Platz im biologischen Kreislauf einnehmen, wird als trophische Struktur der Biozönose bezeichnet.

In der Biozönose werden drei Gruppen von Organismen unterschieden.

1. Produzenten (von lateinisch Producens – produzierend) – Organismen, die aus anorganischen Substanzen (hauptsächlich Wasser und Kohlendioxid) alle lebensnotwendigen organischen Substanzen synthetisieren, indem sie Sonnenenergie (grüne Pflanzen, Cyanobakterien und einige andere Bakterien) oder Energieoxidation anorganischer Substanzen nutzen (Schwefelbakterien, Eisenbakterien usw.). Typischerweise werden unter Produzenten grüne, Chlorophyll tragende Pflanzen (Autotrophe) verstanden, die für die Primärproduktion sorgen. Das Gesamtgewicht der Trockenmasse der Phytomasse (Pflanzenmasse) wird auf 2,42 x 1012 Tonnen geschätzt. Dies macht 99 % der gesamten lebenden Materie auf der Erdoberfläche aus. Und nur 1 % entfallen auf heterotrophe Organismen. Daher verdankt der Planet Erde seine Existenz der Vegetation nur der Existenz von Leben auf ihm. Es waren grüne Pflanzen, die die notwendigen Voraussetzungen für die Entstehung und Existenz zunächst verschiedener prähistorischer Tiere und dann des Menschen schufen. Als sie abstarben, sammelten die Pflanzen Energie in Kohlevorkommen, Torf und Ölschlamm.

Produzierende Pflanzen versorgen den Menschen mit Nahrung, Rohstoffen für die Industrie und Medizin. Sie reinigen die Luft, fangen Staub ein, senken die Lufttemperatur und dämpfen Lärm. Dank der Vegetation gibt es eine große Vielfalt an tierischen Organismen, die die Erde bevölkern. Die Produzenten stellen das erste Glied der Lebensmittelpreise dar und bilden die Grundlage der ökologischen Pyramiden.

2. Verbraucher (vom lateinischen consumo – ich konsumiere) oder Verbraucher sind heterotrophe Organismen, die sich von fertiger organischer Substanz ernähren. Verbraucher selbst können organische Stoffe nicht aus anorganischen Stoffen aufbauen und diese in fertiger Form durch die Ernährung anderer Organismen erhalten. In ihren Organismen wandeln sie organisches Material in spezifische Formen von Proteinen und anderen Substanzen um und geben im Laufe ihres Lebens anfallende Abfälle an die Umwelt ab.

Heuschrecke, Hase, Antilope, Hirsch, Elefant usw. Pflanzenfresser sind Konsumenten erster Ordnung. Eine Kröte, die sich eine Libelle schnappt, ein Marienkäfer, der sich von Blattläusen ernährt, ein Wolf, der einen Hasen jagt – all das sind Konsumenten zweiter Ordnung. Ein Storch, der einen Frosch frisst, ein Drachen, der ein Huhn in den Himmel trägt, eine Schlange, die eine Schwalbe verschlingt, sind Konsumenten dritter Ordnung.

3. Reduzierer (von lateinisch Reducen, Reducentis – zurückgeben, wiederherstellen) – Organismen, die abgestorbene organische Stoffe zerstören und in anorganische Stoffe umwandeln, die wiederum von anderen Organismen (Produzenten) aufgenommen werden.

Die Hauptzersetzer sind Bakterien, Pilze, Protozoen, d. h. heterotrophe Mikroorganismen im Boden. Lässt ihre Aktivität nach (zum Beispiel beim Einsatz von Pestiziden durch den Menschen), verschlechtern sich die Bedingungen für den Produktionsprozess von Pflanzen und Verbrauchern. Tote organische Überreste, sei es ein Baumstumpf oder die Leiche eines Tieres, verschwinden nicht im Nichts. Sie verrotten. Aber abgestorbenes organisches Material kann nicht von alleine verrotten. Reduzierer (Zerstörer, Zerstörer) fungieren als „Totengräber“. Sie oxidieren tote organische Rückstände zu C0 2, H 2 0 und einfachen Salzen, d.h. zu anorganischen Bestandteilen, die wieder in den Stoffkreislauf eingebunden werden können und ihn dadurch schließen.

3. Moderne Probleme und Wege zu ihrer Lösung

Das akuteste Problem von Biozönosen ist der Rückgang der Populationen verschiedener lebender Organismen bis hin zum Verschwinden ganzer Tier-, Pflanzen- und Mikroorganismenarten. Dies führt zu einer Störung der Stabilität von Biozönosen und stellt eine Bedrohung für die gesamte Biosphäre des Planeten dar.

