Ο πλούτος των ειδών των κοινοτήτων δέντρων και εντομοφάγων πουλιών του Δυτικού Καυκάσου καθορίζεται τόσο από τη σειρά των ειδών που συλλαμβάνουν τμήματα της οικολογικής θέσης όσο και από τον αριθμό των ειδών της γύρω περιοχής που είναι δυνητικά ικανά να υπάρχουν σε αυτές τις κοινότητες. Ο σχετικός ρόλος αυτών των παραγόντων ποικίλλει ανάλογα με την αναλογία της αφθονίας των ειδών (κατάταξη της αφθονίας) αυτών των κοινοτήτων.
Στο άρθρο του V.V. Akatova και A.G. Ο Perevozov (Κρατικό Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Maikop, Κρατικό Φυσικό Απόθεμα Βιόσφαιρας του Καυκάσου) εξετάζει τους λόγους που επηρεάζουν τον πλούτο των ειδών στις κοινότητες δέντρων και πουλιών του Δυτικού Καυκάσου. Όσο υψηλότερο είναι το επίπεδο κυριαρχίας, δηλ. το ποσοστό των ατόμων των πιο πολυάριθμων ειδών από τον συνολικό αριθμό ατόμων στην κοινότητα, όσο λιγότεροι πόροι απομένουν για άλλα είδη της κοινότητας, τόσο μικρότερος είναι ο αριθμός τους και τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα εξαφάνισης ως αποτέλεσμα τυχαίων διαδικασιών. Κατά συνέπεια, τόσο χαμηλότερος είναι ο πλούτος των ειδών.
Οι συγγραφείς παρέχουν μια περιγραφή των κύριων μοντέλων της αναλογίας των αριθμών των ειδών σε μια κοινότητα (για σύγκριση μοντέλων που χαρακτηρίζουν τη δομή των ειδών των κοινοτήτων, βλ.: Αναζητώντας έναν παγκόσμιο νόμο της δομής των βιολογικών κοινοτήτων, ή Γιατί οι οικολόγοι αποτυχία; "Elements", 02.12.08).
Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στο μοντέλο της γεωμετρικής σειράς (Y. Motomura, 1932) ή στην «επικρατούσα σύλληψη θέσης», που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή την εργασία. Το μοντέλο της γεωμετρικής σειράς υποθέτει ότι τα κοινοτικά είδη που ταξινομούνται με φθίνουσα σειρά αφθονίας καταναλώνουν το ίδιο ποσοστό του υπόλοιπου συνολικού πόρου της κοινότητας. Για παράδειγμα, εάν το πιο πολυάριθμο είδος καταναλώνει το 1/2 ενός πόρου, τότε το επόμενο πιο σημαντικό είδος καταναλώνει το μισό από ό,τι έχει απομείνει (δηλαδή το 1/4 του αρχικού), το τρίτο είδος καταναλώνει και πάλι το μισό από το υπόλοιπο (1/ 8 του πρωτοτύπου) και ούτω καθεξής. Το μοντέλο συνεπάγεται μια ιεραρχική αρχή της κοινής χρήσης πόρων. Όσο μεγαλύτερο είναι το μερίδιο του πόρου που δεσμεύεται από το κυρίαρχο είδος, τόσο πλέονΟι υπόλοιποι πόροι χρησιμοποιούνται από υποδεσπόζοντα είδη και τόσο λιγότεροι πόροι ανήκουν σε είδη χαμηλής αφθονίας. Οι κοινότητες με τέτοια κατανομή χαρακτηρίζονται όχι μόνο από λιγότερους πόρους που είναι διαθέσιμοι σε μη κυρίαρχα συνδεόμενα είδη, αλλά και από μια πιο «αυστηρή» κατανομή τους. Ο αριθμός των ειδών είναι ανάλογος με το μερίδιο των πόρων που λαμβάνουν και αντιπροσωπεύει μια γεωμετρική πρόοδο. Αυτό το γεωμετρικό μοντέλο περιγράφει τη σύλληψη της μερίδας του λέοντος του πόρου από έναν μικρό αριθμό ειδών με ισχυρή κυριαρχία. Ισχύει για απλές κοινότητες ζώων ή φυτών πρώιμα στάδιαδιαδοχή ή ύπαρξη σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες ή σε επιμέρους τμήματα κοινοτήτων.
Το υπερβολικό μοντέλο (A.P. Levich, 1977) είναι κοντά στο γεωμετρικό, αλλά αντανακλά μια ακόμη λιγότερο ομοιόμορφη κατανομή των πόρων: η αφθονία των πρώτων ειδών μειώνεται πιο απότομα και η αφθονία των σπάνιων, αντίθετα, πιο ομαλά. Σε σύγκριση με το μοντέλο Motomura, το υπερβολικό μοντέλο περιγράφει καλύτερα πολύπλοκες κοινότητες και μεγάλα δείγματα.
Το λογαριθμικό μοντέλο (Preston, 1948) είναι χαρακτηριστικό για πιο ομοιόμορφα κατανεμημένους πόρους και αφθονία ειδών, εδώ ο αριθμός των ειδών με μέση αφθονία αυξάνεται.
Στην κατανομή που περιγράφεται από το μοντέλο της «σπασμένης ράβδου» (R. MacArthur, 1957), οι αφθονίες των ειδών κατανέμονται με τη μεγαλύτερη δυνατή ομοιομορφία στη φύση. Ο περιοριστικός πόρος μοντελοποιείται από μια ράβδο που σπάει τυχαία σε διαφορετικά σημεία. Η αφθονία κάθε είδους είναι ανάλογη με το μήκος του κομματιού που δέχεται. Αυτό το μοντέλο είναι κατάλληλο για κοινότητες που ζουν σε έναν ομοιογενή βιότοπο, ένα τροφικό επίπεδο με απλή δομή, όπου ο αριθμός των ειδών περιορίζεται από τη δράση ενός μόνο παράγοντα ή μοιράζεται τυχαία έναν σημαντικό πόρο.
