Подробное решение параграф 25 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Теремов А.В., Петросова Р.А. 2017
Вопрос. Вспомните, что такое биогеоценоз. Из каких неживых и живых компонентов состоит биогеоценоз?
Ответ. Биогеоценоз – это природное образование, имеющее четкие границы. Оно состоит из совокупности биоценозов (живых существ), которые занимают определенное место. Например, для водных организмов это место – вода, для тех, кто обитает на суше, – атмосфера и почва
Главная роль в осуществлении взаимодействия между различными его компонентами принадлежит биоценозу, то есть живым существам. Они подразделяются по своим функциям на 3 группы – редуцентов, консументов и продуцентов – и тесно взаимодействуют с биотопом (неживой природой) и друг с другом. Эти живые существа объединены существующими между ними пищевыми связями. Продуценты – это группа автотрофных живых организмов. Потребляя энергию солнечного света и минеральные вещества из биотопа, они создают тем самым первичные органические вещества. К данной группе относятся некоторые бактерии, а также растения. Консументы – это организмы гетеротрофные, которые используют в виде пищи готовые органические вещества, служащие им источником энергии, а также веществ, необходимых консументам для их жизнедеятельности. Мы можем отнести к ним практически всех животных, растений-паразитов, растений-хищников, а также некоторых (паразитических) бактерий и грибов. Редуценты разлагают остатки умерших организмов, а также расщепляют до неорганических органические вещества, тем самым возвращая в биотоп "изъятые" продуцентами минеральные вещества. Это, например, некоторые виды одноклеточных грибов и бактерий.
Вопрос 1. Из каких компонентов состоит биогеоценоз?
Ответ. Биогеоценоз состоит из ряда компонентов, взаимообуславливающих существование друг друга:
Сообщества растительных организмов, обеспечивающего органическим веществом и энергией все живущее здесь население – продуцентов, т. е. фитоценоза.
Биокомплекса животных организмов (беспозвоночных и позвоночных), обитающих в почве и надпочвенной среде и живущих за счет питательных веществ, созданных продуцентами – консументов, т. е. зооценоза.
Микроорганизмов (бактерий, грибов, актиномицетов и т. д.) , живущих в почве, в воздушной и водной среде и разлагающих органические соединения до минимального состояния – редуцентов, т. е. микробиоценоза.
Эти три тесносвязанных между собой биологических компонента биогеоценоза образуют единство более высокого ранга – биоценоз. Таким образом, биоценозом называется вся совокупность живых существ, свойственных определенному участку земной поверхности и приспособленных к совместному обитанию на данной территории с однородными условиями существования.
Почвенного покрова с подпочвенными слоями материковой породы и почвенно-грунтовыми водами – эдафотопа.
Атмосферы, содержащей биогенные газы – кислород и углекислый газ, – атмосферную влагу и такие факторы внешней среды, как освещенность, температура, осадки и т. д. – климатопа.
Последние два компонента биогеоценоза – эдафотоп и климатоп – также взаимодействуют друг с другом и образуют систему, называемую экотоп.
Все перечисленные компоненты любого биогеоценоза тесно связаны между собой единством и однородностью территории, общим потоком энергии, обменом и круговоротом биогенных химических элементов, сезонными изменениями климатических условий, трофическими отношениями, численностью и взаимной приспособленностью многообразных видовых популяций фототрофных и гетеротрофных организмов.
Вопрос 2. Охарактеризуйте группы организмов биогеоценоза?
Ответ. Продуценты (от лат. producens – создающий) – производители органического вещества. Это автотрофные организмы, в основном зеленые растения, способные синтезировать органические вещества из неорганических. Консументы (от лат. consume – потребляю) – потребители органического вещества – гетеротрофные организмы, питающиеся продуцентами (консументы первого порядка – растительноядные животные) и кон- сументами (консументы второго, третьего и следующих порядков – хищные животные). Редуценты (от лат. reducens – возвращающий) – разрушители органического вещества – сапротрофные бактерии и грибы. Они минерализуют мертвые органические остатки до неорганических веществ, используемых затем в процессе круговорота продуцентами.
