Продуценты консументы редуценты (деструкторы)

Элементы экосистемы

В соответствии с местом, занимаемым видами в пищевых сетях, элементы обычно делятся на три основные группы:

продуценты (используют внешнюю энергию, солнечную или неорганическую химию, и осуществляют биосинтез: генерируют органическое вещество);
консументы (используют химическую энергию живой ткани других организмов);
редуценты (используют химическую энергию мортмассы и осуществляют ее биодеградацию: разложение до простых неорганических веществ).

Классификация таких организмов была первоначально предложена А. Л. Лавуазье в 1792 году, а затем, в другой форме, была разработана У. Пфеффером в 1886 году.

Рис.1. – Необходимые компоненты экосистемы

Общее понятие

Цепью питания называется логичный порядок взаимодействия организмов, при котором каждый предыдущий бионт представляет собой пищу для следующего. Происходит перенос энергии от начального источника через цепочку организмов. Живые существа связываются между собой, т. к. являются предметом питания для других особей.

Если особь прекращает существование, то организм становится питательным ресурсом для животных, употребляющих падаль. Остатки после поедания переходят к редуцентам, которые представлены классом грибов и бактерий. Эти компоненты способствуют окончательному разложению.

Расстановка элементов в цепи питания:

На первом уровне находятся организмы, которые самостоятельно производят пищу и вырабатывают органику из природных компонентов. Они получают питание посредством фотосинтеза, используют биологическую энергию и называются продуцентами. К этому виду относятся некоторые растения и бактерии.
Вторая ступень включает растительноядные организмы, поедающие продуцентов. Они относятся к категории консументов — гетеротрофных особей, получающих готовую органику. К виду принадлежат хищные и травоядные животные.
К организмам третьего уровня относятся животные, которые употребляют в пищу травоядных особей. Они включаются в класс вторичных консументов и являют собой категорию плотоядных. Примером служит соболь, змея, поедающая мышей (первичных потребителей).
Четвертый ярус содержит более крупных хищников, которые питаются организмами третьей ступени, например, филин охотится на змей. Называются они консументами третьего порядка.
Пятая ступень включает суперхищников, которые выбирают жертву из предыдущего уровня. Такие животные не имеют природных врагов. К категории относятся медведи, крокодилы, львы или акулы в водной среде. Представители являются хозяевами экологической системы обитания.

Пищевая сеть монтируется из отдельных цепочек пропитания в выбранной экологической системе и представляет собой естественную совокупность. Сети питания показывают взаимную связь всех организмов, отдельные нити перекрываются похожими цепочками.

Предлагаем ознакомиться Корниш рекс — характер, описание породы, уход, фото и цены

Тайга представляет собой крупный мировой биом сухопутного порядка, в России занимает самую большую ландшафтную площадь. Разнообразный животный мир представлен множеством насекомых, зверей. Климат позволяет обитать в тайге оседлым видам, но является неприемлемой средой для проживания хладнокровных существ.

Жизнедеятельность некоторых животных притормаживается в холодные периоды, поэтому приостанавливается действие пищевой цепочки. В лесу гнездится больше 300 разновидностей птиц, среди них дятлы, совы, рябчики, глухари, кедровки. В качестве консументов 1−3 уровня здесь присутствуют грызуны, копытные и хищники:

белка, мышь, бобер, бурундук;
олень, косуля, лось;
медведь, рысь, лисица, волк.

Таежная зона отличаются климатом с повышенной влажностью, поэтому в ареале многочисленных водоемов обитают водоплавающие виды птиц. Особенность экосистемы российской тайги в том, что многие элементы пищевой системы перебираются в другие условия на зиму и выпадают из последовательности. Цепь питания животных тайги делится на порядок выедания (пастбищный) и разложения.

Отличительные признаки консументов

У них есть органы, которые помогают добывать пищу. Например, у тигров есть лапы, с помощью которых они бегают за добычей, у крокодилов – мощные челюсти, которые хватают добычу так, что она не может вырваться, у дятлов – клюв, который помогает долбить кору и вытаскивать из под нее червей и личинок.