Εκτός από τα κυρίαρχα είδη, ο πλούτος των ειδών της τοπικής κοινότητας επηρεάζεται από το ταμείο ειδών (πισίνα) - ένα σύνολο ειδών που ζουν σε μια δεδομένη περιοχή και δυνητικά μπορούν να υπάρχουν σε αυτήν την κοινότητα. Ο τοπικός πλούτος ειδών νοείται, για παράδειγμα, ως ο μέσος αριθμός φυτικών ειδών σε μια τοποθεσία, και το ταμείο ειδών είναι ο συνολικός αριθμός ειδών δέντρων που καταγράφονται σε δασικές εκτάσεις ολόκληρης της περιοχής. Το μέγεθος του ταμείου ειδών καθορίζεται από τις περιφερειακές περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένου του κλίματος. Σε ακραίες συνθήκες, μόνο ένα μέτριο σύνολο ειδών μπορεί να υπάρξει, το οποίο περιορίζει αυτόματα τον αριθμό των πιθανών κυρίαρχων. Υπό ευνοϊκές συνθήκες, αυξάνεται τόσο ο συνολικός αριθμός των ειδών όσο και ο αριθμός των υποψηφίων για το ρόλο των δεσποζόντων. Όσο πιο ευνοϊκές είναι οι συνθήκες, τόσο μεγαλύτερο αριθμότα είδη μπορούν να φτάσουν σε υψηλή αφθονία και όσο χαμηλότερο είναι το επίπεδο κυριαρχίας καθενός από αυτά σε συγκεκριμένες περιοχές. Το μέγεθος της δεξαμενής των ειδών εξαρτάται επίσης από τον ρυθμό ειδογένεσης και την ιστορία της περιοχής: για παράδειγμα, τα βιοώματα των περιοχών κοντά στους πόλους που γνώρισαν παγετώνες του Πλειστόκαινου μπορεί να είναι σχετικά φτωχότερα σε είδη σε σύγκριση με εκείνα που βρίσκονται νοτιότερα, μεταξύ άλλων λόγω τα νιάτα τους.
V.V. Akatov και A.G. Ο Perevozov μελέτησε δέντρα σε 58 περιοχές πεδινών και ορεινών δασών και κοινότητες εντομοφάγων πουλιών σε 9 βιοτόπους του Δυτικού Καυκάσου. Για ολόκληρο το σύνολο δεδομένων, η μέγιστη επιρροή (50–60%) στον τοπικό πλούτο των ειδών ασκήθηκε από τον αριθμό των ατόμων των σχετικών ειδών. Σε όλες τις κοινότητες που μελετήθηκαν, βρέθηκε υψηλή συσχέτιση μεταξύ του επιπέδου κυριαρχίας και του πλούτου των ειδών. Το επίπεδο κυριαρχίας του ισχυρότερου ανταγωνιστή καθόρισε περίπου το 15-20% της διακύμανσης στον αριθμό των ειδών στην κοινότητα. Αυτό φαίνεται να σημαίνει ότι η σχέση μεταξύ του επιπέδου κυριαρχίας και του πλούτου των ειδών είναι σε μεγάλο βαθμό συνέπεια μιας απλής ανακατανομής των πόρων από συντροφικό είδος σε κυρίαρχο είδος. Με τη σειρά του, το μέγεθος του ταμείου ειδών επηρέασε τόσο το επίπεδο κυριαρχίας όσο και τον πλούτο των ειδών.
Για να αξιολογηθεί η σχέση μεταξύ των ρόλων του επιπέδου κυριαρχίας, του αριθμού των συνδεδεμένων ειδών και της δεξαμενής ειδών, οι υπό μελέτη κοινότητες χωρίστηκαν σε δύο ομάδες - με υψηλή και χαμηλή συμμόρφωση της δομής των ειδών με το γεωμετρικό μοντέλο (GM).
Σε περιοχές με υψηλή συμμόρφωση με ΓΤ, ο πλούτος των ειδών εξαρτιόταν περισσότερο από τις τοπικές συνθήκες, συγκεκριμένα από τον αριθμό των ατόμων των σχετιζόμενων ειδών και από το επίπεδο κυριαρχίας, αντανακλώντας τη φύση της κατανομής του εξειδικευμένου χώρου.
Σε περιοχές με χαμηλή συμμόρφωση της δομής των ειδών με το γεωμετρικό μοντέλο, αντίθετα, ο ρόλος του ταμείου ειδών αυξήθηκε και ο ρόλος των τοπικών παραγόντων μειώθηκε. Σε τέτοιες κοινότητες, ο πλούτος των ειδών αποδείχθηκε σχετικά ανεξάρτητος από τον αριθμό των κυρίαρχων.
Έτσι, οι συγγραφείς έλαβαν το αναμενόμενο αποτέλεσμα: η σχετική συμβολή διαφόρων μηχανισμών στον τοπικό πλούτο των ειδών εξαρτάται από τη δομή κατάταξης της αφθονίας των ειδών στις κοινότητες, συμπεριλαμβανομένης της αντιστοιχίας αυτής της δομής με το γεωμετρικό μοντέλο.
Πληθυσμός ανά βαθμίδες σε ένα δασικό οικοσύστημα;
Η σύνθεση μιας κοινότητας κρίνεται κυρίως από την ποικιλότητα των ειδών. Η ποικιλομορφία αναφέρεται στον πλούτο των ειδών μιας κοινότητας.
