Konsep biogeocenosis diperkenalkan ke dalam penggunaan ilmiah pada tahun 1942 oleh Akademisi Vladimir Nikolaevich Sukachev (1880-1967). Menurut ide-idenya, biogeocenosis adalah seperangkat fenomena alam yang homogen (batuan, vegetasi, fauna dan dunia mikroorganisme, tanah dan kondisi hidrologis) di atas permukaan bumi yang diketahui, yang memiliki kekhususan interaksi komponen penyusun ini. dan jenis pertukaran materi dan energi tertentu antara mereka sendiri dan fenomena alam lainnya.
Biogeocenosis adalah sistem bio-inert terbuka (yaitu, terdiri dari materi hidup dan tidak hidup), sumber eksternal utama yang merupakan energi radiasi matahari. Sistem ini terdiri dari dua blok utama. Blok pertama, ekotope, menggabungkan semua faktor alam mati (lingkungan abiotik). Bagian inert dari sistem ini dibentuk oleh aerotop - kombinasi faktor lingkungan di atas permukaan tanah (panas, cahaya, kelembaban, dll.) dan edaphotop - kombinasi sifat fisik dan kimia tanah dan lingkungan tanah. Blok kedua, biocenosis, adalah kumpulan semua jenis organisme. Secara fungsional, biocenosis terdiri dari autotrof - organisme yang mampu membuat bahan organik dari bahan anorganik berdasarkan penggunaan energi matahari, dan heterotrof - organisme yang menggunakan bahan organik yang dibuat oleh autotrof sebagai sumber materi dan energi.
Sebuah kelompok fungsional yang sangat penting adalah diazotrof - organisme pengikat nitrogen prokariotik. Mereka menentukan otonomi yang cukup dari sebagian besar biogeocenosis alami dalam menyediakan tanaman dengan senyawa nitrogen yang tersedia. Ini termasuk bakteri autotrofik dan heterotrofik, cyanobacteria dan actinomycetes.
Dalam literatur, khususnya literatur asing, alih-alih istilah biogeocenosis atau yang menyertainya, mereka menggunakan konsep yang dikemukakan oleh ahli geobotani Inggris Arthur Tansley dan ahli hidrobiologi Jerman Voltereck. Ekosistem dan biogeocenosis pada dasarnya adalah representasi yang identik. Namun, ekosistem dipahami sebagai formasi tanpa dimensi. Sebagai suatu ekosistem, misalnya, mereka menganggap tunggul busuk di hutan, pohon individu, phytocenosis hutan di mana pohon-pohon ini dan tunggul berada; kawasan hutan, yang mencakup sejumlah phytocenoses; zona hutan, dll. Biogeocenosis selalu dipahami sebagai satuan korologis (topografi) yang memiliki batas-batas tertentu yang digariskan oleh batas-batas phytocenosis penyusunnya. “Biogeocenosis adalah ekosistem dalam batas-batas phytocenosis” - pepatah dari salah satu orang yang berpikiran sama V. N. Sukachev. Ekosistem adalah konsep yang lebih luas daripada biogeocenosis. Suatu ekosistem tidak hanya dapat berupa biogeocenosis, tetapi juga sistem bio-inert yang bergantung pada biogeocenosis, di mana organisme hanya diwakili oleh heterotrof, serta sistem bio-inert buatan manusia seperti lumbung, akuarium, kapal dengan organisme menghuninya, dll.
Konsorsium sebagai unit struktural dan fungsional biocenosis
Gagasan konsorsium dalam pengertian modern tentang mereka sebagai biocenosis struktural dan fungsional dibentuk pada awal 1950-an. ilmuwan domestik - ahli zoologi Vladimir Nikolaevich Beklemishev dan ahli geobotani Leonty Grigoryevich Ramensky.
Populasi konsorsium beberapa spesies tumbuhan dapat terdiri dari puluhan atau bahkan ratusan spesies tumbuhan, hewan, jamur, dan prokariotik. Lebih dari 900 spesies organisme diketahui dalam komposisi tiga konsentrasi pertama dalam konsorsium birch berkutil (Betula verrucosa).
Ciri-ciri umum komunitas alam dan strukturnya
Unit utama komunitas alami adalah biocenosis. Biocenosis - komunitas tumbuhan, hewan, jamur, dan organisme lain yang menghuni wilayah yang sama, saling terhubung dalam rantai makanan dan memberikan pengaruh tertentu satu sama lain.
Biocenosis terdiri dari komunitas tumbuhan dan organisme yang menyertai komunitas ini.
Komunitas tumbuhan adalah sekumpulan tumbuhan yang tumbuh di area tertentu yang membentuk dasar dari biocenosis tertentu.
Komunitas tumbuhan dibentuk oleh organisme fotosintetik autotrofik, yang merupakan sumber nutrisi bagi organisme heterotrofik (fitofag dan detritofag).
Berdasarkan peran ekologi, organisme yang membentuk biocenosis dibagi menjadi produsen, konsumen, pengurai dan detritofag dari berbagai ordo.
Konsep "biogeocenosis" erat kaitannya dengan konsep "biocenosis". Keberadaan suatu organisme tidak mungkin tanpa habitatnya, oleh karena itu, komposisi flora dan fauna dari komunitas organisme tertentu sangat dipengaruhi oleh substrat (komposisinya), iklim, fitur relief suatu area tertentu, dll. Semua ini membuatnya perlu untuk memperkenalkan konsep "biogeocenosis".
Biogeocenosis adalah sistem ekologi mandiri yang stabil yang terletak di wilayah tertentu, di mana komponen organik terkait erat dan tidak dapat dipisahkan dengan komponen anorganik.
Biogeocenosis beragam, mereka saling berhubungan dengan cara tertentu, mereka dapat stabil untuk waktu yang lama, namun, di bawah pengaruh perubahan kondisi eksternal atau sebagai akibat dari aktivitas manusia, mereka dapat berubah, mati, digantikan oleh komunitas lain dari organisme.
