Что такое биоценоз в экологии

Что такое биоценоз в экологии

В процессе жизнедеятельности популяции, относящиеся к различным видам и заселяющие общие места обитания, неизбежно вступают во взаимоотношения. Это связано с питанием, совместным использованием жизненного пространства и др. В результате формируются многовидовые сообщества — биоценозы (греч. bios — жизнь, koinos — общий). Биоценоз — это сочетание популяций растений, животных, микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом в пределах данной среды обитания и образующих тем самым особую живую систему со своим собственным составом, структурой, взаимоотношениями со средой, развитием и функциями. Это определение принадлежит американскому экологу Р. Уиттекеру и считается наиболее полным.

Биоценоз представляет собой более высокий уровень организации живой материи в иерархии функционально-энергетического ряда (см. рис. 4.2) по сравнению с популяцией. Составными частями биоценоза являются фитоценоз (греч. phyton — растение) — совокупность популяций растений, зооценоз (греч. zoon — животное) — совокупность популяций животных, микоценоз (греч. mykes — гриб) и микробоценоз (греч. mikros — малый) — совокупность популяций грибов и микроорганизмов. Биоценоз является эволюционно сложившейся формой организации живых организмов биосферы. Биоценоз — открытая система и не занимает четко ограниченных областей. Зачастую различные биоценозы настолько переплетены, что определить их границы принципиально невозможно.

Каждому биоценозу соответствует зона с однородными абиотическими экологическими факторами, называемыми биотопом (греч. topos — место). Биотоп представляет собой естественное, достаточно однородное жизненное пространство биоценоза. Тесное взаимодействие между биоценозом и биотопом основано на постоянном обмене энергией, веществом и информацией.

Многие авторы отождествляют понятия «биотоп» и «местообитание». Местообитаниеэто совокупность абиотических и биотических условий, в которых проживает особь или популяция. Оно является компонентом экологической ниши, поэтому биотоп по сравнению с местообитанием является более широким понятием — это абиотическая среда биоценоза.

Географические границы биоценоза устанавливают по фитоценозу, который легко распознается. Так, фитоценозы болот легко отличаемы от лесных фитоценозов. Фитоценоз является основополагающим компонентом биоценоза, поскольку он определяет видовой состав зооценоза, микоценоза и микробоценоза. Последние могут выполнять свои функции только при использовании ресурсов фитоценоза и под его защитой, поэтому при решении задач охраны природы в первую очередь необходимо восстанавливать фитоценозы.

Любой биоценоз — эго сложная система, состоящая из большого числа популяций различных видов, которые эволюционно сформировались и способны существовать совместно в конкретных условиях неорганической окружающей среды. Эта система имеет определенную структуру, для нее характерны суточная, сезонная и многолетняя динамика, отношение между организмами различных видов и между организмами и биотопом.

Учитывая изложенное, российские и белорусские экологи определяют биоценоз как исторически сложившуюся совокупность всех популяций, принимающих существенное участие в функционировании данной экосистемы. Так, личинки комаров живут в водоемах и являются пищей для рыб, участвуя тем самым в жизнедеятельности данного биоценоза. Во взрослом состоянии эти популяции являются членами сухопутных биоценозов.

Поддержание структуры и функций биоценозов зависит от взаимодействий популяций и отдельных организмов, связанных в одну многомерную сеть. Уменьшение численности насекомоядных птиц из-за неумеренного использования ядохимикатов приводит к росту популяций насекомых и червей, поедающих листву и древесину деревьев; в результате гибнут целые участки леса.

По участию в биогенном круговороте веществ в биоценозе имеются три группы организмов: продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты (производители) — автотрофные (самопитающиеся) организмы, способные производить (синтезировать) сложные органические вещества из простых неорганических соединений.

Существует два вида таких организмов: фотосинтезирующие и хемосинтезирующие. Фотосинтезирующие организмы синтезируют органические соединения из С02, Н20 и минеральных веществ, используя при этом солнечную энергию. К таким организмам относятся зеленые растения, водоросли и некоторые бактерии. Хемосинтезирующие организмы осуществляют синтез органических соединений за счет энергии, получаемой при окислении аммиака, сероводорода, железа и т.д. Хемосинтез наблюдается в подземных условиях, в глубоководных зонах Мирового океана. По сравнению с фотосинтезом он играет незначительную роль в первичном производстве органических веществ, хотя роль этого процесса в круговороте химических элементов в биосфере достаточно велика.

Общее количество биомассы органического вещества, синтезированного продуцентами, является валовой первичной продукцией. Часть синтезированной биомассы в процессе жизнедеятельности растений расходуется на собственные нужды. Оставшаяся часть называется чистой первичной продукцией, которая служит источником питания для организмов следующего трофического уровня (греч. trophe — пища, питание) — консументов.

