Биоценоз. Структура биоценоза

 

БАЛТИЙСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ, ПОЛИТИКИ И ПРАВА

 

 

 

 

РЕФЕРАТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭКОЛОГИЯ

на тему

 БИОЦЕНОЗ

СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА

 

 

Выполнил: Королев Владимир Валерьевич

Студент 1-го курса 

Юридического факультета

 

Проверил:__________________________

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение 3

Биоценоз 4

Видовая структура  биоценоза 8

Пространственная  структура биоценоза 14

Экологическая структура биоценоза 16

Список литературы 17

 

 

 

Введение

Каждый организм живет  в окружении множества других, вступает с ними в самые разнообразные  отношения как с отрицательными, так и с положительными для  себя последствиями и, в конечном счете, не может существовать без этого живого окружения. Связь с другими организмами – необходимое условие питания и размножения, возможность защиты, смягчения неблагоприятных условий среды, а с другой стороны – это опасность ущерба и часто даже непосредственная угроза существованию индивидуума. Всю сумму воздействий, которые оказывают друг на друга живые существа, объединяют названием биотические факторы среды.

Непосредственное живое  окружение организма составляет его биоценотическую среду. Представители каждого вида способны существовать лишь в таком живом окружении, где связи с другими видами обеспечивают им нормальные условия жизни. Иными словами, многообразные живые организмы встречаются на Земле не в любом сочетании, а образуют определенные сожительства, или сообщества, в которые входят виды, приспособленные к совместному обитанию.

Группировки совместно обитающих  и взаимно связанных видов  называют биоценозами (от лат. «биос» – жизнь, «ценоз» – общий). Приспособленность членов биоценоза к совместной жизни выражается в определенном сходстве требований к важнейшим абиотическим условиям среды и закономерных отношениях друг с другом.

 

Биоценоз

Понятие «биоценоз» – одно из важнейших в экологии. Этот термин был предложен в 1877 г. немецким гидробиологом К. Мёбиусом, изучавшим места обитания устриц в Северном море. Он установил, что устрицы могут жить лишь в определенных условиях (глубина, течения, характер грунта, температура воды, соленость и т. п.) и что вместе с ними постоянно обитает определенный набор других видов – моллюсков, рыб, ракообразных, иглокожих, червей, кишечнополостных, губок и т. п. Все они связаны между собой и подвержены влиянию окружающих условий. Мёбиус обратил внимание на закономерность такого сожительства. «Наука, однако, не имеет слова, которым такое сообщество живых существ могло бы быть обозначено, – писал он. – Нет слова для обозначения сообщества, в котором сумма видов и особей, постоянно ограничиваемая и подвергающаяся отбору под влиянием внешних условий жизни благодаря размножению непрерывно владеет некоторой определенной территорией. Я предлагаю термин «биоценоз» для такого сообщества. Всякое изменение в каком-либо из факторов биоценоза вызывает изменения в других факторах последнего».

По Мёбиусу, возможность  видов длительно сосуществовать друг с другом в одном биоценозе  представляет результат естественного  отбора и сложилась в историческом развитии видов. Дальнейшее изучение закономерностей  сложения и развития биоценозов привело  к возникновению особого раздела  общей экологии – биоценологии.

Масштабы биоценотических  группировок организмов очень различны, от сообществ подушек лишайников на стволах деревьев или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов: лесов, степей, пустынь и т. п.

Термин «биоценоз» в современной  экологической литературе чаще употребляют  применительно к населению территориальных  участков, которые на суше выделяют по относительно однородной растительности (обычно по границам растительных ассоциаций), например биоценоз ельника-кисличника, биоценоз суходольного луга, сосняка-беломошника, биоценоз ковыльной степи, пшеничного поля и т. д. При этом имеется в виду вся совокупность живых существ – растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию на данной территории. В водной среде различают биоценозы, соответствующие экологическим подразделениям частей водоемов, например биоценозы прибрежных галечных, песчаных или илистых грунтов, абиссальных глубин, пелагические биоценозы крупных круговоротов водных масс и т. п.

По отношению к более  мелким сообществам (населению стволов  или листвы деревьев, моховых кочек  на болотах, нор, муравейников, разлагающихся  пней и т. д.) применяют разнообразные термины: «микросообщества», «биоценотические группировки», «биоценотические комплексы» и др.