Еще у них есть органы для переваривания пищи: желудок, кишечник. В этих органах переваривается все то, что может перевариться, а непереваренное выводится в виде экскрементов.

Например, если вы съедаете кусок сахара, он у вас в организме полностью растворяется и всасывается в кровь. А вот клетчатка проходит через весь желудочно-кишечный тракт, почти не переваривается и выводится наружу.

У консументов нет органов и органоидов в клетках, которые позволили бы им самостоятельно добывать себе органику. Почему наша кожа не зеленая, как у растений? Потому что в ее клетках нет хлоропластов, которые синтезируют органические вещества на свету.

У них также нет органов и органоидов, которые могли бы разложить органику полностью. То есть превратить, например, кости животного в простые минеральные соли.

В этом кардинальное отличие консументов от редуцентов – бактерий и грибов. Бактерии и грибы «едят» так, что после них не остается вообще ничего. Абсолютный ноль органики.

Биоценоз и экосистема

В природе популяции различных видов образуют сообщества или биомы. Они характеризуются своими собственными критериями.

Биосообщества — это исторически сложившиеся сообщества популяций различных видов, живущих вместе в одинаковых условиях окружающей среды. Место обитания биокомпа называется средой обитания. Термин «биосоциализм» был введен в науку в 1877 году немецким гидрологом К. Мёбиусом (1825-1908).

Биотический состав и среда обитания представляют собой единую систему, экосистему. Термин «экосистема» был введен в науку английским биологом А. Тэнсли в 1935 году. В русской литературе обычно используется другой термин. Он был изобретен ботаником В. Н. Сухачевым (1880-1967) в 1940 году. Его нельзя рассматривать как биологизм, изолированный от окружающей среды. Именно поэтому термины «биосоциальный» и «экологический» в литературе взаимозаменяемы.

Биосоциумы, как и все живые системы, были созданы в результате процессов естественного отбора. Между организмами в биокампаниях создаются прочные пищевые связи — «пищевые цепи» (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Примеры типичных «пищевых цепей»: растения. Травоядные; хищники; бактерии.

Можно выделить различные типы пищевых цепей. Обычно выделяют три основных звена

Производители — производители первичной продукции. Они представляют собой самодостаточные композиции органических веществ, потребляя неорганические вещества из среды обитания.

Потребители — потребители конечного органического продукта. Ядро этой группы составляют многоклеточные животные, но в нее также входят растения и грибы. Существует различие между потребителями первого класса (травоядные) и потребителями второго класса (цинархоидные хищники).

Упадок разрушает органические вещества и питает мертвые организмы. К ним относятся грибки и бактерии.

Организации в экосистеме всегда занимают экологическую позицию. Виды, которые используют одни и те же природные источники функционально схожим образом, называются гильдиями. Это понятие включает все конкурирующие виды, независимо от таксономической интеграции (Pianca E., 1981). Вид может быть членом нескольких гильдий для различных элементов его экологического статуса. Позиции этих видов практически пересекаются, поэтому члены гильдии взаимодействуют друг с другом больше, чем с другими членами сообщества. Однако позиции членов гильдии не полностью совпадают, а в чем-то расходятся.

Насколько перекрывающиеся позиции не приводят к конкурентному исключению — один из фундаментальных экологических вопросов. Экологические наблюдения могут выявить интересную информацию о распределении членами гильдии потребляемых ресурсов, максимизируя их использование и минимизируя конкуренцию.

В природе существует множество различных вариаций, включая некоторые, которые очень трудно идентифицировать. Анализ экосистем выявляет общие критерии регулирования численности, биомассы и утилизации энергии.

Поскольку все цепи связаны друг с другом, между ними происходит специфическая фора и передача энергии. Существуют неизбежные потери, которые можно точно подсчитать. Производство организмов на каждом последующем уровне в среднем в десять раз ниже, чем на предыдущем. Таким образом, пищевая цепь имеет форму пирамиды. Поэтому «правила экологической пирамиды» являются одними из самых важных правил экосистемы.

