Закономерности трофического оборота в биоценозе

     При отборе образцов определяют биомассу на корню или урожай на корню (т. е. в данный момент времени), которая не содержит никакой информации о скорости образования или потребления биомассы.

     Рис. 5. Пирамиды биомасс биоценозов кораллового рифа (а) и пролива Ла-Манш (б): цифры – биомасса в граммах сухого вещества, приходящегося на 1 м²

     Скорость  создания органического вещества не определяет его суммарные запасы, т. е. общую биомассу всех организмов каждого трофического уровня. Поэтому при дальнейшем анализе могут возникнуть ошибки, если не учитывать следующее:

     • во-первых, при равенстве скорости потребления биомассы (потеря из-за поедания) и скорости ее образования урожай на корню не свидетельствует о продуктивности, т. е. о количестве энергии и вещества, переходящих с одного трофического уровня на другой, более высокий, за некоторый период времени (например, за год). Так, на плодородном, интенсивно используемом пастбище урожай трав на корню может быть ниже, а продуктивность выше, чем на менее плодородном, но мало используемом для выпаса;

     • во-вторых, продуцентам небольших размеров, например водорослям, свойственна высокая скорость роста и размножения, уравновешиваемая интенсивным потреблением их в пищу другими организмами и естественной гибелью. Поэтому продуктивность их может быть не меньше чем у крупных продуцентов (например, деревьев), хотя на корню биомасса может быть мала. Иными словами, фитопланктон с такой же продуктивностью, как у дерева, будет иметь намного меньшую биомассу, хотя мог бы поддерживать жизнь животных такой же массы.

     Одним из следствий описанного являются «перевернутые пирамиды» (рис. 5, б). Зоопланктон биоценозов озер и морей чаще всего обладает большей биомассой, чем его пища – фитопланктон, однако скорость размножения зеленых водорослей настолько велика, что в течение суток они восстанавливают всю съеденную зоопланктоном биомассу. Тем не менее в определенные периоды года (во время весеннего цветения) наблюдают обычное соотношение их биомасс (рис. 6).

     Рис. 6. Сезонные изменения в пирамидах биомассы озера (на примере одного из озер Италии): цифры – биомасса в граммах сухого вещества, приходящегося на 1 м³

     Кажущихся аномалий лишены пирамиды энергий, рассматриваемые  далее.

     Пирамида  энергий

     Самым фундаментальным способом отражения  связей между организмами разных трофических уровней и функциональной организации биоценозов является п  и р а м и д а энергий, в которой размер прямоугольников  пропорционален энергетическому эквиваленту  в единицу времени, т. е. количеству энергии (на единицу площади или объема), прошедшей через определенный трофический уровень за принятый период (рис. 5.7). К основанию пирамиды энергии можно обоснованно добавить снизу еще один прямоугольник, отражающий поступление энергии Солнца.

     Пирамида  энергий отражает динамику прохождения  массы пищи через пищевую (трофическую) цепь, что принципиально отличает ее от пирамид численности и биомасс, отражающих статику системы (количество организмов в данный момент). На форму  этой пирамиды не влияют изменения размеров и интенсивности метаболизма особей. Если учтены все источники энергии, то пирамида всегда будет иметь типичный вид (в виде пирамиды вершиной вверх), согласно второму закону термодинамики.

     Рис. 7. Пирамида энергии: цифры – количество энергии, кДж-м ^-2r^-1

     Рис. 8. Экологические пирамиды (по Ю. Одуму). Без соблюдения масштаба

     Пирамиды  энергий позволяют не только сравнивать различные биоценозы, но и выявлять относительную значимость популяций  в пределах одного сообщества. Они являются наиболее полезными из трех типов экологических пирамид, однако получить данные для их построения труднее всего.

     Одним из наиболее удачных и наглядных  примеров классических экологических  пирамид служат пирамиды, изображенные на рис. 8. Они иллюстрируют условный биоценоз, предложенный американским экологом Ю. Одумом. «Биоценоз» состоит из мальчика, питающегося только телятиной, и телят, которые едят исключительно люцерну. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3. Сущность правила  Б. Комменера - "Всё  связано со всем". 

     Экология как наука имеет четыре основополагающих закона, опирающихся на фундаментальные законы физики. Приведем их в той шутливой форме, в которой они были сформулированы в 1966 году американским экологом и журналистом Барри Коммонером:

• «все связано со всем»;
• «все должно куда-то деваться»;
• «ничто не дается даром»;
• «природа знает лучше».

     «Все  связано со всем»

     Заяц  ест траву, рысь – зайца, но и заяц, и рысь преследуют одну цель – обеспечить свой организм веществом и, главное, энергией (энергией высокого качества). Именно потребность в энергии, причем в разных ее формах связывает организмы на Земле друг с другом и со средой обитания¹.

     Что объединяет живые существа в лесу или на лугу – деревья, цветы, порхающих  над ними бабочек? гусеницы бабочек  питаются листьми растений; бабочкам и шмелям необходим нектар, который дают им цветы,  а семена растений могут завязаться только после опыления цветов насекомыми. Словом, в природе все взаимосвязано. Эта связьосновывается на принципе детерминизма. Вред, наносимый одному компоненту экосистемы, может привести к неблагоприятным последствиям в масштабах всей экосистемы. Влияние на любую природную системуна Земле вызывает целый ряд побочных эффектов. 
 
