Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 9 класс>> Состав, и структура сообщества

Состав и структура сообщества

1.    Что такое ярусность растительного сообщества?
2.    Как распределено животное население по ярусам в экосистеме леса?

Видовое разнообразие.

О составе сообщества судят, прежде всего, по видовому разнообразию. Под разнообразием понимают видовое богатство сообщества.

Число видов в сообществе зависит от многих факторов, например от его географического положения. Оно заметно возрастает при продвижении с севера на юг. В тропическом лесу на одном гектаре можно встретить сотню видов птиц, тогда как в лесу умеренного пояса на той же площади число их не превышает десятка. Но в обоих случаях численность особей примерно одинакова. На островах фауна обычно беднее, чем на материках, причем она тем беднее, чем меньше остров и чем более он удален от материка.

Разнообразие живых организмов определяется как климатическими, так и историческими факторами. В районах с мягким устойчивым климатом, с обильными и регулярными осадками, без сильных заморозков и сезонных колебаний температур видовое богатство выше, чем в районах, находящихся в зонах сурового климата, — таких, например, как тундры или высокогорья.

Видовое богатство растет по мере эволюционного развития сообщества. Чем больше времени прошло с момента образования сообщества, тем выше его видовое богатство. Самую короткую историю имеют сельскохозяйственные сообщества, они создаются искусственно, время их существования измеряется несколькими месяцами. Но если крестьянское поле остается незасеянным и необработанным в течение двух-трех лет, оно приобретает совсем иной облик: повышается разнотравье, появляются новые виды насекомых, птиц, грызунов. Чем продолжительней развитие экосистема, биоценозов и популяций, тем богаче ее видовой состав. В таком древнем озере, как Байкал, например, только лишь рачков-бокоплавов обитает 300 видов.

В любом сообществе, как правило, сравнительно мало видов, представленных большим числом особей или большой биомассой, и сравнительно много видов, встречающихся редко (рис. 60). Виды с высокой численностью играют огромную роль в жизни сообщества, особенно так называемые виды-средообразователи. В лесных экосистемах, например, к ним относятся виды преобладающих древесных растений: от них зависят условия, необходимые для выживания других видов растений и животных — трав, насекомых, птиц. зверей, мелких беспозвоночных лесной подстилки и др.

В то же время редкие виды часто оказываются лучшими показателями состояния сообщества. Это связано с тем, что для поддержания жизни редких видов требуются строго определенные сочетания различных факторов (например, температуры, влажности, состава почв, определенных видов пищевых ресурсов и др.). Поддержание необходимых условий во многом зависит от нормального функционирования экосистем, поэтому исчезновение редких видов позволяет сделать вывод о том, что функционирование экосистем нарушилось.

Видовое разнообразие может рассматриваться как показатель благополучия сообщества или экосистемы в целом. Его уменьшение часто указывает на неблагополучие гораздо раньше, чем изменение общего числа живых организмов, к.роме того, видовое разнообразие — признак устойчивости сообществ. В сообществах с высоким разнообразием многие виды занимают сходное положение, населяя один и тот же участок пространства, выполняя сходные функции в системе вещественно-энергетического обмена. В таком сообществе изменение условий жизни под действием, например, изменений климата или иных факторов может привести к исчезновению одного вида, однако эта потеря будет компенсироваться за счет других видов, близких к выбывшему по своей специализации. Таким образом, чем больше разнообразие, тем более устойчивым является сообщество к внезапным изменениям физических факторов или климата.

Морфологическая и пространственная структура сообществ.

Любые сообщества, независимо от местоположения или состава присутствующих в нем видов, обладают некоторыми признаками, которые облегчают их анализ и сопоставление друг с другом. К таким признакам относят соотношение организмов с определенными типами внешнего строения и пространственную организацию сообщества.

Определенные типы внешнего строения организмов, возникшие как приспособления к условиям местообитания, называются жизненными формами.

Жизненные формы у растений и животных очень разнообразны.

Они выделяются по совокупности признаков строения и образа жизни. Так, наиболее распространенные жизненные формы растений — деревья, кустарники, травы.