Консументы — гетеротрофные (греч. heteros — другой) организмы (животные, значительная часть микроорганизмов, насекомоядные растения), использующие в качестве источника питания органические вещества, произведенные другими организмами.

Читайте также:  Государственная ветеринарная клиника бутово

Консументы образуют трофические уровни (не более 3—4).

Консументы I порядка — организмы, являющиеся непосредственными потребителями первичной органической продукции. В общем случае это растительноядные животные (фитофаги). Часть нищи они используют для обеспечения процессов жизнедеятельности. Оставшаяся пища трансформируется в новые органические вещества, называемые чистой вторичной продукцией.

Консументы II порядка — это животные с плотоядным типом питания (зоофаги). Как правило, к этой группе относят всех хищников независимо от того, является ли жертва фитофагом или зоофагом. Зоофаги характеризуются специфическими приспособлениями для питания. У многих зоофагов аппарат рта приспособлен к схватыванию и удержанию пищи, а иногда — к разрушению защитного покрова. В некоторых случаях способ добывания пищи крайне необычен. Так, хищные моллюски разрушают раковины жертв с помощью минеральных кислот, вырабатываемых специальными железами.

Консументы III порядка — это животные — паразиты и сверхпаразиты. В самом общем случае паразитизм отличается от хищничества тем, что паразит не убивает свою жертву (хозяина), а длительное время питается за его счет и проживает в нем или на нем. Так, рыбы-прилипалы, присасываясь к акуле, перемещаются вместе с ней в пространстве и питаются остатками ее пищи. К сверхпаразитам относятся те организмы, хозяева которых сами ведут паразитический образ жизни.

Редуценты (лат. reducentis — возвращающий, восстанавливающий), или деструкторы, — организмы, разлагающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганические вещества. К редуцентам относятся бактерии, грибы, простейшие, т.е. находящиеся в почве гетеротрофные микроорганизмы. Упомянутые неорганические вещества могут снова вовлекаться растениями в круговорот веществ, таким образом замыкая его.

Термин «биоценоз» происходит от двух слов «биос» – жизнь, «ценоз» – общее. Биоценоз – это группа совместно обитающих и взаимосвязанных разных видов. Термин «биоценоз» был предложен предложен английским зоологом Карлом Мебиусом, который занимался изучением устричных банок Северного моря. Этим термин он назвал организованную группу популяций растений животных и микроорганизмов, приспособленных к совместному местообитанию в пределах определенного объема пространства. Как известно, любой биоценоз занимает определенный участок биотической среды, который называют биотопом («биос» – жизнь, «топ» – место). Биотоп – это пространство с более или менее однородными условиями, заселенное тем или иным сообществом организмов. Биоценозы имеют различные размеры. Так, биоценозами могут считаться сообществом лишайников, мхов, растущих на скалах, на стволе дерева, на стене или крыше дома, моховые кочки на болотах, старые разлагающиеся пни или стволы деревьев, таежный лес, ковыльная степь и т.д. Биоценоз имеют определенную структуру, в которой выделяются 3 основных компонента:

1) фитоценоз – это сообщества растений,

2) зооценоз – сообщество животных,

3) микробиоценоз – сообщество микроорганизмов.

В природе нет отдельно взятых организмов, животные и растения связаны друг с другом. Здесь складываются теснейшие взаимосвязи. Биоценоз формируют межвидовые связи, обеспечивающие его структуру, свойства и функционирование. Сюда относится численность, распределение видов, видовой состав и т.д. Важнейшие особенности биоценоза как сложных надорганизменных систем были предложены немецким экологом Вильгельмом Тишлером. Он считал, что:

1) сообщества всегда возникают и складываются из готовых частей, имеющих в окружающей среде (например, так происходит развитие организма).

2) части биоценоза взаимозаменяемы, т.е. один вид или комплекс видов может занять место другого вида или комплекса видов, если у них совпадают экологические требования (береза-сосна, береза-ель, серые крысы – черные крысы). Части отдельного организма уникальны.

3) надорганизменная система существует за счет уравновешивания противоположно направленных сил и интересов, например, хищники и жертвы (волки и зайцы, лисы и мыши, береза и сосна). В организме все процессы жизнедеятельности находятся в согласованности.

4) сообщества основаны на количественной регуляции численности одних видов над другими.

5) размеры надорганизменных систем определяются внешними условиями – климатом, почвой, рельефом, и наоборот, предельные размеры организмов ограничены наследственностью.

34. Экологическая ниша.