Biogeocenosis terdiri dari dua komponen: biota dan biotope.
Biotope - ruang yang relatif homogen dalam hal faktor abiotik, ditempati oleh biogeocenosis (biota) (kadang-kadang biotope dipahami sebagai habitat suatu spesies atau populasi individunya).
Biota - satu set berbagai organisme yang menghuni wilayah tertentu dan merupakan bagian dari biogeocenosis tertentu. Ini dibentuk oleh dua kelompok organisme yang berbeda dalam cara mereka makan - autotrof dan heterotrof.
Organisme autotrof (autotrof) adalah organisme yang mampu menyerap energi yang datang dari luar dalam bentuk bagian-bagian tersendiri (kuanta) dengan bantuan klorofil atau zat lain, sedangkan organisme ini mensintesis zat organik dari senyawa anorganik.
Di antara autotrof, fototrof dan kemotrof dibedakan: yang pertama termasuk tanaman, yang kedua - bakteri kemosintetik, seperti Serobacter.
Organisme heterotrof (heterotrof) adalah organisme yang memakan zat organik yang sudah jadi, sedangkan yang terakhir adalah sumber energi (dilepaskan selama oksidasi mereka) dan sumber senyawa kimia untuk sintesis zat organik mereka sendiri.
Semua komunitas tumbuhan, hewan, mikroorganisme, jamur yang paling dekat hubungannya satu sama lain, menciptakan sistem yang tidak terpisahkan dari organisme yang berinteraksi dan populasinya - biocenosis, yang juga disebut masyarakat.
Penghasil di hutan adalah pohon, perdu, herba, lumut.
Konsumen - hewan, burung, serangga.
Reducer - tanah.
Produsen di kolam - tanaman terapung, ganggang, biru-hijau.
Konsumen - serangga, amfibi, krustasea, ikan herbivora dan predator.
Pengurai adalah bentuk air dari jamur dan tumbuhan.
Contoh ekosistem adalah hutan gugur. Hutan gugur termasuk beech, oaks, hornbeams, lindens, maples, aspens dan pohon-pohon lain yang dedaunannya jatuh di musim gugur. Beberapa tingkatan tanaman menonjol di hutan: berkayu tinggi dan rendah, semak belukar, rerumputan dan lumut penutup tanah. Tanaman tingkat atas lebih fotofil dan lebih baik beradaptasi dengan fluktuasi suhu dan kelembaban daripada tanaman tingkat bawah. Semak, rerumputan, dan lumut di hutan tahan naungan, di musim panas mereka ada di senja, yang terbentuk setelah pohon membuka sepenuhnya daunnya. Di permukaan tanah terdapat serasah yang terdiri dari sisa-sisa setengah membusuk, daun-daun berguguran, ranting pohon dan perdu, serta rerumputan mati.
Fauna hutan gugur kaya. Ada banyak tikus penggali, pemakan serangga penggali, pemangsa. Ada mamalia yang hidup di pohon. Sarang burung di berbagai tingkatan hutan: di tanah, di semak-semak, di batang pohon atau di lubang dan di puncak pohon. Ada banyak serangga yang memakan daun dan kayu. Sejumlah besar invertebrata, jamur dan bakteri menghuni serasah dan cakrawala tanah bagian atas.
Sifat-sifat biogeocenosis.
Keberlanjutan.
Ketahanan adalah milik komunitas dan ekosistem untuk menahan perubahan yang diciptakan oleh pengaruh eksternal. Kemampuan organisme untuk bertahan dalam kondisi yang tidak menguntungkan dan potensi perkembangbiakan yang tinggi memastikan pemeliharaan populasi dalam suatu ekosistem, yang menjamin keberlanjutannya.
Regulasi diri.
Biogeocenosis (pada contoh hutan ek)
1. Hutan Ek sebagai komunitas alami (biogeocenosis), yang dicirikan oleh integritas dan kelestarian
- Dianggap oleh kami dalam perjalanan, jenis komunitas alami seperti hutan ek adalah salah satu yang paling kompleks di antara biogeocenosis terestrial. Pertama, apa itu biogeocenosis? Biogeocenosis adalah kompleks spesies yang saling berhubungan (populasi spesies yang berbeda) yang hidup di daerah tertentu dengan kondisi keberadaan yang kurang lebih seragam. Definisi ini akan dibutuhkan untuk digunakan nanti. Hutan ek adalah sistem ekologi yang sempurna dan stabil yang mampu bertahan selama berabad-abad di bawah kondisi eksternal yang konstan. Biogeocenosis hutan ek terdiri dari lebih dari seratus spesies tanaman dan beberapa ribu spesies hewan. Jelas bahwa dengan keragaman spesies yang menghuni hutan oak, akan sulit untuk menggoyahkan stabilitas biogeocenosis ini dengan memusnahkan satu atau lebih spesies tumbuhan atau hewan. Sulit, karena sebagai hasil dari koeksistensi panjang spesies tumbuhan dan hewan dari spesies yang berbeda, mereka menjadi biogeocenosis tunggal dan sempurna - hutan ek, yang, sebagaimana disebutkan di atas, mampu bertahan selama berabad-abad dalam kondisi eksternal yang tidak berubah.
2. Komponen utama biogeocenosis dan hubungan di antara mereka; Tumbuhan merupakan mata rantai utama dalam suatu ekosistem.
- Sebagian besar biogeocenosis didasarkan pada tanaman hijau, yang, seperti yang Anda ketahui, adalah penghasil bahan organik (produsen). Dan karena dalam biogeocenosis pasti ada hewan herbivora dan karnivora - konsumen bahan organik hidup (konsumen) dan, akhirnya, penghancur residu organik - terutama mikroorganisme yang membawa penguraian zat organik menjadi senyawa mineral sederhana (pengurai), tidak sulit ditebak mengapa tumbuhan merupakan mata rantai utama dalam ekosistem. Tetapi karena dalam biogeocenosis setiap orang mengkonsumsi zat organik, atau senyawa yang terbentuk setelah pembusukan zat organik, dan jelas bahwa jika tanaman, sumber utama bahan organik, menghilang, maka kehidupan dalam biogeocenosis praktis akan hilang.
