في سيرورة الحياة اليومية ، لا يلاحظ كل شخص تفاعله مع أشخاص مختلفين.الاندفاع إلى العمل ، من غير المرجح أن يولي أي شخص ، باستثناء ربما عالم بيئة أو عالم أحياء محترف ، اهتمامًا خاصًا لحقيقة أنه عبر ميدانًا أو حديقة. حسنًا ، مرت ومرت ، وماذا في ذلك؟ لكن هذا هو بالفعل تكاثر حيوي. يمكن لكل منا أن يتذكر أمثلة على هذا التفاعل غير الطوعي ، ولكن المستمر مع النظم البيئية ، إذا فكرنا فيه فقط. سنحاول النظر بمزيد من التفصيل في مسألة ما هي التكوينات الحيوية وما هي وما الذي تعتمد عليه.
ما هو التكاثر الحيوي؟
على الأرجح ، يتذكر قلة من الناس أنهم درسوا التكاثر الحيوي في المدرسة. الصف السابع ، عندما يتم تدريس هذا الموضوع في علم الأحياء ، ظل بعيدًا في الماضي ، ويتم تذكر أحداث مختلفة تمامًا. تذكر ما هو التكاثر الحيوي. تتكون هذه الكلمة من اندماج كلمتين لاتينيتين: "bios" - الحياة و "cenosis" - مشترك. يشير هذا المصطلح إلى مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة والفطريات والنباتات والحيوانات التي تعيش في نفس المنطقة ومترابطة وتتفاعل مع بعضها البعض.
يتضمن أي مجتمع بيولوجي المكونات التالية من التكاثر الحيوي:
- الكائنات الحية الدقيقة (التكاثر الميكروبي) ؛
- الغطاء النباتي (التكاثر النباتي) ؛
- الحيوانات (zoocenosis).
يلعب كل عنصر من هذه المكونات دورًا مهمًا ويمكن تمثيله بواسطة أفراد من أنواع مختلفة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن التكاثر النباتي هو المكون الرئيسي الذي يحدد التكاثر الميكروبي والتضخم الحيواني.
متى ظهر هذا المفهوم؟
تم اقتراح مفهوم "التكاثر الحيوي" من قبل عالم الأحياء المائية الألماني موبيوس في نهاية القرن التاسع عشر ، عندما درس موائل المحار في بحر الشمال. خلال الدراسة ، وجد أن هذه الحيوانات لا يمكنها العيش إلا في ظروف محددة بدقة ، تتميز بالعمق وسرعة التيار والملوحة ودرجة حرارة الماء. بالإضافة إلى ذلك ، أشار موبيوس إلى أن أنواعًا معينة من النباتات والحيوانات البحرية تعيش في نفس المنطقة جنبًا إلى جنب مع المحار. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، في عام 1937 ، قدم العالم المفهوم الذي ندرسه للإشارة إلى ارتباط مجموعات الكائنات الحية التي تعيش وتتعايش في نفس المنطقة ، بسبب التطور التاريخي للأنواع وعلى المدى الطويل. المفهوم الحديث يتم تفسير "التكاثر الحيوي" من خلال علم الأحياء والبيئة بشكل مختلف قليلاً.
تصنيف
اليوم ، هناك العديد من العلامات التي يمكن من خلالها تصنيف التكاثر الحيوي. أمثلة على التصنيف على أساس الحجم:
- تكاثر الكائنات الحية (البحر والجبال والمحيطات) ؛
- التكاثر العضلي (مستنقع ، غابات ، حقل) ؛
- التكاثر الميكروبي (زهرة ، جذع قديم ، ورقة).
أيضًا ، يمكن تصنيف التكاثر الحيوي اعتمادًا على الموائل. يتم التعرف على الأنواع الثلاثة التالية على أنها الأنواع الرئيسية:
- بحري؛
- مياه عذبة؛
- أرض.
يمكن تقسيم كل منهم إلى مجموعات ثانوية وأصغر ومحلية. وبالتالي ، يمكن تقسيم التكاثر الحيوي البحري إلى قاع وسطح وجرف وغيرها. المجتمعات البيولوجية للمياه العذبة هي الأنهار والمستنقعات والبحيرات. تشمل التكوينات الحيوية الأرضية الأنواع الفرعية الساحلية والداخلية والجبلية والسهل.
أبسط تصنيف للمجتمعات البيولوجية هو تقسيمها إلى تكوينات حيوية طبيعية واصطناعية. من بين السابق ، هناك عناصر أولية ، تشكلت بدون تأثير بشري ، بالإضافة إلى عناصر ثانوية خضعت للتغيير بسبب تأثير العناصر الطبيعية أو أنشطة الحضارة الإنسانية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على ميزاتها.
المجتمعات البيولوجية الطبيعية
التكوينات الحيوية الطبيعية هي جمعيات للكائنات الحية التي خلقتها الطبيعة نفسها. هذه المجتمعات هي أنظمة طبيعية تتشكل وتتطور وتعمل وفقًا لقوانينها الخاصة. حدد عالم البيئة الألماني دبليو تيشلر السمات التالية التي تميز هذه التكوينات:
1. تنشأ المجتمعات من العناصر الجاهزة ، والتي يمكن أن تكون ممثلين لأنواع فردية ومجمعات كاملة.
2. يمكن استبدال الأجزاء الفردية من المجتمع. وبالتالي ، يمكن إزاحة نوع واحد واستبداله تمامًا بآخر له متطلبات مماثلة لظروف الوجود ، دون عواقب سلبية على النظام بأكمله.
3. نظرًا لحقيقة أنه في التكاثر الحيوي تتعارض مصالح الأنواع المختلفة ، فإن النظام فوق العضوي بأكمله قائم وموجود بسبب موازنة القوى الموجهة بشكل معاكس.
بالإضافة إلى ذلك ، يوجد في المجتمعات البيولوجية صانعو بناء ، أي أنواع حيوانية أو نباتية تخلق الظروف اللازمة لحياة الكائنات الأخرى. لذلك ، على سبيل المثال ، في السهوب الحيوية ، يعتبر عشب الريش هو أقوى أداة بناء.
من أجل تقييم دور نوع معين في هيكل المجتمع البيولوجي ، يتم استخدام المؤشرات القائمة على المحاسبة الكمية ، مثل وفرة ، وتكرار حدوثه ، ومؤشر شانون للتنوع وتشبع الأنواع.
محاضرة # 5
(لبرنامج درجة البكالوريوس "التقييس والمقاييس")
الموضوع: "المجتمعات البيئية والنظم البيئية. التكاثر الحيوي. التكاثر الحيوي ".
1. مفهوم التكاثر الحيوي
2. هيكل الأنواع من التكاثر الحيوي
3. التركيب المكاني للتكاثر الحيوي
4. علاقات الكائنات الحية في biocenoses
5. المنافذ البيئية
6. التركيب البيئي للتكاثر الحيوي
7. تأثير الحدود
مفهوم التكاثر الحيوي
يتم دمج مجموعات الأنواع المختلفة في الظروف الطبيعية في أنظمة ذات رتبة أعلى - مجتمعات والتكاثر الحيوي. من اللات. السير - الحياة،تضيق - جنرال لواء.
مصطلح "التكاثر الحيوي" اقترحه عالم الحيوان الألماني ك.موبيوس.
التكاثر الحيوي- هذه مجموعة من جميع أنواع الكائنات الحية التي تعيش في منطقة جغرافية معينة ، والتي تختلف عن المناطق المجاورة الأخرى في التركيب الكيميائي للتربة والمياه ، وكذلك في عدد من المؤشرات الفيزيائية (الارتفاع فوق مستوى سطح البحر ، والطاقة الشمسية) الإشعاع ، وما إلى ذلك)
يشمل تكوين التكاثر الحيوي: مكونات نباتية وحيوانية ، مكون من الكائنات الحية الدقيقة.
تتشكل المجتمعات الخرسانية في ظروف بيئية محددة بدقة. التفاعل مع مكونات التكاثر الحيوي مثل النباتات والكائنات الحية الدقيقة وشكل التربة والمياه الجوفية إيدافوتوبوالجو كلايماتوتوب.
المكونات المتعلقة بشكل الطبيعة غير الحية ecotope.يُطلق على الفضاء الذي يشغله التكاثر الحيوي ، المتجانس نسبيًا من حيث العوامل اللاأحيائية للبيئة حيوي.
يسمى جزء البيئة الذي يدرس تكوين المجتمعات وتعايش الكائنات الحية فيها التوليف.
يؤثر التكاثر الحيوي والبيولوجيا على بعضهما البعض ، والذي يتم التعبير عنه بشكل أساسي في التبادل المستمر للطاقة.
المجتمعات الصغيرة هي جزء من المجتمعات الأكبر ، والتي بدورها أجزاء من مجتمعات على نطاق أوسع.
هيكل الأنواع من التكاثر الحيوي.
يُفهم هيكل الأنواع للتكاثر الحيوي على أنه تنوع الأنواع فيه ونسبة وفرتها أو كتلتها.