О характерных чертах растительного сообщества, например, можно судить по соотношению присутствующих здесь жизненных форм. Ведь число жизненных форм, как правило, существенно меньше числа образующих сообщество видов, а преобладание тех или иных форм характеризует общие условия жизни организмов. В засушливом климате преобладают суккуленты с мясистыми листьями или стеблями, при недостатке света в тропическом лесу— лианы, в тундрах, высокогорьях с низкой температурой, сухостью и при сильных ветрах — постланики и растения-подушки. Видовой состав лиственного и хвойного лесов различен, а по соотношению жизненных форм эти сообщества близки.

Набор жизненных форм, их соотношение определяют морфологическую (от греч. morphe — форма) структуру сообщества, по которой судят о его принадлежности к тому или иному типу, например лес, луг, кустарник.
Жизненные формы животных для разных систематических групп выделяют по разным признакам. У зверей одним из основных признаков для выделения жизненных форм считаются способы передвижения (ходьба, бег, прыжки, плавание, ползание, полет). Характерными чертами внешнего строения наземных прыгунов, например, являются длинные задние конечности с сильно развитой мускулатурой бедер, длинный хвост, короткая шея. К ним относятся обычно обитатели открытых пространств: азиатские тушканчики, австралийские кенгуру, африканские прыгунчики и другие прыгающие млекопитающие, живущие на разных континентах.

Жизненные формы водных организмов выделяют по типу их местообитаний. Обитателей водной толщи объединяют з особую жизненную форму планктон (от греч. рlanktos — блуждающий) — совокупность организмов, живущих во взвешенном состоянии и не способных противостоять течениям. В планктоне присутствуют как растительные (водоросли), так и животные (мелкие рачки) организмы. Обитатели дна "бразуют бентос (от греч. benthos— глубина).

Различные жизненные формы определенным образом пространственно обособлены друг от друга. Это обособление характеризует пространственную структуру сообщества. Любое растительное сообщество, например, разделяется на ярусы — горизонтальные слои, в которых располагаются наземные или подземные части растений определенных жизненных форм. Особенно четко ярусность выражена в лесных фитоценозах, где насчитывается обычно 5—6 ярусов (рис. 61). Но и в луговых или степных сообществах также можно выделить не менее двух-трех ярусов.

Животное население сообщества, «привязанное» к растениям, также распределено по ярусам. Например, микрофауна почвенных животных наиболее богата в подстилке. Разные виды птиц строят гнезда и кормятся в разных ярусах — на земле (трясогузка), в кустарниках (малиновка, соловей), в кронах деревьев (грачи, сороки).
По горизонтали сообщество также расчленяется на отдельные элементы — микрогруппировки, расположение которых отражает неоднородность условий жизни. Особенно хорошо это видно в структуре наземного (напочвенного) покрова — в наличии «мозаики» из различных микрогруппировок (например, кочки или куртинки трав, светолюбивые травы в «окнах» лесных полян, теневыносливые травы под деревьями, пятна мхов или голого грунта).

Морфологическая и пространственная структура сообщества является показателем разнообразия условий жизни организмов, богатства и полноты использования ими ресурсов среды. В определенной мере они характеризуют также устойчивость сообществ, т. е. их способность противостоять внешним воздействиям.

Трофическая структура.

Поддержание целостности сообщества обеспечивается разнообразными связями между организмами. Животные могут использовать растительные организмы как источники пищи, убежища, строительный материал. Растения, в свою очередь, пользуются «плодами деятельности» животных, которые разносят их семена, участвуют в переработке органического вещества, продукты которой, возвращаясь в почву, вновь используются растениями.
Разные виды организмов в сообществе оказываются тесно связанными друг с другом, взаимозависимыми друг от друга. Наибольшее значение в природе имеют пищевые связи, благодаря которым осуществляется непрерывный вещественно-энергетический обмен между живым и неживым веществом природы.

