Понятие о биогеоценозах

Вопросы для изучения:

1. Понятие популяции в экологии. Значение соотношения полов, возрастных, территориальных и поведенческих отношений в структуре популяций.

2. Последствия нарушения человеком природных связей.

3. Популяционный уровень существования человека. Биологический и социальный аспекты адаптации человека к природным условиям. Саморегуляция в популяциях человека.

4. Биоценоз, биогеоценоз. Понятие биогеоценоза. Принципиальные черты структуры биогеоценоза как надорганизменной системы.

5. Биологический круговорот веществ, пищевые цепи.

6. Агроценозы. Проблемы стабилизации антропогенных ландшафтов.

7. Антропогенные экосистемы как результат технического прогресса человечества. Город и село как антропоценозы.

Задание к занятию и указания к выполнению:

1. Изучить литературу по теме занятия.

2. Используя материалы учебника, лекций и теоретические материалы выполнить практическую часть занятия.

Контрольные вопросы по теме:

1. Дайте определение понятиям, популяция, вид.

2. Охарактеризуйте биологический и социальный аспекты адаптации человека к природным условиям.

3. Что такое биологический круговорот веществ, пищевые цепи?

4. Что такое агроценозы?, каковы проблемы стабилизации антропогенных ландшафтов?

Теоретическая часть:

Виды живых организмов объединены в сообщества – биоценозы, в которых связаны пищевыми и многими другими взаимодействиями и населяют данный биотоп. Совокупность сообщества организмов (биоценоза) и среды их обитания (биотопа) носит название биогеоценоза или экосистемы как элементарной единицы биосферы, с которой и начинаются круговороты.

 

Совокупность условий, необходимых для существований популяций (популяция – группа организмов одного вида на определенном ареале обитания), носит название экологической ниши. Экологическая ниша определяет положение вида в цепях питания (пищевые взаимоотношения организ­мов разных видов в экосистеме).

Особи вида распределены в пределах ареала неравномерно. Участки с относительно высокой численностью чередуется с участками низкой численности или полного отсутствия особей. Относительно обособленные группы особей одного вида называют популяциями. В пределах каждой популяции действуют свои экологические и эволюционные (мутации) факторы. Главная функция популяции - непрерывное воспроизводство новых поколений вида в условиях конкретной экосистемы, когда особи разного пола одного вида находят друг друга, а особи близких видов репродуктивно изолированы и не могут скрещиваться друг с другом.

Популяция - любая группа организмов одного вида, занимающая определенный ареал и функционирующая как часть сообщества. Это достаточно многочисленная совокупность особей одного вида, населяющая определенный участок географического пространства в течение длительного времени. Особи в пределах популяции скрещиваются случайно. Структура популяций проявляется в определенном количественном соотношении особей разного пола, возраста, размера: возрастная, половая, размерная, генетическая структуры.

Структуру популяций определяют:

Рождаемость - число рождений в единицу времени. Эта величина непостоянна и зависит от размера, возраста особей в популяции, от условий среды. Повышение рождаемости приводит к повышению плотности особей, на единицу площади, к обострению конкуренции из-за территории, из-за самок, из-за пищи - отсюда обстановка стресса, угнетения, что и приводит к увеличению смертности или блокированию поступления в кровь половых гормонов.

Смертность - число смертей в единицу времени. В норме все организмы умирают от старости. Старость - это возраст физиологической продолжительности жизни. Зачастую она превышает среднюю экологическую продолжительность жизни.

При повышении смертности сокращается численность популяции и включаются механизмы, стимулирующие размножение: снижается стресс, повышается уровень половых гормонов, увеличивается рождаемость. Таким образом, в популяции включаются механизмы саморегуляции.

Выживаемость - средняя для популяции вероятность сохранения особей каждого поколения за определенный промежуток времени. У каждого вида своя кривая выживания. Их три типа:

- сильно выпуклая форма, когда большое число особей живут одина­ково и умирают за короткое время (человек, дрозофила, млекопитающие);

- почти прямая, когда коэффициент смертности постоянен на протя­жении всей жизни (гидра);

- вогнутая, у видов с высокой смертностью в ранних возрастах (устри­цы, птицы, рыбы, многие беспозвоночные).

Выживаемость определяется уровнем организации и выражается в отношении числа взрослых особей, участвующих в размножении, к числу родившихся в каждом поколению. При чрезмерной плотности популяций наблюдаются явления стресса: рассасываются зародыши у беременных самок, каннибализм, эмиграция особей низкого ранга.

Численность - число особей данного вида, обитающих на единице занимаемой популяцией площади. Если популяция слишком велика, а площадь занимает маленькую, определяют плотность популяции: число особей или биомассу популяции на единицу площади или объема. Плотность популяции зависит от тро­фического уровня — чем ниже он, тем выше плотность, чем крупнее животные внутри уровня, тем больше их биомасса. Плотность — важнейший показатель процветания популяции.

Таким образом, численность и плотность популяции позволяют оценить и прогнозировать состояние популяции на каждый момент времени.

Динамика численности популяций как экологическое явление определяется абиотическими (климатическими) и биотическими (конку­ренция, влияние паразитов) факторами.

Человек в своей деятельности тесно связан с популяциями многих видов: растения, животные для него пищевые, промышленные ресурсы, понятно его стремление научиться регулировать численность популяций, и полезных для него, и вредящих хозяйству. Достигнуть этого можно, лишь познав природные регуляторы численности.

В природных условиях увеличение плотности популяций ведет к перенаселению их ареала, возрастанию напряженности отношений, накоплению гормонов надпочечников и нарушению спаривания и раз­множения, Отсюда уменьшение численности популяции — происходит естественная регуляция численности, В природе главным механизмом предотвращения перенаселения являются конкуренция, паразиты, эпидемии.

Таким образом, исходя из сложной зависимости численности попу­ляций от комплекса экологических факторов, человек стремится строить стратегию регуляции ее на основе природных регуляторов, зависимых от плотности популяций интересующих его видов.

 

 

Практическая часть:

 

Задание 1. Проверьте себя!

Особь – _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Популяция – _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Вид – __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сообщество -– __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Задание 2. Перечислите свойства популяции, которые на ваш взгляд, должны интересовать популяционных экологов. __________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Задание 3. Предложите схему пищевой цепи. ______________________

__________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Какую роль играют подобные взаимосвязи организмов в жизни сообщества? _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Задание 43. Приведите примеры использования биологических методов борьбы в сельском хозяйстве.__________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Задание 54. Составьте характеристику биогеоценоза.

 

Показатели	Что определяет показатель
Биомасса
Биологическая продуктивность
Плотность популяций
Видовое разнообразие

 

Задание 65. Приведите примеры влияния антропогенного фактора на окружающую среду. _______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Подпись преподавателя________________________Оценка_____________________

 

 

Задание 8. Как практически человек использует явления хищничества и паразитизма в мире животных для борьбы с сельскохозяйственными вредителями? Назовите известные вам методы и способы, приведите примеры. Какой вывод можно из этого сделать? ___________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Задание 9. Заполните таблицу.

Признаки	Биогеоценоз	Агроценоз
Направление действия отбора
Использование энергии в пищевых цепях
Круговорот основных питательных элементов
Видовое разнообразие и устойчивость
Способность к саморегуляции, самоподдерживанию и сменяемости
Продуктивность (количество биомассы на единицу площади)

 

ских методов борьбы в сельском хозяйстве. _____________________________________________