Comunitatea naturală - biocenoza - are specii, structuri ecologice și spațiale.

structura speciei- unul dintre cele mai importante semne ale biocenozei. Principalii săi indicatori sunt compoziția speciilor- numărul de specii şi mărimea populației- raportul cantitativ al indivizilor.

Fiecare biocenoză specifică este caracterizată de o anumită compoziție de specie. În același timp, unele tipuri de biocenoză pot fi reprezentate de numeroase populații, în timp ce altele pot fi mici. Numărul de specii din biocenoză pe unitate de suprafață se numește al său bogăția de specii. Se numesc speciile care domină biocenoza dominante(din lat. dominantie - dominant). De exemplu, în pădurile de molid, molidul domină printre copaci, în acoperișul de iarbă - oxalis sau mușchi verzi, iar printre păsări - kinglet sau robin.

Alături de dominantele în biocenoze, se disting speciile - edificatori(din lat. aedificator - constructor). Edificatorii sunt constructorii biocenozei, adică specii care schimbă foarte mult mediul și creează astfel anumite condiții pentru viața altor specii din această biocenoză. De obicei, specia dominantă este, de asemenea, un edificator. De exemplu, molidul dintr-o pădure de molid, împreună cu dominația, are proprietăți edificatoare ridicate. Acest lucru se exprimă în capacitatea sa de a umbri foarte mult solul, de a crea un mediu acid cu secrețiile sale rădăcinoase și de a forma soluri podzolice. Datorită proprietăților edificatoare ridicate ale molidului, numai speciile de plante tolerante la umbră și iubitoare de umbră pot trăi sub coronamentul acestuia. Sub coronamentul unei păduri de molid, afinele pot fi dominante, dar nu sunt un edificator. În pădurile de pin, pinul este edificatorul. Dar, în comparație cu molid, este un edificator mai slab, deoarece pădurea de pini este relativ ușoară și rară. Pe turbării de sphagnum mușchii de sphagnum sunt edificatori, în pădurile de stejar - stejar, în stepa de iarbă de pene - iarba de pene etc.

În funcție de numărul total de specii și raportul acestora, se apreciază diversitatea speciilor din biocenoza. Diversitatea speciilor este un semn al diversităţii ecologice: cu cât mai multe specii, cu atât mai multe nişe ecologice într-o anumită comunitate.

Structura ecologică a biocenozei- acesta este raportul grupurilor ecologice de organisme care îndeplinesc anumite funcții în comunitate în fiecare nișă ecologică. Fiecare biocenoză este compusă din anumite grupuri ecologice de organisme. De exemplu, sclerofitele și suculentele domină în condiții uscate și aride, în timp ce higrofitele domină în zonele umede.

Structura ecologică a biocenozei este reflectată și de raportul dintre grupurile de organisme unite printr-un tip similar de nutriție. De exemplu, saprofagii predomină în păduri, fitofagele predomină în stepe, iar prădătorii și detritivorii predomină în adâncurile Oceanului Mondial. Biocenozele cu o structură ecologică similară pot avea o compoziție diferită a speciilor, deoarece în ele aceleași nișe ecologice pot fi ocupate de specii similare ecologic, dar nu înrudite. Astfel de specii îndeplinesc aceleași funcții în biocenoze similare și sunt numite indirect sau înlocuitori. De exemplu, speciile indirecte sunt saiga din stepele Kazahstanului, antilopele din savanele Africii, zimbrii din preriile Americii, cangurii din savanele Australiei. Ocupă nișe ecologice similare și îndeplinesc aceleași funcții.

Structura spațială exprimat în împărțirea orizontală și verticală a fitocenozei în elemente separate, fiecare dintre acestea având rolul său în acumularea și transformarea materiei și energiei. Pe verticală, comunitatea de plante este împărțită în niveluri- straturi orizontale, straturi, în care se află părțile supraterane și subterane ale plantelor anumitor forme de viață. Stratificarea este deosebit de pronunțată în fitocenozele forestiere, unde se disting până la șase straturi:

I tier - arbori de prima dimensiune (molid, pin, mesteacăn, tei, paltin, stejar);

Nivelul II - arbori de a doua magnitudine (frasin de munte, cireș de păsări, salcie);

Nivelul III - arbuști (alun, trandafir sălbatic, euonymus, caprifoi);

Nivelul IV - arbuști și ierburi înalte (ledum, erica, afine, Ivan-ceai);

Nivelul V - ierburi mici (acră, rogoz, copită europeană etc.); *

Nivelul VI - mușchi, licheni de pământ, hepatice. Comunitățile de nivel scăzut (lunca, stepă, mlaștină) au

două sau trei niveluri. Părțile subterane ale plantelor sunt de asemenea etajate. Rădăcinile copacilor pătrund mai adânc decât cele ale arbuștilor, rădăcinile plantelor erbacee sunt situate mai aproape de suprafață, iar direct pe ea sunt rizoizi de mușchi. În același timp, în straturile de suprafață ale solului sunt mult mai multe rădăcini decât în ​​cele profunde.

Datorită stratificației, diverse plante, în special organele lor nutritive (frunzele), sunt situate la diferite înălțimi și, prin urmare, coexistă cu ușurință în comunitate. Astfel, nivelurile determină compoziția și structura fitocenozei. Dacă sunt puțini, atunci se cheamă comunitatea de plante simplu, daca mult dificil.

Plantele din fiecare nivel și microclimatul cauzat de acestea creează un anumit mediu pentru animale și microorganisme. De exemplu, bacteriile, ciupercile, insectele, acarienii și viermii trăiesc în stratul de sol al pădurii. Nivelurile superioare sunt ocupate de insecte, păsări și mamifere erbivore. În același timp, păsările trăiesc într-un strat strict definit, mai ales în perioada de cuibărit. Deci, speciile care cuibăresc doar pe pământ includ puiul, fulgii de ovăz, cocoșul negru. Sturzii cântece, cintecele, cintecele trăiesc în stratul de arbusti, iar în coroanele copacilor trăiesc cinteze, kinglets, aurii, păsări de pradă și altele.

