A comunidade natural - biocenose - possui espécies, estruturas ecológicas e espaciais.

estrutura da espécie- um dos sinais mais importantes da biocenose. Seus principais indicadores são composição de espécies- número de espécies e tamanho da população- proporção quantitativa de indivíduos.

Cada biocenose específica é caracterizada por uma determinada composição de espécies. Ao mesmo tempo, alguns tipos de biocenose podem ser representados por inúmeras populações, enquanto outros podem ser pequenos. O número de espécies na biocenose por unidade de área é chamado de riqueza de espécies. As espécies que dominam a biocenose são chamadas de dominantes(de lat. dominanteie - dominante). Por exemplo, nas florestas de abetos, o abeto domina entre as árvores, na cobertura de grama - oxalis ou musgos verdes, e entre os pássaros - o kinglet ou robin.

Juntamente com os dominantes nas biocenoses, distinguem-se espécies - edificadores(do lat. aedificator - construtor). Os edificadores são os construtores da biocenose, ou seja, espécies que alteram muito o ambiente e, assim, criam certas condições para a vida de outras espécies dessa biocenose. Normalmente, a espécie dominante também é edificadora. Por exemplo, o abeto em uma floresta de abetos, juntamente com a dominância, possui altas propriedades edificatórias. Isso se expressa em sua capacidade de sombrear muito o solo, criar um ambiente ácido com suas secreções radiculares e formar solos podzólicos. Devido às altas propriedades edificatórias do abeto, apenas espécies de plantas tolerantes à sombra e amantes da sombra podem viver sob seu dossel. Sob o dossel de uma floresta de abetos, os mirtilos podem ser dominantes, mas não são edificadores. Nas florestas de pinheiros, o pinheiro é o edificador. Mas, comparado ao abeto, é um edificador mais fraco, pois o pinhal é relativamente leve e esparso. Nas turfeiras de esfagno, os musgos de esfagno são edificadores, em florestas de carvalho - carvalho, em estepe de capim-pena - capim-pena, etc.

De acordo com o número total de espécies e sua proporção, a diversidade de espécies da biocenose é julgada. A diversidade de espécies é um sinal de diversidade ecológica: quanto mais espécies, mais nichos ecológicos em uma determinada comunidade.

Estrutura ecológica da biocenose- esta é a proporção de grupos ecológicos de organismos que desempenham determinadas funções na comunidade em cada nicho ecológico. Cada biocenose é composta por certos grupos ecológicos de organismos. Por exemplo, esclerófitos e suculentas dominam em condições áridas e secas, enquanto higrófitas dominam em áreas úmidas.

A estrutura ecológica da biocenose também se reflete na proporção de grupos de organismos unidos por um tipo semelhante de nutrição. Por exemplo, saprófagos predominam nas florestas, fitófagos predominam nas estepes e predadores e detritívoros predominam nas profundezas do Oceano Mundial. Biocenoses com estrutura ecológica semelhante podem ter uma composição de espécies diferente, pois nelas os mesmos nichos ecológicos podem ser ocupados por espécies semelhantes em ecologia, mas não relacionadas. Tais espécies desempenham as mesmas funções em biocenoses semelhantes e são chamadas de vicário ou substitutos. Por exemplo, espécies vicárias são saigas nas estepes do Cazaquistão, antílopes nas savanas da África, bisões nas pradarias da América, cangurus nas savanas da Austrália. Ocupam nichos ecológicos semelhantes e desempenham as mesmas funções.

Estrutura espacialé expresso na divisão horizontal e vertical da fitocenose em elementos separados, cada um dos quais desempenha seu papel na acumulação e transformação de matéria e energia. Verticalmente, a comunidade vegetal é dividida em camadas- camadas horizontais, estratos, nos quais estão localizadas as partes acima do solo e subterrâneas das plantas de certas formas de vida. A estratificação é especialmente pronunciada nas fitocenoses florestais, onde se distinguem até seis camadas:

Eu tier - árvores do primeiro tamanho (abeto, pinheiro, bétula, tília, bordo, carvalho);

II camada - árvores de segunda magnitude (cinza de montanha, cerejeira, salgueiro);

III camada - arbustos (avelã, rosa selvagem, euonymus, madressilva);

Nível IV - arbustos e gramíneas altas (ledum, urze, mirtilos, Ivan-chá);

camada V - gramíneas pequenas (azedo, junça, casco europeu, etc.); *

Nível VI - musgos, líquenes moídos, hepáticas. As comunidades de baixo nível (prados, estepes, pântanos) têm

duas ou três camadas. As partes subterrâneas das plantas também são escalonadas. As raízes das árvores penetram mais profundamente do que as dos arbustos, as raízes das plantas herbáceas estão localizadas mais próximas da superfície e diretamente nela estão os rizóides de musgo. Ao mesmo tempo, há muito mais raízes nas camadas superficiais do solo do que nas profundas.

Devido à estratificação, várias plantas, especialmente seus órgãos nutricionais (folhas), estão localizadas em diferentes alturas e, portanto, coexistem facilmente na comunidade. Assim, as camadas determinam a composição e a estrutura da fitocenose. Se houver poucos deles, então a comunidade de plantas é chamada simples, se muito difícil.

As plantas de cada camada e o microclima causado por elas criam um certo ambiente para animais e microrganismos. Por exemplo, bactérias, fungos, insetos, ácaros e vermes vivem na camada do solo da floresta. Níveis mais altos são ocupados por insetos herbívoros, pássaros e mamíferos. Ao mesmo tempo, as aves vivem em uma camada estritamente definida, especialmente durante o período de nidificação. Assim, as espécies que nidificam apenas no chão incluem galinha, aveia, perdiz preta. Tordos, toutinegras, dom-fafes vivem na camada de arbustos, e tentilhões, régulos, pintassilgos, aves de rapina e outros vivem nas copas das árvores.

