Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
76
Раздзел 3
§18. Зкасістзма. Біягеацзноз.
Структура зкасістэмы
Паняцце экасістэмы і біягеацэнозу. Тэрмін «экасістэма» ўпершыню быў прапанаваны англійскім эколагам А. Тэнслі ў 1935 г. Ён разглядаў экасістэмы як асноўныя структурныя адзінкі прыроды на планеце Зямля.
Экасістэма — комплекс са згуртавання жывых арганізмаў і асяроддзя іх пражывання, у якім адбываецца абмен рэчывам і энергіяй.
Экасістэмы не маюць пэўнай размернасці. Гніючы пень з беспазваночнымі жывёламі, якія яго насяляюць, грыбамі і бактэрыямі ўяўляе сабой экасістэму невялікага маштабу (мікраэкасістэма). Возера з воднымі і каляводнымі арганізмамі з’яўляецца экасістэмай сярэдняга маштабу (мезаэкасістэма). А мора з яго разнастайнасцю водарасцей, рыб, малюскаў, ракападобных — экасістэма буйнога маштабу (макраэкасістэма).
Для азначэння падобных сістэм на аднародных участках сушы рускі геабатанік У. М. Сукачоў у 1942 г. прапанаваў тэрмін «біягеацэноз».
Біягеацэноз — гістарычна складзеная сукупнасць жывых (біяцэноз) і нежывых (біятоп) кампанентаў аднароднага ўчастка сушы, дзе адбываецца кругаварот рэчываў і ператварэнне энергіі.
Як відаць з прыведзенага азначэння, біягеацэноз уключае дзве структурныя часткі — біяцэноз і біятоп. Кожная з гэтых частак складаецца з пэўных кампанентаў, якія паміж сабой узаемазвязаны (мал. 29).
Біягеацэноз і экасістэма — блізкія паняцці, якія абазначаюць біясістэмы аднаго ўзроўню арганізацыі. Агулыіай прыкметай ддя гэтых сістэм з’яўляецца наяўнасць у іх абмену рэчывам і энергіяй паміж жывым і нежывым кампанентамі. Аднак вышэйназваныя паняцці не з’яўляюцца сінонімамі. Экасістэмы маюць розную ступень складанасці, розныя маштабы, яны могуць быць натуральнымі (прыроднымі) і штучнымі (створанымі чалавекам). У якасці асобных экасістэм могуць разглядацца капля вады з лужыны з мікраарганізмамі, балотная купіна з яе насельнікамі, возера, луг, пустыня і, нарэшце, біясфера — экасістэма самага высокага рангу.
У. М. Сукачоў (1880—1967) — рускі батанік, географ і лесазнавец, адзін з заснавальнікаў біягеацэналогіі
Экасістэма. Біягеацэноз. Структура экасістэмы
77
Біягеацэноз адрозніваецца ад экасістэмы тэрытарыяльнай абмежаванасцю і пэўным складам папуляцый (біяцэноз). Яго межы вызначаюцца наземным раслінным покрывам (фітацэнозам). Змяненне расліннасці сведчыць аб змяненні ўмоў у біятопе і аб мяжы з суседнім біягеацэнозам. Напрыклад, пераход ад дрэвавай расліннасці да травяністай сведчыць аб мяжы паміж лясным і лугавым біягеацэнозамі. Біягеацэнозы выдзяляюць толькі на сушы.
Значыць, паняцце «экасістэма» больш шырокае, чым «біягеацэноз». Экасістэмай можна назваць любы біягеацэноз, а вось біягеацэнозам можна назваць толькі наземныя экасістэмы.
3 пункту гледжання забеспячэння пажыўнымі рэчывамі біягеацэнозы больш аўтаномныя (незалежныя ад іншых біягеацэнозаў), чым экасістэмы. У кожным з устойлівых (якія існуюць працяглы час) біягеацэнозаў ажыццяўляецца свой кругаварот рэчываў, супаставімы па характары з кругаваротам рэчываў у біясферы планеты Зямля, але толькі ў значна меншым маштабе. Экасістэмы ж больш адкрытыя сістэмы. Гэта яшчэ адно адрозненне біягеацэнозаў ад экасістэм.
Структура экасістэмы. У экасістэме віды арганізмаў выконваюць розныя функцыі, дзякуючы якім ажыццяўляецца кругаварот рэчываў. У залежнасці ад ролі, якую віды адыгрываюць у кругавароце, іх адносяцьда розных функцыянальных груп: прадуцэнтаў, кансументаў або рэдуцэнтаў.
