Biocénoses artificielles. §53

Biocénose— un ensemble de populations de plantes, d'animaux et de micro-organismes. L'endroit occupé par une biocénose est appelé biotope. La structure spécifique d'une biocénose couvre toutes les espèces qui y vivent. La structure spatiale comprend une structure verticale - niveaux et une structure horizontale - microcénoses et microassociations. La structure trophique de la biocénose est représentée par les producteurs, les consommateurs et les décomposeurs. Le transfert d’énergie d’une espèce à une autre en les mangeant est appelé chaîne alimentaire (trophique). La place d'un organisme dans la chaîne alimentaire, associée à sa spécialisation alimentaire, est appelée niveau trophique. La structure trophique d'une biocénose et d'un écosystème est généralement représentée par des modèles graphiques sous forme de pyramides écologiques. Il existe des pyramides écologiques de nombres, de biomasse et d'énergie. Le taux de fixation de l'énergie solaire détermine la productivité des biocénoses. L’ensemble des facteurs environnementaux au sein desquels vit une espèce est appelé niche écologique. La tendance à augmenter la diversité et la densité des organismes vivants aux limites des biocénoses (en écotones) est appelée effet de bordure.

Le concept de biocénose

Les organismes ne vivent pas sur Terre en tant qu'individus indépendants. Ils forment dans la nature des complexes réguliers. L'hydrobiologiste allemand K. Möbius à la fin des années 70. XIXème siècle complexes étudiés d'animaux de fond - grappes d'huîtres (bancs d'huîtres). Il a observé qu'à côté des huîtres, il y avait aussi des animaux comme des étoiles de mer, des échinodermes, des bryozoaires, des vers, des ascidies, des éponges, etc. Le scientifique a conclu que ces animaux vivent ensemble dans le même habitat, ce n'est pas par hasard. Elles ont besoin des mêmes conditions que les huîtres. De tels regroupements apparaissent en raison d'exigences similaires en matière de facteurs environnementaux. Les complexes d'organismes vivants qui se réunissent constamment en différents points d'un même bassin hydrographique dans les mêmes conditions d'existence ont été appelés biocénoses par Mobius. Le terme « biocénose » (du grec bios – vie et koinos – général) fut introduit par lui dans la littérature scientifique en 1877.

Le mérite de Möbius est qu'il a non seulement établi l'existence de communautés organiques et leur a proposé un nom, mais a également réussi à révéler de nombreux modèles de leur formation et de leur développement. Ainsi, les bases ont été posées pour une direction importante de l'écologie - la biocénologie (écologie des communautés).

Le niveau biocénotique est le deuxième (après la population) niveau supra-organisme d'organisation des systèmes vivants. Une biocénose est une formation biologique assez stable qui a la capacité de maintenir elle-même ses propriétés naturelles et sa composition en espèces sous des influences externes causées par des changements climatiques et d'autres facteurs. La stabilité d'une biocénose est déterminée non seulement par la stabilité de ses populations constitutives, mais également par les caractéristiques de l'interaction entre elles.

- il s'agit de groupes historiquement établis de plantes, d'animaux, de champignons et de micro-organismes qui habitent un espace de vie relativement homogène (un terrain ou une étendue d'eau).

Ainsi, chaque biocénose est constituée d'un certain ensemble d'organismes vivants appartenant à différentes espèces. Mais on sait que les individus d’une même espèce s’unissent dans des systèmes naturels appelés populations. Par conséquent, une biocénose peut également être définie comme l’ensemble des populations de tous types d’organismes vivants habitant lieux communs habitat.

Il est à noter que le terme « biocénose » s'est répandu dans la littérature scientifique en allemand et en russe, et dans les pays anglophones il correspond au terme « communauté ». Cependant, à proprement parler, le terme « communauté » n’est pas synonyme du terme « biocénose ». Si une biocénose peut être qualifiée de communauté multi-espèces, alors une population (partie intégrante de la biocénose) est une communauté mono-espèce.

La composition d'une biocénose comprend un ensemble de plantes sur un certain territoire - phytocénose(du grec phyton - plante) ; la totalité des animaux vivant au sein de la phytocénose - zoocénose(du grec zoon - animal) ; microbiocénose(du grec mikros - petit + bios - vie) - un ensemble de micro-organismes qui habitent le sol. Parfois, ils incluent comme élément constitutif distinct dans la biocénose mycocénose(du grec mykes - champignon) - une collection de champignons. Des exemples de biocénoses sont les forêts de feuillus, d'épicéas, de pins ou mixtes, les prairies, les marécages, etc.

L'espace de vie naturel homogène (partie du milieu abiotique) occupé par une biocénose est appelé biotope. Il peut s'agir d'un morceau de terre ou d'une étendue d'eau, d'un bord de mer ou d'un flanc de montagne. Un biotope est un milieu inorganique qui est une condition nécessaire à l'existence d'une biocénose. La biocénose et le biotope interagissent étroitement les uns avec les autres.

L'ampleur des biocénoses peut être différente - depuis les communautés de lichens sur les troncs d'arbres, les monticules de mousse dans un marécage ou une souche en décomposition jusqu'à la population de paysages entiers. Ainsi, sur terre, on peut distinguer la biocénose d'une prairie sèche (non inondée d'eau), la biocénose d'une forêt de pins à mousse blanche, la biocénose de steppe à plumes, la biocénose d'un champ de blé, etc.

Une biocénose spécifique comprend non seulement les organismes qui habitent en permanence un certain territoire, mais également ceux qui y ont un impact significatif. Par exemple, de nombreux insectes se reproduisent dans les plans d’eau, où ils constituent une source importante de nourriture pour les poissons et certains autres animaux. Dès leur plus jeune âge, ils font partie de la biocénose aquatique et, à l'âge adulte, ils mènent une vie terrestre, c'est-à-dire agissent comme des éléments des biocénoses terrestres. Les lièvres peuvent manger dans le pré et vivre en forêt. Il en va de même pour de nombreuses espèces d'oiseaux forestiers qui recherchent de la nourriture non seulement dans la forêt, mais également dans les prairies ou les marécages adjacents.

Structure des espèces de la biocénose

Structure des espèces de la biocénose est la totalité de ses espèces constituantes. Dans certaines biocénoses, les espèces animales peuvent prédominer (par exemple, la biocénose récif de corail), dans d'autres biocénoses, le rôle principal est joué par les plantes : biocénose des prairies inondables, steppe à plumes, épicéa, bouleau, forêt de chênes. Le nombre d'espèces (diversité des espèces) dans les différentes biocénoses est différent et dépend de leur situation géographique. Le modèle de changement le plus connu dans la diversité des espèces est sa diminution des tropiques vers les hautes latitudes. Plus on se rapproche de l'équateur, plus la flore et la faune sont riches et diversifiées. Cela s’applique à toutes les formes de vie, des algues et lichens aux plantes à fleurs, des insectes aux oiseaux et mammifères.

Dans les forêts tropicales du bassin amazonien, sur une superficie d'environ 1 hectare, on peut compter jusqu'à 400 arbres de plus de 90 espèces. De plus, de nombreux arbres servent de support à d’autres plantes. Jusqu'à 80 espèces de plantes épiphytes poussent sur les branches et le tronc de chaque arbre.

