21. Динаміка біоценозу. Поняття про сукцесії їх типи. Приклади.

Біоценоз перебуває в постійному розвитку. Організми, які його населяють, народжуються, живуть і вимирають. Процесові розвитку можуть сприяти або шкодити певні зовнішні та внутрішні фактори. Характерні зміни, які відбуваються у біоценозі, такі: добові, сезонні, річні, стадійні.

Добова - зміна біоценозу протягом доби. Добова динаміка залежить від температури, освітлення, від показників вологості атмосферного повітря, коливання добового режиму помітне в угрупуваннях рослин, з явними ознаками фототаксису (рух організмів чи конкретного організму під впливом однобічного освітлення.

Листкова мозаїка розташована для максимального попадання світла (калачики, липа, пеларгонія). Приклад фототаксиса є веретеподібна форма гілок і стовбура у дуба, груші, яблуні. Негативний фототаксис - є кошики соняшника, повернені до сонця.

Сезонні зміни фенології зумовлені зі зміною пори року, Річна динаміка пов'язана із біогеоценозом протягом року. Різновікова динаміка залежить від метеорологічних умов року (посуха, дощове літо, морозні роки, тощо).

Стадійна динаміка. В природі часто спостерігається і незворотні зміни. Вони зумовлюють зміну або сукцесію одного угрупування іншим на одному ж і тому місці.

Сукцесії або випадкові зміни (від грецької - наступність) - це послідовні зміни одних угруповань організмів (біоценозів) іншими на певній ділянці середовища, їх вивченням займалися Рачорський, Морозов, Сукачов і ін,

Виходячи з ролі автотрофів і гетеротрофів у розвитку біоценозів, виділяються 2 основних типи сукцесії:

1) з участю як автотрофного, так і гетеротрофного населення;

2) з участю лише гетеротрофів (багаті на органіку водойми, бурти гною і компостів)

Механізми:

1. Знищують більшу частку особин (або зменшують народжуваність у розрахунку на кожну особину при рості популяції), і популяція таким чином досягає верхньої мережі;

2. Знищують меншу частку особин (або збільшують народжуваність на кожну особину в умовах спаду щільності) таким чином встановлюють нижню межу її коливання. Для багатьох популяцій характерні спеціальні буферні механізми (такі, як стадії спокою), які знижують витрати популяцій в періоди, коли абіотичне і біотичне середовище стають несприятливими для нормального розвитку.

20. Видова та екологічна структура біоценозу. Роль видів в угрупуваннях.

У кожному біогеоценозі є певне співвідношення екологічних груп організмів, що відображає екологічну структуру біогеоценозу. Біогеоценоз зі схожою екологічною структурою можуть мати різний видовий склад. Тоді одні й ті ж самі екологічні ніші можуть бути зайняті схожими за екологією, але не близькими видами. Такі види, що виконують схожі функції в біогеоценозі називаються виконуючими видами. Наприклад: дикі коні в Степовій Ази і антилопи у Саванах Африки, куниця в Європі і соболь в Азіатській Тайзі.

Екологічна структура біоценозу відображає відношення живих організмів між собою та з факторами неживої природи ( по відношенню до світла - геліофіти, сцеліогеліофіти і т. д, по відношенню до вологи - ксерофіти, мезофіти і т. д).

Всі види пов'язані між собою в біогеоценозі. При вилученні хоча б одного виду з ланцюга живлення порушується екологічна структура, теж саме спостерігається і при появі нового виду.

Видова структура біоценозу — це різноманітність видів у біоценозі і співвідношення їх чисельності або маси.

За ролі виду угруповання поділяють:

1. Домінанти, ті які переважають в угрупованні

2. Співдомінанти - панівне положення домінанти беруть на себе ковиль і типчак.

3. Едифікатори - це рослини, які своєю життєдіяльністю створюють середовище для інших організмів і без яких інші існувати не можуть. В сосновому лісі - сосна, в степу - ковила, в широколистяному лісі - дуб, ситних - жирардо.

