К. М. Ситника Допущено Міністерством освіти і науки України
|
|
Скачати 1.6 Mb.
|
|
4.2. ЕКОЛОГІЧНА НІША Місце проживання (біотоп) – це адреса виду, а екологічна ніша – це рід його заняття. Екологічна ніша – діапазон (відповідно до абіотичних га біотичних факторів) умов, за яких живе і відтворює себе популяція. Більш загальним є таке формулювання: екологічна ніша – це загальна сума всіх вимог організму до умов існування, включаючи простір, який він займає, функціональну роль у співтоваристві (наприклад, трофічний статус) та його толерантність відносно факторів середовища – температури, вологості, кислотності, складу ґрунту та ін. Три критерії визначення екологічної ніші можна визначити як просторову, трофічну та багатовимірну ніші. Просторова ніша, або ніша місце-проживання, може бути названа «адресою» організму. Трофічна ніша характеризує особливості живлення і, відповідно, роль організму у співтоваристві, ніби його «професію». Багатовимірна ніша – це ділянка гіперпростору, вимірами якого є різні екологічні фактори. Вона охоплює діапазони толерантності з кожного фактора. Розрізняють фундаментальну (потенційну) і реалізовану ніші. У фундаментальній організм займає її за відсутності конкурентів, хижаків та інших ворогів, у якій фізичні умови оптимальні. Реалізована ніша – фактичний діапазон умов існування організму, який або менший, ніж у фундаментальній ніші, або дорівнює їй. Фундаментальну нішу називають ще преконкурентною, а реалізовану – постконкурентною. Два види не можуть займати одну й ту саму екологічну нішу (принцип Гаузе). Цей принцип дав змогу збагнути, що для існування видів у конкурентних співтовариствах необхідні якісь відмінності їхніх екологічних ніш. Оскільки для кожної з конкуруючих сторін уникнення взаємодії вигідне, конкуренція відіграє роль потужного еволюційного фактора, що призводить до розподілу ніш, спеціалізації видів і виникнення видового різноманіття. Явище розподілу екологічних ніш у результаті міжвидової конкуренції називають екологічною диверсифікацією. Екологічна диверсифікація між існуючими разом видами здебільшого здійснюється за такими параметрами: просторовим розміщенням, раціоном живлення та розподілом активності в часі. Досить одного з перелічених параметрів, аби послабилась чи повністю зникла конкуренція.  4.2. Можливі взаємодії екологічних ніш видів А і 5 (за Піанкою) Екологічна ніша може мати різну ширину за різними вимірами (трофічні зв’язки, просторовий розподіл тощо). Коли два організми різних видів використовують одні й ті самі ресурси, їхні ніші перекриваються. Перекривання може бути повним або частковим. Ніші можуть зовсім не перекриватися (рис. 4.2). Якщо ресурси є в недостатній кількості, то при перекриванні ніш виникає конкуренція. Остання тим інтенсивніша, чим більше це перекривання. Коли ніші повністю розділені (див. рис. 4.2, в), види, що їх населяють, не конкурують один з одним. Якщо екологічні ніші частково збігаються (див. рис. 4.2, б), види співіснують завдяки специфічності їхніх пристосувань (наприклад, особини одного виду займають схованки, недоступні для активнішого конкурента). Якщо ж ніша одного виду повністю включає в себе нішу іншого виду або ці ніші повністю перекриваються (див. рис. 4.2, а), відбувається конкурентне виключення одного з видів або витіснення домінуючим конкурентом свого суперника на периферію зони пристосування. У природі особини кожного виду є об’єктами одночасно внутрішньовидової і міжвидової конкуренції. У разі посилення внутрішньовидової конкуренції відбувається диференціація виду. Останній займає більшу територію, поширюючись на менш сприятливі ділянки ареалу. Якщо переважає міжвидова конкуренція, то ареал зменшується до території з оптимальними умовами. Одночасно посилюється спеціалізація виду. 4.3. ЕКОЛОГІЧНА СИСТЕМА Основною функціональною одиницею біосфери є екологічна система (екосистема), до складу якої входять живі організми та абіотичне середовище. Причому