Populația animală a biocenozei (zoocenoza), fiind limitată la plante, este, de asemenea, distribuită pe niveluri. De exemplu, printre insecte, se disting următoarele grupuri:

Geobium - locuitori ai solului;

Herpetobium - insecte ale stratului de suprafață a solului;

Bryobium - locuitori ai stratului de mușchi;

Phillobius - locuitori ai ierburilor;

Aerobium - locuitori de niveluri superioare.

În comunitățile acvatice, structura stratificată verticală este determinată în primul rând de condițiile externe, și anume, regimurile de lumină și temperatură. De exemplu, în comunitatea acvatică, se disting următoarele niveluri:

Plante semisubmerse;

Înrădăcinarea plantelor cu frunze plutitoare;

plante subacvatice;

Plante de jos.

Speciile de animale și plante de diferite niveluri se disting prin relația lor cu condițiile de mediu. Astfel, plantele fiecărui nivel de bază sunt mai tolerante la umbră decât cele situate deasupra lor. Tipuri de niveluri diferite în biocenoză sunt în strânsă relație și interdependență. Plantele din nivelurile inferioare au un efect pozitiv asupra populației animale atât în ​​raport cantitativ, cât și calitativ.

Nivelul poate fi considerat ca o unitate structurală a biocenozei, care diferă de alte părți ale acesteia prin anumite condiții de mediu, un set de plante, animale și microorganisme. Fiecare nivel are propriul său sistem de relații între componentele sale constitutive.

Distribuția verticală a organismelor în biocenoză determină și o anumită structură pe direcția orizontală.

Structura orizontală a biocenozelor este exprimată prin acestea mozaicși se realizează sub forma unei distribuții neuniforme a populațiilor de specii individuale pe zonă. Aceasta este determinată, pe de o parte, de condițiile inegale ale solului și microclimatul și, pe de altă parte, de relațiile indivizilor atât în ​​cadrul populației, cât și între ei. Pe această bază, se formează diferite tipuri de microgrupuri, în care populațiile de specii sunt interconectate prin relații funcționale mai strânse decât cu restul biocenozei.

dual (plantă unică), cenopopulație (populații ale unei specii într-o comunitate de plante), regional și specific.

Sinusia(din grecescul synusia - coexistență, comunitate) - părți delimitate spațial și ecologic ale unei fitocenoze, formate din specii de plante ale uneia sau mai multor forme de viață apropiate ecologic. Dacă nivelul este un concept morfologic, atunci synusia este unul ecologic. Poate coincide cu nivelul și poate fi doar o parte a acestuia. Un nivel poate avea mai multe sinergii. Sinusia reflectă un mozaic de factori ecologici în formarea unei comunități de plante: pinul ocupă soluri nisipoase uscate, molidul ocupă soluri mai umede nisipoase și lutoase, mesteacănul și aspenul ocupă poieni etc. De exemplu, în deșertul de sagebrush-saltwort, se pot distinge synusia efemere de primăvară timpurie și synusia arbuștilor de vară-toamnă (pelin, sarat); în pădurea de pini - sinuzie de merișoare și afine.

Colete- acestea sunt părțile structurale ale disecției orizontale a biocenozei, care diferă prin compoziție, structură, proprietăți ale componentelor, specificul relațiilor lor și schimbul de materiale și energie. Grupările paracelulare, adică elementare, se disting nu numai în populațiile de plante, ci și în populațiile de animale, spre deosebire de synusia și tier, care sunt de obicei considerate concepte de botanică.

Structura spațială a comunității este un indicator al diversității nișelor ecologice dintr-un habitat dat, al bogăției și completității utilizării resurselor de mediu de către comunitate, precum și un indicator al stabilității relative a comunității.

• lecție introductivă gratuit;
• Un număr mare de profesori cu experiență (nativi și vorbitori de limbă rusă);
• Cursuri NU pentru o anumită perioadă (lună, șase luni, an), ci pentru un anumit număr de lecții (5, 10, 20, 50);
• Peste 10.000 de clienți mulțumiți.
• Costul unei lecții cu un profesor vorbitor de rusă - de la 600 de ruble, cu un vorbitor nativ - de la 1500 de ruble

Structura biocenozei

Există specii, structuri spațiale și ecologice ale biocenozei.

structura speciei – numărul de specii care formează o anumită biocenoză și raportul dintre abundența sau masa lor. Adică, structura speciei a biocenozei este determinată de diversitatea speciilor și de raportul cantitativ dintre numărul de specii sau masa acestora între ele.

diversitatea speciilor - numărul de specii dintr-o anumită comunitate. Există biocenoze sărace și bogate în specii. Diversitatea speciilor depinde de vârsta comunității (comunitățile tinere sunt mai sărace decât cele mature) și de favorabilitatea principalilor factori de mediu - temperatură, umiditate, resurse alimentare (biocenozele de latitudini mari, deșerturile și munții înalți sunt sărace în specii).

R. Whittaker a propus să se distingă următoarele tipuri de biodiversitate: α -varietate - diversitatea speciilor într-un habitat dat; β -diversitate - suma tuturor speciilor din toate habitatele dintr-o zonă dată; γ- diversitate– diversitatea peisajelor (combinație de α- și β- diversitate).

Legile diversității lui Jaccard – 1) diversitatea de specii a teritoriului (γ-diversitatea) este direct proporţională cu diversitatea condiţiilor de mediu ale acestuia; 2) bogăția de specii a comunității (α-diversitatea) crește concomitent cu extinderea zonei și scade pe măsură ce omogenitatea acesteia din urmă crește.

Regula de condiționare geografică a lui De Candolle-Wallace pentru variații în diversitate – pe măsură ce vă deplasați de la nord la sud, de regulă, există o creștere a diversității de specii a comunităților.

regula lui Darlington - reducerea suprafeței insulei de 10 ori, de regulă, reduce numărul de animale care trăiesc pe ea la jumătate.