Биологическое значение

Составление цепей питания помогает контролировать численность каждой из популяций во множестве существующих экосистем. По этим линейным изображениям ученым-биологам и экологам удобно отслеживать изменения в видовом многообразии той или иной зоны, просчитывать характер и степень влияния на виды тех или иных факторов: загрязнения, урбанизации, подселения новых пород, смена климата, экологические проблемы.

Достаточно наглядно показывают трофические пирамиды превосходство одной популяции над другой, их взаимоотношения, когда резкое увеличение одного вида ведет к сокращению другого. Таким образом, изучение пищевых взаимосвязей в природе при помощи трофических цепей способствует контролю над состоянием экологии и защите уязвимых разновидностей животных, грибов и растений, поддержанию естественного баланса в биосфере.

Уровни пищевой (трофической) цепи

Схема уровней пищевой (трофической) цепи Пищевая цепь представляет собой линейную последовательность организмов, которые передают питательные вещества и энергию начиная с продуцентов и к высшим хищникам.

Трофический уровень организма — это положение, которое он занимает в пищевой цепи.

Первый трофический уровень

Пищевая цепь начинается с автотрофного организма или продуцента, производящего собственную пищу из первичного источника энергии, как правило, солнечной или энергии гидротермальных источников срединно-океанических хребтов. Например, фотосинтезирующие растения, хемосинтезирующие бактерии и археи.

Второй трофический уровень

Далее следуют организмы, которые питаются автотрофами. Эти организмы называются растительноядными животными или первичными потребителями и потребляют зеленые растения. Примеры включают насекомых, зайцев, овец, гусениц и даже коров.

Третий трофический уровень

Следующим звеном в пищевой цепи являются животные, которые едят травоядных животных — их называют вторичными потребителями или плотоядными (хищными) животными (например, змея, которая питается зайцами или грызунами).

Пятый трофический уровень

Третичных потребителей едят четвертичные потребители (например, ястреб ест сов).

Каждая пищевая цепь заканчивается высшим хищником или суперхищником — животным без естественных врагов (например, крокодил, белый медведь, акула и т.д.). Они являются «хозяевами» своих экосистем.

Когда какой-либо организм умирает, его в конце концов съедают детритофаги (такие, как гиены, стервятники, черви, крабы и т.д.), а остальная часть разлагается с помощью редуцентов (в основном, бактерий и грибов), и обмен энергией продолжается.

Стрелки в пищевой цепи показывают поток энергии, от солнца или гидротермальных источников до высших хищников. По мере того, как энергия перетекает из организма в организм, она теряется на каждом звене цепи. Совокупность многих пищевых цепей называется пищевой сетью.

Положение некоторых организмов в пищевой цепи может варьироваться, поскольку их рацион отличается. Например, когда медведь ест ягоды, он выступает как растительноядное животное. Когда он съедает грызуна, питающегося растениями, то становиться первичным хищником. Когда медведь ест лосося, то выступает суперхищником (это связано с тем, что лосось является первичным хищником, поскольку он питается селедкой, а она ест зоопланктон, который питается фитопланктоном, вырабатывающим собственную энергию благодаря солнечному свету). Подумайте о том, как меняется место людей в пищевой цепи, даже часто в течение одного приема пищи.

Биогеоценоз и экосистема

Популяции живых организмов, которые входят в состав биоценозов, тесно связаны не только между собой, но и с условиями среды их существования. Из окружающей среды поступают вещества, необходимые для обеспечения их жизнедеятельности.

Обратно поступают продукты метаболизма. Так формируется определенная система из сообщества организмов и среды их существования. Ученые назвали ее экосистемой. Данный термин предложил в $1935$ году английский эколог А. Тенсли.

Он подчеркивал, что нельзя изучать живые организмы без учета среды их обитания.

