Биоценоз

Нередко животные в течение суток меняют сообщество. Так, цапля кормится на мелководьях  водоемов, а гнездится и ночует в кронах деревьев, насекомые-опылители (например, пчелы) могут перелетать из лесного сообщества в луговое. 

Сезонная динамика биоценоза зависит от фенологического  состояния фитоценоза, видового состава  и численности обитающих в  нем животных. Каждый вид растительных организмов в течение вегетационного периода проходит определенные стадии развития (начало вегетации, цветение, плодоношение и отмирание). В фитоценозе, состоящем из множества видов, фазы развития растений могут совпадать  и не совпадать. 

Внешний вид  фитоценоза, изменяющийся на протяжении года с чередованием фаз развития, называется аспектом. Как правило, аспект повторяется из года в год с  неизменной последовательностью, отражая  цветовую гамму растительного сообщества (весенняя яркая зелень, летнее разноцветье  и осенняя пестрота лесов). Аспект именуют обычно по растениям, придающим  фитоценозу наиболее заметную цветовую окраску, например голубой аспект незабудки  болотной, белый аспект пушицы, бурый  аспект листьев осоки и т. д. 

Сезонная динамика животных представителей биоценоза  связана с их размножением, жизненной  активностью и миграциями. Весенний прилет и осенний отлет птиц, нерест рыб, появление молодняка, активность насекомых-опылителей на лугах, зимняя спячка медведя только ничтожно малая  часть примеров сезонной динамики животного  населения биоценоза. 

Многолетняя динамика сообщества вызывается его повторяющимися изменениями на протяжении нескольких лет при отсутствии резкой смены  видового состава. Изменения затрагивают  в основном численность особей видов, образующих биоценоз. В качестве примера  можно привести изменения в лесах  некоторых заповедников Беларуси и  России, обусловленные увеличением  численности лося - основного потребителя  древесно-кустарниковых кормов. За год лось съедает около 7 т кормов, причем более половины составляют побеги лиственных и хвойных пород. При  увеличении плотности животного  порча подроста увеличивается. Наступает  период, когда в лесном насаждении почти полностью уничтожается молодое  поколение древостоя. Из-за бескормицы лоси вынуждены покидать такие участки  леса.

Биоценоз —  стадии формирования 

Возникновение биоценоза начинается с появления  первых организмов на лишенных жизни  участках (лавовых потоках, вулканических  островах, осыпях, обнажившихся горных породах, песчаных наносах и обсохших днищах водоемов). Заселение начинается со случайного заноса организмов с уже освоенных ими территорий и зависит от свойств субстрата. Этот участок для многих семян растений и проникших сюда животных может оказаться неподходящим для размножения. Нередко, особенно в гумидной зоне, первыми поселенцами оказываются представители водорослей, мхов и лишайников. 

Как правило, успешно  развиваются лишь немногие из занесенных растительных видов. Животные-консументы поселяются несколько позднее, так как их существование без пищи невозможно, но случайное посещение ими осваиваемых участков — довольно частое явление. Данная стадия развития биоценоза получила название пионерной. Хотя на этой стадии сообщество еще не сложилось (непостоянный видовой состав, разреженный растительный покров), оно уже оказывает влияние на абиотическую среду: начинает образовываться почва. 

Пионерная стадия сменяется ненасыщенной, когда растения начинают возобновляться (семенами или вегетативным путем),_а животные размножаться. В ненасыщенном биоценозе заняты не все экологические ниши. 

Постепенно темпы  заселения участка возрастают за счет как увеличения числа особей пионерной растительности до образования  зарослей, так и внедрения новых  видов. Видовой состав такого сообщества пока неустойчив, новые виды внедряются довольно легко, хотя конкуренция начинает играть заметную роль. Эта стадия развития биоценоза группировка (Воронов, 1987). 

При последующем  развитии сообщества происходит дифференциация растительного покрова по ярусам и синузиям, устойчивое постоянство приобретают его мозаичность, видовой состав, пищевые цепи и консорции. В конечном итоге занятыми оказываются все экологические ниши и дальнейшее вселение организмов становится возможным только после -вытеснения или уничтожения старожилов. Данная, заключительная, стадия образования биоценоза получила название насыщенной. Однако дальнейшее развитие биоценоза не прекращается и случайные отклонения в видовом составе и взаимоотношениях как между организмами, так и с окружающей средой еще могут иметь место. 