Ο αριθμός των ειδών σε μια κοινότητα εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η γεωγραφική της θέση. Αυξάνεται αισθητά καθώς μετακινείστε από βορρά προς νότο. Σε ένα τροπικό δάσος, μπορείτε να βρείτε εκατοντάδες είδη πουλιών σε ένα εκτάριο, ενώ σε ένα δάσος εύκρατη ζώνηστην ίδια περιοχή ο αριθμός τους δεν ξεπερνά τις δεκάδες. Αλλά και στις δύο περιπτώσεις ο αριθμός των ατόμων είναι περίπου ο ίδιος. Στα νησιά η πανίδα είναι συνήθως φτωχότερη από ό,τι στις ηπείρους, και όσο πιο μικρό είναι το νησί και όσο πιο μακριά είναι από την ηπειρωτική χώρα, τόσο πιο φτωχό είναι.
Ποικιλία διαβίωσης οργανισμώνκαθορίζεται τόσο από κλιματικούς όσο και από ιστορικούς παράγοντες. Σε περιοχές με ήπιο, σταθερό κλίμα, με άφθονες και τακτικές βροχοπτώσεις, χωρίς σοβαρούς παγετούς και εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, ο πλούτος των ειδών είναι υψηλότερος από ό,τι σε περιοχές που βρίσκονται σε σκληρές κλιματικές ζώνες, όπως η τούνδρα ή τα υψίπεδα.
Ο πλούτος των ειδών αυξάνεται με την εξελικτική ανάπτυξη της κοινότητας. Όσο περισσότερος χρόνος έχει περάσει από τη δημιουργία μιας κοινότητας, τόσο μεγαλύτερος είναι ο πλούτος των ειδών της. Οι αγροτικές κοινότητες έχουν τη μικρότερη ιστορία· δημιουργούνται τεχνητά, η ύπαρξή τους μετριέται σε αρκετούς μήνες. Αλλά αν το χωράφι ενός αγρότη παραμείνει ασπέρθηκε και ακαλλιέργητο για δύο ή τρία χρόνια, παίρνει μια εντελώς διαφορετική εμφάνιση: η ποικιλία των βοτάνων αυξάνεται, εμφανίζονται νέα είδη εντόμων, πτηνών και τρωκτικών. Όσο μεγαλύτερη είναι η ανάπτυξη οικοσύστημα, βιοκενόζες και πληθυσμούς, τόσο πλουσιότερη είναι η σύσταση των ειδών του. Σε μια τόσο αρχαία λίμνη όπως η Βαϊκάλη, για παράδειγμα, υπάρχουν μόνο 300 είδη αμφιποδίων.
Σε κάθε κοινότητα, κατά κανόνα, υπάρχουν σχετικά λίγα είδη που αντιπροσωπεύονται από μεγάλο αριθμό ατόμων ή μεγάλη βιομάζα, και σχετικά πολλά είδη που είναι σπάνια (Εικ. 60). Τα είδη με υψηλή αφθονία διαδραματίζουν τεράστιο ρόλο στη ζωή μιας κοινότητας, ειδικά τα λεγόμενα είδη που σχηματίζουν οικοτόπους. Στα δασικά οικοσυστήματα, για παράδειγμα, αυτά περιλαμβάνουν είδη που κυριαρχούν ξυλώδη φυτά: από αυτές εξαρτώνται οι απαραίτητες προϋποθέσεις για την επιβίωση άλλων ειδών φυτών και ζώων -χόρτα, έντομα, πτηνά. ζώα, μικρά ασπόνδυλα του δάσους κ.λπ.
Ταυτόχρονα, τα σπάνια είδη είναι συχνά οι καλύτεροι δείκτες της κατάστασης μιας κοινότητας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για να διατηρηθεί η ζωή σπάνιων ειδών, απαιτούνται αυστηρά καθορισμένοι συνδυασμοί διαφόρων παραγόντων (για παράδειγμα, θερμοκρασία, υγρασία, σύνθεση εδάφους, ορισμένοι τύποι τροφίμων πόροικαι τα λοιπά.). Συντήρηση απαραίτητες προϋποθέσειςεξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κανονική λειτουργία των οικοσυστημάτων, επομένως η εξαφάνιση σπάνιων ειδών μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι η λειτουργία των οικοσυστημάτων έχει διαταραχθεί.
Η ποικιλότητα των ειδών μπορεί να θεωρηθεί ως δείκτης της ευημερίας μιας κοινότητας ή ενός οικοσυστήματος συνολικά. Η μείωσή του υποδηλώνει συχνά προβλήματα πολύ νωρίτερα από μια αλλαγή στον συνολικό αριθμό των ζωντανών οργανισμών· επιπλέον, η ποικιλότητα των ειδών είναι σημάδι της σταθερότητας των κοινοτήτων. Σε κοινότητες με υψηλή ποικιλομορφία, πολλά είδη καταλαμβάνουν παρόμοια θέση, κατοικούν στην ίδια περιοχή του χώρου, εκτελώντας παρόμοιες λειτουργίες στο σύστημα μεταβολισμού ύλης-ενέργειας. Σε μια τέτοια κοινότητα, μια αλλαγή των συνθηκών διαβίωσης υπό την επίδραση, για παράδειγμα, κλιματικής αλλαγής ή άλλων παραγόντων μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση ενός είδους, αλλά αυτή η απώλεια θα αντισταθμιστεί από άλλα είδη κοντά στο εξαφανισμένο στην εξειδίκευσή τους. Έτσι, όσο μεγαλύτερη είναι η ποικιλομορφία, τόσο πιο ανθεκτική είναι η κοινότητα σε ξαφνικές αλλαγές φυσικών παραγόντων ή κλίματος.
Μορφολογική και χωρική δομή των κοινοτήτων.
