жизненные формы организмов как результат соответствия между организмами и средой

Жизненные формы живых организмов

ЖИЗНЕННЫЕ фОРМЫ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПОНЯТИЕ.

СХОДСТВО ЖИЗНЕННЫХ ФОРМ ЖИВОТНЫХ С ЖИЗНЕННЫМИ ФОРМАМИ РАСТЕНИЙ заключается в том, что те и другие сформировались за многие миллионы лет, пройдя тяжёлый путь в борьбе за выживание, в борьбе за существование.
ОТЛИЧИЕ жизненных форм животных от жизненных форм растений состоит в том, что последние зависят, в основном, от влаги и тепла (солнечной энергии) в местах произрастания. И они не имеют органов движения и потому как бы «привязаны» к одному месту. Например, к почве, из которой получают минеральные соли и воду.

Вообще, КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИЗНЕННЫХ фОРМ ЖИВОТНЫХ, отличается значительным РАЗНООБРАЗИАМ и ЗАВИСИТ от принципов, положенных в её основу.
Если взять, к примеру, за основу поступательные движения организмов и образ их жизни, то можно выделить следующие группы жизненных форм животных:
1) Плавающие формы животных:
а)чисто водные (нектон, планктон, бентос);
б)полуводные (ныряющие, неныряющие, лишь добывающие из воды пищу).
2) Роющие формы животных:
а) абсолютные землерои (всю жизнь проводят в земле);
б) относительные землерои (выходят на поверхность).
3) Наземные формы животных:
а) не делающие нор (бегающие, прыгающие,ползающие);
б) делающие норы (бегающие, прыгающие, ползающие);
в) животные скал.
4) Древесные лазающие формы животных:
а) не сходящие с деревьев;
б) лишь лазающие по деревьям;
в) воздушные формы (добывающие пищу в воздухе, высматривающие пищу с воздуха).

Источник

9.4. Адаптация организмов к различным условиям существования

Вопрос 1. Что указывает на соответствие меж­ду организмами и средой их обитания?

На это соответствие указывает сходст­во строения и образа жизни организмов,которые обитают в похожих условиях, но принадлежат к различным системати­ческим группам.

Вопрос 2. В чем состоят отличия в способах переживания циклических изменений внешней среды жизни у организмов с разной продолжитель­ностью жизни?

Способ переживания организмом цикли­ческих изменений в окружающей среде за­висит от продолжительности его жизни. Короткая продолжительность жизни спо­собствует высокой специализации орга­низмов, т. е. их приспособленности к стро­го определенным условиям.

Жизнь одноклеточных водорослей, по­добных хлорелле, может продолжаться всего лишь один день и одну ночь. Жизнь дуба, слона, кита или человека вмещает многократную смену времен года, а с ни­ми — чередование голодовок и, наоборот, изобилия пищи, суровых испытаний и полного благополучия.

Вопрос 3. Какое значение в природе имеют жизненные формы растений и животных?

Разные виды, ведущие сходный образ жизни и занимающие сходное положение в структуре природных сообществ, имеют близкие типы строения и объединяются в группы, называемые жизненными фор­мами.

Жизненные формы — это способ и ре­зультат обитания в определенных услови­ях среды.

Сходные жизненные формы могут воз­никать у систематически очень далеких друг от друга видов: тушканчиков и кен­гуру, дельфинов и рыб, птиц и летучих мышей, червей и змей и т. д.

Сходство между этими далекими друг от друга животными затрагивает преиму­щественно те органы, которые непосред­ственно контактируют с внешней средой, и гораздо слабее проявляется в строении систем внутренних органов.

Источник

Жизненные формы организмов

Организмы, не связанные родством, обитая в одних и тех же условиях, приспосабливаясь к ним, имеют сходный внешний облик и сходные приспособления (морфологичес­кие адаптации) для жизни в одинаковой среде. Такой тип приспособления к экологическим условиям местообитания называют жизненной формой организма (экобиоформои).

