Биотические факторы. Цепи питания. Правило экологической пирамиды. Концепция биогеоценоза. Экологическая сукцессия и климакс
Среди биотических факторов обычно выделяют:
1) влияние животных организмов (зоогенные факторы);
2) влияние растительных организмов (фитогенные факторы);
3) влияние человека (антро-погенные факторы).
Действие биотических факторов может рассматриваться как действие их на среду, на отдельные организмы, населяющие эту среду, или действие этих факторов на целые сообщества. Действия биотических факторов на сообщества будут рассмотрены в разделах экологии популяций и сообществ. Здесь же мы сосредоточим внимание в большей степени на действиях биотических факторов на отдельные особи, организмы, на среде, населенной этими организмами.
Экологические исследования о действии биотических факторов на организмы первоначально носили прикладной характер — в целях борьбы с вредителями, паразитами, в выявлении пищи животных, хищничества. В настоящее время изучение действия биотических факторов на организмы, особи идет широким планом и проводится как в лабораторных, так и в природных условиях.
Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями:пища — потребитель.
Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4—5.
Правило экологической пирамиды - закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.
Близким, но не исчерпывающим понятия «экосистема», является понятие биоценоз которое подразумевает сообщество организмов, т.е. в состав биоценоза входит только биотическая компонента экосистемы. Функционирование биоценоза осуществляется в определенном пространстве, называемом биотопом. Совокупность биоценоза и биотопа называют биогеоценозом. Биогеоценоз представляет собой диалектическое единство организмов и условий их существования. При этом, условия существования являются элементами внешней среды, вовлеченными во взаимодействия с биологическими организмами. Так, элементы материнских горных пород, включенные в биологический обмен с организмами, превращаются в биологические образования – почву. Все компоненты биогеоценоза объединяются в единую систему благодаря трофическим цепям, которые лежат в основе биологического обмена веществ в биосфере.
Отечественные биологи давно различают единство организмов и среды существования с одной стороны, и единство организмов и условий их существования – с другой. В первом случае мы имеем дело с биологической экосистемой, где факторы среды организмов представлены различными по сущности объектами. Согласно К. Рулье, средой организма являются другие организмы, физические и химические факторы среды, географические процессы и явления и деятельность человека.
В состав биогеоценоза входят только биологические объекты, которые возникают и существуют на основе единого биологического круговорота веществ в данной системе.
Под влиянием многих факторов видовой состав экосистем может с течением времени меняться. Такое направленное предсказуемое развитие экосистемы до установления равновесия между биотическим сообществом – биоценозом, и абиотической средой – биотопом, - называется сукцессией. Экологическая сукцессия – последовательная смена биоценозов, преимущественно возникающих на одной и той же территории под воздействием природных или антропогенных факторов. Сукцессия, начинающаяся на участие, прежде не занятом, называется первичной (лишайники на пашнях - кустарники, мхи, травы и т.д.). Если сообщество развивается на месте уже существовавшего, то говорят о вторичной сукцессии (после раскорчевания или порубки леса, при устройстве водоема и т.д.).
Скорость сукцессий различна. [В историческом аспекте смена фауны и флоры по геологическим периодам есть не что иное, как экологическая сукцессия.] Сукцессия завершается формированием нового сообщества, которое адаптировано к климатическим условиям. Такое сообщество называется климаксом. Так динамично развиваются экосистемы.
В отличие от сукцессий, эволюция экосистем представляет собой длительный процесс их исторического развития. Эволюционные процессы необратимы. Эволюция экосистем – это история развития жизни на Земле от возникновения биосферы до наших дней. В основе эволюции лежат естественный отбор на видовом или более широком уровне.
В идеальном случае климакс должен существовать достаточно долго: пока его не нарушат внешние воздействия.