Биоценоз озера



Особенности пресноводного биоценоза. Условия жизни водных растений и животных в различных экологических зонах озера, экотоны (прибрежная зона).

Компоненты пресноводной экосистемы: продуценты, консументы, редуценты. Биофильтраторы. Видовая, пространственная и экологическая структура пресноводного биоценоза. Факторы антропогенного воздействия на озеро и его различные зоны.

Методы сбора и изучения водорослей (по Михеевой Т. М.)

Методы сбора водорослей многообразны, а их выбор определяется как эколого-морфологическим своеобразием представителей различных систематических и экологических группировок, целями и подходами к изучению. Большинство водорослей имеют микроскопические размеры и обнаружить их невооружённым глазом в естественных местообитаниях, как правило, возможно, при их массовом развитии, вызывающим изменение окраски среды обитания: воды, почвы или другого субстрата. Обычно количество водорослей не столь значительно, однако сбор материала следует проводить даже в том случае, когда самое внимательное обследование субстрата не позволяет заметить их невооружённым глазом.


Методы сбора фитопланктона. Для изучения видового состава фитопланктона при его интенсивном развитии достаточно зачерпнуть воду из водоёма и рассмотреть её под микроскопом. Однако в большинстве случаев применяются различные методы предварительного концентрирования микроорганизмов, обитающих в толще воды. Одним из них является фильтрование воды через планктонные сети различной конструкции.

Планктонная сеть состоит из латунного кольца и пришитого к нему конического мешка из мельничного шёлкового или капронового сита №77, имеющего 5929 ячей на 1см2. Узкое выходное отверстие конусовидного мешка плотно прикрепляется к стаканчику, имеющему выводную трубку, закрытую краном или зажимом.

При сборе планктона поверхностных слоёв воды планктонную сеть опускают в воду так, чтобы верхнее отверстие сети находилось на расстоянии 5-10см над поверхностью воды. Литровой кружкой черпая воду из поверхностного слоя (до 15-20см глубины) и выливают её в сеть, отфильтровывая, таким образом, 50-100 литров воды. На крупных водоёмах отбор пробы проводят с лодки. При этом планктонную сеть на тонкой верёвке тянут за движущейся лодкой в течение 5-10 минут.


я вертикальных сборов планктона применяют сети особой конструкции. На небольших водоёмах планктонные пробы можно собирать с берега, постепенно заходя в воду, осторожно черпая воду кружкой впереди себя и фильтруя её через сеть или забрасывая сеть на тонкой верёвке в воду и осторожно вытягивая её. Сконцентрированную таким образом пробу планктона, находящуюся в стаканчике планктонной сети, сливают через выводную трубку в заранее приготовленную чистую баночку или бутылку. Сетяные пробы планктона можно изучать как в живом, так в фиксированном состоянии.

Для количественного учёта фитопланктона производится отбор проб определённого объёма. При этом могут использоваться и сетяные сборы при условии обязательного учёта количества отфильтрованной через сеть воды объёма собранной пробы. Однако обычно отбор проб для количественного учёта фитопланктона производится специальными приборами – батометрами разнообразной конструкции.

Батометр в сложенном состоянии опускают на требуемую глубину. При этом подвижные секции его свободно лежат внутри стакана, обеспечивая беспрепятственный проток жидкости внутри пробоотборника. После достижения нужной глубины по тросу направляют посыльный груз, который, ударяя по затвору спускового механизма, вызывает срабатывание пробоотборника. Подвесные секции выдвигаются из корпуса, образуя единую полость, которую заполняет жидкость. После извлечения батометра на поверхность, жидкость из наружного стакана сливается самотёком через отверстия в дне стакана и не используется для анализа. Для слива пробы пробоотборник устанавливают так, чтобы дно наружного стакана находилось в воронке, помещённой в горловину ёмкости (бутылки) для пробы. После надавливания на корпус секции телескопически складываются, а проба жидкости сливается через отверстия дна наружного стакана в бутыль.


При изучении фитопланктона поверхностных слоёв воды пробы отбирают без помощи батометра, непосредственным зачерпыванием воды в сосуд определённого объёма. В водоёмах с бедным фитопланктоном желательно отбирать пробы объёмом не менее 1 литра параллельно с сетяными сборами, позволяющими улавливать малочисленные, сравнительно крупные объекты. В водоёмах с богатым фитопланктоном объём количественной пробы можно уменьшить до 0,5л и даже до 0,25л (например, при «цветении воды»).

Сгущение количественных проб фитопланктона можно проводить двумя методами, дающими примерно одинаковый результат – осадочным и фильтрационным. Сгущение проб осадочным методом проводят после их предварительной фиксации и отстаивания в тёмном месте в течение 15-20 дней с последующим отсасыванием среднего слоя воды с помощью стеклянной трубки, один конец которой затянут мельничным ситом №77 в несколько слоёв, а второй соединён с резиновым шлангом. Отсасывание производят очень медленно и осторожно, чтобы не допустить нарушения осадка и засасывания поверхностного слоя пробы. Сгущенную таким способом пробу взбалтывают и, замерив её объём, переносят в сосуд меньшего размера.


При сгущении проб фильтрационным методом используют «предварительные», а при необходимости (если размеры планктонных организмов очень малы) и бактериальные фильтры. При этом пробы воды предварительно не фиксируют, и фитопланктон можно изучать в живом состоянии. Для длительного хранения фильтр с осадком фиксируют в определённом объёме жидкости.

Методы сбора фитобентоса. Методы отбора проб фитобентоса предусматривают сбор водорослей, обитающих на поверхности донных грунтов и отложений, в их толще (глубиной до 1см) и в специфическом придонном слое воды толщиной 2-3см. Для изучения видового состава фитобентоса достаточно извлечь на поверхность некоторое количество донного грунта и отложений на нём. На мелководьях (до 0,5-1.0м) это достигается с помощью опущенной на дно пробирки или сифона – резинового шланга со стеклянной трубкой на конце, в который засасывают наилок. На больших глубинах качественные пробы отбирают с помощью ведёрка или стакана, прикреплённого к палке, а также различными грабельками «кошками», драгами, дночерпателями, илососами.

