Вертикальная структура биоценозов

 

Основным фактором, который создает градиент вертикального расчленения среды, является количество фотосинтетической энергии, которая поступает в разные ярусы экосистемы. Для водных биоценозов это первичный фактор расслоения стоящей воды. Градиент проникания солнечных лучей в биоценозы суши имеет вторичный фактор и зависит от развития растительности.

В вертикальной структуре лесных биоценозов, где стратификация (слой, делаю) выражена более четко, насчитывается 4 основных яруса:

1. Ярус крон

  расположен наиболее высоко в лесных экспозициях.

2. Чагарниковый или подлесной

  ярус охватывает как чагарники, так и деревья, которые в данных условиях могут развиваться в виде чагарника.

3. Травяной ярус

      включает однолетние и многолетние травы.

4. Приземный ярус

       состоит из мхов и лишайников.

 

Ярусность – это расчленение фитоценоза на структурные или функциональные горизонты (слоя, ярусы), которые имеют разную степень смыкания и играют неодинаковую роль в ассимиляции и аккумуляции вещества и энергии, в непосредственном и опосредованном влиянии на жизнедеятельность организмов группировки.

Ярусом называют часть слоя растительной группировки, в которой размещены ассимилирующие органы растений – листья, стебли или всасывающие участки корня, а так же запасающие подземные органы растений. Ярусность дает возможность значительно уменьшить конкуренцию между растениями в фитоценозе и расселиться им на одной территории в большом количестве.

Животный мир, подобно растительному, делят на 2 яруса жизни:

· зооэдафон (виды, которые живут в почве)

· наземные животные.

Это разделение некоторым образом условно. Определенным фитоценозам часто соответствуют конкретные зооценозы.

В каждом биоценозе его вертикальная структура или же ярусность не является чем-то постоянным. Эти ярусы пребывают в постоянном движении: производят биомассу и накапливают энергию; рождаются и умирают, поднимаются и опускаются или же смещаются материальными потоками.

 

Горизонтальная структура биоценоза

 

Она связана, прежде всего, с разнообразностью подстилающей поверхности: суше или влажнее, плодороднее или постнее местовозростания, а так же мощный или маломощный слой почвы.

Мозаичность (горизонтальная структура) развивается вторично, поскольку, прежде всего, данное местовозростание должны занять растения.

Одна из характеризованных особенностей горизонтальной структуры биоценозом – это переходные полосы от одного к другому фитоценозу, или экотоны. Тут представлены виды обоих соседних биоценозов. Но в экотоне часто селятся виды, которые не встречаются ни в одном, ни в другом биоценозе. Типичным явлением для экотона является явления стыка, которое состоит в увеличении тут численности популяций относительно тех, которые представлены в обоих соседних биоценозах.

Выделяют 2 вида группирования:

1. мероценозы – группирование видов, связанное с качественно однородным участком среды;

2. стратоценозы – группирования видов, связанное с определенными ярусами, которые входят в состав экосистемы.

 

Биогеоценоз

Термин «биогеоценоз» ввел русский ученый Сукачев

 

Биогеоценоз – это участок территории с относительно однородной растительностью, животным миром, климатическими и почвенными условиями; эти совместно взятые компоненты рассматриваются как единая система. Он состоит из биотопа и биоценоза.

Биогеоценоз – это единица земной поверхности. Он и экосистема идентичны и являются синонимами только в том случае, если они рассматриваются как биоценозы, занимающие определенный участок территории с подобными атмосферными, метосферными, гидросферными и педосферными (сфера существования редуцентов и диструкторов) условиями. А так же характеризуются однородностью взаимосвязей и взаимозависимостей внутри биоценоза и его связей со средой обитания; при подразумевается наличие в этом комплексе живой и неживой природы, кр-та ВИЭ.

Лавренко в 1968 г. определяет биогеоценоз как экосистему в поеделах одного фитоценова.

В отличие от экосистемы, границы биогеоценоза могут быть четко определены, и эти границы – это границы однородности территории.

 

БИОГЕОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ + БИОТОП

 

Для биогеоценоза из схемы видно наличие мезоклимата, который с одной стороны на уровне из-за эдафических факторов определяет образ фитоценоза, но с другой является его продуктом (например, климат в лесу)

Основные черты биогеоценоза:

 

1. Определяющий видовой состав, который подразумевает как набор видов, так и определенные организмы, составляющие эти виды;

2. Наличие четко определенных границ, которые в основном обусловлены эдафическими факторами;

3. Определенная продолжительность во времени, определяемая биоценозом; биоценоз с характерным видовым составом является устойчивой и долговременной системой;

4. Биогеоценозы постоянно развивается, им присущи сукцессии (развитие природной среды) – это особая форма существования биогеоценоза; более-менее стабильными бывают только крупные биогеоценозы (пример, степные) но местные, локальные изменения растительного покрова, макроконсументов (грызуны, парнокопытные) или деятельность человека часто вызывают изменение биогеоценоза в целом.