Un exemple de diversité d’espèces est l’un des volcans des Philippines. Il y a plus d’espèces d’arbres qui poussent sur ses pentes que dans l’ensemble des États-Unis !

Contrairement aux tropiques, la biocénose d'une forêt de pins dans la zone tempérée d'Europe peut comprendre un maximum de 8 à 10 espèces d'arbres par hectare, et dans le nord de la région de la taïga, il y a 2 à 5 espèces dans la même zone.

Les biocénoses les plus pauvres en termes d'ensemble d'espèces sont les déserts alpins et arctiques, les plus riches sont les forêts tropicales. Les forêts tropicales du Panama abritent trois fois plus d'espèces de mammifères et d'oiseaux que l'Alaska.

Un indicateur simple de la diversité d’une biocénose est le nombre total d’espèces, ou richesse spécifique. Si une espèce végétale (ou animale) prédomine quantitativement dans une communauté (a une plus grande biomasse, productivité, nombre ou abondance), alors cette espèce est appelée dominant, ou espèce dominante(du latin dominans - dominant). Il existe des espèces dominantes dans toute biocénose. Par exemple, dans une forêt d'épicéas, les épicéas, utilisant la majeure partie de l'énergie solaire, augmentent la plus grande biomasse, ombragent le sol, affaiblissent la circulation de l'air et créent de nombreux désagréments pour la vie des autres habitants de la forêt.

Structure spatiale de la biocénose

Les espèces peuvent être réparties différemment dans l'espace selon leurs besoins et les conditions de leur habitat. Cette répartition des espèces qui composent la biocénose dans l'espace est appelée structure spatiale de la biocénose. Il existe des structures verticales et horizontales.

Structure verticale une biocénose est formée de ses éléments individuels, des couches spéciales appelées niveaux. Niveau - groupes co-croissants d'espèces végétales qui diffèrent par leur hauteur et leur position dans la biocénose des organes assimilateurs (feuilles, tiges, organes souterrains - tubercules, rhizomes, bulbes, etc.). En règle générale, différents niveaux sont formés par différentes formes de vie (arbres, arbustes, arbustes, herbes, mousses). La stratification s'exprime le plus clairement dans les biocénoses forestières (Fig. 1).

D'abord, boisé, étagé se compose généralement de grands arbres au feuillage haut et bien éclairé par le soleil. La lumière inutilisée peut être absorbée par les arbres, formant ainsi une seconde lumière. sous-canopée, étage.

Couche de sous-étage constituent des arbustes et des formes arbustives espèces d'arbres, par exemple le noisetier, le sorbier des oiseleurs, le nerprun, le saule, le pommier, etc. Sur lieux ouverts dans des conditions environnementales normales, de nombreuses formes arbustives d'espèces telles que le sorbier, le pommier et le poirier auraient l'apparence d'arbres de première grandeur. Cependant, sous le couvert forestier, dans des conditions d'ombrage et de manque de nutriments, ils sont voués à exister sous la forme de graines et de fruits d'arbres à croissance basse, souvent sans aboiement. À mesure que la biocénose forestière se développe, ces espèces n’atteindront jamais le premier niveau. C'est en cela qu'ils diffèrent du niveau suivant de la biocénose forestière.

Riz. 1. Niveaux de biocénose forestière

À couche de sous-bois Il s'agit notamment de jeunes arbres bas (de 1 à 5 m), qui pourront à l'avenir entrer dans le premier étage. Ce sont les espèces dites forestières - épicéa, pin, chêne, charme, bouleau, tremble, frêne, aulne noir, etc. Ces espèces peuvent atteindre le premier étage et former des biocénoses avec leur dominance (forêts).

Sous la canopée des arbres et des arbustes se trouve couche d'arbustes herbacés. Cela comprend les herbes et arbustes forestiers : muguet, oxalis, fraises, airelles, myrtilles, fougères.

La couche superficielle de mousses et de lichens se forme couche de mousse et de lichen.

Ainsi, dans la biocénose forestière, il y a des peuplements d'arbres, des sous-bois, des sous-bois, une couverture herbacée et une couche de mousses et de lichens.

Semblable à la répartition de la végétation en niveaux, dans les biocénoses, différentes espèces d'animaux occupent également certains niveaux. Les vers du sol, les micro-organismes et les animaux creuseurs vivent dans le sol. Divers mille-pattes, coléoptères, acariens et autres petits animaux vivent dans la litière de feuilles et à la surface du sol. Les oiseaux nichent dans la canopée supérieure de la forêt, et certains peuvent se nourrir et nicher en dessous du niveau supérieur, d'autres dans les buissons et d'autres encore près du sol. Les grands mammifères vivent dans les niveaux inférieurs.

La hiérarchisation est inhérente aux biocénoses des océans et des mers. Différents types de plancton séjournent à différentes profondeurs selon l'éclairage. Différentes espèces de poissons vivent à des profondeurs différentes selon l'endroit où elles trouvent leur nourriture.

Les individus des organismes vivants sont inégalement répartis dans l'espace. Ils forment généralement des groupes d’organismes, ce qui constitue un facteur d’adaptation dans leur vie. De tels regroupements d'organismes déterminent structure horizontale de la biocénose- répartition horizontale des individus formant des motifs variés, repérage de chaque espèce.

Les exemples d'une telle répartition sont nombreux : il s'agit de nombreux troupeaux de zèbres, d'antilopes, d'éléphants dans la savane, de colonies de coraux sur les fonds marins, de bancs de poissons de mer, de troupeaux d'oiseaux migrateurs ; bosquets de roseaux et de plantes aquatiques, accumulations de mousses et de lichens au sol dans une biocénose forestière, parcelles de bruyères ou d'airelles rouges en forêt.

Les unités élémentaires (structurelles) de la structure horizontale des communautés végétales comprennent la microcénose et le microgroupement.

Microcénose(du grec micros - petit) - la plus petite unité structurelle de la division horizontale d'une communauté, qui comprend tous les niveaux. Presque chaque communauté comprend un complexe de microcommunautés ou microcénoses.

Microgroupement - condensation d'individus d'une ou plusieurs espèces au sein d'un étage, taches de mosaïque intra-étage. Par exemple, dans la couche de mousse, on peut distinguer diverses taches de mousse à dominante d'une ou plusieurs espèces. Dans la couche graminée-arbustive se trouvent des microgroupes de myrtille, de myrtille-oseille aigre et de myrtille-sphaigne.

La présence de mosaïques est importante pour la vie de la communauté. Le mosaïcisme permet une utilisation plus complète de différents types de microhabitats. Les individus formant des groupes se caractérisent par des taux de survie élevés et utilisent les ressources alimentaires de la manière la plus efficace. Cela conduit à une augmentation et une diversité des espèces dans la biocénose, contribuant à sa stabilité et sa viabilité.

Structure trophique de la biocénose

L'interaction des organismes occupant une certaine place dans le cycle biologique est appelée structure trophique de la biocénose.

Dans la biocénose, on distingue trois groupes d'organismes.