Jede Art ist am Stoffkreislauf beteiligt und sorgt für ein dynamisches Gleichgewicht in natürlichen Ökosystemen. Daher ist der Verlust jeglicher biologischer Arten für die Biosphäre äußerst unerwünscht.

Der Artenverlust erfolgte als Folge evolutionärer Prozesse. Aufgrund menschlicher Aktivitäten gehen die biologischen Ressourcen des Planeten viel schneller verloren. Zehntausende Pflanzen- und Tierarten sind vom Aussterben bedroht. Die Gründe für diese Situation sind:

1) Verlust des Lebensraums: Zerstörung von Wäldern, Entwässerung von Sümpfen und Auenseen, Pflügen von Steppen, Veränderungen und Verflachung von Flussbetten, Verringerung der Fläche von Meeresmündungen, die zum Nisten, Häuten und Überwintern von Wasservögeln geeignet sind, Straßenbau, Urbanisierung und andere Veränderungen, die sich aus der menschlichen Wirtschaftstätigkeit ergeben;

2) Umweltverschmutzung durch giftige Chemikalien und Xenobiotika, Öl und Ölprodukte, Schwermetallsalze, fester Hausmüll;

3) die Ausbreitung eingeführter Pflanzen- und Tierarten, die aktiv weite Gebiete besetzen und die natürlichen Bewohner von Ökosystemen verdrängen. Mit der Entwicklung des Transportwesens hat die unbeabsichtigte, willkürliche Verbreitung von Tieren zugenommen;

4) gnadenlose Ausbeutung natürlicher Ressourcen – Mineralien, Bodenfruchtbarkeit, aquatische Ökosysteme, Überfischung von Tieren, Vögeln und Wasserorganismen.

Um gefährdete Arten zu schützen, müssen aktive, manchmal dringende Maßnahmen ergriffen werden. Eine der wirksamsten Methoden des Tierschutzes ist die Schaffung von Naturschutzgebieten oder Schutzgebieten. In der Russischen Föderation gibt es mehr als 150 Naturschutzgebiete, in denen eine große Anzahl von Tieren erhalten geblieben ist. Unter ihnen sind Amur-Tiger, Saiga, Goral, Buchara-Hirsch, Kulan und andere. Zoos im ganzen Land helfen bei der Zucht gefährdeter Arten.

Um die Zahl seltener Arten zu erhalten und zu erhöhen, erlassen Staaten auf allen Kontinenten der Erde Gesetze zum Schutz und zur Nutzung von Wildtieren. In der Russischen Föderation wurde ein solches Gesetz am 25. Juni 1980 verabschiedet. Zur Erfassung seltener Arten werden sowohl in Russland als auch in anderen Ländern der Welt sogenannte Rote Bücher erstellt. Gefährdete Tierarten auf der ganzen Welt bedürfen einer gesonderten Registrierung; zu diesem Zweck wurde das Internationale Rote Buch erstellt.

Es ist notwendig, die natürlichen Ressourcen rational zu nutzen, auch in der Landwirtschaft. Begrenzen Sie die Abholzung sowie die Jagd und Fischerei und verbieten Sie seltene und gefährdete Arten vollständig.

Abschluss

Die Biozönose ist eines der Hauptobjekte der Ökologieforschung. Unter Biozönose versteht man eine Ansammlung von Populationen von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen. Die Hauptfunktion der Biozönose besteht darin, das Gleichgewicht im Ökosystem auf der Grundlage eines geschlossenen Stoffkreislaufs sicherzustellen. Der von einer Biozönose eingenommene Ort wird Biotop genannt. Arten von Biozönosestrukturen: Arten, räumliche (vertikale (gestufte) und horizontale (mosaikartige) Organisation der Biozönose) und trophische. Die Artenstruktur einer Biozönose umfasst alle darin lebenden Arten. Die räumliche Struktur umfasst eine vertikale Struktur – Ebenen und eine horizontale Struktur – Mikrozönosen und Mikroassoziationen. Die trophische Struktur der Biozönose wird durch Produzenten, Konsumenten und Zersetzer repräsentiert. Die Übertragung von Energie von einer Art auf eine andere durch deren Verzehr wird als Nahrungskette (trophische Kette) bezeichnet. Der Platz eines Organismus in der Nahrungskette, der mit seiner Nahrungsspezialisierung verbunden ist, wird als trophische Ebene bezeichnet. Die trophische Struktur einer Biozönose und eines Ökosystems wird üblicherweise durch grafische Modelle in Form von ökologischen Pyramiden dargestellt. Es gibt ökologische Pyramiden aus Zahlen, Biomasse und Energie. Die Geschwindigkeit der Sonnenenergiefixierung bestimmt die Produktivität von Biozönosen. Die Gesamtheit der Umweltfaktoren, in denen eine Art lebt, wird als ökologische Nische bezeichnet.

