Ответы по биологии

• Биогеоценоз - открытая, динамичная, устойчивая и саморегулирующаяся система. Она включает в себя следующие обязательные компоненты:
• неорганические и органические в-ва;
• автотрофные организмы - продуценты органических веществ:
• гетеротрофные организмы - консументы являются потребителями готовых органических веществ. Консументы первого порядка - травоядные - питаются растениями, консументы второго порядка питаются животными;
• редуценты - организмы, разлагающие остатки мертвых организмов, превращая их из органических соединений в простые неорганические вещества.

Продуценты, консументы, редуценты объединены переносом  веществ и энергии и представляют трофические уровни биогеоценоза. Представители разных трофических уровней связаны между собой односторонне направленной передачей биомассы. Ряд взаимосвязанных видов, из которых каждый предыдущий служит пищей последующему, носит название цепи питания. Цепи питания состоят из нескольких звеньев, т. к. в них включены растения, травоядные, хищники, паразиты и микроорганизмы. По правилу экологической пирамиды каждое последующее звено теряет около 90% энергии, таким образом, в биогеоценозе численность жертв гораздо больше численности их потребителей. В биогеоценозе существует замкнутый круговорот веществ. Продуценты (растения) вовлекают неорганические вещества в круговорот, консументы перемещают вещества, а редуценты возвращают вещества в неживую природу. Источником энергии этого круговорота служит световая энергия солнца, которая в биогеоценозе преобразуется в химическую, механическую и тепловую энергию. Для характеристики биогеоценоза (экосистемы) используются показатели:

• видовое разнообразие - число видов, населяющих экосистему;
• плотность популяций - число особей одного вида на единицу площади или объема;
• биомасса - общее количество органического вещества всей совокупности особей с заключенной в нем энергией.

Взаимоотношения между видами в экосистеме:

1. Взаимоотношения «хищник - жертва», когда особи одних видов питаются особями других видов, при этом хищник имеет приспособления к добыче жертвы.
2. Взаимоотношения «хозяин - паразит», когда особи одних видов (паразиты) существуют за счет других (хозяина), используя их как среду обитания и источник пищи.
3. Симбиотические отношения - взаимовыгодные отношения между особями разных видов (микориза - симбиоз гриба и растения, лишайник — симбиоз гриба и водоросли).
4. Межвидовая конкуренция, т. е. конкуренция между особями различных видов за доступные ресурсы (пищу, пространство, убежище).
5. Внутривидовая конкуренция, т. е. конкуренция между близкими в своих потребностях особями одного вида.

Все перечисленные  взаимоотношения обеспечивают совместное существование видов биогеоценоза, превращая их в стабильные саморегулирующиеся сообщества. Саморегуляция в экосистеме - это механизм поддерживания на определенном уровне соотношения биомассы продуцентов, консументов и редуцентов. Совместное существование особей ведет не к полному уничтожению их друг другом, а лишь ограничивает численность. Колебание численности особей в популяции около одного уровня является важным условием сохранения экосистемы. Препятствует чрезмерному возрастанию численности популяций уничтожение особей другими членами экосистемы или их гибель от неблагоприятных факторов. Например, резкое возрастание численности насекомых в силу их высокой плодовитости при благоприятных погодных условиях приводит к возрастанию численности организмов, питающихся насекомыми. Так экосистема приходит в равновесие. 

26. Трофическая структура биоценозов, экологические пирамиды

Важнейший вид  взаимоотношений между организмами  в биоценозе, фактически формирующими его структуру, - это пищевые связи  хищника и жертвы: одни — поедающие, другие — поедаемые. При этом все организмы, живые и мертвые, являются пищей для других организмов: заяц ест траву, лиса и волк охотятся на зайцев, хищные птицы (ястребы, орлы и т. п.) способны утащить и съесть как лисенка, так и волчонка. Погибшие растения, зайцы, лисы, волки, птицы становятся пищей для детритофагов (редуцентов или иначе деструкторов).

Экологическая пирамида — графические изображение соотношения между продуцентами, консументами и редуцентами в экосистеме.

Выражается:

• в единицах массы (пирамида биомасс),
• в числе особей (пирамида чисел Элтона)
• в заключенной в особях энергии (пирамида энергий).

Правило экологической пирамиды:

Закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.

Цепь питания:

Цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено цепи питания является пищей для следующего звена. 

