นิเวศวิทยา เมื่อเทียบกับพฤกษศาสตร์ สัตววิทยา หรือกายวิภาคศาสตร์ เป็นวินัยทางชีววิทยาที่ค่อนข้างใหม่ที่เกิดขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 พิจารณาความเชื่อมโยงของวัตถุที่มีชีวิตและชุมชนระหว่างตัวเองกับสภาพแวดล้อมทางกายภาพ ส่วนหนึ่งของมัน - synecology - ศึกษานิเวศวิทยาและสิ่งมีชีวิตที่เป็นส่วนหนึ่งของ biogeocenoses: พืช, แมลง, เชื้อรา, สัตว์ที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน วิทยาศาสตร์มีต้นกำเนิดมาจากผลงานของนักวิทยาศาสตร์เช่น L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev
ในบทความนี้ เราจะทำความคุ้นเคยกับแนวคิดพื้นฐานของนิเวศวิทยาส่วนนี้ และค้นหาโครงสร้างและกลไกการทำงานของระบบนิเวศ
Biogeocenoses เป็นส่วนประกอบของชีวมณฑล
การรวมตัวของสิ่งมีชีวิตต่างสายพันธุ์ - ประชากร - ไม่แยกกันอยู่ พวกเขารวมตัวกันในชุมชนขนาดใหญ่ - biocenoses นอกจากนี้ ระหว่างบุคคลภายในที่กำหนดระบบนิเวศ ความสัมพันธ์ประเภทต่างๆ เกิดขึ้น เช่น อัลเลโลพาที ปรสิต ลัทธินิยมนิยม การแข่งขัน ความสัมพันธ์ทางโทรโฟซิโนติก Synecology ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่เป็นส่วนหนึ่งของ biogeocenosis และยังสำรวจรายละเอียดเฉพาะของความสัมพันธ์ระหว่างกันของระบบย่อยพืชและสัตว์ที่สร้างชุมชนที่มีชีวิต
ระบบนิเวศมีความหมายอย่างไร
ปัจจุบัน ไม่เพียงแต่คำว่า "biogeocenosis" เท่านั้นที่ถูกใช้อย่างแข็งขันในด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม แต่ยังใช้แนวคิดเช่น "ระบบนิเวศ" ที่แนะนำโดย A. Tansley ทั้งสองคำใช้เพื่ออ้างถึงสารเชิงซ้อนตามธรรมชาติและส่วนประกอบ: phytocommunities และประชากรสัตว์ที่ synecology ศึกษาตามแนวคิดของความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดกับสิ่งแวดล้อม ควรสังเกตว่าระหว่างสองคำนี้ไม่จำเป็นต้องใส่เครื่องหมายเท่ากับ คำจำกัดความของ "biogeocenosis" ที่กำหนดโดย V. Sukachev มีความหมายอย่างมากเมื่อพิจารณาถึงสารเชิงซ้อนตามธรรมชาติโดยคำนึงถึงการไหลเวียนของสารและกระแสพลังงานที่เกิดขึ้น แต่แนวคิดของ "ระบบนิเวศ" ซึ่งแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวรรณคดีวิทยาศาสตร์ยอดนิยม เนื่องจากธรรมชาติที่คล่องตัว ปัจจุบันถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายลักษณะเฉพาะของไบโอคอมเพล็กซ์ที่หลากหลาย ทั้งจากธรรมชาติและประดิษฐ์
ทฤษฎี biogeocenosis โดย V. N. Sukachev
มุมมองของนักวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของนักชีววิทยาชาวรัสเซียที่มีชื่อเสียง: V. Dokuchaev ผู้ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ดิน และ V. Vernadsky ผู้ก่อตั้งหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑล ผสมผสานความรู้ด้านธรณีเคมี ป่าไม้ ธรณีพฤกษศาสตร์ ว. สุขเชฟ สร้างวินัยใหม่ -ชีวธรณีวิทยา เช่นเดียวกับ synecology เป็นสาขาหนึ่งของนิเวศวิทยาที่ศึกษาความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตภายในชีวนิเวศ โดยพิจารณารูปแบบของความสัมพันธ์ระหว่างความจำเพาะและประชากรของบุคคลที่อยู่ในไฟโต- และโซซีโนส ตามความคิดของนักวิทยาศาสตร์ ชีวมณฑลทุกชั้นอิ่มตัวด้วยชีวิต กระบวนการของการเปลี่ยนแปลงระหว่างมวลชีวภาพและพลังงานเกิดขึ้นในนั้น ขึ้นอยู่กับห่วงโซ่อาหาร
รวมถึงผู้ผลิต - สิ่งมีชีวิต autotrophic ส่วนใหญ่เป็นพืช ตามด้วยผู้บริโภคลำดับที่หนึ่ง สอง และสาม ซึ่งได้แก่ heterotroph
การเชื่อมโยงสุดท้ายในห่วงโซ่อาหารคือการใช้อินทรียวัตถุที่ตายแล้ว - ตัวย่อยสลาย ซึ่งรวมถึงแบคทีเรียในดิน เชื้อรา saprotrophic และแมลงบางชนิด ปัจจัยทั้งหมดของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตรวมอยู่ใน biogeocenosis เช่น ดิน น้ำ บรรยากาศ เรียกว่า biotopes
วิธีการวิจัย synecological