يتميز كل تكاثر حيوي محدد بتكوين أنواع محدد بدقة.
تحتوي الكائنات الحيوية الشابة الناشئة للتو على مجموعة أصغر من الأنواع من الأنواع القديمة.
عادة ما تكون الكائنات الحية التي يصنعها الإنسان (الحدائق ، حدائق المطبخ ، الحقول) أفقر في الأنواع من الأنظمة الطبيعية المماثلة (الغابات ، المروج ، السهوب).
لتقييم دور الأنواع الفردية في هيكل الأنواع للتكاثر الحيوي ، يتم استخدام المؤشرات القائمة على المحاسبة الكمية. هذه هي وفرة الأنواع ، وتكرار حدوث الأنواع ، وثبات الأنواع.
وفرة الأنواعهو عدد الأفراد من نوع معين لكل وحدة مساحة أو حجم المساحة المشغولة.
عدد مرات الحدوث. يميز التوحيد أو التوزيع غير المتكافئ للأنواع في التكاثر الحيوي. يتم حساب هذا المؤشر كنسبة مئوية من عدد العينات التي يحدث فيها هذا النوع إلى العدد الإجمالي للعينات.
الدوام. هذا المؤشر هو نسبة عدد العينات رتحتوي على هذه الأنواع مضروبة في العدد الإجمالي للعينات رومقسومًا على العدد الإجمالي للعينات. ج = ص. P معبراً عنها في المائة.
اعتمادا على حجم القيمة منيتم تمييز الفئات التالية من دوام الأنواع:
- دائمالأنواع الموجودة في أكثر من 50٪ من العينات
- إضافيالأنواع الموجودة في 25-5٪ من العينات
- عشوائيالأنواع التي تحدث في أقل من 25٪ من العينات
في التكاثر الحيوي ، الذي يتكون من عدة أنواع ، يشغل نوع أو نوعان المنطقة أو الحجم الرئيسي. تسمى هذه الأنواع المهيمنة أو المهيمنة. يتم تسمية التكوينات الحيوية الأرضية ، كقاعدة عامة ، على اسم الأنواع السائدة ، على سبيل المثال ، غابات البتولا ، وسهوب عشب الريش ، وما إلى ذلك.
درجة الهيمنةهي نسبة عدد الأفراد من نوع معين إلى عدد الأفراد من جميع أنواع التكاثر الحيوي المعين.
لذلك ، إذا كان من بين 200 طائر مسجل في منطقة معينة ، 100 طائر من العصافير ، فإن درجة هيمنة هذا النوع هي 50 ٪.
يتم استدعاء الأنواع التي تعيش على السيادة الغالبة.على سبيل المثال ، في غابة الصنوبر ، تسود الحشرات والسناجب والقوارض التي تشبه الفئران التي تتغذى على الصنوبر.
في كل تكاثر حيوي ، توجد أنواع تخلق ، من خلال نشاطها الحيوي ، بيئة للمجتمع بأكمله والتي بدونها يكون وجود معظم الأنواع الأخرى مستحيلًا. تسمى هذه الأنواع المثقفون. يؤدي إزالة أنواع التنوير من التكاثر الحيوي إلى تغيير في المناخ المحلي للنطاق الحيوي الكامل لهذا التكاثر الحيوي.
تعمل أنواع معينة من النباتات كمُحَوِّرات للتكاثر الحيوي الأرضي: في غابات البتولا - البتولا ، في غابات الصنوبر - الصنوبر
بالإضافة إلى عدد صغير نسبيًا من الأنواع السائدة ، يشمل تكوين التكاثر الحيوي أيضًا أنواعًا صغيرة وحتى أشكالًا نادرة. هناك علاقة معينة بين عدد الأنواع السائدة والتكوين العام للأنواع في المجتمع. تتشكل التجمعات القريبة داخل التكاثر الحيوي ، اعتمادًا على النباتات المثقبة أو عناصر أخرى من التكاثر الحيوي ، والتي تسمى الاتحاد.
اتحادات- هذه مجموعة من الكائنات الحية التي يرتبط نشاطها الحيوي في نفس التكاثر الحيوي مهنيًا أو موضعيًا بالأنواع المركزية - نبات ذاتي التغذية.
دور الأنواع المركزية هو نبات التثقيف ، الذي يحدد ميزات التكاثر الحيوي. تشكل مجموعات الأنواع الأخرى من الكونسورتيوم جوهرها ، بسبب وجود أنواع تدمر المواد العضوية التي تم إنشاؤها بواسطة autotrophs.
يُطلق على سكان نبات ذاتي التغذية يتكون على أساسه اتحاد محددوتسمى الأنواع التي تتحد حولها القرين.
ترتبط القرينات بالمحدد من الناحية التغذوية ، أي عن طريق وصلات الطعام ، أو موضعياً ، أي يجدون مسكنًا أو مأوى عليه.
على سبيل المثال ، ترتبط الحشرات التي تتغذى على أوراق الشجرة ارتباطًا غذائيًا بها ، بينما ترتبط الطيور التي تأكل هذه الحشرات وتعيش على هذه الأشجار ارتباطًا وثيقًا.
في هذا الصدد ، تتكون جميع الرفقاء من القرين 1،2 ، وهكذا بالترتيب.
تكوين الاتحاد هو نتيجة لعملية طويلة من اختيار الأنواع التي يمكن أن توجد في موطن المحدد. كل اتحاد هو وحدة هيكلية خاصة للتكاثر الحيوي.
التركيب المكاني للتكاثر الحيوي. -يتم تحديده في المقام الأول عن طريق إضافة جزء النبات - التكاثر النباتي ، وتوزيع الأرض وكتل النباتات تحت الأرض.
في سياق تطور تطوري طويل ، والتكيف مع بعض الظروف اللاأحيائية والأحيائية ، وجدت الكائنات الحية مكانها في التكاثر الحيوي. في معظم الحالات ، يكون هذا التوزيع متدرجًا.
التصفيف هو تصنيف طبقي رأسي للتكاثر الحيوي إلى أجزاء هيكلية عالية بشكل متساوٍ. يظهر التصفيف بشكل خاص في التكوينات النباتية (المجتمعات النباتية).
يكتسب التكاثر النباتي طابعًا طويلًا في وجود نباتات تختلف في الارتفاع. على سبيل المثال ، غابة ، هيكل عمودي.
النباتات من كل طبقة تخلق مناخها المحلي وموائل معينة لحيوانات معينة ، والتي تشكل مجتمعها الخاص في كل طبقة. على سبيل المثال ، أنواع الطيور مثل الدجاج أو عش الطيهوج الأسود فقط على الأرض (في الطبقة الأرضية) ، القلاع ، طيور العصافير - في طبقة الشجيرة ، العصافير ، طيور الحسون - في تيجان الأشجار ، إلخ.
في biocenoses ، يحدد التوزيع الرأسي للكائنات أيضًا بنية معينة في الاتجاه الأفقي. يسمى تشريح التكاثر الحيوي في الاتجاه الأفقي فسيفساءوهي مميزة لجميع أنواع التكاثر النباتي تقريبًا.
تعود الفسيفساء إلى أسباب مثل عدم تجانس الإيمان الدقيق ، والخصائص البيولوجية للنباتات ، وتنوع خصوبة التربة ، والأنشطة البشرية (إزالة الغابات ، والتعدين ، وما إلى ذلك) ، وتأثير عالم الحيوان (دوس المروج بالحوافر ، إلخ. )
العلاقات بين الأنواع في التكاثر الحيوي وفقًا لتصنيف V.N. ينقسم Beklemishev إلى أربعة أنواع: غذائي ، موضعي ، phoric ، مصنع. لذا:
1. اتصالات غذائية- هذه هي الروابط عندما يتغذى أحد الأنواع على نوع آخر: إما الأفراد الأحياء ، أو بقاياهم الميتة ، أو منتجاتهم الأيضية. عندما يتنافس نوعان على الغذاء ، تنشأ علاقة غذائية غير مباشرة بينهما ، حيث ينعكس نشاط أحدهما في إمداد الآخر بالطعام.
2. صلات موضعية- هذه هي الروابط عندما يحدث تغيير في الظروف المعيشية لأحد الأنواع نتيجة لحياة نوع آخر. هذا النوع من العلاقات متنوع للغاية. تتكون الروابط الموضعية من خلق نوع من بيئة لآخر ، في تكوين طبقة تحتية يستقر عليها نوع آخر ، إلخ.
3. اتصالات فورك- هذه هي الروابط التي يشارك فيها نوع في توزيع نوع آخر. مثال على هذا النوع من العلاقة هو نقل البذور والجراثيم وحبوب اللقاح بواسطة الحيوانات. (zoochory) ، ونقل بعض الحيوانات (الأصغر) من قبل البعض الآخر (phoresy).
4. اتصالات المصنع- هذه هي الروابط التي يستخدم فيها نوع معين نواتج الإخراج أو البقايا الميتة لأنواع أخرى من أجل هياكله.
