Види та приклади біогеоценозу. Біогеоценоз і екосистема

Поняття "екосистема" ввів в 1935 році А. Тенслі, англійський ботанік. Цим терміном він позначив яку сукупність організмів, що мешкають спільно, і навіть їх навколишнє середовище. У його визначенні підкреслюється наявність взаємозалежності, взаємин, причинно-наслідкових зв'язків, що існують між абіотичним середовищем і біологічним співтовариством, об'єднання їх в якесь функціональне ціле. Екосистема, як вважають біологи – це сукупність всіляких популяцій різних видів, які мешкають на спільній території, а також навколишня їх нежива середу.

Біогеоценоз – це природне утворення, що має чіткі межі. Воно складається із сукупності біоценозів (живих істот), які займають певне місце. Наприклад, для водних організмів це місце – вода, для тих, хто живе на суші, – атмосфера і грунт. Нижче ми розглянемо приклади біогеоценозу, які допоможуть вам зрозуміти, що це таке. Ці системи ми докладно опишемо. Ви дізнаєтеся про те, яка їхня структура, які існують їх види і як відбувається їх зміна.

Біогеоценоз і екосистема: відмінності

До деякої міри поняття "екосистема" і "біогеоценоз" є однозначними. Проте за обсягом вони збігаються не завжди. Біогеоценоз і екосистема співвідносяться як менш широке і більш широке поняття. Екосистема не пов'язана з якимсь обмеженим ділянкою поверхні землі. Поняття це можна застосовувати по відношенню до всіх стабільним системам неживих і живих компонентів, в яких відбувається внутрішній і зовнішній круговорот енергії і речовин. До екосистемам, наприклад, можна віднести краплю води з розташованими в ній мікроорганізмами, горщик з квітами, акваріум, біофільтр, аеротенк, космічний корабель. А ось биогеоценозами їх назвати не можна. Екосистема може мати у своєму складі і кілька біогеоценозів. Звернемося до прикладів. Можна виділити біогеоценози океану і біосфери в цілому, материка, пояси, грунтово-кліматичної області, зони, провінції, округи. Таким чином, биогеоценозом можна вважати не кожну екосистему. Ми з'ясували це, звернувшись до прикладів. А от будь біогеоценоз можна назвати екологічною системою. Сподіваємося, тепер ви усвідомили специфіку цих понять. "Біогеоценоз" та "екосистема" нерідко вживаються як синоніми, однак різниця між ними все-таки є.

Особливості біогеоценозу

Безліч видів зазвичай мешкає в будь-якому з обмежених просторів. Між ними встановлюються складні і постійні взаємини. Іншими словами, різні види організмів, які існують в деякому просторі, що характеризується комплексом особливих фізико-хімічних умов, являють собою складну систему, яка зберігається більш-менш тривалий час в природі. Уточнюючи визначення, відзначимо, що біогеоценоз – це співтовариство організмів різних видів (історично сформоване), які тісно пов'язані між собою і з неживою природою, що оточує їх, обміном енергії і речовин. Специфічна характеристика біогеоценозу полягає в тому, що він просторово обмежений і досить однорідний за видовим складом включених до нього живих істот, а також по комплексу різних абіотичних факторів. Існування як цілісної системи забезпечує постійне надходження в цей комплекс сонячної енергії. Як правило, межа біогеоценозу встановлюється по межі фітоценозу (рослинного співтовариства), який є його найважливішим компонентом. Такі основні його особливості. Роль біогеоценозу велика. На його рівні відбуваються всі процеси потоку енергії і кругообігу речовин у біосфері.

Три групи біоценозу

Головна роль у здійсненні взаємодії між різними його компонентами належить біоценозу, тобто живим істотам. Вони поділяються за своїми функціями на 3 групи – редуцентов, консументів і продуцентів – і тісно взаємодіють з біотопом (неживою природою) і один з одним. Ці живі істоти об'єднані існуючими між ними харчовими зв'язками.

