Біоценоз являє собою сукупність рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, спільно населяють ділянку земної поверхні і характеризуються певними відносинами як один з одним, так і з сукупністю абіотичних факторів. Складовими частинами біоценозу є фітоценоз (сукупність рослин), зооценоз (сукупність тварин), мікоценоз (сукупність грибів) і микробоценоз (сукупність мікpoopганізмов). Синонім біоценозу - спільнота.
Ділянка земної поверхні (суші або водойми) з однотипними абіотичними умовами (рельєфом, кліматом, ґрунтами, характером зволоження і ін.), Яку він обіймав тим чи іншим біоценозом, називається біотопом (від грец. Topos - місце). У просторовому відношенні біотоп відповідає біоценозу. Біотоп, з яким пов'язані мешкають тут організми і умови їх існування, піддається змінам з боку біоценозу. Однорідність кліматичних умов біоценозу визначає кліматоп, грунтово грунтових - едафотоп, зволоження - гідротоп.
По відношенню до наземних тварин як синонім терміну «місцепроживання» частіше вживається термін «стація» - ділянку простору з сукупністю умов, необхідних для існування тваринного виду, наприклад стація білки, стація зайця русака і т. Д.
Територіальна сукупність біотопів утворює більші підрозділи. Порівняно однорідні біотопи об'єднуються в біохорій. Так, біотопи піщаних, глинистих, кам'янистих, галечникових і інших пустель становлять біохорій пустель, біотопи хвойних і листяних лісів - біохорій лісів помірного поясу. Біохорій за своїм змістом близька до природної зоні, що виділяється географами. Біохорій об'єднуються в життєві області: сушу, море і внутрішні водойми - найбільші підрозділи біосфери з властивим тільки їм набором абіотичних факторів. Біотоп і біоценоз є складовими частинами екосистеми - природного комплексу, утвореного живими організмами (біоценозом) і середовищем їхнього життя (біотопом), які пов'язані між собою обміном речовин і енергією. Екосистема не має суворої таксономической визначеності, і нею можуть бути об'єкти різної складності і розмірності - від купини до материка, від невеликого водоймища до
Світового океану. Разом з тим екосистема - основна функціональна і структурна природна система біосфери, так як її складають взаємозалежні організми і абиотическая середовище, що підтримують життя в тій формі, в якій вона існує на Землі.
При польових дослідженнях кордону біоценозу встановлюють по фітоценозу, що має легко розпізнавані риси. Наприклад, лугове співтовариство легко відрізнити від лісового, смерекові ліси - від соснових верхове болото - від низинного. Фітоценоз є екологічним каркасом біоценозу, що обумовлює його видовий склад і структуру. Представляючи собою провідний структурний компонент біоценозу, фітоценоз визначає видовий склад зооценозу і микробоценозов. Виконувати свої функції по оздоровленню зміненого середовища вони можуть тільки під захистом фитоценоза. Тому без створення екологічного каркасу не може бути й мови про охорону та раціональне використання земельних ресурсів сільськогосподарських районів. Вітрова ерозія, забруднення підземних вод пестицидами і нітратами, скорочення чисельності аж до повного зникнення тваринного населення можуть бути значно зменшені при наявності цього каркаса.
видове різноманіття
Видове різноманіття біоценозу - сукупність видів рослин і тварин, що утворюють даний біоценоз; представлено всіма групами організмів - продуцентами, консументами і редуцентами; порушення будь-якої ланки в ланцюзі харчування викликає порушення біоценозу в цілому (наприклад, вирубка лісу призводить до зміни видового складу комах, птахів, а отже і звірів).
Будь-яка екосистема складена певним числом видів рослин і тварин, між якими встановлено своєрідна рівновага. Для кожної популяції окремих видів властиво певне співвідношення між утворенням нових особин і відмиранням старих. Для системи в цілому характерно періодичне поява одних видів (в результаті дивергенції або заносу) і отіраніе інших.
Рівноважний число видів знижується при зниженні числа нових видів і при їх вимирання. Розглянемо для прикладу острівну екосистему. Освіта видів в острівній системі заміщається появою видів з ближнього материка, якщо на острові мало видів, то швидкість заселення острові новими видами знизиться, і поява нових видів різко сповільниться. При наявності на острові всій видів властивих материку, можливості появи видів з материка вже зовсім не буде. У міру збільшення видів на острові швидкість вимирання підвищується, що пов'язано з наявністю величезного числа популяцій, а так само тим, що посилення конкуренції прискорює виключення будь-яких видів.
Маленькі популяції мають тенденцію швидкого вимирання в порівнянні з великими популяціями. На великих островах число видів вище, ніж на дрібних і крива вимирання видів на малих островах розташовується вище, ніж на великих островах. Материкові популяції більшості видів, як правило, більше, ніж острівні, і тому швидкість вимирання видів на острові вище, ніж на материковій частині. На материку частіше з'являються і нові види, що формуються в рамках певного регіоні і за рахунок дивергенції видів цього регіону і менше за рахунок приходу нових видів з інших територій. Число видів в регіоні впливає на швидкість видоутворення. Якщо число видів високе, то відзначається стабілізація в цьому процесі в силу зниження екологічних можливостей системи для
утворення нових видів. Роль випадання видів подібна в системах морських островів і материкових системах. Рівноважний число видів вказує однакове число вихідних і з'являються видів. Інтенсивність оновлення видів в більшості випадків перевершує зміна їх різноманітності. Чим триваліший період розвитку екосистем, тим вище частка в ньому ендеміків. Крім того, обмеження простору озера і обмеження різноманітності умов стримують процеси дивергенції. Тобто, в озерних системах число видів відносно швидко наближається до стабільного рівня. Таксони, що досягають великої різноманітності, швидко заміщаються таксонами, еволюціонують повільно, але володіють більш широким екологічним потенціалом, а природно, і більш конкурентоспроможними.