Жизненные формы определяют приспособленность орга­низмов к комплексу факторов, в отличие от экологических групп, отражающих приспособленность организмов к от­дельным факторам среды (температуре, влажности, спосо­бу питания и т.д.). Представители одной и той же жизнен­ной формы могут принадлежать к разным экологическим группам. Например, такие растения как манжетка обыкно­венная и копытень европейский, по жизненной форме отно­сятся к короткокорневищным растениям. Если же их рас­сматривать по экологической классификации, например по отношению к свету, то манжетка — светолюбивое растение, а копытень — тенелюбивое; по отношению к фактору влаж­ности оба растения являются мезофитами.

Жизненная форма представляет собой группу организ­мов (растений или животных), различающихся по проис­хождению, но имеющих сходные эколого-морфологические приспособления для обитания в одинаковой среде.

Жизненные формы растений и животных очень разнооб­разны, соответственно, многообразна их классификация.

Понятие о жизненных формах растений впервые ввел в 1806году немецкий естествоиспытатель Александр Гумбольдт (1769—1859). Первая классификация жиз­ненных форм растений была разработана в 1905—1907 годах датским геоботаником Кристеном Раункиером (1860—1938),выделившим пять жизненных форм (фане-рофиты, хамефиты, гемикриптофиты, криптофиты и те-рофиты). За основу классификации принято расположе­ние почек возобновления и наличие приспособлений для переживания неблагоприятного времени года. В совре­менной классификации выделяют следующие жизнен­ные формы растений:

1. Эпифиты(от греч. epi — на, над, сверху и phyton — растение) — воздушные растения, не имеющие корней в поч­ве. Поселяются они на стволах других более крупных расте­ний. В лесах это наствольные лишайники, реже — мхи. Эпи­фиты являются непременным компонентом тропических ле­сов (папоротники, орхидеи, бромелиевые). К. Раункиер эпи­фиты как жизненную форму не выделял.

2. Фанерофиты(от греч. phaneros — видимый и phyton растение) — наземные растения (деревья, кустарники, ли­аны), у которых почки возобновления расположены высоко над поверхностью почвы и защищены чешуями.

4. Гемикриптофиты(хемикриптофиты) (от греч. hemi — полу, kryptos — скрытный, phyton — растение) — расте­ния, у которых почки возобновления в неблагоприятный для вегетации период сохраняются на уровне почвы и защи­щены опавшими листьями и снежным покровом. Надзем­ные побеги к зиме отмирают. К гемиокриптофитам относят­ся многие травянистые растения.

5. Криптофиты(от греч. kryptos — скрытый и phyton — растение), или геофиты(от греч. geo — земля и phyton — растение), — растения, у которых почки возобновления закладываются на корневищах, клубнях, луковицах и на­ходятся на некоторой глубине в почве (геофиты) или под водой (гидрофиты), благодаря чему они защищены от пря­мого воздействия среды. Надземная часть этих растений к зиме отмирает. К криптофитам относятся многолетние тра­вянистые растения.

6. Терофиты(от греч. theros — лето и phyton — расте­ние) — жизненная форма растений, переживающих небла­гоприятный период года (зиму, засуху) в виде семян. Теро­фиты — это однолетние травы.

В приведенном ряду жизненных форм отчетливо просле­живается возрастающая адаптация к неблагоприятным ус­ловиям. Во влажных тропических лесах большинство ви­дов принадлежит к эпифитам и фанерофитам. В умеренных районах преобладают растения с защищенными почками возобновления. В областях с холодным климатом фанеро­фиты и эпифиты вообще отсутствуют.

Существуют и другие классификации жизненных форм растений. В.Р. Вильяме разработал классификацию злаков по способу кущения. Г.Н. Высоцкий и Л.И. Казакевич в ос­нову классификации жизненных форм положили характер подземных органов и способность растений к вегетативно­му размножению.

Наибольшее признание получила классификация жиз­ненных форм покрытосеменных на основе эколого-морфо-логических признаков, предложенная И.Г.Серебряковым (1914—1969).Сосредоточив внимание на структуре и дли тельности жизни наземных побегов, он выделил 4 отдела и 8 типов жизненных форм растений (рис. 2).

