Войти
Закрыть

Біогеоценоз та екосистема

11 Клас

Що спільного та відмінного між біогеоценозом і екосистемою? Популяції видів, які входять до складу певного біоценозу, тісно пов’язані не лише між собою, а й з умовами фізичного середовища життя (тобто неживою природою). Зокрема, вони дістають з довкілля речовини, необхідні для забезпечення їхньої життєдіяльності та виділяють туди продукти обміну речовин. Так угруповання організмів утворюють із фізичним середовищем життя єдину функціональну систему - екосистему. Поняття «екосистема» запропонував у 1935 році англійський еколог Артур Джордж Тенслі (1871- 1955). Він розглядав екосистеми як функціональні одиниці природи нашої планети, що можуть охоплювати будь-які ділянки біосфери. Екосистема (від грец. ойкос - і система - сполучення) - сукупність популяцій організмів різних видів, які взаємодіють між собою і з неживою природою таким чином, що всередині такої системи виникають потоки енергії і колообіг речовин. Це, у свою чергу, зумовлює функціонування екосистеми як єдиної цілісної багатокомпонентної системи. Нагадаємо, що колообіг речовин - це обмін речовинами між абіотичною (неживою) та біотичною (живою) частинами екосистем. Згодом російський еколог Володимир Миколайович Сукачов (1880-1967) запропонував поняття «біогеоценоз». Біогеоценоз (від грец. біос - життя, гео - Земля та койнос) - певна територія з відносно однорідними умовами існування, населена взаємопов’язаними популяціями, що складаються з різних видів, об’єднаних між собою фізичним середовищем життя, колообігом речовин і потоками енергії. Основою будь-якого біогеоценозу є фотосинтезуючі організми....

Біоценоз і його структура

11 Клас

Популяції різних видів існують у природі не відокремлено, а пов’язані між собою різноманітними взаємозв’язками. Завдяки цьому формуються угруповання - певні сукупності популяцій різних видів, які тісно взаємопов’язані між собою. Кожний вид може існувати у формі популяцій лише завдяки зв’язкам із популяціями інших видів. Унаслідок цих взаємозв’язків між видами, які населяють ділянки місцевості з однорідними умовами існування, формуються біоценози. Що таке біоценоз? Біоценоз (від грец. біос - життя і койнос - спільний) - угруповання взаємопов’язаних між собою популяцій організмів різних видів, які населяють ділянку місцевості з однорідними умовами існування. Основу біоценозів складають фотосинтезуючі організми (переважно зелені рослини). Рослинні угруповання - фітоценози (від грец. фітон - рослина та койнос) - визначають межі 5іоценозів (наприклад, біоценоз соснового лісу, ковилового степу). Водні біоценози розташовані в однорідних ділянках водойм (наприклад, біоценози припливно-відпливної зони). Кожний біоценоз характеризується певним видовим різноманіттям, біомасою, продуктивністю, густотою видових популяцій, площею або об’ємом, які він займає. Видове різноманіття біоценозу визначається кількістю видів, популяції яких входять до його складу. Існують біоценози з незначним (пустелі, тундра) і багатим (тропічні ліси, коралові рифи) видовим різноманіттям. Види, які входять до складу біоценозу, мають різну чисельність. Найчисленніші види називають домінантними. Вони визначають характер біоценозу в цілому (наприклад, види ковили в ковиловому степу, дуб і граб у дубово-грабовому лісі). Є види, які створюють необхідні умови для існування інших і відіграють провідну роль у структурі та функціонуванні біоценозу. Наприклад, сосна звичайна, оселяючись на пісках, створює умови для оселення там й інших видів рослин. Біомаса біоценозу - сумарна маса особин різних видів у перерахунку на одиницю площі або об’єму. Кожний біоценоз характеризується і певною продуктивністю - біомасою, створеною особинами всіх видів за одиницю часу. Розрізняють продуктивність первинну і вторинну. Первинна продуктивність - це біомаса, створена за одиницю часу автотрофними організмами, вторинна - гетеротрофними....