Определение 1

Экосистема – это совокупность живых организмов различных видов, которые взаимодействуют между собой и со средой обитания, благодаря чему возникает поток энергии, который образует определенную трофическую структуру и обеспечивает круговорот веществ в средине системы.

Под круговоротом веществ следует понимать обмен веществом между неживой и живой частями экосистем.

Понятие биогеоценоза

В $1940$ году российский советский эколог В.Н. Сукачев ввел в науку понятие «биогеоценоз». Он считал, что понятия «экосистема» и «биогеоценоз» хоть и близки, но не идентичны.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Определение 2

Биогеоценоз – это территория с более-менее однородными условиями существования, населенная взаимосвязанными популяциями различных видов, которые объединены между собой и физической средой обитания круговоротом веществ и потоком энергии.

Сукачев считал, что биогеоценоз, в отличие от экосистемы, является более конкретным территориальным понятием (образованием).

Когда говорится об экосистеме, то имеется ввиду любая совокупность организмов разных видов, связанных между собой трофически, которые не обязательно занимают территорию с однородными условиями.

А биогеоценоз занимает ограниченную территорию с однородными условиями и определенным растительным сообществом – фитоценозом.

Структура биогеоценоза

Так как биогеоценоз представляет собой систему взаимодействия живой и неживой природы, то в его структуре выделяют абиотическую и биотическую части.

В состав абиотической части входят такие компоненты, как неорганические и органические соединения, климатические условия, явления неживой природы (гроза, землетрясения, извержения вулканов и т.п.).

Биотическую часть составляют различные экологические группы популяций организмов, которые объединены между собой трофическими и пространственными связями.

Важная роль в структуре биогеоценоза принадлежит редуцентам. Эти организмы, питаясь останками других живых организмов или продуктами их жизнедеятельности, расщепляют органические вещества до неорганических. Таким образом, они обеспечивают завершение цикла круговорота веществ в природе.

Свойства биогеоценозов

Биогеоценоз, как любая система, имеет ряд свойств. К особенным свойствам биогеоценозов относятся:

целостность,
устойчивость,
способность к самовоспроизводству,
способность к саморегуляции.

Целостность – это свойство, которое обеспечивается тесными связями организмов между собой и средой. При изменении хотя бы одного компонента нарушается поток энергии и круговорот веществ, поэтому изменяется весь биогеоценоз.

Устойчивость биогеоценозов определяется взаимоприспособленности различных видов к сосуществованию и их адаптации к условиям среды, способности противостоять их изменениям.

Саморегуляция биогеоценозов состоит в колебании количества особей и популяций того или иного вида, биопродуктивности популяций, способов и скорости круговорота веществ в биогеоценозе и потоков энергии вокруг определенных (оптимальных) значений. Регулирующими факторами могут выступать внутривидовые и межвидовые связи («растения–травоядные», «хищник-жертва», «паразит-хозяин» и т.п.).

Способность биогеоценозов к самовоспроизводству зависит от взаимодействия саморегулируемых популяций, входящих в их состав, и обеспечивается природными ресурсами окружающей среды (тепло, наличие воды и еды).

Человек в процессе своей деятельности вольно или невольно изменяет соотношение компонентов в биогеоценозах. Это может вызвать изменение биогеоценозов и всей биосферы вообще.

Структуры биогеоценоза

Пространственная — определяется в большинстве своём растениями, которые разделены на отдельные друг от друга в пространстве и времени структуры. Разделение происходит по горизонтали и вертикали. Эти структуры называются ценоэлементами.

Разделение по вертикали — ярусность (над землёй и под землёй).

Надземные ярусы определяются количеством света и высотой, так, например, в лесу первым ярусом будут самые высокие деревья, вторым деревья пониже, третьим высокие кустарники, четвёртым низкие кустарники, пятый — травы и шестой мхи и лишайники.

Подземные ярусы существуют при помощи корневых систем различных растений, которые интересны разным видам организмов. Например: у бобовых на корнях образуются пузырьки, где живут азотфиксирующие микроорганизмы, а некоторые грибы образуют микоризу с корнями деревьев и растений.

