Розділ 1. Характеристика біоценозів

Звіт з навчально-польової практики з зоології хребетних таврин

Виконали студенти 1-го курсу

Група 1ЖБХ 3

Спеціальність: Біологія і хімія

Природничо-географічного факультету

Рейвах Анна

Новіцька Анастасія

Комарчук Інна

Чорноморець Ольга

Тута Альона

Перевірила:

Старший викладач

Кириєнко Т.В

Вінниця 2015

Зміст

Вступ………………………………………………………………………………………………………

Розділ 1.Характеристика біоценозів………………………………………………

1.1.Антропогенні ландшафти………………………………………………

1.2.Біоценоз лісу………………………………………………………………

1.3.Водоймища біля водного простору…………………………………

1.4.Біоценоз луків……………………………………………………………………

1.5.Сільськогосподарські угіддя……………………………………

Розділ 2.Хребетні тварини різних біоценозів Поділля…………………….

2.1.Клас Кісткові риби…………………………………………………

2.2.Клас Земноводні…………………………………………………………………

2.3.Клас Рептилії……………………………………………………………

2.4.Клас Птахи………………………………………………………………………

2.5.Клас Ссавці………………………………………………………………

Розділ 3.Хребетні тварини Червоної книги Вінниччини………………………

Методичні матеріали……………………………………………………………………..

Список використаних літературних джерел

Вступ

Мета навчальної практики з зоології: поглиблення та розширення знань і вмінь студентів з морфології, систематики та екології різних груптварин за природних умов.

Основні завдання практики:

-Ознайомитись з основними еколого-фауністичними компонентами хребетних тварин району польової практики;

-Навчитися розпізнавати видовий склад хребетних тварин різних біоценозів;

-Вивчити види занесені до Червоної книги;

-Вивчити фізіологічні пристосування тварин до життя в різних екологічних умовах;

-Навчитись визначати екологічний стан різних біоценозів;

-Ознайомитись з основними принципами організації і методами проведення самостійних наукових досліджень, експериментів та обробки отриманих результатів;

-Отримати навички у проведенні екскурсій, постановок, спостережень за хребетними, збору, виготовлення колекцій;

-Навчитись гуманно ставитись до об’єктів природи;

Розділ 1. Характеристика біоценозів

Біоценоз (від біо- та грец. koinоs — спільний) — сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, що населяють певну ділянку суші або водоймища і характеризуються певними відносинами як між собою, так і з абіотичними факторами середовища.

Термін «біоценоз» був запропонований німецьким біологом К. Мебіусом (1877). Біоценоз — комплекс організмів біогеоценоза, що формується в результаті боротьби за існування, природного відбору та інших факторів еволюції.

До складу біогеоценозу входять наступні компоненти:

— неорганічні речовини, що включаються в колообіг (сполуки вуглецю і азоту, кисень, вода, мінеральні солі тощо);

— кліматичні чинники (температура, освітленість тощо);

— органічні речовини (білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди тощо);

— продуценти (від лат. producentis — той що виробляє, створюючий) — автотрофні організми, які синтезують органічні речовини з неорганічних (в основному рослини);

— консументи (від лат. consume — споживаю) — гетеротрофні організми, які харчуються за рахунок автотрофних. Консументи 1-го порядку — травоїдні тварини, а також паразитичні бактерії, гриби та інші безхлорофільні рослини, що розвиваються за рахунок живих рослин. Консументи 2-го порядку — хижаки і паразити рослиноїдних організмів. Бувають консументи 3-го і 4-го порядків (надпаразити, суперпаразити тощо), але всього в ланцюгах харчування не більше 5 ланок. На кожному наступному трофічному рівні кількість біомаси різко знижується. Діяльність консументів сприяє перетворенням і переміщенням органічних речовин в біоценозі, частковій їх мінералізації, а також розсіюванню енергії, накопиченої продуцентами.

— редуценти (від лат. reducentis — повертаючий, поновлюючий) — гетеротрофні організми, які руйнують залишки мерт­вих рослин і тварин і перетворюють їх на мінеральні сполуки (бактерії, гриби та ін.), сприяють мінералізації органічних речовин, їх переходу в стан, коли можливе їх засвоєння продуцентами.