видова структура
Біоценоз характеризується вертикальної і горізонтальтй структурою. Вертикальне будова біоценозу знаходить відображення в ярусности-вертикальному розчленуванні співтовариства організмів на досить, чітко обмежені горизонти діяльності. Ярусність в першому наближенні пов'язана з місцем існування організмів. Так, можна виділити види, що мешкають в повітряному середовищі, гідросфері, літосфері, грунтової середовищі і на межі середовищ. В даному випадку ярусность є прояв вертикального розчленування біосфери на її структурні сфери.
Вертикальна структура біоценозу багато в чому визначається ярусність фітоценозу - сукупністю горизонтів концентрації найбільш діяльних органів рослин (фотосинтезирующих листя і кореневих систем). Розрізняють надземну і підземну ярусність. Надземна ярусність - результат відбору видів, здатних виростати спільно, використовуючи горизонти надземної середовища з різною інтенсивністю світла. Вона чітко виражена в лісах помірного пояса, які мають, як правило, деревне і чагарниковий яруси і живий напочвенний (травяно- кустарнічковий або лишайниковий, моховий) покрив. Таке вертикальне будова лісового фітоценозу забезпечує більш повне використання рослинами променевої енергії Сонця і надземного простору. Крім того, для лісу характерна внеярусниє рослинність (ліани, звичайні у вологих тропічних лісах, і різні епіфіти).
Підземна ярусность біоценозу відображає вертикальний розподіл кореневих систем рослин фітоценозу. Так, в степах виділяються три підземних яруси: верхній з корінням однорічних рослин, бульбами і цибулинами, середній - з корінням злаків (ковила, типчак та ін.) І глибокий - з стержнекорневое системами рослин. Наявність підземної ярусности фитоценоза забезпечує найбільш продуктивне використання грунтової вологи: в одному і тому ж местообитании ростуть рослини різних гігроекологіческіх груп - від ксерофитов до гигрофитов.
Ярусність фитоценоза має велике екологічне значення. Вона - результат тривалого і складного процесу міжвидової конкуренції і взаємного пристосування рослин один до одного. Завдяки їй фітоценоз утворюють види, дуже різні за своєю екології та мають різні життєві форми (дерево, чагарник, трава, мох і т. Д.).
Для рослин водного середовища, наприклад прісноводних водойм, характерна відповідна ярусність, яка відображає їх пристосованість саме до даного середовища зі своїм світловим і температурним режимом.
Тварини змінюють ярусное положення протягом дня, року, життя, проводячи в тому чи іншому ярусі більш тривалий час, ніж в інших. З певними глибинами грунту пов'язані її різні безхребетні мешканці, однак суворої приуроченості до підземних ярусах у них немає.
Горизонтальна структура біоценозу відображена в синузій (від грец. Synusia - спільне перебування, співтовариство)-просторово і екологічно відмежованих один від одного частинах фітоценозу, що складаються з видів рослин однієї або декількох екологічно близьких життєвих форм.
Синузии можуть бути ярусні, епіфітні (мохи, лишайники і водорості на стовбурах дерев), внутріпочвенного (мікроорганізми) і ін .; постійні і тимчасові залежно від ритмів розвитку. Вони розрізняються також за чисельністю особин, що належать до однієї життєвої форми (синузії очерету в очеретяних заростях, брусниці або чорниці в сосновому лісі), до екологічно рівноцінним (синузії сосни і ялини в хвойному лісі) або нерівноцінних (деревне ярус змішаного лісу, трав'яний покрив) життєвих форм.
Якщо ярус - морфологічне поняття, то синузії - екологічне. Вона може збігатися з ярусом і може становити лише частина його. Розчленування деревного ярусу на синузии можна спостерігати, якщо восени піднятися високо над лісовим масивом: темнохвойні їли і світло хвойні сосни змінюються пожовклими березами, червоними осиками і побурілими дубами. Крім того, в синузій відображена мозаїка екологічних чинників формування рослинного співтовариства: сосна окупувала сухі піщані ґрунти, ялина - більш вологі супіщані і суглинисті, береза і осика - вирубки, а дуб - найбільш родючі грунти.
екологічне різноманітність
Екологічне різноманітність - співвідношення між числом видів і чисельністю особин одного виду в екосистемі. Екологічне різноманітність підпорядковується принципам Тінемана.
Биоценотические принципи Тінемана
Сформульований А. Тінеманом в 1939 році закон відносини між числом особин і числом видів (закон екологічного різноманітності), згідно з яким:
1) чим різноманітніші умови існування в межах біотопу, тим більше число видів в даному біоценозі;
2) чим більше відхиляються від норми (оптимуму) умови існування в межах біотопу, тим бідніше видами стає біоценоз, і тим більше особин матиме кожен вид.
Отже, число особин і число видів обернено пропорційні. В оптимальних умовах міжвидові напруга (конкуренція) посилюється; кожен вид впливає на інший як лімітуючий (або регулюючий) фактор. У несприятливих або однорідних умовах міжвидова конкуренція при невеликому числі видів, як правило, відсутня.
Територіальна сукупність біотопів утворює більші підрозділи. Порівняно однорідні біотопи об'єднуються в біохорій. Так, біотопи піщаних, глинистих, кам'янистих, галечникових і інших пустель становлять біохорій пустель, біотопи хвойних і листяних лісів - біохорій лісів помірного поясу. Біохорій за своїм змістом близька до природної зоні, що виділяється географами. Біохорій об'єднуються в життєві області: сушу, море і внутрішні водойми - найбільші підрозділи біосфери з властивим тільки їм набором абіотичних факторів