По горизонтали — микрогруппировки, которые существуют в определённых границах, имеющие свои функции, условия роста, внешние признаки. Но данная структура всё же во многих случаях имеет свойство плавно переходить из одной группировки в другую. Например: некоторые виды птиц вьют гнёзда в кронах лип и дубов, а добывают пищу на полях, оврагах, водохранилищах.

Видовая — структура, определяющая видовое значение организмов в биогеоценозе. Роль всех групп организмов совершенно разная и определена численностью размером площади обитания.

Существуют доминанты, влиятельность которых определённым образом сказывается на процессе жизнедеятельности. Лидер среди деревьев — ель, среди трав — кислица, мох, а среди грызунов — полёвки.

Влияние доминантов не одинаково, существует более влиятельные структуры, которые создают среду, определяют строение и видовой состав для всего экосообщества — эдификаторы,

Трофическая — то есть пищевая структура.

Трофическая структура подразумевает взаимодействие между живыми организмами, за счет питания одних особей другими. Это называется трофическими связями.

Существует 3 группы организмов, которые переносят необходимые вещества и обмениваются энергией в биогеоценозе.

продуценты–растения.
консументы– микроорганизмы, некоторые виды насекомоядных растений, животные, птицы.
редуценты– грибы, бактерии и группы животных, которые питаются отходами жизнедеятельности других организмов и органическими веществами мертвых тел.

В экологии существуют трофические или пищевые цепи. Когда перенос веществ и энергии от одного организма к другому, осуществляется с помощью последовательных связей.

Существует два вида цепей — пастбищные и детритные.

Пастбищные существуют за счёт растений, которые фотосинтезируют и размножаются, а детритные — за счёт микроорганизмов, которые берут энергию из веществ, появляющихся в процессе разложения.

Особенности биогеоценоза, основные группы

Биогеоценоз существует как открытая саморегулирующаяся система.

Главные свойства

Взаимосвязь между отдельными элементами системы.
Исторический, естественный характер происхождения.
Круговорот веществ.
Основной источник энергии — Солнце.
Самовоспроизводство.
Способность к саморегуляции.
Устойчивость.
Целостность.

Основные компоненты

Абиотический фактор — это неорганическая среда, имеющая прямое влияние на живые организмы. Подразделяется на химический и физический факторы. Химический — это состав воды, почвы, атмосферы и т.д. Физический — климат и рельеф.
Совокупность живых организмов разных групп.
Энергия.

Пространственные характеристики

Биогеоценозы неоднородны по содержанию. При перемещении в пространстве и времени происходит смена состава и состояний всех его компонентов. Толща биогеоценоза делится на:

надземную часть;
подземную;
подводную.

Также выделяют био-геогоризонты — вертикальные структуры, разнородные по составу и свойствам.

Как поддерживается динамическое равновесие

Биогеоценоз — это чрезвычайно сложная система, состоящая из тысяч компонентов. Она пребывает в состоянии динамического равновесия, которое поддерживается непрерывным круговоротом веществ и постоянным притоком энергии Солнца.

Все живые организмы, населяющие систему, не уничтожают друг друга полностью, а лишь ограничивают численность популяций. Благодаря этому поддерживается биологическое разнообразие и непрерывное взаимодействие трофических связей разных уровней.

Важную роль для стабильности и устойчивости функционирования биогеоценоза играет генетическое разнообразие. При изменении климата, состава воздуха и других факторов выживают особи, способные лучше приспособиться к новым условиям.

Группы живых организмов

Продуценты — растения и водоросли. Это автотрофные организмы, использующие энергию солнца. Они синтезируют из неорганических веществ органические.
Консументы — гетеротрофные организмы. Питаются органическими веществами. Консументы первого порядка — животные, употребляющие растительную пищу; второго — плотоядные животные.
Редуценты — гетеротрофные организмы, которые в процессе питания преобразуют остатки органики в неорганические соединения. Типичные редуценты — это грибы и бактерии.

