Биоценоз — примеры. Естественные и искусственные биоценозы

Трофическая структура биоценоза

Взаимодействие организмов, занимающих определенное место в биологическом круговороте, называется трофической структурой биоценоза.

В биоценозе различают три группы организмов.

1. Продуценты (от лат. producens — производящий) — организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды и двуокиси углерода) все необходимые для жизни органические вещества, используя солнечную энергию (зеленые растения, цианобактерии и некоторые другие бактерии) или энергию окисления неорганических веществ (серобактерии, железобактерии и др.). Обычно под продуцентами понимают зеленые хлорофиллоносные растения (автотрофы), дающие первичную продукцию. Общий вес сухого вещества фитомассы (массы растений) оценивается в 2,42 х 1012 т. Это составляет 99 % всего живого вещества земной поверхности. И лишь 1 % приходится на долю гетеротрофных организмов. Поэтому только растительности планета Земля обязана существованию на ней жизни. Именно зеленые растения создали необходимые условия для появления и существования вначале разнообразных доисторических животных, а затем и человека. Погибая, растения аккумулировали энергию в отложениях каменного угля, торфе и лаже нефти.

Растения-продуценты дают человеку пищу, сырье для промышленности, лекарства. Они очищают воздух, задерживают пыль, смягчают температурный режим воздуха, приглушают шумы. Благодаря растительности существует то огромное разнообразие животных организмов, которыми населена Земля. Продуценты составляют первое звено в пищевой цени и лежат в основе экологических пирамид.

2. Консументы (от лат. consumo — потребляю), или потребители, — гетеротрофные организмы, которые питаются готовым органическим веществом. Консументы сами не могут строить органическое вещество из неорганического и получают его в готовом виде, питаясь другими организмами. В своих организмах они преобразуют органику в специфические формы белков и других веществ, а в окружающую среду выделяют образующиеся в процессе их жизнедеятельности отходы.

К консументам (потребителям) относятся животные и человек, а также растения-паразиты, которые в своих клетках не имеют хлорофилла и не могут самостоятельно образовывать органические вещества.

Кузнечик, заяц, антилопа, олень, слон, т.е. травоядные животные, — это консументы первого порядка. Жаба, схватившая стрекозу, божья коровка, питающаяся тлей, волк, охотящийся за зайцем, — все это консументы второго порядка. Аист, поедающий лягушку, коршун, уносящий в небо цыпленка, змея, заглатывающая ласточку, — консументы третьего порядка.

3. Редуценты (от лат. reducens, reducentis — возвращающий, восстанавливающий) — организмы, разрушающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганические вещества, а их, в свою очередь, усваивают другие организмы (продуценты).

Основными редуцентами являются бактерии, грибы, простейшие, т.е. находящиеся в почве гетеротрофные микроорганизмы. Если снижается их активность (например, при использовании человеком пестицидов), ухудшаются условия для продукционного процесса растений и консументов. Мертвые органические остатки, будь то древесный пень или труп какого-либо животного, не исчезают в никуда. Они подвергаются гниению. Но мертвая органика не может перегнить сама по себе. В качестве «могильщиков» выступают редуценты (деструкторы, разрушители). Они окисляют мертвые органические остатки до С0₂, Н₂0 и простых солей, т.е. до неорганических составляющих, которые снова могут быть вовлечены в круговорот веществ, тем самым замыкая его.

География

Понятие биоценоза

Организмы не обитают на Земле как независимые особи. Они образуют в природе закономерные комплексы. Немецкий гидробиолог К. Мёбиус в конце 70-х гг. XIX в. изучал комплексы донных животных — скопления устриц (устричные банки). Он наблюдал, что вместе с устрицами здесь встречались и такие животные, как морские звезды, иглокожие, мшанки, черви, асцидии, губки и др. Ученый сделал вывод, что эти животные живут совместно, в одном местообитании, не случайно. Они нуждаются в тех же условиях, что и устрицы. Такие группировки появляются благодаря сходным требованиям к факторам окружающей среды. Комплексы живых организмов, постоянно встречающихся вместе в различных пунктах одного и того же водного бассейна при наличии одинаковых условий существования, Мёбиус назвал биоценозами. Термин «биоценоз» (от греч. bios — жизнь и koinos — общий) был введен им в научную литературу в 1877 г.