Для любого сообщества можно составить схему всех пищевых взаимосвязей организмов. Эта схема имеет вид сети. Пищевая сеть (ее переплетения бывают, очень сложными обычно состоит из нескольких пищевых цепей, каждая из которых является как бы отдельным каналом, по которому передаются вещество и энергия (рис. 62). Простой пример пищевой цепи дает следующая последовательность: растительноядное насекомое — хищное насекомое — насекомоядная птица — хищная птица.

В этой цепи осуществляется однонаправленный поток вещества и энергии от одной группы организмов к другой. На рисунке 62 стрелками изображены потоки вещества в пищевой сети.

Разные виды занимают в пищевой цепи разное положение.

Лишь зеленые растения способны фиксировать световую щергию и использовать в питании простые неорганические вещества. Такие организмы выделяют в группу и называют автотрофами (самопитающиеся, от греч. autos — сам и trophe — питание), или продуцентами — производителями биологического вещества. Они являются важнейшей частью любого сообщества, потому что практически все остальные организмы прямо или косвенно зависят от снабжения веществом и энергией, запасенными растениями. На суше автотрофы — это обычно крупные растения с корнями, тогда как в водоемах их роль берут на себя микроскопические водоросли, парящие в толще воды (фитопланктон). Такие организмы выделяют в самостоятельную Все остальные организмы относятся к гетеротрофам (от греч, heteros — разный), питающимся готовыми органическими веществами.

Гетеротрофы разлагают, перестраивают  и усваивают сложные органические вещества, созданные первичными продуцентами. Все животные — гетеротрофы, к ним же относятся и многие микроорганизмы, В свою очередь, гетеротрофные организмы подразделяются на потребителей (консументов) и разлагателей (редуцентов).

Потребители — это главным образом животные, которые пожирают другие организмы (растительные или животные) или измельченные органические вещества. Редуценты представлены в основном грибами и бактериями, разлагающими с:ложные составные компоненты мертвой цитоплазмы, доводя их до простых органических соединений, которые в последующем могут быть использованы продуцентами. Интенсивная гетеротрофная деятельность сосредоточена в тех местах, где скапливается органическое вещество в почве и иле.

Положение организма в пищевой цепи характеризуется его удаленностью от основного источника поступающей в соо5щество энергии. Различные организмы занимают разное положение: в этих случаях говорят, что они располагаются на разных трофических уровнях. Автотрофы занимают первый трофический уровень, а гетеротрофы — все последующие трофические уровни: растительноядные организмы — [второй, плотоядные — третий, хищники, питающиеся плодоядными животными, — четвертый и т. д.)

Рисунок 63 упрощенно передает структуру двух типов сообществ, относящихся к наземной и к водной экосистемам. Эти сообщества коренным образом различаются по составу организмов, за исключением некоторых бактерий, способных существовать и в той и в другой среде. Однако по трофической структуре они сходны: и там и здесь присутствуют основные экологические компоненты: автотрофы, гетеротрофы, нонсументы и редуценты (пояснения в тексте под рисунком).

Видовое разнообразие. Видовой состав. Автотрофы. Гетеротрофы. Продуценты. Консументы. Редуценты. Ярусность. Редкие виды. Виды-средообразователи. Пищевая цепь. Пищевая сеть. Жизненные формы. Трофический уровень.

1.    Какие факторы увеличивают видовое богатство сообщества?
2.    Какое значение имеют редкие виды?
3.    Какие свойства сообщества характеризует разнообразие видов?
4.    Что такое пищевая цепь и пищевая сеть? В чем их значение?

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

_{Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроковс Биологии 9 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 9 класса}

Содержание урока
 конспект уроку и опорный каркас                      
 презентация урока 
 акселеративные методы и интерактивные технологии
 закрытые упражнения (только для использования учителями)
 оценивание 

Практика
 задачи и упражнения,самопроверка 
 практикумы, лабораторные, кейсы
 уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
 домашнее задание 

Иллюстрации
 иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
 рефераты
 фишки для любознательных
 шпаргалки
 юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 внешнее независимое тестирование (ВНТ)
 учебники основные и дополнительные 
 тематические праздники, слоганы 
 статьи 
 национальные особенности
 словарь терминов                          
 прочие 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год 
 методические рекомендации 
 программы
 обсуждения

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.