على سبيل المثال ، تستخدم الطيور أوراق العشب وشعر الثدييات وزغب وريش أنواع الطيور الأخرى لبناء أعشاشها.
من أجل التطور الطبيعي لنوع معين ، يجب أن تكون ظروف نشاطها الحيوي هي الأمثل. لتوصيف ظروف الحياة ، هناك معياران: الأمثل الفسيولوجية والمزامنة.
الفسيولوجية الأمثل- هذا هو مزيج من جميع العوامل اللاأحيائية الملائمة للأنواع ، حيث يمكن تحقيق أسرع معدلات النمو والتكاثر.
أفضل Synecological- هذه هي البيئة الحيوية التي تتعرض فيها الأنواع لأقل ضغط من الأعداء والمنافسين ، مما يسمح لها بالتكاثر بنجاح.
لا تتوافق دائمًا القيم الفسيولوجية والتناسلية. مثال على هذا التناقض يمكن أن يكون التكاثر الجماعي لذبابة هس بعد فصول الشتاء القاسية بشكل خاص ، والتي كان من المفترض أن يكون لها تأثير سلبي على تعداد هذه الآفة. في السنوات العادية ، يتم إبادة ذبابة هس بشدة من قبل عدة أنواع من أعدائها الطبيعيين. ومع ذلك ، بسبب مقاومة الصقيع الضعيفة ، يموت أعداء ذبابة هس بالكامل تقريبًا. وهذا يمكن ذبابة هسه من استعادة أعدادها.
بيئات ايكولوجية.المكانة البيئية هي موضع الأنواع التي تحتلها في النظام العام للتكاثر الحيوي. هذا مجمع من اتصالاته الحيوية ومتطلبات العوامل البيئية اللاأحيائية.
وفقًا لإلتون (1934) ، فإن المكانة البيئية هي هذا مكان في بيئة معيشية ، علاقة الأنواع بالطعام والأعداء.
يعكس المكانة البيئية مشاركة هذا النوع في التكاثر الحيوي. هذا لا يعني موقعه الإقليمي ، ولكن المظهر الوظيفي للكائن الحي في المجتمع.
يتم تحديد وجود الأنواع في المجتمع من خلال الجمع بين العديد من العوامل وعملها. عند تحديد انتماء نوع معين إلى مكانة معينة ، من الضروري مراعاة طبيعة تغذية هذه الكائنات وقدرتها على الحصول على الغذاء.
وبالتالي ، فإن النباتات ، التي تشارك في تكوين التكاثر الحيوي ، تضمن وجود عدد من المنافذ البيئية. يمكن أن تكون هذه منافذ تغطي الكائنات الحية التي تتغذى على أنسجة الجذر أو أنسجة الأوراق ، والزهور ، والفواكه ، وما إلى ذلك.
يتضمن كل من هذه المنافذ مجموعات من الكائنات الحية ذات تكوين الأنواع المختلفة. لذا ، فإن المكانة البيئية لخنافس الجذر تشمل كلاً من الديدان الخيطية ويرقات بعض الخنافس (قد تكون خنفساء ، انقر فوق الخنافس). ويشمل مكانة عصائر تمتص النباتات الحشرات والمن.
وبالتالي ، فإن تخصص الأنواع فيما يتعلق بالموارد الغذائية يقلل المنافسة ويزيد من استقرار بنية المجتمع.
هناك أنواع مختلفة من مشاركة الموارد:
1. هذا تخصص في علم التشكل والسلوك وفقًا لنوع الطعام ، على سبيل المثال ، يمكن تكييف منقار الطيور لاصطياد الحشرات ، وحفر الثقوب ، وتكسير المكسرات ، وما إلى ذلك.
2. الفصل الرأسي ، على سبيل المثال ، بين سكان تاج الشجرة وأرض الغابة.
3. الفصل الأفقي بين سكان مختلف الموائل الدقيقة. على سبيل المثال ، هناك تقسيم للطيور إلى مجموعات بيئية بناءً على مكان تغذيتها: الهواء ، أوراق الشجر ، الجذع ، التربة.
يتميز تخصص نوع ما من حيث التغذية ، واستخدام الفضاء ، ووقت النشاط ، وظروف أخرى بأنه تضييق لمكانته البيئية. والعمليات العكسية تشبه امتدادها.
يتأثر تضييق أو توسيع المكانة البيئية للأنواع في المجتمع بشكل كبير بالمنافسين. وفقًا للقاعدة التي صاغها Gause ، لا يتعايش نوعان في نفس المكانة البيئية.
يمكن تحقيق الخروج من المنافسة من خلال تباين المتطلبات البيئية ، وتغيير نمط الحياة ، أي من خلال تحديد المنافذ البيئية. فقط في هذه الحالة يكتسبون القدرة على التعايش في تكاثر حيوي واحد.
لذلك ، على سبيل المثال ، في الغابة الأوروبية لروسيا ، توجد أنواع قريبة من الثدي ، ويعزى عزلها عن بعضها البعض إلى الاختلافات في الموائل وأماكن التغذية وحجم الفريسة. تنعكس الاختلافات البيئية بين هذه الأنواع من الثدي في عدد من التفاصيل الصغيرة للبنية الخارجية ، مثل طول وسمك المنقار.
العديد من الحيوانات التي تتغذى على العشب تشمل التكاثر الحيوي في السهوب. مثل ذوات الحوافر (الخيول ، الأغنام ، السايغا) والقوارض (السناجب المطحونة ، الغرير ، الشبيهة بالفأر). كل منهم يشكلون مجموعة وظيفية واحدة من التكاثر الحيوي - العواشب. ومع ذلك ، فإن دور هذه الحيوانات في استهلاك الكتلة النباتية ليس هو نفسه. لذا فإن ذوات الحوافر (الخيول والماشية) تأكل بشكل أساسي الأعشاب الأكثر تغذية ، وتعضها على ارتفاع كبير (5-7 سم) من السطح. يختار المرموط الذين يعيشون هنا العلف من بين الأعشاب المتناثرة والسحق بواسطة الحوافر. يستقر المرموط ويتغذى فقط في الأماكن التي لا يوجد فيها عشب مرتفع.
الحيوانات الصغيرة - تفضل السناجب المطحونة جمع الطعام حيث يكون العشب أكثر اضطرابًا ، حيث يجمعون هنا ما تبقى من تغذية ذوات الحوافر والمارموط.
بين هذه المجموعات الثلاث من الحيوانات العاشبة التي تشكل التكاثر الحيواني ، هناك تقسيم للوظائف في استخدام الكتلة الحيوية للغطاء العشبي.
العلاقات التي تطورت بين هذه المجموعات من الحيوانات ليست ذات طبيعة تنافسية ، بل تضمن أعدادًا أكبر منهم.
المنافذ البيئية للأنواع متغيرة في المكان والزمان. في كثير من الأحيان في التكاثر الحيوي ، يمكن أن تحتل نفس الأنواع في فترات مختلفة من التطور منافذ بيئية مختلفة. لذا فإن الشرغوف يأكل الأطعمة النباتية ، والضفدع البالغ هو حيوان هضبة نموذجي. لذلك ، فهي تتميز بمنافذ بيئية مختلفة ومستويات غذائية محددة.
الطيور الحشرية لها منافذ بيئية شتوية مختلفة عن تلك الصيفية. وهلم جرا.
يتأثر المكانة البيئية للأنواع بشكل كبير بالمنافسة بين الأنواع وداخلها.
مع المنافسة بين الأنواع ، يمكن تقليل نطاق موطن الأنواع إلى الحدود المثلى ، حيث تتمتع بميزة على منافسيها.
إذا كانت المنافسة بين الأنواع تضيق المكانة البيئية للأنواع ، فإن المنافسة غير المحددة ، على العكس من ذلك ، تساهم في توسيع المنافذ البيئية.
مع زيادة عدد الأنواع ، يبدأ استخدام علف إضافي ، وتطوير موائل جديدة ، وظهور علاقات حيوية حيوية جديدة.
التركيب البيئي للتكاثر الحيوي.تتكون الكائنات الحية الحيوية من مجموعات بيئية معينة من الكائنات الحية التي تعبر عن البنية البيئية للمجتمع. قد يكون للمجموعات البيئية من الكائنات الحية ، التي تشغل منافذ بيئية متشابهة ، تكوين أنواع مختلفة في التكوينات الحيوية المختلفة. وهكذا ، في المناطق الرطبة ، تهيمن النباتات الرطبة (نباتات ذات موائل شديدة الرطوبة) ، وفي الظروف القاحلة ، نباتات الجفاف (نباتات الموائل الجافة).
يتأثر التركيب البيئي للتكاثر الحيوي بشكل كبير بنسبة مجموعات الكائنات الحية التي يوحدها نوع مماثل من التغذية. على سبيل المثال ، تهيمن على الغابات الرخويات (الحيوانات التي تتغذى على جثث الحيوانات الأخرى ، وتدمر البقايا المتعفنة) في مناطق السهوب وشبه الصحراوية - النباتات النباتية (الحيوانات التي تأكل الطعام النباتي فقط).
