біоценоз; склад і функціональна структура
Біоценоз - це історично сформована угруповання рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що населяють щодо однорідне життєвий простір (ділянка суші або водойми) (рис. 2.1).
Отже, кожен біоценоз складається з певної сукупності живих організмів, що відносяться до різних видів. Але ми знаємо, що особини одного виду об'єднуються в природні системи, які називаються популяціями. Тому біоценоз може бути визначений також і як сукупність популяцій всіх видів живих організмів, що заселяють загальні місця проживання.
До складу біоценозу входять сукупність рослин на певній території - фітоценоз (від грец. Phyton - рослина), сукупність тварин, що проживають в межах фітоценозу, - зооценоз (від грец. Zoon - тварина), микробоценоз - сукупність мікроорганізмів, що населяють грунт, і мікоценоз ( від грец. mykes - гриб) - сукупність грибів. Прикладами біоценозів є листяний, ялиновий, сосновий або змішаний ліс, луг, болото і т.д.
Кожен біоценоз розвивається в межах однорідного простору, яке характеризується певним поєднанням абіотичних факторів, таких як кількість прийдешньої сонячної радіації, температура, вологість, хімічний і механічний склад грунту, її кислотність, рельєф місцевості та ін. Таке однорідне простір (частина абіотичного середовища), займане біоценозом, називається біотоп. Це може бути будь-якої ділянку суші або водоймища, берег моря або схил гори. Біотоп - це неорганічна середовище, яке є необхідною умовою існування біоценозу. Між біоценозом і біотопом існує тісний контакт.
Видова структура біоценозу. Кожен біоценоз можна описати, грунтуючись на сукупності складових його видів. Видове різноманіття різних біоценозів різний, що зумовлено їх різним географічним положенням. Встановлено: воно зменшується у напрямку від тропіків в сторону високих широт, що пояснюється погіршенням умов життя організмів.
Наприклад, у вологих тропічних лісах Малайзії на 1 га лісу можна нарахувати до 200 видів деревних порід. Біоценоз соснового лісу в умовах Білорусі може включати максимум до десяти видів дерев на 1 га, а на півночі тайгової області на такий же площі присутні 2-5 видів. Найбіднішими биоценозами по набору видів є альпійські і арктичні пустелі, найбагатшими - тропічні ліси.
Якщо який-небудь вид рослини (або тварини) кількісно переважає в співтоваристві (має велику біомасу, продуктивність або чисельність), то такий вид називається домінантним, або домінуючим.
Домінантні види є в будь-якому біоценозі. В діброві це могутні дуби. Використовуючи основну частку сонячної енергії і нарощуючи найбільшу біомасу, вони затінюють ґрунт, послаблюють рух повітря і створюють особливі умови для життя інших мешканців лісу.
Однак крім дубів в діброві проживає велика кількість інших організмів. Наприклад, дощові черв'яки, що живуть тут, покращують фізичні і хімічні властивості грунту, пропускаючи через травну систему частинки відмерлих рослин та опалого листя. Дуб і черв'як вносять свій особливий внесок у життєдіяльність біоценозу, проте роль дуба тут визначальна, оскільки все життя дубового лісу обумовлюється цієї деревиною та пов'язаними з нею рослинами. Тому саме дуб є домінуючим видом в такому лісі.
Просторова структура біоценозу. Види розподіляються в просторі відповідно до їх потреб та умов місцеперебування. Такий розподіл в просторі видів, складових біоценоз, називається просторовою структурою біоценозу. Розрізняють вертикальну та горизонтальну структуру біоценозу.
Вертикальна структура біоценозу утворена окремими його елементами, особливими шарами, які називаються ярусамі.Ярус - спільно які ростуть групи видів рослині, що розрізняються по висоті і положенню в біоценозі асиміляційні органів (листя, стебла, підземні органи - бульби, кореневища, цибулини і т.п. ). Як правило, різні яруси утворені різними життєвими формами (деревами, кущами, кустарничками, травами, мохами). Найчіткіше ярусность виражена в лісових біоценозах (рис. 2.3). Так, перший ярус тут зазвичай формують найбільші дерева з високо розташованої листям, яка добре освітлюється сонцем. Невикористаний світло може поглинатися деревами поменше, що утворюють другий, подпологового, ярус. Близько 10% сонячної радіації перехоплюється ярусом підліску, який утворюють різні чагарники, і тільки від 1 до 5% - рослинами трав'яного покриву (трав'яний-кустарнічковий ярус).
Форми біологічних відносин у спільнотах
Основу виникнення та існування біоценозів представляють відносини організмів, їх зв'язку, в які вони вступають один з одним, населяючи один і той же біотоп (місцепроживання біоценозу, від латинського bios - життя, top - місце). Ці зв'язки визначають основна умова життя в спільноті, можливість добування їжі і завоювання нового простору.
Живі організми поселяються один з одним не випадково, а утворюють певні співтовариства, пристосовані до спільного замешкання. По спрямованості дії на організм всі впливи поділяються на позитивні, негативні і нейтральні.
