Dhana ya "mfumo wa ikolojia" ilianzishwa mwaka wa 1935 na A. Tensley, mtaalamu wa mimea Mwingereza. Kwa muda huu, aliteua seti yoyote ya viumbe wanaoishi pamoja, pamoja na mazingira yao. Ufafanuzi wake unasisitiza uwepo wa kutegemeana, mahusiano, uhusiano wa causal uliopo kati ya mazingira ya kibiolojia na jumuiya ya kibiolojia, kuchanganya katika aina ya kazi nzima. Mfumo wa ikolojia, kulingana na wanabiolojia, ni mkusanyo wa jamii mbalimbali za viumbe mbalimbali wanaoishi katika eneo moja, pamoja na mazingira yasiyo na uhai yanayowazunguka.
Biogeocenosis ni malezi asilia yenye mipaka iliyo wazi. Inajumuisha seti ya biocenoses (viumbe hai) ambayo huchukua mahali fulani. Kwa mfano, kwa viumbe vya majini, mahali hapa ni maji, kwa wale wanaoishi kwenye ardhi, ni anga na udongo. Hapo chini tutazingatiamifano ya biogeocenosis ambayo itakusaidia kuelewa ni nini. Tutaelezea mifumo hii kwa undani. Utajifunza kuhusu muundo wao, ni aina gani zipo na jinsi zinavyobadilika.
Biogeocenosis na mfumo ikolojia: tofauti
Kwa kiasi fulani, dhana za "mfumo ikolojia" na "biogeocenosis" hazina utata. Hata hivyo, si mara zote sanjari kwa kiasi. Biogeocenosis na mfumo ikolojia unahusiana kama dhana pana na pana kidogo. Mfumo wa ikolojia hauhusiani na eneo fulani ndogo la uso wa dunia. Dhana hii inaweza kutumika kwa mifumo yote imara ya vipengele visivyo hai na vilivyo hai ambavyo kuna mzunguko wa ndani na nje wa nishati na vitu. Mifumo ya ikolojia, kwa mfano, ni pamoja na tone la maji na vijidudu ndani yake, sufuria ya maua, aquarium, biofilter, tank ya aeration, spaceship. Lakini haziwezi kuitwa biogeocenoses. Mfumo ikolojia unaweza kujumuisha biogeocenoses kadhaa. Hebu tugeukie mifano. Inawezekana kutofautisha biogeocenoses ya bahari na biosphere kwa ujumla, bara, ukanda, eneo la udongo-hali ya hewa, eneo, mkoa, wilaya. Kwa hivyo, sio kila mfumo wa ikolojia unaweza kuzingatiwa kuwa biogeocenosis. Tuligundua kwa kuangalia mifano. Lakini biogeocenosis yoyote inaweza kuitwa mfumo wa kiikolojia. Tunatumahi sasa umeelewa maalum ya dhana hizi. "Biogeocenosis" na "mfumo ikolojia" mara nyingi hutumika kama visawe, lakini bado kuna tofauti kati yazo.
Sifa za biogeocenosis
Aina nyingi zinazopatikana ndaniyoyote ya nafasi chache. Uhusiano mgumu na wa mara kwa mara umeanzishwa kati yao. Kwa maneno mengine, aina tofauti za viumbe zilizopo katika nafasi fulani, inayojulikana na tata ya hali maalum ya physico-kemikali, inawakilisha mfumo mgumu unaoendelea kwa muda mrefu zaidi au chini ya asili. Kufafanua ufafanuzi, tunaona kwamba biogeocenosis ni jumuiya ya viumbe vya aina mbalimbali (kihistoria), ambazo zinahusiana kwa karibu na kwa asili isiyo hai inayowazunguka, kubadilishana kwa nishati na vitu. Tabia maalum ya biogeocenosis ni kwamba ni mdogo wa anga na badala ya homogeneous katika suala la muundo wa viumbe hai vilivyojumuishwa ndani yake, na pia kwa suala la tata ya mambo mbalimbali ya abiotic. Kuwepo kama mfumo muhimu huhakikisha ugavi wa mara kwa mara wa nishati ya jua kwa tata hii. Kama sheria, mpaka wa biogeocenosis umeanzishwa kando ya mpaka wa phytocenosis (jamii ya mimea), ambayo ni sehemu yake muhimu zaidi. Hizi ni sifa zake kuu. Jukumu la biogeocenosis ni kubwa. Katika kiwango chake, michakato yote ya mtiririko wa nishati na mzunguko wa dutu katika biosphere hufanyika.