3. Sirkulasi zat dalam biogeocenosis. Signifikansi dalam siklus tanaman menggunakan energi matahari
- Sirkulasi zat dalam biogeocenosis adalah kondisi yang diperlukan untuk keberadaan kehidupan. Itu muncul dalam proses pembentukan kehidupan dan menjadi lebih rumit dalam perjalanan evolusi alam yang hidup. Di sisi lain, agar sirkulasi zat dimungkinkan dalam biogeocenosis, diperlukan organisme dalam ekosistem yang membuat zat organik dari zat anorganik dan mengubah energi radiasi matahari, serta organisme yang menggunakannya. zat organik dan kembali mengubahnya menjadi senyawa anorganik. Semua organisme dibagi menjadi dua kelompok sesuai dengan metode nutrisi - autotrof dan heterotrof. Autotrof (terutama tumbuhan) menggunakan senyawa anorganik dari lingkungan untuk mensintesis zat organik. Heterotrof (hewan, manusia, jamur, bakteri) memakan zat organik siap pakai yang disintesis oleh autotrof. Oleh karena itu, heterotrof bergantung pada autotrof. Dalam setiap biogeocenosis, semua cadangan senyawa anorganik akan segera habis jika tidak diperbarui selama kehidupan organisme. Sebagai hasil dari respirasi, dekomposisi bangkai hewan dan sisa-sisa tumbuhan, zat organik berubah menjadi senyawa anorganik, yang kembali ke lingkungan alami dan dapat digunakan kembali oleh autotrof. Jadi, dalam biogeocenosis, sebagai hasil dari aktivitas vital organisme, ada aliran atom yang terus menerus dari alam mati ke alam hidup dan sebaliknya, menutup dalam sebuah siklus. Untuk sirkulasi zat, aliran energi dari luar diperlukan. Sumber energinya adalah matahari. Pergerakan materi yang disebabkan oleh aktivitas organisme terjadi secara siklis, dapat digunakan berulang-ulang, sedangkan aliran energi dalam proses ini bersifat searah. Energi radiasi Matahari dalam biogeocenosis diubah menjadi berbagai bentuk: menjadi energi ikatan kimia, menjadi mekanik dan, akhirnya, menjadi internal. Dari semua yang telah dikatakan, jelas bahwa sirkulasi zat dalam biogeocenosis adalah kondisi yang diperlukan untuk keberadaan kehidupan dan tanaman (autotrof) di dalamnya adalah mata rantai terpenting.
4. Keanekaragaman spesies dalam biogeocenosis, kemampuan beradaptasi mereka untuk hidup bersama.
- Ciri khas hutan ek adalah keanekaragaman spesies vegetasi. Seperti disebutkan di atas, biogeocenosis hutan ek terdiri dari lebih dari seratus spesies tanaman dan beberapa ribu spesies hewan. Di antara tanaman ada peningkatan persaingan untuk kondisi kehidupan dasar: ruang, cahaya, air dengan mineral terlarut di dalamnya. Sebagai hasil seleksi alam jangka panjang, tanaman hutan ek telah mengembangkan adaptasi yang memungkinkan spesies yang berbeda hidup bersama. Hal ini terlihat jelas dalam karakteristik lapisan hutan ek. Tingkat atas membentuk spesies pohon yang paling menyukai cahaya: ek, abu, linden. Di bawah ini adalah pohon-pohon yang kurang menyukai cahaya yang menyertainya: maple, apel, pir, dll. Bahkan lebih rendah adalah lapisan semak yang dibentuk oleh berbagai semak: hazel, euonymus, buckthorn, viburnum, dll. Akhirnya, lapisan tanaman herba tumbuh di tanah. Semakin rendah tingkatnya, semakin toleran naungan tanaman yang membentuknya. Layering juga diekspresikan di lokasi sistem root. Pohon-pohon di tingkat atas memiliki sistem akar terdalam dan dapat menggunakan air dan mineral dari lapisan tanah yang dalam.
5. Hubungan makanan, piramida ekologi.
6. Populasi tumbuhan dan hewan; faktor penyebab perubahan angka; regulasi diri dalam biogeocenosis.
7. Perubahan biogeocenosis di musim semi: dalam kehidupan tumbuhan dan hewan.
8. Kemungkinan arah perubahan biogeocenosis.
- Setiap biogeocenosis berkembang dan berkembang. Peran utama dalam proses perubahan biogeocenosis terestrial adalah milik tanaman, tetapi aktivitasnya tidak dapat dipisahkan dari aktivitas komponen lain dari sistem, dan biogeocenosis selalu hidup dan berubah secara keseluruhan. Perubahan berlangsung ke arah tertentu, dan durasi keberadaan berbagai biogeocenosis sangat berbeda. Contoh perubahan dalam sistem yang tidak seimbang adalah pertumbuhan reservoir yang berlebihan. Karena kurangnya oksigen di lapisan bawah air, sebagian bahan organik tetap tidak teroksidasi dan tidak digunakan dalam sirkulasi lebih lanjut. Di zona pesisir, sisa-sisa vegetasi air menumpuk, membentuk endapan gambut. Kolam menyusut. Vegetasi air pantai menyebar ke pusat reservoir, terbentuk endapan gambut. Danau secara bertahap berubah menjadi rawa. Vegetasi terestrial di sekitarnya secara bertahap maju di lokasi bekas reservoir. Tergantung pada kondisi lokal, padang rumput sedge, hutan, atau jenis biogeocenosis lainnya dapat muncul di sini. Hutan ek juga bisa berubah menjadi jenis biogeocenosis yang berbeda. Misalnya, setelah menebang pohon, itu bisa berubah menjadi padang rumput, ladang (agrocenosis) atau yang lainnya.