Distinge biocenozele sărace și cele bogate în specii. În deșerturile polare arctice și tundrele nordice cu deficiență extremă de căldură, în deșerturile fierbinți fără apă, în corpurile de apă puternic poluate cu canalizare - oriunde unul sau mai mulți factori de mediu deviază departe de nivelul mediu optim pentru viață, comunitățile sunt sever epuizate. Spectrul speciilor este, de asemenea, mic în acele biocenoze care sunt adesea supuse unui fel de impact catastrofal, de exemplu, inundațiile anuale din cauza inundațiilor râurilor sau distrugerea regulată a vegetației în timpul arăturii, utilizarea erbicidelor și a altor intervenții antropice. În schimb, oriunde condițiile mediului abiotic se apropie de media optimă pentru viață, apar comunități extrem de bogate în specii. Pădurile tropicale, recifele de corali cu populația lor diversă, văile râurilor din regiunile aride, etc., pot servi drept exemple.

Compoziția în specii a biocenozelor, în plus, depinde de durata existenței lor, de istoria fiecărei biocenoze. Comunitățile tinere, doar în curs de dezvoltare, includ, de obicei, un set mai mic de specii decât cele mature, stabilite de mult. Biocenozele create de om (câmpuri, grădini, livezi) sunt, de asemenea, mai sărace în specii decât sistemele naturale asemănătoare acestora (stepă forestieră, luncă).

Cu toate acestea, chiar și cele mai epuizate biocenoze includ, potrivit cel puţin sute de specii de organisme aparţinând diferitelor grupe sistematice şi ecologice. Pe lângă grâu, agrocenoza unui câmp de grâu include, cel puțin într-o cantitate minimă, o varietate de buruieni, insecte dăunătoare de grâu și prădători care se hrănesc cu fitofage, rozătoare asemănătoare șoarecilor, nevertebrate - locuitori ai solului și a solului. strat, organisme microscopice, ciuperci patogene și multe altele. Comunitățile naturale bogate în specii includ mii și chiar zeci de mii de specii, unite printr-un sistem complex de relații diverse.

Au o mare diversitate de specii ecotone – zone de tranziție între comunități și o creștere a diversității speciilor aici se numește efect de margine. Este bine cunoscut faptul că marginile pădurii sunt de obicei mai luxuriante și mai bogate în vegetație, se găsesc mai multe specii de păsări, se găsesc mai multe specii de insecte, păianjeni etc decât în ​​adâncurile pădurii. Aici, condițiile de iluminare, umiditate și temperatură sunt mai diverse (pădure-tundra, silvostepă).

Semnificația unei specii individuale în structura speciei a biocenozei este judecată de mai mulți indicatori: abundența speciei, frecvența de apariție și gradul de dominanță. Abundența speciei numărul sau masa de indivizi dintr-o anumită specie pe unitatea de suprafață sau volumul de spațiu pe care îl ocupă. Frecvența apariției - procent din numărul de eșantioane sau situri în care se găsește specia față de numărul total de probe sau situri. Caracterizează uniformitatea sau distribuția neuniformă a speciilor în biocenoză. Gradul de dominanță - raportul dintre numărul de indivizi dintr-o anumită specie și numărul total al tuturor indivizilor din grupul luat în considerare. Indicele de diversitate calculat de formula lui Shannon H=-Σ pi log2 pi, unde Σ este semnul sumei, pi- ponderea fiecărei specii în comunități (în termeni de abundență sau masă) și log2 pi este logaritmul binar.

În comunitate se disting următoarele tipuri: dominant , dominantă ca număr și "minor" putine si rare. Printre dominante se evidențiază edificatori (constructorii) sunt specii care determină micromediul (microclimatul) întregii comunități. De regulă, acestea sunt plante.

Dominanții domină comunitatea și constituie „nucleul speciei” al oricărei biocenoze. Speciile dominante sau de masă îi determină aspectul, mențin principalele legături și influențează în cea mai mare măsură habitatul. În mod obișnuit, biocenozele terestre tipice sunt denumite în funcție de speciile de plante dominante: pădure de pin afine, pădure de mesteacăn păros, etc. În fiecare dintre ele domină și anumite tipuri de animale, ciuperci și microorganisme.

Principalii edificatori ai biocenozelor terestre sunt anumite tipuri de plante: în pădurile de molid - molid, în pădurile de pin - pin, în stepă - ierburi de gazon (iarbă cu pene, pădure etc.). Cu toate acestea, în unele cazuri, animalele pot fi și edificatoare. De exemplu, în teritoriile ocupate de colonii de marmote, activitatea lor de foraj este cea care determină în principal natura peisajului și condițiile de creștere a plantelor. În mări, edificatorii tipici printre animale sunt polipii de corali care construiesc recif.

Pe lângă un număr relativ mic de specii dominante, biocenoza include de obicei multe forme mici și chiar rare. Ele sunt, de asemenea, foarte importante pentru viața biocenozei. Își creează bogăția de specii, măresc diversitatea relațiilor biocenotice și servesc drept rezervă pentru completarea și înlocuirea dominantelor, adică dau stabilitate biocenozei și asigură fiabilitatea funcționării acesteia în diferite condiții.

Odată cu scăderea numărului de specii, abundența formelor individuale crește, de obicei, brusc. În astfel de comunități sărace, legăturile biocenotice sunt slăbite și unele dintre cele mai competitive specii sunt capabile să se reproducă liber.

regulăTineman - cu cât condițiile de mediu sunt mai specifice, cu atât compoziția de specii a comunității este mai săracă și numărul de specii individuale poate fi mai mare. În biocenozele sărace în specii, abundența speciilor individuale poate fi extrem de mare. Este suficient să amintim focarele de reproducere în masă a lemmingilor în tundra sau insectele dăunătoare în agrocenoze.

În cele mai bogate biocenoze, aproape toate speciile sunt puține la număr. În pădurile tropicale, este rar să găsești mai mulți copaci din aceeași specie unul lângă altul. În astfel de comunități, focare de reproducere în masă a speciilor individuale nu au loc, iar biocenozele sunt foarte stabile.

Structura spațială – distribuția organismelor de diferite specii în spațiu (vertical și orizontal). Structura spațială este formată în primul rând din partea vegetală a biocenozei. Distinge stratificare (structura verticală a biocenozei) și mozaic (structura biocenozei pe orizontală).