Заслуга Мёбиуса в том, что он не только установил наличие органических сообществ и предложил для них название, но и сумел раскрыть многие закономерности их формирования и развития

Тем самым были заложены основы важного направления в экологии — биоценологии (экология сообществ)

Биоценотический уровень — второй (после популяции) над- организменный уровень организации живых систем. Биоценоз — это довольно устойчивое биологическое образование, обладающее способностью к самоподдержанию своих природных свойств и видового состава при внешних воздействиях, вызываемых изменениями климатических и других факторов. Устойчивость биоценоза определяется не только устойчивостью входящих в него популяций, но и особенностями взаимодействия между ними.

Биоценоз — это исторически сложившиеся группировки растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющие относительно однородное жизненное пространство (участок суши или водоема).

Итак, каждый биоценоз состоит из определенной совокупности живых организмов, относящихся к разным видам. Но известно, что особи одного вида объединяются в природные системы, которые называются популяциями. Поэтому биоценоз может быть определен также и как совокупность популяций всех видов живых организмов, заселяющих общие места обитания.

Следует отметить, что термин «биоценоз» получил распространение в научной литературе на немецком и русском языках, а в англоязычных странах ему соответствует термин «сообщество» (community). Однако, строго говоря, термин «сообщество» не является синонимом термину «биоценоз». Если биоценоз можно назвать многовидовым сообществом, то популяция (составная часть биоценоза) — это одновидовое сообщество.

В состав биоценоза входят совокупность растений на определенной территории — фитоценоз (от греч. phyton — растение); совокупность животных, проживающих в пределах фитоценоза, — зооценоз (от греч. zoon — животное); микробоценоз (от греч. mikros — малый + bios — жизнь) — совокупность микроорганизмов, населяющих почву. Иногда в качестве отдельного составляющего элемента в биоценоз включают микоценоз (от греч. mykes — гриб) — совокупность грибов. Примерами биоценозов являются лиственный, еловый, сосновый или смешанный лес, луг, болото и т.д.

Однородное природное жизненное пространство (часть абиотической среды), занимаемое биоценозом, называется биотоп. Это может быть участок суши или водоема, берег моря или склон горы. Биотоп — неорганическая среда, которая является необходимым условием существования биоценоза. Биоценоз и биотоп тесно взаимодействуют между собой.

Масштабы биоценозов могут быть различными — от сообществ лишайников на стволах деревьев, моховых кочек на болоте или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов. Так, на суше можно выделить биоценоз суходольного (незаливаемого водой) луга, биоценоз сосняка-беломошника, биоценоз ковыльной степи, биоценоз пшеничного поля и т.д.

В конкретный биоценоз включаются не только организмы, постоянно обитающие на определенной территории, но и те, которые оказывают существенное воздействие на него. Например, многие насекомые размножаются в водоемах, где служат важным источником питания рыб и некоторых других животных. В молодом возрасте они входят в состав водного биоценоза, а во взрослом состоянии ведут наземный образ жизни, т.е. выступают как элементы сухопутных биоценозов. Зайцы могут питаться на лугу, а обитать в лесу. То же касается многих видов лесных птиц, которые ищут себе пропитание не только в лесу, но и на прилегающих лугах или болотах.