Случайные отклонения в структуре биоценоза называются флуктуациями. Как правило, они обусловлены  случайными или сезонными изменениями  численности видов, входящих в биоценоз, в результате неблагоприятных метеорологических  явлений, наводнений, землетрясений  и т. д. Обильные снегопады и иней, например, приводят к изреживанию крон, и весной под пологом леса большее развитие получают злаки. Весенние заморозки и поздневесенний снежный покров не только повреждают цветущие растения, что сказывается на их плодоношении, но и нередко служат причиной массовой гибели перелетных птиц. Сильные ветры, наводнения и землетрясения вызывают нарушения в биоценозах, после которых для восстановления сообщества требуется продолжительное время. 

Хотя биоценоз представляет собой довольно консервативную природную систему, однако под давлением  внешних обстоятельств он может  уступить место другому биоценозу. Последовательная смена во времени одних сообществ другими на определенном участке среды называется сукцессией (от. Лат successia преемственность, наследование). В результате сукцессии одно сообщество последовательно сменяется другим без возврата к исходному состоянию. К сукцессии приводит взаимодействие организмов, главным образом ранений, друг с другом и со средой. 

Сукцессии подразделяются на первичные-историчные. Первичные происходят на первичносвободных от почвы Грунтах — вулканических туфовых и лавовых _полях, сыпучих песках, каменистых россыпях и т. д. По мере развития фитоценоза от пионерной стадии до насыщенной почва становится плодороднее и в биологический круговорот вовлекается все больше химических элементов в возрастающем количестве. С увеличением плодородия виды растений, развивающиеся на богатых питательными веществами почвах, вытесняют менее требовательные в этом отношении виды. Одновременно сменяется и животное население. Вторичные сукцессии осуществляются на местообитаниях разрушенных сообществ, где сохранилась почвы и некоторые живые организмы. Разрушение биоценозов может вызываться стихийными природными процессами (ураганы, ливни, наводнения, оползни, продолжительные засухи, извержение вулканов и т. д.). а также изменение Организмами среды обитания (например, при зарастании водоема водная среда сменяется отложениями торфа). Вторичные сукцессии характерны для деградированных пастбищ, гарей, вырубок леса, исключенные из сельскохозяйственного пользования пашен и других угодий. а также для искусственных лесопосадок. Например, нередко под пологом средневозрастных культур сосны на супесчаных  почвах  начинается обильное естественное возобновление ели, которая со временем вытеснит сосну при условии, если не будут проводиться очередные сплошные рубки соснового древостоя и лесокультурные работы. На гарях с супесчаными и суглинистыми почвами пионерная растительность из иван-чая и березы бородавчатой со временем сменяется еловыми насаждениями. 

В последние  десятилетия особое значение в изменении  растительного покрова приобрели  крупномасштабные осушительные и оросительные работы. В болотных лесах, оказавшихся  в зоне влияния осушительных каналов, исчезают растения-гигрофиты (ольсы осоковые, например, трансформируются в крапивные). Преобразование видового состава, включая животное население, затрагивает и лесные массивы, прилетающие к осушаемым болотам. Оросительные мелиорации, наоборот, способствуют активному проникновению растений гигрофильной и мезофильной групп на переувлаженные участки в результате скопления вод, использованных для орошения. Заметное влияние на биоценозы оказывает и промышленное загрязнение среды. Все эти изменения являются вторичными сукцессиями. 

Смена одного биоценоза  другим в ходе сукцессии образует сукцессионный ряд, или серию. Изучение сукцессионных рядов имеет большое  значение в связи с усиливающимся  антропогенным влиянием на биоценозы. Конечным результатом такого рода исследований может быть прогнозирование образования  природно-антропогенных  ландшафтов.   Изучение  вторичных  сукцессии  и факторов, их вызывающих, играет важную роль в решении проблем охраны и рационального использования  биологических и земельных ресурсов. 

Если естественное течение сукцессии не нарушается, сообщество постепенно приходит к относительно устойчивому состоянию, в котором  поддерживается равновесие между организмами, а также между ними и средой, –  к климаксу. Без вмешательства  человека этот биоценоз может существовать неопределенно долго, например, сосняк черничный, лишайниковая тундра на песчаных почвах. 