Принципиальной разницы  между биоценотическими группировками  разных масштабов нет. Более мелкие сообщества входят составной, хотя и  относительно автономной частью в более  крупные, а те, в свою очередь, являются частями сообществ еще больших  масштабов. Так, все живое население  моховых и лишайниковых подушек  на стволе дерева – это часть  более крупного сообщества организмов, связанного с данным деревом и  включающего его подкоровых и  наствольных обитателей, население  кроны, ризосферы и т. п. В свою очередь, эта группировка – лишь одна из составных частей лесного биоценоза. Последний входит в более сложные комплексы, образующие в конечном счете весь живой покров Земли. Таким образом, организация жизни на биоценотическом уровне иерархична. С увеличением масштабов сообществ усиливается их сложность и доля непрямых, косвенных связей между видами.

Естественные объединения  живых существ имеют собственные  законы сложения, функционирования и  развития, т. е. представляют собой природные системы.

Принципы сложения надорганизменных систем вызвали длительную дискуссию экологов, и прежде всего геоботаников, о «континуальности» и «дискретности» растительного покрова, являющегося основой наземных биоценозов («континуум» – сплошное, непрерывное, «дискретный» – прерывистый). Сторонники концепции континуума обращают основное внимание на постепенность переходов одного фитоценоза в другой, отсутствие четких границ между ними. С их точки зрения, фитоценоз – достаточно условное понятие. В организации растительного сообщества определяющую роль играют факторы внешней среды и экологическая индивидуальность видов, не позволяющая им группироваться в четкие пространственные объединения. Внутри фитоценоза каждый вид ведет себя относительно независимо. С позиций континуальности виды встречаются вместе не потому, что приспособились друг к другу, а потому, что приспособились к общей среде. Любая вариация условий местообитания вызывает изменения состава сообщества.

Более ранняя концепция дискретности фитоценозов, которую выдвигал еще  С. Г. Коржинский в начале становления  фитоценологии, утверждала главными в  организации растительного сообщества взаимоотношения растений, т. е. внутренние факторы. Ее современные сторонники, признавая наличие переходов между фитоценозами, считают, что растительные сообщества существуют объективно, а не являются условным выделением из непрерывного растительного покрова. Они обращают внимание на повторяемость одних и тех же комбинаций видов в сходных условиях, важную средообразующую роль наиболее значимых членов фитоценоза, влияющих на присутствие и распределение других растений.

С позиций современного системного подхода к организации живой  природы становится очевидным, что  обе непримиримые ранее точки  зрения, как это часто бывало в  истории науки, содержат рациональные элементы. Континуальность, как фундаментальное  свойство надорганизменных систем, дополняется важной ролью внутренних связей в их организации, которые, однако, проявляются в иной форме, чем в организмах.

Структура любой системы  – это закономерности в соотношении  и связях ее частей. Структура биоценоза  многопланова, и при изучении ее выделяют различные аспекты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Видовая структура биоценоза

Различают понятия «видовое богатство» и «видовое разнообразие»  биоценозов. Видовое богатство – это общий набор видов сообщества, который выражается списками представителей разных групп организмов. Видовое разнообразие – это показатель, отражающий не только качественный состав биоценоза, но и количественные взаимоотношения видов.

Различают бедные и богатые  видами биоценозы. В полярных арктических  пустынях и северных тундрах при  крайнем дефиците тепла, в безводных  жарких пустынях, в водоемах, сильно загрязненных сточными водами, – везде, где одни или сразу несколько факторов среды далеко уклоняются от среднего оптимального для жизни уровня, сообщества сильно обеднены, так как лишь немногие виды могут приспособиться к таким крайним условиям. Невелик видовой спектр и в тех биоценозах, которые часто подвергаются каким-либо катастрофическим воздействиям, например ежегодному затоплению при разливах рек или регулярному уничтожению растительного покрова при пахоте, применении гербицидов и других антропогенных вмешательствах. И наоборот, везде, где условия абиотической среды приближаются к оптимальным в среднем для жизни, возникают чрезвычайно богатые видами сообщества. Примерами их могут служить тропические леса, коралловые рифы с их многообразным населением, долины рек в аридных районах и т. д.

Видовой состав биоценозов, кроме того, зависит от длительности их существования, истории каждого  биоценоза. Молодые, только формирующиеся  сообщества обычно включают меньший  набор видов, чем давно сложившиеся, зрелые. Биоценозы, созданные человеком (поля, сады, огороды), также беднее видами, чем сходные с ними природные  системы (лесные, степные, луговые). Однообразие  и видовую бедность агроценозов  человек поддерживает специальной  сложной системой агротехнических  мер – достаточно вспомнить борьбу с сорняками и вредителями  растений.

