Sinh thái học, được so sánh với thực vật học, động vật học hoặc giải phẫu học, là một ngành sinh học tương đối non trẻ xuất hiện vào giữa thế kỷ 19. Nó xem xét các mối liên hệ của các đối tượng sống và cộng đồng của chúng giữa chúng với môi trường vật chất. Một trong những phần của nó - giai thoại - nghiên cứu sinh thái học và các sinh vật sống của nó là một phần của biogeocenose: thực vật, côn trùng, nấm, động vật tương tác với nhau. Bản thân khoa học bắt nguồn từ các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học như L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ làm quen với các khái niệm cơ bản của phần này về sinh thái học và tìm hiểu cấu trúc và cơ chế hoạt động của các hệ thống sinh thái.
Biogeocenoses là thành phần của sinh quyển
Tập hợp các cá thể của các loài sinh vật khác nhau - quần thể - không sống riêng biệt. Chúng liên kết với nhau trong các cộng đồng lớn hơn - biocenose. Hơn nữa, giữa các cá nhân trong mộtcác hệ sinh thái, các loại mối quan hệ khác nhau nảy sinh, chẳng hạn như bệnh allelopathy, ký sinh trùng, chủ nghĩa tương hỗ, sự cạnh tranh, các mối liên hệ với nhau. Synecology nghiên cứu các mối quan hệ giữa các sinh vật là một phần của bệnh gen sinh học, đồng thời cũng khám phá các chi tiết cụ thể về các mối quan hệ giữa các loài thực vật và động vật tạo thành một cộng đồng sống.
Hệ thống sinh thái nghĩa là gì
Hiện nay, không chỉ thuật ngữ "biogeocenosis" được sử dụng tích cực trong khoa học môi trường, mà còn có một khái niệm như "hệ sinh thái" do A. Tansley đưa ra. Cả hai từ đều được dùng để chỉ các phức hợp tự nhiên và các thành phần của chúng: quần thể thực vật và quần thể động vật mà khoa học nghiên cứu dựa trên khái niệm về mối quan hệ của tất cả các sinh vật sống với môi trường của chúng. Cần lưu ý rằng giữa hai số hạng không nhất thiết phải đặt dấu bằng. Định nghĩa "biogeocenosis", do V. Sukachev đưa ra, mang một tải trọng ngữ nghĩa lớn, vì nó coi các phức hợp tự nhiên, có tính đến sự tuần hoàn của các chất và dòng năng lượng xảy ra trong chúng. Nhưng khái niệm "hệ sinh thái", đã trở nên phổ biến, đặc biệt là trong các tài liệu khoa học phổ thông, do tính chất hợp lý của nó, hiện được sử dụng để mô tả nhiều loại đơn vị sinh học, cả tự nhiên và nhân tạo.
Lý thuyết về bệnh hồng hóa sinh học của V. N. Sukachev
Quan điểm của nhà khoa học được hình thành dưới ảnh hưởng của các nhà sinh vật học nổi tiếng người Nga: V. Dokuchaev, người đã tham gia vào khoa học đất và V. Vernadsky, người sáng lập học thuyết về sinh quyển. Kết hợp những kiến thức về địa hóa, lâm nghiệp, địa chất, V. Sukachev đã tạo ra một ngành học mới -công nghệ sinh học. Nó, giống như sinh vật học, là một nhánh của sinh thái học nghiên cứu các mối quan hệ của các sinh vật sống trong một quần xã sinh vật, xem xét các mô hình của các mối quan hệ giữa các cá thể cụ thể và quần thể của các cá thể thuộc phyto- và động vật sống. Dựa trên ý tưởng của nhà khoa học, tất cả các lớp của sinh quyển đều bão hòa với sự sống, các quá trình chuyển đổi sinh khối và năng lượng diễn ra trong đó. Chúng dựa trên chuỗi thức ăn.
Họ bao gồm các nhà sản xuất - sinh vật tự dưỡng, chủ yếu là thực vật. Tiếp theo là những người tiêu thụ bậc nhất, bậc hai, bậc ba, là những sinh vật dị dưỡng.
Mắt xích cuối cùng trong chuỗi dinh dưỡng là những người tận dụng chất hữu cơ chết - chất phân hủy. Chúng bao gồm vi khuẩn đất, nấm saprotrophic và một số côn trùng. Tất cả các yếu tố tự nhiên vô tri có trong gen sinh học, chẳng hạn như đất, nước, khí quyển, đều được gọi là biotopes.
Phương pháp nghiên cứu giai thoại
Khi bắt đầu hình thành khoa học, các nhà khoa học nhận được tài liệu thực nghiệm thông qua các cuộc nghiên cứu - thám hiểm. Vào giữa thế kỷ 20, các phương pháp như thí nghiệm tĩnh quanh năm, phương pháp gắn thẻ nguyên tử và theo dõi vô tuyến đã trở nên thống trị. Trong thế kỷ 21, việc theo dõi với sự trợ giúp của các vệ tinh Trái đất nhân tạo về chuyển động của các quần thể động vật bắt đầu được sử dụng tích cực. Ví dụ, các hạt nhân tạo lớn được đánh dấu bằng tàu vô tuyến. Do thực tế rằng sinh vật học là một nhánh của sinh thái học nghiên cứu mối quan hệ của một số lượng lớn các sinh vật với nhau, các nhà khoa học sử dụng cả phân tích toán học và điều khiển học. Phần sau được sử dụng để lập mô hình và dự đoán các thành phần tạo nên các hệ thống tự nhiên.
