Биоценоз и характерные для него взаимосвязи

Соседние биоценозы обычно постепенно переходят один в другой. В пограничной зоне как бы переплетаются типичные условия соседствующих биоценозов. Обилие растений привлекает сюда разнообразных животных, так что пограничная зона оказывается более разнообразной и богатой в видовом отношении, чем каждый из смежных биоценозов. Это явление получило название опушечного эффекта и часто используется при создании парков, где хотят восстановить видовое разнообразие.

Биоценозы – не случайные собрания разных организмов. В сходных природных условиях и при близком составе фауны и флоры возникают сходные, закономерно повторяющиеся биоценозы. Как и экосистемы, биоценозы бывают разного масштаба. Более мелкие, являются частями более крупных. Напр., все обитатели лесной поляны – часть общего биоценоза леса.

Биоценозы имеют видовую, пространственную и трофическую (греч. trophe - питание) структуру. Видовая структура биоценоза означает число видов, способных ужиться в одном биоценозе. Общее число видов, входящих в биоценоз, очень велико. Напр., в тропических лесах на площади 1 км² можно встретить несколько сотен тысяч видов растений и животных, не считая микроорганизмов и грибов. Но и в тех природных сообществах, которые формируются в достаточно суровых условиях, напр., в тундрах, вместе живут тысячи видов организмов. Каждый конкретный биоценоз характеризуется строго определенным видовым составом. При этом одни виды биоценоза могут быть представлены многочисленными популяциями, а другие – малочисленными. Поэтому в любом биоценозе можно выделить один или несколько видов, определяющих его облик. Наиболее массовые виды биоценоза называются доминантами. Виды-доминанты определяют главные связи в биоценозе, создают его основную структуру и внешний облик. Обычно наземные биоценозы называют по доминирующим видам: березовая роща, еловый лес, ковыльная степь. Часть массовых видов – важные средообразователи, сильно влияющие на условия жизни для других. Напр., в еловых лесах распределение света и осадков, микроклимат, мозаика почвенных условий – все определяется елью.

Наиболее разнообразны в биоценозах редкие и малочисленные виды. Малочисленные виды составляют как бы резерв биоценоза. В сложившейся обстановке их популяции часто находятся на пределе выживаемости, и они не могут реализовать свои возможности размножения, но в изменившихся условиях в состоянии включиться в состав доминантов или даже занять их место. Среди множества малочисленных видов всегда найдутся такие, для которых отклонение условий от средней нормы окажется благоприятным. Таким образом, биоценоз сохраняет свою устойчивость и не разрушается при разных погодных колебаниях и других внешних воздействиях, включая умеренные антропогенные.

Пространственная структура биоценоза. Первоначальное заселение того или иного биотипа определяется особенностями атмосферы, горной породы почвы и ее вод. В ходе длительного эволюционного преобразования, приспосабливаясь к определенным условиям, живые организмы размещаются в биоценозах таким образом, что практически не мешают друг другу. Основу этого распределения формирует растительность. Растения создают в биоценозах ярусность, располагая друг под другом листву в соответствии со своей формой роста и светолюбием. Напр., в лесах умеренного климата может быть до шести ярусов растений: I – деревья первой величины (ель, сосна, дуб, береза, осина); II – деревья второй величины (рябина, черемуха); III – подлесок из кустарников (лещина, бересклет, шиповник); IV – подлесок из высоких кустарничков и крупных трав (багульник, голубика, вереск, аконит, иван-чай); V – низкие кустарнички и мелкие травы (водяника, клюква, кисличка); VI – мхи, напочвенные лишайники, печеночники. Ярусно располагаются и подземные части растений. Растения каждого яруса и обусловленный ими микроклимат создают определенную среду для специфичных животных.

В почвенном ярусе леса, заполненном корнями растений, обитают бактерии, грибы, насекомые, клещи, черви. В лесной подстилке среди разлагающихся растительных остатков, мхов лишайников и грибов живут насекомые, клещи, пауки, множество микроорганизмов. Более высокие ярусы – травостой, подлесок – занимают растительноядные насекомые, птицы, млекопитающие. При этом, даже птицы, свободно передвигающиеся, обычно придерживаются строго определенного яруса. Особенно ярко это проявляется в гнездовой период. Они и те же виды в силу возрастных различий особей или вследствие частичного угнетения могут кратковременно находиться в разных ярусах. Напр., всходы ели располагаются в нижних ярусах леса, но по мере роста при благоприятных условиях, ель займет свое место в верхнем ярусе.