Взаємозв'язки організмів у біоценозі різноманітні. Крім трофічних зв'язків, що визначають ланцюги живлення, існують зв'язки, засновані на тому, що одні організми стають субстратом для інших (топічні зв'язки), створюють необхідний мікроклімат тощо Часто можна простежити в біоценозі групи видів, пов'язані з певним видом і цілком залежать від останнього (консорції).

Для біоценозів характерний поділ на дрібніші підлеглі одиниці — мероценози, тобто комплекси, що складаються закономірно, які залежать від біоценоза в цілому (наприклад, комплекс мешканців гниючих дубових пнів в діброві). Якщо енергетичним джерелом в біоценозі служать не автотрофи, а тварини (наприклад, летючі миші в біоценозі печер), то такі біоценози залежать від припливу енергії іззовні і є неповноцінними, представляючи в сутності мероценози.

В біоценозі можна виділити і інші підлеглі угруповання організмів, наприклад синузії. Для біоценозів також характерний поділ на угруповання організмів по вертикалі (яруси біоценоза). У річному циклі в біоценозі змінюються чисельність, стадії розвитку та активність окремих видів, створюються закономірні сезонні аспекти біоценозу.

Біоценоз — єдність, що діалектично розвивається, змінюється в результаті діяльності компонентів, які входять до його складу, внаслідок чого відбуваються закономірні зміни і зміна біоценоза (сукцесії), які можуть приводити до відновлення різко порушених біоценозів (наприклад, ліси після пожежі тощо).

Розрізняють насичені і ненасичені біоценози.

У насиченомубіоценозі всі екологічні ніші зайняті і вселення нового виду неможливе без знищення або подальшого витіснення будь-якого компонента біоценоза.

Ненасичені біоценози характеризуються можливістю вселення в них нових видів без знищення інших компонентів.

Можна розрізняти первинні біоценози, сформовані без впливу людини (цілинний степ, незайманий ліс), і вторинні, змінені діяльністю людини (ліси, які виросли на місці зведених, заселення водосховищ). Особливу категорію представляють агробіоценози, де комплекси основних компонентів біоценоза свідомо регулюються людиною. Між первинними біоценозами і агробіоценозами є вся гамма переходів.

Вивчення біоценозів важливе для раціонального освоєння земель і водних просторів, тому що тільки правильне розуміння регулятивних процесів в біоценозах дозволяє людині вилучати частину продукції біоценоза без його порушення і знищення.

Найважливішими кількісними характеристиками біоценозів є біорізноманіття (сукупна кількість видів в біоценозі) та біомаса (сукупна маса всіх живих організмів даного біоценозу).

Біорізноманіття характеризує, насамперед, сталість біоценозу та його витривалість при несприятливому впливі. При цьому найвразливішими є біоценози, де кількість видів мінімальна (наприклад, арктичні).

Біомаса характеризує загальну продуктивність (біопродуктивність) біоценозу. Біоценозом з максимальним відомим значенням біомаси на одиницю площі є кораловий риф. Мінімальна біомаса притаманна біоценозам в місцевостях з суворими природними умовами (арктичні, антарктичні суходільні, високогірні).

Слід зазначити, що біоценози пустель відносять до насичених біоценозів, незважаючи на відносно невелику чисельність окремих видів. За умов пустелі більшого біорізноманіття досягти неможливо.

Угрупування популяцій різних видів можна назвати біоценозом, якщо воно відповідає таким вимогам:

- має характерний видовий склад. Існують дві характерні групи видів: домінантні, які створюють зовнішній вигляд біоценозу і субдомінантні, які не виділяються так виразно як перші, але віддзеркалюють своєю присутністю умови місцевості. Субдомінантні види часто називають біоіндикаторами.

- має необхідний набір видів. Біоценоз є системою, в межах якої реалізується кругообіг речовини та обмін енергією. Тому біоценозом може бути така система, яка містить усі необхідні елементи для реалізації кругообігу речовини. Біоценоз завжди є повночленним, до його складу мають входити продуценти (автотрофи), консументи (гетеротрофи) та редуценти (деструктори). Відсутність окремих членів у системі не дає підстави називати угрупування біоценозом.

