Подробное решение параграф § 57 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017
Вопрос. Рассмотрите рис. 256. Чем различаются между собой сообщества (биоценозы) разного масштаба?
Ответ. Биоценозы разного масштаба (часть дерева, дерево, лес) отличаются друг от друга:
• Площадью, занимаемой биоценозом;
• Количеством видов его населяющим;
• Количеством биотических связей его обитателей;
• Устойчивостью к различным видам воздействия.
Вопрос.1. Что такое биоценоз? Приведите примеры биоценозов разного масштаба.
Ответ. Биоценоз – сообщество организмов. Биоценоз (от греч. bios – жизнь и koinos – общий), или сообщество организмов, – исторически сложившаяся совокупность обитающих на определённой территории взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов. Термин «биоценоз» ввёл в науку в 1877 г. немецкий учёный Карл Мёбиус, который изучал сообщества беспозвочных и позвоночных животных на отмелях Северного моря. Он обратил внимание на то, что совместно с устрицами обитают представители одних и тех же видов рыб, ракообразных, червей, кишечнополостных и др.
Биоценозы бывают разными по масштабу и занимаемым площадям. Живое население трухлявого пня, упавшего дерева, лесной поляны, осокового болота, смешанного леса, пресного водоёма – всё это биоценозы. Принципиальных отличий между биоценозами разного масштаба нет. Более мелкие сообщества входят в состав более крупных. Так, все обитатели мохового покрова на стволе дерева входят в состав более масштабного биоценоза, включающего организмы, живущие под корой дерева, в его древесине, на ветвях, на листьях и т. п.; биоценоз дерева, в свою очередь, входит в состав биоценоза леса
Примеры биоценозов разного масштаба:
• Аквариум;
• Огород;
• Луг;
• Лес;
• Ручей и т.д.
Вопрос 2. Перечислите основные компоненты биоценоза. Что такое биотоп?
Ответ. Компоненты биоценоза:
Фитоценоз (от греч. phyton – растение и koinos – общий), т. е. вся совокупность растений, образующих сообщество, является средообразователем. Деревья и кустарники создают особый микроклимат: уменьшают силу ветра, образуют тень, снижают суточные перепады температуры атмосферного воздуха и влажности в биоценозе. Велика роль растений и как источника пищи для растительноядных насекомых, птиц и зверей. Кроме того, растения выделяют кислород, необходимый для дыхания всем организмам биоценоза, а также образуют листовой опад, который разлагается грибами и микроорганизмами, что приводит к накоплению в почве минеральных веществ.
Зооценоз (от греч. zоо – животное и koinos – общий), т. е. вся совокупность животных, составляющих сообщество, оказывает существенное влияние на растения. Растительноядные насекомые и их личинки, травоядные млекопитающие, зерноядные птицы поедают части растений, регулируя их рост. Насекомые-опылители переносят пыльцу, а некоторые птицы и млекопитающие распространяют семена и плоды растений. Помёт животных служит удобрением для почвы, оказывает влияние на рост растений и грибов.
Микробоценоз (от греч. mikros – маленький и koinos – общий), т. е. вся совокупность микроорганизмов сообщества, связанных как с растениями, так и с животными. Паразитические бактерии, живущие на поверхности и внутри тел организмов, вызывают заболевания, которые часто приводят к их гибели. Бактерии-симбионты положительно влияют на организмы, помогая, например, растительноядным млекопитающим переваривать грубую растительную пищу. Бактерии-сапротрофы и плесневые грибы разлагают тела погибших организмов, обеспечивая тем самым круговорот веществ в биоценозе.
Биотоп (от греч. βίος – жизнь и τόπος – место) – относительно однородный по абиотическим факторам среды участок геопространства (суши или водоёма), занятый определённым биоценозом.
Вопрос 3. Что представляет собой видовая структура биоценоза? Приведите примеры сообществ, богатых и бедных видами организмов. Какие виды называют эдификаторами? Какова их роль в сообществе?
Ответ. Принято различать видовую, пространственную, трофическую (пищевую) и экологическую структуры биоценоза.
Видовая структура биоценоза – это его видовое разнообразие, соотношение видов по численности и плотности популяций. Существуют сообщества богатые и бедные видами. В областях земного шара, где условия среды оптимальны для организмов, биоценозы характеризуются большим видовым разнообразием. Так, биоценозы влажного тропического леса и кораллового рифа насчитывают тысячи видов. В неблагоприятных условиях, а также в областях, загрязнённых отходами, видовой состав сообществ беднее. Например, в полярной тундре встречается чуть более одного десятка видов организмов. Виды, преобладающие по численности в сообществе, называют эдификаторами (от лат. aedificator – строитель). Они создают среду обитания для других организмов. Например, в ельнике-кисличнике эдификаторами являются ель и кислица, а в осоковом болоте – различные виды осок, камыш и тростник. Редкие и малочисленные виды увеличивают разнообразие связей в биоценозе и служат резервом для замещения видов-эдификаторов. Чем специфичней условия среды, тем беднее видовой состав сообщества и выше численность отдельных видов. И наоборот, в богатых видами биоценозах все виды малочисленны. Так, в густом ельнике на площади в один гектар произрастает в среднем около ста деревьев, относящихся к одному виду – ель обыкновенная. Во влажном тропическом лесу на такой же территории можно встретить сотню деревьев, но уже относящихся к ста разным видам.