Οποιαδήποτε κοινότητα, ανεξάρτητα από την τοποθεσία ή τη σύνθεση των ειδών που υπάρχουν σε αυτήν, έχει ορισμένα χαρακτηριστικά που διευκολύνουν την ανάλυση και τη σύγκριση μεταξύ τους. Τέτοια χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν την αναλογία των οργανισμών με ορισμένους τύπους εξωτερικής δομής και τη χωρική οργάνωση της κοινότητας.
Ορισμένοι τύποι εξωτερικής δομής των οργανισμών που προέκυψαν ως προσαρμογές στις περιβαλλοντικές συνθήκες ονομάζονται μορφές ζωής.
Οι μορφές ζωής των φυτών και των ζώων είναι πολύ διαφορετικές.
Διακρίνονται από έναν συνδυασμό δομικών χαρακτηριστικών και τρόπου ζωής. Έτσι, οι πιο κοινές μορφές ζωής των φυτών είναι τα δέντρα, οι θάμνοι και τα βότανα.
Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα μιας φυτικής κοινότητας, για παράδειγμα, μπορούν να κριθούν από την αναλογία των μορφών ζωής που υπάρχουν εδώ. Εξάλλου, ο αριθμός των μορφών ζωής, κατά κανόνα, είναι σημαντικά μικρότερος από τον αριθμό των ειδών που αποτελούν μια κοινότητα και η κυριαρχία ορισμένων μορφών χαρακτηρίζει Γενικοί Όροιζωή των οργανισμών. Σε ξηρά κλίματα, κυριαρχούν τα παχύφυτα με σαρκώδη φύλλα ή μίσχους, με έλλειψη φωτός στο τροπικό δάσος - λιάνα, σε τούνδρα, ορεινές περιοχές με χαμηλές θερμοκρασίες, ξηρότητα και ισχυρούς ανέμους - λωρίδες και φυτά μαξιλαριού. Η σύνθεση των ειδών των φυλλοβόλων και των κωνοφόρων δασών είναι διαφορετική, αλλά όσον αφορά την αναλογία των μορφών ζωής, αυτές οι κοινότητες είναι κοντινές.
Το σύνολο των μορφών ζωής και η σχέση τους καθορίζουν τη μορφολογική (από το ελληνικό morphe - μορφή) δομή της κοινότητας, με την οποία κρίνει κανείς αν ανήκει στον έναν ή τον άλλο τύπο, για παράδειγμα, δάσος, λιβάδι, θάμνος.
Οι μορφές ζωής των ζώων για διαφορετικές συστηματικές ομάδες διακρίνονται ανάλογα διαφορετικά σημάδια. Στα ζώα, ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά για τον εντοπισμό μορφών ζωής θεωρείται ότι είναι οι μέθοδοι κίνησης (περπάτημα, τρέξιμο, άλμα, κολύμπι, έρποντας, πέταγμα). Χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά της εξωτερικής δομής των χερσαίων άλτων, για παράδειγμα, είναι τα μακριά πίσω άκρα με πολύ ανεπτυγμένους μύες των μηρών, μια μακριά ουρά και έναν κοντό λαιμό. Σε αυτά περιλαμβάνονται συνήθως οι κάτοικοι ανοιχτοί χώροι: Ασιατικά ζέρμποα, αυστραλιανά καγκουρό, αφρικανοί άλτες και άλλα άλματα θηλαστικά που ζουν σε διαφορετικές ηπείρους.
Οι μορφές ζωής των υδρόβιων οργανισμών διακρίνονται ανάλογα με τον τύπο του οικοτόπου τους. Οι κάτοικοι της στήλης του νερού ενώνονται με μια ειδική μορφή ζωής, το πλαγκτόν (από το ελληνικό planktos - περιπλανώμενο) - ένα σύνολο οργανισμών που ζουν σε αιωρούμενη κατάσταση και δεν μπορούν να αντισταθούν στα ρεύματα. Το πλαγκτόν περιέχει τόσο φυτικούς (φύκια) όσο και ζωικούς (μικρά καρκινοειδή) οργανισμούς. Οι κάτοικοι του βυθού σχηματίζουν βένθος (από το ελληνικό βένθος - βάθος).
Διαφορετικές μορφές ζωής χωρίζονται χωρικά η μία από την άλλη με συγκεκριμένο τρόπο. Αυτή η απομόνωση χαρακτηρίζει τη χωρική δομή της κοινότητας. Οποιαδήποτε φυτική κοινότητα, για παράδειγμα, χωρίζεται σε βαθμίδες - οριζόντια στρώματα στα οποία βρίσκονται τα υπέργεια ή υπόγεια μέρη φυτών ορισμένων μορφών ζωής. Η διαστρωμάτωση εκφράζεται ιδιαίτερα καθαρά στις δασικές φυτοκενώσεις, όπου συνήθως υπάρχουν 5-6 βαθμίδες (Εικ. 61). Αλλά σε κοινότητες λιβαδιών ή στέπας, μπορούν επίσης να διακριθούν τουλάχιστον δύο ή τρεις βαθμίδες.
Ο ζωικός πληθυσμός της κοινότητας, «κολλημένος» στα φυτά, κατανέμεται επίσης μεταξύ των βαθμίδων. Για παράδειγμα, η μικροπανίδα των ζώων του εδάφους είναι πιο πλούσια σε απορρίμματα. ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙτα πουλιά φτιάχνουν φωλιές και τρέφονται σε διαφορετικές βαθμίδες - στο έδαφος (wagtail), σε θάμνους (κοκκινολαίμηδες, αηδόνια), στις κορώνες των δέντρων (πύργοι, κίσσες).