Die Menschheit steht heute vor dem akuten Problem des Artensterbens verschiedener lebender Organismen, was zu einer Verletzung der Stabilität von Biozönosen und der Biosphäre insgesamt führt. Um einen Bevölkerungsrückgang und das Aussterben ganzer Arten zu verhindern, müssen dringend und aktive Maßnahmen ergriffen werden: Aufnahme gefährdeter Arten in die Roten Bücher; Schaffung von Naturschutzgebieten und Nationalparks; Beschränkungen der Jagd, des Fischfangs und der Abholzung; rationelle Nutzung aller natürlichen Ressourcen.

Referenzliste

1. Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Ökologie. - R.-on-Don, 2001 - 576 S.

2. Odum Yu. Ökologie: in 2 Bänden. T. 1 - M., 1986 - 328 S.; T. 2 - M., 1986 - 376 S.

3. Artikel aus der elektronischen Ressource „Wikipedia“: Biozönose, Biosphäre, Ökosystem

4. Tishler V. Agrarökologie. - M., 1971 - 455 S.

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Das Konzept der Biozönose

Organismen leben nicht als eigenständige Individuen auf der Erde. Sie bilden in der Natur regelmäßige Komplexe. Deutscher Hydrobiologe K. Möbius Ende der 70er Jahre. 19. Jahrhundert untersuchte Komplexe von Bodentieren - Austernhaufen (Austernbänke). Er beobachtete, dass es neben Austern auch Tiere wie Seesterne, Stachelhäuter, Bryozoen, Würmer, Ascidien, Schwämme usw. gab. Der Wissenschaftler kam zu dem Schluss, dass diese Tiere nicht zufällig im selben Lebensraum leben. Sie brauchen die gleichen Bedingungen wie Austern. Solche Gruppierungen entstehen aufgrund ähnlicher Anforderungen an Umweltfaktoren. Komplexe lebender Organismen, die an verschiedenen Stellen desselben Wasserbeckens unter denselben Existenzbedingungen ständig zusammentreffen, wurden von Mobius als Biozönosen bezeichnet. Der Begriff „Biozönose“ (aus dem Griechischen bios – Leben und koinos – allgemein) wurde von ihm 1877 in die wissenschaftliche Literatur eingeführt.

Die biozönotische Ebene ist die zweite (nach der Population) supraorganismische Organisationsebene lebender Systeme. Eine Biozönose ist eine ziemlich stabile biologische Formation, die die Fähigkeit besitzt, ihre natürlichen Eigenschaften und Artenzusammensetzung unter äußeren Einflüssen, die durch klimatische und andere Faktoren verursacht werden, selbst aufrechtzuerhalten. Die Stabilität einer Biozönose wird nicht nur durch die Stabilität ihrer Populationen bestimmt, sondern auch durch die Eigenschaften der Interaktion zwischen ihnen.

- Hierbei handelt es sich um historisch etablierte Gruppen von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Mikroorganismen, die einen relativ homogenen Lebensraum (ein Stück Land oder ein Gewässer) bewohnen.

Jede Biozönose besteht also aus einer bestimmten Menge lebender Organismen, die verschiedenen Arten angehören. Es ist jedoch bekannt, dass sich Individuen derselben Art zu natürlichen Systemen namens Populationen zusammenschließen. Daher kann eine Biozönose auch als eine Gesamtheit von Populationen aller Arten lebender Organismen definiert werden, die gemeinsame Lebensräume bewohnen.

Die Zusammensetzung einer Biozönose umfasst eine Reihe von Pflanzen in einem bestimmten Gebiet - Phytozönose(vom griechischen Phyton – Pflanze); die Gesamtheit der innerhalb der Phytozönose lebenden Tiere - Zoozönose(aus dem Griechischen zoon – Tier); Mikrobiozönose(aus dem Griechischen mikros – klein + bios – Leben) – eine Reihe von Mikroorganismen, die den Boden bewohnen. Manchmal gehören sie als separater Bestandteil zur Biozönose Mykozönose(von griechisch mykes – Pilz) – eine Sammlung von Pilzen. Beispiele für Biozönosen sind Laub-, Fichten-, Kiefern- oder Mischwald, Wiese, Sumpf usw.