Пример смены биогеоценоза

Рассмотрим в качестве примера случай, когда сами живые организмы являются причиной смены экосистем. Это заселение скальных пород растительностью. Большое значение на первых стадиях этого процесса имеет выветривание пород: частичное растворение минералов и изменение их химических свойств, разрушение. На начальных этапах очень большую роль играют первые поселенцы: водоросли, бактерии, накипные лишайники, сине-зеленые. Продуцентами являются сине-зеленые, водоросли в составе лишайников и водоросли свободноживущие. Они создают органическое вещество. Сине-зеленые из воздуха берут азот и обогащают им еще малопригодную для обитания среду. Лишайники растворяют выделениями органических кислот скальную породу. Они способствуют тому, что элементы минерального питания постепенно накапливаются. Грибы и бактерии разрушают созданные продуцентами органические вещества. Последние не полностью минерализуются. Постепенно накапливается смесь, состоящая из минеральных и органических соединений и обогащенных азотом растительных остатков. Создаются условия для существования кустистых лишайников и мхов. Ускоряется процесс накопления азота и органического вещества, образуется тонкая прослойка почвы.

Формируется примитивное сообщество, которое может существовать в данной неблагоприятной обстановке. К суровым условиям скал хорошо приспособлены первые поселенцы — они выдерживают и мороз, и жару, и сушь. Постепенно они изменяют среду обитания, создавая условия для образования новых популяций. После того как появляются травянистые растения (клевер, злаки, осоки, колокольчик и др.), ужесточается конкуренция за питательные элементы, свет, воду. В этой борьбе пионеры-поселенцы вытесняются новыми видами. Кустарники поселяются за травами. Они скрепляют своими корнями формирующуюся почву. Лесными сообществами сменяются травяно-кустарниковые.

В ходе длительного процесса развития и смены биогеоценоза количество входящих в него видов живых организмов постепенно растет. Более сложным становится сообщество, все более разветвленной делается его пищевая сеть. Увеличивается разнообразие связей, существующих между организмами. Все полнее сообщество использует ресурсы среды. Так оно превращается в зрелое, которое хорошо приспособлено к условиям среды и обладает саморегуляцией. В нем популяции видов хорошо воспроизводятся и другими видами не замещаются. Тысячи лет длится описанная смена биогеоценозов. Однако существуют смены, которые происходят на глазах всего лишь одного поколения людей. К примеру, это зарастание мелких водоемов.

Итак, мы рассказали о том, что такое биогеоценоз. Примеры с описанием, представленные выше, дают наглядное представление о нем

Все, о чем мы рассказали, важно для понимания этой темы. Типы биогеоценозов, их структура, особенности, примеры — все это следует изучить для того, чтобы иметь полное представление о них

Виды биоценоза

В биологии виды биоценоза классифицируются по следующим признакам.

По пространственному расположению:

• Вертикальный (ярусный);
• Горизонтальный (мозаичность).

По происхождению:

• Естественный (природный);
• Искусственный (рукотворный).

По типу связей
видов внутри биоценоза:

• Трофические (пищевые цепочки);
• Фабрические (обустройство мест обитания организма с помощью омертвевших организмов);
• Топические (особи одного вида служат местом обитания или влияют на жизнь других видов);
• Форические (участие одних видов в распространении ареала обитания других).

Пространственная структура биоценоза

Пищевые отношения между группами биоценоза

Существующие между тремя этими компонентами биогеоценоза пищевые отношения определяют круговорот веществ и потоки энергии в нем. Улавливая энергию Солнца и поглощая минеральные вещества, продуценты создают органические вещества. Из них строится их тело. Таким образом солнечная энергия превращается в энергию химических связей. Поедая друг друга и продуцентов, консументы (растительноядные, паразитические и хищные организмы) тем самым расщепляют органические вещества. Они используют их, а также высвобождающуюся в результате этого энергию для обеспечения своей жизнедеятельности и построения собственного тела. Редуценты, питаясь мертвыми организмами, разлагают их органические вещества. Они добывают таким образом необходимые им энергию и материалы, а также обеспечивают возвращение в биотоп неорганических веществ. Так в биогеоценозе осуществляется круговорот веществ. Его постоянство является залогом длительного существования экологической системы, несмотря на то, что запас минеральных веществ является ограниченным в ней.

Типы биоценозов

Био­це­но­зы бы­ва­ют есте­ствен­ны­ми или ис­кус­ствен­ны­ми.