Для отбора количественных проб фитобентоса используют микробентометры различной конструкции. Микробентометр К. С. Владимировой удобен в работе на глубинах до 2,0-2,5м. Более совершенная модель микробентометра, позволяющая отбирать пробы с любых глубин, предложена В.


Травянко и Л. В. Евдокимовой. Прибор состоит из трубки длиной 30-35см с внутренним диаметром 5-6см, снабжённой в верхней части автоматически работающим клапаном стабилизатора. На мерной верёвке трубку с открытым клапаном в вертикальном положении опускают за борт лодки. Под действием закреплённого на приборе груза трубка врезается в толщу дна, при этом клапан герметически запирает верхнее отверстие. С помощью верёвки прибор извлекают на поверхность; при выходе его из воды нижнее отверстие трубки закрывают ладонью. Затем верхний слой воды сливают за борт через боковой патрубок, а трубку, содержащую монолит грунта и остаток воды, отвинчивают от стабилизатора с клапанной коробкой, встряхивают, и, замерив объём, переносят пробу в подготовленную для неё посуду.

Методы сбора перифитона. Для изучения видового состава перифитона налёт на поверхности разнообразных подводных предметов (гальки, щебня, камней, стеблей и листьев высших водных растений, раковин моллюсков, деревянных бетонированных частей гидротехнических сооружений и др.) снимают с помощью обычного ножа или специальных скребков и ложек. Однако при этом гибнет много интересных организмов, нарушается картина взаимного размещения компонентов биоценоза. Поэтому лучше собирать водоросли вместе с субстратом, который полностью или частично осторожно извлекают на поверхность воды так, чтобы течение не смыло с него водоросли. Извлечённый субстрат (или его фрагмент) вместе с водорослями помещают в приготовленный для пробы сосуд и заливают либо небольшим количеством воды из этого же водоёма с целью дальнейшего изучения собранного материала в живом состоянии, либо 4 %-м раствором формальдегида.


Для количественного учёта водоросли тщательно смывают с поверхности извлечённого субстрата с помощью воды и щёточки над широким сосудом (кюветой, тазом), и, замерив объём смыва, переносят его в приготовленную для пробы посуду. Кроме объёма смыва для количественного учёта перифитона необходимо знать также размер площади субстрата, с которой смыты водоросли. При изучении эпифитных водорослей, смытых со стеблей и листьев высших водных растений, количественный учёт ведётся в расчете не только на единицу площади, но и на единицу массы (сырой и воздушно-сухой) растения-субстрата.

Этикетирование и фиксация проб, ведение полевого дневника. Собранный материал делят на две части с целью дальнейшего изучения водорослей в живом и фиксированном состоянии. Живой материал помещают в стерильные стеклянные сосуды (пробирки, колбы, баночки), закрытые ватными пробками, не заполняя их доверху. Для сохранения водорослей в живом состоянии в экспедиционных условиях водные пробы упаковывают во влажную обёрточную бумагу и помещают в ящики. Периодически пробы распаковывают и выставляют на рассеянный дневной свет для поддержания фотосинтетических процессов и обогащения кислородом.

Материал, подлежащий фиксации, помещают в чисто вымытую и высушенную нестерильную стеклянную посуду (пробирки, бутылки, баночки), плотно закрывают корковыми или резиновыми пробками.


Водные пробы фиксируют различными способами. Фиксаторы, консервирующие фитопланктон (по В. Д. Фёдорову, 1979), представлены в таблице.

*– в своей практике мы растворяли 10г K J не в 70, а в 20мл дистиллированной воды. Пробу фиксировали до цвета крепкого чая.

Водоросли, находящиеся на твёрдом субстрате (бумажные фильтры, галька, раковины моллюсков и т.д.), заливают 4 %-ным раствором формальдегида. Герметически закупоренные фиксированные пробы можно хранить в тёмном прохладном месте в течение длительного времени.

Все собранные пробы тщательно этикетируют. Этикетки заполняют простым карандашом, указывая номер пробы, время и место сбора, орудие сбора и фамилию сборщика. Эти же данные параллельно фиксируют в полевом дневнике, в который заносят так же результаты измерений рН, температуры воды и воздуха, схематический рисунок, подробное описание исследуемого водоёма, развивающейся в нём высшей водной растительности другие наблюдения.

Таблица

Фиксаторы, консервирующие фитопланктон


Фиксаторы Состав фиксатора Расход фиксатора на 100мл пробы, мл Литературные источники
Формалин 38-43 %-ный раствор формальдегида, нейтрализованный СаСО3 (или NaHCO3) 2 – 4 Киселёв, 1969
Раствор Люголя 15г KJ+50мл дистилли-рованной Н2О+7-10г J2 и доводят дистил. Н2О 1 – 3 Усачёв, 1961
Раствор Люголя и ацетата натрия 10г KJ+70мл дистил. Н2О*+5г CH3COONa (рН 7,0) 0,15 –0,25 Utermöhl, 1958
Раствор Люголя и уксусной кислоты 10г KJ+200мл дистил. Н2О+10г J2+20г CH3COOН (рН 2,5) Vollenweider, 1969
Раствор Кифа 900мл этанола (50 %-го) +50мл формалина (40 %-го)+25мл глицерина + 100г CuCl2+15г уранил-нитрата  
Раствор мертиолата 1000мл дистил. Н2О + 1г мертиолата + 1.5г бората натрия + 1мл раствора Люголя (60г KJ + 1000мл дистил. Н2О + 40г J2) 3,6 Standart Methods for the examinations of water and waste-water, 1971

Методы качественного изучения собранного материала. Собранный материал предварительно просматривают под микроскопом в живом состоянии в день сбора, чтобы отметить качественное состояние водорослей до наступления изменений, вызванных хранением живого материала или фиксацией проб. В дальнейшем собранный материал продолжают изучать параллельно в живом и фиксированном состоянии. Работа с живым материалом является необходимым условием успешного изучения преобладающего большинства эвгленофитовых, криптофитовых, динофитовых, золотистых, многих зелёных, жёлтозелёных и других водорослей, изменяющих форму тела, форму и окраску хлоропластов, теряющих жгутики, подвижность или даже полностью разрушающихся при фиксации. Чтобы сохранить собранный материал живым, следует всячески оберегать его от перегрева, загрязнения фиксаторами, а изучение его проводить как можно быстрее.