- має певну тривалість існування в часі. Біоценоз з його видовим складом є системою стійкою і довговічною, хоча його мешканці мають різну тривалість життя. Отже біоценоз повинен сформуватись історично, щоб його представники були взаємопристосовані і доповнювали один одного.

- займає певну територію. Простір, у якому функціонує біоценоз має займати певну площу, відрізняється однорідністю і особливістю умов середовища. Межі біоценозу найчастіше визначають з урахуванням характерних життєвих форм та міграції видів.

Природні об'єднання живих істот мають власні закони складання, функціонування й розвитку, а саме:

v угруповання завжди виникають, складаються з готових частин (представників різних видів або цілих комплексів видів), що наявні в навколишньому середовищі.

v частини угруповання замінні. Один вид (чи комплекс видів) може зайняти місце іншого з подібними екологічними вимогами без шкоди для всієї системи.

v якщо в цілісному організмі підтримується постійна координація, узгодженість діяльності його органів, клітин і тканин, то організмова система існує в основному за рахунок урівноважування протилежно спрямованих сил. Інтереси багатьох видів у біоценозі прямо протилежні. Наприклад, хижаки— антагоністи своїх жертв, проте вони існують разом, у рамках єдиного угруповання.

v угруповання засновані на кількісній регуляції чисельності одних видів іншими.

v граничні розміри організму обмежені його внутрішньою спадковою програмою. Розміри надорганізмених систем визначаються зовнішніми причинами Так, біоценоз сосняка —біломоховика може займати невелику ділянку серед боліт, а може простягатися на значну відстань на території з відносно однорідними абіотичними умовами.

v угруповання часто мають розпливчасті кордони, іноді невловно переходячи одне в інше. Проте вони цілком об'єктивно, реально існують у природі.

v та частина екології, що вивчає закономірності складання угруповань і спільного життя в них живих організмів, одержала назву синекологія, або біоценологія.

v ділянку абіотичного середовища, яку займає біоценоз, називають біотопом, тобто місцем існування біоценозу.

Розрізняють такі структури біоценозу:

Ø видова,

Ø просторова,

Ø екологічна.

Під видовою структурою біоценозу розуміють різноманіття в ньому видів і співвідношення їхньої чисельності або маси. Розрізняють бідні й багаті на види біоценози. У полярних арктичних пустелях і північних тундрах угруповання дуже збіднені, тому що лише деякі види можуть пристосуватися до таких крайніх умов. Невеликий видовий спектр і в тих біоценозах, що часто зазнають яких-небудь катастрофічних впливів, наприклад, щорічного затоплення під час розливів річок або регулярного знищення рослинного покриву при оранці, застосуванні гербіцидів та інших антропогенних втручань. І навпаки, скрізь, де умови абіотичного середовища наближаються до оптимального в середньому для життя, виникають надзвичайно багаті на види угруповання. Прикладами таких угруповань можуть слугувати тропічні ліси, коралові рифи з їх різноманітним населенням.

Видовий склад біоценозів залежить також від тривалості їхнього існування, історії кожного біоценозу. Молоді угруповання, які щойно формуються, зазвичай містять менший набір видів, ніж давно сформовані, зрілі. Біоценози, створені людиною (поля, сади, городи), так само бідніші на види, ніж подібні до них природні системи (лісові, степові, лугові). Одноманітність і видову бідність агроценозів людина підтримує спеціальною складною системою агротехнічних заходів.

Структура біоценозу в межах екосистеми може підрозділятися на такі види:

1. Видова структура:

· фітоценози;

· зооценози;

· мікроценози.

Видове різноманіття є одним з основних показників структури біоценозу.

2. Просторова структура

Видові популяції у складі екосистем (або біогеоценозів) розташовуються як по площині (горизонтально), так і по вертикалі. Завдяки цьому система завжди займає трьохмірний простір. Наприклад, лісові фітоценози вертикально структуровані за ярусністю:

· Перший ярус – ґрунтова, листяна підстилка, лишайники, водорості.

· Другий ярус – низькорослі трави, мохи.

· Третій ярус – високорослі трави, напівкущики.

· Четвертий ярус – кущі.

· П’ятий ярус – середньо рослі дерева.

· Шостий ярус – високорослі дерева.