Οριζόντια, η κοινότητα χωρίζεται επίσης σε ξεχωριστά στοιχεία - μικροομάδες, η θέση των οποίων αντανακλά την ετερογένεια των συνθηκών διαβίωσης. Αυτό είναι ιδιαίτερα ορατό στη δομή του εδάφους - η παρουσία ενός "μωσαϊκού" από διάφορες μικροομάδες (για παράδειγμα, χόρτα ή συστάδες γρασιδιού, χόρτα που αγαπούν το φως στα "παράθυρα" των ξέφωτων δασών, χόρτα ανθεκτικά στη σκιά κάτω από δέντρα, μπαλώματα από βρύα ή γυμνό χώμα).
Η μορφολογική και χωρική δομή μιας κοινότητας είναι δείκτης της ποικιλομορφίας των συνθηκών διαβίωσης των οργανισμών, του πλούτου και της πληρότητας της χρήσης των περιβαλλοντικών πόρων. Ως ένα βαθμό, χαρακτηρίζουν και τη βιωσιμότητα των κοινοτήτων, δηλαδή την ικανότητά τους να αντέχουν σε εξωτερικές επιρροές.
Τροφική δομή.
Η διατήρηση της ακεραιότητας της κοινότητας διασφαλίζεται από διάφορες συνδέσεις μεταξύ των οργανισμών. Τα ζώα μπορούν να χρησιμοποιούν φυτικούς οργανισμούς ως πηγές τροφής, καταφύγιο, ΥΛΙΚΟ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ. Τα φυτά, με τη σειρά τους, επωφελούνται από τους «καρπούς της δραστηριότητας» των ζώων, που μεταφέρουν τους σπόρους τους και συμμετέχουν στην επεξεργασία της οργανικής ύλης, τα προϊόντα της οποίας, επιστρέφοντας στο έδαφος, χρησιμοποιούνται ξανά από τα φυτά.
Διαφορετικοί τύποι οργανισμών σε μια κοινότητα αποδεικνύεται ότι συνδέονται στενά μεταξύ τους και αλληλοεξαρτώνται ο ένας από τον άλλο. Οι διατροφικές συνδέσεις έχουν τη μεγαλύτερη σημασία στη φύση, χάρη στις οποίες πραγματοποιείται μια συνεχής ανταλλαγή υλικών και ενέργειας μεταξύ της ζωντανής και της μη ζωντανής ύλης της φύσης.
Για οποιαδήποτε κοινότητα, μπορείτε να συντάξετε ένα διάγραμμα όλων των διατροφικών σχέσεων των οργανισμών. Αυτό το διάγραμμα μοιάζει με δίκτυο. Ένας τροφικός ιστός (η συνύπαρξή του μπορεί να είναι πολύ περίπλοκη, συνήθως αποτελείται από πολλές τροφικές αλυσίδες, καθεμία από τις οποίες είναι σαν ένα ξεχωριστό κανάλι μέσω του οποίου μεταδίδεται η ύλη και η ενέργεια (Εικ. 62). Ένα απλό παράδειγμα τροφικής αλυσίδας δίνεται από το ακόλουθη σειρά: φυτοφάγο έντομο - αρπακτικό έντομο - εντομοφάγο πουλί - αρπακτικό.
Σε αυτή την αλυσίδα, υπάρχει μια μονοκατευθυντική ροή ύλης και ενέργειας από τη μια ομάδα οργανισμών στην άλλη. Επί σχέδιο 62 βέλη απεικονίζουν τη ροή της ύλης στον τροφικό ιστό.
Διαφορετικά είδη καταλαμβάνουν διαφορετικές θέσεις στην τροφική αλυσίδα.
Μόνο τα πράσινα φυτά είναι σε θέση να ανιχνεύσουν την ευαισθησία στο φως και να χρησιμοποιούν απλές ανόργανες ουσίες στη διατροφή. Τέτοιοι οργανισμοί χωρίζονται σε μια ομάδα και ονομάζονται αυτότροφοι (αυτοτρέφονται, από το ελληνικό autos - εαυτός και trophe - τροφή), ή παραγωγοί - παραγωγοί βιολογικής ύλης. Αποτελούν ουσιαστικό μέρος οποιασδήποτε κοινότητας επειδή ουσιαστικά όλοι οι άλλοι οργανισμοί εξαρτώνται άμεσα ή έμμεσα από την παροχή ύλης και ενέργειας που αποθηκεύονται από τα φυτά. Στην ξηρά, τα αυτότροφα είναι συνήθως μεγάλα φυτά με ρίζες, ενώ στα υδάτινα σώματα τον ρόλο τους αναλαμβάνουν μικροσκοπικά φύκια που επιπλέουν στη στήλη του νερού (φυτοπλαγκτόν). Τέτοιοι οργανισμοί ταξινομούνται ως ανεξάρτητοι Όλοι οι άλλοι οργανισμοί είναι ετερότροφοι (από το ελληνικό, ετερός - διαφορετικοί), τρέφονται με έτοιμες οργανικές ουσίες.
Τα ετερότροφα αποσυντίθενται, αναδιατάσσουν και αφομοιώνουν πολύπλοκες οργανικές ουσίες που δημιουργούνται από τους πρωτογενείς παραγωγούς. Όλα τα ζώα είναι ετερότροφα και σε αυτά ανήκουν και πολλοί μικροοργανισμοί.Με τη σειρά τους οι ετερότροφοι οργανισμοί χωρίζονται σε καταναλωτές (καταναλωτές) και αποικοδομητές (αποσυνθέτες).
