Н.Н. Роева
Экология
Учебно-практическое пособие. – М.: МГУТУ, 2005
Глава 3. Элементы экологических систем и их характеристики
3.3. Биоценоз и характерные для него взаимосвязи
Соседние биоценозы обычно постепенно переходят один в
другой. В пограничной зоне как бы переплетаются типичные условия соседствующих
биоценозов. Обилие растений привлекает сюда разнообразных животных, так что
пограничная зона оказывается более разнообразной и богатой в видовом отношении, чем каждый
из смежных биоценозов. Это явление получило название опушечного эффекта и часто
используется при создании парков, где хотят восстановить видовое разнообразие.
Биоценозы – не случайные собрания разных организмов. В сходных
природных условиях и при близком составе фауны и флоры возникают сходные,
закономерно повторяющиеся биоценозы. Как и экосистемы, биоценозы бывают разного
масштаба. Более мелкие, являются частями более крупных. Напр., все обитатели
лесной поляны – часть общего биоценоза леса.
Биоценозы имеют видовую, пространственную и
трофическую (греч. trophe - питание) структуру. Видовая структура биоценоза
означает число видов, способных ужиться в одном биоценозе. Общее число видов,
входящих в биоценоз, очень велико. Напр., в тропических лесах на площади 1 км2
можно встретить несколько сотен тысяч видов растений и животных, не считая микроорганизмов
и грибов. Но и в тех природных сообществах, которые формируются в достаточно
суровых условиях, напр., в тундрах, вместе живут тысячи видов организмов.
Каждый конкретный биоценоз характеризуется строго определенным видовым
составом. При этом одни виды биоценоза могут быть представлены многочисленными
популяциями, а другие – малочисленными. Поэтому в любом биоценозе можно
выделить один или несколько видов, определяющих его облик. Наиболее массовые
виды биоценоза называются доминантами. Виды-доминанты определяют главные связи
в биоценозе, создают его основную структуру и внешний облик. Обычно наземные
биоценозы называют по доминирующим видам: березовая роща, еловый лес, ковыльная
степь. Часть массовых видов – важные средообразователи, сильно влияющие на
условия жизни для других. Напр., в еловых лесах распределение света и осадков,
микроклимат, мозаика почвенных условий – все определяется елью.
Наиболее разнообразны в биоценозах редкие и
малочисленные виды. Малочисленные виды составляют как бы резерв биоценоза. В
сложившейся обстановке их популяции часто находятся на пределе выживаемости, и
они не могут реализовать свои возможности размножения, но в изменившихся
условиях в состоянии включиться в состав доминантов или даже занять их место.
Среди множества малочисленных видов всегда найдутся такие, для которых отклонение
условий от средней нормы окажется благоприятным. Таким образом, биоценоз
сохраняет свою устойчивость и не разрушается при разных погодных колебаниях и
других внешних воздействиях, включая умеренные антропогенные.
Пространственная структура биоценоза.
Первоначальное заселение того или иного биотипа определяется особенностями
атмосферы, горной породы почвы и ее вод. В ходе длительного эволюционного
преобразования, приспосабливаясь к определенным условиям, живые организмы размещаются
в биоценозах таким образом, что практически не мешают друг другу. Основу этого
распределения формирует растительность. Растения создают в биоценозах
ярусность, располагая друг под другом листву в соответствии со своей формой
роста и светолюбием. Напр., в лесах умеренного климата может быть до шести
ярусов растений: I – деревья первой величины (ель, сосна, дуб, береза,
осина); II – деревья второй величины (рябина, черемуха); III –
подлесок из кустарников (лещина, бересклет, шиповник); IV – подлесок из
высоких кустарничков и крупных трав (багульник, голубика, вереск, аконит,
иван-чай); V – низкие кустарнички и мелкие травы (водяника, клюква,
кисличка); VI – мхи, напочвенные лишайники, печеночники. Ярусно
располагаются и подземные части растений. Растения каждого яруса и
обусловленный ими микроклимат создают определенную среду для специфичных
животных.
В почвенном ярусе леса, заполненном корнями растений,
обитают бактерии, грибы, насекомые, клещи, черви. В лесной подстилке среди разлагающихся
растительных остатков, мхов лишайников и грибов живут насекомые, клещи, пауки,
множество микроорганизмов. Более высокие ярусы – травостой, подлесок – занимают
растительноядные насекомые, птицы, млекопитающие. При этом, даже птицы,
свободно передвигающиеся, обычно придерживаются строго определенного яруса.
Особенно ярко это проявляется в гнездовой период. Они и те же виды в силу возрастных
различий особей или вследствие частичного угнетения могут кратковременно
находиться в разных ярусах. Напр., всходы ели располагаются в нижних ярусах
леса, но по мере роста при благоприятных условиях, ель займет свое место в
верхнем ярусе.
Имеются и внеярусные организмы, напр., паразиты, а
также многие животные, свободно переходящие из одного яруса в другой. Они затрудняют
четкое выделение ярусов, что особенно характерно для тропических лесов,
структура которых чрезвычайно сложно. В каждом ярусе складывается своя система
взаимоотношений, поэтому ярус можно рассматривать как структурную единицу
биоценоза.
Соединение биоценозы обычно постепенно переходят
один в другой. В пограничной зоне как бы переплетаются типичные условия соседствующих
биоценозов. Обилие растений привлекает сюда разнообразных животных, так что
пограничная зона оказывается более разнообразной и богатой в видовом отношении,
чем каждый из смежных биоценозов. Это явление получило название опушечного
эффекта и часто используется при создании парков, где хотят восстановить
видовое разнообразие.
Трофическая структура биоценоза выражается в сложных пищевых связях между популяциями
видов, входящих в биоценоз. В природных сообществах каждый вид включен в одну
или несколько цепей питания, в которых происходит перенос энергии пищи от ее
источника организмов-автотрофов, которые сами снабжают себя органическим
веществом, к организмам-гетеротрофам, живущим за счет продуктов, синтезируемых
автотрофами.
Трофические цепи – это такие ряды, в которых каждый предыдущий вид служит пищей
последующему, напр.: растения – гусеницы – насекомоядные птицы – хищные птицы.
Отдельные звенья цепей питания называются трофическими уровнями. Организмы,
получающие свою энергию через одинаковое число звеньев, принадлежат к одному
трофическому уровню. Многие виды могут входить в разные цепи питания.
Все организмы-автотрофы по характеру источника энергии
подразделяются на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов. Фотоавтотрофы – это зеленые
растения – основные поставщики органического вещества, используют для его синтеза
энергию солнечного излучения. Хемоавтотрофы – это бактерии и архебактерии,
которые в процессе синтеза органического вещества используют энергию химических
связей. Химическая энергия высвобождается в процессах окисления минеральных
веществ. Экзотермические окислительные процессы используются, напр.,
нитрифицирующими бактериями (окисляют аммиак до нитритов, а затем до нитратов),
серобактериями (окисляют сероводород до сульфатов). Цепи питания всегда начинаются
с растений – основных автотрофных организмов. Основная роль пищевых связей в
биоценозе заключается в том, что последовательно питаясь друг другом, живые
организмы создают условия для круговорота веществ, без которого невозможна
жизнь. Трофические отношения влияют на численность представленных в биоценозе
видов, происходит взаимная саморегуляция численности.
|