Водоросли в живом состоянии в зависимости от их размеров и других особенностей изучают с помощью бинокулярной стереоскопической лупы или чаще с помощью световых микроскопов.

Для микроскопического изучения водорослей готовят препараты: на предметное стекло наносят каплю исследуемой жидкости и накрывают её покровным стеклом. При длительном изучении препарата жидкость под покровным стеклом постепенно подсыхает, и её следует добавлять (не поднимая покровного стекла). Для уменьшения испарения по краям покровного стекла наносят тонкий слой парафина.

Для изучения фиксированного материала также используется метод светового микроскопирования. Однако, для более тщательной обработки проб и наиболее точного определения видового состава диатомовых водорослей необходимо приготовление постоянных препаратов.

Источник: studopedia.info

Основные компоненты экосистемы

Я пришел к выводу,


– пишет известный американский ученый Е. Одум, –

что так же, как лягушку считают классическим объектом изучения животного организма, пруд – пример для начального изучения экосистемы… Без перегрузки для начинающего исследователя большим количеством деталей в пруду могут быть собраны, для изучения четыре основных компонента экосистемы.

Что же это за четыре компонента, составные части экологической системы (и в масштабах пруда, и в масштабах всей биосферы, которую можно воспринимать как экосистему планеты Земля)?

  1. Прежде всего, это неживые вещества – основные составные части среды, неорганические и органические слагаемые ее.
  2. Затем производители, в основном земные растения, которые из неживой среды извлекают под влиянием солнечной энергии различные вещества и создают, продуцируют массу живой материи.
  3. Далее идут все остальные живые существа, которые живут, либо потребляя массу зеленых растений, либо пожирая других животных.
  4. И наконец, – грибы и бактерии, которые существуют за счет мертвых тканей животных и растений: они перерабатывают и разлагают эти ткани на простые вещества, которые вновь используются растениями.

obitatel'-vodoyema Лягушка — частый обитатель водоема.

Экосистема

Четыре компонента и один круговорот, круговорот веществ в природе. От простых веществ через растения, животных, грибы и бактерии – вновь к простым веществам. Вертится эта мельница беспрерывно и в пруду, и в экосистеме планеты в целом. А двигателем является солнечная энергия. Таким образом, экосистемой может считаться такая система из неживых и живых компонентов, в которой эти все четыре составных действуют, живут, развиваются. Отсюда можно сделать вывод, что экосистема не камень, она живая, составные ее части объединены, связаны в одно большое целое. Если какие-то составные части плохо работают, другие части этого целого берут на себя долю их работы. Поэтому – экосистема очень устойчива, сбалансирована, уравновешена, находится в гомеостазе, как говорят экологи. Гомеостатический механизм позволяет экосистеме не только регулировать равновесное состояние системы, но и восстанавливать равновесие, если оно нарушено. До той поры, конечно, пока антропогенный пресс не становится таким мощным, что никакой гомеостаз не спасает устойчивость экосистемы.

Пруд как экосистема

Рассматривая пруд как экосистему, можно сделать три важнейших экологических вывода:

  1. все элементы этого водоема тесно увязаны, взаимодействуют, нарушение действия одного из элементов вызывает нарушение структуры и жизни всего пруда;
  2. система находится в некотором равновесии, гомеостазе и способна восстанавливать это равновесие, если вмешательство лишь нарушает это равновесие, а не разрушает сами связи, не вызывает экологическую катастрофу системы;
  3. подобно живому организму система живет, она появляется, развивается, прогрессирует, достигает расцвета, затем переживает упадок, регрессию и гибель (пример: временные водоемы, которые образуются при таянии снегов, в половодье и обычно пересыхают, гибнут летом).

Оценка состояния водоема

При оценке состояния водоема следует учитывать:

  1. Антропогенное давление на любой из компонентов системы. Допустим, в замкнутом водоеме ведется интенсивный любительский лов рыбы, превышающий допустимую степень эксплуатации. Для поддержания рыбьего стада периодически надо вносить, вселять рыбью молодь в водоем. Еще пример: плотность посадки рыб в водоеме при зарыблении оказалась столь высока, что кормов им не хватает. Надо вносить корма извне, подкармливать рыб.
  2. Антропогенное давление на всю систему в целом столь сильное, что равновесие не восстанавливается. Пример: мытье в водоемах автомобилей, мотоциклов или других транспортных средств (о вреде оставляемой на поверхности воды пленки нефтепродуктов всем известно). Или интенсивное использование водоема владельцами моторных лодок.
  3. «Возраст» и ступень развития водоема. В частности, надо посмотреть состояние воды и рыб в ней. Бывает, что от учета водоемов до развертывания операции по спасению мальков из них проходит несколько дней. Так вот, при учете нужно посмотреть, выдержат ли мальки эти несколько дней, может, вода уж так плоха, рыбы задыхаются, а весь водоем близок к гибели, что операцию по спасению молоди откладывать нельзя.

sostoyaniye-vodoyema Чистота водоема это важный фактор для оценки состояния водной экосистемы.