1.Producteurs(du latin productens - producteur) - organismes synthétisant à partir de substances inorganiques(principalement eau et dioxyde de carbone) toutes les substances organiques nécessaires à la vie, en utilisant l'énergie solaire (plantes vertes, cyanobactéries et quelques autres bactéries) ou l'énergie d'oxydation de substances inorganiques (bactéries du soufre, bactéries du fer, etc.). En règle générale, les producteurs sont considérés comme des plantes vertes portant de la chlorophylle (autotrophes) qui assurent la production primaire. Le poids total de matière sèche de phytomasse (masse végétale) est estimé à 2,42 x 10 12 tonnes. Cela constitue 99 % de toute la matière vivante à la surface de la Terre. Et seulement 1% représente des organismes hétérotrophes. Par conséquent, la planète Terre ne doit son existence à la végétation qu’à l’existence de la vie sur elle. Ce sont les plantes vertes qui ont créé conditions nécessaires pour l'apparition et l'existence d'abord de divers animaux préhistoriques, puis de l'homme. À leur mort, les plantes ont accumulé de l’énergie dans les gisements de charbon, de tourbe et de boues pétrolières.

Les plantes productrices fournissent à l’homme de la nourriture, des matières premières pour l’industrie et des médicaments. Ils purifient l'air, retiennent la poussière, adoucissent régime de température air, étouffer le bruit. Grâce à la végétation, une grande variété d’organismes animaux peuplent la Terre. Les producteurs constituent le premier maillon des prix alimentaires et constituent la base des pyramides écologiques.

2.Consommateurs(du latin consumo - consommer), ou consommateurs, sont des organismes hétérotrophes qui se nourrissent de matière organique toute prête. Les consommateurs eux-mêmes ne peuvent pas fabriquer de matière organique à partir de matière inorganique et l'obtenir de manière forme finie en se nourrissant d'autres organismes. Dans leur organisme, ils transforment la matière organique en formes spécifiques de protéines et d’autres substances, et rejettent dans l’environnement les déchets générés au cours de leur vie.

Sauterelle, lièvre, antilope, cerf, éléphant, etc. les herbivores sont des consommateurs de premier ordre. Un crapaud attrapant une libellule, une coccinelle se nourrissant de pucerons, un loup chassant un lièvre, ce sont tous des consommateurs de second ordre. Une cigogne mangeant une grenouille, un cerf-volant transportant un poulet vers le ciel, un serpent avalant une hirondelle sont des consommateurs de troisième ordre.

3. Décomposeurs(du latin réducteurs, réducteurs - retour, restauration) - organismes qui détruisent la matière organique morte et la transforment en substances inorganiques, qui, à leur tour, sont absorbées par d'autres organismes (producteurs).

Les principaux décomposeurs sont les bactéries, les champignons, les protozoaires, c'est-à-dire micro-organismes hétérotrophes présents dans le sol. Si leur activité diminue (par exemple lorsque les humains utilisent des pesticides), les conditions du processus de production des plantes et des consommateurs se détériorent. Les restes organiques morts, qu’il s’agisse d’une souche d’arbre ou du cadavre d’un animal, ne disparaissent nulle part. Ils pourrissent. Mais la matière organique morte ne peut pas pourrir d’elle-même. Les réducteurs (destructeurs, destructeurs) agissent comme des « fossoyeurs ». Ils oxydent les résidus organiques morts en C0 2, H 2 0 et en sels simples, c'est-à-dire aux composants inorganiques, qui peuvent à nouveau être impliqués dans le cycle des substances, le fermant ainsi.

Dans la nature, tous les organismes vivants entretiennent des relations constantes les uns avec les autres. Comment ça s'appelle ? La biocénose est un ensemble établi de micro-organismes, de champignons, de plantes et d'animaux, qui s'est formé historiquement dans un espace de vie relativement homogène. De plus, tous ces organismes vivants sont connectés non seulement entre eux, mais aussi avec leur environnement. La biocénose peut exister aussi bien sur terre que dans l'eau.

Origine du terme

Le concept a été utilisé pour la première fois par le célèbre botaniste et zoologiste allemand Karl Mobius en 1877. Il l'a utilisé pour décrire la collection et les relations entre les organismes habitant un certain territoire, appelé biotope. La biocénose est l'un des principaux objets de recherche en écologie moderne.

L'essence des relations

La biocénose est une relation née sur la base du cycle biogénique. C'est lui qui le fournit dans des conditions précises. Quelle est la structure de la biocénose ? Ce système dynamique et autorégulé se compose des éléments interconnectés suivants :

• Producteurs (aphtotrophes), qui sont des producteurs de substances organiques à partir de substances inorganiques. Certaines bactéries et plantes, au cours du processus de photosynthèse, convertissent l'énergie solaire et synthétisent de la matière organique, qui est consommée par des organismes vivants appelés hétérotrophes (consommateurs, décomposeurs). Les producteurs captent le dioxyde de carbone de l’atmosphère, qui est émis par d’autres organismes, et produisent de l’oxygène.
• Les consommateurs, qui sont les principaux consommateurs de substances organiques. Les herbivores mangent des aliments végétaux, devenant à leur tour le déjeuner des prédateurs carnivores. Grâce au processus de digestion, les consommateurs effectuent le broyage primaire de la matière organique. C'est la première étape de son effondrement.
• Décomposeurs qui décomposent complètement la matière organique. Ils éliminent les déchets et les cadavres des producteurs et des consommateurs. Les décomposeurs sont des bactéries et des champignons. Le résultat de leur activité vitale est constitué de minéraux, qui sont à nouveau consommés par les producteurs.

Ainsi, il est possible de retracer toutes les connexions dans la biocénose.

Concepts de base

Tous les membres de la communauté des organismes vivants sont généralement appelés par certains termes dérivés de mots grecs :

• un ensemble de plantes dans une zone spécifique - phytocénose ;
• toutes les espèces d'animaux vivant dans la même zone - zoocénose ;
• tous les micro-organismes vivant dans une biocénose sont des microbiocénoses ;
• communauté fongique - mycocénose.

Indicateurs quantitatifs

Les indicateurs quantitatifs les plus importants des biocénoses :

• la biomasse, qui est la masse totale de tous les organismes vivants dans des conditions naturelles spécifiques ;
• la biodiversité, qui est le nombre total d'espèces dans une biocénose.

Biotope et biocénose

Dans la littérature scientifique, des termes tels que « biotope » et « biocénose » sont souvent utilisés. Que signifient-ils et en quoi diffèrent-ils les uns des autres ? En fait, l’ensemble des organismes vivants qui font partie d’un système écologique particulier est généralement appelé communauté biotique. La biocénose a la même définition. Il s'agit d'un ensemble de populations d'organismes vivants vivant dans une certaine zone géographique. Il se distingue des autres par un certain nombre d'indicateurs chimiques (sol, eau) et physiques (rayonnement solaire, altitude, superficie). Une partie du milieu abiotique occupée par une biocénose est appelée biotope. Ces deux concepts sont donc utilisés pour décrire des communautés d’organismes vivants. Autrement dit, un biotope et une biocénose sont pratiquement la même chose.

