Біоценоз - приклади. Природні та штучні біоценози

В процесі повсякденного життя далеко не кожна людина помічає свою взаємодію з різними природними комплексами. Поспішаючи на роботу, навряд чи хтось, крім хіба що професійного еколога або біолога, зверне особливу увагу на те, що він перетнув сквер або парк. Ну пройшов і пройшов, що з того? А адже це вже біоценоз. Приклади подібного мимовільного, але постійної взаємодії з екосистемами кожен з нас зможе згадати, якщо тільки задумається. Постараємося більш детально розглянути питання про те, що ж таке біоценози, якими вони бувають і від чого залежать.

Що таке біоценоз?

Швидше за все, мало хто пам'ятає, що вивчав у школі біоценози. 7 клас, коли з біології проходять цю тему, залишився далеко в минулому, та й пригадуються зовсім інші події. Нагадаємо, що ж таке біоценоз. Слово це утворено шляхом злиття двох латинських слів: «біос» - життя і «ценоз» - спільні. Позначає цей термін сукупність мешкають на одній території, взаємопов'язаних і взаємодіючих між собою мікроорганізмів, грибів, рослин і тварин.

Будь-яке біологічне співтовариство включає в себе такі компоненти біоценозу:

• мікроорганізми (мікробіоценоз) ;
• рослинність (фітоценози) ;
• тварини (зооценоз).

Кожна з цих складових відіграє важливу роль і може бути представлена особинами різних видів. Однак слід зазначити, що фітоценози є провідним компонентом, що визначає мікробіоценоз і зооценоз.

Коли з'явилося це поняття?

Поняття «біоценоз» було запропоновано німецьким гідробіологом Мебіусом ще наприкінці XIX століття, коли він вивчав в Північному морі місця проживання устриць. Під час дослідження він встановив, що ці тварини можуть жити тільки в суворо визначених умовах, характеризуються глибиною, швидкістю течії, солоністю і температурою води. Крім того, Мебіус зазначав, що разом з устрицями на одній території живуть строго певні види морських рослин і тварин. Виходячи з отриманих даних, в 1937 році вчений ввів аналізованих нами поняття для позначення об'єднання груп живих організмів, що мешкають і співіснують на одній території, внаслідок історичного розвитку видів і тривалого природного відбору. Сучасне поняття «біоценоз» біологія та екологія трактують дещо інакше.

Класифікація

Сьогодні існують кілька ознак, за якими можна класифікувати біоценоз. Приклади класифікації на підставі розмірів:

• макробіоценоз (море, гірські масиви, океани) ;
• мезобіоценоз (болото, ліс, поле) ;
• мікробіоценоз (квітка, старий пень, листок).

Також біоценози можуть бути класифіковані залежно від місця проживання. Основними визнані наступні три типи:

• морской;
• пресноводний;
• наземний.

Кожен з них може бути розділений на супідрядні, більш дрібні і локальні групи. Так, морські біоценози можуть бути поділені на бентичні, пелагические, шельфові та інші. Прісноводні біологічні спільноти бувають річковими, болотними і озерними. Наземні біоценози включають берегові і внутрішньоконтинентальні, гірські і рівнинні підтипи.

Найпростішою класифікацією біологічних співтовариств є їх поділ на природні та штучні біоценози. Серед перших виділяють первинні, що утворилися без впливу людини, а також вторинні, які піддалися зміні через вплив природних стихій якої діяльності людської цивілізації. Розглянемо більш докладно їх особливості.

Природні біологічні співтовариства

Природні біоценози являють собою об'єднання живих істот, створені самою природою. Такі спільноти є природними системами, які складаються, розвиваються і функціонують за своїми особливими, власними законами. Німецький еколог В. Тишлер виділив наступні особливості, що характеризують подібні утворення:

1. Виникають спільноти з готових елементів, якими можуть виступати як представники окремих видів, так і цілі комплекси.

2. Окремі частини спільноти можуть бути замінними. Так, один вид може бути витіснений і повністю замінений іншим, що має схожі вимоги до умов існування, без негативних наслідків для всієї системи.

3. Через те, що в біоценозі інтереси різних видів протилежні, то вся надорганизменная система грунтується і існує завдяки врівноваження сил, спрямованих протилежно.

4. Кожне природне співтовариство будується на кількісної регуляції одного виду іншими.

5. Розміри будь-яких надорганізменних систем залежать від зовнішніх факторів.

Штучні біологічні системи

Біоценози штучні створюються, підтримуються і управляються людиною. Професор Б. Г. Іоганзен ввів в екологію поняття антропоценоза, тобто штучно створеної людьми природної системи, наприклад, скверу, тераріуму або акваріума. Серед штучних біоценозів виділяють агробіоценози (агроценози) - співтовариства, створені людиною для отримання будь-яких продуктів. До них відносяться:

• водохраніліща;
• канали;
• пруди;
• осушення болота;
• пастбіща;
• поля для вирощування різних сільськогосподарських культур;
• полезахисні лісові смуги;
• штучно поновлювані лісопосадки.

Характерними особливостями агроценозів є:

Подібні штучні системи екологічно досить нестійкі, і без людської участі агроценози овочевих і зернових культур проіснують близько року, агробіоценози багаторічних трав протримаються приблизно три роки. Найбільш стійкі біоценози штучні плодових культур, так як без впливу людини вони зможуть існувати кілька десятиліть.