Der von einer Biozönose eingenommene homogene natürliche Lebensraum (Teil der abiotischen Umwelt) wird genannt Biotop. Dabei kann es sich um ein Stück Land oder ein Gewässer, eine Meeresküste oder einen Berghang handeln. Ein Biotop ist eine anorganische Umgebung, die eine notwendige Voraussetzung für die Existenz einer Biozönose ist. Biozönose und Biotop interagieren eng miteinander.

Artenstruktur der Biozönose

Artenstruktur der Biozönose ist die Gesamtheit seiner konstituierenden Arten. In einigen Biozönosen können Tierarten vorherrschen (zum Beispiel die Biozönose eines Korallenriffs), in anderen Biozönosen spielen Pflanzen die Hauptrolle: die Biozönose einer Auenwiese, Federgrassteppe, Fichte, Birke und Eichenwald. Die Anzahl der Arten (Artenvielfalt) in verschiedenen Biozönosen ist unterschiedlich und hängt von ihrer geografischen Lage ab. Das bekannteste Muster der Veränderungen der Artenvielfalt ist deren Abnahme von den Tropen in Richtung hoher Breiten. Je näher am Äquator, desto reicher und vielfältiger ist die Flora und Fauna. Dies gilt für alle Lebensformen, von Algen und Flechten bis hin zu Blütenpflanzen, von Insekten bis hin zu Vögeln und Säugetieren.

Ein Beispiel für Artenvielfalt ist einer der Vulkane auf den Philippinen. An seinen Hängen wachsen mehr Baumarten als in den gesamten Vereinigten Staaten!

Die artenärmsten Biozönosen sind alpine und arktische Wüsten, die reichsten sind tropische Wälder. In den Regenwäldern Panamas leben dreimal mehr Säugetier- und Vogelarten als in Alaska.

Ein einfacher Indikator für die Vielfalt einer Biozönose ist die Gesamtartenzahl bzw. der Artenreichtum. Wenn eine Pflanzen- (oder Tierart) in einer Gemeinschaft quantitativ vorherrscht (eine größere Biomasse, Produktivität, Anzahl oder Häufigkeit aufweist), wird diese Art genannt Dominant, oder dominierende Art(von lateinisch dominans – dominant). In jeder Biozönose gibt es dominante Arten. In einem Fichtenwald beispielsweise erhöhen Fichten, die den Großteil der Sonnenenergie nutzen, die größte Biomasse, beschatten den Boden, schwächen die Luftbewegung und verursachen viele Unannehmlichkeiten für das Leben anderer Waldbewohner.

Raumstruktur der Biozönose

Arten können je nach ihren Bedürfnissen und Lebensraumbedingungen unterschiedlich im Raum verteilt sein. Diese Verteilung der Arten, aus denen die Biozönose im Weltraum besteht, wird als bezeichnet räumliche Struktur der Biozönose. Es gibt vertikale und horizontale Strukturen.

Vertikale Struktur Eine Biozönose besteht aus ihren einzelnen Elementen, speziellen Schichten, die als Ebenen bezeichnet werden. Stufe - gemeinsam wachsende Gruppen von Pflanzenarten, die sich in der Biozönose assimilierender Organe (Blätter, Stängel, unterirdische Organe – Knollen, Rhizome, Zwiebeln usw.) in Höhe und Position unterscheiden. In der Regel werden unterschiedliche Ebenen durch unterschiedliche Lebensformen (Bäume, Sträucher, Sträucher, Gräser, Moose) gebildet. Am deutlichsten kommt die Schichtung in Waldbiozönosen zum Ausdruck (Abb. 1).

Erste, holzig, stufig besteht normalerweise aus hohen Bäumen mit hoch aufragendem Laub, das von der Sonne gut beleuchtet wird. Ungenutztes Licht kann von Bäumen absorbiert werden und so ein zweites, Unterdach, Etage.

Unterschicht bestehen aus Sträuchern und Strauchformen von Baumarten, zum Beispiel Hasel, Eberesche, Faulbaum, Weide, Waldapfel usw. In offenen Gebieten würden unter normalen Umweltbedingungen viele Strauchformen von Arten wie Eberesche, Apfel und Birne wie Bäume erster Größe aussehen. Unter dem Blätterdach des Waldes, bei Schatten und Nährstoffmangel sind sie jedoch dazu verdammt, in Form von niedrig wachsenden, oft nichtrindenden Samen und Baumfrüchten zu existieren. Mit der Entwicklung der Waldbiozönose werden solche Arten niemals die erste Stufe erreichen. Darin unterscheiden sie sich von der nächsten Stufe der Waldbiozönose.

