Видовое разнообразие биоценозов

Условия жизни на Земле очень разнообразны, соответственно сильно различаются по своим характеристикам сообщества живых организмов, существующие в тундре и тропическом дождевом лесу (рис. 170), подземных озерах, куда не проникает свет, и в условиях высокогорья, где света слишком много, но не хватает кислорода и тепла. Сильно разнятся по видовому составу водные биоценозы умеренной и тропической зон.

Для того чтобы охарактеризовать биоценозы, в экологии применяют определенные количественные критерии:

видовое разнообразие – число видов растений, животных, грибов и микроорганизмов; чем богаче видами биоценоз, тем он устойчивее;

плотность популяций – число организмов данного вида, отнесенных к единице площади (или объема для водных и почвенных организмов);

биомасса – общее количество живого вещества.

Численность разных видов в биоценозе неодинакова. Виды могут быть обыкновенными, т.е. часто встречающимися, или редкими. Обыкновенность вида – показатель его оптимального взаимодействия со средой.

По своей численности и величине ареала распространения вид может быть:

а) широко распространенным с высокой плотностью популяций; б) широко распространенным с низкой плотностью популяций; в) узко распространенным с высокой плотностью;

г) узко распространенным с низкой плотностью. Существует несколько причин редкости вида.

1. Потенциально пригодные для его жизни участки редко встречаются или малы по площади. Так, есть почвы, насыщенные токсичными металлами, где могут расти только специализированные виды.

2. Конкурентное исключение со стороны других видов, сильное давление со стороны хищников или паразитов.

3. Недостаток жизненно важных ресурсов – пищи, убежищ и т.д. Например, в молодом лесу редко встречаются белки и дикие пчелы из-за отсутствия дупел. Пищевые ресурсы плотоядных менее обильны и менее доступны, чем у растительноядных, поэтому хищные птицы и млекопитающие встречаются реже, чем их жертвы, а многие находятся на грани исчезновения.

4. Недостаточная наследственная изменчивость сужает диапазон природных местообитаний и уменьшает конкурентоспособность вида. Так, многие растения, занесенные в Красную книгу, размножаются только вегетативно.

 

 

Рис. 170 Биогеоценоз тропического леса.

Схема соотношения типов питания в экосистеме равнинного тропического леса Южной Америки. Внутреннее кольцо включает чисто растительноядные формы – консументов первого порядка, большая часть которых питается отмершими растениями. Важную роль здесь играют жуки и термиты. Среднее кольцо охватывает всеядных, т.е. консументов первого и высшего порядков.

Здесь наибольшее значение имеет муравьи и осы. Во внешнем кольце представлены плотоядные формы (консументы второго и высшего порядков), частично живущие под землей. Наибольший вклад в создание биомассы животных дождевого леса вносит почвенная фауна. Обитающие в верхних слоях почвы и в лесной подстилке мелкие животные, преимущественно членистоногие, живут не прямо за счет опавшей листвы, а питаются грибами и бактериями, разрушающими отмершие части растений.

 

Причиной малочисленности вида может быть его подражание (мимикрия) формой или окраской тела более многочисленному несъедобному виду. В этом случае малочисленность биологически выгодна, так как позволяет избегать нападения врагов.

Осваивая новые территории, человек лишает многие виды привычных местообитаний, источников пищи, что приводит к сокращению численности аборигенных видов (пример – уссурийский тигр). Такие же последствия имеет неумеренный промысел.

Для многих растительных сообществ характерно преобладание, или доминирование, видов. Доминантные виды составляют основную часть биомассы (ельник, сосновый бор, дубрава) и определяют возможность обитания в данном месте других видов растений и особенности фауны. Бывают случаи, когда несколько или много видов принимают примерно одинаковое участие в формировании сообщества (луга, тропический леса), тогда трудно выделить доминирующие виды.

Кроме относительно небольшого числа видов-доминантов в состав растительного сообщества обычно входит много малочисленных и редких видов, которые имеют большое значение для поддержания устойчивости сообщества. Чем разнообразнее видовой состав фитоценозов, тем больше вероятность того, что при изменении условий среды найдутся такие виды, которые смогут выполнять роль доминантов. Видовое богатство растительного сообщества предопределяет и разнообразие его животного мира.

Как уже отмечалось, реально в природе вид существует в форме популяций. Подчеркнем, что популяция - это не просто совокупность особей одного вида, обитающих в определенном биотопе и объединенных общностью генофонда, но группировка характеризующаяся системой устойчивых функциональных взаимосвязей и информационными отношениями (И.Я. Шилов, 1998). Популяция выступает в качестве функциональной субсистемы биогеоценоза, ее функция – участие в трофических цепях – определяется видоспецифическим типом обмена веществ.

Популяции обладают способностью к саморегуляции как путем установления определенных отношений с другими видами, так и путем внутрипопуляционных отношений (поддержание генетической неоднородности, конкуренция за пищу, территориальное поедение).

 

ПРИЛОЖЕНИЕ