في أعماق المحيط ، النوع الرئيسي لتغذية الحيوانات هو الافتراس ، وفي المنطقة السطحية المضيئة ، هناك العديد من الأنواع ذات التغذية المختلطة.
تتجلى الاختلافات في البنية البيئية للتكاثر الحيوي بشكل واضح عند مقارنة مجتمعات الكائنات الحية في البيئات الحيوية المماثلة في مناطق مختلفة. على سبيل المثال ، الدلق في التايغا الأوروبية والسمور في آسيا. تحتل هذه الأنواع منافذ بيئية مماثلة وتؤدي نفس الوظائف. تحدد هذه الأنواع البنية البيئية للمجتمع وتسمى استبدالأو بالنيابة.
وبالتالي ، فإن التركيب البيئي للتكاثر الحيوي هو تكوينه من مجموعات بيئية من الكائنات الحية التي تؤدي وظائف معينة في مجتمع في كل مكان بيئي.
يعمل الهيكل البيئي للتكاثر الحيوي ، بالاقتران مع الأنواع والمكان ، مع ميزات المكانة البيئية ، كخاصية ماكروسكوبية للتكاثر الحيوي.
تجعل الخاصية العيانية من الممكن تحديد خصائص التكاثر الحيوي المعين ، ومعرفة ثباته في المكان والزمان ، وكذلك التنبؤ بنتائج التغييرات التي تسببها تأثير العوامل البشرية.
تأثير الحدود. أهم ميزة للخصائص الهيكلية للتكوينات الحيوية هي وجود حدود المجتمع. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هذه الحدود نادراً ما تكون واضحة المعالم.
كقاعدة عامة ، تنتقل biocenoses المجاورة تدريجياً إلى بعضها البعض ، وتشكل مناطق انتقالية أو حدودية على حدود اثنين من الأحياء الحيوية ، والتي تختلف في ظروف خاصة.
هنا ، كما كانت ، تتشابك الظروف النموذجية للتكاثر الحيوي المجاور. تنمو النباتات المميزة لكل من التكاثر الحيوي في المنطقة الانتقالية. تجذب وفرة النباتات في المنطقة الحدودية مجموعة متنوعة من الحيوانات ، لذلك غالبًا ما تكون المنطقة الحدودية أكثر ثراءً في الحياة من كل من التكوينات الحيوية على حدة. أي ، مع الانتقال المكاني للتكاثر الحيوي إلى آخر ، يزداد عدد المنافذ البيئية.
في هذه المناطق الانتقالية ، يحدث تركيز للأنواع والأفراد ، ويلاحظ تأثير الحافة المزعوم.
مثال على تأثير الحافة .................. البذر الصافي
التكاثر الحيوي. الكائنات الحية وبيئتها غير الحية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ، في تفاعل مستمر. تشكل هذه المكونات مجتمعًا بيئيًا أكثر تعقيدًا - نظام بيئي أو تكاثر حيوي.
تم اقتراح مصطلح التكاثر الحيوي في عام 1940 من قبل عالم البيئة الروسي سوكاتشيف. حسب تعريفه التكاثر الحيوي(من الحياة الحيوية اليونانية ، geo-earth ، cenosis-general) هو نظام بيئي مستدام ذاتي التنظيم ترتبط فيه المكونات العضوية ارتباطًا وثيقًا بالمكونات غير العضوية.
الوحدة الوظيفية الرئيسية في علم البيئة الحديث هي النظام البيئي. تم اقتراح مصطلح النظام البيئي لأول مرة من قبل عالم البيئة الإنجليزي تانسلي في عام 1935.
حسب تعريفه النظام البيئي- هذا هو أي مزيج من الكائنات الحية والمكونات غير العضوية التي يمكن أن يتم فيها تداول المواد.
بمعنى آخر ، فإن الجمع بين بيئة فيزيائية وكيميائية محددة (بيئة حيوية) مع مجتمع من الكائنات الحية (التكاثر الحيوي) يشكل نظامًا بيئيًا.
هناك رأي مفاده أن هذا المفهوم التكاثر الحيوييعكس الخصائص الهيكلية للنظام الكلي المدروس إلى حد أكبر ، في حين أن المفهوم النظام البيئيبادئ ذي بدء ، يتم استثمار جوهرها الوظيفي.
في الواقع ، لا يوجد فرق جوهري بين هذه المصطلحات. ومن وجهة النظر الحديثة ، فإن التكاثر الحيوي والنظام البيئي مترادفان.
يمكن تمثيل الهيكل الرأسي للغابة عريضة الأوراق بالمخطط التالي:
1. طبقة الشجرة
2. طبقة شجيرة
3. طبقة العشب
4. الطبقة الأرضية
5. القمامة
6. طبقة صالحة للزراعة
7. باطن الأرض
8. الصخرة الأم
هيكل التكاثر الحيوي ومخطط التفاعل بين مكوناته.
ايكوتوب
تربة الغلاف الجوي
(climatotope) (edaphotop)
البيوتوب
حيوانات الغطاء النباتي
(التكاثر النباتي) (تضخم حويلي)
الكائنات الدقيقة
العودة إلى النسخة الرسومية من البرنامج التعليمي ...
§ 5. التكاثر الحيوي. تنوع biocenoses
مفهوم التكاثر الحيوي.لا توجد الكائنات الحية على الأرض في أي مجموعات عشوائية ، كأفراد مستقلين ، ولكنها تشكل مجمعات طبيعية (مجتمعات). لأول مرة ، لفت عالم الأحياء الألماني كارل أوغست موبيوس (1825-1908) الانتباه إلى إمكانية التمييز بين هذه المجتمعات. في عام 1877 ، اقترح المصطلح التكاثر الحيوي (من اليونانية. السير- الحياة و كوينوس- عام ، لفعل شيء ما بشكل عام).
التكاثر الحيوي - إنها مجموعة مؤلفة تاريخيًا من النباتات والحيوانات والفطريات والكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في مساحة معيشة متجانسة نسبيًا (قطعة أرض أو خزان) (أرز. 2.1).
لذلك ، يتكون كل تكين حيوي من مجموعة معينة من الكائنات الحية التي تنتمي إلى أنواع مختلفة. لكننا نعلم أن الأفراد من نفس النوع متحدون في أنظمة طبيعية تسمى التجمعات السكانية. لذلك ، يمكن أيضًا تعريف التكاثر الحيوي على أنه مجموعة من جميع أنواع الكائنات الحية التي تعيش في الموائل المشتركة.
يتضمن تكوين التكاثر الحيوي مجموعة من النباتات في منطقة معينة - التكاثر النباتي (من اليونانية. فيتون- نبات) ، مجموع الحيوانات التي تعيش داخل التكاثر النباتي ، - توسع الحيوان (من اليونانية. زون- حيوان) التكاثر الميكروبي - مجموع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في التربة ، و التكاثر الفطري (من اليونانية. مايكيس- فطر) - مجموعة من الفطر. أمثلة على التكاثر الحيوي هي الأشجار المتساقطة ، أو الراتينجية ، أو الصنوبر أو الغابات المختلطة ، أو المروج ، أو المستنقع ، إلخ.
يتطور كل تكاثر حيوي داخل مساحة متجانسة ، والتي تتميز بمجموعة معينة من العوامل اللاأحيائية ، مثل كمية الإشعاع الشمسي الوارد ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة ، والتركيب الكيميائي والميكانيكي للتربة ، وحموضتها ، وتضاريسها ، وما إلى ذلك. الفضاء (جزء من البيئة اللاأحيائية) يسمى التكاثر الحيوي المحتلة حيوي.يمكن أن تكون أي قطعة أرض أو ماء أو شاطئ البحر أو سفح الجبل. البيولوجيا هي بيئة غير عضوية ، وهي شرط ضروري لوجود التكاثر الحيوي. هناك تفاعل وثيق بين التكاثر الحيوي و biotope.
يمكن أن يكون حجم التكاثر الحيوي مختلفًا - من مجتمعات وسائد الأشنة على جذوع الأشجار ، أو الطحالب في المستنقع أو الجذع المتحلل إلى سكان المناظر الطبيعية بأكملها. لذلك ، على الأرض ، يمكن للمرء أن يميز التكاثر الحيوي لمرج المرتفعات (غير المغمورة بالمياه) ، والتكاثر الحيوي لغابة الصنوبر الطحلب الأبيض ، والتكاثر الحيوي لسهوب عشب الريش ، والتكاثر الحيوي لحقل القمح ، إلخ.
في البيئة المائية ، عادة ما يتم تمييز التكاثر الحيوي وفقًا للتقسيمات البيئية للمسطحات المائية - التكاثر الحيوي للرمال الساحلية أو
التربة الطينية ، التكاثر الحيوي لمنطقة المد والجزر في البحر ، التكاثر الحيوي للنباتات المائية الكبيرة في المنطقة الساحلية للبحيرة ، التكاثر الحيوي للمياه العذبة ، إلخ. (الشكل 2.2).