Пищевые отношения между группами

Организмы взаимосвязаны между собой через цепи питания — трофические уровни.

1-ый трофический уровень — продуценты. Они представляют значимую часть любого живого сообщества, поскольку снабжают веществом и энергией все звенья пищевой цепи (прямо или косвенно).
Консументы 1 порядка — это травоядные животные. Например, бобры, кролики, верблюды и др.
Первичные хищники (консументы 2 порядка) — употребляют в пищу плоть растительноядных животных. Например — волк, поедающий зайца.
Вторичные хищники (консументы 3 порядка) поедают плотоядных животных 2 порядка. Например — сова, которая ест мышей.
Высшие хищники — поедают консументов 3 порядка. Например — ястреб, поедающий сову.
Детритофаги — животные, поедающие отмершее органическое вещество. Это гиены, черви, крабы и др.
Редуценты. Замыкают пищевую цепочку. Снабжают веществом и энергией продуцентов.

Одно и то же животное может быть консументом нескольких порядков. Например, мышь поедает и растительную пищу, и насекомых. Она является консументом 1 и 2 порядка.

Антропогенное влияние на процесс

Хозяйственная деятельность человека приводит к изменению содержания элемента в биосфере. Добыча полезных ископаемых, их переработка возвращает в кругооборот не участвующее количество вещества. Примеры того, как человечество влияет на процесс:

сжигание топлива дополнительно увеличивает выбросы диоксида С на 22 млрд. т/год,
изменение качественного состава пахотных земель увеличивает объем СО2 в атмосфере,
уменьшение площади лесов снижает эффективность фотосинтеза,
увеличение температуры вод Мирового океана увеличивает выделение углекислоты, снижает поглощение,
загрязнение окружающей среды нарушает газообмен.

Загрязнение вод Мирового океана приводит к гибели микроорганизмов, бактерий. Процесс усваивания вещества нарушен. Газообмен прекращен. СО2 перестает растворяться. Количество в атмосфере возрастает.

Схематично выразить, как человечество негативно воздействует на круговорот углерода, можно так:

Увеличение концентрации СО2 –>, ускоренный распад органических остатков –>, изменение климата –>, создание запасов СО2 –>, уменьшение восстановительной способности биосферы –>, дополнительные выбросы СО2.

Биосфера не отвечает увеличением собственной продуктивности на повышение концентрации диоксида углерода. Исследования показывают накопление запасов СО2 в атмосфере. Цикл углерода меняет сбалансированное течение. Последствия непредсказуемы.

В природе существуют круговороты веществ. Это цикличные незамкнутые процессы.

Значение углерода в природе велико. Этот элемент присутствует в составе любой живой молекулы, является строительным материалом и источником питания.

Круговорот углерода на планете

Цикл обращения углерода в природе

Консументы 2, 3 и 4 порядка

Консументы 2-го порядка (зоофаги) – сюда входят гетеротрофы-хищники и их паразиты, основу пищи которых составляют фитофаги.

Существует и дальнейшая градация, детализирующая хищных гетеротрофов.

В частности, к консументам 3-го порядка относят хищников, которые поедают своих более слабых собратьев из второй группы (например, змеи).

Соответственно, зоофаги 4-го порядка питаются особями третьего уровня (ту же змею может съесть мангуст или хищная птица).

На этом пищевая пирамида заканчивается, так как на 4-м ярусе энергетических ресурсов почти не остаётся – они были израсходованы при переходе от яруса к ярусу.

Ещё одна категория консументов – детритофаги. К ним принадлежат многочисленные представители животного мира (гиены, грифы, жуки-навозники и др.), которые питаются мёртвой органикой (детритом) или экскрементами.

Эти организмы частично выполняют функции редуцентов, однако они не минерализуют органическое вещество, а лишь разлагают его до более простых форм.

Хорошо известно, что многие хищники не брезгуют падалью (лев, крокодил и пр.), однако делают это от безысходности, когда не удаётся утолить голод «свежатиной».