Structure

Il existe plusieurs types de structures de biocénose. Ils le caractérisent tous selon des critères différents. Ceux-ci incluent :

• La structure spatiale de la biocénose, qui se divise en 2 types : horizontale (mosaïque) et verticale (à niveaux). Il caractérise les conditions de vie des organismes vivants dans des conditions naturelles spécifiques.
• La structure spécifique de la biocénose, responsable d'une certaine diversité du biotope. Il représente la totalité de toutes les populations qui en font partie.
• Structure trophique de la biocénose.

Mosaïque et niveaux

La structure spatiale de la biocénose est déterminée par la localisation des organismes vivants différents types les uns par rapport aux autres dans les directions horizontale et verticale. La hiérarchisation garantit l'utilisation la plus complète de l'environnement et une répartition uniforme des espèces verticalement. Grâce à cela, leur productivité maximale est atteinte. Ainsi, dans n'importe quelle forêt, on distingue les niveaux suivants :

• terrestre (mousses, lichens) ;
• herbeux;
• arbustif;
• arboricole, y compris les arbres de première et de deuxième tailles.

La disposition correspondante des animaux est superposée aux gradins. Grâce à la structure verticale de la biocénose, les plantes exploitent pleinement le flux lumineux. Ainsi, les arbres qui aiment la lumière poussent dans les étages supérieurs et les arbres tolérants à l'ombre poussent dans les étages inférieurs. Différents horizons se distinguent également dans le sol en fonction du degré de saturation en racines.

Sous l'influence de la végétation, la biocénose forestière crée son propre microenvironnement. Il n’y a pas seulement une augmentation de la température, mais aussi un changement dans la composition gazeuse de l’air. De telles transformations du microenvironnement favorisent la formation et la stratification de la faune, notamment des insectes, des animaux et des oiseaux.

La structure spatiale de la biocénose est également en mosaïque. Ce terme fait référence à la variabilité horizontale de la flore et de la faune. La superficie de la mosaïque dépend de la diversité des espèces et de leur rapport quantitatif. Elle est également influencée par les conditions du sol et du paysage. Souvent, les gens créent une mosaïque artificielle en abattant des forêts, en drainant des marécages, etc. De ce fait, de nouvelles communautés se forment sur ces territoires.

Le caractère mosaïque est inhérent à presque toutes les phytocénoses. Au sein de leurs limites, on distingue les unités structurelles suivantes :

• Les consortiums, qui sont un ensemble d'espèces unies par des connexions topiques et trophiques et dépendant du noyau de ce groupe (membre central). Le plus souvent, sa base est une plante et ses composants sont des micro-organismes, des insectes et des animaux.
• La sinusie, qui est un groupe d'espèces en phytocénose, appartenant à des formes de vie similaires.
• Parcelles représentant une partie structurelle de la section horizontale d'une biocénose, se distinguant de ses autres composants par sa composition et ses propriétés.

Structure spatiale de la communauté

Les insectes sont un exemple clair de compréhension de la stratification verticale chez les êtres vivants. Parmi eux se trouvent les représentants suivants :

• habitants du sol - géobie;
• habitants de la couche superficielle de la terre - herpétobie;
• Bryobia vivant dans les mousses ;
• phyllobia situé dans l'herbe;
• aérobie vivant sur les arbres et les arbustes.

La structuration horizontale est provoquée par un certain nombre de raisons différentes :

• la mosaïque abiogénique, qui comprend des facteurs de nature inanimée, tels que les substances organiques et inorganiques, le climat ;
• phytogénique, associé à la croissance d'organismes végétaux ;
• éolien-phytogène, qui est une mosaïque de facteurs abiotiques et phytogéniques ;
• biogénique, associé principalement aux animaux capables de creuser le sol.

Structure des espèces de la biocénose

Le nombre d'espèces dans un biotope dépend directement de la stabilité du climat, de la durée d'existence et de la productivité de la biocénose. Ainsi, par exemple, dans forêt tropicale une telle structure sera beaucoup plus large que dans le désert. Tous les biotopes diffèrent les uns des autres par le nombre d'espèces qui les habitent. Les biogéocénoses les plus nombreuses sont dites dominantes. Dans certains d’entre eux, il est tout simplement impossible de déterminer le nombre exact d’êtres vivants. En règle générale, les scientifiques déterminent le nombre d’espèces différentes concentrées dans une zone particulière. Cet indicateur caractérise la richesse spécifique du biotope.

Cette structure permet de déterminer la composition qualitative de la biocénose. En comparant des territoires de superficie égale, la richesse spécifique du biotope est déterminée. En science, il existe ce qu’on appelle le principe de Gause (exclusion compétitive). Conformément à cela, on pense que si dans un environnement homogène il existe ensemble 2 types d'organismes vivants similaires, alors lorsque conditions constantes l’un d’eux supplantera progressivement l’autre. En même temps, ils entretiennent des relations de concurrence.

La structure spécifique de la biocénose comprend 2 concepts : « richesse » et « diversité ». Ils sont quelque peu différents les uns des autres. Ainsi, la richesse spécifique représente l’ensemble des espèces vivant dans une communauté. Elle s'exprime par une liste de tous les représentants des différents groupes d'organismes vivants. La diversité des espèces est un indicateur qui caractérise non seulement la composition de la biocénose, mais aussi les relations quantitatives entre ses représentants.

Les scientifiques font la distinction entre les biotopes pauvres et riches. Ces types de biocénose diffèrent par le nombre de représentants communautaires. L’âge du biotope joue à cet égard un rôle important. Ainsi, les jeunes communautés qui ont commencé leur formation relativement récemment comprennent un petit ensemble d'espèces. Chaque année, le nombre d'êtres vivants peut augmenter. Les plus pauvres sont les biotopes créés par l'homme (potagers, vergers, champs).

Structure trophique

L'interaction de divers organismes qui ont leur place spécifique dans le cycle des substances biologiques est appelée structure trophique de la biocénose. Il se compose des éléments suivants :

Caractéristiques des biocénoses

Les populations et les biocénoses font l'objet d'études approfondies. Ainsi, les scientifiques ont découvert que la plupart des biotopes aquatiques et presque tous les biotopes terrestres contiennent des micro-organismes, des plantes et des animaux. Ils ont établi la caractéristique suivante : plus les différences entre deux biocénoses voisines sont grandes, plus les conditions à leurs frontières sont hétérogènes. Il a également été établi que le nombre d'un certain groupe d'organismes dans un biotope dépend en grande partie de leur taille. En d’autres termes, plus l’individu est petit, plus le nombre de cette espèce est grand. Il a également été établi que des groupes d’êtres vivants de tailles différentes vivent dans le biotope à différentes échelles de temps et d’espace. Donc, cycle de vie chez certains organismes unicellulaires, cela se produit en une heure et chez les grands animaux en quelques décennies.

Nombre d'espèces

Dans chaque biotope, un groupe d'espèces principales est identifié, les plus nombreuses dans chaque classe de taille. Ce sont les connexions entre eux qui sont déterminantes pour le fonctionnement normal de la biocénose. Les espèces qui prédominent en nombre et en productivité sont considérées comme dominantes dans une communauté donnée. Ils le dominent et constituent le noyau de ce biotope. Un exemple est le pâturin, qui occupe la superficie maximale d’un pâturage. Elle est la principale productrice de cette communauté. Dans les biocénoses les plus riches, tous les types d'organismes vivants sont presque toujours en petit nombre. Ainsi, même sous les tropiques, on trouve rarement plusieurs arbres identiques sur une petite zone. Ces biotopes se distinguant par leur grande stabilité, des foyers de reproduction massive de certains représentants de la flore ou de la faune s'y produisent rarement.