لا يشمل التكاثر الحيوي المحدد الكائنات الحية التي تعيش باستمرار في منطقة معينة فحسب ، بل يشمل أيضًا الكائنات التي لها تأثير كبير على حياتها ، على الرغم من أنها تعيش في الكائنات الحية الأخرى.
على سبيل المثال ، تتكاثر العديد من الحشرات في المسطحات المائية ، حيث تشكل مصدرًا غذائيًا مهمًا للأسماك وبعض الحيوانات الأخرى. في سن مبكرة ، هم جزء من التكاثر الحيوي المائي ، وفي مرحلة البلوغ يقودون أسلوب حياة أرضي ، أي بمثابة عناصر التكاثر الحيوي للأرض. يمكن للأرانب أن تأكل في المرج ، وتعيش في الغابة. الأمر نفسه ينطبق على العديد من أنواع طيور الغابات التي تبحث عن الطعام ليس فقط في الغابة ، ولكن أيضًا في المروج أو المستنقعات المجاورة.
هيكل الأنواع من التكاثر الحيوي.يمكن وصف كل تكاثر حيوي بناءً على مجموع الأنواع المكونة له. يختلف تنوع الأنواع في الكائنات الحية المختلفة ، بسبب موقعها الجغرافي المختلف. ثبت أنه يتناقص في الاتجاه من المناطق المدارية نحو خطوط العرض العليا ، وهو ما يفسر تدهور الظروف المعيشية للكائنات الحية.
على سبيل المثال ، في الغابات الاستوائية الرطبة في ماليزيا ، يمكن حساب ما يصل إلى 200 نوع من أنواع الأشجار لكل هكتار واحد من الغابات. يمكن أن يشمل التكاثر الحيوي لغابة الصنوبر في ظروف بيلاروسيا ما لا يزيد عن عشرة أنواع من الأشجار لكل 1 هكتار ، وفي شمال منطقة التايغا يوجد 2-5 أنواع في نفس المنطقة. أفقر التكاثر الحيوي من حيث الأنواع هي صحاري جبال الألب والقطب الشمالي ، وأغنىها هي الغابات الاستوائية.
إذا كان أي نوع من النباتات (أو الحيوانات) يسود كميًا في المجتمع (يحتوي على كتلة حيوية كبيرة أو إنتاجية أو وفرة) ، فإن هذا النوع يسمى مهيمنأو مهيمن.
هناك أنواع سائدة في أي تكاثر حيوي. في غابة البلوط ، هذه هي أشجار البلوط القوية. باستخدام الحصة الرئيسية من الطاقة الشمسية وزيادة الكتلة الحيوية الأكبر ، تعمل على تظليل التربة وإضعاف حركة الهواء وخلق ظروف خاصة لحياة سكان الغابة الآخرين.
ومع ذلك ، بالإضافة إلى أشجار البلوط ، يعيش عدد كبير من الكائنات الحية الأخرى في غابة البلوط. على سبيل المثال ، تعمل ديدان الأرض التي تعيش هنا على تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة عن طريق تمرير جزيئات النباتات الميتة والأوراق المتساقطة عبر الجهاز الهضمي. يقدم البلوط والدودة مساهمتهما الخاصة في حياة التكاثر الحيوي ، لكن دور البلوط حاسم هنا ، حيث يتم تحديد الحياة الكاملة لغابة البلوط من خلال هذه الأنواع من الأشجار والنباتات المرتبطة بها. لذلك ، فإن البلوط هو النوع السائد في مثل هذه الغابة.
التركيب المكاني للتكاثر الحيوي.يتم توزيع الأنواع في الفضاء وفقًا لاحتياجاتها وظروف موطنها. يسمى هذا التوزيع في الفضاء للأنواع التي تشكل التكاثر الحيوي التركيب المكاني للتكاثر الحيوي.التمييز بين التركيب الرأسي والأفقي للتكاثر الحيوي.
الهيكل الرأسي للتكاثر الحيوي تتكون من عناصرها الفردية ، الطبقات الخاصة ، والتي تسمى طبقات. الطبقة - مجموعات متزايدة من الأنواع النباتية ، تختلف في الطول والمكان في التكاثر الحيوي لأعضاء الاستيعاب (الأوراق ، والسيقان ، والأعضاء الجوفية - الدرنات ، والجذور ، والمصابيح ، وما إلى ذلك). كقاعدة عامة ، تتشكل طبقات مختلفة من أشكال مختلفة للحياة (الأشجار والشجيرات والشجيرات والأعشاب والطحالب). يتم التعبير عن الطبقات بشكل أكثر وضوحًا في التكاثر الحيوي للغابات (الشكل 2.3). لذلك ، فإن الطبقة الأولى هنا تتكون عادةً من أكبر الأشجار ذات الأوراق العالية ، والتي تضاء جيدًا بالشمس. يمكن للأشجار الصغيرة امتصاص الضوء غير المستخدم ، مما يشكل طبقة فرعية ثانية. يتم اعتراض حوالي 10٪ من الإشعاع الشمسي عن طريق الطبقة الشجرية ، التي تتكون من شجيرات مختلفة ، وفقط من 1 إلى 5٪ بواسطة نباتات الغطاء العشبي (طبقة العشب-الشجيرة).
تشكل الطبقة الأرضية من الطحالب والأشنات طبقة طحلبية. لذلك ، بشكل تخطيطي ، تبرز 5 طبقات في التكاثر الحيوي للغابات.
مثل توزيع الغطاء النباتي ، تحتل أنواع مختلفة من الحيوانات في التكاثر الحيوي أيضًا مستويات معينة (الشكل 2.4). تعيش ديدان التربة والكائنات الدقيقة والحفارات في التربة. في فضلات الأوراق ، تعيش مختلف الحشرات والخنافس والقراد والحيوانات الصغيرة الأخرى على سطح التربة. تعشش الطيور في المظلة العلوية للغابة ، ويمكن للبعض أن يتغذى ويعشش أسفل الطبقة العليا ، والبعض الآخر في الأدغال ، والبعض الآخر لا يزال بالقرب من الأرض نفسها. تعيش الثدييات الكبيرة في الطبقات الدنيا.
كما لوحظ وجود طبقات في التكوينات الحيوية للمحيطات والبحار. تختلف الأنواع المختلفة من العوالق في أعماق مختلفة ، اعتمادًا على الإضاءة ، وأنواع الأسماك المختلفة ، اعتمادًا على مكان العثور على طعامها.
يتم توزيع الكائنات الحية بشكل غير متساو في الفضاء. عادة ما يشكلون تجمعات ، وهو عامل تكيفي في حياتهم. هذه التجمعات من الكائنات الحية الهيكل الأفقي للتكاثر الحيوي.
التشريح في الاتجاه الأفقي - الفسيفساء - هو سمة من سمات جميع التكوينات الحيوية تقريبًا. هناك العديد من الأمثلة على هذا التوزيع. تنتقل العديد من أنواع الأسماك من مكان إلى آخر في المياه الضحلة الضخمة. تتجمع الطيور المائية والجوازات في قطعان كبيرة ، استعدادًا للرحلات الطويلة. الوعل في أمريكا الشمالية في التندرا يشكل قطعان ضخمة. في المناطق الاستوائية بأمريكا الجنوبية ، تصطف مجموعات من النمل ، مسلحة بفكوك وأذرع قوية ، في جبهة بعرض 20 مترًا وتواصل الهجوم ، وتقتل كل من تردد ولم يتمكن من الفرار.
يمكن إعطاء نفس الأمثلة للنباتات: التنسيب غير المنتظم لأفراد البرسيم في مرج ، بقع من الطحالب والأشنات ، مجموعات من شجيرات عنب الثعلب في غابة الصنوبر ، بقع واسعة من الأكساليز في غابة التنوب ، ألواح الفراولة على الحواف الخفيفة.
وجود الفسيفساء ضروري لحياة المجتمع. يسمح الفسيفساء باستخدام أكثر اكتمالاً لأنواع مختلفة من الموائل الدقيقة. يتميز الأفراد الذين يشكلون المجموعات بمعدل بقاء مرتفع ، فهم يستخدمون الموارد الغذائية بكفاءة أكبر. هذا يؤدي إلى زيادة في عدد وتنوع الأنواع في التكاثر الحيوي ، ويساهم في استقرارها وقابليتها للحياة.
علاقات الكائنات الحية في biocenoses.لا يوجد أفراد من أنواع مختلفة في عزلة في biocenoses ؛ يدخلون في علاقات مباشرة وغير مباشرة مختلفة مع بعضهم البعض. مباشر العلاقات تنقسم إلى أربعة أنواع: الغذائية ، الموضعية ، phoric ، المصنع.
العلاقات الغذائية تنشأ عندما يتغذى أحد الأنواع في التكاثر الحيوي على نوع آخر (إما البقايا الميتة لأفراد من هذا النوع ، أو منتجات نشاطهم الحيوي). الخنفساء تتغذى على حشرات المن ، بقرة في مرج تأكل العشب النضرة ، ذئب يصطاد أرنبة كلها أمثلة على العلاقات الغذائية المباشرة بين الأنواع.