В разных пищевых цепях отдельно взятый консумент может выступать в разных ипостасях, то есть относиться сразу к нескольким категориям.

Тот же мишка косолапый с удовольствием полакомится как малиной, так и рыбкой, а маленькая мышка ест не только крупу, но и мелких растительноядных насекомых. Мы с вами, кстати, тоже всеядны, если не принимать в расчёт вегетарианцев.

В биоценозах (что это такое?) почти всегда сосуществуют консументы нескольких порядков.

Типы пищевых цепей

В природе, как правило, выделяют два типа пищевых цепей: пастбищную и детритную.

Пастбищная пищевая цепь

Схема пастбищной пищевой цепи

Этот тип пищевой цепи начинается с живых зеленых растений, предназначенных для питания растительноядных животных, которыми питаются хищники. Экосистемы с таким типом цепи напрямую зависят от солнечной энергии.

Таким образом, пастбищный тип пищевой цепи зависит от автотрофного захвата энергии и перемещения ее по звеньям цепи. Большинство экосистем в природе следуют этому типу пищевой цепи.

Примеры пастбищной пищевой цепи:

Трава → Кузнечик → Птица → Ястреб;
Растения → Заяц → Лиса → Лев.

Детритная пищевая цепь

Схема детритной пищевой цепи

Этот тип пищевой цепи начинается с разлагающегося органического материала — детрита — который употребляют детритофаги. Затем, детритофагами питаются хищники. Таким образом, подобные пищевые цепи меньше зависят от прямой солнечной энергии, чем пастбищные. Главное для них — приток органических веществ, производимых в другой системе.

К примеру, такой тип пищевой цепи встречается в разлагающейся подстилке умеренного леса.

Закономерности фотосинтеза

Несмотря на важность процесса фотосинтеза, долгое время он оставался неизученным. Лишь в начале XX века английский ученый Фредерик Блэкман поставил несколько экспериментов, при помощи которых удалось установить этот процесс

Ученый выявил и некоторые закономерности фотосинтеза: оказалось, что он запускается при слабом освещении, постепенно усиливаясь с потоками света. Однако это происходит только до определенного уровня, после которого усиление света уже не ускоряет фотосинтез. Блэкман также установил, что постепенное повышение температуры при усилении освещения способствует фотосинтезу. Повышение температуры при слабом освещении не ускоряет этот процесс, как и усиление освещения при низкой температуре.

Математические модели биологического круговорота

Базовым элементом для формального описания биологического круговорота является модель элементарного оборота. Для такого элементарного биогеоценотического элемента можно предложить специальный термин «биогеоценоз». Биогеоценоз может включать одну или несколько популяций продуцентов (в качестве источника энергии и ядра ассоциации); редуцентов, которые замыкают биогеохимические циклы; и консументов, которые стимулируют энергетические процессы в системе.

Виды биогеоценоза характеризуются некоторым уровнем совместной адаптации. Основными особенностями межпопуляционных отношений в нем являются: низкий уровень конкуренции в результате эффективного разделения ниш; высокоразвитый взаимовлияние, особенно в парах «продуцент-редуцент». Естественно, области экологического оптимума видов должны иметь общую часть.

Биогеоценоз может характеризоваться одним доминирующим элементом, но обычно в его структуре также можно распознать некоторые второстепенные. В целом, большинство природных экосистем представляют собой суперпозицию нескольких биогеоценозов в результате пространственной неоднородности, экзогенных факторов и т.д.

Что такое биогеоценоз и экосистема

Впервые термин «экосистема» использовал в своих научных трудах британский эколог и ботаник Артур Тенсли. В 1935 г. вышла в свет его публикация «Правильное и неправильное использование ботанических терминов». В ней он сформулировал понятие «экосистема».

В СССР более широкое распространение получил термин «биогеоценоз». Учение о нем было детально разработано советским академиком В.Н. Сукачевым в 1940-е гг.