Водоем как экосистема – его биогеоценоз

Систему водоема можно назвать и биогеоценозом – объединением живых и неживых ее частей. Нас же с точки зрения экологии интересует только живая часть этой системы. Если отодвинуть в сторону неживой компонент системы, то три последующие образуют биоценоз. В биоценозе водоема тоже гомеостаз, равновесие, увязка всех его составных, есть развитие. Можно представить биоценоз в виде шахматных фигур – отдельные виды животных и растений: все ходят по-разному и порознь, но все взаимосвязаны и в целом образуют игру, жизнь на шахматной доске. Из всех связей биоценоза важнее уловить пищевую цепь. Цепь эта всегда начинается с потребления солнечной энергии, следовательно, ее начало – растения. Попробуем составить пищевую цепь. Микроскопические планктонные водоросли потребляют рачки дафнии, их – мелкие личинки насекомых, которые становятся пищей молоди рыб, а эту молодь в свою очередь поедают рыбки покрупнее, тех же с аппетитом пожирают окуни, щуки, ну, а этих рыб ловим из водоема уже мы. Хорошая пищевая цепь получилась. Кстати, все, что мы потребляем, кроме поваренной соли и воды, – это солнечная энергия, «пропущенная» через пищевую цепь. Чем короче цепь, тем полнее, без потерь, доходит до нас эта энергия. Поэтому человек или животные-хищники на суше редко питаются плотоядными птицами и зверями – это нерациональное удлинение цепи. Только в воде мы с удовольствием вылавливаем и затем поедаем хищников, например щуку, окуня, судака. Но бывает, что пищевая цепь получается в водоеме и не столь благополучной. Например: водоросли – дафнии – личинки – мальки – ерши. А щуки? Щукам остаются ерши, но из-за острых шипов на плавниках не очень любят их зубастые хищницы. К малькам же не подобраться, они на мелководье, там щукам не очень привычно, а вот ерши там так и снуют. Сам по себе ерш – отменная рыба в ухе, но в водоеме с более ценной рыбой он выступает ее конкурентом и превращается в сорную вредную рыбу. Ясно, что это надо учесть при оценке водоема, а затем вместе со специалистами помочь ценным рыбам: организовать своего рода «прополку» водоема от сорняков.

Отношения между соседствующими видами в водоеме

В биоценозе могут существовать не напряженные и напряженные отношения между соседствующими видами в водоеме. Например, напряженные пищевые отношения – это когда виды конкурируют из-за сходных кормов. Зарыбление водоемов видом рыбы, которая питается теми же кормами, что и рыбы-старожилы в этом водоеме, не даст эффекта. Другое дело, если при зарыблении удастся избежать пищевой конкуренции видов рыб из-за расхождения их пищевых потребностей. Тогда и рыбы-старожилы живут успешно, и вновь вселенные рыбы хорошо растут, дают хороший улов. В последнее время рыбоводы стараются зарыбление проводить не одним видом рыб, а несколькими не конкурирующими по кормам рыбами, например карпом и пелядью. Блестящий результат дает вселение в водоем толстолобика, белого амура и карпа. Карп собирает корм возле дна, толстолобик питается планктоном, фитопланктоном (цветущая вода), а белый амур поедает высшую водную растительность.

Оценка водоема

При оценке водоема следует отнести его к естественным или к водохранилищам. К первым относятся реки, озера. А пруд? Он, конечно, искусственный водоем, образованный запрудой, но не всякий пруд может считаться водохранилищем. Может быть, решающее значение имеют его размеры? Нет, не размеры, не объем воды важен. Основным признаком водохранилища – и огромного и маленького пруда – является возможность регулирования расхода воды из водохранилища и его уровня.vodokhranilishche Водохранилище — искусственный водоем.

Рыбоводные пруды

Для рыбоводства удобнее всего такие водохранилища, из которых можно совсем спустить воду. Обычно это рыбоводные пруды. После спуска воды можно вновь заполнять водоем и зарыбить только теми породами рыб, которые дают наибольший эффект при выращивании. Спускные водохранилища – лучшее средство борьбы с рыбной конкуренцией, лучшая «прополка» водоема от рыб-сорняков. Продуктивность водоемов можно повышать и другими путями, например внесением в водоем кормов для рыб или вселением кормовых организмов, которые сами будут быстро размножаться на радость рыбам и рыбоводу. Продуктивности водоемов способствует и удаление из них врагов промысловых рыб. Врагами рыб могут быть позвоночные – птицы, звери, но могут быть и беспозвоночные. Многие личинки насекомых поедают мальков рыб, а в целом все беспозвоночные в водоеме уничтожают больше пищи, чем все взятые вместе рыбы этого водоема. А еще необходимо учитывать оценку берегов, мелководий и заливов, характера и скопления водной растительности, температуры воды в разных местах и прогрева на разных глубинах… Поэтому водоем – это очень сложный объект природы.

Биоценоз водоема

Иными словами водоем – это живой организм, комплекс неживых и живых компонентов, образующих биоценоз, а у биоценоза есть молодость, зрелость, старость. Если биоценоз водоема сегодня способствует нересту, развитию ценных рыб, то наша задача сохранить подольше этот возраст водоема, постараться отодвинуть его старение. Если же биоценоз водоема склоняется к старению, надо тщательно установить причины этого явления и, если это возможно, постараться убрать ряд этих причин и омолодить водоем.

Обследование водоема

Чтобы определить, в каком состоянии находится водоем, надо его обследовать.