A população animal da biocenose (zoocenose), sendo confinada às plantas, também é distribuída em camadas. Por exemplo, entre os insetos, os seguintes grupos são distinguidos:

Geobium - habitantes do solo;

Herpetobium - insetos da camada superficial do solo;

Bryobium - habitantes da camada de musgo;

Phillobius - habitantes da forragem;

Aeróbio - habitantes de níveis mais altos.

Nas comunidades aquáticas, a estrutura em camadas verticais é determinada principalmente por condições externas, ou seja, regimes de luz e temperatura. Por exemplo, na comunidade aquática, os seguintes níveis são distinguidos:

Plantas semi-submersas;

Enraizamento de plantas com folhas flutuantes;

plantas subaquáticas;

Plantas de baixo.

Espécies animais e vegetais de diferentes níveis são distinguidas por sua relação com as condições ambientais. Assim, as plantas de cada camada subjacente são mais tolerantes à sombra do que aquelas localizadas acima delas. Tipos de diferentes camadas na biocenose estão em estreita relação e interdependência. As plantas das camadas inferiores têm um efeito positivo sobre a população animal, tanto em proporções quantitativas quanto qualitativas.

A camada pode ser considerada como uma unidade estrutural da biocenose, que se diferencia de outras partes dela por certas condições ambientais, um conjunto de plantas, animais e microrganismos. Cada camada tem seu próprio sistema de relacionamentos entre seus componentes constituintes.

A distribuição vertical dos organismos na biocenose também determina uma certa estrutura na direção horizontal.

A estrutura horizontal das biocenoses é expressa por sua mosaico e é realizado na forma de uma distribuição desigual de populações de espécies individuais sobre a área. Isso é determinado, por um lado, pelas condições desiguais do solo e do microclima e, por outro, pelas relações dos indivíduos tanto dentro da população quanto entre si. Com base nisso, vários tipos de microgrupos são formados, nos quais as populações de espécies são interconectadas por relações funcionais mais próximas do que com o restante da biocenose.

dual (planta única), cenopopulação (populações de uma espécie em uma comunidade vegetal), regional e específica.

Sinusia(do grego synusia - coabitação, comunidade) - partes espacial e ecologicamente delimitadas de uma fitocenose, consistindo em espécies de plantas de uma ou mais formas de vida ecologicamente próximas. Se a camada é um conceito morfológico, então a sinusia é ecológica. Pode coincidir com a camada e pode ser apenas parte dela. Uma camada pode ter várias sinergias. A sinusia reflete um mosaico de fatores ecológicos na formação de uma comunidade vegetal: o pinheiro ocupa solos arenosos secos, o abeto ocupa solos arenosos e argilosos mais úmidos, a bétula e o álamo tremedor ocupam clareiras, etc. Por exemplo, no deserto de artemísia-salgada, pode-se distinguir sinusia de efêmeras do início da primavera e sinusia de arbustos de verão-outono (absinto, salina); na floresta de pinheiros - sinusia de cranberries e mirtilos.

Parcelas- estas são as partes estruturais da dissecção horizontal da biocenose, diferindo em composição, estrutura, propriedades dos componentes, especificidades de suas relações e trocas de materiais e energia. Agrupamentos paracelulares, ou seja, elementares, distinguem-se não apenas em populações de plantas, mas também em populações de animais, em contraste com a sinusia e a camada, que são usualmente consideradas como conceitos da botânica.

A estrutura espacial da comunidade é um indicador da diversidade de nichos ecológicos em um determinado habitat, da riqueza e completude do uso dos recursos ambientais pela comunidade, bem como um indicador da relativa estabilidade da comunidade.

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A estrutura da biocenose

Existem espécies, estruturas espaciais e ecológicas da biocenose.

estrutura da espécie – o número de espécies que formam uma determinada biocenose e a proporção de sua abundância ou massa. Ou seja, a estrutura de espécies da biocenose é determinada pela diversidade de espécies e pela razão quantitativa do número de espécies ou sua massa entre si.

diversidade de espécies - o número de espécies em uma determinada comunidade. Existem biocenoses pobres e ricas em espécies. A diversidade de espécies depende da idade da comunidade (as comunidades jovens são mais pobres que as maduras) e da favorabilidade dos principais fatores ambientais - temperatura, umidade, recursos alimentares (biocenoses de altas latitudes, desertos e altas montanhas são pobres em espécies).

R. Whittaker propôs distinguir os seguintes tipos de biodiversidade: α -variedade - diversidade de espécies em um determinado habitat; β -diversidade - a soma de todas as espécies de todos os habitats em uma determinada área; γ- diversidade– diversidade de paisagens (combinação de α- e β- diversidade).

As leis da diversidade de Jaccard – 1) a diversidade de espécies do território (γ-diversidade) é diretamente proporcional à diversidade de suas condições ambientais; 2) a riqueza de espécies da comunidade (α-diversidade) cresce simultaneamente com a expansão da área e diminui à medida que a homogeneidade desta aumenta.

Regra de Condicionamento Geográfico de De Candolle-Wallace para Variações na Diversidade – à medida que se desloca do norte para o sul, via de regra, aumenta a diversidade de espécies das comunidades.

Regra de Darlington - reduzir a área da ilha em 10 vezes, como regra, reduz pela metade o número de animais que vivem nela.

Distingue biocenoses pobres e ricas em espécies. Nos desertos polares do Ártico e nas tundras do norte com extrema deficiência de calor, em desertos quentes sem água, em corpos d'água altamente poluídos com esgoto - onde um ou vários fatores ambientais se desviam muito do nível médio ideal para a vida, as comunidades estão severamente esgotadas. O espectro de espécies também é pequeno naquelas biocenoses que são frequentemente submetidas a algum tipo de impacto catastrófico, por exemplo, inundações anuais durante as cheias dos rios ou destruição regular da vegetação durante a lavoura, uso de herbicidas e outras intervenções antrópicas. Por outro lado, onde quer que as condições do ambiente abiótico se aproximem da média ótima para a vida, emergem comunidades extremamente ricas em espécies. Florestas tropicais, recifes de coral com sua população diversificada, vales fluviais em regiões áridas, etc., podem servir como exemplos.