Согласно определению, данному И.Г. Серебряковым, «жизненная форма — это своеобразный общий облик (габи­тус) определенной группы растений, сложившийся в их он­тогенезе в результате роста и развития в определенных условиях среды. Этот габитус исторически возникает как выражение приспособленности растений к конкретным почвенно-климатическим условиям, как благоприятным, так и неблагоприятным». Таким образом, жизненная фор­ма — категория морфологическая и экологическая.

Рис. 2. Жизненные формы покрытосеменных растений (по И.Г. Серебрякову, 1964)

Из ботаники термин «жизненные формы» был перенесен в зоологию. Классификации жизненных форм животных, как и растений, весьма разнообразны, и в их основу могут быть положены разные критерии: способы передвижения, добывания пищи, степень активности, жизнь в определен­ном ландшафте, различные стадии индивидуального разви­тия и другие.

Классификация жизненных форм животных предложе­на в 1938 году Д.Н. Кашкаровым (1878—1941). В связи с

воздействием важнейшего климатического фактора — тем­пературы — животные делятся на следующие группы:

1. Холоднокровные (пойкилотермные): 1) деятельные весь год, 2) деятельные часть года: а) летоспящие, б) зи-моспящие.

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

По способам передвижения в различной среде обитания выделяются такие жизненные формы:

1. Чисто водные: а) нектон; б) планктон; в) добывающие из воды лишь пищу.

2. Полуводные: а) ныряющие; б) неныряющие; в) добы­вающие из воды только пищу.

1. Абсолютные землерои (всю жизнь проводят под зем­лей).

2. Относительные землерои (выходят на поверхность земли).

III. Наземные формы.

1. Не делающие нор: а) бегающие; б) прыгающие; в) пол­зающие.

2. Делающие норы: а) бегающие; б) прыгающие; в) пол­зающие.

IV. Древесные, лазающие формы: а) не сходящие с де­ревьев; б) лишь лазающие по деревьям.

V. Воздушные формы: а) добывающие пищу в воздухе; б) высматривающие ее с воздуха.

По типу питания Д. Кашкаров выделяет растительнояд­ных, всеядных, хищных, могильщиков (трупоядов); по месту размножения — размножающихся под землей, на по­верхности земли, в ярусах трав, в кустарниках, на деревьях.

Жизненные формы животных выделяют по разным признакам и для разных систематических групп (млекопи­тающих, птиц, насекомых). Например, A.M. Формозов вы­деляет следующие типы жизненных форм млекопитающих в связи с их передвижением в разных средах:

1) наземные, 2) подземные (землерои), 3) древесные, 4) воз­душные, 5) водные.

Среди жизненных форм птиц по типу их местообитания и передвижению при добывании пищи выделяют птиц: 1) дре­весной растительности, 2) открытых пространств суши, 3) бо­лот и отмелей, 4) водных пространств.

Известный энтомолог В.В. Яхонтов предложил разные категории жизненных форм насекомых относительно сре­ды обитания:

1) геобионты — обитатели почвы;

2) эпигеобионты — обитатели открытых участков почвы;

3) герпетобионты — живущие на поверхности почвы под опавшей листвой (в подстилке);

5) тамнобионты и дендробионты — обитатели кустар­ников и деревьев;

6) ксилобионты — обитатели древесины;

7) гидробионты — водные насекомые.

Анализ жизненных форм животных и растений позволя­ет судить об особенностях среды обитания и путях приспо­собительных изменений организмов — адаптациях (лат. adaptatio — приспособление). Адаптации живых существ обеспечивают возможность выживания в определенных ус­ловиях. Жизненная форма — одна из адаптации живых су­ществ к комплексу условий жизни.

Источник

Жизненные формы организмов

Зависимость строения и образа жизни организмов от среды обитания

Разные организмы распределены по различным местообитаниям отнюдь не беспорядочно: между организмами и средой имеется соответствие. Это соответствие проявляется в сходстве строения и образа жизни организмов, которые обитают в сходных условиях, но принадлежат к различным ветвям эволюционного дерева (то есть между ними отсутствует родственная связь, которая могла бы служить источником возникновения общих признаков или свойств). Экологическое положение организмов как бы запечатлевается в них самих.

