Биоценоз. Структура биоценоза

БИОЦЕНОЗ. СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА

Под биоценозом (от лат. биос жизнь, ценоз общий) понимают совокупность живых организмов, населяющих определенную территорию и характеризующихся определенными отношениями между собой и адаптациями к среде обитания. Термин "биоценоз" был предложен немецким гидробиологом К.Мёбиусом в 1877 г.

Всю сумму воздействий, которые  оказывают друг на друга живые  существа, называют биотическими факторами. Непосредственное живое окружение  организма составляет его биоценотическую  среду. Участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют биотопом.

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

Биоценозы характеризуются  определенной структурой. Выделяют видовую, пространственную и экологическую  структуру биоценоза.

Под видовой структурой биоценоза  понимают разнообразие составляющих его  видов и соотношение их численности  или массы. Видовое разнообразие биоценоза зависит от разнородности  среды обитания и возрастает на границах биотопов.

Для оценки количественного  соотношения видов биоценоза  используют различные индексы или  процентное соотношение. Виды, преобладающие  по численности, являются доминантами  сообщества. Доминанты господствуют в сообществе и составляют его "видовое  ядро". Среди доминантов выделяют виды-эдификаторы ("строители"), оказывающие наибольшее влияние на существование сообщества (например, в сосновом лесу вид-эдификатор - сосна).

Редкие и малочисленные  виды также очень важны для  биоценоза. Они создают его видовое  богатство, увеличивают разнообразие биоценотических связей и повышают устойчивость биоценоза.

Для оценки роли отдельного вида в видовой структуре биоценоза  используют следующие показатели:

обилие вида - число особей данного вида на единицу площади  или объема занимаемого пространства; также может характеризоваться  как отношение числа особей вида к общему числу особей всех видов  сообщества и выражаться в процентах;

частота встречаемости - рассчитывается как процентное соотношение числа  проб или учетных площадок, где  встречается вид, и общего числа  таких проб или площадок;

степень доминирования - показатель, отражающий отношение числа особей данного вида к общему числу всех особей сообщества; согласно общепринятой шкале Ренконена, к доминантным относят виды со степенью доминирования 5% и более, к субдоминантным - 2-5%, к рецедентным - менее 2%.

Пространственная структура  биоценоза характеризует распределение  видов в биотопе. Вертикальное распределение  определяется прежде всего сложением его растительной части - фитоценоза, в первую очередь ярусностью. Животные также преимущественно приурочены к определенному ярусу растительности. Например, среди насекомых выделяют следующие группы: 1) геобий - обитатели почвы; 2) герпетобий - обитатели наземного, поверхностного слоя; 3) филлобий - обитатели травостоя; 4) аэробий - обитатели более высоких ярусов.

Cреди птиц есть виды, гнездящиеся только на земле (тетеревиные, овсянки), другие - в кустарниковом ярусе (снегири, славки, певчие дрозды) или в кронах деревьев (зяблики, щеглы, крупные хищники).

Расчлененность биоценоза  в горизонтальном направлении называется мозаичностью и определяется абиотическими  и биотическими факторами.

Под экологической структурой биоценоза понимают определенное соотношение  экологических групп организмов. Например, соотношение экологических  групп организмов по отношению к  влажности - гигрофилов (гигрофитов), мезофилов (мезофитов) и ксерофилов (ксерофитов).

Биоценозы со сходной экологической  структурой могут иметь разный видовой  состав, поскольку одни и те же экологические  ниши в разных биоценозах могут быть заняты разными видами, сходными по экологии. Такие виды, выполняющие  одни и те же функции в сходных  типах биоценозов, называются викарирующими. Например, одну и ту же экологическую  нишу занимают антилопы в саваннах Африки, дикие лошади и куланы в  степях Азии.

МЕЖВИДОВЫЕ  ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В БИОЦЕНОЗАХ

Между организмами в биоценозах возникают разнообразные межвидовые взаимоотношения. Согласно классификации  известного отечественного зоолога  В.Н.Беклемишева, существует четыре типа биотических взаимоотношений в сообществах.

1. Трофические связи - пищевые  связи, при которых один вид  питается другим: либо живыми  особями, либо их мертвыми остатками,  либо продуктами жизнедеятельности.  Животные по типу питания делятся  на несколько экологических групп:  хищники, или зоофаги (питаются  животной пищей); сапрофаги (питаются  гниющими веществами); некрофаги (питаются трупами животных); копрофаги (питаются экскрементами); фитофаги (питаются растительной пищей). Среди фитофагов выделяют филлофагов (питаются листьями), карпофагов (питаются плодами), ксилофагов (питаются древесиной), ризофагов (питаются корнями). По степени избирательности пищевых объектов выделяют три группы организмов: 1) монофаги - одноядные, 2)олигофаги - ограниченноядные, 3) полифаги - многоядные.

2. Топические связи - взаимоотношения,  связанные с местообитанием. Например, конкуренция за место питания,  размножения, гнездостроительства.

3. Форические связи - взаимоотношения, связанные с участием одного вида в распространении другого (от слова форезия - перенос одними животными других). Например, рыбы-прилипалы прикрепляются к акулам или черепахам и используют их в качестве "транспорта". Гамазовые клещи часто используют подобным образом различных насекомых. Семена многих растений переносятся различными животными.

4. Фабрические связи - взаимоотношения, при которых один вид использует для своих сооружений другие организмы или их остатки. Птицы используют для строительства гнезд различные растения, пух, шерсть и другой строительный материал биологического происхождения.