Reis. 1. Ebenen der Waldbiozönose

ZU jugendliche Schicht Dazu gehören junge, niedrige Bäume (von 1 bis 5 m), die künftig in die erste Reihe gelangen können. Dies sind die sogenannten waldbildenden Arten – Fichte, Kiefer, Eiche, Hainbuche, Birke, Espe, Esche, Schwarzerle usw. Diese Arten können die erste Stufe erreichen und mit ihrer Dominanz (Wälder) Biozönosen bilden.

Unter dem Blätterdach von Bäumen und Sträuchern gibt es krautige Strauchschicht. Dazu gehören Waldkräuter und Sträucher: Maiglöckchen, Oxalis, Erdbeeren, Preiselbeeren, Blaubeeren, Farne.

Es bildet sich die Grundschicht aus Moosen und Flechten Moos-Flechten-Schicht.

In der Waldbiozönose gibt es also Baumbestand, Unterholz, Unterholz, Grasdecke und Moos-Flechten-Schicht.

Individuen lebender Organismen sind ungleichmäßig im Raum verteilt. Normalerweise bilden sie Gruppen von Organismen, was einen adaptiven Faktor in ihrem Leben darstellt. Solche Gruppierungen von Organismen bestimmen horizontale Struktur der Biozönose- horizontale Verteilung der Individuen, die für jede Art verschiedene Arten von Mustern und Flecken bilden.

Zu den elementaren (strukturellen) Einheiten der horizontalen Struktur von Pflanzengemeinschaften gehören Mikrozönose und Mikrogruppierung.

Mikrozönose(von griech. micros – klein) – die kleinste Struktureinheit der horizontalen Gliederung der Gemeinschaft, die alle Ebenen umfasst. Fast jede Gemeinde umfasst einen Komplex von Mikrogemeinschaften oder Mikrozönosen.

Mikrogruppierung - Verdichtung von Individuen einer oder mehrerer Arten innerhalb einer Schicht, Mosaikflecken innerhalb der Schicht. Beispielsweise lassen sich in der Moosschicht verschiedene Moosflecken unterscheiden, in denen eine oder mehrere Arten dominieren. In der Gras-Strauch-Schicht gibt es die Mikrogruppen Blaubeere, Blaubeer-Sauerampfer und Blaubeer-Sphagnum.

Trophische Struktur der Biozönose

Als Wechselwirkung wird die Interaktion von Organismen bezeichnet, die einen bestimmten Platz im biologischen Kreislauf einnehmen trophische Struktur der Biozönose.

In der Biozönose werden drei Gruppen von Organismen unterschieden.

1.Produzenten(von lateinisch Producens – produzierend) – Organismen, die aus anorganischen Substanzen (hauptsächlich Wasser und Kohlendioxid) alle lebensnotwendigen organischen Substanzen synthetisieren, indem sie Sonnenenergie (grüne Pflanzen, Cyanobakterien und einige andere Bakterien) oder die Energie der Oxidation anorganischer Substanzen nutzen ( Schwefelbakterien, Eisenbakterien usw.). Typischerweise werden unter Produzenten grüne, Chlorophyll tragende Pflanzen (Autotrophe) verstanden, die für die Primärproduktion sorgen. Das Gesamtgewicht der Trockenmasse der Phytomasse (Pflanzenmasse) wird auf 2,42 x 10 12 Tonnen geschätzt. Dies macht 99 % der gesamten lebenden Materie auf der Erdoberfläche aus. Und nur 1 % entfallen auf heterotrophe Organismen. Daher verdankt der Planet Erde seine Existenz der Vegetation nur der Existenz von Leben auf ihm. Es waren grüne Pflanzen, die die notwendigen Voraussetzungen für die Entstehung und Existenz zunächst verschiedener prähistorischer Tiere und dann des Menschen schufen. Als sie abstarben, sammelten die Pflanzen Energie in Kohlevorkommen, Torf und Ölschlamm.

2.Verbraucher(von lat. consumo – konsumieren) oder Konsumenten sind heterotrophe Organismen, die sich von fertiger organischer Substanz ernähren. Verbraucher selbst können organische Stoffe nicht aus anorganischen Stoffen aufbauen und diese in fertiger Form durch die Ernährung anderer Organismen erhalten. In ihren Organismen wandeln sie organisches Material in spezifische Formen von Proteinen und anderen Substanzen um und geben im Laufe ihres Lebens anfallende Abfälle an die Umwelt ab.

3. Zersetzer(von lateinisch Reducens, Reducentis – zurückkehren, wiederherstellen) – Organismen, die abgestorbene organische Stoffe zerstören und in anorganische Stoffe umwandeln, die wiederum von anderen Organismen (Produzenten) aufgenommen werden.

Typ