9. Pengaruh aktivitas manusia terhadap biogeocenosis; tindakan yang harus diambil untuk melindunginya.
- Manusia baru-baru ini menjadi sangat aktif dalam mempengaruhi kehidupan biogeocenosis. Aktivitas ekonomi masyarakat merupakan faktor kuat dalam transformasi alam. Sebagai hasil dari kegiatan ini, biogeocenosis yang khas terbentuk. Ini termasuk, misalnya, agrocenosis, yang merupakan biogeocenosis buatan yang dihasilkan dari kegiatan pertanian manusia. Contohnya adalah padang rumput, ladang, padang rumput yang dibuat secara artifisial. Biogeocenosis buatan yang diciptakan oleh manusia membutuhkan perhatian tak kenal lelah dan intervensi aktif dalam kehidupan mereka. Tentu saja, ada banyak persamaan dan perbedaan dalam biogeocenosis buatan dan alami, tetapi kita tidak akan membahas ini. Seseorang juga mempengaruhi kehidupan biogeocenosis alami, tetapi, tentu saja, tidak sebanyak pada agrocenosis. Kawasan hutan yang dibuat untuk menanam pohon muda, serta untuk membatasi perburuan, bisa menjadi contoh. Cagar alam dan taman nasional yang dibuat untuk melindungi spesies tumbuhan dan hewan tertentu juga dapat menjadi contoh. Masyarakat massa juga sedang diciptakan yang mempromosikan pelestarian dan perlindungan lingkungan, seperti masyarakat "hijau", dll.
10. Kesimpulan: menggunakan contoh perjalanan tamasya melalui biogeocenosis alami - hutan ek, mereka menemukan dan membongkar mengapa hutan ek integral dan stabil, apa komponen utama biogeocenosis, apa peran mereka dan koneksi apa ada di antara mereka, mereka juga membongkar mengapa sirkulasi zat dalam biogeocenosis adalah kondisi yang diperlukan untuk keberadaan kehidupan, juga menemukan bagaimana seluruh spesies yang hidup di hutan ek tidak bertentangan satu sama lain, memungkinkan satu sama lain untuk berkembang secara normal. , memilah hubungan nutrisi apa yang ada di hutan ek dan memilah konsep seperti piramida ekologis, memperkuat faktor-faktor yang menyebabkan perubahan jumlah dan fenomena seperti pengaturan diri, menemukan perubahan apa yang terjadi pada biogeocenosis di musim semi dan memilah kemungkinan arah evolusi biogeocenosis, serta bagaimana seseorang memengaruhi kehidupan di biogeocenosis. Secara umum, pada contoh hutan ek, kehidupan biogeocenosis benar-benar hancur
βίος - kehidupan γη - bumi + κοινός - umum) - suatu sistem yang mencakup komunitas organisme hidup dan seperangkat faktor lingkungan abiotik yang terkait erat dengannya dalam wilayah yang sama, saling berhubungan oleh sirkulasi zat dan aliran energi (ekosistem alami). Ini adalah sistem ekologi yang mengatur diri sendiri secara berkelanjutan di mana komponen organik (hewan, tumbuhan) terkait erat dengan komponen anorganik (air, tanah). Contoh: hutan pinus, lembah pegunungan. Doktrin biogeocenosis dikembangkan oleh Vladimir Sukachev pada tahun 1942. Dalam literatur asing - sedikit digunakan. Sebelumnya, itu juga banyak digunakan dalam literatur ilmiah Jerman.YouTube ensiklopedis
- peredaran zat
- sistem terbuka untuk input dan output energi, sumber utamanya adalah Matahari
- Biogeocenosis \u003d biocenosis + biotope.
- komposisi spesies- jumlah spesies yang hidup di biogeocenosis.
- Keanekaragaman spesies- jumlah spesies yang hidup di biogeocenosis per satuan luas atau volume.
- Biomassa- jumlah organisme biogeocenosis, dinyatakan dalam satuan massa. Paling sering, biomassa dibagi menjadi:
- biomassa produsen
- biomassa konsumen
- biomassa pengurai
- Produktifitas
- Keberlanjutan
- Kemampuan mengatur diri sendiri
- kecukupan ruang hidup, yaitu volume atau area yang menyediakan satu organisme dengan semua sumber daya yang dibutuhkannya.
- kekayaan spesies. Semakin kaya, semakin stabil rantai makanan dan, akibatnya, sirkulasi zat.
- berbagai interaksi spesies yang juga menjaga kekuatan hubungan trofik.
- sifat pembentuk lingkungan spesies, yaitu partisipasi spesies dalam sintesis atau oksidasi zat.
- arah dampak antropogenik.
1 / 5
sistem yang mampu mengatur diri sendiri dan mempertahankan komposisinya pada tingkat konstan tertentu
Indikator dasar
Dalam kebanyakan kasus, komposisi spesies dan keanekaragaman spesies tidak secara kuantitatif bertepatan, dan keanekaragaman spesies secara langsung tergantung pada daerah yang diteliti.
Karakteristik spasial
Transisi dari satu biogeocenosis ke yang lain dalam ruang atau waktu disertai dengan perubahan keadaan dan sifat semua komponennya dan, akibatnya, perubahan sifat metabolisme biogeocenotik. Batas-batas biogeocenosis dapat dilacak pada banyak komponennya, tetapi lebih sering bertepatan dengan batas-batas komunitas tumbuhan (phytocenosis). Ketebalan biogeocenosis tidak homogen baik dalam komposisi dan keadaan komponennya, maupun dalam hal kondisi dan hasil aktivitas biogeocenosisnya. Ini dibedakan menjadi bagian atas tanah, bawah tanah, bawah air, yang pada gilirannya dibagi menjadi struktur vertikal dasar - bio-geohorison, sangat spesifik dalam komposisi, struktur dan keadaan hidup dan komponen inert. Konsep bidang biogeocenotic telah diperkenalkan untuk menunjukkan heterogenitas horizontal, atau mosaik dari biogeocenosis. Seperti biogeocenosis secara keseluruhan, konsep ini kompleks, karena komposisi parsel sebagai peserta dalam metabolisme dan energi meliputi vegetasi, hewan, mikroorganisme, tanah, atmosfer.