Οι καταναλωτές είναι κυρίως ζώα που καταβροχθίζουν άλλους οργανισμούς (φυτικούς ή ζωικούς) ή θρυμματισμένη οργανική ύλη. Οι αποικοδομητές αντιπροσωπεύονται κυρίως από μύκητες και βακτήρια, τα οποία αποσυνθέτουν τα ψευδή συστατικά του νεκρού κυτταροπλάσματος, μειώνοντάς τα σε απλές οργανικές ενώσεις, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν από τους παραγωγούς. Η έντονη ετερότροφη δραστηριότητα συγκεντρώνεται σε εκείνα τα μέρη όπου η οργανική ύλη συσσωρεύεται στο έδαφος και τη λάσπη.
Η θέση ενός οργανισμού στην τροφική αλυσίδα χαρακτηρίζεται από την απόστασή του από την κύρια πηγή ενέργειας που εισέρχεται στην κοινότητα. Διαφορετικοί οργανισμοί καταλαμβάνουν διαφορετικές θέσεις: σε αυτές τις περιπτώσεις λέγεται ότι βρίσκονται σε διαφορετικά τροφικά επίπεδα. Τα αυτότροφα καταλαμβάνουν το πρώτο τροφικό επίπεδο και τα ετερότροφα καταλαμβάνουν όλα τα επόμενα τροφικά επίπεδα: φυτοφάγα - [δεύτερο, σαρκοφάγα - τρίτο, αρπακτικά που τρέφονται με φρουτοφάγα - τέταρτο, κ.λπ.)
Το Σχήμα 63 απλοποιεί τη δομή δύο τύπων κοινοτήτων που σχετίζονται με τα χερσαία και τα υδάτινα οικοσυστήματα. Αυτές οι κοινότητες διαφέρουν ριζικά στη σύνθεση των οργανισμών, με εξαίρεση ορισμένα βακτήρια που μπορούν να υπάρχουν και στα δύο περιβάλλοντα. Ωστόσο, είναι παρόμοια στην τροφική τους δομή: και τα δύο περιέχουν τα κύρια οικολογικά συστατικά: αυτότροφα, ετερότροφα, μη συντηρητικά και αποσυνθετικά (επεξηγήσεις στο κείμενο κάτω από το σχήμα).
Ποικιλότητα ειδών. Σύνθεση του είδους. Αυτότροφοι. Ετερότροφα. Παραγωγοί. Καταναλωτές. Αποσυνθετές. Διαβαθμίσεις. Σπάνια είδη. Είδη που σχηματίζουν περιβάλλον. Τροφική αλυσίδα. Δίκτυο τροφίμων. Μορφές ζωής. Τροφικό επίπεδο.
1. Ποιοι παράγοντες αυξάνουν τον πλούτο των ειδών μιας κοινότητας;
2. Ποια είναι η σημασία των σπάνιων ειδών;
3. Ποιες ιδιότητες μιας κοινότητας χαρακτηρίζουν την ποικιλότητα των ειδών;
4. Τι είναι η τροφική αλυσίδα και ο τροφικός ιστός; Ποια είναι η σημασία τους;
Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Βιολογία 9η τάξη
Υποβλήθηκε από αναγνώστες από τον ιστότοπο
Ηλεκτρονική βιβλιοθήκη με μαθητές και βιβλία, σχέδια μαθημάτων
Ερώτηση 1. Ποιοι παράγοντες αυξάνουν τον πλούτο των ειδών μιας κοινότητας;
Η ποικιλία των ειδών μιας κοινότητας εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες:
1). γεωγραφική θέση(όταν μετακινείστε από βορρά προς νότο στο βόρειο ημισφαίριο της γης και αντίστροφα, στο νότιο ημισφαίριο η πανίδα του νησιού είναι συνήθως φτωχότερη από την ηπειρωτική χώρα, και όσο μικρότερο είναι το νησί και όσο πιο μακριά είναι από την ηπειρωτική χώρα, είναι πιο φτωχό)
2).κλιματικές συνθήκες(σε περιοχές με ήπιο, σταθερό κλίμα, με άφθονες και τακτικές βροχοπτώσεις, χωρίς σοβαρούς παγετούς και εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, ο πλούτος των ειδών είναι υψηλότερος από ό,τι σε περιοχές που βρίσκονται σε σκληρές κλιματικές ζώνες).
3).διάρκεια ανάπτυξης(όσο περισσότερος χρόνος έχει περάσει από τη δημιουργία μιας κοινότητας, τόσο μεγαλύτερος είναι ο πλούτος των ειδών της.
Ερώτηση 2. Ποια είναι η σημασία των σπάνιων ειδών;
Για να διατηρηθεί η ζωή των σπάνιων ειδών, απαιτούνται αυστηρά καθορισμένοι συνδυασμοί διαφόρων παραγόντων περιβάλλον(θερμοκρασία, υγρασία, σύσταση του εδάφους, ορισμένοι τύποι πόρων τροφίμων κ.λπ.), η οποία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ομαλή λειτουργία του οικοσυστήματος. Τα σπάνια είδη παρέχουν υψηλό επίπεδο ποικιλότητας ειδών και αποτελούν τους καλύτερους δείκτες της κατάστασης της κοινότητας στο σύνολό της. Για παράδειγμα, εάν οι καραβίδες ζουν σε μια δεξαμενή, αυτό μπορεί να είναι ένδειξη ότι το οικοσύστημα αναπτύσσεται κανονικά σε αυτήν τη δεξαμενή. Εάν μια δεξαμενή είναι «κατάφυτη» με φύκια, τότε αυτό είναι ένα σήμα ότι η ισορροπία του οικοσυστήματος σε αυτήν τη δεξαμενή έχει διαταραχθεί.