العلاقات الموضوعية وصف التغيير في الظروف المعيشية لأحد الأنواع نتيجة لحياة نوع آخر. شجرة التنوب ، التي تقوم بتظليل التربة ، تزيح الأنواع المحبة للضوء من تحت تاجها ، وتستقر القشريات على جلد الحيتان ، وتقع الطحالب والأشنات على لحاء الأشجار. كل هذه الكائنات الحية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط موضعية.
علاقات فورك - مشاركة نوع في توزيع نوع آخر. عادة ما تلعب هذا الدور الحيوانات التي تحمل البذور والجراثيم وحبوب اللقاح النباتية. وهكذا ، فإن بذور الأرقطيون أو الخيط ، التي لها أشواك متشبثة ، يمكن التقاطها بواسطة شعر الثدييات الكبيرة ونقلها لمسافات طويلة.
علاقات المصنع - نوع من العلاقة يستخدم فيه الأفراد من أحد الأنواع منتجات الإخراج ، أو البقايا الميتة ، أو حتى الأفراد الأحياء من نوع آخر من أجل هياكلهم. على سبيل المثال ، تبني الطيور أعشاشًا من الأغصان الجافة والعشب وشعر الثدييات وما إلى ذلك. تستخدم يرقات ذباب القمص قطعًا من لحاء الرمل أو شظايا من الأصداف أو الأصداف نفسها التي تحتوي على رخويات حية من الأنواع الصغيرة لبناء منازلها.
من بين جميع أنواع العلاقات الحيوية بين الأنواع في التكاثر الحيوي ، تعتبر العلاقات الموضعية والتغذوية ذات أهمية قصوى ، لأنها تحافظ على الكائنات الحية من أنواع مختلفة قريبة من بعضها البعض ، وتوحدها في مجتمعات مستقرة إلى حد ما من نطاقات مختلفة.
يمكن أن تكون التكوينات الحيوية مختلفة في الحجم - من الصغيرة (طائر في مستنقع ، نمل ، وسائد حزازية على جذوع الأشجار ، بركة صغيرة) إلى تلك الكبيرة جدًا (التكاثر الحيوي للغابة ، والمرج ، والبحيرة ، والمستنقع ، وسهوب عشب الريش) .
غالبًا ما لا يكون للتضخم الحيوي حدود واضحة. في الطبيعة ، ينتقلون إلى بعضهم البعض تدريجياً ، مما يجعل من المستحيل تحديد مكان انتهاء التكاثر الحيوي ويبدأ الآخر. على سبيل المثال ، يتحول التكاثر الحيوي للغابة الجافة تدريجياً إلى تكاثر حيوي لمرج رطب ، يتم استبداله بمستنقع. بصريًا ، يمكننا تحديد التكاثر الحيوي للغابات من المرج والمستنقع ، لكننا لا نستطيع أن نقول بوضوح أين يمر خط الحدود. في الغالبية العظمى من الحالات ، سوف نتعامل مع نوع من الشريط الانتقالي بأطوال وأطوال مختلفة ، لأن الحدود الصلبة والحادة في الطبيعة هي استثناء نادر. مثل يُطلق على الشريط (أو المنطقة) الانتقالية بين المجتمعات المتميزة من الناحية الفيزيائية المجاورة اسم ecotone.
تسمى التجمعات المنشأة تاريخيًا من الكائنات الحية المتعاشرة والمترابطة من أنواع مختلفة biocenoses. يشمل تكوين التكاثر الحيوي التكاثر النباتي ، والتكاثر النطاقي ، والتكاثر الفطري ، والتكاثر الميكروبي. يتميز كل تكاثر حيوي بالأنواع والبنية المكانية (الرأسية والأفقية) والعلاقات الحيوية المختلفة للكائنات الحية.
يمكن وصف كل تكاثر حيوي بناءً على مجموع الأنواع المكونة له هيكل الأنواع من التكاثر الحيوي. تتكون بعض التكوينات الحيوية بشكل أساسي من أنواع حيوانية ، على سبيل المثال ، التكاثر الحيوي للشعاب المرجانية. في الكائنات الحية الأخرى - الغابة - تلعب النباتات الدور الرئيسي: التكاثر الحيوي لغابات التنوب والبتولا والبلوط. يختلف عدد الأنواع (تنوع الأنواع) في الكائنات الحية المختلفة ويعتمد على موقعها الجغرافي. ثبت أنه يتناقص من المناطق المدارية نحو خطوط العرض العليا ، وهو ما يفسر تدهور الظروف المعيشية للكائنات الحية.
أكثر أنماط التغيير المعروفة في تنوع الأنواع هو تناقصها من المناطق المدارية نحو خطوط العرض العليا. علاوة على ذلك ، ينطبق هذا على جميع مجموعات الكائنات البرية والمائية ، بدءًا من ذوات الصدفتين والنمل والحشرات الطائرة إلى الزواحف والطيور والأشجار.
على سبيل المثال ، في الغابات الاستوائية الرطبة في ماليزيا ، يمكن حساب ما يصل إلى 200 نوع من أنواع الأشجار لكل هكتار واحد من الغابات. يمكن أن يشمل التكاثر الحيوي لغابة الصنوبر في ظروف بيلاروسيا ما لا يزيد عن عشرة أنواع من الأشجار لكل هكتار واحد ، وفي شمال منطقة التايغا يوجد 2-5 أنواع في نفس المنطقة. أفقر التكاثر الحيوي من حيث الأنواع هي صحاري جبال الألب والقطب الشمالي ، وأغنىها هي الغابات الاستوائية. صحيح أنه لا يخلو من استثناءات. تعد طيور البطريق والأختام في المناطق القطبية الأكثر تنوعًا هنا. ومع ذلك ، يوجد في المناطق الاستوائية المزيد من مجموعات الحيوانات التي لا توجد في خطوط العرض العليا.
أبسط مؤشر على تنوع الأنواع في التكاثر الحيوي هو العدد الإجمالي للأنواع - ثراء الأنواع. إذا كان أي نوع من النباتات (أو الحيوانات) يسود كميًا في المجتمع (يحتوي على كتلة حيوية كبيرة ، أو إنتاجية ، أو وفرة ، أو وفرة) ، فإن هذا النوع يسمى مهيمن ، أو الأنواع السائدة .
هناك أنواع سائدة في أي تكاثر حيوي. في غابة البلوط ، تعمل أشجار البلوط القوية ، باستخدام الجزء الأكبر من الطاقة الشمسية ، على زيادة الكتلة الحيوية الأكبر ، وتظليل التربة ، وإضعاف حركة الهواء ، وإنشاء الكثير من وسائل الراحة لحياة سكان الغابة الآخرين.
ومع ذلك ، بالإضافة إلى أشجار البلوط ، يعيش عدد كبير من الكائنات الحية الأخرى في غابة البلوط. على سبيل المثال ، تعمل دودة الأرض التي تعيش هنا باستمرار على تحسين الظروف الفيزيائية والكيميائية للتربة عن طريق تمرير جزيئات النباتات الميتة والأوراق المتساقطة عبر جهازها الهضمي. يقدم البلوط والدودة مساهمتهما الخاصة في حياة التكاثر الحيوي ، ومع ذلك ، على الرغم من أهمية دور الدودة ، فإن دور البلوط حاسم ، حيث يتم تحديد الحياة الكاملة لغابة البلوط من خلال هذه الأنواع من الأشجار والنباتات ذات الصلة. لذلك ، فإن البلوط هو النوع السائد في مثل هذه الغابة.
يمكن توزيع الأنواع بطرق مختلفة في الفضاء وفقًا لاحتياجاتها وظروف موطنها.
يسمى هذا التوزيع للأنواع التي تشكل التكاثر الحيوي في الفضاء التركيب المكاني للتكاثر الحيوي. يتم تقليل مشكلة تحديد التركيب المكاني للتكاثر الحيوي بشكل عام لتقسيمه إلى أجزاء داخل السينوز تختلف عن بعضها البعض وتوضيح طبيعتها وترابطها وقياس اعتمادها على بعضها البعض وعلى الظروف البيئية.التمييز بين التركيب الرأسي والأفقي للتكاثر الحيوي.
الهيكل الرأسي للتكاثر الحيويتتكون من عناصرها الفردية ، الطبقات الخاصة ، والتي تسمى طبقات. الطبقة- مجموعات متزايدة من الأنواع النباتية ، تختلف في الطول والمكان في التكاثر الحيوي لأعضاء الاستيعاب (الأوراق ، والسيقان ، والأعضاء الجوفية - الدرنات ، والجذور ، والمصابيح ، وما إلى ذلك). كقاعدة عامة ، تتشكل طبقات مختلفة من أشكال مختلفة للحياة (الأشجار والشجيرات والشجيرات والأعشاب والطحالب). يتم التعبير عن الطبقات بشكل أكثر وضوحًا في التكاثر الحيوي للغابات. لذلك ، تتكون الطبقة الأولى هنا عادةً من الأشجار الطويلة ذات الأوراق العالية ، والتي تضاء جيدًا بالشمس. يمكن أن تمتص الأشجار الصغيرة الضوء غير المستخدم لتشكل طبقة ثانوية. يتم اعتراض ما تبقى من 10٪ من الإشعاع الشمسي بواسطة الطبقة السفلى. هذه شجيرات مختلفة. يتم استخدام الضوء المتبقي - من 1 إلى 5 ٪ بواسطة نباتات الغطاء العشبي (طبقة العشب الشجيرة). تشكل الطبقة الأرضية من الطحالب والأشنات طبقة طحلبية. لذلك ، من الناحية التخطيطية ، يمكن تمييز 5 طبقات في التكاثر الحيوي للغابات.