Vikundi vitatu vya biocenosis
Jukumu kuu katika utekelezaji wa mwingiliano kati ya vipengele vyake mbalimbali ni la biocenosis, yaani, viumbe hai. Wamegawanywa kulingana na kazi zao katika vikundi 3 - watenganishaji, watumiaji na wazalishaji - na huingiliana kwa karibu na biotope (asili isiyo hai) na kwa kila mmoja. Viumbe hai hawa wameunganishwaviungo vya chakula vilivyopo kati yao.
Watayarishaji ni kundi la viumbe hai vya autotrophic. Kutumia nishati ya jua na madini kutoka kwa biotope, huunda vitu vya msingi vya kikaboni. Kundi hili linajumuisha baadhi ya bakteria, pamoja na mimea.
Wateja ni viumbe hai vya heterotrofiki ambavyo hutumia kwa njia ya chakula kilichotengenezwa tayari kwa vitu hai ambavyo hutumika kama chanzo cha nishati kwao, na vile vile vitu ambavyo watumiaji wanahitaji maishani mwao. Tunaweza kuainisha takriban wanyama wote, mimea ya vimelea, mimea inayowinda wanyama wengine, pamoja na baadhi ya bakteria (vimelea) na fangasi.
Vitenganishi hutenganisha mabaki ya viumbe vilivyokufa, na pia hugawanya vitu vya kikaboni kuwa vile isokaboni, na hivyo kurudisha dutu za madini "zilizotolewa" na wazalishaji kwenye biotopu. Hizi ni, kwa mfano, baadhi ya aina za fangasi na bakteria wa unicellular.
Mahusiano ya chakula kati ya vikundi vya biocenosis
Mahusiano ya chakula yaliyopo kati ya vipengele hivi vitatu vya biogeocenosis huamua mzunguko wa dutu na nishati hutiririka ndani yake. Kukamata nishati ya Jua na kunyonya madini, wazalishaji huunda vitu vya kikaboni. Mwili wao umejengwa kutoka kwao. Kwa hivyo, nishati ya jua inabadilishwa kuwa nishati ya vifungo vya kemikali. Kula kila mmoja na wazalishaji, watumiaji (wanyama, vimelea na viumbe waharibifu) na hivyo huvunja vitu vya kikaboni. Wanazitumia, pamoja na nishati iliyotolewa kutokana na hili, ili kuhakikisha maisha yao na kujenga miili yao wenyewe. Waharibifu, kulisha viumbe vilivyokufa, hutengana na vitu vyao vya kikaboni. Kwa hivyo hutoa nishati na nyenzo wanazohitaji, na pia kuhakikisha kurudi kwa vitu vya isokaboni kwenye biotope. Kwa hiyo katika biogeocenosis, mzunguko wa vitu unafanywa. Uthabiti wake ndio ufunguo wa uwepo wa muda mrefu wa mfumo wa ikolojia, licha ya ukweli kwamba usambazaji wa madini ni mdogo ndani yake.
Msawazo mahiri wa mfumo
Mizani inayobadilika ni sifa ya uhusiano wa viumbe na kila mmoja na asili isiyo hai inayowazunguka. Kwa mfano, katika mwaka ambapo hali ya hewa ni nzuri (siku nyingi za jua, unyevu na joto ni bora), mimea hutoa kiasi kikubwa cha suala la kikaboni. Wingi kama huo wa chakula husababisha ukweli kwamba panya huanza kuzidisha kwa wingi. Hii, kwa upande wake, husababisha kuongezeka kwa vimelea na wadudu, ambayo hupunguza idadi ya panya. Kama matokeo, hii inasababisha kupungua kwa idadi ya wanyama wanaowinda, kwani baadhi yao hufa kwa kukosa chakula. Kwa hivyo, hali asili ya mfumo ikolojia inarejeshwa.