кожна з цих частин впливають одна на одну та обмінюються речовиною і енергією. Екосистема – єдиний природний або природно-антропогенний комплекс, утворений живими організмами та середовищем їх існування, в якому живі й неживі компоненти поєднані між собою причинно-наслідковими зв’язками, обміном речовин та розподілом потоку енергії. Р. Дажо (1975) дав математичне визначення екосистеми: екосистема (Е) дорівнює сумі біотопу (Бт) і біоценозу (Бз), тобто Е = Бт + Бз. Однак і таким математичним описом не можна погодитися, тому що Бт ≠ Е – Бз і Бз ≠ Е – Бт, оскільки в математичному виразі екосистеми (Е) не відображено обміну речовин та енергії, які випливають з визначення. А тому визначення екосистеми вірніше представити як функцію біоценозу, біотопу та обміну речовин (Р), енергії (Ея) та інших екологічних факторів (  ):Е=ƒ(Бз, Бт, Р, Ея, )Структуру біоценозу складають продуценти – виробники живої органічної речовини, консументи (рослиноїдні та м’ясоїдні тварини) – споживачі органічних речовин і редуценти – перетворювачі органічних речовин на прості мінеральні сполуки. Продуценти – автотрофні (хемо- та фототрофні) організми, що продукують органічну речовину з неорганічної. Продуценти є первинною ланкою ланцюгів живлення. Консументи – організми (їх сукупність), які споживають органічну речовину, створену продуцентами або перетворену консументами нижчих рівнів екологічної піраміди. Розрізняють консументи першого порядку (травоїдні), другого й вищих порядків (хижаки, паразити тощо). Редуценти – організми (переважно бактерії, гриби), які в процесі життєдіяльності перетворюють, розкладають органічні рештки на неорганічні речовини. Редуценти – заключна ланка ланцюгів живлення. Залежно від способу добування і використання поживних речовин усі організми поділяють на автотрофи і гетеротрофи. Автотрофи – організми, що самостійно забезпечують себе їжею. Вони здатні утворювати органічі речовини з неорганічних за допомогою сонячного світла (фотосинтез) або енергії хімічних реакцій (хемосинтез). До автотрофів належать рослини та деякі бактерії. Гетеротрофи – організми, що живляться готовими органічними речовинами. Вони, на відміну від автотрофів, синтезують необхідні для їхнього життя речовини з готових органічних сполук. До гетеротрофів належать тварини, людина, деякі вищі паразитичні рослини, гриби та багато мікроорганізмів. Основною структурною одиницею в системі живих організмів є вид. Вид (біологічний) – сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися один з одним і мають спільний генофонд. Види мають морфологічні, фізіолого-біохімічні, еколого-географічні (біогеографічні) та генетичні характеристики. Вид підпорядкований роду і поділяється на підвиди і популяції. Популяція – сукупність особин одного виду з однаковим генофондом, яка живе на спільній території впродовж багатьох поколінь. У природі види рослин і тварин розподіляються не випадково, а завжди утворюють певні, порівняно сталі комплекси (угруповання) – біоценози. Біоценоз (грец. «біос» – життя та «койнос» – загальний) – стала система живих організмів, які населяють більш-менш однорідну ділянку суші чи води і пов’язані між собою. Стійкою екологічною системою є біогеоценоз (грец. «біос» – життя, «гео» – земля та «койнос» – загальний). Біогеоценоз – однорідна ділянка суходолу чи водної поверхні з певним складом живих (біоценоз) та неживих (приземний шар атмосфери, ґрунт, вода, сонячна енергія) компонентів, що динамічно взаємодіють між собою в процесі обміну речовин та енергії. Біогеоценоз є більш загальним поняттям і його складовими компонентами є біотоп і біоценоз. Біотоп – ділянка суходолу чи водойми з однотипними умовами рельєфу, клімату та інших абіотичних факторів, яку займає певний біоценоз. Біотоп – неорганічний компонент біогеоценозу. Отже, біоценоз – спільнота живих організмів, що мешкають у межах одного біотопу. Поняття «біоценоз» – умовне, оскільки поза середовищем існування організми жити