Продуценти – це група автотрофних живих організмів. Споживаючи енергію сонячного світла і мінеральні речовини з біотопу, вони створюють тим самим первинні органічні речовини. До даної групи відносяться деякі бактерії, а також рослини.

Консументи – це організми гетеротрофні, які використовують у вигляді їжі готові органічні речовини, службовці їм джерелом енергії, а також речовин, необхідних консументам для їх життєдіяльності. Ми можемо віднести до них практично всіх тварин, рослин-паразитів, рослин-хижаків, а також деяких (паразитичних) бактерій і грибів.

Редуценти розкладають залишки померлих організмів, а також розщеплюють до неорганічних органічні речовини, тим самим повертаючи в біотоп "вилучені" продуцентами мінеральні речовини. Це, наприклад, деякі види одноклітинних грибів і бактерій.

Харчові відносини між групами біоценозу

Існуючі між трьома цими компонентами біогеоценозу харчові відносини визначають кругообіг речовин і потоки енергії в ньому. Вловлюючи енергію Сонця і поглинаючи мінеральні речовини, продуценти створюють органічні речовини. З них будується їх тіло. Таким чином сонячна енергія перетворюється на енергію хімічних зв'язків. Поїдаючи один одного і продуцентів, консументи (рослиноїдні, паразитичні і хижі організми) тим самим розщеплюють органічні речовини. Вони використовують їх, а також вивільняється в результаті цього енергію для забезпечення своєї життєдіяльності та побудови власного тіла. Редуценти, харчуючись мертвими організмами, розкладають їх органічні речовини. Вони добувають таким чином необхідні їм енергію і матеріали, а також забезпечують повернення в біотоп неорганічних речовин. Так в біогеоценозі здійснюється круговорот речовин. Його сталість є запорукою тривалого існування екологічної системи, незважаючи на те, що запас мінеральних речовин є обмеженим в ній.

Динамічна рівновага системи

Динамічною рівновагою характеризуються взаємини організмів між собою і з навколишнім їх неживою природою. Наприклад, в рік, коли погодні умови сприятливі (безліч сонячних днів, значення вологості і температури оптимальні) рослини виробляють підвищену кількість первинних органічних речовин. Така велика кількість їжі призводить до того, що гризуни починають масово розмножуватися. Це, у свою чергу, викликає збільшення паразитів і хижаків, які скорочують кількість гризунів. У підсумку це призводить до зменшення числа хижаків, оскільки якась їх частина гине від нестачі їжі. Тим самим початковий стан екосистеми відновлюється.

Види біогеоценозу

Біогеоценоз може бути природним і штучним. До видів останнього відносяться агробіоценози та міські біогеоценози. Зупинимося докладніше на кожному з них.

Біогеоценоз природний

Відзначимо, що кожен природний природний біогеоценоз – це система, що склалася протягом тривалого часу – тисяч і мільйонів років. Тому всі її елементи є "притертими" один до одного. Це призводить до того, що стійкість біогеоценозу до різних змін, що відбуваються в навколишньому середовищі, дуже висока. "Міцність" екосистем не безмежна. Глибокі і різкі зміни умов існування, скорочення числа видів організмів (наприклад, в результаті масштабного вилову промислових видів) призводять до того, що рівновага може бути порушена і він може бути зруйнований. У цьому випадку відбувається зміна біогеоценозів.

Агробіоценози

Агробіоценози – це особливі співтовариства організмів, які складаються на територіях, що використовуються людьми в сільськогосподарських цілях (посадки, посіви культурних рослин). Продуценти (рослини), на відміну від біогеоценозів природного вигляду, представлені тут одним видом культури, вирощуваної людиною, а також певним числом видів бур'янів. Різноманітність рослиноїдних тварин (гризунів, птахів, комах і т. п.) визначає рослинний покрив. Це види, які можуть харчуватися виростають на території агробіоценозів рослинами, а також перебувати в умовах їх культивування. Дані умови визначають наявність та інших видів тварин, рослин, мікроорганізмів і грибів.