Aina za biogeocenosis
Biogeocenosis inaweza kuwa ya asili na ya bandia. Aina za mwisho ni pamoja na agrobiocenoses na biogeocenoses ya mijini. Hebu tuangalie kila moja yao kwa undani zaidi.
Biogeocenosis natural
Kumbuka kwamba kila biogeocenosis asilia ni mfumo ambao umeundwa kwa muda mrefu - maelfu na mamilioni ya miaka. Kwa hiyo, vipengele vyake vyote ni "lapped" kwa kila mmoja. Hii inapelekeakwamba upinzani wa biogeocenosis kwa mabadiliko mbalimbali yanayotokea katika mazingira ni ya juu sana. "Nguvu" ya mifumo ikolojia haina ukomo. Mabadiliko makubwa na ya ghafla katika hali ya kuishi, kupunguza idadi ya spishi za viumbe (kwa mfano, kama matokeo ya uvunaji mkubwa wa spishi za kibiashara) husababisha ukweli kwamba usawa unaweza kusumbua na unaweza kuharibiwa. Katika hali hii, kuna mabadiliko ya biogeocenoses.
Agrobiocenoses
Agrobiocenoses ni jumuiya maalum za viumbe vinavyoendelea katika maeneo yanayotumiwa na watu kwa madhumuni ya kilimo (kupanda, kupanda mimea iliyopandwa). Wazalishaji (mimea), tofauti na biogeocenoses ya aina ya asili, inawakilishwa hapa na aina moja ya mazao yaliyopandwa na mwanadamu, pamoja na idadi fulani ya aina za magugu. Tofauti ya wanyama wanaokula mimea (panya, ndege, wadudu, nk) huamua kifuniko cha mimea. Hizi ni aina ambazo zinaweza kulisha mimea inayokua kwenye eneo la agrobiocenoses, na pia kuwa katika hali ya kilimo chao. Hali hizi huamua uwepo wa spishi zingine za wanyama, mimea, vijidudu na kuvu.
Agrobiocenosis inategemea, kwanza kabisa, juu ya shughuli za binadamu (kurutubisha, kulima, umwagiliaji, matibabu ya dawa, nk). Utulivu wa biogeocenosis ya aina hii ni dhaifu - itaanguka haraka sana bila kuingilia kati kwa binadamu. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba mimea iliyopandwa ni ya kichekesho zaidi kuliko ile ya mwituni. Ndiyo maana hawawezi kusimamakushindana nao.
Urban biogeocenoses
Biogeocenoses za mijini zinavutia mahususi. Hii ni aina nyingine ya mifumo ikolojia ya anthropogenic. Mbuga ni mfano. Sababu kuu za mazingira, kama ilivyo kwa agrobiocenoses, ni anthropogenic ndani yao. Muundo wa aina ya mimea imedhamiriwa na mwanadamu. Anazipanda, na pia huzitunza na usindikaji wao. Mabadiliko yaliyotamkwa zaidi katika mazingira ya nje yanaonyeshwa kwa usahihi katika miji - ongezeko la joto (kutoka 2 hadi 7 ° C), vipengele maalum vya udongo na muundo wa anga, utawala maalum wa unyevu, mwanga, na hatua ya upepo. Sababu hizi zote huunda biogeocenoses ya mijini. Mifumo hii inavutia sana na mahususi.
Mifano ya biogeocenosis ni mingi. Mifumo tofauti hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika muundo wa spishi za viumbe, na vile vile katika mali ya mazingira wanamoishi. Mifano ya biogeocenosis, ambayo tutazingatia kwa undani, ni msitu wa miti mirefu na bwawa.