не можуть. Цим поняттям зручно користуватися в процесі вивчення екологічних зв’язків між організмами. Залежно від місцевості, відношення до людської діяльності, ступеня насичення, повноцінності та інших факторів розрізняють біоценози суші, води, природні та антропогенні, насичені й ненасичені, повночленні та неповночленні. У кожній екосистемі можна виділити такі компоненти: 1) неорганічні речовини (вуглець, азот, вуглекислий газ, вода та ін.), які вступають у колообіг; 2) органічні речовини (білки, вуглеводи, гумінові речовини, ліпіди та ін.), які об’єднують біотичну та абіотичну частини екосистеми; 3) клімат (температура, вологість, тиск та ін.); 4) продуценти – автотрофні організми (переважно рослини); 5) консументи – гетеротрофні організми (переважно тварини); 6) редуценти (деструктори) – гетеротрофні організми (переважно бактерії та гриби). Перші три групи – неживі компоненти, решта становить живу масу (біомасу). Розташування трьох останніх компонентів відносно потоку енергії, що надходить, являє собою структуру екосистеми (рис. 4.3). Продуценти перетворюють сонячну енергію, вуглекислий газ і воду в процесі фотосинтезу на органічну речовину і кисень, тобто на енергію хімічних зв’язків. Консументи, поїдаючи продуцентів, розривають ці зв’язки. Вивільнена енергія використовується консументами для побудови власного тіла. Редуценти руйнують хімічні зв’язки молекул органічних речовин, які розщеплюються, і будують своє тіло. В результаті вся енергія, яку засвоїли продуценти, використовується на підтримання життя, а частина розсіюється в навколишній простір. Органічні речовини розкладаються на неорганічні і повертаються до продуцентів. Таким чином, структуру екосистеми утворюють три рівні (продуценти, консументи, редуценти) трансформації енергії і два колообіги – твердих і газоподібних речовин. Згідно із законом екологічної кореляції, в екосистемі, як і в будь-якій іншій системі, всі види живої речовини і абіотичні екологічні компоненти функціонально відповідають один одному. Випадання однієї частини системи (виду) неминуче призводить до вимикання пов’язаних з нею інших частин екосистеми і функціональних змін.  Рис. 4.3. Структура екосистеми, що влючає потік енергії (і ) і два колообіги речовин [твердих () і газуватих ()]; – участь у колообігу анаеробних бактерій Виділяють мікроекосистеми (пеньок з грибами, калюжа, станок), мезоекосистеми (садова ділянка, ліс, озеро) і макроекосистеми (континент, океан). Глобальною екосистемою є біосфера. Ці екосистеми належать до природних. Крім того, поняття екосистем поширюється і на штучно створені людиною об’єкти. А тому залежно від роду діяльності людини виділяють такі екосистеми, як агроценоз (сади, сільськогосподарські угіддя, тваринницькі ферми тощо), промислові екосистеми (вугільна шахта, металургійний завод, очисні споруди тощо). Всі вони об’єднуються в антропогенні екосистеми. Екосистеми – відкриті функціонально цілісні системи, які існують за рахунок надходження з навколишнього середовища енергії та частково речовини і які саморегулюються та самовідтворюються. Проте антропогенні екосистеми, що створені людиною і функціонують за її безпосередньою участю, не здатні саморегулюватися і самовідтворюватися. Здатність екосистем до саморегуляції та самопідтримання називають гомеостазом. Екосистеми не слід розглядати як щось стале. Система, що зберігає свою стійкість за відносної стабільності зовнішнього середовища, здатна до різних змін внаслідок змін у зовнішньому середовищі і в складі самої екосистеми. Так, у покинутому полі спочатку з’являються багаторічні трави, на зміну яким послідовно приходять чагарники і під кінець деревна рослинність. Зміна екосистем може відбуватися з різних причин. Розрізняють алогенні та автогенні зміни. Алогенні зміни зумовлені впливом геохімічних сил, які діють на екосистему зовні (кліматичні та геологічні фактори: ерозія, утворення осадових порід, пожежі, гороутворення, вулканізм