Stratificarea este vizibilă în special în pădurile temperate. De exemplu, în pădurile de molid, se disting clar straturile de copaci, arbuști și mușchi. Cinci sau șase niveluri pot fi de asemenea distinse în pădurea cu frunze late.

În păduri există întotdeauna plante inter-nivelate (extra-nivelate) - acestea sunt algele și lichenii de pe trunchiurile și ramurile copacilor, spori mai mari și epifite înflorite, târâtoare etc.

Stratificarea se exprimă și în comunitățile ierboase (pajiști, stepe, savane), dar nu întotdeauna suficient de clar.

Animalele sunt, de asemenea, predominant limitate la unul sau altul strat de vegetație. Unele dintre ele nu părăsesc deloc nivelul corespunzător. De exemplu, printre insecte se disting următoarele grupuri: locuitori ai solului - geobiu, sol, strat de suprafață - herpetobiu, strat de mușchi - briobiu, ierburi - filobiu, niveluri superioare - aerobiu. Printre păsări se regăsesc specii care cuibăresc doar pe pământ (pui, cocoș de cocoș, patine, zâmbete etc.), altele - în stratul arbustiv (turzi cântăreți, cintece, veșnii) sau în coroanele copacilor (cinteze, zingele). , cardurii, prădători mari etc.).

Disecția în direcția orizontală - mozaic - caracteristic aproape tuturor fitocenozelor, prin urmare, în cadrul acestora se disting unități structurale, care au primit diferite denumiri: microgrupuri, microcenoze, microfitocenoze, parcele etc.

structura ecologica – raportul de organisme din diferite grupuri ecologice. Biocenozele cu o structură ecologică similară pot avea o compoziție diferită a speciilor. Acest lucru se datorează faptului că aceleași nișe ecologice pot fi ocupate de specii asemănătoare din punct de vedere ecologic, dar departe de a fi înrudite. Astfel de tipuri sunt numite înlocuind sau indirect .

Structura ecologică a comunităților este reflectată și de raportul dintre astfel de grupuri de organisme precum higrofitele, mezofitele și xerofitele dintre plante sau higrofilele, mezofilele și xerofilele printre animale, precum și spectrele formelor de viață. Este destul de firesc ca în condiții de aride uscată, vegetația să se caracterizeze prin predominanța sclerofitelor și suculentelor, în timp ce în biotopurile foarte umede, higrofitele și chiar hidrofitele sunt mai bogate.

Caracteristicile importante ale structurii biocenozei sunt consorțiile, synusia și parcela. consorţiu – o unitate structurală a unei biocenoze care unește organismele autotrofe și heterotrofe pe baza legăturilor spațiale (topice) și nutriționale (trofice) în jurul membrului central (nucleu). De exemplu, un singur copac sau un grup de copaci (o plantă edificatoare) și organisme asociate cu acesta. Biocenoza este un sistem de consorții interconectate.

Sinusia – o parte structurală în diviziunea verticală a biocenozei, formată din specii asemănătoare ca formă de viață și limitate în spațiu (sau în timp). Spațial, synusia poate coincide cu orizontul, baldachinul, stratul, nivelul biogeocenozei. De exemplu, într-o pădure de pini, se pot distinge sinuzie de pin, sinusia de lingonberry, synusia de muşchi verde etc.

Colet – o parte structurală în disecția orizontală a biocenozei, care diferă de alte părți prin compoziția și proprietățile componentelor. Parcela este izolata (limitata) in functie de elementul conducator de vegetatie. De exemplu, zonele cu frunze late dintr-o pădure de conifere.

Pentru prima dată, termenul „biocenoză” a fost folosit în lucrarea sa de Carl Mobius în 1877 pentru a descrie toate organismele care locuiesc pe teritoriul și interacționează între ele. El a combinat cuvintele grecești „βίος” – viață și „κοινός” – comune într-unul singur, care a stat la baza conceptelor de „structură spațială a biocenozei” și multe altele.

Animalele, vegetația și microorganismele, în toată diversitatea lor, care trăiesc și cresc pe un anumit teritoriu, marcat de granițe condiționate, se numesc biocenoză. În plus, toate viețuitoarele sunt influențate de mediu, adică organicul interacționează cu anorganicul. Și asta se întâmplă și se întâmplă de mult timp.

Chiar și un observator neatent va observa că animalele și plantele, microorganismele, sunt distribuite sau distribuite pe teritoriul pe care îl ocupă, în lățime și înălțime. Această distribuție se numește spațială.

În plus, toate organismele vii care există în această zonă au diversitate de specii. Toate aceste specii împreună sau combinația lor reprezintă structura speciei a biocenozei.

Nimeni nu se îndoiește că în procesul de conviețuire pe un sit natural comun, toți locuitorii săi interacționează între ei. Cea mai comună formă de astfel de interacțiune este să mănânci unul pe altul. O pisică este o pasăre sau un șoarece. Șoarecele este un bob.

Un bob, în ​​timpul creșterii, consumă substanțe utile din pământ, iar acestea se obțin atunci când viermii îi „reciclează” pe toți cei anteriori, după moartea lor. Viermele este mâncat de pasăre. Și așa într-un cerc. Un astfel de ciclu este structura trofică a biocenozei. O pisică, un șoarece, o pasăre, un bob și altele sunt verigi și toate împreună un lanț trofic.

Astfel, structura ecologică a biocenozei are trei tipuri.

Structura care caracterizează conținutul său spațial este împărțită în două tipuri.

Distribuția înălțimii este o structură verticală sau etajată. Distribuție pe lățime sau în plan - orizontală sau mozaic.

Nivelurile sunt cele mai pronunțate la plante și reprezintă distribuția speciilor lor în straturi situate la distanțe diferite de sol. Pe această bază, plantele sunt împărțite în tolerante la umbră și fotofile. Dacă enumerați, începând de la sol și în sus, adică mușchi-lichen, arbust-ierburi, arbusti și niveluri de copaci.

Putem vorbi despre nivelurile de habitat la insecte. Aici, principiul de distribuție a speciilor este următorul: locuitorii solului, stratul său de suprafață, mușchi, ierburi și ultimul - cel mai de sus.

Pentru animale și păsări, practic paragatele nu sunt exprimate.