Thực vật học chức năng nghiên cứu điều gì
Thực vật là thành phần tham gia quan trọng nhất vào sự sống của hệ sinh thái. Kết quả của quá trình quang hợp, chúng cung cấp cho tất cả các sinh vật sống khác thức ăn cung cấp một lượng dự trữ năng lượng nhất định. Synecology nghiên cứu mối quan hệ giữa các thành phần của phytocenosis và các quần thể sinh vật dị dưỡng: côn trùng, động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt.
Thành phần thực vật của quần xã thực vật trong hầu hết các chủng loại biocenose là khá phức tạp và được gọi là độ bão hòa của loài. Các sinh vật thực vật được biểu hiện trong hệ sinh thái dưới dạng các bậc, có tầm quan trọng lớn đối với việc tạo ra nhiều loại hốc sinh thái. Sự không đồng nhất theo chiều ngang của thực vật được gọi là khảm và ngược lại với phân lớp, phụ thuộc rất ít vào độ dài của các giờ ban ngày. Nhưng nó trực tiếp do các loại mối quan hệ, chẳng hạn như bệnh dị ứng và cạnh tranh. Phytocenose thay đổi, động lực của chúng được xác định bởi nhịp sinh học và sự diễn biến liên tục, chẳng hạn như phá rừng, thảm họa địa chất, cháy rừng.
Nguyên nhân dẫn đến động thái quần thể động vật
Các nhà khoa học nổi tiếng như S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton đã nghiên cứu những thay đổi về số lượng cá thể trong các cộng đồng nội cụ thể. Và C. Hewitt đã đưa ra thuật ngữ "sóng cuộc đời". Chúng xuất hiện trong các phức hợp tự nhiên và cùng với các quá trình nhiệt đới hóa, là các chất chỉ thịtiềm năng sinh vật của hệ sinh thái. Việc nghiên cứu các động lực về số lượng của các cá thể có tầm quan trọng thực tế rất lớn đối với các biện pháp chống dịch nhằm kiểm soát nhịp sinh học của quá trình sinh sản của các loài gặm nhấm làm lây lan bệnh truyền nhiễm từ động vật như bệnh dịch hạch và bệnh sốt rét. Synecology cũng nghiên cứu tác động của hoạt động của con người đối với tình trạng nhiễm vi rút từ động vật, đặc biệt là sự suy giảm quần thể các loài quý hiếm và có nguy cơ tuyệt chủng, sự suy giảm số lượng động vật trò chơi có giá trị trong cộng đồng.
Các kiểu quan hệ giữa các sinh vật trong quần xã sinh vật
Nhắc lại rằng giai thoại học là một nhánh của sinh thái học nghiên cứu mối quan hệ giữa các cá thể của động thực vật. Chúng bao gồm chủ nghĩa tương hỗ, cạnh tranh, bệnh dị ứng. Ví dụ, ngành thực vật học từ lâu đã biết về sự không tương thích của một số loài thực vật với nhau: cây óc chó đen tiết ra các chất độc hại đối với cây ăn quả và đá, ức chế sự phát triển và đậu quả của chúng, đồng thời dẫn đến cái chết của cây.
Tương sinh là hình thức chung sống của các quần thể thuộc các loài sinh vật khác nhau, từ đó các sinh vật cùng hưởng lợi (cua ẩn cư và hải quỳ, trùng roi sống trong ruột côn trùng và giúp chúng phân hủy chất xơ).
Trao đổi năng lượng trong sinh quyển
Biogeocenose tạo nên vỏ sống của Trái đất, thực hiện chuyển hóa cả sinh khối và năng lượng, và là hệ thống mở. Những phức hợp tự nhiên này cần một luồng năng lượng ánh sáng. Sinh vật quang dưỡng sử dụng nó để tổng hợp các chất hữu cơ, phân tử ATP vàNADPxN2. Giai thoại học là một môn khoa học nghiên cứu sự chuyển hóa lẫn nhau của sinh khối và năng lượng.
Chúng trông giống như một kim tự tháp sinh thái và các chuỗi thức ăn của nó. Động thái của năng lượng từ mức thấp nhất đến mức cao nhất tuân theo các quy luật vật lý chung, hơn nữa, sự khác biệt giữa các thế năng của các mức lân cận là 10-20%, và phần năng lượng còn lại bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Trong công việc này, chúng tôi đã làm quen với phần sinh thái - giai thoại và tìm ra các phương pháp nghiên cứu của phần này, cũng như tầm quan trọng đối với sự hỗ trợ sự sống của sinh quyển.