Имеются и внеярусные организмы, напр., паразиты, а также многие животные, свободно переходящие из одного яруса в другой. Они затрудняют четкое выделение ярусов, что особенно характерно для тропических лесов, структура которых чрезвычайно сложно. В каждом ярусе складывается своя система взаимоотношений, поэтому ярус можно рассматривать как структурную единицу биоценоза.

Соединение биоценозы обычно постепенно переходят один в другой. В пограничной зоне как бы переплетаются типичные условия соседствующих биоценозов. Обилие растений привлекает сюда разнообразных животных, так что пограничная зона оказывается более разнообразной и богатой в видовом отношении, чем каждый из смежных биоценозов. Это явление получило название опушечного эффекта и часто используется при создании парков, где хотят восстановить видовое разнообразие.

Трофическая структура биоценоза выражается в сложных пищевых связях между популяциями видов, входящих в биоценоз. В природных сообществах каждый вид включен в одну или несколько цепей питания, в которых происходит перенос энергии пищи от ее источника организмов-автотрофов, которые сами снабжают себя органическим веществом, к организмам-гетеротрофам, живущим за счет продуктов, синтезируемых автотрофами.

Трофические цепи – это такие ряды, в которых каждый предыдущий вид служит пищей последующему, напр.: растения – гусеницы – насекомоядные птицы – хищные птицы. Отдельные звенья цепей питания называются трофическими уровнями. Организмы, получающие свою энергию через одинаковое число звеньев, принадлежат к одному трофическому уровню. Многие виды могут входить в разные цепи питания.

Все организмы-автотрофы по характеру источника энергии подразделяются на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов. Фотоавтотрофы – это зеленые растения – основные поставщики органического вещества, используют для его синтеза энергию солнечного излучения. Хемоавтотрофы – это бактерии и архебактерии, которые в процессе синтеза органического вещества используют энергию химических связей. Химическая энергия высвобождается в процессах окисления минеральных веществ. Экзотермические окислительные процессы используются, напр., нитрифицирующими бактериями (окисляют аммиак до нитритов, а затем до нитратов), серобактериями (окисляют сероводород до сульфатов). Цепи питания всегда начинаются с растений – основных автотрофных организмов. Основная роль пищевых связей в биоценозе заключается в том, что последовательно питаясь друг другом, живые организмы создают условия для круговорота веществ, без которого невозможна жизнь. Трофические отношения влияют на численность представленных в биоценозе видов, происходит взаимная саморегуляция численности.

Вопросы

1. Каковы критерии вида?

2. Какие различают разновидности популяции?

3. Какие признаки характеризуют популяцию?

4. Какую структуру имеют биоценозы?

5. Как проявляется трофическая структура биоценоза?

Тесты

1. Что определяет генетический критерий?

а) является главным видовым признаком;

б) характерный для каждого вида набор хромосом;

в) характерный для каждого вида набор хромосом, строго определенное число, размеры и форма.

2. Что такое элементарная (локальная) популяция?

а) группа особей одного вида;

б) совокупность особей различных видов;

в) группа особей одного вида, занимающих какой-то небольшой участок однородной площади.

3. От чего зависит структура популяции?

а) количественного соотношения особей разного пола, возраста, размеров, генотипов;

б) особенностей жизненного цикла вида;

в) количественного соотношения особей разного пола, возраста, размеров, генотипов; особенностей жизненного цикла вида; внешних условий.

4. Как выражается трофическая структура биоценоза?

а) в связях между популяциями;

б) в сложных пищевых связях между популяциями видов, входящих в биоценоз;

в) в сложных пищевых связях между популяциями.

5. Какую структуру имеют биоценозы?

а) видовую;

б) трофическую;

в) видовую, пространственную и трофическую.