4. Асептатори – це рослини, роль в угрупуванні незначна, але яка повинна бути присутня.

основі: гриб забезпечує водорость водою, мінеральними солями, а водорость синтезує в процесі фотосинтезу органічні речовини, якими живиться гриб. Не виключена можливість обміну між компонентами лишайника і вітамінами та іншими речовинами. Переважно компоненти лишайника одержують воду і мінеральні речовини з повітря: дощ, роса.

Принципи класифікації.

Класифікація лишайників в основному базується на плодоношенні грибів. Дрібні таксони, види лишайників, виділяють на підставі будови слані, сумок, спор, парафіз, соредіїв, ізидіів, видів водоростей, екологічних і біохімічних особливостей. Описано приблизно 20 000 видів лишайників. За характером грибного компонента їх поділяють на два класи: сумчасті і базидіальні.

Роль є рослинами піонерами. Селячись на місцях, де інші рос­лини жити не можуть (наприклад, на скелях), вони через деякий час, частково відмираючи, утворюють невелику кількість гумусу, на якому можуть оселитися інші рослини. Лишайники руйнують гірські породи, виділяючи лишайникову кислоту. Цю руйнівну дію закінчують вода та вітер.

Велику роль відіграють лишайники в господарській діяльності людини: вони є кормом для оленів і для деяких інших свійських тварин; окремі лишайники (лишайникова манна, гірофора в Япо­нії) споживає людина; з лишайників добувають спирт (цетрарія ісландська, деякі види кладоній), фарби (деякі види рочел, охро-лехія); їх використовують у парфюмерній промисловості, в медицині; з лишайників добувають антибактеріальні речовини. Лишайники які оселяються на дереві, закривають сочевички і цим утруднюють газообмін рослин.

6. Відділ мохоподібні. Класифікація. Загальна характеристика, екологія. Клас мохи. Особливості будова, розмноження, розповсюдження. Значенняв рослиному покриві і господарській діяльності людини Торф, його утворення.

Представники - багаторічні, досить дрібні рослини висота яки становить 10-20 см. Чимало досягає заввишки 2-5 см і лише окремі види - 50 см. Від 25000 видів до 50000. Знаходить на 2 місці після покритонасінних. Це своєрідна група. Це безсудинні рослини, більшість вічнозелені. А називаються ”бріологія”. Вегетативне тіло представлено листостебловим пагоном, який складається із стебла і листкових частин, корені відсутні і замінені ризоїдами. У внутрішній будові - слабка диференціація на тканини, немає судин, слабо розвинена покривна тканина, проводять слабо Н₂О. Механічні тканини розвинені лише в деяких. У життєвому циклі переважає гаметофіт: Спорофіт у мохоподібних називається спорогоном представлений коробочкою з ніжкою, яка за допомогою стопи або гаусторій занурюється в тканину геметофіту. У циклі розвитку переважає гамет офіт, спорофіт завжди пов’язаний з галетофітом.

Екологія.

Найбільшість живе в помірному та холодному поясах обох півкуль, чимало мохів є в тропіках. Де вони в основному живуть у вологих лісах або у гірських районах. Зустрічаються і в сухих степах та пустелях. Ростуть на грунті в лісах, на болотах, піску, стовбурах дерев тощо.

Класифікація.

Усі мохоподібні поділяються на 3 класи: антодеротові, печіночні мохи і листяні мохи. По відношенню до вологи: гідатофіти, гідрофіти, гігрофіти, мезофіти ксерофіти.

По відношенню до субстрату:

- епіфіти - на деревах;

- епігети - на грунті;

- епіфіти - на каменях;

- епіксими - на гнілий деревині;

- епіфіми - на листях у тропічних умовах.

По відношенню до поживи ґрунту:

- аліготрофи - бідні на поживу;

- мезотрофи - середня пожива;

- автотрофи – багаті.

Класифікація мохоподібних.

Є 3 класи:

1) Клас Антоцеротові.

2) Клас печіночні.

3) Клас Листяні.