• агрофітоценозів як основа жізнедеятельності;
• відсутність саморегуляції системи;
• низьке видове разнообразіе;
• домінування домашніх тварин або окультурених рослин;
• отримання додаткової підтримки від людини (боротьба з бур'янами та шкідниками, внесення добрив та інше) ;
• неможливість тривалого існування без людської участі.

Однак слід зазначити, що навіть найбідніші у видовому розмаїтті агроценози мають у своєму складі десятки видів організмів, що відносяться до різних екологічних і систематичних груп. Будь-яке поле, засіяне людиною кормовими або сільськогосподарськими культурами, - це населений різними живими організмами біоценоз. Приклади - це і поле жита чи пшениці, де крім основної культури «мешкають» і сорнякі- і різні комахи (як шкідники, так і їх антагоністи) - і безліч мікроорганізмів і безхребетних.

Структурні одиниці биосистем

Як вже говорилося, природні та штучні біоценози складаються з декількох стійких структурних компонентів, таких як фітоценоз, зооценоз і мікробіоценоз. Провідним з них є фітоценози, що представляє собою стійке співтовариство рослин. Завдяки своїй фіксованості і нерухомості, саме він служить відносно постійною основою структури біологічної системи. Мікроорганізми, на відміну від рослин, що не прикріплені до якого-небудь ділянці поверхні і можуть бути перенесені вітром або водою на досить великі відстані. Взаємозв'язок компонентів біоценозу проявляється в залежності тварин від рослин, так як тільки представники флори можуть перетворювати речовини неорганічні в органічні.

Велику роль у життєдіяльності будь біоценозу відіграють різноманітні мікроорганізми, які сприяють перетворенню мертвої органічної матерії в мінеральні речовини.

Структура біологічних систем

Кожен біоценоз характеризується певною структурою:

• Просторової, вертикальної або горизонтальної, що утворюється внаслідок освоєння видами простору біологічного співтовариства і є результатом конкуруючих відносин за джерела енергії.
• Видовий, яка визначається складом, багатством і різноманітністю елементів біосистеми, а також співвідношенням чисельності всіх популяцій, в неї входять. Види біоценозу, що мають найбільше кількісне представництво, називають домінантами.
• Трофічної або харчової, яка визначається ланцюгами живлення між організмами.

Всі різноманітні структурні аспекти біоценозів тісно взаємопов'язані між собою. Як правило, чим складніше організована просторова структура, тим багатше і різноманітніше її видове представництво. Протягом часу структура біоценозу змінюється в незначних межах. Такий стан відносної стійкості, що виникає в процесі взаємодії складових елементів, називається гомеостазом.

Розглянемо більш детально основні структури, що характеризують біоценоз.

Просторова структура

Біоценоз має свою структуру в просторі, яка може бути як вертикальної, так і горизонтальної.

Вертикальна структура утворюється в результаті розподілу різних видів рослин і тварин з різних висотним рівням біосистеми, що призводить до формування ярусности. Такий лад в чому визначається ярусність рослинного співтовариства, а саме горизонтами розташування найбільш продуктивних частин рослин, таких як коренева система і фотосинтезуюча листя. Для фітоценозу характерна як надземна, так і підземна ярусність. Перша проявляється в можливості спільного виростання безлічі видів рослин, що володіють різною потребою в сонячному світлі. Найбільш яскраво це виражено в лісах помірного кліматичного поясу, де є деревне і чагарникові верхні яруси, трохи нижче розташовані напівчагарники і трави, а безпосередньо біля поверхні землі - надпочвенного ярус, зазвичай складається з мохів або лишайників.

Підземна ярусность в біологічних системах дозволяє фітоценозу найбільш повно використовувати грунтову вологу, завдяки різній глибині розташування кореневої системи рослин. Для степових районів характерно трирівневе розташування: найбільш глибоко залягають стержнекорневие системи, потім йдуть корені різних злакових культур, а зовсім близько до поверхні - бульби, цибулини і кореневі системи однорічних рослин.

Відображенням горизонтальної структури біоценозу є синузии - частини фітоценозу, що складаються з рослин одного або декількох близьких видів, екологічно або просторово відділених один від одного. Вони можуть бути тимчасовими або постійними, епіфітних, ярусними або внутріпочвенного.

Видова структура біологічних співтовариств

Відмінною рисою будь-якого біоценозу є його видова структура. Складність і різноманітність видового складу в значній мірі визначається середовищем проживання і ступенем складності умов, в яких існує біоценоз. Приклади бідного видової різноманітності - високогір'я, тундри, пустелі. Біосистеми з багатим набором видів - коралові рифи і тропічні ліси.

Біологічні види, що переважають за кількістю, є видовим ядром і називаються домінантами. Так, в березовому лісі це буде береза, на пшеничному полі - пшениця. У будь-якому біоценозі є види, які існують тільки завдяки домінант, це так звані предомінанти, наприклад, косуля в лісовому підліску або білка в сосново-ялиновому лісі.

Крім того, в біологічних спільнотах є едифікатори, тобто тварини або рослинні види, які створюють необхідні умови для життя інших істот. Так, наприклад, у степових біоценозах найпотужнішим едифікатором є ковила.

Для того щоб оцінити роль того чи іншого виду в структурі біологічного співтовариства, застосовуються показники, що базуються на кількісному обліку, такі як його розмаїтість, частота народження, індекс різноманітності Шеннона і видове насичення.