Согласно другой классификации, между организмами в биоценозах возможны шесть основных типов экологических  взаимоотношений (для каждого типа взаимоотношений даются соответствующие  обозначения):

1) мутуализм - взаимовыгодные отношения между видами (+; +). Примеры мутуалистических, или симбиотических, взаимоотношений:

- лишайники (симбиоз грибов  и водорослей; грибы получаютпитательные вещества, водоросли - воду и минеральные вещества);

- энтомофильные растения - насекомые-опылители;

- кишечные эндосимбионты (бактерии, простейшие) - животные-хозяева (жвачные млекопитающие, термиты);

- бобовые растения - клубеньковые  бактерии (азот -фиксаторы);

- деревья - грибы;

2) комменсализм - одностороннее использование одним видом другого без вреда для последнего (+; 0). Эти взаимоотношения заключаются в том, что деятельность одного вида доставляет пищу или убежище другому. Примеры комменсализма:

- рыбы-прилипалы на акулах  или черепахах;

- поселение растений-эпифитов  на коре деревьев;

- гамазовые клещи на различных насекомых;

- египетская цапля - крупный  рогатый скот (питается насекомыми, которых вспугивает скот);

- мухи-шмелевидки в гнездах шмелей (поедают различный мусор);

3) нейтрализм - независимое существование видов, при котором виды не приносят друг другу ни вреда, ни пользы (0; 0);

4) аменсализм - взаимодействие видов, при котором один не получает ни вреда, ни пользы, а для другого это взаимоотношение отрицательно. Светолюбивые растения, растущие под елью, испытывают угнетение, а для ели это взаимоотношение безразлично (-; 0);

5) конкуренция - форма экологических взаимоотношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих видах (-; -). Конкуренция возникает между видами за различные ресурсы (трофические, топические);

6) хищничество и паразитизм - одностороннее использование одним видом (хищник, паразит) другого (хозяин), при котором первый уничтожает или эксплуатирует другого (+; -). Хищничество и паразитизм относятся к пищевым взаимоотношениям.

Хищникам для нормального  существования необходимы приспособления, позволяющие успешно охотиться  на жертв. Поэтомув популяциях хищников естественный отбор будет увеличивать эффективность поиска, ловли и поедания добычи. В то же время в популяции жертв селективное преимущество, как правило, будут иметь те особи, которые успешнее избегают хищников. Долговременная коэволюция (совместная эволюция) хищника и жертвы совершенствует приспособления видов, входящих в эту пару. Сюда относятся как сложные морфологические, так и поведенческие адаптации.

Коэволюция паразита и хозяина, как и в случае пары хищник- жертва, приводит к выработке различных приспособлений с обеих сторон. Для хозяина это главным образом иммунная система, для паразита - целый комплекс морфологических, физиологических и поведенческих адаптаций. Паразитизм, в отличие от хищничества, характеризуется более узкой специализацией видов, поскольку степень адаптированности к определенному виду хозяина определяет успех выживания паразита.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биотические факторы- факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов деятельностью других организмов.

Абиотические факторы - определяется климатическими, почвенными и водными условиями. 

Вода – это необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.  Первоначально все организмы были водными. Завоевав сушу, не утратили зависимости от воды. Составной частью всех живых организмов является вода. 

Влажность — показатель содержания воды в физических телах или средах. Это параметр характеризующий содержание водяного пара в воздухе. Абсолютная влажность - это количество водяного пара в воздухе и зависит от температуры и давления. Относительная влажность характеризует содержание влаги относительно максимального количества влаги, которое может содержаться в веществе в состоянии термодинамического равновесия. Обычно относитДля измерения влажности используются различные единицы, часто внесистемные. Влажность зависит от природы вещества, а в твѐрдых телах, кроме того, от степени измельчѐнности или пористости.  В природе существует суточный ритм влажности. Влажность колеблется по вертикали и горизонтали. Этот фактор наряду со светом и температурой играет большую роль в регулировании активности организмов и их распространении. Влажность изменяет и эффект температуры.

Важным экологическим  фактором является иссушение воздуха. Особенно для наземных организмов, имеет огромное значение иссушающие действие воздуха.  Влажность воздуха - это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли, одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.

Избыток влаги в почве приводит к заболачиванию почвы и появлению болотной растительности. В зависимости от влажности почвы (количество осадков)  может меняться видовой состав растительности. Например, широколиственные леса сменяются мелколиственными, затем лесостепной растительностью. Далее низкотравье,  и при 250 мл в год – пустыня. 

Любой вид способен жить только в пределах определенного интервала температур. За пределами этих температурных интервалов, холод или жара, наступает смерть организма. Где-то между ними находится оптимальная температура, при которой жизнедеятельность всех организмов, живого вещества в целом идет активно.

Некоторые животные способны поддерживать постоянную температуру тела, не зависимо от температуры окружающей среды. Такие организмы называются гомойотермными. У других животных температура тела меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Их называют пойкилотермными. В зависимости от способа адаптации организмов к температурному режиму они делятся на две экологические группы: криофилы — организмы приспособленные к холоду, к низким темпера турам; термофилы — или теплолюбивые.

Совместное действие температуры и влажности Взаимодействие температуры и влажности, как и взаимодействие большинства других факторов, зависит не только от относительной, но и от абсолютной величины обоих факторов. Так, температура оказывает более выраженное лимитирующее  влияние на организмы, если условия влажности близки к критическим, т. е. если влажность очень высока или очень низка. Точно так же влажность играет более критическую роль, если температура близка к предельным значениям.  Температура и влажность действуют в непрерывном единстве, например, определяют «качество» климата.