Каждая популяция в сообществе находится в определенном местообитании, которое харак­теризуется совокупностью абиотических и биотических факторов. Именно в этих жестких «рам­ках» и возможно существование организма в сообществе.

Тер­мин «ниша» был введен Джоном Гриннелом в 1914 г. для обозначения самой мелкой единицы распро­странения, в пределах которой данный вид удерживают его структурные и инстинктивные огра­ничения. Ученый подразумевал, что ниши разных видов не перекрываются, каждая ниша существует сама по себе. В 1927 г. зоолог Чарльз Элтон определил нишу животного как, его место в биотической среде, его отношения с пищей и врагами, и как статус организма в сообществе. Некоторые ученые использовали термин «ниша» как подразделение местообитания.

Читайте также:  Сообщение о гагарке кратко

В 1957 г. Дж. Хатчинсон впервые сформулировал понятие «экологическая ниша» как представление обо всей сумме связей организма данного вида с абиотическими условиями среды и другими видами живых организмов.

Несколько позднее эколог Одум в 1959 г. писал, что экологическая ниша – это положение орга­низмов в сообществе и экосистеме, вытекающая из его структурных адаптаций, физиологических реакций и специфического поведения. Он подчерки­вал, что экологическая ниша организма зависит не только от того, где тот живет, но и от того, что он делает. Таким образом, местообитание – это «адрес» организма, а ниша – его «профессия». В современном понимании, экологическая ниша – это совокупность всех фак­торов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. Экологическую нишу можно охарактеризовать с помощью многомерной модели. Модель может быть двухмерной, когда рассматривают два фактора, трехмерной (три фактора) и многомерной.

Хатчинсон разделил экологическую нишу на фундаментальную и реализованную. Фундаментальная ниша – это множество оптимальных условий, в которых данный вид может обитать в отсутствие врагов. Реализованная ниша – фактический комплекс условий, в которых вид обычно существует. Фундамен­тальную нишу иногда называют преконкурентной, или потенциальной, а реализованную – по­стконкурентной, или фактической, нишей. Реализованная ниша как бы вложена в фундаменталь­ную: она почти всегда меньше фундаментальной. Это связано с тем, что живые организмы вступает в конкурентные отношения с другими организмами со сходными экологическими требованиями, а также испытывают на себе влияние хищников, паразитов, человека. Виды совместно проживающие в биоценозе и имеющие сходные экологические требования частично разделяют между собой свои фундаментальные ниши. В результате наблюдается перекрывание ниш. Если перекрывание не значительно, или ресурсы более чем достаточны, то соседствующие виды могут существовать практически в фундаментальных нишах.

Однако, если количество ресурсов будет ограничено, то перекрывание экологических ниш будет более значительно.

Если ресурсов будет крайне не достаточно, они будут истощены, то фундаментальные ниши будут накладываться в значительной степени друг на друга, что может привести к выдавливанию конкурирующего вида из данного биоценоза.

Для совместного проживания в биоценозах близкие виды выработали специфические механизмы взаимодействия, одним из которых является разделение ниш. Выход из конкуренции достигается благодаря расхождению требований к среде, изменению образа жизни, биоритмов, что, позволяет, разграничивать экологические ниши видов.

У животных выделяются следующие основные механизмы выхода из конкуренции и разграничения экологических ниш:

1) размерная дифференциация, например, соотношение размеров тела и его массы у диких кошек рыси и тигра, обитающих в лесах, по отношению с домашней кошкой составляет 1:8:120. Подобное соотношение было установлено для дневных зоонекрофагов, обитающих в песках Кызылкум.

2) поведенческие различия, которые например, могут проявляться в разных стратегиях добывания пищи. Ученые установили, что в лесах живут муравьи, которые прокладывают дороги и используют носильщиков для переноса в гнездо пищи. Эти муравьи собирают растительную пищу, которые в свою очередь образуют куртины. Существуют муравьи-фуражиры, которые функционируют как одиночные сборщики. В этом случае, они собирают семена растений, произрастающих дисперсно, хаотично. Другой пример, фуражировка насекомоядных птиц большой синицы, пищухи, лазоревки. Большая синица собирает насекомых на стволах деревьев, пищуха на стволах и на мертвых ветвях, а лазоревка – на тонких веточках. У травоядных животных наблюдаются следующие особенности фуражировки: в африканских саваннах обитают зебры, которые питаются верхушками трав, антилопы-гну, питаются тем, что оставят им зебры, но выбирают определенные виды растений, газели выщипывают самые низкие травы, а антилопы-топи питаются высокими сухими стеблями, оставшимися от других травоядных.