Крупные водные хищники, возникли в четырех совершенно различных группах животных: среди рыб, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Их внешнее сходство образовалось под влиянием образа жизни и факторов внешней среды при совершенно разных исходных положениях организмов в процессе эволюционного развития. Это сходство скрывает глубокие различия внутреннего строения и обмена веществ, которые свидетельствуют о столь же глубоких различиях эволюционной истории изображенных животных. Пути эволюционных преобразований их внешнего строения можно изобразить в виде сходящихся в общей точке векторов, начальное положение которых было совершенно различным. Преобразования подобного типа называют конвергентной эволюцией.

Жизненные формы организмов

Определённые типы внешнего строения, возникшие как приспособления к экологическим условиям местообитания, называют жизненными формами организмов.

Источник

Зависимость строения и образа жизни организмов от среды обитания

Разные организмы распределены по различным местообитаниям отнюдь не беспорядочно: между организмами и средой имеется соответствие. Это соответствие проявляется в сходстве строения и образа жизни организмов, которые обитают в сходных условиях, но принадлежат к различным ветвям эволюционного дерева (то есть между ними отсутствует родственная связь, которая могла бы служить источником возникновения общих признаков или свойств). Экологическое положение организмов как бы запечатлевается в них самих.

Крупные водные хищники, возникли в четырех совершенно различных группах животных: среди рыб, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Их внешнее сходство образовалось под влиянием образа жизни и факторов внешней среды при совершенно разных исходных положениях организмов в процессе эволюционного развития. Это сходство скрывает глубокие различия внутреннего строения и обмена веществ, которые свидетельствуют о столь же глубоких различиях эволюционной истории изображенных животных. Пути эволюционных преобразований их внешнего строения можно изобразить в виде сходящихся в общей точке векторов, начальное положение которых было совершенно различным. Преобразования подобного типа называют конвергентной эволюцией.

Жизненные формы организмов

Определённые типы внешнего строения, возникшие как приспособления к экологическим условиям местообитания, называют жизненными формами организмов.

Среди приспособлений организмов к условиям среды, возникших в результате эволюции, наиболее наглядными можно считать приспособления (адаптации), проявляющиеся в особенностях внешнего строения растений и животных. Их называют морфологическими (от греч. морфе ― форма). Определенные типы внешнего строения, возникшие как приспособления к экологическими условиям местообитаний, называют жизненными формами организмов.

Жизненные формы у растений и животных очень разнообразны. Они выделяются по совокупности признаков строения и образа жизни. Так, наиболее широко распространенные жизненные формы растений ― деревья, кустарники, травы. Последние делятся на водные и наземные, среди которых, в свою очередь, также выделяются разнообразные формы. Яркие примеры приспособлений к суровым условиям среды дают такие жизненные формы растений, как суккуленты (в засушливом климате), лианы (при недостатке света), стланики и растения-подушки (в тундрах, высокогорьях с низкой температурой и сухостью при сильных ветрах).

Жизненные формы животных выделяются по разным признакам для разных систематических групп. Так, для зверей одними из основных признаков для выделения жизненных форм, помимо среды обитания, считаются способы передвижения (ходьба, бег, прыжки, плавание, ползание). Характерными чертами внешнего строения наземных прыгунов, например, являются длинные задние конечности с сильно развитой мускулатурой бедер, длинный хвост, короткая шея. К ним относятся обычно обитатели открытых пространств: азиатские тушканчики, австралийские кенгуру, африканские прыгунчики и другие прыгающие млекопитающие, живущие на разных континентах.

Жизненные формы птиц различают по типу их местообитания и способу добывания пищи, а у рыб ― в основном по форме тела. Жизненные формы обитателей водоемов также выделяют по типу их местообитаний. Так, в водной толще мелкие организмы образуют планктон (от греч. планктос ― блуждающий), то есть совокупность организмов, живущих во взвешенном состоянии и неспособных противостоять течениям. Обитатели грунта образуют бентос (от греч. бентос ― глубина). К отдельным жизненным формам относятся организмы, живущие у поверхностной пленки воды или на различных твердых субстратах.