Msitu wenye miti mirefu kama mfano wa biogeocenosis
Msitu wenye miti mirefu ni mfumo changamano wa kiikolojia. Biogeocenosis katika mfano wetu ni pamoja na spishi za mimea kama vile mialoni, beeches, lindens, hornbeams, birches, maples, ash mlima, aspens na miti mingine ambayo majani yake huanguka katika vuli. Tiers kadhaa husimama msituni: chini na juu ya miti, kifuniko cha ardhi cha moss, nyasi, vichaka. Mimea inayokaa tabaka za juu ni picha zaidi. Wana uwezo bora wa kuhimili mitetemo.unyevu na joto kuliko wawakilishi wa tiers ya chini. Mosses, nyasi na vichaka hustahimili kivuli. Zinapatikana katika msimu wa joto wakati wa jioni, hutengenezwa baada ya majani ya miti kufunua. Takataka iko juu ya uso wa udongo. Imeundwa kutokana na mabaki yaliyooza nusu, matawi ya vichaka na miti, majani yaliyoanguka, nyasi zilizokufa.
Misitu ya biogeocenoses, ikiwa ni pamoja na misitu yenye miti mirefu, ina sifa ya fauna tajiri. Wanakaliwa na panya wengi wanaochimba, wanyama wanaowinda wanyama wengine (dubu, dubu, mbweha), na wadudu wanaochimba. Pia kuna mamalia wanaoishi kwenye miti (chipmunk, squirrel, lynx). Roe kulungu, elk, kulungu ni sehemu ya kundi la wanyama wakubwa wa mimea. Nguruwe wameenea. Ndege hukaa katika viwango tofauti vya msitu: kwenye vigogo, kwenye vichaka, ardhini au juu ya miti na kwenye mashimo. Kuna wadudu wengi wanaokula majani (kwa mfano, viwavi), pamoja na kuni (bark mende). Katika tabaka za juu za udongo, na vile vile kwenye takataka, pamoja na wadudu, idadi kubwa ya wanyama wengine wenye uti wa mgongo (kupe, minyoo, mabuu ya wadudu), bakteria nyingi na kuvu huishi.
Bwawa kama biogeocenosis
Sasa zingatia bwawa. Hii ni mfano wa biogeocenosis, ambayo mazingira ya maisha ya viumbe ni maji. Mimea mikubwa inayoelea au yenye mizizi (magugu, maua ya maji, mwanzi) hukaa katika maji ya kina ya madimbwi. Mimea ndogo inayoelea inasambazwa katika safu ya maji, kwa kina ambapo mwanga hupenya. Hizi ni hasa mwani, ambao huitwa phytoplankton. Wakati mwingine kuna mengi yao, kama matokeo ambayo maji yanageuka kijani,"maua". Mwani mwingi wa bluu-kijani, kijani na diatom hupatikana katika phytoplankton. Viluwiluwi, mabuu ya wadudu, samaki wa kula majani, crustaceans hula uchafu wa mimea au mimea hai. Samaki na wadudu waharibifu hula wanyama wadogo. Na samaki walao majani na wadogo huwindwa na wanyama wakubwa. Viumbe vinavyooza vitu vya kikaboni (fangasi, flagellates, bakteria) vimeenea katika bwawa. Kuna wengi wao hasa chini, kwani mabaki ya wanyama waliokufa na mimea hujilimbikiza hapa.
Ulinganisho wa mifano miwili
Ikilinganisha mifano ya biogeocenosis, tunaona jinsi zinavyotofautiana katika suala la muundo wa spishi na mwonekano wa kidimbwi na mifumo ikolojia ya misitu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba viumbe vinavyoishi ndani yao vina makazi tofauti. Katika bwawa ni maji na hewa, katika msitu ni udongo na hewa. Walakini, vikundi vya kazi vya viumbe ni vya aina moja. Katika msitu, wazalishaji ni mosses, mimea, vichaka, miti; katika bwawa - mwani na mimea inayoelea. Katika msitu, watumiaji ni pamoja na wadudu, ndege, wanyama na wanyama wengine wasio na uti wa mgongo wanaoishi kwenye takataka na udongo. Watumiaji katika bwawa hilo ni pamoja na amfibia mbalimbali, wadudu, krasteshia, samaki walao nyama na walao majani. Katika msitu, waharibifu (bakteria na kuvu) wanawakilishwa na fomu za kidunia, na katika bwawa - na zile za majini. Pia tunaona kwamba bwawa na msitu wa majani ni biogeocenosis ya asili. Tulitoa mifano ya hizo bandia hapo juu.
Kwa nini biogeocenoses hubadilishana?