Агробіоценоз залежить, насамперед, від діяльності людини (внесення добрив, механічна обробка грунту, зрошення, обробка отрутохімікатами та ін.). Стійкість біогеоценозу цього виду слабка – він дуже швидко зруйнується без втручання людей. Це викликано частково тим, що рослини культурні набагато більш вибагливі, ніж дикорослі. Тому вони не можуть витримувати конкуренції з ними.

Міські біогеоценози

Міські біогеоценози представляють особливий інтерес. Це ще один різновид антропогенних екосистем. Як приклад можна привести парки. Основні екологічні чинники, як і у випадку з агробіоценози, є в них антропогенними. Видовий склад рослин визначає чоловік. Він садить їх, а також здійснює догляд за ними та їх обробку. Найбільш сильно зміни зовнішнього середовища виражені саме в містах – підвищення температури (від 2 до 7 ° С), специфічні особливості грунтового та атмосферного складу, особливий режим вологості, освітленості, дії вітрів. Всі ці фактори формують міські біогеоценози. Це дуже цікаві й специфічні системи.

Приклади біогеоценозу численні. Різні системи відрізняються один від одного за видовим складом організмів, а також за властивостями середовища, в якому вони мешкають. Приклади біогеоценозу, на яких ми докладно зупинимося, – це листопадний ліс та ставок.

Листопадний ліс як приклад біогеоценозу

Листопадний ліс є складною екологічною системою. До складу біогеоценозу в нашому прикладі входять такі види рослин, як дуби, буки, липи, граби, берези, клени, горобини, осики та інші дерева, листя яких восени опадає. Кілька їх ярусів виділяється в лісі: низький і високий деревний, мохового напочвенного покриву, трав, чагарників. Рослини, що населяють верхні яруси, є більш світлолюбними. Вони краще витримують коливання вологості і температури, ніж представники нижніх ярусів. Мохи, трави та чагарники теневиносліви. Вони існують влітку в напівтемряві, що утворюється після розгортання листя дерев. Підстилка лежить на поверхні грунту. Вона утворюється з напіврозкладених залишків, гілочок чагарників і дерев, опалого листя, мертвих трав.

Лісові біогеоценози, у тому числі листопадні ліси, характеризуються багатою фауною. Їх населяє безліч норних гризунів, хижаків (ведмідь, борсук, лисиця), землероющих комахоїдних. Зустрічаються і живуть на деревах ссавці (бурундук, білка, рись). Козулі, лосі, олені входять до складу групи великих травоїдних. Кабани широко поширені. У різних ярусах лісу гніздяться птахи: на стовбурах, у чагарниках, на землі або на вершинах дерев і в дуплах. Є безліч комах, що харчуються листям (наприклад, гусениці), а також деревиною (короїди). У верхніх шарах грунту, а також в підстилці мешкає, крім комах, величезне число і інших хребетних (кліщі, дощові черв'яки, личинки комах), безліч бактерій і грибів.

Ставок як біогеоценоз

Розглянемо тепер ставок. Це приклад біогеоценозу, середовищем життя організмів в якому є вода. Великі плаваючі або укореняющиеся рослини (рдести, латаття, очерет) поселяються на мілководді ставків. Дрібні плаваючі рослини поширені по всій товщі води, до тієї глибини, куди проникає світло. В основному це водорості, які називаються фітопланктоном. Їх іноді багато, в результаті чого вода робиться зеленою, "цвіте". Безліч синьо-зелених, зелених і діатомових водоростей міститься у фітопланктоні. Пуголовки, личинки комах, рослиноїдні риби, ракоподібні харчуються рослинними залишками або живими рослинами. Риби і хижі комахи поїдають дрібних тварин. А за рослиноїдних і дрібнішими хижими рибами полюють великі хижі. Розкладають органічні речовини організми (гриби, жгутикові, бактерії) широко поширені по всій території ставка. Особливо багато їх на дні, оскільки тут накопичуються залишки мертвих тварин і рослин.