Structura orizontală, adică o tăietură plană la fiecare dintre nivelurile verticale, se caracterizează prin diversitate de specii sau mozaic. Ocuparea fiecărui astfel de strat de către organismele vii depinde de mai mulți factori. Aceasta este influența naturii neînsuflețite din jur sau a unui factor abiogen. Vegetația acestui orizont. Influența combinată a naturii neînsuflețite și a lumii vegetale. Iar ultimul factor inerent în apropierea nivelului solului este diversitatea care a apărut ca urmare a activității vitale a animalelor de vizuină.

Structura speciei a biocenozei, adică totalitatea tuturor tipurilor de floră și faună, se formează în funcție de diverși factori. Există comunități cu predominanță a speciilor de animale și există specii de plante. Și setul de specii în sine se poate schimba. Cea mai faimoasă astfel de schimbare poate fi considerată o scădere a diversității speciilor de la zonele topice la polii Pământului. Pe măsură ce ne apropiem de „vârfurile” planetei, numărul de specii, atât de plante, cât și de animale, se reduce.

Un prim exemplu ar fi diversitatea speciilor din pădurile tropicale. De exemplu, în bazinul fluviului Amazon, ele pot fi numărate doar în copaci până la 90 la 1 ha. În timp ce la latitudini temperate, aceiași copaci nu vor avea mai mult de 10. La joncțiunea zonelor taiga și tundra, vor fi maximum 5. Și nu vor fi copaci deloc în zona arctică sau în zona alpină. zonele înalte. Aceeași imagine în lumea animalelor și a microorganismelor.

Această structură este caracterizată nu numai de numărul de specii, ci și de numărul de indivizi din fiecare specie. Aceasta indică bogăția biocenozei și este caracteristica calitativă a acesteia. Specia care are cel mai mare număr de indivizi, are cea mai mare biomasă sau productivitate se numește dominantă sau dominantă. Acest lucru este ilustrat în mod deosebit de pădurea de molid, unde copacii acestei specii umplu întreg teritoriul și umbră, împiedicând dezvoltarea altor vegetații.

Competiția care apare între două specii duce la deplasarea uneia din haloul habitatului de către cealaltă. Acest principiu al excluderii competitive, bazat pe rezultatele observațiilor și cercetărilor sale, a fost formulat de G.F. Gause.

Trofic

Structura trofică se bazează pe trei grupuri de organisme.

Primul este producătorii, adică producatorii. Acestea sunt organisme care produc sau sintetizează substanțe organice din apă și dioxid de carbon, adică din substanțe anorganice. Ei folosesc energia solară ca sursă. Termenul „producător” înseamnă, de regulă, plante verzi, care reprezintă aproximativ 99% din toată viața de pe Pământ. Plantele verzi sunt baza piramidei ecologice și prima ei verigă.

Al treilea grup este reprezentat de agenți de descompunere sau reductori. Acestea includ organisme care descompun materia organică moartă și o transformă în materie anorganică. În lanțul trofic de mai sus, erau viermi. Pe lângă acestea, descompozitorii sunt protozoare, ciuperci, bacterii și alte microorganisme. Ca urmare a activității lor, reziduurile organice sunt transformate în CO2, H2O și săruri simple. Așa se termină și începe din nou lanțul trofic.

În biocenoză, legăturile trofice dintre producători, consumatori și descompozitori trebuie să fie permanente și neîntrerupte. Dacă se sparg sau măcar încetinesc sau se opresc la timp, atunci acest lucru poate duce la moartea întregii biocenoze.

Particularități

Oricare dintre structurile descrise nu este stabilă și neschimbătoare. Granițele lor sunt arbitrare. Organismele vii dintr-un strat sau tăietură orizontală pot curge sau afecta altul. Începând viața la un nivel și terminând-o pe altul. Un exemplu ar fi insectele ale căror larve se dezvoltă în apă sau sol, în timp ce ele însele trăiesc și mor în nivelurile superioare.

Structura ecologică a biocenozei este oarecum aparte, deoarece se bazează pe principiul adaptării speciilor la diverse circumstanțe. De exemplu, la nutriție, aspect, mediu, dimensiune și așa mai departe. Particularitatea este că aceste circumstanțe sau condiții sunt naturale și pot fi create și modelate de om. Prezența factorilor naturali și artificiali predetermina cantitatea și calitatea speciilor care ocupă un anumit teritoriu sau nișă ecologică.

Un mediu anorganic sau neînsuflețit care formează un spațiu omogen pentru organismele vii se numește biotop, a cărui dimensiune poate fi foarte diferită. Tipul ecologic de biocenoză este considerat indisolubil legat de biotopul.

Priveste filmarea: Structura ecologică a biocenozei.

COMUNITĂȚI BIOTICE

Când vine vorba de ecosisteme, comunitate bioticăînțeles în mod obișnuit biocenoza, deoarece comunitatea este populația biotop- locurile de viaţă ale biocenozei.

Biocenoza- sistem ϶ᴛᴏ nevoie-organism, format din trei componente: vegetație, animale și microorganisme. Într-un astfel de sistem, speciile individuale, populațiile și grupurile de specii pot fi înlocuite, respectiv, cu altele fără prea multă afectare a comunității, iar sistemul în sine există prin echilibrarea forțelor antagonismului dintre specii. Stabilitatea comunității este determinată de reglarea cantitativă a numărului unor specii de către altele, iar mărimea acesteia depinde de factori externi - de mărimea teritoriului cu proprietăți abiotice omogene, adică. e. biotop. Funcționează în unitate continuă, biocenoză și formă de biotop biogeocenoza, sau ecosistem. Granițele biocenozei coincid cu granițele biotopului și, prin urmare, cu granițele ecosistemelor. Comunitatea biotică (biocenoza) - un nivel de organizare mai înalt decât populația, care este parte integrantă a acesteia. Biocenoza are o structură internă complexă. Alocați specii și structuri spațiale ale biocenozelor.