Mekanisme stabilitas biogeocenosis
Salah satu sifat biogeocenosis adalah kemampuannya untuk mengatur diri sendiri, yaitu mempertahankan komposisinya pada tingkat stabil tertentu. Ini dicapai melalui sirkulasi materi dan energi yang stabil. Stabilitas siklus itu sendiri disediakan oleh beberapa mekanisme:
Dengan demikian, mekanisme memastikan keberadaan biogeocenosis yang tidak berubah, yang disebut stabil. Biogeocenosis stabil yang telah ada sejak lama disebut klimaks. Ada beberapa biogeocenosis yang stabil di alam, lebih sering ada biogeocenosis yang stabil - berubah, tetapi mampu, berkat pengaturan sendiri, untuk kembali ke posisi awal semula.
Konsep "ekosistem" diperkenalkan pada tahun 1935 oleh A. Tensley, seorang ahli botani Inggris. Dengan istilah ini, ia menunjuk setiap set organisme yang hidup bersama, serta lingkungannya. Definisinya menekankan adanya saling ketergantungan, hubungan, hubungan sebab akibat yang ada antara lingkungan abiotik dan komunitas biologis, menggabungkannya menjadi semacam keseluruhan fungsional. Ekosistem, menurut para ahli biologi, adalah kumpulan berbagai populasi dari berbagai spesies yang hidup di suatu wilayah bersama, serta lingkungan mati yang mengelilinginya.
Biogeocenosis merupakan formasi alami dengan batas yang jelas. Ini terdiri dari satu set biocenosis (makhluk hidup) yang menempati tempat tertentu. Misalnya, untuk organisme air, tempat ini adalah air, bagi mereka yang hidup di darat, itu adalah atmosfer dan tanah. Di bawah ini kita akan melihat yang akan membantu Anda memahami apa itu. Kami akan menjelaskan sistem ini secara rinci. Anda akan belajar tentang struktur mereka, jenis apa yang ada dan bagaimana mereka berubah.
Biogeocenosis dan ekosistem: perbedaan
Sampai batas tertentu, konsep "ekosistem" dan "biogeocenosis" tidak ambigu. Namun, mereka tidak selalu bertepatan dalam volume. Biogeocenosis dan ekosistem terkait sebagai konsep yang kurang luas dan lebih luas. Ekosistem tidak terkait dengan area terbatas tertentu di permukaan bumi. Konsep ini dapat diterapkan pada semua sistem stabil dari komponen tak hidup dan hidup yang di dalamnya terdapat sirkulasi energi dan zat internal dan eksternal. Ekosistem, misalnya, termasuk setetes air dengan mikroorganisme di dalamnya, pot bunga, akuarium, biofilter, tangki aerasi, pesawat ruang angkasa. Tapi mereka tidak bisa disebut biogeocenosis. Suatu ekosistem dapat mencakup beberapa biogeocenosis. Mari kita beralih ke contoh. Dimungkinkan untuk membedakan biogeocenosis lautan dan biosfer secara keseluruhan, daratan, sabuk, wilayah iklim-tanah, zona, provinsi, distrik. Dengan demikian, tidak setiap ekosistem dapat dianggap sebagai biogeocenosis. Kami menemukan jawabannya dengan melihat contoh. Tetapi biogeocenosis apa pun dapat disebut sistem ekologis. Kami harap Anda sekarang memahami secara spesifik konsep-konsep ini. "Biogeocenosis" dan "ekosistem" sering digunakan sebagai sinonim, tetapi masih ada perbedaan di antara keduanya.
Fitur biogeocenosis
Banyak spesies biasanya hidup di salah satu ruang terbatas. Hubungan yang kompleks dan konstan terjalin di antara mereka. Dengan kata lain, berbagai jenis organisme yang ada di ruang tertentu, yang dicirikan oleh kompleks kondisi fisiko-kimiawi khusus, adalah sistem kompleks yang bertahan untuk waktu yang kurang lebih lama di alam. Mengklarifikasi definisi, kami mencatat bahwa biogeocenosis adalah komunitas organisme dari berbagai spesies (terbentuk secara historis), yang terkait erat satu sama lain dan dengan lingkungannya, pertukaran energi dan zat. Karakteristik khusus dari biogeocenosis adalah bahwa ia terbatas secara spasial dan agak homogen dalam hal komposisi spesies makhluk hidup yang termasuk di dalamnya, serta dalam hal kompleks yang berbeda.Eksistensi sebagai sistem integral memastikan pasokan energi matahari yang konstan. energi untuk kompleks ini. Sebagai aturan, batas biogeocenosis ditetapkan di sepanjang batas phytocenosis (komunitas tumbuhan), yang merupakan komponen terpentingnya. Ini adalah fitur utamanya. Peran biogeocenosis sangat besar. Pada levelnya, semua proses aliran energi dan sirkulasi zat di biosfer berlangsung.
Tiga kelompok biocenosis
Peran utama dalam implementasi interaksi antara berbagai komponennya adalah milik biocenosis, yaitu makhluk hidup. Mereka dibagi menurut fungsinya menjadi 3 kelompok - pengurai, konsumen dan produsen - dan berinteraksi erat dengan biotope (alam mati) dan satu sama lain. Makhluk hidup ini disatukan oleh hubungan makanan yang ada di antara mereka.