ในช่วงเริ่มต้นของการก่อตัวของวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ได้รับสื่อการทดลองผ่านการวิจัย - การสำรวจ ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 20 วิธีการต่างๆ เช่น การทดลองที่หยุดนิ่งตลอดทั้งปี วิธีการติดแท็กอะตอม และการติดตามด้วยคลื่นวิทยุกลายเป็นวิธีที่โดดเด่น ในศตวรรษที่ 21 การติดตามด้วยความช่วยเหลือของดาวเทียม Earth เทียมของการเคลื่อนไหวของประชากรสัตว์เริ่มถูกนำมาใช้อย่างแข็งขัน ตัวอย่างเช่น artiodactyls ขนาดใหญ่ที่มีเรดิโอชิป ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่า synecology เป็นสาขาหนึ่งของนิเวศวิทยาที่ศึกษาความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่มีกันและกัน นักวิทยาศาสตร์จึงใช้ทั้งการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์และไซเบอร์เนติกส์ส่วนหลังใช้เพื่อจำลองและทำนายส่วนประกอบที่ประกอบเป็นระบบธรรมชาติ
การศึกษาพฤกษศาสตร์เชิงหน้าที่
พืชเป็นส่วนสำคัญที่สุดในชีวิตของระบบนิเวศ อันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ทั้งหมดได้รับอาหารที่ให้พลังงานสำรอง Synecology ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบของ phytocenosis กับประชากรของสิ่งมีชีวิต heterotrophic: แมลง สัตว์กินพืชและสัตว์กินเนื้อ
องค์ประกอบดอกไม้ของชุมชนพืชใน biocenoses ส่วนใหญ่ค่อนข้างซับซ้อนและเรียกว่าความอิ่มตัวของสายพันธุ์ สิ่งมีชีวิตของพืชจะแสดงในระบบนิเวศในรูปแบบของชั้นซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างระบบนิเวศน์ที่หลากหลาย ความหลากหลายในแนวนอนของพืชเรียกว่าโมเสกและตรงกันข้ามกับการฝังรากลึกขึ้นอยู่กับความยาวของเวลากลางวันเพียงเล็กน้อย แต่เกิดจากประเภทของความสัมพันธ์โดยตรง เช่น อัลเลโลพาทีและการแข่งขัน ไฟโตซิโนสเปลี่ยนแปลง พลวัตของมันถูกกำหนดโดยจังหวะและการสืบเนื่องของ circadian เช่นการตัดไม้ทำลายป่า geocataclysms ไฟป่า
สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงของประชากรสัตว์
นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงเช่น S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton ศึกษาการเปลี่ยนแปลงในจำนวนบุคคลในชุมชนเฉพาะเจาะจง และซี. ฮิววิตต์ได้แนะนำคำว่า "คลื่นแห่งชีวิต" พวกมันเกิดขึ้นในสารเชิงซ้อนตามธรรมชาติและร่วมกับกระบวนการโทรโฟซิโนติกเป็นตัวชี้วัดศักยภาพทางชีวภาพของระบบนิเวศ การศึกษาพลวัตเชิงปริมาณของแต่ละบุคคลมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมากสำหรับมาตรการต่อต้านการแพร่ระบาดที่ควบคุมจังหวะการสืบพันธุ์ของสัตว์ฟันแทะที่แพร่เชื้อจากสัตว์สู่คน เช่น กาฬโรคและทูลาเรเมีย Synecology ยังศึกษาผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ต่อสถานะของสัตว์ที่เลี้ยงในสวนสัตว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การลดลงของจำนวนประชากรของสัตว์หายากและสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ การลดลงของจำนวนสัตว์ในเกมที่มีคุณค่าในชุมชน
ประเภทของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในไบโอม
จำได้ว่า synecology เป็นสาขาหนึ่งของนิเวศวิทยาที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลของพืชและสัตว์ เหล่านี้รวมถึง Mutualism การแข่งขัน allelopathy ตัวอย่างเช่น phytocenology ทราบมานานแล้วเกี่ยวกับความเข้ากันไม่ได้ของพืชบางชนิด: วอลนัทสีดำปล่อยสารที่เป็นพิษต่อผลทับทิมและหินที่ออกผล ยับยั้งการเจริญเติบโตและติดผล และยังนำไปสู่การตายของพืช
Mutualism เป็นรูปแบบของการอยู่ร่วมกันของประชากรของสายพันธุ์ทางชีววิทยาที่แตกต่างกันซึ่งสิ่งมีชีวิตได้รับผลประโยชน์ร่วมกัน (ปูเสฉวนและดอกไม้ทะเล, flagellates ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ของแมลงและช่วยให้พวกมันสลายเส้นใย)
การแลกเปลี่ยนพลังงานในชีวมณฑล
Biogeocenoses ที่ประกอบเป็นเปลือกโลกที่มีชีวิต ดำเนินการเปลี่ยนแปลงทั้งชีวมวลและพลังงาน และเป็นระบบเปิด คอมเพล็กซ์ตามธรรมชาติเหล่านี้ต้องการพลังงานแสงที่หลั่งไหลเข้ามา Phototrophs ใช้เพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์ โมเลกุล ATP และNADPxN2. Synecology เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการเปลี่ยนแปลงร่วมกันของชีวมวลและพลังงาน
พวกมันดูเหมือนปิรามิดเชิงนิเวศและห่วงโซ่อาหารของมัน พลวัตของพลังงานจากระดับต่ำสุดไปสูงสุดเป็นไปตามกฎทางกายภาพทั่วไป นอกจากนี้ ความแตกต่างระหว่างศักยภาพพลังงานของระดับใกล้เคียงคือ 10-20% และพลังงานที่เหลือจะกระจายไปในรูปของความร้อน ในงานนี้ เราได้ทำความคุ้นเคยกับส่วนนิเวศวิทยา - ไซน์โคโลจี และค้นพบวิธีการวิจัย เช่นเดียวกับความสำคัญสำหรับการช่วยชีวิตของชีวมณฑล