Este important de menționat că pentru existența unei comunități, nu numai dimensiunea numărului de organisme este importantă, ci și mai importantă este diversitatea speciilor, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ este baza diversității biologice în viața sălbatică. Conform Convenției privind diversitatea biologică a Conferinței Națiunilor Unite pentru Mediu și Dezvoltare (Rio de Janeiro, 1992), în conformitate cu biodiversitate Este obișnuit să înțelegem diversitatea în cadrul unei specii, între specii și diversitatea ecosistemelor.

Diversitatea în cadrul unei specii stă la baza stabilității în dezvoltarea populațiilor, diversitatea între specii și, în consecință, populațiile stă la baza existenței unei biocenoze ca parte principală a unui ecosistem.

structura speciei biocenoza se caracterizează prin diversitatea speciilor și raportul cantitativ al speciilor, în funcție de o serie de factori. Principalii factori limitativi sunt temperatura, umiditatea și lipsa resurselor alimentare. Din acest motiv, biocenozele (comunitățile) ecosistemelor de latitudini înalte, deșerturi și munți înalți sunt cele mai sărace ca specii. Aici pot supraviețui organismele ale căror forme de viață sunt adaptate la astfel de condiții. Biocenozele bogate în specii sunt pădurile tropicale, cu o faună diversă și unde este greu să găsești chiar și doi arbori din aceeași specie stând unul lângă altul.

De obicei, biocenozele naturale sunt considerate sărace în specii dacă conțin zeci și sute de specii de plante și animale, bogate - ϶ᴛᴏ câteva mii sau zeci de mii de specii. Bogăția de specii Compoziția biocenozelor este determinată fie de numărul relativ, fie absolut de specii și depinde de vârsta comunității: tinerii, abia începând să se dezvolte, sunt săraci în specii în comparație cu comunitățile mature sau climax.

Diversitatea speciilor– acesta este numărul de specii dintr-o anumită comunitate sau regiune, adică are un conținut mai specific și este una dintre cele mai importante caracteristici atât calitative cât și cantitative ale stabilității ecosistemului. Este interconectat cu o varietate de condiții de mediu. Cu cât mai multe organisme găsesc într-un anumit biotop condiții adecvate pentru ele însele în funcție de cerințele de mediu, cu atât mai multe specii se vor stabili în el.

Diversitatea speciilor dintr-un habitat dat se numește α- varietate,și suma tuturor speciilor care trăiesc în toate habitatele dintr-o regiune dată, β -diversitate. Indicatorii pentru evaluarea cantitativă a diversității speciilor, indicii de diversitate sunt de obicei raportul dintre numărul de specii, numărul acestora, biomasă, productivitate etc., sau raportul dintre numărul de specii și unitatea de suprafață.

Un indicator important este raportul cantitativ dintre numărul de specii între ele. Un lucru este atunci când cinci specii sunt cuprinse într-o sută de indivizi într-un raport de 96:1:1:1:1 și altul dacă sunt înrudite ca 20:20:20:20:20. Cel din urmă raport este în mod clar de preferat, deoarece prima grupare este mult mai uniformă.

Condițiile cele mai favorabile pentru existența multor specii sunt caracteristice zonelor de tranziție între comunități, care sunt numite jetoane, iar tendinţa de creştere a diversităţii speciilor aici se numeşte efect de margine.

Ecotonul este bogat în specii, în primul rând pentru că vin aici din toate comunitățile de graniță, dar, în plus, poate conține specii caracteristice proprii care nu se găsesc în astfel de comunități. Un exemplu viu în acest sens este „marginea” pădurii, pe care vegetația este mai luxuriantă și mai bogată, cu mult mai multe păsări cuibăresc, mai multe insecte etc., decât în ​​adâncurile pădurii.

Se numesc speciile care domină în număr dominant sau pur și simplu – dominantii acestei comunități. Dar printre ele sunt și acelea fără de care alte specii nu pot exista. Ei sunt numiti, cunoscuti edificatori(lat. - „constructori”). Οʜᴎ determină micromediul (microclimatul) întregii comunități, iar îndepărtarea lor amenință să distrugă complet biocenoza. De regulă, plantele - molid, pin, cedru, iarbă cu pene și numai ocazional - animalele (marmotele) acționează ca edificatori.

"Minor" speciile - puține și chiar rare - sunt și ele foarte importante în comunitate. Predominanța lor este ϶ᴛᴏ o garanție a dezvoltării durabile a comunităților. În cele mai bogate biocenoze, aproape toate speciile sunt puține la număr, dar cu cât compoziția speciilor este mai săracă, cu atât speciile sunt mai dominante.În anumite condiții, există „focare” în numărul de dominante individuale.

Pentru a evalua diversitatea, sunt utilizați și alți indicatori, care completează semnificativ cei de mai sus. Abundența speciei- numărul de indivizi dintr-o anumită specie pe unitatea de suprafață sau volumul de spațiu ocupat de acestea. Gradul de dominanță - raportul (de obicei în procente) dintre numărul de indivizi dintr-o anumită specie și numărul total al tuturor indivizilor din grupul luat în considerare.

În același timp, evaluarea biodiversității biocenozei în ansamblu în ceea ce privește numărul de specii va fi incorectă dacă nu luăm în considerare dimensiunile organismului. La urma urmei, biocenoza include atât bacterii, cât și macroorganisme. Din acest motiv, este extrem de important să combinați organismele în grupuri de dimensiuni apropiate. Aici puteți aborda și din punct de vedere al taxonomiei (păsări, insecte, Asteraceae etc.), ecologic și morfologic (arbori, ierburi, mușchi etc.), sau în general din punct de vedere al dimensiunii (microfauna, mezofauna și macrofauna). a solurilor sau nămolurilor etc.). . P.). Totodată, trebuie avut în vedere că în cadrul biocenozei există și asociații structurale speciale - consorții. consorţiu- un grup de organisme eterogene care se instalează pe corpul sau în corpul unui individ dintr-o anumită specie - membru central consorții – capabile să creeze un anumit micromediu în jurul lor. Alți membri ai consorțiului pot crea consorții mai mici etc., adică pot fi distinse consorții de ordinea întâi, a doua, a treia etc. Prin urmare este clar că biocenoza - ϶ᴛᴏ sistem de consorții interconectate.