Produsen adalah kelompok organisme hidup autotrof. Mengkonsumsi energi sinar matahari dan mineral dari biotope, mereka menciptakan zat organik primer. Kelompok ini mencakup beberapa bakteri, serta tanaman.
Pengurai menguraikan sisa-sisa organisme mati, dan juga memecah zat organik menjadi anorganik, sehingga mengembalikan zat mineral "ditarik" oleh produsen ke biotope. Ini adalah, misalnya, beberapa jenis jamur dan bakteri uniseluler.
Kesetimbangan dinamis sistem
Jenis-jenis biogeocenosis
Biogeocenosis bisa alami dan buatan. Spesies yang terakhir termasuk agrobiocenosis dan biogeocenosis perkotaan. Mari kita lihat lebih dekat satu per satu.
Biogeocenosis alami
Perhatikan bahwa setiap biogeocenosis alami adalah sistem yang telah berkembang dalam waktu yang lama - ribuan dan jutaan tahun. Oleh karena itu, semua elemennya "terikat" satu sama lain. Ini mengarah pada fakta bahwa resistensi biogeocenosis terhadap berbagai perubahan yang terjadi di lingkungan sangat tinggi. "Kekuatan" ekosistem tidak terbatas. Perubahan yang dalam dan tiba-tiba dalam kondisi keberadaan, pengurangan jumlah spesies organisme (misalnya, sebagai akibat dari penangkapan spesies komersial dalam jumlah besar) mengarah pada fakta bahwa keseimbangan dapat terganggu dan dapat terganggu. hancur. Dalam hal ini terjadi perubahan biogeocenosis.
Agrobiocenosis
Agrobiocenosis adalah komunitas khusus organisme yang berkembang di daerah yang digunakan oleh orang untuk tujuan pertanian (menanam, menabur tanaman budidaya). Produsen (tanaman), berbeda dengan biogeocenosis dari spesies alami, di sini diwakili oleh satu jenis tanaman yang ditanam oleh manusia, serta sejumlah spesies gulma tertentu. Keanekaragaman (tikus, burung, serangga, dll.) menentukan tutupan vegetasi. Ini adalah spesies yang dapat memakan tanaman yang tumbuh di wilayah agrobiocenosis, serta dalam kondisi budidaya mereka. Kondisi ini menentukan keberadaan spesies lain dari hewan, tumbuhan, mikroorganisme dan jamur.
Agrobiocenosis tergantung, pertama-tama, pada aktivitas manusia (pemupukan, pengolahan tanah mekanis, irigasi, perawatan pestisida, dll.). Stabilitas biogeocenosis spesies ini lemah - ia akan runtuh dengan sangat cepat tanpa campur tangan manusia. Ini sebagian karena fakta bahwa tanaman budidaya jauh lebih aneh daripada tanaman liar. Karena itu, mereka tidak dapat bersaing dengan mereka.
Biogeocenosis perkotaan
Biogeocenosis perkotaan sangat menarik. Ini adalah jenis lain dari ekosistem antropogenik. Taman adalah contohnya. Yang utama, seperti dalam kasus agrobiocenosis, bersifat antropogenik di dalamnya. Komposisi spesies tumbuhan ditentukan oleh manusia. Dia menanam mereka, dan juga merawat mereka dan pengolahannya. Perubahan yang paling menonjol di lingkungan eksternal diekspresikan secara tepat di kota-kota - peningkatan suhu (dari 2 hingga 7 ° C), fitur khusus dari komposisi tanah dan atmosfer, rezim khusus kelembaban, penerangan, dan aksi angin. Semua faktor ini membentuk biogeocenosis perkotaan. Ini adalah sistem yang sangat menarik dan spesifik.
Contoh biogeocenosis sangat banyak. Sistem yang berbeda berbeda satu sama lain dalam komposisi spesies organisme, serta dalam sifat-sifat lingkungan tempat mereka hidup. Contoh biogeocenosis, yang akan kita bahas secara rinci, adalah hutan gugur dan kolam.
Hutan gugur sebagai contoh biogeocenosis
Hutan gugur adalah sistem ekologi yang kompleks. Komposisi biogeocenosis dalam contoh kita mencakup spesies tanaman seperti ek, beech, lindens, hornbeams, birch, maple, abu gunung, aspen, dan pohon lain yang dedaunannya jatuh di musim gugur. Beberapa tingkatan mereka menonjol di hutan: berkayu rendah dan tinggi, penutup tanah lumut, rumput, semak belukar. Tanaman yang menghuni tingkat atas lebih fotofil. Mereka lebih baik menahan fluktuasi kelembaban dan suhu daripada perwakilan dari tingkat yang lebih rendah. Lumut, rumput, dan semak tahan naungan. Mereka ada di musim panas di senja, terbentuk setelah dedaunan pohon terbuka. Serasah terletak di permukaan tanah. Itu terbentuk dari sisa-sisa setengah membusuk, ranting semak dan pohon, daun jatuh, rumput mati.
Biogeocenosis hutan, termasuk hutan gugur, dicirikan oleh fauna yang kaya. Mereka dihuni oleh banyak pengerat penggali, pemangsa (beruang, luak, rubah), dan pemakan serangga penggali. Ada juga mamalia yang hidup di pohon (tupai, tupai, lynx). Rusa roe, elk, kijang adalah bagian dari kelompok herbivora besar. Babi tersebar luas. Sarang burung di berbagai tingkatan hutan: di batang, di semak-semak, di tanah atau di puncak pohon dan di lubang. Ada banyak serangga yang memakan daun (misalnya, ulat), serta kayu (kumbang kulit kayu). Di lapisan atas tanah, serta di serasah, selain serangga, sejumlah besar vertebrata lain (tungau, cacing tanah, larva serangga), banyak bakteri dan jamur hidup.