Toutes les espèces d'une communauté constituent sa biodiversité. Un biotope a certains principes. En règle générale, il comprend plusieurs espèces principales caractérisées par un nombre élevé, et grand nombre espèce rare caractérisée par un petit nombre de ses représentants. Cette biodiversité est la base de l’état d’équilibre d’un écosystème particulier et de sa durabilité. C'est grâce à lui qu'un cycle fermé de nutriments se produit dans le biotope ( nutriments).

Biocénoses artificielles

Les biotopes ne se forment pas seulement naturellement. Dans leur vie, les gens ont appris depuis longtemps à créer des communautés avec des propriétés qui nous sont utiles. Exemples de biocénose créées par l'homme :

• canaux artificiels, réservoirs, étangs ;
• pâturages et champs pour les cultures agricoles;
• marécages asséchés;
• jardins, parcs et bosquets renouvelables ;
• plantations forestières de protection des champs.

Dans la vie quotidienne, tout le monde ne remarque pas son interaction avec diverses personnes. En se précipitant au travail, il est peu probable que quiconque, à l'exception peut-être d'un écologiste ou d'un biologiste professionnel, accorde une attention particulière au fait qu'il a traversé une place ou un parc. Eh bien, j'ai réussi et réussi, et alors ? Mais c'est déjà une biocénose. Chacun de nous peut se souvenir d’exemples d’une telle interaction involontaire mais constante avec les écosystèmes, pour peu qu’on y réfléchisse. Essayons d'examiner plus en détail la question de savoir ce que sont les biocénoses, à quoi elles ressemblent et de quoi elles dépendent.

Qu’est-ce que la biocénose ?

Très probablement, peu de gens se souviennent d'avoir étudié les biocénoses à l'école. La 7e année, quand ils ont abordé ce sujet en biologie, est loin dans le passé et on se souvient d'événements complètement différents. Rappelons ce qu'est une biocénose. Ce mot est formé de la fusion de deux mots latins : « bios » – vie et « cénose » – général. Ce terme désigne un ensemble de micro-organismes, champignons, plantes et animaux vivant sur un même territoire, interconnectés et interagissant les uns avec les autres.

Toute communauté biologique comprend les composantes suivantes de la biocénose :

• micro-organismes (microbiocénose) ;
• végétation (phytocénose) ;
• animaux (zoocénose).

Chacune de ces composantes joue un rôle important et peut être représentée par des individus d'espèces différentes. Cependant, il convient de noter que la phytocénose est le principal élément déterminant la microbiocénose et la zoocénose.

Quand ce concept est-il apparu ?

Le concept de « biocénose » a été proposé par l'hydrobiologiste allemand Möbius à la fin du XIXe siècle, lorsqu'il étudiait les habitats des huîtres en mer du Nord. Au cours de l'étude, il a constaté que ces animaux ne peuvent vivre que dans des conditions strictement définies, caractérisées par la profondeur, la vitesse d'écoulement, la salinité et la température de l'eau. En outre, Möbius a noté que, avec les huîtres, des espèces strictement définies de plantes et d'animaux marins vivent sur le même territoire. Sur la base des données obtenues, le scientifique a introduit en 1937 le concept que nous envisageons pour désigner l'union de groupes d'organismes vivants vivant et coexistant sur le même territoire, en raison de développement historique espèces et long terme Le concept moderne de « biocénose » est interprété de manière quelque peu différente par la biologie et l'écologie.

Classification

Il existe aujourd'hui plusieurs signes selon lesquels une biocénose peut être classée. Exemples de classification basée sur la taille :

• macrobiocénose (mer, chaînes de montagnes, océans) ;
• mésobiocénose (marécage, forêt, champ) ;
• microbiocénose (fleur, vieille souche, feuille).

Les biocénoses peuvent également être classées en fonction de leur habitat. Les trois types suivants sont reconnus comme les principaux :

• nautique;
• eau douce;
• sol.

Chacun d'eux peut être divisé en groupes subordonnés, plus petits et locaux. Ainsi, les biocénoses marines peuvent être divisées en biocénoses benthiques, pélagiques, continentales et autres. Les communautés biologiques d'eau douce sont les rivières, les marais et les lacs. Les biocénoses terrestres comprennent les sous-types côtiers et intérieurs, de montagne et de plaine.

La classification la plus simple des communautés biologiques est leur division en biocénoses naturelles et artificielles. Parmi les premiers, il y a les primaires, formés sans influence humaine, ainsi que les secondaires, qui ont subi des modifications dues à l'influence d'éléments naturels ou aux activités de la civilisation humaine. Examinons de plus près leurs caractéristiques.

Communautés biologiques naturelles

Les biocénoses naturelles sont des associations d'êtres vivants créées par la nature elle-même. Ces communautés sont des systèmes naturels qui se forment, se développent et fonctionnent selon leurs propres lois particulières. L'écologiste allemand W. Tischler a identifié les caractéristiques suivantes caractérisant de telles formations :

1. Les communautés émergent d’éléments prêts à l’emploi qui peuvent agir en tant que représentants espèce individuelle, et des complexes entiers.

2. Certaines parties de la communauté peuvent être remplaçables. Ainsi, une espèce peut être supplantée et complètement remplacée par une autre ayant des exigences de conditions de vie similaires, sans conséquences négatives pour l'ensemble du système.

3. En raison du fait que les intérêts dans la biocénose différents types sont opposés, alors tout le système supra-organisme repose et existe grâce à l'équilibrage des forces dirigées dans la direction opposée.

De plus, dans les communautés biologiques, il existe des édificateurs, c'est-à-dire des espèces animales ou végétales qui créent les conditions nécessaires à la vie d'autres créatures. Ainsi, par exemple, dans les biocénoses des steppes, l'édificateur le plus puissant est l'herbe à plumes.

Afin d'évaluer le rôle d'une espèce particulière dans la structure d'une communauté biologique, des indicateurs quantitatifs sont utilisés, tels que son abondance, sa fréquence d'occurrence, l'indice de diversité de Shannon et la saturation des espèces.

Qu’est-ce que la biocénose ?

Ce mot est formé de la fusion de deux mots latins : « bios » – vie et « cénose » – général. Ce terme désigne un ensemble de micro-organismes, champignons, plantes et animaux vivant sur un même territoire, interconnectés et interagissant les uns avec les autres. Toute communauté biologique comprend les composants suivants d'une biocénose : les micro-organismes (microbiocénose) ; végétation (phytocénose) ; animaux (zoocénose). Chacune de ces composantes joue un rôle important et peut être représentée par des individus d'espèces différentes. Cependant, il convient de noter que la phytocénose est le principal élément déterminant la microbiocénose et la zoocénose.