Cel mai adesea, membrii centrali ai consorțiului sunt plantele. Consorțiile apar pe baza unor relații strânse diverse între specii (Fig. 4.1).

În natură, toate organismele vii sunt în relație constantă între ele. Ceea ce este numit? Biocenoza este un set consacrat de microorganisme, ciuperci, plante și animale, care s-a format istoric într-un spațiu de locuit relativ omogen. În plus, toate aceste organisme vii sunt conectate nu numai între ele, ci și cu mediul lor. Biocenoza poate exista atât pe uscat, cât și în apă.

Originea termenului

Conceptul a fost folosit pentru prima dată de celebrul botanist și zoolog german Karl Möbius în 1877. El l-a folosit pentru a descrie totalitatea și relațiile organismelor care locuiesc într-o anumită zonă, care se numește biotop. Biocenoza este unul dintre principalele obiecte de studiu ale ecologiei moderne.

Esența relațiilor

Biocenoza este o relație care a apărut pe baza unui ciclu biogenic. El este cel care o asigură în condiții specifice. Care este structura biocenozei? Acest sistem dinamic și de autoreglare constă din următoarele componente interdependente:

• Producători (aftotrofe), care sunt producători de substanțe organice din cele anorganice. Unele bacterii și plante aflate în procesul de fotosinteză convertesc energia solară și sintetizează materia organică, care este consumată de organismele vii, numite heterotrofe (consumatori, descompunetori). Producătorii captează dioxidul de carbon din atmosferă, care este emis de alte organisme, și produc oxigen.
• Consumatorii, care sunt principalii consumatori de substanțe organice. Erbivorele mănâncă alimente vegetale, care la rândul lor devin o masă pentru prădătorii carnivori. Datorită procesului de digestie, consumatorii efectuează măcinarea primară a materiei organice. Aceasta este etapa inițială a dezintegrarii sale.
• Descompozitori, în cele din urmă substanțe organice care descompun. Ei aruncă deșeurile și cadavrele producătorilor și consumatorilor. Descompozitorii sunt bacteriile și ciupercile. Rezultatul activității lor vitale sunt substanțele minerale, care sunt din nou consumate de producători.

Astfel, este posibilă urmărirea tuturor conexiunilor din biocenoză.

Noțiuni de bază

Toți membrii comunității organismelor vii sunt de obicei numiți anumiți termeni derivați din cuvintele grecești:

• totalitatea plantelor dintr-o anumită zonă, - fitocenoză;
• toate tipurile de animale care trăiesc în aceeași zonă - zoocenoză;
• toate microorganismele care trăiesc în biocenoză - microbiocenoză;
• comunitate fungică – micocenoză.

Indicatori cantitativi

Cei mai importanți indicatori cantitativi ai biocenozelor:

• biomasa, care este masa totală a tuturor organismelor vii în condiții naturale specifice;
• biodiversitatea, care este numărul total de specii din biocenoză.

Biotop și biocenoză

În literatura științifică, sunt adesea folosiți termeni precum „biotop”, „biocenoză”. Ce înseamnă ele și cum diferă unul de celălalt? De fapt, totalitatea organismelor vii incluse într-un anumit sistem ecologic este în mod obișnuit numită comunitate biotică. Biocenoza are aceeași definiție. Acesta este un set de populații de organisme vii care trăiesc într-o anumită zonă geografică. Se deosebește de altele printr-o serie de indicatori chimici (sol, apă) și fizici (expunere la soare, altitudine, dimensiunea suprafeței). O secțiune a mediului abiotic ocupată de o biocenoză se numește biotop. Deci ambele concepte sunt folosite pentru a descrie comunitățile de organisme vii. Cu alte cuvinte, biotopul și biocenoza sunt practic același lucru.

Structura

Există mai multe tipuri de structuri de biocenoză. Toate o caracterizează după diferite criterii. Acestea includ:

• Structura spațială a biocenozei, care este împărțită în 2 tipuri: orizontală (mozaic) și verticală (nivelate). Caracterizează condițiile de viață ale organismelor vii în condiții naturale specifice.
• Structura speciei a biocenozei, care este responsabilă pentru o anumită diversitate a biotopului. Este o colecție a tuturor populațiilor care fac parte din ea.
• Structura trofică a biocenozei.

Mozaic și stratificat

Structura spațială a biocenozei este determinată de localizarea organismelor vii de diferite specii unele față de altele în direcțiile orizontale și verticale. Stratificarea asigură utilizarea cât mai completă a mediului și o distribuție uniformă a speciilor de-a lungul verticală. Datorită acestui lucru, productivitatea lor maximă este atinsă. Deci, în orice pădure, se disting următoarele niveluri:

• sol (mușchi, licheni);
• ierboasă;
• arbustiv;
• lemnos, inclusiv arbori de prima și a doua magnitudine.

Aranjamentul corespunzător al animalelor este suprapus la nivelare. Datorită structurii verticale a biocenozei, plantele folosesc cel mai pe deplin fluxul de lumină. Astfel, copacii iubitori de lumină cresc în nivelurile superioare, iar copacii toleranți la umbră cresc în cele inferioare. În sol se disting și orizonturi diferite, în funcție de gradul de saturație cu rădăcini.

Sub influența vegetației, biocenoza pădurii își creează propriul micromediu. În ea, se observă nu numai o creștere a temperaturii, ci și o schimbare a compoziției gazului aerului. Astfel de transformări ale micromediului favorizează formarea și stratificarea faunei, inclusiv a insectelor, animalelor și păsărilor.

Structura spațială a biocenozei are și o structură mozaică. Acest termen se referă la variabilitatea orizontală a florei și faunei. Mozaicul în zonă depinde de diversitatea speciilor și de raportul lor cantitativ. Este, de asemenea, influențată de condițiile de sol și peisaj. Adesea, o persoană creează un mozaic artificial, tăind păduri, drenând mlaștini etc. Din această cauză, în aceste teritorii se formează noi comunități.