Сходные жизненные формы возникли в результате эволюции, происходящей в сходных экологических условиях у систематически разных организмов: например, кенгуру и тушканчики, дельфины и рыбы, птицы и летучие мыши, черви и змеи и т. д.

Нельзя считать, что, претерпев ряд глубоких изменений в процессе эволюции и достигнув большого разнообразия, живая природа застыла в неизменном облике. Она продолжает меняться. И эта способность организмов к изменению является важнейшим фактором, обеспечивающим соответствие между организмами и средой их обитания.

Типы взаимодействий

В природе часто встречается сожительство двух или более видов, которое в ряде случаев становится необходимым для обоих партнеров. Такое сожительство называют симбиотическим взаимоотношением организмов (от сочетания сим ― вместе, био ― жизнь) или симбиозом. Термин «симбиоз» является общим, им обозначают сожительство, обязательным условием которого является совместная жизнь, определенная степень сожительства организмов.

Классическим примером симбиоза являются лишайники, представляющие собой тесное взаимовыгодное сожительство грибов и водорослей.

Типичный симбиоз представляют отношения термитов и живущих в их кишечниках одноклеточных ― жгутиковых. Эти простейшие производят фермент, разлагающий клетчатку на сахар. Термиты не имеют собственных ферментов для переваривания целлюлозы и без симбионтов погибли бы. А жгутиковые находят в кишечнике благоприятные условия, способствующие их выживанию. Широко известный пример симбиоза ― сожительство зеленых растений (прежде всего деревьев) и грибов.

По степени соединения организмов и по их пищевой зависимости друг от друга различают несколько типов симбиоза: мутуализм, паразитизм, комменсализм.

Тесные взаимовыгодные отношения, при которых присутствие каждого из двух видов-партнеров становится обязательным, называется мутуализмом (++). Таковы, например, взаимоотношения узкоспециализированных к опылению растений (инжир, купальница, дурман, орхидные) с опыляющими их видами насекомых.

Симбиотические взаимоотношения, при которых один вид получает какое-либо преимущество, не принося другому ни вреда, ни пользы, называется комменсализмом (+0). Проявления комменсализма разнообразны, поэтому в нем выделяют ряд вариантов.

Нахлебничество ― потребление остатков пищи хозяина. Это, допустим, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул с рыбами-прилипалами.

Сотрапезничество ― потребление разных веществ или частей одной и той же пищи. Пример ― взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

Квартирантство ― использование одними видами других (их тел, их жилищ) в качестве убежища или жилища. Такой тип взаимоотношений широко распространен у растений ― примером могут служить лианы и эпифиты (орхидеи, лишайники, мхи), поселяющиеся непосредственно на стволах и ветвях деревьев.

При паразитизме (+ ―) организмы одного вида (паразита) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина). Паразитизм близок к хищничеству, о котором будет сказано ниже, однако в отличие от настоящего хищника паразит не убивает хозяина сразу.

Обычно он использует живого хозяина как место своего временного или постоянного проживания. Паразит изнуряет, но не губит хозяина, поскольку последний обеспечивает его существование. Популяция паразита, как правило, больше популяции хозяина.

В природе встречаются и такие формы взаимоотношений между видами, когда совместное существование не является для них обязательным. Эти взаимоотношения не относятся к симбиотическим, хотя и играют важную роль в существовании организмов.

Примером взаимополезных связей является протокооперация (буквально: первичное сотрудничество) (++), к которой можно отнести распространение муравьями семян некоторых растений леса или опыление пчелами разных луговых растений.

Если два и более вида используют сходные экологические ресурсы и обитают совместно, между ними может возникнуть конкуренция (― ―), или борьба за обладание необходимым ресурсом. Конкуренция происходит там, где экологические ресурсы находятся в недостатке, и между видами неизбежно возникает соперничество. Каждый вид при этом испытывает угнетение, что отрицательно сказывается на росте и выживаемости организмов, на численности их популяций.