A composição de espécies das biocenoses, além disso, depende da duração de sua existência, da história de cada biocenose. Comunidades jovens, apenas emergentes, geralmente incluem um conjunto menor de espécies do que as já estabelecidas e maduras. As biocenoses criadas pelo homem (campos, jardins, pomares) também são mais pobres em espécies do que os sistemas naturais semelhantes a elas (estepe florestal, prado).

No entanto, mesmo as biocenoses mais esgotadas incluem, de acordo com pelo menos centenas de espécies de organismos pertencentes a diferentes grupos sistemáticos e ecológicos. Na agrocenose de um campo de trigo, além do trigo, há, pelo menos em quantidade mínima, uma variedade de ervas daninhas, insetos-praga do trigo e predadores que se alimentam de fitófagos, roedores semelhantes a camundongos, invertebrados - habitantes do solo e a camada de solo, organismos microscópicos, fungos patogênicos e muitos outros. As comunidades naturais ricas em espécies incluem milhares e até dezenas de milhares de espécies, unidas por um complexo sistema de relações diversas.

Eles têm uma alta diversidade de espécies ecótonos – zonas de transição entre comunidades, e um aumento na diversidade de espécies aqui é chamado efeito de borda. Sabe-se que as bordas da floresta costumam ser mais luxuriantes e mais ricas em vegetação, mais espécies de pássaros nidificam, mais espécies de insetos, aranhas, etc. do que nas profundezas da floresta. Aqui, as condições de iluminação, umidade e temperatura são mais diversas (floresta-tundra, floresta-estepe).

A importância de uma espécie individual na estrutura de espécies da biocenose é julgada por vários indicadores: a abundância da espécie, a frequência de ocorrência e o grau de dominância. A abundância da espécie o número ou massa de indivíduos de uma dada espécie por unidade de área ou volume de espaço que ocupa. Freqüência de ocorrência - porcentagem do número de amostras ou locais onde a espécie ocorre em relação ao número total de amostras ou locais. Caracteriza a uniformidade ou distribuição desigual das espécies na biocenose. O grau de dominância - a razão entre o número de indivíduos de uma dada espécie e o número total de todos os indivíduos do grupo considerado. Índice de diversidade calculado por Fórmula de Shannon H =-Σ pi log2 pi, onde Σ é o sinal da soma, pi- a participação de cada espécie nas comunidades (em termos de abundância ou massa), e log2 pié o logaritmo binário.

Os seguintes tipos são distinguidos na comunidade: dominante , dominante em número e "menor" poucos e raros. Entre os dominantes destacam-se edificadores (construtores) são espécies que determinam o microambiente (microclima) de toda a comunidade. Como regra, estas são plantas.

Os dominantes dominam a comunidade e constituem o "núcleo da espécie" de qualquer biocenose. Espécies dominantes, ou de massa, determinam sua aparência, mantêm as principais conexões e influenciam o habitat ao máximo. Normalmente, as biocenoses terrestres típicas são nomeadas de acordo com as espécies de plantas dominantes: floresta de pinheiros de mirtilo, floresta de bétulas, etc. Certos tipos de animais, fungos e microorganismos também dominam em cada uma delas.

Os principais edificadores de biocenoses terrestres são certos tipos de plantas: em florestas de abetos - abetos, em florestas de pinheiros - pinheiros, nas estepes - gramíneas (capim-pena, festuca, etc.). No entanto, em alguns casos, os animais também podem ser edificadores. Por exemplo, em territórios ocupados por colônias de marmotas, é sua atividade de escavação que determina principalmente a natureza da paisagem e as condições para o crescimento das plantas. Nos mares, os típicos edificadores entre os animais são os pólipos de coral construtores de recifes.

Além de um número relativamente pequeno de espécies dominantes, a biocenose geralmente inclui muitas formas pequenas e até raras. Eles também são muito importantes para a vida da biocenose. Eles criam sua riqueza de espécies, aumentam a diversidade de relações biocenóticas e servem como reserva para reposição e reposição de dominantes, ou seja, dão estabilidade à biocenose e garantem a confiabilidade de seu funcionamento em diferentes condições.

Com uma diminuição no número de espécies, a abundância de formas individuais geralmente aumenta acentuadamente. Nessas comunidades empobrecidas, os laços biocenóticos são enfraquecidos e algumas das espécies mais competitivas podem se reproduzir livremente.

regraTineman - quanto mais específicas forem as condições ambientais, mais pobre será a composição de espécies da comunidade e maior poderá ser o número de espécies individuais. Em biocenoses pobres em espécies, a abundância de espécies individuais pode ser extremamente alta. Basta lembrar focos de reprodução em massa de lemingues na tundra ou pragas de insetos em agrocenoses.

Nas biocenoses mais ricas, quase todas as espécies são poucas em número. Nas florestas tropicais, é raro encontrar várias árvores da mesma espécie lado a lado. Nessas comunidades, não ocorrem surtos de reprodução em massa de espécies individuais e as biocenoses são altamente estáveis.

Estrutura espacial – distribuição de organismos de diferentes espécies no espaço (vertical e horizontal). A estrutura espacial é formada principalmente pela parte vegetal da biocenose. Distinguir camadas (estrutura vertical da biocenose) e mosaico (a estrutura da biocenose horizontalmente).