Mozaicul este inerent în aproape toate fitocenozele. În cadrul acestora se disting următoarele unități structurale:

• Consorții, care sunt o colecție de specii unite prin legături topice și trofice și dependente de nucleul acestei grupări (membru central). Cel mai adesea, baza sa este o plantă, iar componentele sale sunt microorganisme, insecte, animale.
• Synusia, care sunt un grup de specii într-o fitocenoză aparținând unor forme de viață apropiate.
• Parcele, reprezentând partea structurală a secțiunii orizontale a biocenozei, care diferă de celelalte componente ale sale prin compoziția și proprietățile sale.

Structura spațială a comunității

Un bun exemplu pentru înțelegerea straturilor verticale la ființele vii sunt insectele. Printre aceștia se numără astfel de reprezentanți:

• locuitori ai solului - geobias;
• locuitorii stratului de suprafață al pământului - herpetobia;
• briobia care trăiește în mușchi;
• situat în ierburile filobiilor;
• trăind pe copaci și arbuști aerobia.

Structura orizontală este cauzată de o serie de motive diferite:

• mozaic abiogen, care include factori de natură neînsuflețită, cum ar fi substanțele organice și anorganice, clima;
• fitogenic, asociat cu creșterea organismelor vegetale;
• eolian-fitogenic, care este un mozaic de factori abiotici și fitogenici;
• biogene, asociate în primul rând cu animalele care sunt capabile să sape pământul.

Structura speciei a biocenozei

Numărul de specii din biotop depinde în mod direct de stabilitatea climei, de timpul de existență și de productivitatea biocenozei. Deci, de exemplu, într-o pădure tropicală, o astfel de structură va fi mult mai largă decât într-un deșert. Toți biotopii diferă unul de celălalt prin numărul de specii care le locuiesc. Cele mai numeroase biogeocenoze sunt numite dominante. În unele dintre ele, este pur și simplu imposibil să se determine numărul exact de ființe vii. De regulă, oamenii de știință determină numărul de specii diferite concentrate într-o anumită zonă. Acest indicator caracterizează bogăția de specii a biotopului.

Această structură face posibilă determinarea compoziției calitative a biocenozei. La compararea teritoriilor din aceeași zonă, se determină bogăția de specii a biotopului. În știință, există așa-numitul principiu Gause (excluderea competitivă). În conformitate cu acesta, se crede că, dacă într-un mediu omogen există 2 tipuri de organisme vii similare împreună, atunci în condiții constante unul dintre ele îl va înlocui treptat pe celălalt. În același timp, au o relație competitivă.

Structura speciei a biocenozei include 2 concepte: „bogăție” și „diversitate”. Sunt oarecum diferiți unul de celălalt. Astfel, bogăția de specii este ansamblul total de specii care trăiesc într-o comunitate. Este exprimat printr-o listă a tuturor reprezentanților diferitelor grupuri de organisme vii. Diversitatea speciilor este un indicator care caracterizează nu numai compoziția biocenozei, ci și relațiile cantitative dintre reprezentanții acesteia.

Oamenii de știință disting între biotopii săraci și cei bogați. Aceste tipuri de biocenoză diferă între ele prin numărul de reprezentanți ai comunităților. Vârsta biotopului joacă un rol important în acest sens. Astfel, comunitățile tinere care și-au început formarea relativ recent includ un mic set de specii. În fiecare an, numărul de ființe vii din el poate crește. Cele mai sărace sunt biotopurile create de om (grădini, livezi, câmpuri).

Structura trofică

Interacțiunea diferitelor organisme care își au propriul loc specific în ciclul substanțelor biologice se numește structura trofică a biocenozei. Se compune din următoarele componente:

Caracteristicile biocenozelor

Populațiile și biocenozele fac obiectul unui studiu atent. Astfel, oamenii de știință au descoperit că majoritatea biotopurilor acvatice și aproape toate cele terestre conțin microorganisme, plante și animale. Ei au stabilit următoarea caracteristică: cu cât diferența dintre două biocenoze învecinate este mai mare, cu atât condițiile de la limitele lor sunt mai eterogene. De asemenea, s-a stabilit că abundența unui anumit grup de organisme într-un biotop depinde în mare măsură de mărimea acestora. Cu alte cuvinte, cu cât individul este mai mic, cu atât abundența acestei specii este mai mare. De asemenea, s-a stabilit că grupuri de creaturi vii de diferite dimensiuni trăiesc într-un biotop la diferite scări de timp și spațiu. Astfel, ciclul de viață al unor organisme unicelulare are loc în decurs de o oră, iar un animal mare - în decenii.

Numărul de specii

În fiecare biotop se distinge un grup de specii principale, cele mai numeroase din fiecare clasă de mărime. Conexiunile dintre ele sunt decisive pentru viața normală a biocenozei. Acele specii care predomină în ceea ce privește numărul și productivitatea sunt considerate a fi dominante ale acestei comunități. Ei o domină și sunt nucleul acestui biotop. Un exemplu este iarba bluegrass, care ocupă suprafața maximă într-o pășune. Ea este principalul producător al acestei comunități. În cele mai bogate biocenoze, aproape întotdeauna toate tipurile de organisme vii sunt puține la număr. Deci, chiar și la tropice, mai rar se găsesc mai mulți copaci identici într-o zonă mică. Deoarece astfel de biotopi se disting prin stabilitatea lor ridicată, focarele de reproducere în masă ale unor reprezentanți ai florei sau faunei sunt rare în ele.

Toate tipurile de comunitate constituie biodiversitatea sa. Biotopul are anumite principii. De regulă, este format din mai multe specii principale, caracterizate prin abundență mare și un număr mare de specii rare, caracterizate de un număr mic de reprezentanți ai săi. Această biodiversitate este baza pentru starea de echilibru a unui anumit ecosistem și sustenabilitatea acestuia. Datorită lui, în biotop are loc un ciclu închis de biogeni (nutrienți).

Biocenoze artificiale

Biotopii se formează nu numai în mod natural. În viața lor, oamenii au învățat de mult să creeze comunități cu proprietăți care ne sunt utile. Exemple de biocenoză produsă de om:

• canale artificiale, rezervoare, iazuri;
• pășuni și câmpuri pentru culturi;
• mlaștini drenate;
• grădini, parcuri și plantații regenerabile;
• plantaţii forestiere de protecţie a câmpului.