Рис. 2. На­гляд­ная схема био­це­но­за

Есте­ствен­ные био­це­но­зы – это те, что сфор­ми­ро­ва­лись сами по себе, без уча­стия че­ло­ве­ка. При­ме­ра­ми здесь могут быть речка, озеро, луг, степь, лес или тунд­ра. Со­став оби­та­те­лей в каж­дом есте­ствен­ном био­це­но­зе не слу­ча­ен. Все они при­спо­соб­ле­ны к жизни в этих усло­ви­ях. Всем им под­хо­дят фак­то­ры среды, дей­ству­ю­щие в опре­де­лен­ном био­це­но­зе.

Био­це­но­зы раз­нят­ся по со­ста­ву оби­та­те­лей. На­при­мер, в тундре рас­ти­тель­ный по­кров в ос­нов­ном пред­став­лен мхами и ли­шай­ни­ка­ми (рис. 3).

Рис. 3. Тунд­ра

В сте­пях – раз­но­об­раз­ны­ми тра­вя­ни­сты­ми рас­те­ни­я­ми (рис. 4).

Рис. 4. Степь

А в мно­го­ярус­ном тро­пи­че­ском лесу оби­та­ют в том числе и гро­мад­ные де­ре­вья (рис. 5).

Рис. 5. Тро­пи­че­ский лес

Бо­гат­ство флоры и фауны в раз­ных био­це­но­зах тоже не оди­на­ко­во. В тундре ви­до­вой со­став бед­нее, а в тро­пи­че­ском лесу чрез­вы­чай­но бо­га­тый.

Место обитания и экологическая ниша. Типы связи и взаимоотношений между организмами.

  Экологическая
ниша
характеризует положение данного
организма в сообществе или экосистеме.
Она определяется морфологической
приспособленностью организма, его
физиологическими реакциями и поведением.
Местообитание — это, так сказать, «адрес»
организма, а экологическая ниша — его
«профессия». Экологическая ниша —
абстрактное понятие, объединяющее все
физические, химические, физиологические
и биотические факторы, необходимые
организму для жизни. Для того чтобы
описать экологическую нишу организма,
нужно знать, чем он питается, кому он
служит пищей, его способность к
передвижению и его воздействие на другие
организмы и на неживые элементы внешней
среды.

Один
и тот же вид может характеризоваться
различными экологическими нишами в
разных районах, что зависит от количества
доступной пищи и числа конкурентов.
Некоторые организмы занимают
последовательно различные экологические
ниши. Так, головастик — это первичный
потребитель, питающийся растениями, а
взрослая лягушка — вторичный потребитель,
питающийся насекомыми и другими
животными.

Теоретически
взаимодействие популяций двух видов
можно выразить в виде следующих комбинаций
символов: 00, —, ++, +0, -0 , +-. Выделяют 9 типов
наиболее важных взаимодействий между
видами (по  Ю. Одуму, 1986):

• нейтрализм(00)—
  ассоциация двух видов популяций не
  сказывается ни на одном из них;

• Взаимное
  конкурентное подавление (—)
  — обе популяции взаимно подавляют друг
  друга;

• Конкуренция
  из-за ресурсов (—)
  — каждая популяция неблагоприятно
  воздействует на другую при недостатке
  пищевых ресурсов;

• Аменсализм (-0)
  — одна популяция подавляет другую, но
  сама при этом не испытывает отрицательного
  влияния;

• Паразитизм (+
  — ) -популяция паразита наносит вред
  популяции хозяина;

• Хищничество (+
  -) — одна популяция неблагоприятно
  воздействует на другую в результате
  прямого нападения, но зависит от другой;

• Комменсализм (+0)
  — одна популяция извлекает пользу от
  объединения с другой, а другой популяции
  это объединение безразлично;

• Протокооперация (+
  +) -обе популяции получают пользу от
  объединения;

• Мутуализм (+
  +) — связь благоприятна для роста и
  выживания отдельных популяций, причём
  в естественных условиях ни одна из них
  не может существовать без другой.