A estratificação é especialmente perceptível em florestas temperadas. Por exemplo, em florestas de abetos, as camadas de árvores, grama-arbusto e musgo são claramente distinguidas. Cinco ou seis camadas também podem ser distinguidas na floresta de folhas largas.

Nas florestas há sempre plantas inter-camadas (extra-camadas) - estes são algas e líquenes em troncos e galhos de árvores, esporos superiores e epífitas floridas, trepadeiras, etc.

A estratificação também é expressa em comunidades herbáceas (prados, estepes, savanas), mas nem sempre com clareza suficiente.

Os animais também estão predominantemente confinados a uma ou outra camada de vegetação. Alguns deles não saem do nível correspondente. Por exemplo, entre os insetos, distinguem-se os seguintes grupos: habitantes do solo - geobio, solo, camada superficial - herpetóbio, camada de musgo - brióbio, erva - phyllobium, níveis mais altos - aeróbio. Entre as aves existem espécies que nidificam apenas no solo (galinhas, galos pretos, raias, bandeirinhas, etc.), outras - na camada arbustiva (tordos cantores, dom-fafes, toutinegras) ou nas copas das árvores (tentilhões, régulos , pintassilgos, grandes predadores, etc.).

Dissecção na direção horizontal - mosaico - característica de quase todas as fitocenoses, portanto, dentro delas são distinguidas unidades estruturais, que receberam nomes diferentes: microgrupos, microcenoses, microfitocenoses, parcelas, etc.

estrutura ecológica – proporção de organismos de diferentes grupos ecológicos. Biocenoses com uma estrutura ecológica semelhante podem ter uma composição de espécies diferente. Isso se deve ao fato de que os mesmos nichos ecológicos podem ser ocupados por espécies ecologicamente semelhantes, mas distantes. Tais tipos são chamados substituindo ou vicário .

A estrutura ecológica das comunidades também é refletida pela proporção de grupos de organismos como higrófitos, mesófitos e xerófitos entre plantas ou higrófilos, mesófilos e xerófilos entre animais, bem como os espectros de formas de vida. É bastante natural que em condições secas e áridas, a vegetação seja caracterizada pela predominância de esclerófitos e suculentas, enquanto em biótopos altamente úmidos, higrófitas e mesmo hidrófitas são mais ricas.

Características importantes da estrutura da biocenose são consórcios, sinusia e parcela. consórcio – uma unidade estrutural de uma biocenose que une organismos autotróficos e heterotróficos com base em ligações espaciais (tópicas) e nutricionais (tróficas) em torno do membro central (núcleo). Por exemplo, uma única árvore ou um grupo de árvores (uma planta edificadora) e organismos associados a ela. A biocenose é um sistema de consórcios interligados.

Sinusia – uma parte estrutural na divisão vertical da biocenose, formada por espécies semelhantes em forma de vida e limitadas no espaço (ou no tempo). Espacialmente, a sinusia pode coincidir com o horizonte, copa, camada, camada de biogeocenose. Por exemplo, em uma floresta de pinheiros, pode-se distinguir sinusia de pinheiro, sinusia de mirtilo, sinusia de musgo verde, etc.

Parcela – uma parte estrutural na dissecção horizontal da biocenose, que difere de outras partes na composição e propriedades dos componentes. A parcela é isolada (limitada) de acordo com o elemento principal da vegetação. Por exemplo, áreas de árvores de folhas largas em uma floresta de coníferas.

Pela primeira vez, o termo "biocenose" foi usado em seu trabalho por Carl Mobius em 1877 para descrever todos os organismos que habitam o território e interagem entre si. Ele combinou as palavras gregas "βίος" - vida e "κοινός" - comum em uma, que formou a base dos conceitos de "estrutura espacial da biocenose" e muitos outros.

Animais, vegetação e microrganismos, em toda a sua diversidade, vivendo e crescendo em um determinado território, marcado por limites condicionais, são chamados de biocenose. Além disso, todos os seres vivos são influenciados pelo ambiente, ou seja, o orgânico interage com o inorgânico. E isso está acontecendo e vem acontecendo por um longo período de tempo.

Mesmo um observador desatento notará que animais e plantas, microorganismos, estão distribuídos ou distribuídos pelo território que ocupam, em largura e altura. Essa distribuição é chamada espacial.

Além disso, todos os organismos vivos que existem nesta área têm diversidade de espécies. Todas essas espécies juntas ou sua combinação é a estrutura de espécies da biocenose.

Ninguém duvida que no processo de convivência em um sítio natural comum, todos os seus habitantes interagem entre si. A forma mais comum de tal interação é comer um ao outro. Um gato é um pássaro ou um rato. O rato é um grão.

Um grão, durante o crescimento, consome substâncias úteis da terra, e elas são obtidas quando os vermes "reciclam" todas as anteriores, após sua morte. O verme é comido pelo pássaro. E assim em círculo. Tal ciclo é a estrutura trófica da biocenose. Um gato, um rato, um pássaro, um grão e outros são elos, e todos juntos uma cadeia trófica.

Assim, a estrutura ecológica da biocenose tem três tipos.

A estrutura que caracteriza seu conteúdo espacial é dividida em dois tipos.

A distribuição de altura é uma estrutura vertical ou em camadas. Distribuição na largura ou no plano - horizontal ou mosaico.

As camadas são mais pronunciadas nas plantas e representam a distribuição de suas espécies em camadas localizadas a diferentes distâncias do solo. Com base nisso, as plantas são divididas em tolerantes à sombra e fotófilas. Se você listar, começando do chão para cima, ou seja, camadas de musgo-líquen, arbusto-erva, arbusto e árvore.

Podemos falar sobre as camadas de habitat em insetos. Aqui, o princípio de distribuição das espécies é o seguinte: os habitantes do solo, sua camada superficial, musgos, ervas e o último - o mais alto.

Para animais e pássaros, os palangres praticamente não são expressos.