Концепция климакса детально разработана американским ботаником X. Каулсом и широко используется в зарубежной ботанико-географической литературе. Согласно данной концепции, климакс — терминальная стадия эволюции сообщества, которой соответствует почва определенного типа — педоклимакс. Сукцессии, ведущие к этой стадии, называются прогрессивными, а удаляющие биоценоз от нее,— регрессивными. Нельзя, однако, придавать понятию «климакс» абсолютное значение и полагать, что при достижении его сообщество прекращает развитие. 

Биоценозы, которые, будучи нарушенными, возвращаются к  своему исходному состоянию, называются коренными. На месте вырубки сосняка  черничного или ельника кисличного вырастет березняк, а он, в свою очередь, опять сменится сосняком черничным  или ельником кисличным. В данном случае речь идет о коренных типах  леса. 

Трансформированные  биоценозы не возвращаются в исходное состояние. Так, осушенное и освоенное  под посевы сельскохозяйственных культур  низинное осоковое болото после сработки торфяной залежи и разрушения мелиоративной сети с прекращением по каким-либо причинам сельскохозяйственного использования развивается в направлении формирования березового или ольхового мелколесья. Зооценоз этого мелколесья отличается от сообщества видов животных открытого травяного болота. 

Классификация. В целях научного познания биоценозов и практического применения знаний о них сообщества организмов необходимо классифицировать по их относительной  размерности и сложности организации. 

Классификация призвана привести в порядок все  их многообразие с помощью системы  таксономических категорий, т. е. таксонов, объединяющих в данном случае группы биоценозов с той или иной степенью общности отдельных свойств и  признаков, а также строения и  происхождения. При этом должны быть соблюдены определенная соподчиненность  простых по содержанию таксонов сложным, таксонов малой (локальной) размерности  таксонам планетарной размерности, постепенное усложнение их организации. Кроме того, при классификации  биоценозов следует учитывать наличие  возможных границ между ними. 

Особых затруднений  в установлении границ не возникает  в том случае, когда соседствующие  биоценозы имеют четкие индикационные  признаки. Например, верховое болото с  багульниково-моховым покровом и низкорослым сосновым древостоем контрастирует с окружающим его сосновым лесным сообществом на песчаных почвах. Граница между лесом и лугом также явно прослеживается. Однако, поскольку условия существования сообществ сменяются более постепенно, чем сами сообщества, границы биоценозов обычно размыты. Постепенность перехода от одного фитоценоза к другому при их соседстве и смене одного фитоценоза другим во времени отражена в концепции о континууме (от лат. continuum - непрерывное) растительности, развиваемой советским геоботаником Л. Г. Раменским, американским экологом P. X. Уиттекером. 

Более резко  границы между сообществами выступают  в тех случаях, когда эдификаторы оказывают наибольшее преобразовательное воздействие на среду, например границы между лесными массивами, образованными разными древесными породами - сосной, елью, дубом и другими. В степях, полупустынях и пустынях границы между сообществами более постепенные, так как средопреобразующая роль травянистых видов оказывается менее контрастной. 

В классификации  сообществ используются таксономические  категории, принятые в географии  растений и основанные на выделении  доминант и эдификаторов, что свидетельствует о признании фитоценоза как экологического каркаса, определяющего структуру биоценоза. Построенная по доминантам и эдификаторам таксономическая система сообществ может быть выражена следующим рядом: ассоциация - группа ассоциаций формация группа формаций класс формаций тип биома — биоценотический покров. 

Самой низшей таксономической  категорией является ассоциация. Она  представляет собой совокупность однородных микробиоценозов с одинаковыми структурой, видовым составом и сходными отношениями как между организмами, так и между ними и средой. В полевых условиях основными признаками ее выделения служат: одно и то же ярусное сложение, сходная мозаика (пятнистая, рассеянная), совпадение доминант и эдификаторов, а также относительная однородность местообитания. Название ассоциации для многоярусных сообществ состоит из родовых названий доминанты господствующего яруса (кондоминанты) и эдификаторов в каждом ярусе, например сосняк можжевельниково-мшистый, ельник березово-черничный и т. д. Наименование сложных луговых ассоциаций образуется перечислением доминант и субдоминант, причем доминанта называется последней, например едколютично-лугово-мятликовая ассоциация. Обычно луговые ассоциации обозначаются на латинском языке: Ranunculus + Роа pratensis.