Популяційні хвилі

11 Клас

Що таке популяційні хвилі? Чисельність і густота популяцій, які мешкають навіть у стабільних умовах, можуть періодично або неперіодично змінюватись під впливом різноманітних факторів. Коливання чисельності популяцій дістали назву популяційних хвиль, або хвиль життя (мал. 130). Це поняття ввів російський біолог С.С. Четвериков. Популяційні хвилі можуть бути сезонними чи несезонними. Сезонні популяційні хвилі зумовлені особливостями життєвих циклів організмів або сезонними змінами кліматичних факторів. Наприклад, за умов чітко виражених сезонних змін довкілля, розмноження організмів, як правило, припадає на сприятливі періоди року, а в несприятливі, навпаки, спостерігають підвищену смертність, особливо видів із нетривалим терміном життя. Приміром, комахи розмножуються переважно наприкінці весни - влітку, а наприкінці осені та взимку значна частина особин їхніх популяцій гине. Несезонні популяційні хвилі можуть бути спричинені зміною інтенсивності дії різних екологічних факторів (наприклад, спрямовані протягом тривалого історичного періоду зміни кліматичних факторів, інтенсивний вплив хижаків або паразитів, господарська діяльність людини). Як регулюється чисельність популяцій? Ви знаєте, що чисельність популяції залежить від рівня народжуваності й смертності особин, які входять до її складу. Якщо інтенсивність народжуваності перевищуватиме смертність, то приріст популяції буде позитивним, якщо ж навпаки - негативним. Тривалий негативний приріст популяції з часом може спричинити її зникнення....

Екологічна характеристика виду та його популяційна структура

11 Клас

Що таке екологічна характеристика виду? Кожен вид організмів у процесі свого історичного розвитку пристосовується до певних умов існування, що визначає його ареал. Взаємодія популяцій виду з усім комплексом екологічних факторів певного середовища існування, в тому числі з популяціями інших видів, визначає місце його популяцій у системі біогеоценозу - екологічну нішу. Екологічна ніша - це просторове і трофічне положення популяції певного виду в біогеоценозі, комплекс його взаємозв’язків з іншими видами і вимог до умов довкілля. Екологічна ніша популяції певного виду в даному біогеоценозі визначається як абіотичними факторами, так і біотичними (взаємодіями з популяціями інших видів). Від біотичних факторів залежить, наскільки екологічні можливості певного виду будуть реалізовані в умовах конкретного біогеоценозу. Чим ближчі екологічні ніші популяцій різних видів в одному біогеоценозі, тим гостріша між ними конкуренція за ресурси. Внаслідок такої конкуренції або один вид витискує інший з даного біогеоценозу, або їхні вимоги до умов довкілля (характеру їжі, просторового розміщення, часу розмноження тощо) змінюються (мал. 127). Наприклад, ярусне розташування різних видів рослин у біогеоценозі знижує їхню конкуренцію за світло. Популяції видів із широкими екологічними можливостями в різних біогеоценозах можуть займати різні екологічні ніші. Сукупність екологічних ніш, які займають різні популяції певного виду в різних біогеоценозах, становить екологічну характеристику виду....