Пример:

Пусть одного человека в течение года можно прокормить 300 форелями. Для их питания требуется 90 тысяч головастиков лягушек. Чтобы прокормить этих головастиков, необходимы 27 000 000 насекомых, которые потребляют за год 1 000 тонн травы. Если человек будет питаться растительной пищей, то все промежуточные ступени пирамиды можно выкинуть и тогда 1 000 т биомассы растений сможет прокормить в 1 000 раз больше людей. 

27. Определить  понятие биогеоценозов, характеристика биогеоценозов.

В биологии используются три близких по значению понятия:

Биогеоценоз (греч. «биос» — жизнь, «гео» — земля, «ценос» — общий) — структурная и функциональная элементарная единица биосферы. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Например, озеро, сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940 году.

Биогеоценоз — биоценоз, который рассматривается во взаимодействии с абиотическими факторами, влияющими на него и в свою очередь изменяющимися под его воздействием. Биоценоз имеет синоним сообщество, ему также близко понятие экосистема.

Экосистема — группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой круговоротом веществ.

Каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп(факторы неживой природы:климат,почва). Биотоп — это территория, которую занимает биогеоценоз. Экотоп — это биотоп, на который оказывают воздействие организмы из других биогеоценозов.

Свойства биогеоценоза

естественная, исторически сложившаяся система

система, способная  к саморегуляции и поддержанию  своего состава на опеределнном постоянном уровне

характерен  круговорот веществ

открытая  система для поступления и  выхода энергии, основной источник которой — Солнце

Основные показатели биогеоценоза

Видовой состав — количество видов, обитающих в биогеоценозе.

Видовое разнообразие - количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.

В большинстве  случаев видовой состав и видовое  разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.

Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:

биомассу  продуцентов

биомассу  консументов

биомассу  редуцентов

Механизмы устойчивости биогеоценозов

Одним из свойств  биогеоценозов является способность  к саморегуляции, то есть к подержанию своего состава на определенном стабильном уровне. Это достигается благодаря  устойчивому круговороту веществ  и энергии. Устойчивость же самого круговорота обеспечивается несколькими механизмами:

достаточность жизненного пространства, то есть такой  объем или площадь, которые обеспечивают один организм всеми необходимыми ему  ресурсами.

богатство видового состава. Чем он богаче, тем устойчивее цепи питания и, следовательно, круговорот веществ.

многообразие  взаимодействия видов, которые также  поддерживают прочность трофических  отношений.

средообразующие свойства видов, то есть участие видов  в синтезе или окислении веществ.

направление антропогенного воздействия.

Таким образом, механизмы обеспечивают существование  неменяющихся биогеоценозов, которые  называются стабильными. Стабильный биогеоценоз, существующий длительное время, называется климаксическим. Стабильных биогеоценозов  в природе мало, чаще встречаются устойчивые — меняющиеся биогеоценозы, но способные, благодаря саморегуляции, приходить в первоначальное, исходное положение.

Приспособление организмов к совместной жизни в биогеоценозах

Совместная  жизнь организмов в биогеоценозе регулируется четырьмя видами биогеоценотических связей:

1. взаимополезные
• симбиоз
• мутуализм
2. полезнонейтральные
• нахлебничество
• квартиранство
• сотрапезничество
3. полезновредные
• хищничество
• паразитизм
• полупаразитизм
4. взаимовредные
• антагонизм
• конкуренция

 

28.  Абиотические факторы среды: значение температуры

Абиотическое содержание среды определяется климатическими, почвенными и водными условиями.

Абиотические факторы среды классифицируют на:

- физические (температура, свет, влажность, барометрическое давление);

- химические (состав атмосферы, органические и минеральные вещества почвы, рН почвы и др.);

- механические (рельеф местности, движения почвы и воды, ветер, оползни и др.).

Значение этих факторов состоит в том, что они они определяют ареал видов, под которым понимают географическую зону, являющуюся местом обитания (распространения) организмов того или иного вида.

Для живых организмов характерен диапазон переносимости действия абиотических факторов, причем это определяется их нормой реакции. Одни организмы способны переносить колебания факторов среды в очень широких пределах. Они получили название эврибионтных организмов (от греч. eurys — широкий). Другие выдерживают влияние абиотических факторов в очень узких пределах. Их называют стенобионтными организмами (от греч. stenos _ узкий). Эврибионтные и стенобионтные организмы встречаются как среди растений, так, и среди животных.

Физические факторы составляют значительную часть абиотических факторов. Особое значение принадлежит температуре, поскольку она является важнейшим фактором, ограничивающим жизнь. Различают термические пояса — тропический, субтропический, умеренный и холодный, к которым приурочена жизнь организмов в тех или иных температурных условиях.