Иногда эти два понятия используются как синонимы, но они имеют не совсем одинаковое содержание, хотя и обладают рядом общих признаков и сходств.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Определение

Экосистема — это устойчивая саморегулирующаяся система, состоящая из комплекса организмов и среды их обитания. Это базовое понятие экологии.

Определение

Биогеоценоз — это элементарная единица биосферы. Представляет собой совокупность связанных между собой живых организмов (биоценоз), обитающих на конкретном участке суши с определенными условиями обитания (биотопе).

Чем отличаются друг от друга

Главное различие — территориальное. Биогеоценоз — это в первую очередь определенный участок суши, заселенный конкретными популяциями живых организмов. Он может как совпадать с экосистемой, так и отличаться от нее. Например, тождественны эти понятия будут для таких природных образований, как лес и луг.
Биогеоценоз тесно связан с понятием фитоценоза и территориально совпадает с его границами. Фитоценоз — растительный комплекс, существующий в рамках одного биотопа. Для него характерна определенная структура, относительно однородный видовой состав и наличие большого количества взаимосвязей.
Биогеоценоз существует только на определенных участках суши или в мелководье, экосистема может быть и в море, и в океане.
Органическое вещество в экосистемах может продуцироваться не только растениями, но и другими природными явлениями, а также людьми.
Экосистемы могут быть искусственным образованием, созданным человеком. Для искусственных экосистем характерно небольшое видовое разнообразие, сильная зависимость от внешних источников энергии, замкнутый круговорот веществ. Не все искусственные экосистемы являются биогеоценозом.

Примечание

Вывод: Биогеоценоз — это частный случай проявления экосистемы.

Основная роль продуцентов в природе

Сложно переоценить значение фотоавтотрофов и хемоавтотрофов для экосистемы. В процессе жизнедеятельности продуценты производят органику, которая является пищей для других представителей животного мира. В группу продуцентов включены разновидности растений, включая разные виды деревьев, луговых трав, культур. Органические вещества, в свою очередь, потребляют консументы или потребители. Травоядные животные поглощают траву, мясо этих животных составляет рацион питания хищников. От коров, коз, овец человек получает молоко и другие продукты. Ягодами кустарников питаются птицы, насекомые и другие представители животного мира. Роль продуцентов:

производство пищи для других организмов;
звено в круговороте веществ и энергии в природе;
сохранение устойчивости экосистемы.

Благодаря продуцентам, неорганические вещества преобразуются в органические, что является источником пищи для редуцентов первого порядка. Данные организмы представляют собой источник питания для редуцентов второго порядка. Таким образом, продуценты составляют основу жизни на планете. При их отсутствии не смогут существовать редуценты первого и следующих порядков.

Составляющие биогеоценоза

Определяющая роль в существовании биогеоценоза принадлежит живым организмам, которые в биологии подразделяют на три основных вида:

– продуценты – живые организмы, потребляющие питательные вещества для своей жизнедеятельности непосредственно из неживой природы. К ним относится большинство видов растений и некоторые виды бактерий;

– консументы – организмы, использующие для своего питания готовую органику. К ним относятся все животные, как травоядные, так и хищники, а также некоторые паразитические виды грибов, растений и бактерий;
– редуценты – живые организмы, в процессе жизнедеятельности разлагающие органические соединения до простых веществ. Разлагаемую органику представляют отмершие остатки продуцентов и консументов, которые, таким образом, возвращаются в биотоп, чтобы стать питательной средой для продуцентов.

С помощью этих трех компонентов осуществляется круговорот питательных веществ и энергии биогеоценоза. Продуценты поглощают неорганические вещества из почвы и солнечную энергию, благодаря чему имеют возможность строить свои клетки и наращивать объем органических веществ. Консументы активно поедают продуцентов и друг друга, включая произведенные ими органические вещества в свой биохимический и энергетический обмен. Функция редуцентов состоит в том, чтобы разлагать органику, остающуюся после отмирания живых организмов и тем самым возвращать питательные минеральные вещества обратно в почву.