Вопрос 3. Что такое трофический уровень? С чем связано ограничение числа трофических уровней в экосистеме?
Ответ. Трофический уровням – совокупность организмов, объединенных типами питания. Первый трофический уровень образуют автотрофные организмы (в основном зеленые растения – продуценты), создающие органические вещества из неорганических благодаря солнечной энергии. Второй трофический уровень составляют растительноядные животные, т.е. консументы первого порядка (гусеницы бабочек, мыши, зайцы и др.), потребляющие органические вещества, созданные продуцентами. Третий трофический уровень занимают плотоядные животные – консументы второго порядка (хищные насекомые, насекомоядные птицы и др.), потребляющие травоядных животных. Иногда в экосистемах может быть и четвертый трофический уровень, на котором находятся консументы третьего порядка (хищные птицы и звери).
Вопрос 4. Что такое пищевая цепь и пищевая сеть? Приведите примеры пастбищных и детритных пищевых цепей.
Ответ. Пищевая цепь – это поток биомассы и энергии, который передается в экосистеме по рядам организмов, связанных друг с другом пищевыми связями. Различают два типа трофических цепей: пастбищные, или цепи выедания, и детритные (от лат. detritus – истертый), или цепи разложения.
Пасбищные цепи: Трава → Кузнечик → Птица → Ястреб; Растения → Заяц → Лиса → Лев.
Детритные цепи: мертвые листья → мокрица → черный дрозд; остатки травы → дождевой червь → крот.
Вопрос 5. Что показывают биомасса и продукция экосистем?
Ответ. Биомасса – суммарная масса всех организмов экосистемы. Выражается в единицах массы вещества на единицу площади или объема (кг/га, кг/м3). Для выявления связи с потоком энергии биомассу выражают в единицах энергии на единицу поверхности (Дж/м2, кал/м3).
Продукция – прирост биомассы, созданный организмами экосистемы за единицу времени на единицу площади или объема. Этот показатель служит мерой биологической продуктивности экосистемы. Его выражают в единицах массы вещества на единицу площади или объема за определенный отрезок времени (г/мг в год, Дж/м3 в год ).
Вопрос 6. Какими свойствами обладают экосистемы?
Ответ. Экосистемы способны к самовоспроизводству, т.е. к воссозданию потока энергии и круговорота веществ. Организмы размножаются, извлекают из абиотической среды различные ресурсы и поставляют в нее продукты жизнедеятельности.
Экосистемы обладают устойчивостью, т.е. способны выдерживать различные воздействия. Экосистему считают устойчивой, если уменьшение массы организмов каждого трофического уровня, составляет примерно половину от массы организмов предыдущего уровня.
Для экосистем характерна саморегуляция численности входящих в ее состав популяций видов. Регулирующие факторы формируются в самой экосистеме.
Экосистемы способны к саморазвитию – циклическим и поступательным изменениям. Циклические изменения связаны с суточными и сезонными колебаниями условий среды.
Вопрос 7. Что такое сукцессия?
Ответ. Сукцессия (от лат. successio – преемственность) – закономерная и последовательная смена природных сообществ, вызванная взаимодействием организмов между собой и с окружающей их абиотической средой.
Вопрос 8. Какое сообщество называют климаксным? Приведите примеры климаксных сообществ.
Ответ. При отсутствии нарушений сукцессия завершается образованием устойчивого сообщества – климаксного (от греч. klimax – лестница). Круговорот веществ и поток энергии в таком сообществе сбалансирован. Одни организмы используют продукты жизнедеятельности других и поддерживают стабильное состояние среды. Биомасса в климаксном сообществе становится постоянной, а продукция приближается к нулю, так как практически весь годовой прирост растительности потребляют растительноядные животные, а листовой опад разлагают редуценты – бактерии и грибы. В результате климаксное сообщество может длительное время существовать без видимых изменений (ельник, дубрава, ковыльная степь).