A estrutura horizontal, ou seja, um corte planar em cada um dos níveis verticais, é caracterizada pela diversidade de espécies ou mosaico. A ocupação de cada uma dessas camadas por organismos vivos depende de vários fatores. Esta é a influência da natureza inanimada circundante ou um fator abiogênico. A vegetação deste horizonte. A influência combinada da natureza inanimada e do mundo vegetal. E o último fator inerente próximo ao nível do solo é a diversidade que surgiu como resultado da atividade vital dos animais escavadores.

A estrutura de espécies da biocenose, ou seja, a totalidade de todos os tipos de flora e fauna, é formada dependendo de vários fatores. Há comunidades com predominância de espécies animais, e há espécies vegetais. E o próprio conjunto de espécies pode mudar. A mudança mais famosa pode ser considerada uma diminuição na diversidade de espécies de zonas tópicas para os pólos da Terra. À medida que nos aproximamos dos “topos” do planeta, o número de espécies, tanto vegetais quanto animais, é reduzido.

Um bom exemplo seria a diversidade de espécies nas florestas tropicais. Por exemplo, na bacia do rio Amazonas, eles podem ser contados apenas em árvores até 90 por 1 ha. Enquanto em latitudes temperadas, as mesmas árvores não terão mais de 10. Na junção das zonas de taiga e tundra, haverá no máximo 5. E não haverá árvores na zona ártica ou alpina Planalto. A mesma imagem no mundo dos animais e microorganismos.

Essa estrutura é caracterizada não apenas pelo número de espécies, mas também pelo número de indivíduos em cada espécie. Isso indica a riqueza da biocenose e é sua característica qualitativa. A espécie que possui maior número de indivíduos, maior biomassa ou produtividade é denominada dominante ou dominante. Isto é especialmente ilustrado pela floresta de abetos, onde as árvores desta espécie preenchem todo o território e sombra, impedindo o desenvolvimento de outra vegetação.

A competição que surge entre duas espécies leva ao deslocamento de uma do halo de habitat pela outra. Esse princípio de exclusão competitiva, baseado nos resultados de suas observações e pesquisas, foi formulado por G.F. Gause.

Trófico

A estrutura trófica é baseada em três grupos de organismos.

O primeiro são os produtores, ou seja, produzindo. São organismos que produzem ou sintetizam substâncias orgânicas a partir de água e dióxido de carbono, ou seja, de substâncias inorgânicas. Eles usam a energia solar como fonte. O termo "produtor" significa, via de regra, plantas verdes, que representam cerca de 99% de toda a vida na Terra. As plantas verdes são a base da pirâmide ecológica e seu primeiro elo.

O terceiro grupo são os decompositores ou agentes redutores. Estes incluem organismos que decompõem matéria orgânica morta e a transformam em matéria inorgânica. Na cadeia alimentar acima, eles eram vermes. Além deles, os decompositores são protozoários, fungos, bactérias e outros microrganismos. Como resultado de sua atividade, os resíduos orgânicos são convertidos em CO2, H2O e sais simples. É assim que a cadeia alimentar termina e recomeça.

Na biocenose, as ligações tróficas entre produtores, consumidores e decompositores devem ser permanentes e ininterruptas. Se eles quebrarem ou pelo menos desacelerarem ou pararem no tempo, isso pode levar à morte de toda a biocenose.

Peculiaridades

Qualquer uma das estruturas descritas não é estável e imutável. Seus limites são arbitrários. Os organismos vivos de uma camada ou corte horizontal podem fluir ou afetar outra. Começando a vida em um nível e terminando em outro. Um exemplo seriam os insetos cujas larvas se desenvolvem na água ou no solo, enquanto eles próprios vivem e morrem nas camadas superiores.

A estrutura ecológica da biocenose se destaca um pouco, porque se baseia no princípio de adaptação das espécies a várias circunstâncias. Por exemplo, para nutrição, aparência, ambiente, tamanho e assim por diante. A peculiaridade é que essas circunstâncias ou condições são naturais e podem ser criadas e moldadas pelo homem. A presença de fatores naturais e artificiais predetermina a quantidade e a qualidade das espécies que ocupam um determinado território ou nicho ecológico.

Um ambiente inorgânico ou inanimado que forma um espaço homogêneo para organismos vivos é chamado de biótopo, cujo tamanho pode ser muito diferente. O tipo ecológico de biocenose é considerado inextricavelmente ligado ao biótopo.

Assista o vídeo: Estrutura ecológica da biocenose.

COMUNIDADES BIÓTICAS

Quando se trata de ecossistemas, comunidade biótica comumente entendido biocenose, porque a comunidade é a população biótopo- lugares de vida da biocenose.

Biocenose- ϶ᴛᴏ sistema necessita-organismo, composto por três componentes: vegetação, animais e microorganismos. Em tal sistema, espécies individuais, populações e grupos de espécies podem ser substituídos, respectivamente, por outros sem muito dano à comunidade, e o próprio sistema existe equilibrando as forças de antagonismo entre as espécies. A estabilidade da comunidade é determinada pela regulação quantitativa do número de algumas espécies por outras, e seu tamanho depende de fatores externos - do tamanho do território com propriedades abióticas homogêneas, ou seja, e. biótopo. Funcionando em unidade contínua, biocenose e forma de biótopo biogeocenose, ou ecossistema. Os limites da biocenose coincidem com os limites do biótopo e, portanto, com os limites ecossistemas. Comunidade biótica (biocenose) - um nível de organização superior à população, que é sua parte integrante. A biocenose tem uma estrutura interna complexa. Alocar espécies e estruturas espaciais de biocenoses.