Конкуренция чрезвычайно широко распространена в природе. Так, например, растения конкурируют за свет, влагу, питательные вещества почвы и, следовательно, за расширение своей территории. Животные борются за пищевые ресурсы и за убежища (если они в дефиците), то есть, в конечном счете, также за территорию. Конкурентная борьба ослабевает в местностях с редким населением, представленным малым числом видов: например, в арктических или пустынных областях почти нет конкурентной борьбы растений за свет Хищничество (+ ―) ― такой тип взаимоотношений организмов, при котором представители одного вида убивают и поедают представителей другого. Хищничество ― одна из форм пищевых отношений.

Для типичного хищника (волка, рыси, норки) характерно охотничье поведение. Но кроме хищников-охотников существует большая группа хищников-собирателей, способ питания которых заключается в простом поиске и сборе добычи. Таковы, например, многие насекомоядные птицы, собирающие пищу на земле, в траве или на деревьях. Хищничество ― широко распространенная форма биотических отношений. В качестве ослабленной формы хищничества можно рассматривать паразитизм.

Если два вида не влияют друг на друга, то это ― нейтрализм (00). В природе истинный нейтрализм очень редок, поскольку между всеми видами возможны опосредованные взаимодействия, эффекта которых мы не видим в силу неполноты наших знаний.

Нередко в природе встречаются такие взаимоотношения, которые одновременно несут признаки различных типов. Например, переходными от хищничества к паразитизму являются взаимоотношения между кровососущими ― пиявками и их хозяевами.

Все перечисленные выше типы взаимоотношений и их общие характеристики сведены в таблицу «Типы биотических взаимоотношений».

Следует помнить, что типы взаимоотношений конкретной пары видов могут изменяться в зависимости от внешних условий или стадии жизни взаимодействующих организмов. К тому же в природе во взаимоотношения оказывается вовлеченной не пара видов, а гораздо большее число. Межвидовые связи в природе бесконечно разнообразны.

Практическая работа 14

Цель работы

Обучаемый должен знать основные факторы окружающей среды, влияющие на организмы и основные жизненные формы организмов как результат приспособления к экологическим условиям местообитания.

Обучаемый должен уметь анализировать сочетанное влияние факторов на организм и определять лимитирующие факторы среды.

На изучение темы отводится 6 часов. Из них 2 часа – лекции, 2 часа практические занятия и 2 часа – на самоподготовку.

— Биология. В2 кн./ Под ред. В.Н.Ярыгина.- М.: Высш. Шк., 2001.

Задание 1. На рисунке приведена экограмма зависимости смертности куколок яблоневой плодожорки от двух факторов: влажности и температуры.

— Определите, какой фактор будет ограничивающим в точке с координатами:

1. влажность – 18%; температура – 30%;

2. влажность – 75%; температура – 2%;

3. влажность – 70%; температура – 37%.

— Назовите диапазон оптимальной для вида:

1. температуры;
2. влажности.

— Назовите пределы выносливости вида (диапазон между критическими точками) по температуре и влажности.

Задание 2. Заполните таблицу:

Вопросы для самоконтроля

1. Какое влияние оказывает температура на различные виды организмов?

2. Каким способом животные и растения получают необходимую им воду?

3. Какое влияние оказывает на организмы освещённость?

4. Что такое условия среды?

Тема 15

ЭКОСИСТЕМЫ. БИОГЕОЦЕНОЗЫ

Сообщество (биоценоз) ― совокупность видов животных и растений, длительное время сосуществующих в определенном пространстве и образующих экологическое единство. Как и популяция, сообщество имеет собственные свойства и характеризуется собственными показателями, присущими только ему. Свойствами сообщества являются устойчивость (то есть способность противостоять внешним воздействиям), продуктивность (способность производить живое вещество). Показателями сообщества являются характеристики его состава (видовое разнообразие, структура пищевой сети), а также соотношение отдельных групп организмов. Одна из главных задач экологии ― выяснить взаимосвязи между свойствами и составом сообщества, которые проявляются независимо от того, какие виды в него входят.