يعتبر التصفيف أيضًا من سمات الأجزاء الموجودة تحت الأرض من النباتات. تتميز هذه الطبقات بعمق أجزاء الشفط من الجذور. يساهم التصفيف في الجزء الجوفي من التكاثر الحيوي في زيادة استخدام المياه والمعادن في آفاق التربة المختلفة. نتيجة لهذا ، يمكن أن يعيش عدد كبير من النباتات في نفس المنطقة. ليس من السهل دائمًا تحديد الطبقات الموجودة تحت الأرض ، نظرًا لأن الجزء الأكبر من الجذور يقع على الطبقة العليا من التربة ، بعمق يصل إلى 20-30 سم. ومع ذلك ، فمن الممكن في كثير من الأحيان التمييز بين 2-3 أو حتى أكثر من طبقات تحت الأرض.
مثل توزيع الغطاء النباتي على طبقات ، في التكاثر الحيوي ، تحتل الأنواع الحيوانية المختلفة أيضًا مستويات معينة.
تعيش ديدان التربة والكائنات الدقيقة والحفارات في التربة. تعيش الحشرات المختلفة ، والخنافس الأرضية ، والعث ، والحيوانات الصغيرة الأخرى في فضلات الأوراق ، على سطح التربة. تعشش الطيور في المظلة العلوية للغابة ، ويمكن للبعض أن يتغذى ويعشش أسفل الطبقة العليا ، والبعض الآخر في الأدغال ، والبعض الآخر لا يزال بالقرب من الأرض نفسها. تعيش الثدييات الكبيرة في الطبقات الدنيا.التصفيف متأصل أيضًا في التكوينات الحيوية للمحيطات والبحار. تبقى الأنواع المختلفة من العوالق في أعماق مختلفة ، اعتمادًا على الإضاءة. أيضًا ، تعيش أنواع مختلفة من الأسماك في أعماق مختلفة ، اعتمادًا على المكان الذي تجد طعامها فيه.
يتم توزيع أفراد الكائنات الحية بشكل غير متساو في الفضاء. عادة ما يشكلون مجموعات من الكائنات الحية ، وهو عامل تكيفي في حياتهم. تحدد مثل هذه التجمعات من الكائنات الحية البنية الأفقية للتكاثر الحيوي - التوزيع الأفقي للأفراد من الأنواع التي تشكل أنواعًا مختلفة من الزخرفة ، واكتشاف كل نوع.
هناك العديد من الأمثلة على هذا التوزيع. هذه قطعان عديدة من الحمر الوحشية ، والظباء ، والفيلة في السافانا ، والمستعمرات المرجانية في قاع البحر ، والمياه الضحلة للأسماك البحرية ، وقطعان الطيور المهاجرة.
يمكن إعطاء نفس الأمثلة للنباتات: غابة من القصب والنباتات المائية ، وتراكم الطحالب والأشنات على التربة في التكاثر الحيوي للغابات ، وبقع من الخلنج أو التوت البري في الغابة.
إن وجود العناصر الأفقية للتكاثر الحيوي ، الفسيفساء ، مهم جدًا لحياة المجتمع. يسمح الفسيفساء باستخدام أكثر اكتمالاً لأنواع مختلفة من الموائل الدقيقة. يتميز الأفراد الذين يشكلون المجموعات بمعدل بقاء مرتفع ، فهم يستخدمون الموارد الغذائية بكفاءة أكبر.
هذا يؤدي إلى زيادة وتنوع الأنواع في التكاثر الحيوي ، ويساهم في استقرارها وحيويتها.
تشمل الوحدات الأولية للبنية الأفقية للمجتمعات النباتية وحدات هيكلية مثل التكاثر الصغير والتجمع الصغير.
التكاثر الدقيق(من الكلمة اليونانية "micros" - الصغيرة و "koinos" - الشائعة) - أصغر وحدة هيكلية للتقسيم الأفقي للمجتمع ، والتي تشمل جميع المستويات. يشتمل كل مجتمع تقريبًا على مجموعة معقدة من المجتمعات الصغيرة أو التقرحات الصغيرة.
التجمع الصغير- تكاثف أفراد من نوع واحد أو عدة أنواع داخل طبقات الفسيفساء الداخلية. على سبيل المثال ، في طبقة الطحالب ، يمكن تمييز بقع مختلفة من الطحالب بهيمنة نوع واحد أو عدة أنواع. في طبقة الشجيرة العشبية ، يمكن تمييز المجموعات الصغيرة من التوت ، والتوت الحامض ، والتوت ، والطحالب ، وما إلى ذلك.
وجود الفسيفساء مهم جدًا لحياة المجتمع. يسمح الفسيفساء باستخدام أكثر اكتمالاً لأنواع مختلفة من الموائل الدقيقة. يتميز الأفراد الذين يشكلون المجموعات بمعدل بقاء مرتفع ، فهم يستخدمون الموارد الغذائية بكفاءة أكبر. هذا يؤدي إلى زيادة وتنوع الأنواع في التكاثر الحيوي ، ويساهم في استقرارها وقابليتها للحياة.
المجتمع الطبيعي - التكاثر الحيوي - لديه أنواع ، هياكل بيئية ومكانية.
هيكل الأنواع- من أهم علامات التكاثر الحيوي. المؤشرات الرئيسية هي تكوين الأنواع- عدد الأنواع و حجم السكان- النسبة الكمية للأفراد.
يتميز كل تكاثر حيوي محدد بتكوين نوع معين. في الوقت نفسه ، يمكن تمثيل بعض أنواع التكاثر الحيوي بالعديد من المجموعات السكانية ، بينما يمكن أن يكون البعض الآخر صغيرًا. يُطلق على عدد الأنواع في التكاثر الحيوي لكل وحدة مساحة اسمها ثراء الأنواع.تسمى الأنواع التي تهيمن على التكاثر الحيوي المهيمنة(من lat. dominantie - مسيطر). على سبيل المثال ، في غابات التنوب ، تسود شجرة التنوب بين الأشجار ، في الغطاء العشبي - الأكسالي أو الطحالب الخضراء ، وبين الطيور - الملك أو روبن.
جنبا إلى جنب مع المهيمنة في biocenoses ، يتم تمييز الأنواع - المثقفون(من اللات. aedificator - باني). Edificators هم بناة التكاثر الحيوي ، أي الأنواع التي تغير البيئة بشكل كبير وبالتالي تخلق ظروفًا معينة لحياة الأنواع الأخرى من هذا التكاثر الحيوي. عادة ، الأنواع السائدة هي أيضًا عامل بناء. على سبيل المثال ، تتمتع شجرة التنوب في غابة التنوب ، جنبًا إلى جنب مع الهيمنة ، بخصائص تثقيفية عالية. يتم التعبير عن ذلك في قدرتها على تظليل التربة بشكل كبير ، وخلق بيئة حمضية بإفرازات جذورها وتشكيل تربة بودزوليك. نظرًا للخصائص التعليمية العالية لشجرة التنوب ، يمكن فقط للأنواع النباتية التي تتحمل الظل والمحبة للظل أن تعيش تحت مظلة. تحت مظلة غابة التنوب ، يمكن أن يكون العنب البري هو المهيمن ، لكنه ليس صانعًا. في غابات الصنوبر ، الصنوبر هو صانع. ولكن بالمقارنة مع شجرة التنوب ، فإنها تعتبر صرحًا أضعف ، لأن غابة الصنوبر خفيفة نسبيًا ومتفرقة. في أراضي الخث في الطحالب ، تعتبر طحالب الطحالب من النباتات ، في غابات البلوط - البلوط ، في سهول عشب الريش - عشب الريش ، إلخ.
وفقًا للعدد الإجمالي للأنواع ونسبتها ، يتم الحكم على تنوع الأنواع في التكاثر الحيوي. تنوع الأنواع هو علامة على التنوع البيئي: فكلما زاد عدد الأنواع ، زادت المنافذ البيئية في مجتمع معين.
التركيب البيئي للتكاثر الحيوي- هذه هي نسبة المجموعات البيئية للكائنات الحية التي تؤدي وظائف معينة في المجتمع في كل مكان بيئي. يتكون كل تكاثر حيوي من مجموعات بيئية معينة من الكائنات الحية. على سبيل المثال ، تهيمن النباتات المتصلبة والعصارة في الظروف الجافة الجافة ، بينما تهيمن النباتات الرطبة في المناطق الرطبة.