É importante notar que para a existência de uma comunidade, não só o tamanho do número de organismos é importante, mas ainda mais importante é a diversidade de espécies, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ é a base da diversidade biológica na vida selvagem. De acordo com a Convenção sobre Diversidade Biológica da Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (Rio de Janeiro, 1992), sob biodiversidadeÉ costume entender a diversidade dentro de uma espécie, entre espécies e a diversidade de ecossistemas.

A diversidade dentro de uma espécie é a base para a estabilidade no desenvolvimento das populações, a diversidade entre as espécies e, consequentemente, as populações é a base para a existência de uma biocenose como parte principal de um ecossistema.

estrutura da espécie a biocenose é caracterizada pela diversidade de espécies e pela proporção quantitativa de espécies, dependendo de vários fatores. Os principais fatores limitantes são a temperatura, a umidade e a falta de recursos alimentares. Por esta razão, biocenoses (comunidades) de ecossistemas de altas latitudes, desertos e altas montanhas são as mais pobres em espécies. Organismos cujas formas de vida estão adaptadas a tais condições podem sobreviver aqui. As biocenoses ricas em espécies são as florestas tropicais, com uma fauna diversificada e onde é difícil encontrar até duas árvores da mesma espécie lado a lado.

Normalmente, as biocenoses naturais são consideradas pobres em espécies se contiverem dezenas e centenas de espécies vegetais e animais, ricas - ϶ᴛᴏ vários milhares ou dezenas de milhares de espécies. Riqueza de espécies A composição das biocenoses é determinada pelo número relativo ou absoluto de espécies e depende da idade da comunidade: jovens, apenas começando a se desenvolver, são pobres em espécies em comparação com comunidades maduras ou clímax.

Diversidade de espécies– este é o número de espécies em uma determinada comunidade ou região, ou seja, tem um conteúdo mais específico e é uma das características qualitativas e quantitativas mais importantes da estabilidade do ecossistema. Está interligado com uma variedade de condições ambientais. Quanto mais organismos encontrarem em um determinado biótopo condições adequadas para si de acordo com as exigências ecológicas, mais espécies se instalarão nele.

A diversidade de espécies em um determinado habitat é chamada de α- variedade, e a soma de todas as espécies que vivem em todos os habitats dentro de uma determinada região, β -diversidade. Os indicadores para avaliação quantitativa da diversidade de espécies, os índices de diversidade são geralmente a razão entre o número de espécies, seus números, biomassa, produtividade, etc., ou a razão entre o número de espécies e a unidade de área.

Um indicador importante é a razão quantitativa do número de espécies entre si. Uma coisa é quando cinco espécies estão contidas entre cem indivíduos na proporção de 96:1:1:1:1, e outra se elas estão relacionadas como 20:20:20:20:20. A última proporção é claramente preferível, pois o primeiro agrupamento é muito mais uniforme.

As condições mais favoráveis ​​para a existência de muitas espécies são características de zonas de transição entre comunidades, que são chamadas de fichas, e a tendência para um aumento na diversidade de espécies aqui é chamada efeito de borda.

Um ecótono é rico em espécies, principalmente porque aqui vêm de todas as comunidades fronteiriças, mas, além disso, pode conter suas próprias espécies características que não são encontradas em tais comunidades. Um exemplo vívido disso é a "borda" da floresta, na qual a vegetação é mais exuberante e rica, muito mais ninhos de pássaros, mais insetos etc., do que nas profundezas da floresta.

As espécies que dominam em número são chamadas dominante ou simplesmente - os dominantes desta comunidade. Mas entre eles há aqueles sem os quais outras espécies não podem existir. Eles são chamados edificadores(lat. - "construtores"). Οʜᴎ determinam o microambiente (microclima) de toda a comunidade, e sua remoção ameaça destruir completamente a biocenose. Como regra geral, as plantas - abeto, pinheiro, cedro, capim-pena e apenas ocasionalmente - animais (marmotas) atuam como edificadores.

"Menor" espécies - poucas e até raras - também são muito importantes na comunidade. Sua predominância é ϶ᴛᴏ uma garantia do desenvolvimento sustentável das comunidades. Nas biocenoses mais ricas, quase todas as espécies são poucas, mas quanto mais pobre a composição de espécies, mais dominantes são as espécies. Sob certas condições, há "flashes" no número de dominantes individuais.

Para avaliar a diversidade, são também utilizados outros indicadores, que complementam significativamente os anteriores. A abundância da espécie- o número de indivíduos de uma determinada espécie por unidade de área ou volume de espaço ocupado por eles. O grau de dominância - a razão (geralmente em porcentagem) do número de indivíduos de uma determinada espécie para o número total de todos os indivíduos do grupo em consideração.

Ao mesmo tempo, a avaliação da biodiversidade da biocenose como um todo em termos de número de espécies será incorreta se não levarmos em conta tamanhos de organismos. Afinal, a biocenose inclui bactérias e macroorganismos. Por esta razão, é extremamente importante combinar organismos em grupos de tamanho próximo. Aqui você também pode abordar do ponto de vista taxonômico (aves, insetos, Asteraceae, etc.), ecológico e morfológico (árvores, gramíneas, musgos, etc.), ou em geral em termos de tamanho (microfauna, mesofauna e macrofauna de solos ou lodos, etc.). . P.). Ao mesmo tempo, deve-se ter em mente que dentro da biocenose também existem associações estruturais especiais - consórcios. consórcio- um grupo de organismos heterogêneos que habitam o corpo ou no corpo de um indivíduo de uma determinada espécie - membro central consórcios - capazes de criar um certo microambiente em torno de si. Outros membros do consórcio podem criar consórcios menores, etc., ou seja, podem ser distinguidos consórcios de primeira, segunda, terceira, etc. Daí fica claro aquela biocenose - ϶ᴛᴏ sistema de consórcios interligados.

Na maioria das vezes, os membros centrais do consórcio são as plantas. Os consórcios surgem com base em relações estreitas e diversas entre as espécies (Fig. 4.1).