Kolam sebagai biogeocenosis
Pertimbangkan sekarang kolam. Ini adalah contoh biogeocenosis, di mana lingkungan hidup organisme adalah air. Tumbuhan besar yang mengapung atau berakar (gulma, lili air, alang-alang) menetap di perairan dangkal kolam. Tanaman terapung kecil didistribusikan di seluruh kolom air, hingga kedalaman di mana cahaya menembus. Ini terutama alga, yang disebut fitoplankton. Terkadang ada banyak, akibatnya airnya berubah menjadi hijau, "mekar". Banyak ganggang biru-hijau, hijau dan diatom ditemukan di fitoplankton. Kecebong, larva serangga, krustasea memakan sisa-sisa tanaman atau tanaman hidup. Ikan dan serangga pemangsa memakan hewan kecil. Dan ikan pemangsa herbivora dan yang lebih kecil diburu oleh pemangsa besar. Organisme pengurai bahan organik (jamur, flagellata, bakteri) tersebar luas di seluruh kolam. Ada banyak dari mereka di bagian bawah, karena sisa-sisa hewan dan tumbuhan yang mati menumpuk di sini.
Perbandingan dua contoh
Membandingkan contoh-contoh biogeocenosis, kita melihat betapa berbedanya komposisi spesies dan penampilan ekosistem kolam dan hutan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa organisme yang menghuninya memiliki habitat yang berbeda. Di kolam ada air dan udara, di hutan ada tanah dan udara. Namun demikian, kelompok fungsional organisme adalah dari jenis yang sama. Di hutan, produsen adalah lumut, tumbuhan, semak, pohon; di kolam - ganggang dan tanaman terapung. Di hutan, konsumen termasuk serangga, burung, hewan dan invertebrata lain yang menghuni serasah dan tanah. Konsumen di kolam termasuk berbagai amfibi, serangga, krustasea, ikan predator dan herbivora. Di hutan, pengurai (bakteri dan jamur) diwakili oleh bentuk terestrial, dan di kolam - oleh yang air. Kami juga mencatat bahwa kolam dan hutan gugur adalah biogeocenosis alami. Kami memberikan contoh yang buatan di atas.
Mengapa biogeocenosis saling menggantikan?
Biogeocenosis tidak bisa ada selamanya. Itu pasti akan berubah cepat atau lambat. Ini terjadi sebagai akibat dari perubahan lingkungan oleh organisme hidup, di bawah pengaruh manusia, dalam proses evolusi, dengan perubahan kondisi iklim.
Contoh perubahan biogeocenosis
Mari kita perhatikan sebagai contoh kasus ketika organisme hidup itu sendiri adalah penyebab perubahan ekosistem. Ini adalah pemukiman batu dengan vegetasi. Yang sangat penting dalam tahap pertama proses ini adalah pelapukan batuan: pelarutan sebagian mineral dan perubahan sifat kimianya, penghancuran. Pada tahap awal, pemukim pertama memainkan peran yang sangat penting: ganggang, bakteri, biru-hijau. Produsen berada dalam komposisi lumut dan ganggang yang hidup bebas. Mereka menciptakan bahan organik. Biru-hijau mengambil nitrogen dari udara dan memperkayanya dengan lingkungan yang masih tidak cocok untuk tempat tinggal. Lumut melarutkan batu dengan sekresi asam organik. Mereka berkontribusi pada fakta bahwa unsur-unsur nutrisi mineral secara bertahap terakumulasi. Jamur dan bakteri menghancurkan zat organik yang dibuat oleh produsen. Yang terakhir ini tidak sepenuhnya termineralisasi. Secara bertahap, campuran mineral dan senyawa organik dan residu tanaman yang diperkaya dengan nitrogen terakumulasi. Kondisi diciptakan untuk keberadaan lumut lebat dan lumut. Proses akumulasi nitrogen dan bahan organik dipercepat, lapisan tipis tanah terbentuk.
Sebuah komunitas primitif sedang terbentuk yang bisa eksis di lingkungan yang tidak menguntungkan ini. Pemukim pertama beradaptasi dengan baik dengan kondisi bebatuan yang keras - mereka tahan terhadap embun beku, panas, dan kekeringan. Secara bertahap, mereka mengubah habitatnya, menciptakan kondisi untuk pembentukan populasi baru. Setelah tanaman herba muncul (semanggi, sereal, sedges, bluebell, dll.), persaingan untuk nutrisi, cahaya, dan air meningkat. Dalam perjuangan ini, pemukim pionir tergeser oleh spesies baru. Semak menetap untuk tumbuh-tumbuhan. Mereka menahan tanah di tempatnya dengan akarnya. Komunitas hutan digantikan oleh komunitas semak rumput.
Dalam proses panjang perkembangan dan perubahan biogeocenosis, jumlah spesies organisme hidup yang termasuk di dalamnya secara bertahap tumbuh. Komunitas menjadi lebih kompleks, menjadi semakin bercabang.Keragaman hubungan yang ada antara organisme meningkat. Semakin banyak masyarakat yang menggunakan sumber daya lingkungan. Sehingga berubah menjadi dewasa, yang beradaptasi dengan baik dengan kondisi lingkungan dan memiliki pengaturan diri. Di dalamnya, populasi spesies berkembang biak dengan baik dan tidak digantikan oleh spesies lain. Perubahan biogeocenosis yang dijelaskan berlangsung selama ribuan tahun. Namun, ada perubahan yang terjadi di depan mata hanya satu generasi orang. Misalnya, ini adalah pertumbuhan berlebih dari reservoir kecil.
Jadi, kami berbicara tentang apa itu biogeocenosis. Contoh-contoh dengan deskripsi yang disajikan di atas memberikan representasi visualnya. Semua yang telah kita bicarakan penting untuk memahami topik ini. Jenis biogeocenosis, strukturnya, fitur, contoh - semua ini harus dipelajari untuk mendapatkan gambaran lengkap tentang mereka.