Ερώτηση 4. Τι είναι η τροφική αλυσίδα και ο τροφικός ιστός; Ποια είναι η σημασία τους;
Η μεταφορά ενέργειας από την αρχική της πηγή - τα φυτά - μέσω μιας σειράς οργανισμών, καθένας από τους οποίους τρώει τον προηγούμενο και χρησιμεύει ως τροφή για τον επόμενο, ονομάζεται κύκλωμα ισχύος. Για οποιαδήποτε κοινότητα, μπορείτε να συντάξετε ένα διάγραμμα όλων των διατροφικών σχέσεων - δίκτυο τροφίμων. δίκτυο τροφίμωναποτελείται από πολλές τροφικές αλυσίδες. Το πιο απλό παράδειγμα τροφικής αλυσίδας: φυτό - φυτοφάγο έντομο - εντομοφάγο πουλί - αρπακτικό.
Μέσω καθεμιάς από τις τροφικές αλυσίδες που σχηματίζουν τον τροφικό ιστό, μεταφέρονται ύλη και ενέργεια, δηλαδή πραγματοποιείται ανταλλαγή ύλης-ενέργειας. Η εφαρμογή όλων των συνδέσεων στην κοινότητα, συμπεριλαμβανομένων των τροφίμων, βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητάς της.
Σε μια βιοκένωση, όλα τα συστατικά κατανέμονται διαδοχικά στα τροφικά επίπεδα των τροφικών αλυσίδων και στους συνδυασμούς τους που αλληλεπιδρούν - δίκτυα τροφίμων.Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα ενιαίο λειτουργικό σύστημα μεταβολισμού και μετατροπής ενέργειας εντός της βιοκένωσης (Εικ. 4).
/ Κεφάλαιο 5. Επίπεδο οικοσυστήματος Εργασία: §5.2. Σύνθεση και δομή της κοινότητας
Απάντηση στο Κεφάλαιο 5. Επίπεδο οικοσυστήματος Εργασία: §5.2. Σύνθεση και δομή της κοινότητας
Έτοιμες εργασίες για το σπίτι (GD) Βιολογία Pasechnik, Kamensky 9η τάξη
Βιολογία
9η τάξη
Εκδότης: Bustard
Έτος: 2007 - 2014
Ερώτηση 1. Ποιοι παράγοντες αυξάνουν τον πλούτο των ειδών μιας κοινότητας;
Η ποικιλία των ειδών μιας κοινότητας εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες:
1) γεωγραφική θέση (όταν μετακινείστε από βορρά προς νότο στο βόρειο ημισφαίριο της γης και αντίστροφα, στο νότιο ημισφαίριο η πανίδα του νησιού είναι συνήθως φτωχότερη από ό,τι στην ηπειρωτική χώρα, και όσο μικρότερο είναι το νησί και τόσο πιο απομακρυσμένο από η ηπειρωτική χώρα, τόσο πιο φτωχή είναι).
2) κλιματικές συνθήκες (σε περιοχές με ήπιο, σταθερό κλίμα, με άφθονες και τακτικές βροχοπτώσεις, χωρίς σοβαρούς παγετούς και εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, ο πλούτος των ειδών είναι υψηλότερος από ό,τι σε περιοχές που βρίσκονται σε σκληρές κλιματικές ζώνες).
3) διάρκεια ανάπτυξης (όσο περισσότερος χρόνος έχει περάσει από τη δημιουργία μιας κοινότητας, τόσο μεγαλύτερος είναι ο πλούτος των ειδών της).
Ερώτηση 2. Ποια είναι η σημασία των σπάνιων ειδών;
Για τη διατήρηση της ζωής των σπάνιων ειδών, απαιτούνται αυστηρά καθορισμένοι συνδυασμοί διαφόρων περιβαλλοντικών παραγόντων (θερμοκρασία, υγρασία, σύσταση εδάφους, ορισμένοι τύποι τροφικών πόρων κ.λπ.), οι οποίοι εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την κανονική λειτουργία του οικοσυστήματος. Τα σπάνια είδη παρέχουν υψηλό επίπεδο ποικιλότητας ειδών και αποτελούν τους καλύτερους δείκτες της κατάστασης της κοινότητας στο σύνολό της.
Ερώτηση 3. Ποιες ιδιότητες μιας κοινότητας χαρακτηρίζουν την ποικιλότητα των ειδών;
Η ποικιλότητα των ειδών είναι ένας δείκτης της ευημερίας μιας κοινότητας ή ενός οικοσυστήματος στο σύνολό του, καθώς η μείωση της ποικιλότητας συχνά υποδηλώνει αγωνία πολύ νωρίτερα από μια αλλαγή στον συνολικό αριθμό των ζωντανών οργανισμών.
Η ποικιλότητα των ειδών είναι σημάδι σταθερότητας της κοινότητας, δηλαδή όσο μεγαλύτερη είναι η ποικιλότητα, τόσο πιο ανθεκτική είναι η κοινότητα στις ξαφνικές αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι εάν ένα είδος εξαφανιστεί, τη θέση του θα πάρει ένα άλλο είδος, παρόμοιο σε εξειδίκευση με αυτό που έφυγε από την κοινότητα.
Ερώτηση 4. Τι είναι η τροφική αλυσίδα και ο τροφικός ιστός; Ποια είναι η σημασία τους;
Διαφορετικοί τύποι οργανισμών σε μια κοινότητα συνδέονται στενά μεταξύ τους μέσω διατροφικών συνδέσεων. Για οποιαδήποτε κοινότητα, μπορείτε να συντάξετε ένα διάγραμμα όλων των διατροφικών σχέσεων - έναν τροφικό ιστό. Ένας τροφικός ιστός αποτελείται από πολλές τροφικές αλυσίδες. Το πιο απλό παράδειγμα τροφικής αλυσίδας: φυτό - φυτοφάγο έντομο - εντομοφάγο πουλί - αρπακτικό. Μέσω καθεμιάς από τις τροφικές αλυσίδες που σχηματίζουν τον τροφικό ιστό, μεταφέρονται ύλη και ενέργεια, δηλαδή πραγματοποιείται ανταλλαγή ύλης-ενέργειας. Η εφαρμογή όλων των συνδέσεων στην κοινότητα, συμπεριλαμβανομένων των τροφίμων, βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητάς της.