Na natureza, todos os organismos vivos estão em constante relação uns com os outros. Como isso é chamado? A biocenose é um conjunto estabelecido de microrganismos, fungos, plantas e animais, que historicamente se formou em um espaço de vida relativamente homogêneo. Além disso, todos esses organismos vivos estão conectados não apenas entre si, mas também com seu ambiente. A biocenose pode existir tanto na terra quanto na água.

Origem do termo

O conceito foi usado pela primeira vez pelo famoso botânico e zoólogo alemão Karl Möbius em 1877. Ele o usou para descrever a totalidade e as relações dos organismos que habitam uma determinada área, que é chamada de biótopo. A biocenose é um dos principais objetos de estudo da ecologia moderna.

A essência dos relacionamentos

A biocenose é uma relação que surgiu com base em um ciclo biogênico. É ele quem a fornece em condições específicas. Qual é a estrutura da biocenose? Este sistema dinâmico e autorregulado consiste nos seguintes componentes inter-relacionados:

• Produtores (aftotróficos), que são produtores de substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas. Algumas bactérias e plantas no processo de fotossíntese convertem a energia solar e sintetizam a matéria orgânica, que é consumida pelos organismos vivos, chamados heterótrofos (consumidores, decompositores). Os produtores capturam dióxido de carbono da atmosfera, que é emitido por outros organismos, e produzem oxigênio.
• Consumidores, que são os principais consumidores de substâncias orgânicas. Os herbívoros comem alimentos vegetais, que por sua vez se tornam uma refeição para os predadores carnívoros. Devido ao processo de digestão, os consumidores realizam a moagem primária da matéria orgânica. Este é o estágio inicial de sua desintegração.
• Decompositores, finalmente decompondo substâncias orgânicas. Eles descartam resíduos e cadáveres de produtores e consumidores. Os decompositores são bactérias e fungos. O resultado de sua atividade vital são substâncias minerais, que são novamente consumidas pelos produtores.

Assim, é possível traçar todas as conexões na biocenose.

Conceitos Básicos

Todos os membros da comunidade de organismos vivos são geralmente chamados de certos termos derivados de palavras gregas:

• a totalidade das plantas em uma determinada área, - fitocenose;
• todos os tipos de animais que vivem na mesma área - zoocenose;
• todos os microrganismos que vivem na biocenose - microbiocenose;
• comunidade fúngica - micocenose.

Indicadores quantitativos

Os indicadores quantitativos mais importantes de biocenoses:

• biomassa, que é a massa total de todos os organismos vivos em condições naturais específicas;
• biodiversidade, que é o número total de espécies na biocenose.

Biótopo e biocenose

Na literatura científica, termos como "biótopo", "biocenose" são frequentemente usados. O que eles significam e como eles diferem um do outro? De fato, a totalidade dos organismos vivos incluídos em um determinado sistema ecológico é comumente chamada de comunidade biótica. A biocenose tem a mesma definição. Este é um conjunto de populações de organismos vivos que vivem em uma determinada área geográfica. Difere de outros em vários indicadores químicos (solo, água) e físicos (exposição solar, altitude, tamanho da área). Uma seção do ambiente abiótico ocupado por uma biocenose é chamada de biótopo. Portanto, ambos os conceitos são usados ​​para descrever comunidades de organismos vivos. Em outras palavras, biótopo e biocenose são praticamente a mesma coisa.

Estrutura

Existem vários tipos de estruturas de biocenose. Todos eles o caracterizam de acordo com diferentes critérios. Esses incluem:

• A estrutura espacial da biocenose, que é dividida em 2 tipos: horizontal (mosaico) e vertical (em camadas). Caracteriza as condições de vida dos organismos vivos em condições naturais específicas.
• A estrutura de espécies da biocenose, que é responsável por uma certa diversidade do biótopo. É uma coleção de todas as populações que fazem parte dela.
• Estrutura trófica da biocenose.

Mosaico e em camadas

A estrutura espacial da biocenose é determinada pela localização dos organismos vivos de diferentes espécies em relação uns aos outros nas direções horizontal e vertical. A estratificação garante o uso mais completo do ambiente e uma distribuição uniforme das espécies ao longo da vertical. Graças a isso, sua produtividade máxima é alcançada. Portanto, em qualquer floresta, os seguintes níveis são distinguidos:

• solo (musgos, líquenes);
• gramíneo;
• arbusto;
• lenhosas, incluindo árvores de primeira e segunda magnitude.

O arranjo correspondente de animais é sobreposto ao escalonamento. Devido à estrutura vertical da biocenose, as plantas usam mais plenamente o fluxo de luz. Assim, as árvores que amam a luz crescem nas camadas superiores e as árvores tolerantes à sombra crescem nas camadas inferiores. Diferentes horizontes também são distinguidos no solo, dependendo do grau de saturação com raízes.

Sob a influência da vegetação, a biocenose da floresta cria seu próprio microambiente. Nele, observa-se não apenas um aumento na temperatura, mas também uma mudança na composição gasosa do ar. Tais transformações do microambiente favorecem a formação e estratificação da fauna, incluindo insetos, animais e pássaros.

A estrutura espacial da biocenose também tem uma estrutura em mosaico. Este termo refere-se à variabilidade horizontal da flora e da fauna. A área do mosaico depende da diversidade de espécies e sua proporção quantitativa. Também é influenciado pelas condições do solo e da paisagem. Muitas vezes, uma pessoa cria um mosaico artificial, derrubando florestas, drenando pântanos, etc. Por causa disso, novas comunidades se formam nesses territórios.