Les biocénoses artificielles sont créées, entretenues et gérées par les humains. Le Professeur B.G. Johannsen a introduit dans l'écologie le concept d'anthropocénose, c'est-à-dire un système naturel créé artificiellement par l'homme, par exemple un jardin public, un terrarium ou un aquarium. Parmi les biocénoses artificielles, on distingue les agrobiocénoses (agrocénoses) - des communautés créées par l'homme pour obtenir des produits. Ceux-ci comprennent : les réservoirs ; canaux ; étangs; marécages asséchés; pâturages; champs pour cultiver diverses cultures; brise-vent forestiers; plantations forestières artificiellement régénérées. Caractéristiques les agrocénoses sont : Similaires systèmes artificielsécologiquement assez instables, et sans participation humaine, les agrocénoses des cultures maraîchères et céréalières dureront environ un an, les agrobiocénoses des graminées vivaces dureront environ trois ans. Les biocénoses les plus stables sont les cultures fruitières artificielles, car sans influence humaine, elles peuvent exister pendant plusieurs décennies. l'agrophytocénose comme base de l'activité vitale ; manque d'autorégulation du système ; faible diversité des espèces; dominance des animaux domestiques ou des plantes cultivées ; recevoir un soutien supplémentaire de la part de l'homme (lutte contre les mauvaises herbes et les ravageurs, fertilisation, etc.) ; l'impossibilité d'une existence à long terme sans la participation humaine. Cependant, il convient de noter que même les agrocénoses les plus pauvres en diversité spécifique contiennent des dizaines d'espèces d'organismes appartenant à divers groupes écologiques et systématiques. Tout champ ensemencé par l'homme avec du fourrage ou des cultures agricoles est une biocénose habitée par divers organismes vivants. Les exemples sont un champ de seigle ou de blé, où, en plus de la culture principale, « vivent » également les mauvaises herbes ; et divers insectes (aussi bien les ravageurs que leurs antagonistes) ; et une variété de micro-organismes et d'invertébrés.

Les écosystèmes urbains sont des écosystèmes d'établissements humains. De par leur structure, il s'agit de systèmes complexes contenant, outre les bâtiments résidentiels eux-mêmes, des structures au service des personnes (entreprises industrielles, transports et routes, parcs, etc.). Une partie importante de la population mondiale vit en ville (environ 75 %). Le processus d’augmentation du nombre d’établissements urbains, conduisant à la croissance et au développement des villes, est appelé urbanisation. Grande ville modifie presque toutes les composantes du milieu naturel - l'atmosphère, la végétation, le sol, le relief, le réseau hydrographique, eaux souterraines, les sols et même le climat. Les conditions climatiques dans les villes diffèrent considérablement de celles des zones environnantes. Les différences de température, d'humidité relative et de rayonnement solaire entre la ville et ses environs sont parfois comparables à un mouvement dans des conditions naturelles par 20° de latitude. Le régime météorologique de la ville est influencé par les facteurs suivants : une modification de l'albédo (réflectivité) de la surface terrestre entraîne un échauffement des bâtiments et des structures de la ville et la formation d'un « îlot de chaleur ».

Température moyenne de l'air dans grande ville généralement supérieure à la température des zones environnantes de 1 à 2, la nuit - 6 à 8 ° C ; au sein de la ville, la vitesse du vent diminue sensiblement, ce qui conduit à la formation de foyers avec concentrations élevées polluants atmosphériques; la pollution de l'atmosphère par diverses impuretés contribue à la formation d'aérosols anthropiques, ce qui entraîne une forte diminution de la quantité de rayonnement solaire (insolation) atteignant la surface de la terre de 15 %, du rayonnement ultraviolet - de 30 % en moyenne, et contribue à une augmentation de la fréquence des brouillards - en moyenne de 2 à 5 fois, une augmentation de la nébulosité et de la probabilité de précipitations.

L'augmentation des précipitations sur la ville se fait au détriment des autres zones, augmentant la sécheresse des campagnes ; une diminution de la quantité moyenne d'évaporation de la surface de la Terre entraîne une diminution significative de l'humidité de l'air en hiver de 2 %, en été de 20 à 30 %. Le problème des grandes villes modernes est aggravé par un manque criant de ressources naturelles et spatiales. Il convient donc d’accorder une grande importance aux questions d’urbanisme. L'aménagement des zones peuplées (urbanisme) est compris comme une branche de l'architecture qui considère les questions d'organisation globale de l'espace de vie au niveau des régions, des groupes de zones peuplées et des villes individuelles. DANS dernières années Une direction de la planification environnementale est apparue dans laquelle les exigences environnementales dominent : l'architecture écologique. L'architecture écologique s'efforce de prendre en compte autant que possible les besoins environnementaux et socio-écologiques d'une personne particulière, de sa naissance à sa vieillesse. Formes modernes l'organisation spatiale et la concentration de la production permettent d'isoler les objets économiques les plus agressifs vis-à-vis du milieu naturel et de l'homme, et de rendre plus accessibles des complexes naturels de valeur.

A cet effet, ils développent domaines fonctionnels. La zone résidentielle (résidentielle) est destinée à accueillir des zones résidentielles, des centres publics (administratifs, scientifiques, éducatifs, médicaux, etc.), des espaces verts. Il interdit la construction d'entreprises industrielles, de transport et autres qui polluent l'environnement humain. La zone résidentielle est située du côté au vent des vents dominants, ainsi qu'en amont des rivières par rapport aux entreprises industrielles et agricoles dont les processus technologiques sont source de rejet de substances nocives et malodorantes dans l'environnement. Dans les zones où les vents dominants ont des directions opposées pendant les périodes d'été et d'hiver de l'année, les zones résidentielles sont situées à gauche et à droite des directions de vent indiquées par rapport aux entreprises industrielles.

La zone industrielle est destinée à accueillir entreprises industrielles et objets associés. Les zones industrielles sont constituées en tenant compte des exigences de production, technologiques, de transport, sanitaires, hygiéniques et fonctionnelles. Les entreprises les plus dangereuses, y compris celles présentant un risque d'explosion et d'incendie, sont situées à l'écart de la zone résidentielle et du côté sous le vent, c'est-à-dire de telle sorte que les vents dominants soufflent de la zone résidentielle vers la zone industrielle. Les zones industrielles avec des entreprises qui polluent la surface de l'eau sont situées le long de la rivière, en aval des zones résidentielles et récréatives. Pour améliorer les processus de dispersion des émissions dans l’atmosphère, les entreprises sont situées à des altitudes plus élevées, augmentant ainsi le niveau réel des émissions. Au contraire, les entreprises dont les sites industriels sont contaminés devraient être situées à des altitudes plus basses que les zones résidentielles et les zones de loisirs afin d'éviter que la pollution par les eaux pluviales ne soit entraînée dans les zones résidentielles.

La zone de protection sanitaire vise à réduire l'impact négatif des installations industrielles et de transport sur la population. Cette zone d'espace et de végétation est spécifiquement répartie entre les entreprises industrielles et la zone résidentielle. La zone de protection sanitaire offre un espace pour la dispersion en toute sécurité des déchets industriels dangereux. La largeur de la zone de protection sanitaire est déterminée et calculée sur la base de documents scientifiques sur le schéma de répartition de la pollution atmosphérique, la présence de processus d'auto-épuration dans l'atmosphère, ainsi que les normes de concentrations maximales admissibles de polluants.