Однако даже самые обедненные биоценозы включают, по крайней мере, сотни видов организмов, принадлежащих  к разным систематическим и экологическим  группам. В агроценоз пшеничного поля, кроме пшеницы, входят, хотя бы в минимальном количестве, разнообразные  сорняки, насекомые-вредители пшеницы  и хищники, питающиеся фитофагами, мышевидные грызуны, беспозвоночные – обитатели  почвы и напочвенного слоя, микроскопические организмы ризосферы, патогенные грибки и многие другие.

Почти все наземные и большинство  водных биоценозов включают в свой состав и микроорганизмы, и растения, и животных. Однако в некоторых  условиях формируются биоценозы, в  которых нет растений (например, в пещерах или водоемах ниже фотической зоны), а в исключительных случаях  – состоящие только из микроорганизмов (например, в анаэробной среде на дне водоемов, в гниющих илах, сероводородных источниках и т. п.).

Общее число видов в  биоценозе подсчитать довольно сложно из-за методических трудностей учета  микроскопических организмов и неразработанности  систематики многих групп. Ясно, однако, что богатые видами природные  сообщества включают тысячи и даже десятки тысяч видов, объединяемых сложной системой разнообразных  взаимосвязей.

Сложность видового состава  сообществ в значительной мере зависит  от разнородности среды обитания. В таких местообитаниях, где могут  найти для себя условия различные  по экологическим требованиям виды, формируются более богатые по флоре и фауне сообщества. Влияние  разнообразия условий на разнообразие видов проявляется, например, в так  называемом пограничном, или опушечном, эффекте. Общеизвестно, что на опушках обычно пышнее и богаче растительность, гнездится больше видов птиц, встречается больше видов насекомых, пауков и т. п., чем в глубине леса. Здесь разнообразнее условия освещенности, влажности, температуры. Чем сильнее различия двух соседствующих биотопов, тем разнороднее условия на их границах и тем сильнее проявляется пограничный эффект. Видовое богатство сильно возрастает в местах контактов лесных и травянистых, водных и сухопутных сообществ и др.

Разнородность среды создается  как абиотическими факторами, так  и самими живыми организмами. Каждый вид создает условия для закрепления  в биоценозе и других видов, связанных  с ним трофическими и топическими  отношениями. Например, суслики, осваивающие  новые для них местообитания, могут привлечь туда хищников, для  которых они служат привычной  добычей, а также привнести около 50 видов своих паразитов и сотни  видов норовых сожителей.

Численность той или иной группы организмов в биоценозах сильно зависит от их размеров. Чем мельче особи видов, тем выше их численность в биотопах. Так, например, в почвах обилие простейших исчисляется многими десятками миллиардов на квадратныйметр, нематод – несколькими миллионами, клещей и коллембол – десятками или сотнями тысяч, дождевых червей – десятками или сотнями особей. Численность роющих позвоночных – мышевидных грызунов, кротов, землероек рассчитывают уже не на квадратные метры, а на гектары площади.

Размерность видов, входящих в состав природных биоценозов, различается в гигантских масштабах. Например, киты превосходят бактерий в 5 млн раз по длине и в 3 · 10²⁰– по объему. Разноразмерные группы организмов живут в биоценозе в разных масштабах пространства и времени. Например, жизненные циклы одноклеточных могут протекать в пределах часа, а жизненные циклы крупных растений и животных растянуты на десятки лет. С одной стороны, природные биоценозы представляют собой сосуществование разных размерных миров, а с другой – наиболее тесные связи осуществляются в них именно среди организмов разных размеров.

Естественно, что во всех биоценозах численно преобладают самые  мелкие формы – бактерии и другие микроорганизмы. Поэтому при сравнении  разноразмерных видов показатель доминирования  по численности не может отразить особенности сообщества. Его рассчитывают не для сообщества в целом, а для отдельных группировок, в пределах которых разницей в размерах отдельных форм можно пренебречь. Такие группировки могут быть выделены по разным признакам: систематическому (птицы, насекомые, злаки, сложноцветные), эколого-морфологическому (деревья, травы) либо непосредственно по размерному (микрофауна, мезофауна и макрофауна почв, микроорганизмы в целом и т. п.). Сопоставляя общие характеристики разнообразия, количественные отношения наиболее массовых видов в пределах разных размерных групп, обилие редких форм и другие показатели, можно получить удовлетворительное представление о специфике видовой структуры сравниваемых биоценозов.