  • Прежде всего вид водоема – речка, река, озерцо, озеро;
  • размер водоема;
  • движение воды – проточная, полупроточная, стоячая.
  • Наряду со скоростью учитывается плавность течения: при большом уклоне речная вода может нестись с большей скоростью, но в северных реках это обычно плавное быстрое течение, а на юге в горных районах скорость реки часто выше, вода образует буруны, водовороты среди камней. В замкнутых озерах подвижность воды зависит от характера берегов: при открытых берегах ветер свободно гуляет, образуя волны и перемешивая водную массу, в лесных озерах зеркало воды редко морщится от ветра и вода слабо перемешивается, нижние слои могут быть значительно холоднее, могут быть бедны кислородом. Значит, в характеристику водоема входит описание его берегов. Определяются размеры (длина, ширина) и глубина водоема.
  • Сведения о наибольшей глубине в характеристике водоема должны сочетаться со сведениями о более мелких заливах, хорошо прогреваемых отмелях. Определяют прозрачность воды, цвет, вкусовые качества.
  • Пробы воды на кислотность доставляются в лабораторию на анализ. По этим пробам можно определить источники загрязнения воды и подать сигналы в санитарно-эпидемиологическую станцию.
  • Не всегда легко предотвратить загрязнение водоемов. Большую роль в соблюдении чистой воды играют истоки рек и речек, питающих водоемы. Порой эти родники бывают загрязнены, берега затоптаны, в воду попадает мусор. Необходимо очищать родники, устанавливать около них скамейки, строить мостики, с которых можно набрать воду, не разрушая берега. Дно родников надо зачистить от мусора, ила, коряг. Все обнаруженные родники нумеруются, заносятся в характеристику основного водоема, если возможно, их местоположение наносится на карту, топографическую схему. Существуют общие требования к составу воды, как среды жизни в водоемах. При оценке содержания кислорода в воде в полевых условиях, если вода не сильно загрязнена, можно исходить из средних показателей.

Выше 30°С вода прогревается только на мелководье, рыбы такую теплую воду, бедную кислородом, не любят и отходят на глубину. Повсеместный прогрев воды выше 25°С практически встречается только в мелких, отшнуровавшихся водоемах и из таких водоемов рыб надо переселять наиболее срочно. Наконец, оценивая водоем, в его паспорт заносят данные о населяющих его рыбах и других водных обитателях, в том числе врагах рыб.   Сведения о водных растениях Заносятся в паспорт и сведения о водных растениях.vodnyye-rasteniya Водные растения — важный элемент любого водоема. Водоросли и мхи – исконные водные растения. Водоросли и мох фонтиналис целиком погружены в воду, мох сфагнум имеет водные экологические расы, растущие под водой (обычно в лесных озерах), чаще же сфагнум растет по болотистым низинам, временно заливаемым. Эти заросли полезны для мальков, хотя длинные нити зеленых водорослей порой так разрастаются, что мальки в них запутываются и гибнут. Все же в здоровом зрелом водоеме эти растения не разрастаются сплошной массой. Иначе обстоит дело с высшей водной растительностью – цветковыми растениями. Эти растения ранее, в ходе эволюции, покинули воду, переселились на сушу, а затем отдельные представители сухопутных растений вновь ушли в воду. Но характерно для них всех одно – почти все они не утеряли окончательно связь с бывшей родиной – воздушной средой. Ряска плавает на поверхности воды, кубышки и кувшинки выносят на поверхность листья и цветки (не цветут, если листья не достигли поверхности), элодея и перистолистник поднимают над водой цветки, камыши и осока растут над водой, лишь корни, нижняя часть стебля у них в воде. Если присмотреться к этим растениям то мы увидим, что в водоеме они располагаются обычно видовыми сообществами: вот отмель с лесом из элодеи, рядом бухта с роголистником, поодаль заросли рдестов, поглубже плавают зеленые тарелки кувшинок. Роголистник – единственное из высших растений, утерявшее связь с воздухом: он даже цветет в воде. У него нет корней, он тяжелый, погружен в воду. Если заросли роголистника плотно заполняют отмели, верхушки стеблей достигают поверхности воды, надо прореживать эти заросли: в них рыбам тесно, а хищные насекомые развиваются там успешно, подкарауливают мальков. Заросли роголистника легко удаляются руками, граблями, их выволакивают на берег, подальше от воды. Плохо, когда бурно разрастается элодея, ее заросли тоже мешают молоди рыб, создают для них излишне опасную зону. Убрать элодею так же легко, ее корни-якоря неплотно держат растение на грунте. У поверхности встречается похожее на роголистник, с мелкими иссеченными листьями плавающее растение от светло-зеленого до ярко-пурпурного летом цвета. Пушистые стебли плавают горизонтально, обильно ветвятся, цветки – над водой. Если присмотреться к этим стеблям – среди листочков видны пузырьки. Это – хищное растение пузырчатка. В пузырьки могут проникнуть мелкие животные, но из пузырьков обратно хода нет. Рачок или малек рыбы застревает, потом соки растения растворяют добычу, а стенки пузырька всасывают питательный раствор. Понятно, что этому хищнику не должно быть места в нерестовых водоемах, на отмелях, где происходит естественный нерест рыб. Пузырчатка не только может посягнуть на мальков рыб – в их самой сложной и ответственной стадии жизни, когда они слабы и беспомощны сразу после выклева из икры, – она к тому же выступает пищевым конкурентом мальков, поглощая несметные количества питательных коловраток и рачков – первичный корм рыбных малышей. Плавающая на поверхности ряска всех видов и приповерхностный вид – ряска трехдольная (ее листики не касаются воздуха) не страшны, пока не начинают бурно затягивать все заводи, а потом и весь водоем. Зарастание всей поверхности ряской – признак старения водоема. Такие рясочные «льды» надо убирать. Из водоема ряску вылавливают мешком, надетым на квадратную раму, плотным сачком. Ряска – хороший витаминный добавок к корму свиней и птиц, так что полезно ее высушить, собрать и использовать на фермах. Наконец, рогоза, осока, тростник – жесткая прибрежная растительность. Если ее немного по берегам, она не мешает, а если эти полуводные травы разрастаются, они мешают рыбоводству, могут поглотить и весь неглубокий водоем, превратить его в болото. Разрастание этих трав по площади водоема – признак старения водоема. Поэтому эти растения надо активно выкашивать. Вот основные сведения о водоеме, как экосистеме.

Источник: LibTime.ru

Видовое разнообразие биоценоза

Биологические единства формируются в процессе совместного существования организмов на протяжении долгого времени. Видовой состав каждого биоценоза уникален. Его разнообразие зависит от возраста: чем он моложе, тем меньше в нем видов организмов. Видовое разнообразие наблюдается в сложившихся и зрелых биоценозах.