Вопрос 4. Охарактеризуйте пространственную структуру биоценоза, используя рис. 258.
Ответ. Пространственная структура биоценоза – это распределение организмов по надземным и подземным ярусам сообщества. Ярусы образуют надземные вегетативные органы растений и их корневые системы. Ярусность связана с приспособлением организмов к наиболее полному использованию ресурсов среды. Помимо ярусности существует горизонтальное распределение организмов в сообществе – мозаичность. Она обусловлена неоднородностью микрорельефа, деятельностью растений, животных и человека (выбросы почвы, вытаптывание травостоя, вырубка деревьев и др.).
В широколиственном лесу выделяют 5 ярусов:
• I ярус (верхний) дуб, липа;
• II ярус клён, вяз, рябина;
• III ярус (подлесок) лещина, крушина, калина, бересклет;
• IV ярус папоротники, ветреница, ландыш;
• V ярус (нижний) мхи, лишайники, грибы.
Вопрос 5. Из чего складывается трофическая (пищевая) структура биоценоза? Объясните, почему трофические (пищевые) связи самые важные в сообществе.
Ответ. Трофическая (от греч. trophe – пища, питание), или пищевая, структура биоценоза – это пищевые цепи, состоящие из организмов, находящихся в трофических связях друг с другом.
Трофические, или пищевые, связи являются основными в биоценозе, поскольку благодаря им обеспечивается поток энергии и круговорот веществ. Трофические связи удерживают организмы разных видов друг возле друга, объединяя их в сообщества. Трофические связи проявляются в питании одних организмов другими либо в питании мёртвыми остатками и продуктами жизнедеятельности. Например, жуки божьи коровки питаются тлями, а бабочки и пчёлы кормятся нектаром цветков. Жуки-могильщики уничтожают трупы мелких зверей и птиц, а жуки-навозники – помёт животных.
Вопрос 6. Охарактеризуйте экологическую структуру биоценоза. От чего она зависит?
Ответ. Экологическая структура биоценоза – это соотношение экологических групп организмов, составляющих сообщество. Разнообразие и обилие представителей той или иной экологической группы зависит от условий среды. В пустынях преобладают растения и животные, приспособленные к жизни в засушливых условиях, а в водных сообществах – водные растения и животные.
Экологическая структура биоценоза в сочетании с видовой и пространственной служит макроскопической характеристикой, которая дает возможность определить свойства того или иного биоценоза, выяснить его устойчивость во времени и пространстве, а также предвидеть последствия изменений, вызванных влиянием антропогенных факторов.
Вопрос 7. Какие связи существуют между организмами в биоценозе? Приведите примеры.
Ответ. Основу существования биоценоза составляют взаимные связи между его организмами.
Трофические, или пищевые, связи являются основными в биоценозе, поскольку благодаря им обеспечивается поток энергии и круговорот веществ. Трофические связи проявляются в питании одних организмов другими либо в питании мёртвыми остатками и продуктами жизнедеятельности. Например, жуки божьи коровки питаются тлями, а бабочки и пчёлы кормятся нектаром цветков. Жуки-могильщики уничтожают трупы мелких зверей и птиц, а жуки-навозники – помёт животных.
Топические (от греч. topos – место) связи возникают в том случае, когда одни организмы создают среду обитания для других. Например, лишайник золотянка поселяется на коре осин и берёз, а дятлы и поползни используют для гнездования и выведения птенцов дупла деревьев.
Форические (от лат. foras – наружу) связи устанавливаются тогда, когда одни организмы биоценоза участвуют в распространении и расселении других. Так, дрозды и свиристели распространяют семена рябины и калины; некоторые звери на своей шерсти разносят корзинки лопуха, имеющие для прикрепления специальные прицепки.
Фабрические (от лат. fabrica – мастерская) связи проявляются в использовании одними организмами продуктов выделения либо мёртвых остатков других организмов для сооружения своих гнёзд и жилищ. Например, сойка для строительства гнезда собирает шерсть зверей, сухую траву и опавшие листья, а рыжие лесные муравьи сооружают купол надземной части своего жилища – муравейника – из опавшей хвои.