Биоценоз (от греч. βίος — «жизнь» и κοινός — «общий»), синоним Ценоз — исторически сложившаяся совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма (биотоп) и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами окружающей среды. Впервые предложил термин «биоценоз» немецкий гидробиолог К. Мёбиус в 1877 г. Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах определенной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: озеро, сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940 году. Биогеоценоз (В. Н. Сукачёв, 1944) — взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп(факторы неживой природы:климат, почва). Биотоп — это совокупность абиотических факторов в пределах территории, которую занимает биогеоценоз. Экотоп — это биотоп, на который оказывают воздействие организмы из других биогеоценозов. Экосисте́ма, или экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии. 1) Любое единство, включающее все организмы на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт чётко определённую трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ (обмен веществами и энергией между биотической и абиотической частями) внутри системы, представляет собой экологическую систему, или экосистему (Ю. Одум, 1971). 2) Экосистема — система физико-химико-биологических процессов (А. Тенсли, 1935 год). 3) Сообщество живых организмов вместе с неживой частью среды, в которой оно находится, и всеми разнообразными взаимодействиями называют экосистемой (Д. Ф. Оуэн.). 4) Любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой или экосистемой (В. В. Денисов.). Иногда особо подчёркивается, что экосистема — это исторически сложившаяся система.
23. Трофическая структура биоценоза: продуценты, консументы, редуценты.
Особен-и потока энер. и биоген. элементов в экосистемах определяют продуценты, консументы, редуценты.Продуценты (от лат. Producentis- произв-ий созд) представляют автотрофы фг-ми, которые в зависимости от истчника энергии, испаряемых на синтез фг-х вешеств в клетке, подразделяются на 2 группы фототрофы и хемотрофы.Консументы или гетеротрофы орг-мы, испытывают в качестве энергии и источника питания органические вещества, синтезируемые другими орг-ми. К ним относятся все животные, грибы, большинство бактерий и бесхлороф наземные растения и водоросли.Консументы (от лат. Consumo – потребляю) – потребители органического вешества, производящего продуцентами. Подразделяется на консументы 1 порядка (растит и жив) и на конс 2 и 3 порядка (хищники) Редуценты (от лат reducentis – возвращ-ий, вост-ий) организмы, питаються мертвыми орг-м вещ-м и подвер-ие его минерализ до более или менее простых соеденений, которые затем исп-ся продуцентами. К редуц. Относятся главные оор бактерии и грибы
24. Экологическая пирамида численности, биомассы и энергии, правило 10%.
Эколо пир – соотнош м/у продуц, консум и редуценты в естественных экосистемах, выраж в их массе и выраж в виде графич модулей. Эффект пир в виде таких мод разраб – Ч Элтонс 1927. Они бывают в основном 3 типов Пирамида численности графич отраж кол-во отдел орг-ов по трафическим цепям, причем чесленность особей при движ от продуцентов к консументам различного порядка значительно уменьш. Геометря пир чис вытек из след фактов 1) лишь орган множество мелких органов может быть равно по своей массе одн круп орг-му 2) в каждом звене цепи питания проис потеря энерто что лишь неб-ая что её доз до высш уровней природы 3) интенсивность обмена у мелких органов гораздо выше чем у крупных Пирамида биомасс показывает соотношения биомасс орг-в раз трофич уров в дан экосистемах, изобр графическим таким образом что, длинна или площ прямоугольника, соответствует определенному троф уровню, пропорциональному его биомассе. В надземных экосистемах с повыш троф уровне запас биомассы уменьш, а в море , как прив, увелич что обуславливается различием в жизниных циклах орг-в раз троф уровень. В океане биол жив, потреб рост прод-ю, больше биол растит орг-в. Причиной этого резкого различия в продолжении жизни орг-в сравнив-х уровней. Пир энергии – уровней экосистемы, т. е. пир отраж велич потока энергии через последов трафич уровни. Энерг пир всегда сужается кверху поскольку энерг тер-ся на каждом последнем уровне
«Правило 10%» (Закон Линдемана) и его значение для структуры биоценозов.
Закон Линдемана заключается в том, что только часть (10%) энергии, поступившей на определенный трофический уровень биоценоза, передается организмам, находящимся на более высоких трофических уровнях.
Например, Представителям четвертого трофического уровня (например, хищнику, поедающему другого хищника) достанется только около одной тысячной доли той энергии, усвоенной растением, с которого начиналась пищевая цепь. Поэтому отдельные цепи питания в природе не могут иметь слишком много звеньев, энергия в них быстро иссякает.
25. Гомеостаз, механизмы гомеостаза: обратная связь.
Гомеоста́з (др.-греч. ὁμοιοστάσις от ὁμοιος — одинаковый, подобный и στάσις — стояние, неподвижность) — саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды.
Гомеостаз популяции — способность популяции поддерживать определённую численность своих особей длительное время.
Когда происходит изменение в переменных, наблюдаются два основных типа обратной связи, на которые реагирует система:-Отрицательная обратная связь, выражающаяся в реакции, при которой система отвечает так, чтобы изменить направление изменения на противоположное. Так как обратная связь служит сохранению постоянства системы, это позволяет соблюдать гомеостаз.
-Например, когда концентрация углекислого газа в организме человека увеличивается, лёгким приходит сигнал к увеличению их активности и выдыханию большего количество углекислого газа.
-Терморегуляция — другой пример отрицательной обратной связи. Когда температура тела повышается (или понижается) терморецепторы в коже и гипоталамусе регистрируют изменение, вызывая сигнал из мозга. Данный сигнал, в свою очередь, вызывает ответ — понижение температуры (или повышение).
-Положительная обратная связь, которая выражается в усилении изменения переменной. Она оказывает дестабилизирующий эффект, поэтому не приводит к гомеостазу. Положительная обратная связь реже встречается в естественных системах, но также имеет своё применение.
-Например, в нервах пороговый электрический потенциал вызывает генерацию намного большего потенциала действия. Свёртывание крови и события при рождении можно привести в качестве других примеров положительной обратной связи.
Устойчивым системам необходимы комбинации из обоих типов обратной связи. Тогда как отрицательная обратная связь позволяет вернуться к гомеостатическому состоянию, положительная обратная связь используется для перехода к совершенно новому (и, вполне может быть, менее желанному) состоянию гомеостаза, — такая ситуация называется «метастабильность». Такие катастрофические изменения могут происходить, например, с увеличением питательных веществ в реках с прозрачной водой, что приводит к гомеостатическому состоянию высокой эвтрофикации (зарастание русла водорослями) и замутнению.