Conformément aux exigences environnementales, au moins 40 % de la zone de protection sanitaire doit être paysagée. La zone communale et d'entrepôt est destinée à accueillir des entrepôts commerciaux, des entrepôts de stockage de légumes et de fruits, des entreprises de services de transport (dépôts, parkings), des entreprises services aux consommateurs(blanchisseries et usines de nettoyage à sec), etc. La zone communale et d'entrepôt est située en dehors de la zone résidentielle, souvent dans les zones de protection sanitaire des entreprises industrielles. La zone de transport extérieure sert à accueillir les communications de transport des gares ferroviaires de voyageurs et de marchandises, des ports, des marinas, etc.

Il est recommandé que les immeubles d'habitation des villes et autres zones peuplées soient séparés des voies ferrées par une zone de protection sanitaire de 100 m de large, depuis le bord de la chaussée des autoroutes et des routes de marchandises jusqu'à la ligne rouge des immeubles d'habitation d'au moins 50 m, ou des barrières antibruit ou des ceintures forestières supplémentaires devraient être construites. La zone de loisirs comprend les parcs de la ville et du district, les parcs forestiers, les complexes sportifs, les plages, les villages de vacances, les centres de villégiature et les sites touristiques.

Une place particulière parmi les impacts possibles dans les zones résidentielles modernes est occupée par les impacts associés aux changements des paramètres physiques. La pollution physique est une pollution provoquée par des modifications des paramètres physiques de l'environnement : température et énergie (thermique), ondes (pollution lumineuse, sonore et électromagnétique), rayonnement (rayonnement et pollution radioactive). La pollution thermique est formée par l'utilisation humaine énergie supplémentaire combustibles fossiles. Sous l'influence de la chaleur supplémentaire, des modifications de la composition hydrochimique se produisent eaux souterraines(salinisation des sols), perturbations des complexes microbiologiques et absorbant le sol, dégradation et modification de la composition spécifique de la végétation.

Une perturbation de l'environnement géologique est observée dans les zones urbaines jusqu'à une profondeur de 10 à 30 m. Une augmentation de la température augmente leur capacité de filtration, réduit la viscosité, la plasticité et la capacité d'humidité. Des processus et phénomènes géologiques dangereux apparaissent principalement dans les conditions du pergélisol : affaissement thermique, thermokarst, solifluxion, dégradation du pergélisol, formation de barrages de glace et soulèvement dû au gel.

Avec l'augmentation de la température dans le corps des humains et des animaux, l'absorption des substances nocives et leur entrée dans le sang s'accélèrent, ce qui entraîne le développement rapide d'un processus toxique, une sensibilité accrue aux effets toxiques des poisons, une altération du métabolisme. et état fonctionnel système nerveux. La pollution lumineuse est l'éclaircissement du ciel nocturne par des sources de lumière artificielle dont la lumière est diffusée dans la basse atmosphère. Ce phénomène est parfois aussi appelé smog léger.

La pollution lumineuse affecte le cycle de croissance et de développement de nombreuses plantes. Les sources de lumière blanche courantes avec une forte proportion de lumière bleue spectrale interfèrent avec l'orientation de nombreuses espèces d'insectes nocturnes et les égarent également. oiseaux migrateurs essayant de voler autour des centres de la civilisation. Les effets de la pollution lumineuse sur la chronobiologie n’ont pas été entièrement étudiés. corps humain. Il peut y avoir des écarts dans l’équilibre hormonal, qui sont étroitement liés au cycle jour-nuit perçu.

Pollution sonore. Les sons naturels n'affectent pas le bien-être environnemental de l'homme : le bruissement des feuilles et le bruit mesuré des vagues correspondent à environ 20 dB. L'inconfort sonore est créé par des sources sonores anthropiques avec des niveaux sonores élevés (plus de 60 dB), qui suscitent de nombreuses plaintes. Les niveaux de bruit inférieurs à 80 dB ne présentent aucun danger pour l'audition, à 85 dB une certaine déficience auditive commence et à 90 dB une déficience auditive grave apparaît ; à 95 dB, la probabilité de perte auditive est de 50 %, et à 105 dB, une perte auditive est observée chez presque toutes les personnes exposées au bruit. Un niveau de bruit de 110 à 120 dB est considéré comme un seuil de douleur, et au-dessus de 130 dB est une limite destructrice pour l'organe auditif. Le bruit de la circulation autorisé près des murs des maisons ne doit pas dépasser 50 dB le jour et 40 dB la nuit. et le niveau de bruit général dans les locaux d'habitation ne doit pas dépasser 40 dB le jour et 30 dB la nuit.

Pour réduire le bruit tout au long de son trajet de propagation, diverses mesures sont mises en œuvre : organisation des coupures territoriales nécessaires, aménagement et aménagement rationnel du territoire, utilisation du terrain comme écrans naturels, aménagement paysager insonorisant.

Pollution électromagnétique. Les champs électromagnétiques (CEM) sont l'un des éléments constants de l'environnement humain et de tous les êtres vivants, sous lesquels s'est déroulée l'évolution séculaire des organismes.

Ainsi, lors des périodes d’orages magnétiques, le nombre de maladies cardiovasculaires augmente. Les champs magnétiques constants de la vie quotidienne sont créés par diverses installations industrielles, certains appareils, etc.

Les sources de rayonnement électromagnétique les plus puissantes sont les stations de télévision et de radio, les stations radar et les lignes de transmission. courant électrique super et ultra haute tension sur de longues distances.

Le transport de l'électricité effectué par les lignes principales de transport d'électricité (PTL) avec des tensions supérieures à 500 kV crée un problème d'effets biologiques, il est donc recommandé de créer des bandes d'emprise de 60 à 90 m de large le long de ces structures. intensité du champ électrique dans les locaux résidentiels, dans les zones où les lignes électriques se croisent avec autoroutes etc.

Pour garantir les normes sanitaires et hygiéniques de qualité de l'environnement urbain, il est nécessaire de créer un cadre écologique - un système d'espaces naturels unis et entrecroisés de différentes tailles, dont l'interconnexion inextricable permet de maintenir l'équilibre écologique et le cadre de vie, diversité biologique.

La base de ce cadre est constituée d'espaces verts. Les plantes vertes jouent un rôle important en enrichissant l’environnement en oxygène et en absorbant le dioxyde de carbone qui en résulte.

L'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que pour 1 citadin, il devrait y avoir 50 m2 d'espaces verts urbains et 300 m2 d'espaces verts suburbains. Les espaces verts améliorent le microclimat des zones urbaines, protègent le sol, les murs des bâtiments et les trottoirs d’une surchauffe excessive, augmentent l’humidité de l’air, piègent les particules de poussière, précipitent les aérosols fins et absorbent les polluants gazeux.

De nombreuses plantes sécrètent des phytoncides, des substances volatiles capables de tuer les bactéries pathogènes ou d'inhiber leur développement. Ils protègent bien les zones environnantes des nuisances sonores. Avoir un effet bénéfique sur le mental et état émotionnel personne.