Примечание: (0) —
существенное взаимодействие между
популяциями отсутствует; (+) — благоприятное
действие на рост, выживание или другие
характеристики популяции; ( — ) — ингибирующее
действие на рост или другие характеристики
популяции.

Тип взаимодействия
определённой пары видов может изменяться
в зависимости от условий или от
последовательных стадий их жизненных
циклов. Иногда отношения двух видов
можно охарактеризовать как паразиты,
иногда — как комменсализм, а иногда они
могут быть нейтральными.

Девять описанных
видов взаимодействий можно свести к
двум более обобщенным типам — отрицательным
(антибиотическим) и положительным
(симбиотическим).

Понятие биоценоза основной части экосистемы

Совокупность живых существ, входящих в экологическую систему, называется биотическим сообществом, или биоценозом. Следовательно, биоценоз — совокупность популяций всех видов живых организмов, населяющих определенную географическую территорию, отличающуюся от других соседних территорий по химическому составу почв, вод, а также по ряду физических показателей (высота над уровнем моря, величина солнечного облучения и т.д.). При этом имеется в виду вся совокупность живых существ — растений, животных, микроорганизмов, приспособленных к совместному обитанию на данной территории. Понятие «биоценоз» — одно из важнейших в экологии, поскольку из него следует, что живые существа образуют на Земле сложно организованные системы, вне которых они не могут устойчиво существовать. Основная функция сообщества заключается в обеспечении равновесия в экосистеме на основе замкнутого круговорота веществ.

В состав биоценозов могут входить тысячи видов различных организмов. Но не все они одинаково значимы. Удаление из сообщества некоторых из них не оказывает на них заметного влияния, в то время как изъятие других ведет к существенным изменениям.

Одни виды биоценоза могут быть представлены многочисленными популяциями, а другие малочисленными. Масштабы биоценотических группировок организмов очень различаются — от сообществ подушек лишайников на стволах деревьев или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов: лесов, степей, пустынь и т.п.

Организация жизни на биоценотическом уровне подчинена иерархии. С увеличением масштабов сообществ усиливается их сложность и доля непрямых, косвенных связей между видами.

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

Таким образом, являясь, как и организмы, структурными единицами живой природы, биоценозы, тем не менее складываются и поддерживают свою устойчивость на основе иных принципов. Они представляют собой системы, так называемого каркасного типа — без особых управляющих и координирующих центров, а также строятся на многочисленных и сложных внутренних связях.

Важнейшими особенностями систем, относящихся к недорганизменному уровню организации жизни, например по классификации немецкого эколога В. Тишлера, являются следующие:

• Сообщества всегда возникают, складываются из готовых частей (представителей различных видов или целых комплексов видов), имеющихся в окружающей среде. Этим способ их возникновения отличается от формирования отдельного организма, которое происходит путем постепенного дифференцирования простейшего начального состояния.
• Части сообщества взаимозаменяемы. Части же (органы) любого организма уникальны.
• Если в целостном организме поддерживается постоянная координация, согласованность деятельности его органов, клеток и тканей, то надорганизменная система существует в основном за счет уравновешивания противоположно направленных сил.
• Сообщества основаны на количественной регуляции численности одних видов другими.
• Предельные размеры организма ограничены его внутренней наследственной программой. Размеры надорганизменных систем определяются внешними причинами.

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 обитания. Любая вариация условий местообитания вызывает изменения состава сообщества.

Структура биоценоза многоплановая, и при изучении ее выделяют различные аспекты.

Видовая и пространственная структура биоценоза

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

Различают бедные и богатые видами биоценозы. 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.

Почти все наземные и большинство водных биоценозов включают в свой состав и микроорганизмы, и растения, и животных. Чем сильнее различия двух соседствующих биотопов, тем разнороднее условия на их границах и тем сильнее проявляется пограничный эффект. Численность той или иной группы организмов в биоценозах сильно зависит от их размеров. Чем мельче особи видов, тем выше их численность в биотопах.