Struktur biogeocenosis. Biogeocenosis(dari bahasa Yunani. bio- kehidupan, geo- tanah, cenosis- komunitas) - unit struktural terkecil dari biosfer, yang merupakan sistem alami yang homogen secara spasial (terisolasi) dari organisme hidup yang saling berhubungan dan lingkungannya abiotik(tidak hidup, inert) lingkungan. Istilah ini diperkenalkan pada tahun 1942 oleh ilmuwan terkenal Rusia (Soviet) - ahli biologi V.N. Sukachev (1880 - 1967). Biogeocenosis terdiri dari dua komponen kompleks yang sifatnya berbeda: biocenosis dan biotope.
Ketentuan biocenosis diperkenalkan oleh ahli biologi Jerman K. Möbius (1877) dan berarti totalitas organisme hidup (hewan, tumbuhan, mikroorganisme) yang ada di daerah habitat yang relatif homogen dalam hal kondisi kehidupan. Biocenosis adalah himpunan kompleks yang terdiri dari sejumlah komponen satwa liar yang saling menentukan keberadaan satu sama lain:
1) fitocenosis– komunitas organisme tumbuhan;
2) zoocenosis– biokompleks organisme hewan (invertebrata dan vertebrata) yang hidup di dalam tanah dan lingkungan di atas tanah;
3) mikrobiocenosis(atau mikrobiocenosis) - komunitas mikroorganisme (bakteri, jamur, dll.) yang hidup di tanah, di lingkungan udara dan air.
biotop(atau ekotope) adalah ruang yang ditempati oleh biocenosis yang relatif homogen dalam sifat geomorfologi, iklim, geokimia, dan abiotik lainnya. Sebuah biotope adalah kombinasi dari dua komponen yang berinteraksi dari alam mati:
1) atmosfer yang mengandung kelembaban atmosfer dan gas biogenik (oksigen dan karbon dioksida) dan dicirikan oleh sifat-sifat seperti suhu, kelembaban, tekanan, radiasi matahari, curah hujan, dll .;
2) penutup tanah dengan lapisan tanah di bawahnya berupa batuan daratan dan tanah serta airtanah.
Karakteristik umum biogeocenosis. Semua komponen yang terdaftar dari setiap biogeocenosis terkait erat satu sama lain oleh kesatuan dan homogenitas wilayah, sirkulasi unsur kimia biogenik, perubahan musim dalam kondisi iklim, kelimpahan dan kesesuaian timbal balik dari beragam populasi spesies organisme autotrofik dan heterotrofik. . Akibatnya, biogeocenosis adalah seperangkat berbagai jenis organisme hidup (biocenosis) yang hidup berdampingan dalam ruang yang terbatas dan homogen dalam hal sifat abiotiknya dari suatu situs wilayah (biotope) dan berinteraksi baik satu sama lain maupun dengan biotope. Seseorang dapat berbicara tentang biogeocenosis dari hutan birch, padang rumput, dll., Tetapi seseorang tidak dapat menyebut komunitas bakteri dalam setetes embun di sehelai rumput sebagai biogeocenosis.Setiap biogeocenosis alami adalah sistem pengaturan diri yang kompleks yang telah terbentuk sebagai hasil dari ribuan dan jutaan tahun evolusi dan memiliki kemampuan untuk mengubah materi dan energi sesuai dengan struktur dan dinamikanya. Melalui pengorganisasian diri, sistem seperti itu mampu bertahan baik terhadap perubahan lingkungan maupun perubahan tajam dalam jumlah organisme tertentu yang membentuk biocenosis. Dasar dari biogeocenosis adalah tanaman hijau, yang, seperti yang Anda ketahui, adalah produsen bahan organik. Karena organisme herbivora (hewan, mikroorganisme) yang mengkonsumsi bahan organik selalu hadir dalam biogeocenosis, tidak sulit untuk menebak mengapa tanaman adalah mata rantai utama dalam biogeocenosis: jelas bahwa jika tanaman, sumber utama bahan organik, menghilang , maka kehidupan di biogeocenosis praktis akan berhenti.
Siklus zat dalam biogeocenosis. Sirkulasi zat adalah salah satu kondisi yang diperlukan untuk keberadaan kehidupan. Itu muncul dalam proses pembentukan kehidupan di Bumi dan menjadi lebih rumit selama evolusi alam yang hidup. Tanpa sirkulasi zat dalam biogeocenosis apa pun, semua stok senyawa anorganik akan segera habis, karena mereka akan berhenti diperbarui selama kehidupan organisme.
Agar sirkulasi zat dalam biogeocenosis dimungkinkan, perlu memiliki dua jenis organisme di dalamnya: 1) membuat zat organik dari yang anorganik, 2) menggunakan zat organik ini untuk memastikan aktivitas vitalnya dan kembali mengubahnya menjadi senyawa anorganik. Sebagai hasil dari respirasi, dekomposisi bangkai hewan dan sisa tumbuhan, zat organik diubah menjadi senyawa anorganik, yang dikembalikan ke lingkungan alami dan dapat digunakan kembali oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Akibatnya, tanaman yang menggunakan dan menyimpan energi matahari yang dikonversi memainkan peran utama dalam sirkulasi zat dalam biogeocenosis.
Jadi, dalam biogeocenosis, sebagai hasil dari aktivitas vital organisme, ada aliran atom yang terus menerus dari alam mati ke alam hidup dan sebaliknya, menutup dalam sebuah siklus. Sumber energi yang diperlukan untuk menciptakan sirkulasi zat dalam biogeocenosis adalah Matahari. Pergerakan materi yang disebabkan oleh aktivitas organisme terjadi secara siklis, dapat digunakan berulang-ulang, sedangkan aliran energi dalam proses ini bersifat searah. Oleh karena itu, adalah melanggar hukum untuk mengidentifikasi sirkulasi materi dalam biogeocenosis dengan sirkulasi energi.