Горизонтальна структура обумовлена мозаїчністю і пов’язана з нерівномірним розподілом популяцій по площині.

Просторова структура обумовлює виникнення топічних зв’язків між організмами, - це боротьба за місце поселення та сховища.

З іншого боку, топічні зв’язки позитивно впливають на формування більш повночленних біоценозів (наприклад, крони дерев перехвачують більшу частину сонячної енергії, формуючи при цьому температурний та водний режим для інших рослин біоценозу).

3. Трофічна структура

Трофічна структура передбачає розподіл організмів, які в конкретних екосистемах формуються за рахунок популяцій багатьох видів, а саме:

o продуценти,

o консументи,

o редуценти.

Продуценти (автотрофи, виробники) – це організми, що продукують органічну речовину з неорганічної (води, вуглекислого газу та мінеральних солей) за рахунок сонячної енергії в процесі фотосинтезу. Утво­рена глюкоза, є вихідною речовиною для інших органічнихсполук. Ці сполуки рослини використовують для підтримки обміну ре­човин та для побудови суб­станції власного тіла (фітомаса). При цьому енергія втрачається під час дихання та від­дачі тепла. Лише незначна частина світло­випромінювання – променевої енергії пере­творюється на хімічну енергію. Продуценти здатні самостійно створювати і забезпечувати себе органічною речовиною і виконують роль накопичувачів органічної речовини. До продуцентів належать зелені рослини.

Консументи (гетеротрофи) – це організми, що одержують енергію за рахунок харчування автотрофами чи іншими консументами. Вони залежать від автотрофів, оскільки для живлення потребують багатих на енергію речовин, щоб із них будува­ти субстанцію свого тіла (зоомаса). Гетеротрофи використовують енергію хімічних зв'язків органічних речовин, яка була акумульована автотрофами. Части­на енергії втрачається через дихання. Консументи розрізняють за порядками:

консументи 1-го порядку - церосли­ноїдні тварини, наприклад рослиноїдні комахи.

консументи 2-го порядку – поїдають консументів 1-го порядку (хижаки), наприклад ящірки, жаби, комахоїдні птахи.

консументи 3-го порядку – можуть живитися консументами 2-го порядку. Часто ними є хижі звірі, птахи.

Редуценти – це мікроорганізми, що розкладають органічну речовину продуцентів і консументів до простих сполук – води, вуглекислого газу, мінеральних солей, замикаючи таким чином кругообіг речовин у біосфері; це – мікроорганізми (бактерії та гриби), які є гетеротрофними деструкторами. Їхню діяльність підтримують в екосистемі багато маленьких безхребетних тварин (рівноногі ракоподібні, кліщі, личинки комах):

· тварини-сапрофаги живляться мертвою органічною субстанцією;

· копрофаги поїдають тва­ринні екскременти, при цьому бактерії та гриби, які на них оселяються, становлять важливу частину харчування;

· некрофаги - мертвоїди.

Продуценти та деструктори самі створю­ють короткий кругообіг. У довгому круго­обігу між ними знаходяться консументи.

Ланцюг живлення (трофічний ланцюг) – взаємовідносини між організмами під час переносу енергії їжі від її джерела (зеленої рослини) через ряд організмів (шляхом поїдання) на більш високі трофічні рівні; або: - ряди взаємопов'язаних видів, в яких кожний попередній є об'єктом живлення наступного, називають ланцюгами живлення.

Розрізняють ланцюги живлення різних типів. Тип ланцюга залежить від початкової ланки. Початковою ланкою в ланцюгах живлення можуть бути рослини, мертві рослини, рештки чи послід тварин

В даних випадках ряди починаються з рослин. До іншого типу рядів живлення належать ряди, що розпочинаються з посліду тварин з невикористаними запасами речовин.

Кожна з ланок ланцюга живлення може використати лише 5-15 % енергії харчів для побудови речовини свого ті­ла. Внаслідок неминучої втрати енергії кількість утво­рюваної органічної речовини в кожній наступній ланці зменшується. Таким чином, кожен ланцюг споживання містить, як правило, не більше 4-5 ланок, тому що вна­слідок втрати енергії загальна біомаса кожної наступ­ної ланки приблизно в 10 разів менша за попередню. Ця закономірність називається правилом екологічної піраміди.