Структура биоценоза

Видовая структура характеризует разнообразие и численность представителей разных групп в конкретном биологическом единстве. Различают богатые и бедные биоценозы. В любом из них есть доминанты, формирующие его внешний облик. Доминантные виды, без которых невозможно существование остальных организмов, называются эдификаторами. С их сокращением меняется сам биоценоз.

Пространственная структура

Пространственная структура характеризуется распределением растений. Ярусами называют вертикальную структуру сообщества, каждый из них обладает неповторимыми характеристиками. Древесный ярус представлен высокими деревьями. Их листва хорошо пропускает солнечные лучи, которые ловит второй ярус деревьев, подпологовый. В условиях затенения образуется ярус подлеска, представителями которого являются кустарники и низкорослые деревца. Ярус подроста представлен молодыми деревьями, которые в перспективе могут вырасти до первого яруса. Лесные травы и многолетние растения формируют травяно-кустарничковый ярус. Почву покрывает собой мохово-лишайниковй ярус. Пространственная структура растений влияет на видовой состав животных.

Экологическая структура

Экологическая структура выражена определенным соотношением экологических групп организмов, которые выполняют в биоценозе определенные функции. Количество всех живых существ зависит от неорганической среды.

Трофическая структура

Трофическая структура характеризуется пищевым взаимоотношением различных видов. Автотрофные организмы питаются органическими веществами, которые сами и создают. Гетеротрофы используют в качестве источника энергии готовые органические соединения животного и растительного происхождения.

Состав биоценоза

Биологическое единство формируется на основе взаимодействия фитоценоза, зооценоза и микробиоценоза. Фитоценоз представляет основу биоценоза, в нем протекают процессы создания и переработки органического вещества. От фитоценоза зависит облик, структура, климат и видовое разнообразие конкретного единства. В подобном единстве существуют положительные и отрицательные взаимодействия. Главным качеством фитоценоза является устойчивость во времени: он способен поддерживать собственное существования без постороннего вмешательства.

Совокупность различных видов живых существ, обитающих в одном биологическом сообществе, называют зооценозом. Ему тоже отведена важная экологическая роль. Зооценоз участвует в ускорении преобразования энергии, сохраняет структуру фитоценоза. У каждого вида животных есть определенная функция.

Под микробиоценозом подразумевают совокупность всех микроорганизмов, которые существуют в условиях одного сообщества. Сюда входят существа как растительного, так и животного происхождения.

Какие организмы входят в состав биоценоза

Фитоценоз чаще всего представлен как высшими, так и низшими растениями. Видовое богатство обуславливают климатические условия. Общее количество организмов зависит от внешних условий и возраста самого биоценоза. Все участники фитоценоза действуют друг на друга, поэтому совместная жизнь накладывает отпечаток на внешний облик единства.

Животные в составе зооценоза всегда представлены несколькими поколениями. Человек своими действиями может нарушить или полностью разрушить этот структурный компонент биоценоза. Микробиоценоз объединяет бактерии, грибы, низшие водоросли.

Чем биоценоз отличается от агроценоза и экосистемы

Агроценоз — это система, которую создал человек для своих нужд. Видовой состав и отношения между организмами в биоценозе формируются на протяжении долгого времени. В агроценозе всегда господствует искусственный отбор. Люди создают искусственные единства для того, чтобы вырастить сельскохозяйственные культуры или животных. Биоценозы получают извне только солнечную энергию, продуктивность агроценоза всегда можно повысить за счет мелиорации, внесения удобрений.

Научная литература дает схожее объяснение терминам «биоценоз» и «экосистема», поэтому их часто взаимозаменяют. Жизнедеятельность организмов в каждой экосистеме возможна при постоянной выработке энергии. Различают простые и сложные, искусственно созданные и природные экосистемы.

Примеры биоценоза

Возникший естественным путем луг отличается однородным рельефом. Доминирующими организмами в нем являются травы. Первый ярус представлен низкорослыми многолетниками, в том числе клевером, будрой, мышиным горошком. На втором ярусе растут злаковые культуры: мятлик, тимофеевка, тысячелистник, кострец безостый.

Большинство растений являются медоносами, поэтому на лугах летом много пчел, бабочек и шмелей. Зеленью питаются насекомые, в том числе гусеницы, кузнечики и жуки. Земноводные и пресмыкающиеся животные служат источником пищи для хищных птиц и крупных млекопитающих.

Роль биоценоза

Биологические сообщества благодаря постоянному превращению энергии обеспечивают круговорот веществ в природе. Крупные биоценозы являются источником кислорода, задерживают вредные газы и пыль. Биоценозы водоемов — это источники питьевой воды. Антропогенная деятельность приводит к разрушению естественных биологических единств. На их восстановления уходят века. Человек страдает от таких катастроф в первую очередь.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

Типы биоценозов

Биоценозы бывают естественными или искусственными.

Биоценоз озера

Рис. 2. Наглядная схема биоценоза

Естественные биоценозы – это те, что сформировались сами по себе, без участия человека. Примерами здесь могут быть речка, озеро, луг, степь, лес или тундра. Состав обитателей в каждом естественном биоценозе не случаен. Все они приспособлены к жизни в этих условиях. Всем им подходят факторы среды, действующие в определенном биоценозе.

Биоценозы разнятся по составу обитателей. Например, в тундре растительный покров в основном представлен мхами и лишайниками (рис. 3).

Биоценоз озера

Рис. 3. Тундра

В степях – разнообразными травянистыми растениями (рис. 4).

Биоценоз озера

Рис. 4. Степь

А в многоярусном тропическом лесу обитают в том числе и громадные деревья (рис. 5).

Биоценоз озера

Рис. 5. Тропический лес

Богатство флоры и фауны в разных биоценозах тоже не одинаково. В тундре видовой состав беднее, а в тропическом лесу чрезвычайно богатый.

Структура биоценозов

Чем выше численность видов в биоценозе и чем сложнее взаимодействие между ними, тем более устойчив он к различным вмешательствам. В естественных биоценозах долго сохраняется определенный видовой состав организмов. Между видами, его населяющими, устанавливаются определенные отношения. Устойчивость биоценозов также обеспечивается ярусностью, мозаичностью и различными фенологическими явлениями.

