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.