Группы организмов разных размеров 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.

Естественно, что во всех биоценозах численно преобладают самые мелкие формы — бактерии и другие микроорганизмы. В каждом сообществе можно выделить группу основных, наиболее многочисленных в каждом размерном классе видов, связи между которыми являются определяющими для функционирования биоценоза в целом. Виды, преобладающие по численности (продуктивности), являются доминантами сообщества. Доминанты господствуют в сообществе и составляют «видовое ядро» любого биоценоза.

Например, при изучении пастбища установлено, что максимальную площадь в нем занимает растение — мятлик, а среди пасущихся там животных больше всего коров. Это означает, что мятлик доминирует среди продуцентов, а коровы — среди консументов.

В наиболее богатых биоценозах практически все виды малочисленны. В тропических лесах редко можно встретить рядом несколько деревьев одной породы. В таких сообществах не происходит вспышек массового размножения отдельных видов, биоценозы отличаются высокой стабильностью.

Совокупность всех видов сообщества составляет его биоразнообразие. Обычно в состав сообщества входят несколько основных видов с высокой численностью и множество редких видов с небольшой численностью.

Биоразнообразие отвечает за равновесное состояние экосистемы, а следовательно, — за ее устойчивость. Замкнутый круговорот питательных веществ (биогенов) происходит только благодаря биологическому разнообразию. Вещества, не усваиваемые одними организмами, усваиваются другими, поэтому выход из экосистемы биогенов мал, а их неизменное присутствие обеспечивает равновесие экосистемы.

Деятельность человека сильно сокращает разнообразие в природных сообществах, что требует прогнозов и предвидений ее последствий, а также действенных мер поддержания природных систем.

Участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют биотопом.

Пространственная структура наземного биоценоза складывается из его растительной части — фитоценоза, распределением наземной и подземной массы растений. Животные также преимущественно приурочены к тому или иному ярусу растительности (рис. 1).

Рис. 1. Распределение копытных животных по ярусам питания (Де ла Фуэнте, 1972): 1- жираф; 2 — антилопа геренук; 3 — антилопа дик-дик; 4 — носорог; 5 — слон; 6 — зебра; 7 — гиу; 8 — газель Гранта; 9 — антилопа бубал

География

Горизонтальная структура биоценоза

Горизонтальная структура биоценоза отличается от ярусной тем, что обилие видов, обитающих на его территории, изменяется не по вертикали, а по горизонтали.

Например, можно рассмотреть наиболее глобальный пример. Разнообразие, обилие и богатство живого мира различается по поясам. В зоне арктических пустынь, в арктическом климатическом поясе, животный и растительный мир скуден и беден. По мере приближения к зоне тропических лесов, в тропическом климатическом поясе, численность и разнообразие видов будет увеличиваться. Так нам удалось проследить изменения количества видов внутри биоценоза, и даже изменение их строения (так как им приходится приспосабливаться к различным условиям климата). Это естественная мозаичность.

А искусственная мозаичность возникает под влиянием человека на окружающую среду. Например, вырубка лесов, засевание лугов, осушение болот и т.д. В месте, где человек не изменил условия, организмы останутся. А те места, где условия поменялись, будут населены новыми популяциями. Компоненты биоценоза также станут различаться.

Биоценоз

Понятие о биогеоценозе и экосистеме

Что такое биоценоз

В современной науке биоценозом называют сообщество живых организмов, обитающих на определенной территории и взаимодействующих между собой. В биоценоз входят растения, животные, грибы и микроорганизмы.

По мере изучения биоценозов ученые все больше убеждаются в том, насколько сложны эти системы. Любой биоценоз – это не просто совокупность организмов, но и их связи друг с другом и окружающей средой. Было обнаружено, что выпадение хотя бы одного элемента, тем более –существенное изменение условий существования, могут вызвать угнетение и даже гибель всего биоценоза. К сожалению, к этим выводам люди пришли очень поздно, когда многие уникальные экологические системы на нашей планете были уже поставлены на грань гибели или уже погибли.