Ярусность – это вертикальная неоднородность биоценоза. Она характерна как для растений, так и для животных (рис. 6). С растениями все очевидно, и вы это уже разбирали в прошлом году. Но почему же ярусность характерна для животных? Дело в том, что каждый вид занимает только какие-то определенные ярусы. Некоторые виды занимают несколько ярусов.

Биоценоз озера

Рис. 6. Ярусность растений

Мозаичность – это горизонтальная неоднородность биоценоза. Так, в одном и том же лесу рядом друг с другом могут расти различные виды крупных деревьев. К примеру, дуб и липа (рис. 7). С ними, в свою очередь, связаны свои, характерные для этих деревьев, виды животных.

Биоценоз озера

Рис. 7. Дуб и липа

Устойчивости биоценоза способствуют также некоторые фенологические явления. Например, при сокращении длины светового дня все насекомые Ленинградской области готовятся впасть в зимнюю спячку.

Организмы, которые, используя энергию Солнца, производят органические вещества из неорганических, называются продуцентами. Это могут быть растения, некоторые простейшие и прокариоты, например сине-зеленые водоросли (рис. 8).

Биоценоз озера

Рис. 8. Сине-зеленые водоросли

Растительноядные животные, а также паразиты растений, потребляющие органическое вещество, созданное продуцентами, называются консументами первого порядка (рис. 9).

Биоценоз озера

Рис. 9. Пример консумента первого порядка – тля

Консументы второго порядка – это хищники и паразиты, употребляющие органическое вещество консументов первого порядка (рис. 10).

Биоценоз озера

Рис. 10. Примеры консументов второго порядка – лисица и неясыть

Существуют консументы третьего и высших порядков – это хищники и паразиты, которые употребляют в пищу других хищников и паразитов.

В любом биоценозе имеются редуценты. Это организмы, которые питаются экскрементами и остатками умерших растений и животных. К ним относятся бактерии, грибы и многие животные. Например, дождевые черви, жуки-навозники или могильщики (рис. 11).

Биоценоз озера

Рис. 11. Примеры редуцентов – дождевой червь, жук-навозник и могильщик (слева направо)

Стабильное существование биоценоза возможно только при определенном соотношении продуцентов, консументов и редуцентов. Естественные биоценозы способны сами поддерживать такое соотношение. Допустим, размножился некий вид животного. Сразу же начинается недостаток корма. Вслед за самим видом размножаются и сами хищники и паразиты. Сразу после массового размножения этого вида следует резкий спад его численности.

Для примера рассмотрим биоценоз небольшого озера. Продуцентами в водоеме являются цианобактерии, разные эукариотические водоросли и цветковые растения. Зеленые растения и водоросли в большинстве своем располагаются в верхних доступных яркому солнечному свету слоях воды (рис. 12).

Биоценоз озера

Рис. 12. Продуцент микрастериас

Планктон – это различные мелкие организмы, свободно плавающие в толще воды и не способные сопротивляться течению. Планктон непосредственно или через консументов является пищей для большинства водных животных. Продуценты планктона, например микроскопические водоросли, – это фитопланктон (рис. 13).

Биоценоз озера

Рис. 13. Планктонные водоросли

Им питается зоопланктон. В нашем озере это различные простейшие, многие черви, циклопы и дафнии (рис. 14, 15). Жизнь зоопланктона полностью зависит от развития фитопланктона.

Биоценоз озера

Рис. 14. Зоопланктон: коловратка

Биоценоз озера

Рис. 15. Зоопланктон: циклоп и дафния

Многие рыбы питаются фито- и зоопланктоном. Они в нашем озере – консументы первого и второго порядков. В свою очередь, этими рыбами могут питаться более крупные хищники (рис. 16).

Биоценоз озера

Рис. 16. Колюшка и европейский анчоус (слева направо)

Зоопланктон и другие животные выделяют экскременты. Постоянно какие-нибудь организмы погибают. Экскременты и остатки отмерших организмов опускаются на дно, становясь кормом для редуцентов. Редуценты в конечном итоге переваривают все и разлагают до углекислого газа, воды и минеральных солей. Если продуцентов чаще всего можно встретить в верхних слоях водоема, то консументы могут обитать на любых глубинах, в том числе и на дне. Редуценты – это обычно донные обитатели.

Бентос – это совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоемов. Животные, относящиеся к бентосу, называются зообентосом, а немногочисленные растения – фитобентосом (рис. 17).

Биоценоз озера

Рис. 17. Бентос

Некоторые организмы живут у самой поверхности воды. Нейстон – это совокупность всех организмов, живущих у поверхностной пленки воды на границе водной и воздушной сред. Здесь хорошие примеры – это многие микроскопические водоросли (рис. 18).

Биоценоз озера

Рис. 18. Нейстон – диатомовые водоросли и водомерка (слева направо)

Влияние антропогенных факторов

Искусственные биоценозы появились в результате деятельности человека. Созданы человеком поля, сады, пруды и тому подобное. Земледелие привело к уничтожению на больших площадях естественных биоценозов, от которых агроценоз отличается невозможностью долгого самостоятельного существования. Часто на огромных полях выращиваются растения одного вида, например картофель, кукуруза или подсолнечник. Растения эти, как правило, не местные и, естественно, связанных с ними животных нет. Однако, любое местное или завезенное животное, способное питаться сельскохозяйственной культурой, получает огромное преимущество. Например, обилие корма. Таких интенсивно размножающихся растительноядных животных мы обычно называем вредителями. Для борьбы с ними человек использует множество методов. Среди них и ручной сбор, и наиболее прогрессивный (но малоэффективный) биологический метод, и применение ядохимикатов. Средства химической борьбы с вредителями называются пестицидами. Яды убивают не только животных-вредителей, но и многих других животных. Вообще, проблем с использованием пестицидов довольно-таки много.