Антоцеротові – мають найбільш примітивний гамет офіт і складно побудований спорофіт. Талом має просту будову, епідерміс відсутній, у таломі є слизові порожнини.

Печіночники – мають дорзовентрамну будову тіла і мають спинний бік і брючний бік, тобто мають таломну будову. Є також і листостеблові рослини. В коробці спорофіта крім спор є пружинки (елатели). Протонема розвинута слабо.

Листяні мохи – розчленовані на стеблі і листя. Стебла мають радіальну будову а на них спіраллю розміщені листя. В коробці

кількість кількість

о сіб

1000 1000

800 800

600 600

400 400

200 200

10 20 час, години 10 20 час, години

Лінійна шкала J – подібної форми (дзеркальне відбиття лівої частини) висхідна пряма у логарифмічній шкалі

Логістичний тип характеризує популяцію, яка лише заселяє територію. Популяція проходить фазу росту до моменту опанування середовища, а потім переходить до стадії рівноваги. Цей тип кривої

добре ілюструє ріст чисельності мухи-дрозофіли, а також людини і багатьох ссавців. Логістична крива використовується для пояснення росту будь-якої популяції тварин, що має обмежені але все ж поповнювані запаси їжі.

Лінійна шкала

400

300

200

100

Циклічний тип - характеризує динаміку чисельності популяції, яка регулярно повторюється під впливом циклічних змін у середовищі його існування (коливання температури підтоплення, сніжні або безсніжні зими). Найвірогідніше є пояснення, згідно з яким цикли пов'язані із взаємодією хижак-жертва.

Стабільний тип охоплює популяції, які розвиваються в сталих умовах середовища і мають налагоджений механізм регулювання чисельності. Вважають, що відносна стабільність в угрупованнях є наслідком функції популяції окремих видів, невеликих груп, контактуючих видів, а не видового багатства у свого угруповання. Незмінність оточуючого середовища може забезпечити виживання багатьох видів, які впливають один на одного в умовах складного угруповання,

Ріст популяції у рівноважних видів

ріст популяції у видів, що схильні до

нерегулярної катастрофічної смерті

Щільність

популяції

Час

Визначають 4 типи динаміки чисельності:

1) показниковий;

2) логістичний (гіперболічний);

3) циклічний;

4) стабільний.

Показниковий тип характеризується інтенсивним зростанням у формі геометричної прогресії і може відбуватися від кількох місяців до року і навіть десятиліть. Після максимуму кількість особин зменшується – по-різному складається тривалість певного циклу росту чисельності. Він залежить від біологічних властивостей виду (прісноводна гідра чи великій ссавець), а також від умов місцезростання. Експеримент Гауза з туфелькою, розмножується поділом на 2 особини. Він заповнив акваріум рідким середовищем із клітинами бактерій, як запас поживи для туфельок. Потім у цей розчин ввів одну особину і спостерігав кожні 3 години, то через 3, 6, 9, 12, 15 годин у акваріумі буде 2, 4, 8, 16, 32 особини, а після ЗО годин їх буде 1024. Розмноження популяції відповідає геометричному ряду, у вигляді рівняння:

де R - темп росту популяції за одиницю часу;

Nо - початкова щільність популяції;

N₁ - щільність популяції через одиницю часу.

Швидкість росту R дорівнює 2, для тригодинного числового інтервалу. Ступені геометричного ряду - це висхідні точки вздовж J - подібної кривої у лінійній шкалі вздовж вихідної прямої у логарифмічній шкалі.

розвиваються лише спори, а флатери не захворюються. Протонема добре розвинута. В коробці є перистом – апарат для розсіювання спор.

Представники: зозулин льон, сфагнум.

Значення і утворення.