Биоценозы характеризуются двумя важнейшими характеристиками – биоразнообразием и биомассой. Разнообразие видов, обитающих на одной территории, влияет на устойчивость биоценоза. В каждом подобном сообществе формируется и поддерживается экологическая пирамида. Например, растения усваивают неорганические питательные вещества из воздуха и почвы, синтезируют органические вещества.

Их потребляют в пищу растительноядные животные, которые, в свою очередь, являются едой для хищников. Умирая, эти организмы становятся питанием для бактерий и грибов, которые разлагают органику до состояния неорганических соединений – круг замыкается. В устоявшейся экосистеме все вещества вовлекаются в цепочку питания. Это настоящее «безотходное производство», созданное природой. Очевидно, что перевес каких-либо видов может привести к катастрофе. Это случается, в частности, когда человек искусственно заносит в среду организмы, несвойственные биоценозу. Примером может служить нашествие кроликов, привезенных в Австралию первыми колонистами.

Биомасса – это общая масса всех организмов, присутствующих в конкретном биоценозе. Показатели биомассы меняются в зависимости от климата. Так, в холодных районах (в Заполярье, на высокогорье) биомасса минимальна, поскольку условия обитания чрезвычайно суровы. Чем ближе к тропикам, тем больше конкуренции между существами, тем теснее они живут, тем больше биомасса.

Порой показатели биомассы имеют огромное значение. Скажем, от количества почвенных микроорганизмов напрямую зависит процесс почвообразования и плодородие земель.

Организмы входящие в состав биоценоза

Продуценты (автотрофы, производители) — это организмы, которые создают (продуцируют) органическое вещество из неорганического (воды, углекислого газа и минеральных солей) за счет солнечной энергии в процессе фотосинтеза. Образованная глюкоза (виноградный сахар), является исходным веществом для других органических соединений. Эти соединения растения используют для поддержания обмена веществ и для построения субстанции собственного тела (фитомассы). При этом энергия теряется при дыхании и отдаче тепла. Лишь незначительная часть светоизлучения — лучистой энергии превращается в химическую энергию. Продуценты способны самостоятельно создавать и обеспечивать себя органическим веществом и выполняют роль накопителей органического вещества. К продуцентам принадлежат зеленые растения.

Консументы (гетеротрофы) — это организмы, получающие энергию за счет питания автотрофами или другими консументами. Они зависят от автотрофов, поскольку для питания нуждаются в богатых энергией веществах, чтобы из них строить субстанцию ​​своего тела (зоомаса). Гетеротрофы используют энергию химических связей органических веществ, которая была аккумулирована автотрофами. Часть энергии теряется через дыхание. Консументы различают по порядкам:

• Консументы 1-го порядка — это растительноядные животные, например растительноядные насекомые.
• Консументы 2-го порядка — поедают консументов 1-го порядка (хищники), например ящерицы, лягушки, насекомоядные птицы и тому подобное.
• Консументы 3-го порядка — могут питаться консументами 2-го порядка. Часто ими являются хищные звери, птицы.

Редуценты — это микроорганизмы, разлагающие органическое вещество продуцентов и консументов до простых соединений — воды, углекислого газа, минеральных солей, замыкая таким образом круговорот веществ в биосфере; это — микроорганизмы (бактерии и грибы), которые являются гетеротрофными деструкторами. Их деятельность поддерживают в экосистеме много маленьких беспозвоночных животных (равноногие ракообразные, клещи, личинки насекомых):

• Сапрофаги питаются мертвой органической субстанцией;
• Копрофаги поедают животные экскременты, при этом бактерии и грибы, которые на них поселяются, составляют важную часть питания;
• Некрофаги — питающееся мертвечиной, падалью.

Работа деструкторов заканчивает круговорот веществ образованием СО₂, NН₄, Н₂S, СН₄, Н₂ и ионов, таких как РО₄₃-, С₁, Na+, K+, Са₂+ и др.