Экосистема ― это любое сообщество живых существ (биоценоз) вместе с его физической средой обитания (экотопом), функционирующее как единое целое. Примером экосистемы может служить пруд, включающий в себя сообщество гидробионтов (организмов, жизнь которых протекает в воде), физические свойства и химический состав воды, особенности рельефа дна, состав и структуру грунта, взаимодействующий с поверхностью воды атмосферный воздух, солнечную радиацию.

В экосистемах происходит постоянный обмен энергией и веществом между живой и неживой природой. Этот обмен носит устойчивый характер. Элементы живой и неживой природы находятся в постоянном взаимодействии.

Изучение экосистем необходимо для получения знаний о том, как функционируют сообщества, отчего происходят и куда направлены их изменения, какое влияние оказывает жизнь на окружающую ее неживую природу. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.

Экосистема ― основная функциональная единица живой природы, включающая и организм, и абиотическую среду, причем каждая часть влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в том виде, в каком она существует на Земле.

Экосистема ― понятие очень широкое и применимое как к естественным (например, тундра, океан), так и к искусственным комплексам (например, аквариум). Поэтому для обозначения элементарной природной экосистемы экологи также используют термин биогеоценоз.

Биогеоценоз ― исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (экотопом); граница биогеоценоза устанавливается по границе растительного сообщества (фитоценоза) – важнейшего компонента биогеоценоза. Для каждого биогеоценоза характерен свой тип вещественно-энергетического обмена.

Биогеоценоз ― составная часть природного ландшафта и элементарная биотерриториальная единица биосферы.

По определению В.Н. Сукачева, биогеоценоз ― «это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою, особую специфику взаимодействий этих слагающих её компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении и развитии».

Существует мнение, что содержание термина «биогеоценоз» в значительно большей степени отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается, прежде всего, её функциональная сущность.

Ландшафт (географический) ― достаточно обширный участок земной поверхности, в пределах которого различные компоненты природы (горные породы, рельеф, климат воды почвы, растительный и животный мир), взаимосвязанные и взаимообусловленные, составляют одно целое, образуя определенный вид местности. Иными словами, ландшафт ― это территория, характеризуемая суммой типичных признаков и включающая определенный набор биогеоценозов.

Совокупности природных ландшафтов, сходных по морфологическим, функциональным и экологическим особенностям, образуют ландшафтные зоны (тундровую, таежную, пустынную, степную), или зональные типы ландшафтов.

Экология рассматривает также антропогенные типы ландшафтов (возникшие в результате хозяйственной деятельности человека) ― городской, сельскохозяйственный, промышленный и др.

При классификации наземных экосистем обычно используют признаки растительных сообществ (составляющих основу экосистем) и климатические (зональные) признаки. Так, выделяются определенные типы экосистем, например тундра лишайниковая, тундра моховая, лес хвойный (еловый, сосновый), лес лиственный (березняк), лес дождевой (тропический), степь, кустарники (ивняк), болото травянистое, болото сфагновое.

Растительные сообщества (и экосистемы) обычно не имеют резких границ и переходят друг в друга постепенно ― в соответствии с изменением условий местообитаний в пространстве и во времени. Однако, учитывая переходные полосы, в большинстве случаев можно достаточно четко установить границы, отделяющие одну экосистему от другой, определить границы биогеоценозов.

Часто в основу классификации природных экосистем кладут характерные экологические признаки местообитаний, выделяя сообщества морских побережий или шельфа, озер или прудов, пойменные или суходольные луга, каменистые или песчаные пустыни, горные леса, эстуарии (устья больших рек) и др.

Все природные экосистемы (биогеоценозы) связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли, которую можно рассматривать как самую большую экосистему. Эта экосистема называется биосферой (см. «Биосфера и ее эволюция»).

Синэкология (от греч. syn ― вместе) ― раздел экологии, изучающий ассоциации популяций разных видов растений, животных и микроорганизмов (биоценозы), пути их формирования и их воздействие с окружающей средой. В отдельное научное направление синэкология выделена на Международном ботаническом конгрессе 1910 г. Термин «синэкология» предложил швейцарский ботаник К. Шретер (1902 г.).