Виступають в ролі рослин - піонерів. Мохи - важливі регулятори режиму зволоження на болотах луках, у лісах і високогір'ях, є основою рослинного покриву боліт. Мохи швидко вибирають і добре, утримують воду, регулюючи водний багаж грунту. Сприяють переведенню поверхневого стоку в підземний і тим самим запобігають ерозії грунту. Велике значення в процесах заболочування та перетворення відмерлих органічних решток на торф'яник. Сфагнові ростуть переважно на верхових болотах. Вони виділяють речовини, що згубно діють на бактерії, і тому затримують процеси гниття всіх відмерлих решток. В результаті утворюються великі запаси органічних решток. Процес утворення торфу відбувається повільно: за 10 років нагромаджується шар в 1 см. Негативне значення утворюючи суцільні килими на луках і лісах вони утворюють аерацію грунту (газообмін) і це є причиною заболочування. Здатні накопичувати в собі різні речовини, зокрема радіоактивні.

7,Відділ папоротеподібні. Загальна характеристика. Екологія. Будівельна спорофіта. Гаметофіт. Життєві форми. Класифікація папороті. Будова, розмноження використання папороті.

Загальна характеристика.

Відділ папоротеподібні охоплює приблизно 12 тис видів і представлений сучасними, а також виносними трав’янистими та деревовидними рослинами. У них: листостебловий пагін, одно-, дво-, і багаторічні. Є листопадні і вічнозелені. 2/3 відділу — де тропічні райони. Стебло укорочене, розвинена система додаткових коренів. Листки розмішуються на стеблі, вони досить великі за розміром, стеблового походження, равликоподібно скручені.

Для папоротей характерний диморфізм листків. Внутрішня будова стебла: кора, дерев. циліндр представлений сифоностелою. Сифоностела - сифонос означає "трубка", наявні елементи флосин і ксилями мають трубчасту будову і є серцевина, її листки відходять концентричні судинно - волокнисті пучки.

Розмноження: вегетативне безстатеве (спори), статеве , розмнож спорами.

Будова спорофіта.

Нестатеве покоління або спорофіт (диплоїд), являє собою здебільшого добре розвинене вегетативне тіло з коренем, стеблом і листками. Анатомічна будова спорофіта папоротеподібних значно складніша, ніж мохоподібних. Уперше з'являються справжні судинно-волокнисті пучки, здебільшого замкнуті, концентричні, з ксилемою всередині і флоемою навколо ній. Ксилема вбудована з трахеїд, дуже рідко з трахей; флоема - з сітовидних трубок. Є також механічні елементи. Увесь комплекс провідних тканин являє собою центральний циліндр, або стелу. Стела оточена тканиною корової паренхіми (корою, яка зовні покрита епідермісом). Спорофіт папоротеподібних, на відміну від спорогонія мохоподібних, є цілком самостійною рослиною; він росте верхівковою клітиною.

Спорангії папоротеподібних дуже різноманітні за формою і зовнішньою будовою, але її внутрішня будова залишається більш одноманітною. Зверху спорангію покрито оболонкою, а всередині міститься тканина археспорія, з клітини якої розвиваються спори. З кожної клітини археспорія внаслідок повторного поділу утворюється тетрада нових клітин, які й перетворюються пори. Спори одноклітинні, покриті 2 оболонками: зовнішньо - екзиною і внутрішньо - ендогенною.

Будова.

Гаметофіт, або заросток, є статеве покоління, що розвивається із спори при її проростанні, Із спори виникає спочатку коротка натка (протонема), яка швидко розростається, перетворюючись у просто збудоване пластинчасте або бульбовидне тіло, що несе антеридії (архегонії). Це й є заросток гаметофіл. Він буває надземний або підземний.

Життєві форми саловінія плаваюча (рідкісна і занесена до Червоної книги), марамія чотирилиста (Червона книга). В Україні відомо 50 видів папоротеподібних - безщитинник жіночій.

Класифікація:

1) Клас Ксилофітовидні,

2) псилотовидні;

3) планковидні;

4) Клинолисті або хвощевидні;

5) папоротеподібні.

Використання:

Папороті беруть участь в утворенні рослинних угрупувань, накопичення органічних речовин, Утворюється кам'яне вугілля, яке є важливим джерелом енергії, яка використовується для одержання електрики, тепла, без яких людина існувати не може. Сучасні папороті людина використовує як лікарські декоративні рослини.