Продуценты и деструкторы сами создают короткий круговорот. В длинном круговороте между ними находятся консументы.

Листопадный лес как пример биогеоценоза

Листопадный лес является сложной экологической системой. В состав биогеоценоза в нашем примере входят такие виды растений, как дубы, буки, липы, грабы, березы, клены, рябины, осины и другие деревья, листва которых осенью опадает. Несколько их ярусов выделяется в лесу: низкий и высокий древесный, мохового напочвенного покрова, трав, кустарников. Растения, населяющие верхние ярусы, являются более светолюбивыми. Они лучше выдерживают колебания влажности и температуры, нежели представители нижних ярусов. Мхи, травы и кустарники теневыносливы. Они существуют летом в полумраке, образующимся после развертывания листвы деревьев. Подстилка лежит на поверхности почвы. Она образуется из полуразложившихся остатков, веточек кустарников и деревьев, опавшей листвы, мертвых трав.

Лесные биогеоценозы, в том числе листопадные леса, характеризуются богатой фауной. Их населяет множество норных грызунов, хищников (медведь, барсук, лисица), землероющих насекомоядных. Встречаются и живущие на деревьях млекопитающие (бурундук, белка, рысь). Косули, лоси, олени входят в состав группы крупных травоядных. Кабаны широко распространены. В разных ярусах леса гнездятся птицы: на стволах, в кустарниках, на земле или на вершинах деревьев и в дуплах. Имеется множество насекомых, питающихся листьями (к примеру, гусеницы), а также древесиной (короеды). В верхних слоях почвы, а также в подстилке обитает, кроме насекомых, огромное число и других позвоночных (клещи, дождевые черви, личинки насекомых), множество бактерий и грибов.

Структура биогеоценозов

Различные биогеоценозы образуются в неодинаковых условиях по степени дневной освещенности, климатическим условиям, составу почвы и т.д. Неудивительно, что их видовой состав, количество биомассы и количество межвидовых связей совершенно различны в разных экосистемах. Ученые рассматривают пространственную, видовую, трофическую и экологическую структурированность биогеоценоза.Видовая структура – это разнообразие видов, входящих в биогеоценоз, и соотношение биомассы или численности всех составляющих его популяций. Биогеоценозы могут быть богатыми по видовому составу, если условия биотопа благоприятны для большинства видов живых существ, или бедными – живущими в не слишком благоприятных условиях (в пустынях, тундре и пр.).

Пространственная структура определяется, прежде всего, растительными составляющими биогеоценоза, которые чаще всего структурированы по вертикали. В каждом из растительных ярусов складывается свой состав растительных и животных обитателей, а также насекомых и микроорганизмов.

Экологическая структура биогеоценоза – это совокупность экологических групп живых существ, соотношение которых изменяется в зависимости от преобладающих абиотических факторов.

Трофическая структура – это количество и состав пищевых цепочек, образуемых совокупностью проживающих в биогеоценозе видов живых существ. Как правило, биогеоценоз складывается в течение многих сотен, а иногда и тысяч лет. Время от времени в его состав вводятся новые компоненты, которые либо занимают свое место в его структурах, либо постепенно удаляются благодаря существующей системе саморегуляции.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Пространственная структура

• Древесный ярус
• Кустарниковый ярус
• Кустарниково-травяной ярус
• Мохово-лишайниковый ярус

• Геобии (обитатели почв)
• Герпетобии (обитатели поверхностного слоя)
• Бриобии (обитатели мхов)
• Филлобии (обитатели травостоя)
• Аэробии (обитатели более высоких ярусов)

• Абиогенная мозаичность (факторами неживой природы:органические вещества,неорганические вещества,климатические факторы)
• Фитогенная (растительными организмами, в частности — эдификаторами-лишайники)
• Эолово-фитогенная (мозаичность вызванная как абиотическими факторами так и фитогенными)
• Биогенная (мозаичность вызванная в первую очередь роющими животными)