O mosaico é inerente a quase todas as fitocenoses. Dentro deles, distinguem-se as seguintes unidades estruturais:

• Consórcios, que são uma coleção de espécies unidas por ligações tópicas e tróficas e dependentes do núcleo desse agrupamento (membro central). Na maioria das vezes, sua base é uma planta e seus componentes são microrganismos, insetos, animais.
• Synusia, que são um grupo de espécies em uma fitocenose pertencentes a formas de vida próximas.
• Parcelas, representando a parte estrutural da seção horizontal da biocenose, que difere de seus outros componentes em sua composição e propriedades.

Estrutura espacial da comunidade

Um bom exemplo para entender as camadas verticais em seres vivos são os insetos. Entre eles existem tais representantes:

• habitantes do solo - geobias;
• habitantes da camada superficial da terra - herpetobia;
• briobia vivendo em musgos;
• localizado na forragem de phyllobia;
• vivendo em árvores e arbustos aeróbia.

A estrutura horizontal é causada por vários motivos diferentes:

• mosaico abiogênico, que inclui fatores de natureza inanimada, como substâncias orgânicas e inorgânicas, clima;
• fitogênico, associado ao crescimento de organismos vegetais;
• eólico-fitogênico, que é um mosaico de fatores abióticos e fitogênicos;
• biogênico, associado principalmente a animais que são capazes de cavar o solo.

Estrutura da espécie da biocenose

O número de espécies no biótopo depende diretamente da estabilidade do clima, do tempo de existência e da produtividade da biocenose. Assim, por exemplo, em uma floresta tropical, essa estrutura será muito mais ampla do que em um deserto. Todos os biótopos diferem uns dos outros no número de espécies que os habitam. As biogeocenoses mais numerosas são chamadas dominantes. Em alguns deles, é simplesmente impossível determinar o número exato de seres vivos. Como regra, os cientistas determinam o número de espécies diferentes concentradas em uma determinada área. Este indicador caracteriza a riqueza de espécies do biótopo.

Essa estrutura permite determinar a composição qualitativa da biocenose. Ao comparar territórios de uma mesma área, determina-se a riqueza de espécies do biótopo. Na ciência, existe o chamado princípio de Gause (exclusão competitiva). De acordo com isso, acredita-se que, se em um ambiente homogêneo houver 2 tipos de organismos vivos semelhantes juntos, sob condições constantes, um deles substituirá gradualmente o outro. Ao mesmo tempo, eles têm uma relação competitiva.

A estrutura de espécies da biocenose inclui 2 conceitos: "riqueza" e "diversidade". Eles são um pouco diferentes um do outro. Assim, a riqueza de espécies é o conjunto total de espécies que vivem em uma comunidade. É expresso por uma lista de todos os representantes de diferentes grupos de organismos vivos. A diversidade de espécies é um indicador que caracteriza não apenas a composição da biocenose, mas também as relações quantitativas entre seus representantes.

Os cientistas distinguem entre biótopos pobres e ricos. Esses tipos de biocenose diferem entre si no número de representantes das comunidades. A idade do biótopo desempenha um papel importante nisso. Assim, comunidades jovens que iniciaram sua formação relativamente recentemente incluem um pequeno conjunto de espécies. A cada ano o número de seres vivos nele pode aumentar. Os mais pobres são biótopos criados pelo homem (jardins, pomares, campos).

Estrutura trófica

A interação de vários organismos que têm seu próprio lugar específico no ciclo de substâncias biológicas é chamada de estrutura trófica da biocenose. É composto pelos seguintes componentes:

Características das biocenoses

Populações e biocenoses são objeto de estudo cuidadoso. Assim, os cientistas descobriram que a maioria dos biótopos aquáticos e quase todos os terrestres contêm microrganismos, plantas e animais. Eles estabeleceram a seguinte característica: quanto maior a diferença em duas biocenoses vizinhas, mais heterogêneas são as condições em seus limites. Também foi estabelecido que a abundância de um certo grupo de organismos em um biótopo depende em grande parte de seu tamanho. Ou seja, quanto menor o indivíduo, maior a abundância dessa espécie. Também foi estabelecido que grupos de criaturas vivas de diferentes tamanhos vivem em um biótopo em diferentes escalas de tempo e espaço. Assim, o ciclo de vida de alguns organismos unicelulares ocorre em uma hora e um grande animal - em décadas.

Número de espécies

Em cada biótopo, distingue-se um grupo de espécies principais, as mais numerosas em cada classe de tamanho. São as conexões entre eles que são decisivas para a vida normal da biocenose. As espécies que prevalecem em número e produtividade são consideradas as dominantes desta comunidade. Eles a dominam e são o núcleo desse biótopo. Um exemplo é o capim bluegrass, que ocupa a área máxima em uma pastagem. Ela é a principal produtora desta comunidade. Nas biocenoses mais ricas, quase sempre todos os tipos de organismos vivos são poucos. Assim, mesmo nos trópicos, várias árvores idênticas raramente são encontradas em uma pequena área. Como esses biótopos se distinguem por sua alta estabilidade, os surtos de reprodução em massa de alguns representantes da flora ou fauna são raros neles.

Todos os tipos de comunidade constituem sua biodiversidade. O biótopo tem certos princípios. Como regra, consiste em várias espécies principais, caracterizadas por alta abundância, e um grande número de espécies raras, caracterizadas por um pequeno número de seus representantes. Essa biodiversidade é a base para o estado de equilíbrio de um determinado ecossistema e sua sustentabilidade. É graças a ele que ocorre um ciclo fechado de biogênios (nutrientes) no biótopo.

Biocenoses artificiais

Os biótopos são formados não apenas naturalmente. Em sua vida, as pessoas aprenderam há muito tempo a criar comunidades com propriedades que nos são úteis. Exemplos de biocenose feita pelo homem:

• canais artificiais, reservatórios, lagoas;
• pastagens e campos para colheitas;
• pântanos drenados;
• jardins, parques e bosques renováveis;
• plantações florestais protetoras do campo.