Среда обитания – это совокупность условий, прямо или косвенно действующих на живой организм. В различных биоценозах среда обитания различна. Существуют биоценозы в водной, наземно-воздушной, почвенной средах, а также внутри самих организмов, где живут многочисленные паразиты.

Условия среды, влияющие на живой организм, называют экологическими факторами, или факторами среды обитания. Эти факторы очень разнообразны. Их делят на три большие группы: абиотические (неживой природы); биотические (жизнедеятельность самих организмов); и антропогенные (деятельность человека).

К биотическим факторам относят все формы воздействия организмов друг на друга внутри вида и между различными видами. Каждый организм испытывает на себе прямое или косвенное влияние хищников, паразитов, конкурентов и мутуалистов. Изменение каким-либо видом самой среды обитания – это также биотический фактор. Воздействие биотических факторов может быть прямым или косвенным. Прямое воздействие – это, например, когда зеленое растение оказывается полностью съеденным растительноядными животными. Косвенное воздействие – это, например, когда прилетевшая и съевшая все зеленые растения стая саранчи оставила без корма местных копытных.

Антропогенные факторы. С самого начала своего существования человек оказывал разнообразное влияние на самые различные биоценозы. Промысел животных, сбор растений, распашка земель, осушение болот, постоянное выкашивание и выжигание растений, затопление территорий при создании гидроэлектростанций, колоссальная задымленность, производство отходов в виде пыли и многих вредных примесей в воздухе от работы металлургических заводов, акклиматизация животных – вот далеко не полный перечень воздействия человека на живые организмы в естественных биоценозах (рис. 19). Влияние многообразной деятельности человека на живые организмы с ростом численности человечества стремительно усиливается.

Биоценоз озера

Рис. 19. Пример действия антропогенного фактора

Но человек – это все-таки такой вид животных. Почему же антропогенные факторы выделены в отдельную группу? Дело в том, что человек может сильно изменять значение абиотических факторов. Например, осушая болота или освещая улицы города ночью. Такие влияния с одной стороны биотические, поскольку вызваны деятельностью человека, а с другой стороны – абиотические, потому что касаются физических факторов.

Биогеоценоз и экосистема

Биогеоценоз – система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды, расположенная в пределах одной территории. Эго компоненты связаны между собой круговоротом веществ и потоком энергии.

Биогеоценоз представляет собой устойчивую и саморегулирующуюся экологическую систему, в которой живые компоненты тесно и неразрывно связаны с неживыми. Например, это могут быть сосновый лес или горная долина.

Учение о биогеоценозе разработано В.Н. Сукачевым (рис. 20) в 1940 году.

Биоценоз озера

Рис. 20. В.Н. Сукачев

Экосистема – система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов различных видов и среды их обитания. Экосистема – это более широкое понятие, нежели биогеоценоз.

Биогеоценоз – один из классов экосистем, экосистема, включающая в себя участок суши и основные компоненты среды обитания. Водные экосистемы и большинство искусственных экосистем биогеоценозами не являются. Таким образом, любой биогеоценоз – это экосистема, но далеко не любая экосистема – это биогеоценоз.

Временная ярусность

В учебнике зоологии 7 класса присутствует такое понятие, как временная ярусность. Временная ярусность – это когда животные различных видов используют один и тот же ресурс как бы по очереди. Так, перелет птиц к местам гнездовья связан с наличием там кормов. При теплой погоде животные могут уходить на зимовку чуть позже чем обычно. Наоборот, при долгих весенних холодах, птицы могут долго не приступать к постройке гнезд и откладке яиц.

Источник: interneturok.ru

22. Биоценоз луга. Виды лугов. Структура, состав, взаимосвязи организмов.

Биоценоз ( био-жизнь, ценоз- общий) — это совокупность популяций организмов разного вида, совместно обитающих в одних и тех же условиях среды и взаимосвязанных между собой.

Луговой биоценоз — это комплекс групп живых организмов — высших и низших растений, грибов и различных представителей животного мира.

Существенным компонентом луговых биоценозов являются гетеротрофные организмы: бактерии, грибы и представители фауны. Они играют важную роль в разложении и минерализации отмерших организмов (сапротрофы), обеспечивают луговые растения доступными формами азота (азотфиксирующие бактерии), снабжают элементами минерального питания, находящимися в форме труднорастворимых соединений .

Система имеет свой видовой состав, строе­ние, для нее характерны суточная, сезонная и многолет­няя динамика, отношения организмов друг с другом.

Количество видов биоценоза, приходящихся на еди­ницу площади, называется его видовой насыщенностью. Разные систематические группы организмов в одном и том же биоценозе резко различаются по видовой насы­щенности. Среди наземных биоценозов в этом плане бо­гаты цветковые растения, несколько меньше видовая насыщенность грибов, насекомых, еще меньше — птиц, млекопитающих и других представителей фауны.

Различают материковые, пойменные, а также горные луга.

  1. Материковые луга — луга, расположенные на равнинах вне пойм. Материковые луга делятся на суходольные и низинные; распространены в лесной, лесостепной и степной зонах.

  • Суходольные луга располагаются на равнинах и склонах, орошаемых исключительно влагой атмосферных осадков, формируются на месте отступивших лесов и характеризуются относительно слабыми травостоями, произрастающими на бедных бурозёмах и подзолистых почвах. Значительные площади таких лугов вовлекаются в хозяйственную деятельность и служат для многолетних пастбищ.

  • Низинные луга формируются в лес-степных районах, обладают развитым травянистым покровом, развивающемся на более богатых чем суходолы почвах, имеют дополнительное питание из водных источников.

  1. Пойменные луга — луга, лежащие в долинах рек, зачастую заливаются во время половодий, образуя заливные луга.

  2. Горные луга, или субальпийские луга — луга, встречающиеся в горных местностях, выше верхней границы леса или на месте искоренённых горных лесов, в районах с тёплым и влажным климатом. Выше горных лугов располагаются альпийские луга.

Источник: studfile.net


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.