5. Однородность и особенность условий биотопа, на котором функционирует биоценоз.

6. Структура биоценоза определяется характером связей, которые объединяют подсистемы биогеоценоза.

 

Связи:

          1. трофические (пищевые) определяют трофическую структуру биогеоценоза;

          2. эти же трофические связи определяют гетеробиотические отношения между популяциями и видовой структурой биогеоценоза.

3. топические связи определяются набором локальных местообитаний внутри биотопа (горизонтальная структура биогеоценоза). Топические связи так же влияют на видовую структуру биогеоценоза. Чем мозаичнее горизонтальная структура биогеоценоза, тем богаче видовое насыщение биоценоза.

4.                  фабричные связи, когда одни организмы используют тело, части тела других организмов для расселения и строительства своего местообитания. Эти связи имеют большое значение в организации отношений симбиоза и протокооперации.

 

Таким образом, типы связей определяют типы структур, которые можно выделить в биогеоценозе:

1. трофическая;

2. видовая;

3. вертикальная (ярусная);

4. горизонтальная;

5. пространственная.

 

Биогеоценоз – это совокупность растительности, животного мира, микроорганизмов и определенной части земной поверхности связанной между собой обменом вещества и трансформацией энергии. Общим и обязательным признаком биогеоценоза является взаимодействие автотрофных и гетеротрофных компонентов.

    

Структура биогеоценоза

 

Взаимодействие компонентов живой материи – растений, животных и микроорганизмов – создает в биогеоценозе целый блок который называется биоценозом. Он состоит из трех элементов: фитоценоза,зооценозаимикробоценоза.

 

Фитоценоз (автотрофный блок) продуктирует первичную продукцию, в основном фиксируя световую энергию, использует простые неорганические вещества и создает сложные вещества.

 

Зооценоз и микробоценоз (гетеротрофный блок), который обеспечивает утилизацию, перестроение и распад сложных веществ.

 

 

Абиотическая среда (по Сукачеву) делится на

· эдатоп (почвенные условия);

· климатоп (метеорологические условия).

 

Структура биогеоценоза – это экосистема в границах фитоценоза.

Ю.Одум несколько детализирует структуру экосистемы, выделяя компоненты:

· неорганическое вещество (C, N, CO₂, H₂O и др.). Она включается в круговороты;

· органические соединения (белки, углеводы, жиры, гумусовые вещества и т. д.). Они связывают биотические и абиотические части экосистемы;

· климатический режим (температура и др. физические факторы);

· продуценты – автотрофные организмы, в основном зеленые растения, способные создавать корм с простых неорганических соединений;

· макроконсументы (фаготрофы) гетеротрофные организмы, в основном животные, которые поедают другие организмы или части органического вещества.

· микроконсументы, сапрофиты (осмотрофы) – гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, которые разлагают составные соединения мертвой протоплазмы. Поглощают некоторые продукты распада и освобождают неорганические вещества, которые используют продуценты, а так же органические вещества, способные служить источником энергии, ингибиторами или стимуляторами для других биотических компонентов экосистемы.

 

Структура популяции или биоценоза является одновременно и структурой биогеоценоза. В фитоценозах лесных биогеоценозов выделяют функциональные структурные элементы, которые называются автотрофными и гетеротрофными синузиями. Автотрофные синузии включают самоопорные породы (деревья и кустарники), вьющиеся растения (лианы) и эпифиты (мхи и лишайники). Гетеротрофные синузии включают паразитов и полупаразитов, а так же сапрофагов.

Деревья делятся на классы господствования:

· господствующие (эдификаторы) достигают сравнительно большой высоты;

· сопутствующие (субэдификаторы);

· подлегающие (асектаторы). Этот термин используют относительно положения отдельного дерева.

Доминантными считают те виды, вклад которых в структуру растительности наибольший благодаря размеру и количеству.

По Сукачеву, главное задание и особенность биогеоценотических исследований – это изучение взаимодействий и взаимосвязей между всеми явлениями на земной поверхности. Считая, что абиотические компоненты служат как бы первичным материалом, а организмы – трансформаторами и аппаратом обмена веществ и энергии. Сукачев рассматривал продуцирование органического вещества, его дальнейшее употребление, разрушение и минерализацию как схему биогеоценотического процесса, подчеркивая при этом, что в действительности каждый из этих компонентов тот или иной степенью является и материалом для биогеоценотического процесса, и трансформатором, и обменным аппаратом, а так же и суммарным выразителем этих процессов (биомассой).