Økologi, sammenlignet med botanik, zoologi eller anatomi, er en relativt ung biologisk disciplin, der opstod i midten af det 19. århundrede. Den overvejer forbindelserne mellem levende genstande og deres fællesskaber mellem dem selv og det fysiske miljø. En af dens sektioner - synekologi - studerer økologi og dens levende organismer, der er en del af biogeocenoser: planter, insekter, svampe, dyr i interaktion med hinanden. Videnskaben selv stammer fra videnskabsmænds værker som L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
I denne artikel vil vi stifte bekendtskab med de grundlæggende begreber i denne del af økologi og finde ud af strukturen og mekanismerne for de økologiske systemers funktion.
Biogeocenoser som komponenter i biosfæren
Forsamlinger af individer af forskellige biologiske arter - populationer - lever ikke adskilt. De er forenet i større samfund – biocenoser. Desuden mellem individer inden for en givenøkosystemer opstår forskellige former for relationer, fx allelopati, parasitisme, gensidighed, konkurrence, trofokenotiske forbindelser. Synecology studerer forholdet mellem organismer, der er en del af biogeocenosen, og udforsker også detaljerne i de interspecifikke relationer mellem plante- og dyresubsystemer, der danner et levende samfund.
Hvad menes med økologisk system
I øjeblikket bruges ikke kun udtrykket "biogeocenose" aktivt i miljøvidenskab, men også et begreb som "økosystem", introduceret af A. Tansley. Begge ord bruges til at henvise til naturlige komplekser og deres komponenter: fytosamfund og dyrepopulationer, der synekologistudier baseret på konceptet om forholdet mellem alle levende organismer og deres miljø. Det skal bemærkes, at mellem de to udtryk er det ikke nødvendigt at sætte et lighedstegn. Definitionen af "biogeocenosis", givet af V. Sukachev, bærer en stor semantisk belastning, da den betragter naturlige komplekser under hensyntagen til cirkulationen af stoffer og energistrømme, der forekommer i dem. Men begrebet "økosystem", som er blevet udbredt, især i populærvidenskabelig litteratur, på grund af dets strømlinede natur, bruges nu til at karakterisere en lang række biokomplekser, både naturlige og kunstige.
Theory of biogeocenosis af V. N. Sukachev
Videnskabsmandens synspunkter blev dannet under indflydelse af fremtrædende russiske biologer: V. Dokuchaev, der var engageret i jordbundsvidenskab, og V. Vernadsky, grundlæggeren af doktrinen om biosfæren. Ved at kombinere viden om geokemi, skovbrug, geobotanik skabte V. Sukachev en ny disciplin -biogeocenologi. Det er ligesom synekologi en gren af økologien, der studerer forholdet mellem levende organismer i et biom, overvejer mønstrene af interspecifikke og populationsforhold hos individer, der tilhører fyto- og zoocenoser. Baseret på videnskabsmandens ideer er alle lag af biosfæren mættet med liv, processer med indbyrdes omdannelser af biomasse og energi finder sted i dem. De er baseret på fødekæder.
De omfatter producenter - autotrofe organismer, primært planter. Dette efterfølges af forbrugere af første, anden, tredje orden, som er heterotrofer.
Det sidste led i de trofiske kæder er brugere af dødt organisk materiale - nedbrydere. Disse omfatter jordbakterier, saprotrofe svampe og nogle insekter. Alle faktorer af livløs natur, der indgår i biogeocenose, såsom jord, vand, atmosfære, kaldes biotoper.
Metoder til synekologisk forskning
I begyndelsen af dannelsen af videnskab modtog videnskabsmænd eksperimentelt materiale gennem forskning - ekspeditioner. I midten af det 20. århundrede blev metoder som stationære helårseksperimenter, metoden med mærkede atomer og radiosporing dominerende. I det 21. århundrede begyndte sporing ved hjælp af kunstige jordsatellitter af bevægelse af dyrepopulationer at blive aktivt brugt. For eksempel store artiodactyler markeret med radiochips. I betragtning af, at synekologi er en gren af økologi, der studerer forholdet mellem et stort antal organismer med hinanden, bruger videnskabsmænd både matematisk analyse og kybernetik. Sidstnævnte bruges til at modellere og forudsige de komponenter, der udgør naturlige systemer.
Hvad studerer funktionel fytocenologi
Planter er de vigtigste deltagere i økosystemernes liv. Som et resultat af fotosyntesen forsyner de alle andre levende væsener med mad, der giver en vis energireserve. Synekologi studerer forholdet mellem komponenterne i phytocenose og populationer af heterotrofe organismer: insekter, planteædere og kødædere.
Den floristiske sammensætning af plantesamfund i de fleste biocenoser er ret kompleks og kaldes artsmætning. Planteorganismer er repræsenteret i økosystemer i form af etager, hvilket er af stor betydning for at skabe en række økologiske nicher. Planternes vandrette heterogenitet kaldes mosaik og afhænger i modsætning til lagdeling kun lidt af længden af dagslystimerne. Men det er direkte på grund af de typer forhold, såsom allelopati og konkurrence. Phytocenoser ændrer sig, deres dynamik bestemmes af døgnrytmer og successioner, såsom skovrydning, geokatastrofer, skovbrande.
Årsager til dyrepopulationsdynamik
Sådan berømte videnskabsmænd som S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton studerede ændringer i antallet af individer i intraspecifikke samfund. Og C. Hewitt introducerede udtrykket "livets bølger." De forekommer i naturlige komplekser og er sammen med trophocenotiske processer indikatorerøkosystemets biotiske potentiale. Studiet af individers kvantitative dynamik er af stor praktisk betydning for anti-epidemiske foranst altninger, der kontrollerer de cirkadiske reproduktionsrytmer af gnavere, der spreder sådanne zoonoser som pest og tularæmi. Synecology studerer også indvirkningen af menneskelig aktivitet på zoocenosernes tilstand, især et fald i bestandene af sjældne og truede arter, et fald i antallet af værdifulde vildt i samfundene.
Typer af relationer mellem organismer i biomer
Husk på, at synekologi er en gren af økologi, der studerer forholdet mellem individer af flora og fauna. Disse omfatter gensidighed, konkurrence, allelopati. F.eks. har fytocenologi længe vidst om nogle planters uforenelighed med hinanden: sort valnød frigiver stoffer, der er giftige for kerne- og stenfrugttræer, hæmmer deres vækst og frugtdannelse og fører også til planters død.
Mutualisme er en form for sameksistens mellem populationer af forskellige biologiske arter, hvorfra organismer får gensidig fordel (eremitkrabbe og søanemone, flagellater, der lever i insekters tarme og hjælper dem med at nedbryde fibre).
Energiudveksling i biosfæren
Biogeocenoser, der udgør Jordens levende skal, udfører transformationen af både biomasse og energi og er åbne systemer. Disse naturlige komplekser har brug for en tilstrømning af lysenergi. Fototrofer bruger det til syntese af organiske stoffer, ATP-molekyler ogNADPxN2. Synecology er en videnskab, der studerer de gensidige transformationer af biomasse og energi.
De ligner en økologisk pyramide og dens fødekæder. Energidynamikken fra det laveste til det højeste trofiske niveau adlyder generelle fysiske love, desuden er forskellen mellem energipotentialerne på naboniveauer 10-20%, og resten af energien spredes i form af varme. I dette arbejde stiftede vi bekendtskab med sektionen af økologi - synekologi, og fandt ud af metoderne til dens forskning, samt betydningen for biosfærens livsunderstøttelse.