Порівняння двох прикладів

Порівнявши приклади біогеоценозу, ми бачимо, наскільки несхожі і за видовим складом, і за зовнішнім виглядом екосистеми ставка і ліси. Це обумовлено тим, що у організмів, що населяють їх, різна середовище проживання. У ставку це вода і повітря, в лісі – грунт і повітря. Проте функціональні групи організмів є однотипними. У лісі продуценти – це мохи, трави, чагарники, дерева-у ставку – водорості і плаваючі рослини. У лісі до складу консументів входять комахи, птахи, звірі та інші безхребетні, що населяють підстилку і грунт. До консументам в ставку відносяться різні земноводні, комахи, ракоподібні, хижі і рослиноїдні риби. У лісі редуценти (бактерії і гриби) представлені наземними формами, а в ставку – водними. Відзначимо також, що і ставок, і листяний ліс, – це природний біогеоценоз. Приклади штучних ми наводили вище.

Чому біогеоценози змінюють один одного?

Біогеоценоз не може існувати вічно. Він неминуче рано чи пізно змінюється іншим. Це відбувається в результаті зміни середовища живими організмами, під впливом людини, в процесі еволюції, при зміні кліматичних умов.

Приклад зміни біогеоценозу

Розглянемо як приклад випадок, коли самі живі організми є причиною зміни екосистем. Це заселення скельних порід рослинністю. Велике значення на перших стадіях цього процесу має вивітрювання порід: часткове розчинення мінералів і зміна їх хімічних властивостей, руйнування. На початкових етапах дуже велику роль відіграють перші поселенці: водорості, бактерії, накипні лишайники, синьо-зелені. Продуцентами є синьо-зелені, водорості у складі лишайників і водорості свободноживущие. Вони створюють органічну речовину. Синьо-зелені з повітря беруть азот і збагачують ним ще малопридатну для проживання середовище. Лишайники розчиняють виділеннями органічних кислот скельну породу. Вони сприяють тому, що елементи мінерального живлення поступово накопичуються. Гриби і бактерії руйнують створені продуцентами органічні речовини. Останні не повністю минерализуются. Поступово накопичується суміш, що складається з мінеральних і органічних сполук і збагачених азотом рослинних залишків. Створюються умови для існування кущастих лишайників і мохів. Прискорюється процес накопичення азоту і органічної речовини, утворюється тонкий прошарок ґрунту.

Формується примітивне співтовариство, яке може існувати в даній несприятливій обстановці. До суворих умов скель добре пристосовані перші поселенці – вони витримують і мороз, і спеку, і суша. Поступово вони змінюють середовище проживання, створюючи умови для утворення нових популяцій. Після того як з'являються трав'янисті рослини (конюшина, злаки, осоки, дзвіночок та ін.), Посилюється конкуренція за поживні елементи, світло, воду. У цій боротьбі піонери-поселенці витісняються новими видами. Чагарники поселяються за травами. Вони скріплюють своїм корінням формирующуюся грунт. Лісовими спільнотами змінюються трав'яно-чагарникові.

У ході тривалого процесу розвитку і зміни біогеоценозу кількість вхідних в нього видів живих організмів поступово зростає. Більш складним стає співтовариство, все більш розгалуженою робиться його харчова мережу. Збільшується різноманітність зв'язків, що існують між організмами. Все повніше співтовариство використовує ресурси середовища. Так воно перетворюється на зріле, яке добре пристосоване до умов середовища і володіє саморегуляцією. У ньому популяції видів добре відтворюються та іншими видами не заміняють. Тисячі років триває описана зміна біогеоценозів. Однак існують зміни, які відбуваються на очах всього лише одного покоління людей. Наприклад, це заростання дрібних водойм.

Отже, ми розповіли про те, що таке біогеоценоз. Приклади з описом, представлені вище, дають наочне уявлення про нього. Все, про що ми розповіли, важливо для розуміння цієї теми. Типи біогеоценозів, їх структура, особливості, приклади – все це слід вивчити для того, щоб мати повне уявлення про них.