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.