Pour augmenter l'efficacité de l'influence des espaces verts sur le microclimat des territoires adjacents, il est recommandé de créer dans les villes des bandes vertes de 75 à 100 m de large tous les 400 à 500 m. Les zones d'eau naturelles et artificielles augmentent la valeur esthétique des paysages urbains.

La combinaison harmonieuse du miroir d’eau avec la verdure du littoral rend ces coins de nature attractifs pour tous les citadins.

Les écosystèmes sont l'un des concepts clés de l'écologie, qui est un système qui comprend plusieurs composantes : une communauté d'animaux, de plantes et de micro-organismes, un habitat caractéristique, tout un système de relations à travers lequel s'effectue l'échange de substances et d'énergies.

En science, il existe plusieurs classifications des écosystèmes. L’un d’eux divise tous les écosystèmes connus en deux grandes classes : naturels, créés par la nature, et artificiels, ceux créés par l’homme. Examinons chacune de ces classes plus en détail.

Écosystèmes naturels

Comme indiqué ci-dessus, les écosystèmes naturels se sont formés sous l’action de forces naturelles. Ils se caractérisent par :

• Relation étroite entre les substances organiques et inorganiques
• Un cercle complet et fermé du cycle des substances : depuis l'apparition de la matière organique jusqu'à sa décomposition et sa décomposition en composants inorganiques.
• Résilience et capacité d’auto-guérison.

Tous les écosystèmes naturels sont définis par les caractéristiques suivantes :

• 1. Structure des espèces: le nombre de chaque espèce animale ou végétale est réglé par les conditions naturelles.
  2. Structure spatiale: tous les organismes sont situés dans une stricte hiérarchie horizontale ou verticale. Par exemple, dans un écosystème forestier, les étages sont clairement distingués ; dans un écosystème aquatique, la répartition des organismes dépend de la profondeur de l'eau.
  3. Substances biotiques et abiotiques. Les organismes qui composent l'écosystème sont divisés en inorganiques (abiotiques : lumière, air, sol, vent, humidité, pression) et organiques (biotiques - animaux, plantes).
  4. À son tour, la composante biotique est divisée en producteurs, consommateurs et destructeurs. Les producteurs comprennent des plantes et des bactéries, qui utilisent la lumière du soleil et l’énergie pour créer de la matière organique à partir de substances inorganiques. Les consommateurs sont des animaux et des plantes carnivores qui se nourrissent de cette matière organique. Les destructeurs (champignons, bactéries, certains micro-organismes) constituent le couronnement de la chaîne alimentaire, car ils effectuent le processus inverse : la matière organique est transformée en substances inorganiques.

Les limites spatiales de chaque écosystème naturel sont très arbitraires. En science, il est d'usage de définir ces limites par les contours naturels du relief : par exemple, un marécage, un lac, des montagnes, des rivières. Mais dans l'ensemble, tous les écosystèmes qui composent la biocoque de notre planète sont considérés comme ouverts, car ils interagissent avec l'environnement et avec l'espace. Dans l'idée la plus générale, le tableau ressemble à ceci : les organismes vivants reçoivent de l'énergie, des substances cosmiques et terrestres de l'environnement, et les résultats sont des roches et des gaz sédimentaires, qui finissent par s'échapper dans l'espace.

Toutes les composantes de l’écosystème naturel sont étroitement interconnectées. Les principes de cette connexion se développent au fil des années, parfois des siècles. Mais c’est précisément pour cela qu’ils deviennent si stables, puisque ces connexions et conditions climatiques déterminent les espèces d’animaux et de plantes qui vivent dans une zone donnée. Tout déséquilibre dans un écosystème naturel peut conduire à sa disparition ou à son extinction. Une telle violation pourrait être, par exemple, la déforestation ou l’extermination d’une population d’une espèce animale particulière. Dans ce cas, la chaîne alimentaire est immédiatement perturbée et l’écosystème commence à « échouer ».

Au fait, en introduisant éléments supplémentaires dans les écosystèmes peut également le perturber. Par exemple, si une personne commence à élever des animaux dans l’écosystème choisi qui n’y étaient pas initialement. L'élevage de lapins en Australie en est une claire confirmation. Au début, c'était rentable, car dans un environnement si fertile et excellent pour l'élevage conditions climatiques, les lapins ont commencé à se multiplier à une vitesse incroyable. Mais à la fin, tout s’est effondré. D’innombrables hordes de lapins ont dévasté les pâturages où paissaient auparavant les moutons. Le nombre de moutons commença à diminuer. Et une personne reçoit beaucoup plus de nourriture d'un mouton que de 10 lapins. Cet incident est même devenu un dicton : « Les lapins ont mangé l’Australie ». Il a fallu des efforts incroyables de la part des scientifiques et des dépenses considérables avant de parvenir à se débarrasser de la population de lapins. Il n’a pas été possible d’exterminer complètement leur population en Australie, mais leur nombre a diminué et ne menace plus l’écosystème.

Écosystèmes artificiels

Les écosystèmes artificiels sont des communautés d'animaux et de plantes vivant dans des conditions créées pour eux par l'homme. On les appelle aussi noobiogéocénoses ou socioécosystèmes. Exemples : champ, pâturage, ville, communauté, vaisseau spatial, zoo, jardin, étang artificiel, réservoir.

Le plus exemple simple l'écosystème artificiel est un aquarium. Ici l'habitat est limité par les parois de l'aquarium, le flux d'énergie, de lumière et de nutriments est assuré par l'homme, qui régule également la température et la composition de l'eau. Le nombre d'habitants est également initialement déterminé.

Première particularité : tous les écosystèmes artificiels sont hétérotrophes, c'est-à-dire consommer des plats cuisinés. Prenons l'exemple d'une ville, l'un des plus grands écosystèmes artificiels. L'afflux d'énergie créée artificiellement (gazoduc, électricité, nourriture) joue ici un rôle énorme. Dans le même temps, ces écosystèmes se caractérisent par un rejet important de substances toxiques. Autrement dit, les substances qui servent ensuite à la production de matière organique dans un écosystème naturel deviennent souvent inappropriées dans un écosystème artificiel.

Un de plus trait distinctifécosystèmes artificiels - un cycle métabolique ouvert. Prenons comme exemple les agroécosystèmes, les plus importants pour l’homme. Il s'agit notamment des champs, jardins, potagers, pâturages, fermes et autres terres agricoles sur lesquels les gens créent les conditions nécessaires à la production de produits de consommation. Les gens absorbent une partie de la chaîne alimentaire dans ces écosystèmes (sous forme de cultures), et donc la chaîne alimentaire est détruite.

La troisième différence entre les écosystèmes artificiels et les écosystèmes naturels réside dans le petit nombre d'espèces.. En effet, une personne crée un écosystème dans le but d'élever une (moins souvent plusieurs) espèces de plantes ou d'animaux. Par exemple, dans un champ de blé, tous les parasites et mauvaises herbes sont détruits et seul le blé est cultivé. Cela permet d'obtenir une meilleure récolte. Mais en même temps, la destruction d’organismes « non rentables » pour l’homme rend l’écosystème instable.

Caractéristiques comparatives des écosystèmes naturels et artificiels

Il est plus pratique de présenter une comparaison des écosystèmes naturels et des socioécosystèmes sous forme de tableau :