Biogeocenosis haiwezi kuwepo milele. Yeye lazima mapema aukubadilishwa marehemu. Hii hutokea kama matokeo ya mabadiliko ya mazingira kwa viumbe hai, chini ya ushawishi wa mwanadamu, katika mchakato wa mageuzi, na mabadiliko ya hali ya hewa.
Mfano wa mabadiliko katika biogeocenosis
Hebu tuchukulie kama mfano kesi wakati viumbe hai vyenyewe ndio chanzo cha mabadiliko ya mfumo ikolojia. Hii ni makazi ya miamba na mimea. Ya umuhimu mkubwa katika hatua za kwanza za mchakato huu ni hali ya hewa ya miamba: kufutwa kwa sehemu ya madini na mabadiliko katika mali zao za kemikali, uharibifu. Katika hatua za awali, walowezi wa kwanza wana jukumu muhimu sana: mwani, bakteria, lichens wadogo, bluu-kijani. Wazalishaji ni bluu-kijani, mwani katika utungaji wa lichens na mwani wa kuishi bure. Wanaunda vitu vya kikaboni. Bluu-kijani huchukua nitrojeni kutoka kwa hewa na kuimarisha na mazingira ambayo bado haifai kwa makao. Lichens kufuta mwamba na secretions ya asidi kikaboni. Wanachangia ukweli kwamba vipengele vya lishe ya madini hukusanywa hatua kwa hatua. Kuvu na bakteria huharibu vitu vya kikaboni vilivyoundwa na wazalishaji. Hizi za mwisho hazina madini kamili. Hatua kwa hatua, mchanganyiko wa misombo ya madini na kikaboni na mabaki ya mimea iliyoboreshwa na nitrojeni hujilimbikiza. Masharti huundwa kwa kuwepo kwa lichens bushy na mosses. Mchakato wa mkusanyiko wa nitrojeni na vitu vya kikaboni huharakisha, safu nyembamba ya udongo huundwa.
Jumuiya ya watu wa zamani inaundwa ambayo inaweza kuwepo katika mazingira haya yasiyofaa. Wakazi wa kwanza wanakabiliwa vizuri na hali mbaya ya miamba - wanahimili nabaridi, na joto, na ukavu. Hatua kwa hatua, wanabadilisha makazi yao, na kuunda hali ya malezi ya watu wapya. Baada ya mimea ya mimea kuonekana (clover, nafaka, sedges, bluebells, nk), ushindani wa virutubisho, mwanga, na maji huongezeka. Katika mapambano haya, walowezi waanzilishi wanahamishwa na spishi mpya. Vichaka hukaa kwa mimea. Wanashikilia udongo mahali pamoja na mizizi yao. Jamii za misitu hubadilishwa na jamii za nyasi na vichaka.
Katika mchakato mrefu wa ukuzaji na mabadiliko ya biogeocenosis, idadi ya spishi za viumbe hai zinazojumuishwa ndani yake inakua polepole. Jumuiya inakuwa ngumu zaidi, wavuti yake ya chakula inakuwa zaidi na zaidi ramified. Uhusiano mbalimbali uliopo kati ya viumbe unaongezeka. Jamii zaidi na zaidi hutumia rasilimali za mazingira. Kwa hiyo inageuka kuwa ya kukomaa, ambayo inachukuliwa vizuri kwa hali ya mazingira na ina udhibiti wa kibinafsi. Ndani yake, idadi ya aina huzaa vizuri na haibadilishwa na aina nyingine. Mabadiliko yaliyoelezwa ya biogeocenoses hudumu kwa maelfu ya miaka. Hata hivyo, kuna mabadiliko ambayo hufanyika mbele ya macho ya kizazi kimoja tu cha watu. Kwa mfano, huku ni kuzidisha kwa hifadhi za kina kifupi.
Kwa hivyo, tulizungumza kuhusu biogeocenosis ni nini. Mifano iliyo na maelezo yaliyowasilishwa hapo juu inatoa uwakilishi wake wa kuona. Kila kitu ambacho tumezungumza ni muhimu kwa kuelewa mada hii. Aina za biogeocenoses, muundo wao, sifa, mifano - yote haya yanapaswa kuchunguzwa ili kuwa na picha kamili yao.