Прадуцэнты (ад лац. producens — які ствараё), або вытворцы, — аўтатрофныя арганізмы, якія сінтэзуюць арганічнае рэчыва з мінеральнага з выкарыстаннем энергіі. Калі для сінтэзу арганічнага рэчыва выкарыстоўваецца сонечная
78
Раздзел 3
энергія, то прадуцэнтаў называюць фотааўтатрофамі. Да фотааўтатрофаў адносяцца ўсе зялёныя расліны, лішайнікі, цыянабактэрыі, аўтатрофныя пратысты, зялёныя і пурпуровыя бактэрыі. Прадуцэнты, якія выкарыстоўваюць для сінтэзу арганічнага рэчыва энергію хімічных рэакцый акіслення неарганічных рэчываў, называюцца хемааўтатрофамі. Імі з’яўляюцца жалезабактэрыі, бясколерныя серабактэрыі, нітрыфіцыруючыя і вадародныя бактэрыі.
Кансументы (ад лац. consumo — спажываю), або спажыўцы, — гетэратрофныя арганізмы, якія спажываюць жывое арганічнае рэчыва і перадаюць змешчаную ў ім энергію па харчовых ланцугах. Да іх адносяцца ўсе жывёлы і расліныпаразіты. У залежнасці ад віду спажываемага арганічнага рэчыва кансументы падраздзяляюцца на парадкі. Арганізмы, якія спажываюць прадуцэнтаў, называюць кансументамі I парадку. Да іх адносяцца раслінаедныя жывёлы (саранча, грызуны, парна і няпарнакапытныя жывёлы) і расліныпаразіты. Кансументаў I парадку спажываюць кансументы II парадку, якія прадстаўлены драпежнымі жывёламі. Кансументамі III і наступных парадкаў з’яўляюцца драпежныя жывёлы, якія жывяцца кансументамі II і наступных парадкаў. Колькасць парадкаў кансументаў у экасістэме абмежавана і вызначаецца аб’ёмам біямасы, створанай прадуцэнтамі.
Рэдуцэнты (ад лац. reducens — які вяртае), або разбуральнікі, — гетэратрофныя арганізмы, якія разбураюць адмерлае арганічнае рэчыва любога паходжання да мінеральнага. Утворанае мінеральнае рэчыва назапашваецца ў глебе і ў далейшым паглынаецца прадуцэнтамі. У экалогіі адмерлае арганічнае рэчыва, уключанае ў працэс раскладання, называецца дэтрытам. Дэпгрыт — ад
мерлыя рэшткі раслін і грыбоў, трупы і экскрэменты жывёл са змешчанымі ў іх бактэрыямі.
У працэсе раскладання дэтрыту ўдзельнічаюць дэтрытафагі і рэдуцэнты. Да
дэтрытафагаў адносяцца макрыцы, некаторыя кляшчы, мнаганожкі, нагахвосткі, жукі мерцвяеды, некаторыя насякомыя і іх лічынкі, чэрві. Яны спажываюць дэтрыт і у ходзе жыццядзейнасці пакідаюць экскрэменты, якія змяшчаюць арганіку. Сапраўднымі рэдуцэнтамі лічацца грыбы, гетэратрофныя пратысты, глебавыя бактэрыі. Усе прадстаўнікі дэтрытафагаў і рэдуцэнтаў, адміраючы, таксама ўтвараюць дэтрыт.
Роля рэдуцэнтаў у прыродзе вельмі вялікая. Без іх у біясферы назапашваліся б адмерлыя арганічныя рэшткі, а мінеральныя рэчывы, неабходныя для прадуцэнтаў, вычэрпваліся б. I жыццё на Зямлі ў той форме, якую мы ведаем, спынілася б.
Узаемасувязь функцыянальных груп у экасістэме можна паказаць на наступнай схеме.
Ланцугі і сеткі харчавання. Экалагічныя піраміды
79
У экасістэме з вялікай відавой разнастайнасцю можа ажыццяўляцца ўзаемазамяняльнасць адного віду другім без парушэння функцыянальнай структуры.
9
Экасістэма — комплекс са згуртавання жывых арганізмаў і асяроддзя іх пражывання, у якім адбываецца абмен рэчывам і энергіяй. Наземныя экасістэмы называюць біягеацэнозамі. Біягеацэноз — сукупнасць біяцэнозу і біятопа, дзе ажыцдяўляецца кругаварот рэчываў і ператварэнне энергіі. Функцыянальнымі кампанентамі экасістэмы з’яўляюцца прадуцэнты, кансументы і рэдуцэнты.