В природе популяции разных видов объединяются в макросистемы более высокого ранга так называемые сообщества, или биоценозы.

Биоценоз (от греч. bios жизнь, koinos общий) ― это совокупность популяций растений, животных и микроорганизмов, живущих совместно в одних и тех же условиях среды. Понятие «биоценоз» было предложено в 1877 г. немецким зоологом К. Мебиусом (1825–1908 гг.), который, изучая устричные банки (морские отмели (банки), населенные популяциями двустворчатых моллюсков-устриц), пришел к выводу, что каждая из них представляет собой сообщество живых существ, все члены которого находятся в тесной взаимосвязи.

Никакой биоценоз не может развиваться сам по себе независимо от среды и вне её. В результате в природе складываются определенные комплексы, совокупности живых и неживых компонентов, где сложные взаимодействия их отдельных частей поддерживаются на основе взаимной неопределенности. Так если, скажем, изучается отношение ели сибирской (одного дерева или вида в целом) к среде или лисицы обыкновенной (одной особи или вида в целом) к среде, то эти исследования являются по своему характеру аутэкологическими.

В 1935 г. А. Тенсли предложил понятие «экосистема» для любой совокупности организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот веществ. Он считал экосистемы «основными природными единицами на поверхности Земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих среду».

— морфологическая и пространственная;

Структура сообщества ― показатель соотношения различных групп организмов, различающихся по систематическому положению; по роли, которую они играют в процессах переноса энергии и вещества; по месту, занимаемому в пространстве, в пищевой (трофической) сети, либо по иному признаку, существенному для понимания закономерностей функционирования естественных экосистем.

Видовая структура

Одним из важнейших показателей структуры сообщества является видовой состав входящих в него организмов. Видовой состав сообщества определяется рядом факторов, важнейшие среди которых: географическое местоположение, определяющее состав флоры и фауны, особенности климата, тип ландшафта и его высота над уровнем моря, водный режим, возраст самого сообщества. В пределах отдельных континентов и климатических зон сходные по видовому составу сообщества формируются в районах, сходных по экологическим условиям.

Между лесами на юге и полярными льдами на севере расположена обширная полоса безлесной местности ― зона тундры. Факторами, определяющими состав населения тундры, являются: низкие температуры, короткий сезон вегетации, промерзший (за исключением тонкого слоя ― всего несколько сантиметров) грунт. Растительность здесь представлена злаками, осоками, лишайниками, иногда карликовыми деревьями. Животное население представлено птицами (включая перелетных), крупными (северный олень, овцебык) и мелкими (лемминги, полевки) растительноядными млекопитающими, хищниками (белый медведь, волк, песец). Интересно, что небольшие районы тундры со сходным составом жизненных форм (а в ряде случаев и видов) встречаются в высоких горах умеренной зоны и даже тропиков (альпийская тундра).

Много общего в составе населения северных хвойных лесов, вытянувшихся широким поясом через всю Евразию и Северную Америку, в населении степей, предгорий, пустынь, пойменных участков рек, иногда отдаленных друг от друга сотнями и даже тысячами километров.

Долевое участие каждого вида в сообществе различно. В сообществе, как правило, имеется несколько видов, представленных большим числом особей, или большой биомассой, и сравнительно много видов с низкой численностью. Виды с высокой численностью играют значительную роль в жизни сообщества, особенно так называемые виды ― средообразователи. В лесных экосистемах, например, к ним относятся виды преобладающих древесных растений. От них зависят условия, необходимые для выживания других видов живых существ: трав, насекомых, птиц, зверей, мелких беспозвоночных и микроорганизмов лесной подстилки и др.

В то же время редкие, как правило, стенобионтные виды часто оказываются лучшими индикаторами (показателями) состояния сообщества. Это связано с тем, что для поддержания жизни редких видов требуются строго определенные сочетания различных факторов (например, температуры, влажности, состава почв, определенных видов пищевых ресурсов).

Источник