ينعكس الهيكل البيئي للتكاثر الحيوي أيضًا من خلال نسبة مجموعات الكائنات الحية التي يوحدها نوع مماثل من التغذية. على سبيل المثال ، تسود الرواسب في الغابات ، وتسود نباتات نباتية في السهوب ، وتهيمن الحيوانات المفترسة والحيوانات المفترسة في أعماق المحيطات العالمية. قد يكون للتكوينات الحيوية ذات البنية البيئية المماثلة تركيبة مختلفة للأنواع ، حيث يمكن أن تحتل فيها نفس المنافذ البيئية من قبل الأنواع المماثلة في البيئة ، ولكنها غير مرتبطة. تؤدي هذه الأنواع نفس الوظائف في biocenoses مماثلة وتسمى بالنيابةأو بدائل. على سبيل المثال ، الأنواع غير المباشرة هي السايغا في سهوب كازاخستان ، والظباء في السافانا في أفريقيا ، والبيسون في البراري الأمريكية ، والكنغر في السافانا في أستراليا. يشغلون نفس المنافذ البيئية ويؤدون نفس الوظائف.
الهيكل المكانييتم التعبير عنها في التقسيم الأفقي والرأسي للتكاثر النباتي إلى عناصر منفصلة ، كل منها يلعب دوره في تراكم وتحويل المادة والطاقة. عموديًا ، ينقسم مجتمع النبات إلى طبقات- الطبقات الأفقية ، حيث توجد الأجزاء الموجودة فوق سطح الأرض وتحت الأرض من نباتات لأشكال حياة معينة. يظهر التصفيف بشكل خاص في حالات التكاثر النباتية للغابات ، حيث يتم تمييز ما يصل إلى ست طبقات:
أنا الطبقة - أشجار من الحجم الأول (شجرة التنوب ، الصنوبر ، البتولا ، الزيزفون ، القيقب ، البلوط) ؛
الطبقة الثانية - أشجار من الدرجة الثانية (رماد الجبل ، كرز الطيور ، الصفصاف) ؛
الطبقة الثالثة - الشجيرات (البندق ، الورد البري ، euonymus ، زهر العسل) ؛
الطبقة الرابعة - الشجيرات والأعشاب الطويلة (ليدوم ، هيذر ، العنب البري ، شاي إيفان) ؛
الطبقة V - أعشاب صغيرة (حامضة ، سرج ، حافر أوروبي ، إلخ) ؛ *
المستوى السادس - الطحالب والأشنات المطحونة وحشيشة الكبد. المجتمعات منخفضة المستوى (مرج ، سهوب ، مستنقع) لديها
طبقتان أو ثلاث طبقات. كما أن الأجزاء الموجودة تحت الأرض من النباتات متدرجة أيضًا. تخترق جذور الأشجار أعمق من جذور الشجيرات ، وتقع جذور النباتات العشبية بالقرب من السطح ، وتوجد عليها جذور الطحالب مباشرة. في الوقت نفسه ، توجد جذور في الطبقات السطحية للتربة أكثر بكثير من الجذور العميقة.
بسبب الطبقات ، توجد نباتات مختلفة ، وخاصة أعضائها الغذائية (الأوراق) ، على ارتفاعات مختلفة وبالتالي تتعايش بسهولة في المجتمع. وبالتالي ، تحدد الطبقات تكوين وهيكل التكاثر النباتي. إذا كان هناك عدد قليل منهم ، فسيتم استدعاء مجتمع النبات بسيط،إذا كان هناك الكثير صعبة.
تخلق النباتات من كل طبقة والمناخ المحلي الذي تسببه بيئة معينة للحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. على سبيل المثال ، تعيش البكتيريا والفطريات والحشرات والعث والديدان في طبقة تربة الغابة. الطبقات العليا تحتلها الحشرات والطيور والثدييات العاشبة. في الوقت نفسه ، تعيش الطيور في طبقة محددة بدقة ، خاصة خلال فترة التعشيش. لذا ، فإن الأنواع التي تعشش على الأرض فقط تشمل الدجاج ، دقيق الشوفان ، الطيهوج الأسود. تعيش قلاع الأغنية ، والطيور ، والثوران في طبقة الشجيرة ، وتعيش العصافير ، والملكيات ، والحسون الذهبي ، والطيور الجارحة وغيرها في تيجان الأشجار.
يتم أيضًا توزيع أعداد الحيوانات من التكاثر الحيوي (zoocenosis) ، التي تقتصر على النباتات ، على طبقات. على سبيل المثال ، من بين الحشرات ، يتم تمييز المجموعات التالية:
الجيوبيوم - سكان التربة ؛
Herpetobium - حشرات طبقة سطح الأرض ؛
البريوبيوم - سكان طبقة الطحالب ؛
Phillobius - سكان الأعشاب.
Aerobium - سكان الطبقات العليا.
في المجتمعات المائية ، يتم تحديد البنية ذات الطبقات العمودية بشكل أساسي من خلال الظروف الخارجية ، أي أنظمة الضوء ودرجة الحرارة. على سبيل المثال ، في المجتمع المائي ، يتم تمييز الطبقات التالية:
نباتات شبه مغمورة
تأصيل النباتات بأوراق عائمة ؛
نباتات تحت الماء؛
نباتات القاع.
تتميز الأنواع الحيوانية والنباتية من طبقات مختلفة بعلاقتها بالظروف البيئية. وبالتالي ، فإن نباتات كل طبقة أساسية تكون أكثر تحملاً للظل من تلك الموجودة فوقها. أنواع المستويات المختلفة في التكاثر الحيوي على علاقة وثيقة وترابط. نباتات الطبقات الدنيا لها تأثير إيجابي على الحيوانات من حيث النسب الكمية والنوعية.
يمكن اعتبار الطبقة كوحدة هيكلية للتكاثر الحيوي ، والتي تختلف عن أجزاء أخرى منها بظروف بيئية معينة ، ومجموعة من النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. كل طبقة لها نظامها الخاص للعلاقات بين المكونات المكونة لها.
يحدد التوزيع الرأسي للكائنات الحية في التكاثر الحيوي أيضًا بنية معينة في الاتجاه الأفقي.
يتم التعبير عن الهيكل الأفقي للبيوسينوز من خلال فسيفساءويتم تحقيقه في شكل توزيع غير متساوٍ لمجموعات الأنواع الفردية على المنطقة. يتم تحديد ذلك ، من ناحية ، من خلال ظروف التربة غير المتكافئة والمناخ المحلي ، ومن ناحية أخرى ، من خلال علاقات الأفراد الأفراد داخل السكان وفيما بينهم. على هذا الأساس ، يتم تشكيل أنواع مختلفة من المجموعات الصغيرة ، حيث يتم ربط مجموعات الأنواع ببعضها البعض من خلال علاقات وظيفية أوثق أكثر من بقية التكاثر الحيوي.
مزدوج (نبات واحد) ، cenopulation (تجمعات الأنواع في مجتمع نباتي) ، إقليمي ومحدد.
سينوسيا(من synusia اليونانية - التعايش ، المجتمع) - أجزاء محددة مكانيًا وبيئيًا من التكاثر النباتي ، والتي تتكون من أنواع نباتية لواحد أو أكثر من أشكال الحياة القريبة بيئيًا. إذا كانت الطبقة عبارة عن مفهوم مورفولوجي ، فإن synusia هو مفهوم بيئي. قد يتطابق مع المستوى وقد يكون جزءًا منه فقط. قد يكون للطبقة العديد من أوجه التآزر. تعكس السينوسيا فسيفساء من العوامل البيئية في تكوين مجتمع نباتي: الصنوبر يحتل تربة رملية جافة ، تحتل شجرة التنوب المزيد من التربة الرملية والطينية الرطبة ، ويشغل خشب البتولا والحور الحور ، إلخ. على سبيل المثال ، في صحراء الميرمية والنباتات المالحة ، يمكن للمرء أن يميز بين تراكيب الزهرة المبكرة في الربيع وتكوين شجيرات الصيف والخريف (الشيح ، والنبتة المالحة) ؛ في غابة الصنوبر - سينوسيا التوت البري والعنب البري.
الطرود- هذه هي الأجزاء الهيكلية للتشريح الأفقي للتكاثر الحيوي ، تختلف في التركيب والهيكل وخصائص المكونات وخصائص علاقاتها وتبادل المواد والطاقة. تتميز التجمعات شبه الخلوية ، أي الأولية ، ليس فقط في مجموعات النباتات ، ولكن أيضًا في مجموعات الحيوانات ، على عكس السينوسيا والطبقة ، والتي تعتبر عادةً مفاهيم علم النبات.
الهيكل المكاني للمجتمع هو مؤشر على تنوع المنافذ البيئية في موطن معين ، وثراء واكتمال استخدام الموارد البيئية من قبل المجتمع ، وكذلك مؤشر على الاستقرار النسبي للمجتمع.