1. Параўнайце азначэнні паняццяў «біягеацэноз» і «экасістэма». Што паміж імі агульнае? У чым адрозненне? 2. Якія з экасістэм можна назваць біягеацэнозамі: луг, возера, гнілы пень, мора, хвойны лес, раку? 3. У чым заключаецца роля прадуцэнтаў у экасістэме? Прывядзіце прыклады фота і хемааўтатрофаў. 4. Якую функцыю ў экасістэме выконваюць рэдуцэнты? Назавіце іх прадстаўнікоў. 5. Вызначце адпаведнасць паміж функцыянальнымі групамі і іх прадстаўнікамі. Функцыянальныя групы: 1. Прадуцэнты. 2. Кансументы. 3. Рэдуцэнты. Прадстаўнікі: а) бяроза; б) лось; в) дажджавы чарвяк; г) шчупак; д) падасінавік; е) лішайнік; ж) ламінарыя; з) мнаганожка; і) дафнія. 6. Дайце экалагічны прагноз магчымых вынікаў у экасістэме, калі ў ёй адбудзецца рэзкае скарачэнне колькасці рэдуцэнтаў. Якія вынікі маглі б чакаць Зямлю, калі б зніклі ўсе рэдуцэнты?
§ 19. Ланцугі і сеткі харчавання.
Экалагічныя піраміды
Пашавыя і дэтрытныя ланцугі. Трафічныя ўзроўні. Асноўная ўмова існавання экасістэмы — гэта падтрыманне кругавароту рэчываў і ператварэння энергіі. Яно забяспечваецца дзякуючы трофічным (харчовым) сувязям паміж відамі, якія адносяцца да розных функцыянальных груп. Менавіта на аснове гэ
80
Раздзел 3
тых сувязей арганічныя рэчывы, сінтэзаваныя прадуцэнтамі з мінеральных рэчываў з паглынаннем сонечнай энергіі, перадаюцца кансументам і зазнаюць хімічныя ператварэнні. У выніку жыццядзейнасці пераважна рэдуцэнтаў атамы асноўных біягенных хімічных элементаў (успомніце курс біялогіі 10га класа) пераходзяць з арганічных рэчываў у неарганічныя (СО2, NH3, H2S, Н2О). Затым неарганічныя рэчывы выкарыстоўваюцца прадуцэнтамі для стварэння з іх новых арганічных рэчываў. А яны зноў з дапамогай прадуцэнтаў уключаюцца ў кругаварот. Калі б гэтыя рэчывы не выкарыстоўваліся шматразова, жыццё на Зямлі было б немагчымым, бо запасы рэчываў, паглынаемых прадуцэнтамі, у прыродзе не бязмежныя. Для існавання паўнацэннага кругавароту рэчываў у экасістэме павінны быць у наяўнасці ўсе тры функцыянальныя групы арганізмаў, і паміж імі павінна адбывацца пастаяннае ўзаемадзеянне ў выглядзе трафічных сувязей з утварэннем трафічных (харчовых) ланцугоў, або ланцугоў харчавання.
Ланцуг харчавання (харчовы ланцуг) — паслядоўнасць арганізмаў, у якой адбываецца паэтапны перанос рэчыва і энергіі ад крыніцы (папярэдняга звяна) да спажыўца (наступнага звяна).
Пры гэтым адзін арганізм можа з’ядаць другі, жывіцца яго адмерлымі рэшткамі або прадуктамі жыццядзейнасці. У залежнасці ад віду зыходнай крыніцы і энергіі ланцугі харчавання падраздзяляюць на два тыпы: пашавыя (ланцугі выядання) і дэтрытныя (ланцугі раскладання).
Пашавыя ланцугі (ланцугі выядання) — харчовыя ланцугі, якія пачынаюцца з прадуцэнтаў і ўключаюць кансументаў розных парадкаў. У агульным выглядзе пашавы ланцуг можна паказаць на наступнай схеме:
Напрыклад: 1) харчовы ланцуг лугу: канюшына лугавая —> матылёк —> жаба —> змяя; 2) харчовы ланцуг вадаёма: хламідаманада —> дафнія —» пячкур —> судак. Стрэлкі ў схеме паказваюць напрамак пераносу рэчываў і энергіі ў ланцугу харчавання. Прыклады рашэння задач на складанне і аналіз ланцугоў харчавання ў канцы дапаможніка (Дадатак А).
Кожны арганізм у ланцугу харчавання адносіцца да пэўнага трафічнага ўзроўню.
Трафічны ўзровень — сукупнасць арганізмаў, якія ў залежнасці ад спосабу іх харчавання і віду корму, складаюць пэўнае звяно харчовага ланцуга.
КНІГІ ОНЛАЙН
