Біоценоз і його стійкість - студопедія

Мета заняття - вивчити сучасне уявлення про біогеоценозі, біоценозі, біотоп, структуру біоценозів; біоценози, створені людиною.

Екосистема або біогеоценоз - це взаємообумовлених комплекс живих і відсталих компонентів, пов'язаних між собою обміном речовин і енергії і являє собою одну з найбільш складних природних систем.

Біогеоценоз (по В.Н. Сукачова, 1972) - це «ділянка земної поверхні, де на відомому протязі біоценоз і відповідають йому частини атмосфери, літосфери, гідросфери та педосфери залишаються однорідними і мають однорідний характер взаємодії між ними і тому в сукупності утворюють єдиний, внутрішньо взаємообумовлених комплекс ».

Біогеоценоз складається з комплексу живих і відсталих компонентів, в якому живі організми формуються в результаті боротьби за існування, природного відбору і інших чинників еволюції. Ділянка земної поверхні з однотипними абіотичними умовами середовища, яку він обіймав тим чи іншим біоценозом, називається біотопом. який є неорганічним компонентом біоценозу.

У природі популяції різних видів живих організмів, що заселяють загальні місця проживання, неминуче вступають у певні взаємовідносини. Тривале спільне існування призводить до утворення спільнот або біоценозів, в яких підбір видів не випадковий, а визначається можливістю безперервної підтримки круговороту речовин. Таким чином, біоценоз - це організована злочинна група взаємопов'язаних популяцій рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що живуть спільно в одних і тих же умовах.

Карл Мебіус (1877) вперше використав термін «біоценоз» і виділив три найбільш характерні особливості:

1. Відносне відповідність між потребами організмів, що входять в дане співтовариство, і умовами їх проживання на певній площі.

2. Взаємну обумовленість окремих сочленов цієї спільноти.

3. Тривале існування спільноти.

В біоценозі можна умовно виділити окремі компоненти: фітоценоз - рослинність, зооценоз - тваринний світ, микробоценоз - мікроорганізми. Ділянка абіотичного середовища, яку займає біоценоз, називають біотопом.

Назва природних біоценозів на суші визначається по відносно однорідної рослинності: біоценоз ялинника-кисличники, біоценоз ковилового степу і т.д. У водному середовищі розрізняють біоценози, що відповідають екологічним підрозділам водойм: біоценози прибережних галькових, піщаних або мулистих грунтів, абісальних, пелагічних глибин і т.д. По відношенню до дрібних спільнот застосовуються різноманітні терміни: мікросообщества, биоценотические угруповання і т.д.

В умовах діяльності людини природні біоценози перетворюються і на зміну їм приходять посадки і посіви культурних рослин. В результаті цього формуються особливі біоценози - агроценози, кількість яких на Землі постійно збільшується. Агроценозах називають не тільки сільськогосподарські поля, а й полезахисні смуги, пасовища, штучно поновлювані лісу, ставки і водосховища, осушені болота. Агробіоценози за своєю структурою характеризуються незначною кількістю видів, але високою їх чисельністю.

У структурі і енергетики природних (природних) і штучних біоценозів є специфічні риси, хоча різких відмінностей між ними немає. У природних біоценозах кількісне співвідношення особин різних видів регулюється специфічними механізмами, в той час як в агроценозах людина повністю взяв на себе турботу про впорядкування взаємовідносин між видами.

Все зв'язку організмів в біоценозі (за класифікацією В.М. Беклемішева) можна поділити на 4 типи:

1. Трофічні - виникають, коли один вид харчується іншим (живими особинами, мертвими залишками, продуктами життєдіяльності).

2. Топічні - характеризують зміну умов проживання одного виду в результаті життєдіяльності іншого.

3. Форіческіе - участь одного виду в поширенні іншого (зоохорія, Форез).

4. Фабріческіе - використання для своїх споруд (фабрикації) продуктів виділення, мертві залишки або живих особин іншого виду.

На основі перерахованих зв'язків виникають різноманітні біотичні відносини, які за класифікацією, запропонованою Ю. Одум, можна звести до наступних: нейтрализм, конкуренція, Аменсалізм, паразитизм, хижацтво, комменсализм, мутуалізмом, Протокооперація.

Біоценозу, як і будь-який надорганізменну системі властива певна структура. У структурі біоценозу виділяють: видову, просторову, екологічну характеристики.

Під видовий структуройбіоценоза розуміють різноманітність його видів та співвідношення їх чисельності або маси. В біоценозах, де фактори середовища далеко відхилиться від оптимального для життя видів рівня або які частини піддаються катастрофічним впливам, видовий склад невеликий. І навпаки, де умови середовища наближаються до оптимальних формуються спільноти з великим видовим розмаїттям. Крім умов проживання на видовий склад впливає тривалість існування спільноти: в молодих біоценозах чисельність видів завжди менше, ніж в зрілих.

Види організмів переважають за чисельністю або масі називають домінуючими (домінантами), види живуть за рахунок домінантів - називають предомінантамі. Серед домінантів є види, які своєю життєдіяльністю створюють умови життя для інших видів біоценозу. Це так звані едифікатори. наприклад ялина - едіфікатор в ялиновому лісі, а сосна - в сосновому. Найчастіше едіфікаторамі виступають рослини, але в деяких випадках ними можуть бути і тварини (наприклад, що риє, бабаків визначає характер ландшафту і умови зростання рослин).

Для оцінки ролі окремого виду в видовий структурі біоценозу використовують різні показники, засновані на кількісному обліку: велика кількість виду- число особин на одиницю площі або об'єму; частота встречаемості- процентне відношення числа проб, де зустрічається вид, до загальної кількості проб; ступінь домінування - відображає ставлення числа особин даного виду до загальної кількості всіх особин співтовариства.

Просторова структурабіоценозаопределяется насамперед складанням його рослинної частини. В ході еволюції, пристосовуючись до певних абіотичних і біотичних умов, живі організми так розподілилися в біоценозі, що практично не заважають один одному, тобто їх розподіл носить ярусний характер. Рослини кожного ярусу і зумовлений ними мікроклімат створюють певне середовище для специфічних тварин. В результаті виникають угруповання рослин і тварин тісно пов'язаних між собою.

Екологічна структурабіоценозаслагается з певних екологічних груп організмів, які виділяють за різними ознаками (відношення до води, температури, типу харчування і т.д.).

Екологічна структура біоценозу в комплексі з видовий і просторової служать його макроскопічної характеристикою, яка дає можливість визначити властивості спільноти і його стійкість в часі і просторі, а також передбачити наслідки змін, викликаних антропогенним впливом.

Завдання 1. Складіть порівняльну характеристику природних і штучних біоценозів. Вкажіть схожість і відмінності.

Завдання 2. Дайте визначення біотичних відносин організмів в біоценозі, наведіть приклади таких відносин. Оформіть завдання у вигляді таблиці.

Завдання 3. Опишіть структуру біоценозу соснового бору і озера. Вкажіть видовий склад, розподіл організмів по ярусах, розподіліть їх в екологічні групи за різними критеріями (відношення до світла, спосіб видобутку їжі, місцепроживання).

Завдання 4. Наведіть приклади тварин змінюють свою екологічну нішу протягом життя. Дайте коротку характеристику цих ніш.

Завдання 5. Вивчити і замалювати структуру біогеоценозу, вкажіть його основні компоненти.

Питання для самоконтролю

1. Поняття про біоценозі і біотоп.

2. Структура біоценозу: видова, просторова, екологічна.

3. Поняття про прикордонний ефекті, приклади.

4. Поняття екологічної ніші, приклади зміни екологічної ніші протягом життя організму.

5. Відносини організмів в біоценозі: трофічні, топічні, Форіческіе, Фабріческіе. Наведіть приклади таких взаємин.

6. Характеристика і приклади біотичних відносин організмів в біоценозі: нейтрализм, конкуренція, Аменсалізм, паразитизм, хижацтво, комменсализм, мутуалізмом, Протокооперація.

7. Штучні біоценози, їх характеристика: агроценоз, техноценоз, урбоценоз.

8. Наслідки порушення структури природних біоценозів.

9. Умови стійкості природних біоценозів в часі і просторі.

10. Дайте характеристику біогеоценозу по В. Н. Сукачова.