Урок 4. Экологические системы
Биогеоценоз. Экосистема
Живые организмы в природе объединены в сообщества, приспособленные к определенным условиям существования. Такое сообщество взаимосвязанных живых организмов, называют биоценозом, а совокупность всех абиотических факторов, определяющих условия их существования называют биотопом. Биоценоз и биотоп образуют биогеоценоз. Термин биогеоценоз в 1942 г. был предложен академиком В.Н.Сукачевым, под биогеоценозом понимают устойчивую, саморегулирующуюся систему, образованную живыми организмами, приспособленными к совместной жизни на определенной территории с более или менее однородными условиями существования.
Одновременно английским ботаником А.Тенсли был предложен термин экосистема. Под экосистемой он понимал и каплю воды с микроорганизмами, в ней обитающими, и аквариум, и природный водоем и планету Земля. Многие ученые ставят знак равенства между понятиями биогеоценоз и экосистема. Но многие не считают эти термины синонимами, понимая под биогеоценозом конкретное, исторически сложившееся природное сообщество, а экосистема — понятие более размытое, «безразмерное». То есть любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом.
Для существования любого биогеоценоза необходима энергия. Источником энергии для большинства биогеоценозов является солнечный свет, энергия которого используется для синтеза органических соединений из неорганических веществ. Некоторые экологические системы существуют в полной темноте (морское дно, куда не доходит солнечные свет, пещеры). Источником энергии для их существования будет попадающее в эту экосистему органическое вещество погибших или живых организмов. Кроме того, некоторые экосистемы существуют за счет хемоавтотрофных организмов, способных образовывать органическое вещество, используя энергию окисления неорганических соединений.
|
|
Все живые организмы экосистемы по способу получения энергии делятся на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы способны образовывать органическое вещество, используя неорганический источник углерода и энергию света (фотоавтотрофы) или энергию окисления неорганических веществ (хемоавтотрофы). Гетеротрофы используют энергию окисления органических веществ и используют органические источники углерода.
Функциональные группы организмов в сообществе
|
Основу биоценоза составляют автотрофные организмы — продуценты (образователи) органического вещества. Сообщество растений называют фитоценозом, животных — зооценозом. В процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, за счет которого питаются гетеротрофы.
Гетеротрофные организмы делятся на две группы: консументы — потребители и редуценты — разрушители органического вещества. Консументы 1-го порядка — растительноядные, консументы 2-го порядка — плотоядные животные, консументы 3-го порядка — хищники.
Редуценты потребляют неживое органическое вещество, разлагая его до углекислого газа и минеральных веществ, они замыкают круговорот биогенных элементов в природе.
Мелкие животные, питающиеся неживыми органическими веществами — дождевые черви, жуки-мертвоеды, навозники относятся к консументам—детритофагам.
|
|
Живые организмы биоценоза связаны в цепи питания. Простой пример пищевой цепи: растительность — насекомое, питающееся растительностью — хищное насекомое — насекомоядная птица — хищная птица. Но растительноядное насекомое питается на нескольких видах растений, хищное насекомое — многими видами насекомых, насекомоядная и хищная птицы — многими видами животных. Таким образом, цепи питания образуют пищевые сети, сети питания. Чем сложнее сети питания, чем больше видов в экосистеме, тем устойчивее данная экосистема.
Письменная работа с карточками:
1. Дайте определения или раскройте понятия: биогеоценоз, экосистема, продуценты, консументы, редуценты, биотоп, биоценоз.
2. Перечислите важнейшие компоненты экосистемы дубравы и раскройте роль каждого из них.
3. Перечислите важнейшие компоненты экосистемы пруда и раскройте роль каждого из них.
4. Какие функциональные группы организмов различают в сообществе, какова их роль?
Работа с карточкой у доски:
1. Как называется сообщество живых организмов, совместно населяющих участок суши или водоема?
2. Как называется участок суши или водоема с однотипными условиями рельефа, климата и других абиотических факторов?
3. Как называется однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и косных компонентов?
4. Приведите пример экосистемы, которая не является биогеоценозом.
5. Источники энергии в различных экосистемах?
6. Какие организмы относятся к гетеротрофам?
7. Какие организмы относятся к консументам? Редуцентам?
|
|
8. Как называются живые организмы, способные образовывать органические вещества из неорганических, используя неорганический источник углерода?
Тестовое задание:
Тест 1. Российский ученый, предложивший в 1924 г. термин биогеоценоз:
1. В.Н.Сукачев.
2. И.И.Шмальгаузен.
3. А.Н.Северцов.
4. В.И.Вернадский.
Тест 2. Сообщество живых организмов, совместно населяющих участок суши или водоема:
1. Биогеоценоз.
2. Биоценоз.
3. Биотоп.
4. Экосистема.
Тест 3. Участок суши или водоема с однотипными условиями рельефа, климата и других абиотических факторов:
1. Биогеоценоз.
2. Биоценоз.
3. Биотоп.
4. Экосистема.
Тест 4. Однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и косных компонентов:
1. Биогеоценоз.
2. Биоценоз.
3. Биотоп.
4. Экологическая ниша.
Тест 5. Аквариум — пример:
1. Биогеоценоза.
2. Биоценоза.
3. Биотопа.
4. Экосистемы.
**Тест 6. Источником энергии в экосистемах могут быть:
1. Солнечный свет.
2. Энергия окисления органического вещества.
3. Энергия окисления неорганического вещества.
4. Вода и минеральные соли.
**Тест 7. К гетеротрофам относятся:
1. Продуценты.
2. Консументы 1-го порядка.
3. Консументы 2-го порядка.
4. Редуценты.
Тест 8. К консументам относятся:
1. Растения.
2. Бактерии и грибы.
3. Животные.
4. Все гетеротрофы.
**Тест 9. К редуцентам относятся:
1. Грибы.
2. Бактерии.
3. Животные—сапротрофы (жуки-мертвоеды, дождевые черви).
4. Все гетеротрофы.
Тест 10. Живые организмы, способные образовывать органические вещества из неорганических, используя неорганический источник углерода:
1. Гетеротрофы.
2. Автотрофы.
3. Консументы.
4. Редуценты.