Адаптивні біологічні ритми організмів

11 Клас

Що таке адаптивні біологічні ритми? Одне з найзагальніших явищ, які спостерігаються у природі - це сезонна періодичність. Чіткіше вона виражена в помірних і північних широтах, де зумовлює певну ритмічність життя організмів. У мешканців тропіків сезонні зміни виявляються не так чітко, хоча вони можуть бути зумовлені чергуванням періодів дощів і посушливих періодів. Як вам відомо, обертання Землі навколо Сонця і навколо своєї осі, а також Місяця навколо Землі, зумовлюють періодичні зміни світлового режиму, температури, вологості повітря, морські припливи і відпливи. Періодичні зміни інтенсивності екологічних факторів впливають на формування у живих істот адаптивних біологічних ритмів: добових, припливно-відпливних, сезонних, річних тощо (мал. 123). З цими ритмами пов’язане явище «біологічного годинника» - здатності організмів реагувати на плин часу. Механізми цього явища ще остаточно не з’ясовано, але, безсумнівно, воно має важливе біологічне значення, оскільки дає змогу, узгоджувати фізіологічні процеси організмів зі змінами в довкіллі. Що таке добові ритми? Унаслідок обертання Землі навколо своєї осі двічі на добу змінюється освітленість, що зумовлює коливання температури, вологості та інших абіотичних факторів, які впливають на активність організмів. Зокрема, сонячне світло визначає періодичність фотосинтезу, випаровування води рослинами, час відкривання й закривання квіток тощо. Ви вже знаєте, що зміна дня і ночі впливає на процеси життєдіяльності тварин (мал. 123): рухову активність, обмін речовин та ін. У людини виявлено понад 100 життєвих функцій, інтенсивність яких залежить від часу доби....

Живі організми як особливе середовище існування

11 Клас

Особливе середовище існування - живі організми — за своїми властивостями значно відрізняється від інших. Воно досить різноманітне. Так, якщо на організми, які мешкають на поверхні інших, фактори довкілля впливають безпосередньо, то на ті, що живуть усередині хазяїна, ці фактори діють лише опосередковано. В ролі хазяїв можуть бути будь-які організми — від бактерій до квіткових рослин і ссавців. Що таке симбіоз? Усі форми співіснування різних видів організмів називають симбіозом (від грец. сим - разом і біос - життя). Симбіоз може ґрунтуватись на харчових зв’язках (коли організм хазяїна, залишки його їжі чи продукти життєдіяльності слугують їжею симбіонту) або просторових (симбіонт оселяється всередині або на поверхні організму хазяїна чи організми різних видів спільно використовують певні місцеіснування: нори, черепашки тощо) (мал. 118). Симбіоз може бути обов’язковим або необов’язковим. У першому випадку існування обох організмів або одного з них неможливе один без іншого (гриби, що входять до складу лишайників, стьожкові черви - паразити хребетних тварин тощо). У другому випадку організми можуть існувати разом або окремо один від одного (наприклад, деякі актинії і раки-самітники). Залежно від характеру взаємозв’язків розрізняють такі основні типи симбіозу: паразитизм, коменсалізм і мутуалізм. Що таке паразитизм? Паразитизм (від грец. пара - біля та ситос - живлення) - тип взаємозв’язків між організмами різних видів, за яких один із них (паразит) тривалий час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення і середовище існування, частково чи повністю покладаючи на нього регуляцію своїх взаємозв’язків із зовнішнім середовищем. Паразитизм трапляється серед різних груп організмів (мал. 119, 120): бактерій, грибів (сажки, борошнисто-росяні, ріжки), тварин (найпростіші, плоскі та круглі черви, членистоногі) і, навіть, рослин (повитиця, вовчок). Усі віруси - внутрішньоклітинні паразити....

Ґрунт як середовище існування

11 Клас

Які особливості ґрунту як середовища існування організмів? Як ви пам’ятаєте, ґрунт - це верхній родючий шар твердої оболонки Землі (літосфери), утворений діяльністю живих організмів. Ґрунт становить собою систему порожнин, заповнених водою або повітрям. Завдяки наявності води умови існування дрібних організмів у ґрунті наближаються до подібних у водоймах. Вологість ґрунту завжди вища, ніж повітря, тому організмам легше переживати періоди посухи в ґрунті. Іншою характерною особливістю ґрунту як середовища існування організмів є порівняно невелика амплітуда добових і сезонних коливань температури (наприклад, на глибині понад 2 м сезонні коливання температури майже не відчуваються). Це дає організмам можливість переживати в глибині ґрунту в активному чи неактивному стані періоди високих або низьких температур. Значні запаси органічних речовин ґрунту слугують кормовою базою для різноманітних організмів. Різні типи ґрунтів відрізняються за розмірами ґрунтових часток і вмістом органічних сполук. Розміри ґрунтових часток визначають шпаристість ґрунтів: чим вони більші, тим більший діаметр шпар. У свою чергу, розміри шпар впливають на властивості ґрунту: в ґрунтах з добре розвиненою шпаристістю легше вглиб проникають розчини солей і повітря, а також легше прокладати ходи тваринам (наприклад, ходи дощових черв’яків виявляли на глибині до 8 м). Над ґрунтом розташований шар підстилки, який формується здебільшого з рослинного опаду. За участю мешканців підстилки (бактерій, грибів, водоростей, тварин) її органічні речовини активно переробляються, перемішуються з мінеральними і надходять у верхній шар ґрунту. Верхній шар ґрунту - гумусовий. Він темно забарвлений і має високий вміст органічних сполук. Саме цей шар і визначає родючість ґрунту, тобто забезпечує рослин водою та елементами живлення. В середньому шарі ґрунту осідають і переробляються сполуки, які надійшли з верхнього шару. Нижній шар - це материнська порода, матеріал якої з часом подрібнюється і перетворюється на ґрунт (мал. 116). Ґрунт - стабільніше середовище існування порівняно з наземно-повітряним. За допомогою вертикальних міграцій мешканці ґрунту (тварини, бактерії) знаходять оптимальні умови існування. Більшість мешканців ґрунту потребують підвищеної вологості, що пов’язано з характером живлення або нездатністю покривів утримувати вологу в їхньому тілі. Склад ґрунтового повітря значно відрізняється від атмосферного: вміст вуглекислого газу в...

Водне середовище існування

11 Клас

Водне середовище існування за своїми умовами значно відрізняється від наземно-повітряного. Вода має високу густину, менший вміст кисню, значні перепади тиску. До того ж, водойми різних типів відрізняються концентрацією солей, швидкістю течії тощо. Мешканці водойм — гідробіонти (від грец. хідор - вода та біонтос - той, що живе) - виробили пристосування як до існування у водному середовищі взагалі, так і до певного типу водойм або зони Світового океану (мал. 110-113). Світовий океан утворений власне океаном та периферичними частинами - морями. Його середня глибина становить 3 760 м, а максимальна — 11 024 м. Які є екологічні групи гідробіонтів? Гідробіонти заселили всі зони Світового океану. Ті з них, які мешкають у товщі води, входять до складу планктону або нектону. Планктонні (від грец. планктос - блукаючий) організми (деякі бактерії, ціанобактерії, водорості, найпростіші, медузи, дрібні ракоподібні, личинки риб) не здатні протидіяти течіям, тому розносяться ними на великі відстані. Їхні пристосування до існування в товщі води пов’язані з забезпеченням плавучості: дрібні розміри, різноманітні вирости, зменшення щільності тіла (полегшення скелетних елементів, наявність газових вакуолей, жирових включень тощо) (мал. 110). Нектонні (від грец. нектос - плаваючий) організми (більшість риб, головоногих молюсків, китоподібні) здатні активно пересуватись у товщі води, незалежно від напрямку течії. Вони мають обтічну форму тіла і добре розвинені органи руху (мал. 111). До складу бентосу (від грец. бентос - глибина) входять організми, які мешкають на поверхні або в товщі дна водойм (форамініфери, коралові поліпи, круглі та малощетинкові черви, деякі молюски і ракоподібні, голкошкірі, придонні риби, деякі водорості, бактерії). Ці організми мають пристосування для пересування по дну водойм або прикріплення до нього, часто здатні закопуватись у його товщу....

Основні середовища існування організмів. Наземно-повітряне середовище

11 Клас

Живі організми - мешканці нашої планети - опанували чотири основні середовища існування: наземно-повітряне, водне, ґрунт, а також інші живі організми. Середовище існування - це сукупність умов, у яких мешкають особини, популяції й угруповання організмів різних видів. Серед них наземно-повітряне середовище найрізноманітніше за своїми умовами. Провідна роль серед абіотичних факторів тут належить освітленості, температурі, вологості та газовому складу атмосфери. Ультрафіолетові промені з довжиною хвиль до 0,29 мкм згубно впливають на живу матерію, але їх майже повністю поглинає озоновий екран. Без нього існування організмів на суходолі взагалі було б неможливим. Ультрафіолетові промені з довжиною хвиль 0,29-0,40 мкм у великих дозах також негативно впливають на живі організми, спричиняючи невластиві їм біохімічні процеси і мутації. Проте у невеликих кількостях ці промені потрібні тваринам і людині, бо сприяють утворенню в шкірі вітаміну D. На частку видимих променів з довжиною хвиль від 0,41 до 0,75 мкм припадає понад 50% сонячного випромінювання, яке досягає поверхні Землі. Саме завдяки цим променям можливий фотосинтез. Інфрачервоні промені з довжиною хвиль понад 0,75 мкм є джерелом теплової енергії для живих істот. Деякі організми (наприклад, рослини, комахи, земноводні, плазуни) використовують їх для підвищення температури тіла. У тварин світло відіграє важливу роль для орієнтації в просторі. А реакція на тривалість світлового періоду доби дає їм змогу, як і іншим організмам, регулювати процеси життєдіяльності залежно від пори року. Серед тварин по відношенню до світла виділяють дві групи: «нічну» (види, активні вночі) і «денну» (види, активні вдень) (мал. 107). Яка роль температури в житті організмів? Температура довкілля відіграє виняткову роль у житті організмів, оскільки впливає на температуру їхнього тіла. У свою чергу, температура тіла впливає на швидкість біохімічних реакцій обміну речовин: низькі температури їх гальмують, але занадто високі можуть змінити структуру (спричинити денатурацію) білків, зокрема ферментів....

Закономірності дії екологічних факторів на живі організми

11 Клас

Що таке екологічні фактори? Яка їхня класифікація? Усі організми потенційно здатні до необмеженого розмноження і розселення: навіть види, що ведуть прикріплений спосіб життя, мають хоча б одну фазу розвитку, на якій здатні до активного чи пасивного розповсюдження. Але, незважаючи на це, видовий склад організмів, які мешкають у різних кліматичних зонах, майже не змінюється: для кожної з них характерний певний набір видів тварин, рослин і грибів. Це пояснюється тим, що здатність організмів до розмноження і розселення обмежена певними географічними перешкодами (моря, гірські хребти, пустелі тощо), кліматичними факторами (температура, вологість та ін.), а також взаємозв’язками між організмами різних видів. Усі компоненти середовища існування, які впливають на живі організми та їхні угруповання, називають екологічними факторами. Залежно від природи й особливостей дії на організми їх поділяють на абіотичні, біотичні та антропогенні (мал. 102). Абіотичні фактори - це компоненти і властивості неживої природи (температура, вологість, освітленість, газовий склад атмосфери, сольовий склад води тощо), які прямо чи опосередковано впливають на окремі організми або їхні угруповання. Біотичні фактори - це різні форми взаємодій між особинами в популяціях і між популяціями в угрупованнях. Вони можуть бути антагоністичними (конкуренція, паразитизм тощо), взаємовигідними (мутуалізм) чи нейтральними. Будь-який організм постійно взаємодіє з особинами свого (внутрішньовидові зв’язки) чи інших (міжвидові зв’язки) видів. До окремої групи екологічних факторів належать різні форми господарської діяльності людини - антропогенні фактори, які змінюють стан середовища існування різних видів живих істот, у тому числі й самої людини. За відносно короткий період існування людини як біологічного виду її діяльність докорінно змінила вигляд нашої планети і з кожним роком цей вплив усе більше зростає. Інтенсивність дії певних екологічних факторів може залишатися відносно постійною протягом значних історичних періодів розвитку біосфери (наприклад, сонячне випромінювання, сила земного тяжіння, газовий склад атмосфери). Але інтенсивність дії більшості з них мінлива (температура, вологість тощо)....

Навігація