 
 
 
 
 

     4. Формы биотических взаимоотношений   

       Симбиоз (сожительство). Это форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу от другого. Кооперация. Кооперация представляет собой длительное, неразделимое взаимовыгодное сожительство двух и более видов организмов. Например, отношения рака-отшельника и актинии. Межвидовая взаимопомощь. Она заключается, например, в том, что птицы уничтожают личинок-паразитов под кожей буйволов или сороки предупреждают об опасности крупных копытных. Комменсализм. Комменсализм — это взаимодействие между организмами, когда жизнедеятельность одного доставляет пищу (нахлебничество) или убежище (квартиранство) другому. Типичные примеры — гиены, подбирающие остатки недоеденной львами добычи, мальки рыб, прячущиеся под зонтиками крупных медуз, а также некоторые грибы, растущие у корней деревьев.   

       Мутуализм. Мутуализм — взаимополезное сожительство, когда присутствие партнера становится обязательным условием существования каждого из них. Примером служит сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений, которые могут совместно жить на почвах, бедных азотом, и обогащать им почву.  

       Антибиоз. Форма взаимоотношений,  при которой оба партнера или  один из них испытывают отрицательное  влияние, называется антибиозом. Конкуренция. Это - отрицательное воздействие организмов друг на друга в борьбе за пищу, местообитание и другие необходимые для жизни условия. Проявляется наиболее отчетливо на популяционном уровне.    

       Хищничество. Хищничество — отношение между хищником и жертвой, заключающееся в поедании одного организма другим. Хищники — это животные или растения, ловящие и поедающие животных как объект питания. Так, например, львы поедают растительноядных копытных, птицы - насекомых, крупные рыбы - более мелких. Хищничество одновременно полезно для одного и вредно для другого организма. В то же время все эти организмы необходимы друг другу. В процессе взаимодействия «хищник — жертва» происходят естественный отбор и приспособительная изменчивость, т. е. важнейшие эволюционные процессы. В естественных условиях ни один вид не стремится (и не может) привести к уничтожению другого. Более того, исчезновение какого-либо естественного «врага» (хищника) из среды обитания может способствовать вымиранию его жертвы.   

       Паразитизм. Это — взаимодействие организмов, при котором один из них живет за счет другого, находясь на поверхности или внутри его тела. Паразит использует в пищу тело своего хозяина постепенно, сохраняя ему жизнь до окончания своего жизненного цикла. С общебиологических позиций паразит также необходим хозяину. Исчезновение (или уничтожение) такого «естественного врага» наносит ущерб хозяину, так как слабые, отставшие в развитии или имеющие иные недостатки особи не будут уничтожаться, что способствует постепенной деградации и вымиранию. Вид, не имеющий «врагов», обречен на вырождение. Отмеченное обстоятельство имеет особо важное значение в таких случаях, как разработка и применение средств защиты растений в сельском хозяйстве.   

       Нейтрализм. Взаимонезависимость разных видов, обитающих на одной территории, называют нейтрализмом. Например, белки и лоси не конкурируют друг с другом, но засуха в лесу сказывается на тех и на других, хотя в разной степени. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     В нашем реферате мы раскрыли 4 подтемы:

1. Закономерности трофического оборота в биоценозе. 
2. Экологические пирамиды (пирамида численности, пирамида биомасс, пирамида энергий). 
3. Сущность правила Б. Комменера - "Всё связано со всем". 
4. Формы биотических взаимоотношений

     Сделаем выводы:

     1. Первичными поставщиками энергии для всех других организмов в цепях питания являются растения. При дальнейших переходах энергии и вещества с одного трофического уровня на другой существуют определенные закономерности.

     2. Пирамиды энергий позволяют не только сравнивать различные биоценозы, но и выявлять относительную значимость популяций в пределах одного сообщества. Они являются наиболее полезными из трех типов экологических пирамид, однако получить данные для их построения труднее всего.

     3. Вред, наносимый одному компоненту экосистемы, может привести к неблагоприятным последствиям в масштабах всей экосистемы. Влияние на любую природную системуна Земле вызывает целый ряд побочных эффектов.

     4. существует 6 форм биотических взаимоотношений:  хичнищество, нейтрализм, паразитизм, конкуренция, мутуализм, симбиоз. 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Горохов В.Л. Экология: Учебное пособие // В.Л.Горохов, Л.М.Кузнецов, А.Ю. Шмыков. – СПб.: «Издательский  дом Герда», 2005. – 688 с.
2. Валова (Копылова) В. Д. Экология: учебник. - М.: Издательский дом Дашков и К, 2007.
3. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология: учебник для вузов. - М., 2005. - 576 c.
4. Лебедева М. И., Анкудимова И. А. Экология: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. - 80 с.
5. Лось В.А. Экология: учебник. - М.: Экзамен, 2006.
6. Маглыш С.С. Общая экология: Учеб. пособие / C.С. Маглыш. – М.: ГрГУ, 2001. - 111с.
7. Николайкина Н.Е. Экология // Н.Е. Николайкина, Н.И. Николайкин, О.П.Мелехова. – Дрофа, 2009.
8. Тихонов А.И. Экология. Учебное пособие. М., 2005.