Έλενα Μπαντίεβα
Σύμφωνα με το άρθρο: V. V. Akatov, A. G. Perevozov
Η σχέση μεταξύ του επιπέδου κυριαρχίας και του τοπικού πλούτου των ειδών: ανάλυση των αιτιών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα κοινοτήτων δέντρων και πουλιών του Δυτικού Καυκάσου
Ο πλούτος των ειδών των κοινοτήτων δέντρων και εντομοφάγων πουλιών του Δυτικού Καυκάσου καθορίζεται τόσο από τη σειρά των ειδών που συλλαμβάνουν τμήματα της οικολογικής θέσης όσο και από τον αριθμό των ειδών της γύρω περιοχής που είναι δυνητικά ικανά να υπάρχουν σε αυτές τις κοινότητες. Ο σχετικός ρόλος αυτών των παραγόντων ποικίλλει ανάλογα με την αναλογία της αφθονίας των ειδών (κατάταξη της αφθονίας) αυτών των κοινοτήτων.
Στο άρθρο του V.V. Akatova και A.G. Perevozov (Πολιτεία Maikop ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ, Caucasian State Natural Biosphere Reserve) εξετάζει τους λόγους που επηρεάζουν τον πλούτο των ειδών στις κοινότητες δέντρων και πουλιών του Δυτικού Καυκάσου. Όσο υψηλότερο είναι το επίπεδο κυριαρχίας, δηλ. το ποσοστό των ατόμων των πιο πολυάριθμων ειδών από τον συνολικό αριθμό ατόμων στην κοινότητα, όσο λιγότεροι πόροι απομένουν για άλλα είδη της κοινότητας, τόσο μικρότερος είναι ο αριθμός τους και τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα εξαφάνισης ως αποτέλεσμα τυχαίων διαδικασιών. Κατά συνέπεια, τόσο χαμηλότερος είναι ο πλούτος των ειδών.
Οι συγγραφείς παρέχουν μια περιγραφή των κύριων μοντέλων της αναλογίας των αριθμών των ειδών σε μια κοινότητα (για σύγκριση μοντέλων που χαρακτηρίζουν τη δομή των ειδών των κοινοτήτων, βλ.: Αναζητώντας έναν παγκόσμιο νόμο της δομής των βιολογικών κοινοτήτων, ή Γιατί οι οικολόγοι αποτυχία; "Elements", 02.12.08).
Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στο μοντέλο της γεωμετρικής σειράς (Y. Motomura, 1932) ή στην «επικρατούσα σύλληψη θέσης», που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή την εργασία. Το μοντέλο της γεωμετρικής σειράς υποθέτει ότι τα κοινοτικά είδη που ταξινομούνται με φθίνουσα σειρά αφθονίας καταναλώνουν το ίδιο ποσοστό του υπόλοιπου συνολικού πόρου της κοινότητας. Για παράδειγμα, εάν το πιο πολυάριθμο είδος καταναλώνει το 1/2 ενός πόρου, τότε το επόμενο πιο σημαντικό είδος καταναλώνει το μισό από ό,τι έχει απομείνει (δηλαδή το 1/4 του αρχικού), το τρίτο είδος καταναλώνει και πάλι το μισό από το υπόλοιπο (1/ 8 του πρωτοτύπου) και ούτω καθεξής. Το μοντέλο συνεπάγεται μια ιεραρχική αρχή της κοινής χρήσης πόρων. Όσο μεγαλύτερο είναι το μερίδιο του πόρου που καταλαμβάνεται από το κυρίαρχο είδος, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέρος των υπόλοιπων πόρων που χρησιμοποιούνται από τα υποδεέστερα είδη και τόσο λιγότεροι πόροι ανήκουν στα μικρότερα είδη. Οι κοινότητες με τέτοια κατανομή χαρακτηρίζονται όχι μόνο από λιγότερους πόρους που είναι διαθέσιμοι σε μη κυρίαρχα συνδεόμενα είδη, αλλά και από μια πιο «αυστηρή» κατανομή τους. Ο αριθμός των ειδών είναι ανάλογος με το μερίδιο των πόρων που λαμβάνουν και αντιπροσωπεύει μια γεωμετρική πρόοδο. Αυτό το γεωμετρικό μοντέλο περιγράφει τη σύλληψη της μερίδας του λέοντος του πόρου από έναν μικρό αριθμό ειδών με ισχυρή κυριαρχία. Εφαρμόζεται σε απλές κοινότητες ζώων ή φυτών στα αρχικά στάδια της διαδοχής ή που υπάρχουν σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες, ή σε μεμονωμένα μέρη κοινοτήτων.
Το υπερβολικό μοντέλο (A.P. Levich, 1977) είναι κοντά στο γεωμετρικό, αλλά αντανακλά μια ακόμη λιγότερο ομοιόμορφη κατανομή των πόρων: η αφθονία των πρώτων ειδών μειώνεται πιο απότομα και η αφθονία των σπάνιων, αντίθετα, πιο ομαλά. Σε σύγκριση με το μοντέλο Motomura, το υπερβολικό μοντέλο περιγράφει καλύτερα πολύπλοκες κοινότητες και μεγάλα δείγματα.
Το λογαριθμικό μοντέλο (Preston, 1948) είναι χαρακτηριστικό για πιο ομοιόμορφα κατανεμημένους πόρους και αφθονία ειδών, εδώ ο αριθμός των ειδών με μέση αφθονία αυξάνεται.