тощо). Автогенні зміни зумовлені дією внутрішньосистемних процесів (наприклад, евтрофікація водойм під впливом забруднення). Всі зміни, які відбуваються з екосистемами, підпорядковуються закону оптимальності: ніяка система не може звужуватися або розширюватися до нескінченності. Жоден цілісний організм не може перевищити певні критичні розміри, які забезпечують підтримання його енергетики. Ці розміри залежать від умов живлення та факторів існування. Внаслідок інтенсивного забруднення навколишнього природного середовища спостерігаються швидкі зміни природних екосистем, пов’язані зі зникненням багатьох видів тварин і рослин. У підтриманні гомеостазу беруть участь не лише організми та продукти їхньої життєдіяльності, а й неорганічна природа. Абіотичні фактори контролюють життєдіяльність організмів. Організми, в свою чергу, різними способами впливають на абіотичне середовище. Життєдіяльність організмів постійно призводить до змін інертних речовин, постачаючи в середовище нові речовини і джерела енергії. Швидкість зміни хімічного складу навколишнього середовища в результаті життєдіяльності організмів, які синтезують і розкладають органічні речовини, на чотири порядки вища, ніж швидкість його зміни під впливом геологічних процесів. 4.4. СУКЦЕСІЯ Сукцесія – це послідовна зміна біоценозів, що спадкоємно виникають на одній і тій самій території внаслідок природних чи антропогенних факторів. При визначенні сукцесії потрібно враховувати три аспекти:
До зміни екосистеми призводять висушування боліт, надмірні навантаження на ліси, розорювання земель, забруднення водойм тощо. Антропогенні дії часто призводять до спрощення екосистем. Такі явища називають дигресіями (лат. «дигресіон» – відхилення). Розрізняють, наприклад, пасовищні, рекреаційні та інші дигресії. Сукцесії бувають автотрофні і гетеротрофні. В автотрофних сукцесіях центральною ланкою є рослинний покрив. До гетеротрофних належать сукцесії, що відбуваються в субстратах без живих рослин-продуцентів (беруть участь тварини та мертві рослини). Для сукцесій, особливо первинних, характерні такі ознаки:
|
Схожі:
|
Допущено Міністерством освіти України Ф 59 Фінанси підприємств: Підручник / За ред професора А. М. Поддєрьогіна. — К.: КНЕУ, 1998. — 368 с |
Підручник Рекомендовано Міністерством освіти і науки України Рекомендовано Міністерством освіти і науки України (лист №14/18. 2-590 від 21 березня 2003року) |
|
Навчальних програм, підручників та навчально-методичних посібників,... Міністерством освіти і науки України з природознавства та хімії для використання в основній і старшій школі у загальноосвітніх навчальних... |
А. М. Колодія Рекомендовано Міністерством освіти і науки України За редакцією \В. В. Копєйчикова\ А. М. Колодія Рекомендовано Міністерством освіти і науки України |
|
М. Тодики доктора юридичних і політичних наук, професора В. С. Журавського... Затверджено Міністерством освіти і науки України як підручник для студентів вищих навчальних закладів |
ПЕРЕЛІК програм та навчально-методичної літератури з проблем виховання,... Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління освіти і науки обласних, Київської та Севастопольської міських... |
|
ПЕРЕЛІК програм, підручників та навчально-методичних посібників,... Міністерством освіти і науки України для використання у загальноосвітніх навчальних закладах з навчанням українською мовою |
Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів Рекомендовано... Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів |
|
ПЕРЕЛІК програм, підручників та навчальних посібників, рекомендованих... Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління освіти і науки обласних, Київської та Севастопольської міських... |
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАКА З «Деякі питання запровадження зовнішнього незалежного оцінювання та моніторингу якості освіти», наказу Міністерства освіти і науки... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua