Лекция 4
Основы синэкологии (экология сообществ и экосистем)
Синэкология как раздел экологии возникла в начале 20 столетия. Термин «синэкология» предложен швейцарским ботаником Карл Шретером в 1902 г.
Синэкология изучаетзакономерности сложения сообществ и совместной жизни в них организмов.
1. Понятия биогеоценоз и экосистема. Признаки экосистем.
Любая совокупность живых организмов (растений, животных, микроорганизмов) и неорганических компонентов среды, в которой поддерживается круговорот веществ и поток энергии и функционирующие совместно как единое целое называется экосистемой.
Этот термин впервые предложил английский учёный Артур Тенсли в 1935 году. (Примером экосистемы может служить пруд, включающий сообщество организмов, жизнь которых связана с водой, физическими свойствами и химическим составом воды, особенностями рельефа дна, составом и структурой грунта, взаимодействующим с поверхностью воды атмосферным воздухом, солнечной радиацией и т.п.).
Экосистема – основная функциональная единица в экологии, поскольку в нее входят и организмы, и неживая природа – компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга и необходимые для поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле.
Экосистемы обладают специфическим свойством, отличающим их от биосистем, в них возникает и поддерживается биологический круговорот веществ и поток энергии, связывающие живые организмы друг с другом и со средой их обитания. Благодаря этому экосистемы являются открытыми, способными к самообновлению, саморегуляции, что обеспечивает их устойчивое существование.
Экосистема – понятие очень широкое и применяется как к естественным (тундра, океан, саванна), так и к искусственным комплексам (аквариум).
Признаки экосистем:
Для естественной экосистемы характерны три признака:
экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;
в рамках экосистемы осуществляется полный цикл круговорота веществ, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;
экосистема сохраняет устойчивость в течение определенного времени.
Существенными признаками экосистемы являются:
наличие круговорота веществ и потока энергии;
наличие производителей, потребителей и разрушителей;
взаимосвязь абиотических и биотических компонентов.
Понятие «биогеоценоз» и учение о биогеоценозе предложил русский геоботаник Владимир Николаевич Сукачев в 1942 г, для обозначения живых организмов используется приставка (био-) и неживых компонентов на определенном участке земной поверхности (гео-) тесной взаимосвязи (-ценоз) (понятие территориальное).
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 специфику взаимодействий слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и с другими явлениями природы.
Биогеоценоз – это совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, почвы и атмосферы на однородном участке суши, которые объединены обменом веществ и энергии в единый природный комплекс. Важной особенностью биогеоценоза является то, что он связан с определенным участком земной поверхности.
Структура биогеоценоза.
Биогеоценоз включает живую часть, или биоценоз (синоним сообщество) – совокупность популяций всех видов живых организмов, обитающих на одной территории и неживую, абиотическую часть, которую слагают климатические факторы данной территории, почва и условия увлажнения – биотоп.
Термин «биоценоз» (от лат БИОС – жизнь, «ценоз» - общий) был предложен нем. гидробиол. Карлом Августом Мебиусом в 1877 году.
В состав биоценоза входят три компонента: фитоценоз – совокупность растений, зооценоз – совокупность животных, микробиоценоз – совокупность микроорганизмов.
Следует отметить что, в чистом виде ни фитоценоза, ни зооценоза, ни микробиоценоза в природе не существует, как и биоценоза в отрыве от биотопа. Все живые организмы на Земле живут в тесном взаимодействии между собой и с окружающей средой.
Понятие «экосистема» и «биогеоценоз» близки друг к другу, но не являются синонимами. По определению А. Тэнсли, экосистемы – это безразмерные устойчивые системы живых и неживых компонентов, в которых совершается внешний и внутренний круговорот веществ и энергии (капля воды с ее микробным населением, горшок с цветком, космический пилотируемый корабль, индустриальный город). Экосистема может включать несколько биогеоценозов. Таким образом, понятие «экосистема» шире, чем «биогеоценоз», то есть любой биогеоценоз является экологической системой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом, причем биогеоценозы – это сугубо наземные образования, имеющие свои четкие границы. Границы биогеоценоза определяются по границе распространения растительного сообщества (фитоценоза) как важнейшего компонента биогеоценоза (ФИТОЦЕНОЗ – часть биоценоза, совокупность растений, занимающая однородный участок земной поверхности, характеризующаяся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношением растений как друг с другом, так и с окружающей их средой).