Симбіоз - співжиття (від грецького sym - разом, bios - життя) - форма взаємовідносин, при яких обидва партнери або один з них отримує користь від іншого. Є кілька форм симбіозу:
Кооперація. Загальновідома співжиття раків-пустельників з м'якими кораловими поліпами-актиніями. Рак поселяється в порожній раковині молюска і возить її на собі разом з поліпом. Таке співжиття взаємовигідно: переміщаючись по дну, рак збільшує простір, що використовується актинией для лову видобутку, частина якої падає на дно і поїдається на рак.
Відома цікава форма симбіотичних відносин тропічних акацій і живуть на них мурах. Будучи дуже агресивними, мурашки нападають на будь-яких комах і тварин, що з'являються на дереві, яке вони вважають своєю власністю. Акація ж дає притулок мурашкам в своїх порожніх колючках, а також утворює для них на листках спеціальні білкові тільця, службовці своєрідною підгодовуванням. Фахівці, що вивчали поведінку живуть на акаціях мурах, стали підозрювати, що ці так звані захисники створюють для прихистили їх рослин проблеми, накидаючи на бджіл, мух та інших запилювачів. Але потім з'ясувалося, що повністю розпустилися і готові до запилення квітки виробляють спеціальну речовину, що відлякує мурах, але не діє на комах-запилювачів.
Комменсализм, Нахлебнічество (від латинського com - разом, mensa - трапеза). Одна з форм сімбіоза- взаємини, при яких один вид отримує користь від співжиття, а іншому це байдуже. Це одностороннє використання одного виду іншим без принесення йому шкоди. Такі, наприклад, взаємини левів і гієн, що підбирають залишки недоїденою левами видобутку. Риби-лоцмани супроводжують акул, дельфінів, рухаючись разом з ними в шарі води, що примикає безпосередньо до поверхні тіла цих тварин, і не витрачаючи тому зусиль на таку велику швидкість і харчуючись залишками їжі, екскрементами і паразитами супроводжуваних тварин. У гніздах птахів, норах гризунів живе величезна кількість членистоногих, що використовують мікроклімат жител і знаходять там їжу за рахунок розкладаються залишків або інших видів співмешканців. Багато видів поза нір не зустрічаються зовсім. Відносини типу Коменсалізм дуже важливі в природі, сприяючи більш тісного співжиття видів, більш повного освоєння середовища та використання харчових ресурсів.
Квартірантство. Для деяких організмів тіла тварин інших видів або їх місцеперебування (споруди) служать притулками. Мальки риб ховаються під парасольками великих медуз. У гніздах птахів, норах гризунів живуть членистоногі. Рослини також використовують інші види як місця проживання: епітафії (водорості, мохи, лишайники) .Древесние рослини служать їм місцем прикріплення. Харчуються ж епітафії за рахунок відмираючих тканин, виділень господаря і за рахунок фотосинтезу.
Антибіотична форма взаємовідносин, при якій обидві взаємодіючі популяції або одна з них відчувають негативний вплив. Відносини хижак - жертва, паразит - господар - це прямі харчові зв'язку, по суті до цього типу екологічних взаємодій можна віднести всі варіанти харчових зв'язків.
Паразитизм. Організми можуть використовувати інші види не тільки як місце проживання, а й як постійне джерело живлення. По суті паразитичний характер мають зв'язки комах-шкідників з рослинами. Відомо кілька десятків тисяч видів паразитичних форм, з них близько 500 - паразити людини, тому вивчення паразитів необхідно для попередження і лікування захворювань.
24. Екосистема і біогеоценоз: визначення, схожість, відмінності.
Екосистема - сов-ть популяцій разл.відов рас, живий, мікробів, взаємодіючих між собою і ОС таким чином, що ця сукупність зберігається невизначено довгий час. Приклади: ліс, луг, озеро. Біогеоценоз не є повним синонімом екосистеми. За визначенням Сукачова Біогеоценоз - це сукупність однорідних пр.елементов (вік, живий, мо) на певній ділянці пов-ти землі. Контур біоценозу встановлюється по межі фітоценозу. Т. о. екосистема - поняття більш широке, так як біогеоценоз - це лише наземне освіту з визначеними межами. Екосистема - це будь-яка сукупність організмів і середовища їх проживання, це і мурашник, і біосфера. Біоценоз є окремим випадком екосистеми. Основною функцією екосистем і біогеоценозів є підтримка в стійкому стані біогенного кругообігу. Ця функція заснована на харчових взаємодіях, вбудованих в чітко впорядковані залежності.
Екосистема - це сукупність живих організмів, що взаємодіють один з одним і з навколишнім середовищем за допомогою обміну речовиною, енергією, інформацією і збереження стійкості протягом тривалого часу.
Типи: мікроекосистема (ствол гниючого дерева), Мезоекосістема (ліс, ставок, озеро)
Макроекосистеми (континент, океан), Глобальна екосистема (біосфера)
Одум виділяв: наземні природні системи (біоми) і водні природні системи (прісні і морські)
Биом - велика регіональна природна система, що характеризується певними видами рослинності або характером ландшафту (савана, чапараль, змішані широколистяні ліси і т.д.).