3) пространственная дифференциация, например, животные могут строить свои гнезда в разных частях местообитания. Так, золотистая щурка гнездится в карьерах, а зеленая щурка предпочитает пологие склоны различных бугров, холмов и прочих образований. Аналогично, ласточники-береговушки, городски ласточки и стрижи.

4) различия во времени активности, организмы могут вести либо дневной, либо ночной образ, активны в разное время года. Например, у золотистой щурки раньше наступают сроки размножения, чем у зеленой щурки. У клестов, питающихся семенами хвойных деревьев, период размножения происходит зимой. Аналогично с перелетными птицами.

Читайте также:  Породы индеек бройлерные

У растений выделяются следующие признаки разделения ниш:

1) разный тип распределения корневых систем, например, в пустынях произрастают кактусы, у которых корневая система мочковатая и неглубокая, а верблюжья колючка с глубокой стержневой корневой системой.

2) разное время вегетации, например, совместно произрастающие виды могут отличаться по срокам цветения. Это связано с более экономным использованием минеральных ресурсов.

3) разная требовательность к свету, например, в лесных биоценозах произрастают светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые растения.

4) разная требовательность к элементам питания, например, злакам необходим азот, а бобовые растения сами обеспечивают себя азотом с помощью азот азотфиксирующих бактерий. У животных в целом экологические ниши различаются более четко, чем у растений.

На размеры экологической ниши влияют внутривидовая и межвидовая конкуренция: ослабление межвидовой и усиление внутривидовой конкуренции будет способствовать расширению экологической ниши.

Существует два типа экологических ниш:

1) частные (специализированные),

Это деление зависит от основных источников питания, размеров местообитания и чувствительности организмов разных видов к абиотическим факторам среды. Специализированные ниши характерны для видов приспособленных к существованию в узком диапазоне каких-либо экологических факторов, например гигантская панда имеет специализированную нишу, питаясь побегами бамбука. Общие ниши характерны для организмов которые имеют широкий диапазон толерантности к разным экологическим факторам, например, они характерны для мышей, крыс, тараканов, мух, человека. Для видов имеющих общие ниши существует значительно меньшая угроза вымирания, чем для видов использующих специализированные ниши.

Для определения размеров экологических ниш пользуются специальными экологическими шкалами, например шкалами Раменского и Эленберга (разработаны для растений), определяющие особенности увлажнения почв, количество минерального вещества, солей. У них имеется своя градация для классификации ниш.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Биоценоз" в других словарях:

биоценоз — биоценоз … Орфографический словарь-справочник

БИОЦЕНОЗ — (от био. и . ценоз), биологическая система, представляющая собой совокупность популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов, населяющих определенный биотоп. Биоценоз вместе с биотопом образует диалектическое единство… … Экологический словарь

БИОЦЕНОЗ — (от био. и греческого koinos общий) (ценоз), совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и окружающей средой (например, биоценоз … Современная энциклопедия

биоценоз — Любое сообщество взаимосвязанных организмов, живущих на любом ограниченном пространстве. [ГОСТ Р 52808 2007] биоценоз Исторически сложившееся сообщество растительных и животных организмов, обеспечивающее круговорот веществ и способное к… … Справочник технического переводчика

Биоценоз — (от био. и греческого koinos общий) (ценоз), совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и окружающей средой (например, биоценоз … Иллюстрированный энциклопедический словарь

БИОЦЕНОЗ — (от био. и греч. koinos общий) (ценоз) совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды… … Большой Энциклопедический словарь

БИОЦЕНОЗ — (от био. и ценоз), совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоёма. Б. составная часть биогеоценоза (экосистемы). Примером Б. может служить совокупность всех живых организмов участка леса … Биологический энциклопедический словарь

БИОЦЕНОЗ — (от греч. bios жизнь и koi nos общий), биологич. понятие, введенное (1877 г.) Мебиусом (Moebius) для обозначения подвижно равновесной системы населения, устанавливающейся в данных экологических условиях; иначе говоря, Б. называется сообщество… … Большая медицинская энциклопедия

биоценоз — совокупность живых организмов (растений, животных, микроорганизмов), населяющих участок среды обитания с однородными условиями жизни и характеризующихся определенными отношениями между собой (напр., Б. конкретного типа почвы, водоема и т. п.). См … Словарь микробиологии

биоценоз — сущ., кол во синонимов: 5 • агробиоценоз (2) • геобиоценоз (2) • совокупность (29) … Словарь синонимов

БИОЦЕНОЗ — [κοινος (кэнос) общий] исторически сложившийся комплекс организмов, занимающий определенный участок биосферы (арены жизни) биотоп, со всеми теми условиями, которые требуются для нормального существования этих… … Геологическая энциклопедия

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector