Понятие биоценоза, биотопа и экосистемы

Биоценоз - совокупность особей всех видов организмов, обитающих в более или менее однообразных условиях неорганической среды. Биоценоз и неорганическая среда образуют экосистему. Понятие введено в науку К. Мебиусом в 1877 г. Концепция взаимосвязанности всех организмов между собой послужила основой для бурного развития экологии.

Неорганическая среда в составе экосистемы носит название «биотоп». Это участок суши или водной среды, характеризующийся более или менее однообразными абиотическими условиями, к которым приурочено определенное сообщество организмов или биоценоз в целом. Организмы и неорганическая составляющая биотопа образуют экосистему.

Замечание 1

Нередко понятие биотопа употребляется в качестве синонима слова «экосистема», особенно, если экосистема рассматривается в качестве окружения какого-либо «центрального» с точки зрения исследователя вида. Например, биотоп росянки - сфагновое болото, биотоп белки - хвойные и смешанные леса. Легко заметить, что в этом случае в понятие биотопа включается не только неорганическая среда, но и растительность, окружающая «центральный» вид, хотя растительность следует относить не к биотопу, а к биоценозу.

Внутренние подразделения биоценозов

Для удобства изучения биоценозы нередко дополнительно подразделяют на подкатегории, обычно их выделяют по таксономическому признаку составляющих биоценоз организмов. Например, почти любой биоценоз можно рассматривать как совокупность представителей растительного (фитоценоз), животного (зооценоз) мира и мира микроорганизмов (микробиоценоз).

Фитоценоз и зооценоз при необходимости могут быть подразделены и более дробно. Так, например, выделяют ихтиоценоз (сообщество рыб), орнитоценоз (сообщество птиц) и т.д. Часто для обозначения этих же подразделений используют и другую группу терминов, добавляя к названию самой группы окончание «флора» или «фауна». Например – «энтомофауна» - сообщество насекомых, а в широком понимании нередко и всех беспозвоночных в целом, или «лихенофлора» - сообщество лишайников.

Биоценозы можно подразделять также по пространственному признаку. Например, фитоценоз леса традиционно подразделяют на несколько ярусов, по высоте их наземных частей.

• Первый древесный ярус состоит из самых светолюбивых видов.
• Второй древесный ярус включает более низкорослые и теневыносливые деревья.
• В состав третьего яруса входят кустарники, иногда их дополнительно подразделяют на высокие и низкие, т.е. кустарниковых ярусов тоже может быть два.
• Далее следует ярус кустарничков (обычно он развит только в хвойных лесах, или смешанных, но с участием хвойных, т.е. в таежной и подтаежной зонах).
• Следующий ярус травянистый, а последний, наиболее низкорослый – мохово-лишайниковый покров.

Такими же этажами распределены и корни растений.

Замечание 2

Структура лесного биоценоза демонстрирует ярусность наиболее наглядно, однако явление ярусности характерно и для многих других биоценозов, в том числе травянистых, водных и т.д.

Горизонтальная структура биоценоза также может быть весьма сложной. В этой связи выделяют ряд сообществ разного ранга, меньшие из которых входят в состав более обширных. Особым биоценозом может быть сообщество организмов, формирующееся вокруг даже одного крупного организма – эдификатора, или группы эдификаторов (консорция). Более крупными биоценозами, распространенными на определенной территории, являются фации, ландшафты, еще более крупными – природные зоны и т.д. В понятие таких крупных биоценозов обычно включают и абиотическую среду, поскольку ее специфика определяет, какой из биоценозов будет существовать в данном месте. Таким образом, здесь понимание биоценоза сближается с понятием экосистемы.

№ 3. Биоценоз, экосистема, биогеоценоз

Проживающие совместно организмы вместе с абиотическими факторами среды обитания образуют целостные природные

Биоценозы. Биологический мир образован многочисленными сообществами живых существ. Еще в 1887 г. К. Мебиус на приме­ре устричной банки в Северном море показал, как в результате вза­имодействия абиотических и био­тических факторов на морском дне формируется целостная природная система, для обозначения которой он впервые ввел термин биоценоз. Это понятие быстро вошло в науч­ный обиход, так как отражало со­зревшее стремление естествоиспы­тателей рассматривать совокупно­сти организмов как целостные си­стемы.

Всякий естественный биоценоз пред­ставляет собой исторически сложившийся комплекс функционально связанных орга­низмов и является частью целостного при­родного образования - экосистемы. Он за­нимает конкретную территорию, имеет оп­ределенный видовой состав и внутреннюю пространственную структуру. Состав био­ценоза зависит от того, какие организмы встречаются в данной местности и каким из них подходят местные условия существо­вания.

Экосистемы. В основе концепции эко­системы лежит взаимозависимость физи­ческого и биологического миров. Термин экосистема вошел в употребление лишь в 1935 г. Он был предложен английским бо­таником А. Тенсли, который писал, что в экосистему входит "...не только комплекс организмов, но и весь комплекс физичес­ких факторов, образующих то, что мы на­зываем средой биома, - факторы местооби­тания в самом широком смысле. Хотя глав­ным, интересующим нас, объектом могут быть организмы, однако, когда мы пытаем­ся проникнуть в самую суть вещей, мы не можем отделить организмы от их особой среды, в сочетании с которой они образуют некую физическую систему". Биотическую и абиотическую части экосистемы связыва­ют непрерывные круговороты питательных веществ, энергию для которых дает солнеч­ная радиация (рис. 5.1).В современной трактовке экосистема рассматривается как информационно само­развивающаяся, термодинамически откры­тая совокупность биотических и абиотичес­ких элементов (Реймерс, 1990).

Биогеоценозы. В. Н. Сукачев, изучая развитие растительного покрова, пришел к выводу, что он находится во взаимосвязи и взаимодействии с другими компонентами географической оболочки - литосферой, атмосферой и гидросферой. Это взаимодей­ствие на уровне растительных сообществ (фитоценозов) протекает в рамках геогра­фических комплексов. В. Н. Сукачев в сво­их работах 1940 - 1942 гг. именовал такие комплексы геоценозами, однако учитывая ведущую и активную роль живых существ б процессах взаимодействия, в 1945 г. он предложил использовать термин биогеоце­ноз.

Биогеоценоз - участок территории, од­нородный по экологическим условиям, за­нятый одним биоценозом. В модели биоге­оценоза Сукачев выделяет два блока: экотоп и биоценоз (рис. 5.2).

Схема взаимодействий между организ­мами и средой в экосистеме или биогеоце­нозе показана на рис. 5.3. Особо выделеы функции почвы (эдафотопопа).

Несмотря на близость понятия экосистема и биогеоценоз, последний отличается тем, что имеет четкие пространственные размеры. Биогео­ценоз всегда при­урочен к опреде­ленному неболь­шому по площади участку земной поверхности, од­нородному в эко­логическом отно­шении. Экосисте­ма - понятие без­размерное. В ка­честве экосистемы можно рассматривать и грядку в тепли­це, и луг, и лес, и космический корабль, и биосферу в целом.

Экосистема, биоценоз, биогеоценоз и биотоп

Экосисте́ма, или экологи́ческая систе́ма- биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз ), среды их обитания (биотоп ), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии .

Экосистема - сложная (по определению сложных систем Л. Берталанфи ) самоорганизующаяся, саморегулирующаяся и саморазвивающаяся система. Основной характеристикой экосистемы является наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической частями экосистемы. Из этого следует, что не всякая биологическая система может назваться экосистемой, например, Таковыми не являются аквариум или трухлявый пень. Данные биологические системы (естественные или искусственные) не являются в достаточной степени самодостаточными и саморегулируемыми (аквариум), если перестать регулировать условия и поддерживать характеристики на одном уровне, достаточно быстро она разрушится. Такие сообщества не формируют самостоятельных замкнутых циклов вещества и энергии (пень), а являются лишь частью большей системы. Такие системы следует называть сообществами более низкого ранга, или же микрокосмами . Иногда для них употребляют понятие - фация (например, в геоэкологии ), но оно не способно в полной мере описать такие системы, особенно искусственного происхождения. В общем случае в разных науках понятию «фация» соответствуют различные определения: от систем субэкосистемного уровня (в ботанике, ландшафтоведении) до понятий, не связанных с экосистемой (в геологии), либо понятие, объединяющее однородные экосистемы, или почти тождественное определению экосистемы.

В соответствии с определениями между понятиями «экосистема» и «биогеоценоз» нет никакой разницы, биогеоценоз можно считать полным синонимом термина экосистема. Однако существует распространённое мнение, согласно которому биогеоценоз может служить аналогом экосистемы на самом начальном уровне, так как термин «биогеоценоз» делает бо́льший акцент на связь биоценоза с конкретным участком суши или водной среды, в то время как экосистема предполагает любой абстрактный участок. Поэтому биогеоценозы обычно считаются частным случаем экосистемы. Разными авторами в определении термина биогеоценоз перечисляются конкретные биотические и абиотические компоненты биогеоценоза, в то время как определение экосистемы носит более общий характер.

Строение экосистемы

В экосистеме можно выделить два компонента - биотический и абиотический. Биотический делится на автотрофный (организмы, получающие первичную энергию для существования из фото- и хемосинтеза или продуценты) и гетеротрофный (организмы, получающие энергию из процессов окисления органического вещества - консументы и редуценты) компоненты, формирующие трофическую структуру экосистемы.

Единственным источником энергии для существования экосистемы и поддержания в ней различных процессов являются продуценты, усваивающее энергию солнца , (тепла , химических связей ) с эффективностью 0,1 - 1 %, редко 3 - 4,5 % от первоначального количества. Автотрофы представляют первый трофический уровень экосистемы. Последующие трофические уровни экосистемы формируются за счёт консументов (2-ой, 3-й, 4-й и последующие уровни) и замыкаются редуцентами , которые переводят неживое органическое вещество в минеральную форму (абиотический компонент), которая может быть усвоена автотрофным элементом

Основные компоненты экосистемы

С точки зрения структуры в экосистеме выделяют:

климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды;

неорганические вещества, включающиеся в круговорот;

органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии;

продуценты - организмы, создающие первичную продукцию;

макроконсументы, или фаготрофы, - гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества;

микроконсументы (сапротрофы ) - гетеротрофы, в основном грибы и бактерии , которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот;

Последние три компонента формируют биомассу экосистемы.

С точки зрения функционирования экосистемы выделяют следующие функциональные блоки организмов (помимо автотрофов):

биофаги - организмы, поедающие других живых организмов,

сапрофаги - организмы, поедающие мёртвое органическое вещество.

Данное разделение показывает временно-функциональную связь в экосистеме, фокусируясь на разделении во времени образования органического вещества и перераспределении его внутри экосистемы (биофаги) и переработки сапрофагами. Между отмиранием органического вещества и повторным включением его составляющих в круговорот вещества в экосистеме может пройти существенный промежуток времени, например, в случае соснового бревна, 100 и более лет.

Все эти компоненты взаимосвязаны в пространстве и времени и образуют единую структурно-функциональную систему.

Обычно понятие экотоп определялось как местообитание организмов, характеризующееся определённым сочетанием экологических условий: почв, грунтов, микроклимата и др. Однако, в этом случае это понятие фактически почти идентично понятию климатоп.

На данный момент под экотопом в отличие от биотопа понимается определённая территория или акватория со всем набором и особенностями почв , грунтов , микроклимата и других факторов в неизменённом организмами виде. Примерами экотопа могут служить наносные грунты, новообразовавшиеся вулканические или коралловые острова , вырытые человеком карьеры и другие заново образовавшиеся территории. В этом случае климатоп является частью экотопа.

«Биотоп » - преобразованный биотой экотоп или, более точно, участок территории, однородный по условиям жизни для определённых видов растений или животных, или же для формирования определённого биоценоза.

Биоценоз

Биоценоз - исторически сложившаяся совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма (биотоп). Не последнюю роль в формировании биоценоза играет конкуренция и естественный отбор. Основная единица биоценоза - консорция , так как любые организмы в той или иной степени связаны с автотрофами и образуют сложную систему консортов различного порядка, причём это сеть является консортом всё большего порядка и может косвенно зависеть от всё большего числа детерминантов консорций.

Также возможно разделение биоценоза на фитоценоз и зооценоз . Фитоценоз - это совокупность растительных популяций одного сообщества, которые и формируют детерминантов консорций. Зооценоз - это совокупность популяций животных, которые и являются консортами различного порядка и служат механизмом перераспределения вещества и энергии внутри экосистемы (см. функционирование экосистем).

Биотоп и биоценоз вместе формируют биогеоценоз/экосистему.

Биогеоценоз- система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах определенной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва).

Биогеоценоз и экосистема

Близким по значению понятием является экосистема - система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема - более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь - класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды - почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами водные экосистемы, большинство искусственных экосистем. Таким образом, каждый биогеоценоз - это экосистема, но не каждая экосистема - биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп (факторы неживой природы:климат, почва). Биотоп - это совокупность абиотических факторов в пределах территории, которую занимает биогеоценоз. Экотоп - это биотоп, на который оказывают воздействие организмы из других биогеоценозов. По содержанию экологический термин «биогеоценоз» идентичен физико-географическому термину фация .

Свойства биогеоценоза

естественная, исторически сложившаяся система

система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне

характерен круговорот веществ

открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой - Солнце

Основные показатели биогеоценоза

Видовой состав - количество видов, обитающих в биогеоценозе.

Видовое разнообразие - количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.

В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.

Биомасса - количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:

биомассу продуцентов

биомассу консументов

биомассу редуцентов

Продуктивность

Устойчивость

Способность к саморегуляции

Живые организмы делят на три группы: растения, животные и микроорганизмы.

Все растения, животные и микроорганизмы связаны между собой и не могут существовать друг без друга.

Совокупность растений, животных и микроорганизмов, которые совместно проживают в одних и тех же условиях среды, называют биоценозом (греч. биос – жизнь, койнос – общий).

Атмосфера, гидросфера и литосфера тоже взаимно связаны между собой.

Участок земной поверхности (суши или водоема) с одинаковыми условиями среды, на котором существует биоценоз, называют биотопом (греч. биос – жизнь, топос – место).

Биотоп - это место существования биоценоза, а биоценоз – это комплекс организмов, который существует в данном биотопе.

Живые организмы взаимодействуют не только друг с другом, но и с окружающей средой и образуют с ней единое целое.

Единый природный комплекс, который образован живыми организмами и средой их обитания, называют экосистемой.

Ствол погибшего дерева, лес, озеро, океан, биосфера – это примеры разных по масштабности экосистем. Как правило, большинство экосистем относится к открытым системам.

Биоценоз и биотоп обмениваются между собой и с окружающей средой веществом , энергией и информацией (сигналами ).

Совокупность биоценоза и биотопа, которая функционирует как единое целое за счет обмена веществом, энергией и информацией, называют биогеоценозом (греч. биос – жизнь, гео – земля, койнос – общий).

Биогеоценоз является наименьшей частицей биосферы, то есть биосфера состоит из множества биогеоценозов.

Любой биоценоз является экосистемой, но не каждая экосистема является биогеоценозом.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Экология

Санкт петербургский государственный политехнический университет.. л н блинов н н ролле..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Экология
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения Санкт-Петербург

Зоны воздействия экологического фактора на организм
Широкий диапазон толерантности вида по отношению к экологическим факторам обозначают добавлением к названию ф

Кривые выживания
Кривая 1 свойственна организмам, смертность которых в течении жизни мала, но резк

Схемы различных по открытости систем
Пример: Химическая система 1. Открытая 2. Замкнутая 3. Изолированная

Структура биогеоценоза
Несмотря на многообразие экосистем, все они обладают структурнымсходством. В кажд

Атомные и молекулярные частицы
Атомные частицы – частицы, состоящие из одного атома. Каждая атомная частица представляет собой систему взаимодействующих элементарных и фундаментальных частиц, состоящую из ядра и

Атмосфера
Атмосфера – газообразная (газовая) оболочка планет. Атмосфера Земли состоит из смеси газов, водяных паров и мелких частиц твердых веществ. Основа атмосферы – воздух

Особенности химических процессов в атмосфере
1. Большинство химических реакций инициируются не термически, а фотохимически, т.е. при воздействии квантов света, полученных в результате излучения Солнца. 2. Атмосфера Земли – окислитель

Гидросфера
Гидросфера– водная оболочка Земли, совокупность океанов, морей, водных объектов суши (реки, озера, болота водохранилища), подземных вод, включая запасы воды в твердой фазе (ледники

Природная вода
Природная вода– это раствор многих веществ, в том числе солей, газов, а также веществ органического происхождения, некоторые из них находятся во взвешенном состоянии. В большинстве

Качество природной воды
Показатели качества природной воды обычно подразделяют на физические (температура, цветность, взвешенные вещества, запах, вкус и др.), химические (жесткость, активная реакция, окисляе

Особенности химических процессов в гидросфере
К особенностям химических процессов в гидросфере можно отнести: 1. Многообразие форм химических соединений: присутствуют все классы органических и неорганических веществ;

Основной элементный состав земной коры
Элемент Содержание, мас.% Кислород 49,13 Кремний 26,00 Алюми

Некоторые особенности биосферы
1. Биосфера – закономерный продут эволюции планеты Земля. 2. Биосфера Земли – большая (глобальная) открытая система, у которой на входе – поток солнечного излучения, а на выходе – минералы

Средний элементный химический состав живого вещества суши
Элемент Содержание, % от живой массы Элемент Содержание, % от живой массы O M

Накопление живым веществом
Элемент Концентрируется при фотосинтезе, т Мировые запасы сырья, т Элемент Концентрируется при фотосинтезе, т

Основные функции живого вещества в биосфере
Функции Краткая характеристика процессов Энергетическая Поглощение солнечной энергии при фотосинтезе, химической энергии

Взаимодействие веществ в оболочках планеты
Рассмотрим взаимодействие между оболочками планеты на примере атмосферы.

Природные ресурсы
Природные (естественные) ресурсы – важнейшие компоненты окружающей среды, которые используют для создания материальных и культурных потребностей общества. К природным ресу

Виды минерального сырья и их запасы
Виды сырья Запасы минерального сырья начало 1981 г. начало 2000г. Уголь, млн. т

Загрязнение и загрязнители окружающей среды
Загрязнение – превышение в окружающей среде многолетнего уровня физических, химических, биологических агентов или привнесение в окружающую среду (или возникновение в ней) не характ

За год на планете: ~ 100 тысяч гроз, 10 тысяч наводнений, около 100 тысяч пожаров, землетрясений, ураганов, оползней, несколько сотен извержений вулканов. За 1 сильное землетрясение из нед

Некоторых соединений
SO2 – сжигание угля, нефтепродуктов H2S – химические производства, очистка сточных вод CO – автотранспорт CO2 – различные процессы сжиган

Токсичность
Токсичность – свойство веществ вызывать отравление организма. Характеризуется дозой (концентрацией) вещества, вызывающей ту или иную степень отравления. Различают токсическую

Пищевые добавки
Большинство экологических проблем порождается людьми, их образом жизни в локальной среде обитания, которая в большинстве случаев является городской. В течение двух последних столетий произошли глоб

Органические соединения и пищевые добавки
Состояние пищевых добавок в продуктах: – полностью в неизменном вид

Экономические аспекты природопользования
Человечество развивало экономику преимущественно за счет хищнического использования природных ресурсов, игнорируя законы биосферы. В настоящее время осознание необходимости адаптации экономического

Экология и кибернетика
Сейчас все чаще для анализа ситуаций и процессов в одной области знаний привлекают модели и методы из других областей знаний, в частности из кибернетики. Причины: 1. Во многих нау

Различного уровня
Химическая система (Al + раствор Na2S) Изменением начального состояния м

Полезные мысли и высказывания
Ни один вид не может существовать в созданных им отходах. В.И.Вернадский У природы есть предел терпения. Когда людские злодеяния превышают меру, она начи

Основные документы экологического законодательства РФ
Конституция Российской Федерации; Федеральный закон «Об охране окружающей среды»; Земельный кодекс РСФСР; Лесной кодекс РФ; Водный кодекс РФ; Федеральны

Некоторых тяжелых металлов в воздухе
Элемент Вещество ПДК рз, мг/м3 ПДК сс, мг/м3 Свинец

Данные по ПДК некоторых веществ в водоемах
для общественного и бытового использования в странах СНГ, мг/л Вещество ПДК Вещество ПДК

По ПДК для некоторых металлов в питьевой воде
Металлы Рекомендации ВОЗ по безвредной для человека концентрации веществ в питьевой воде Допустимые поступления химических веществ в организм ч

Снабжения в различных странах
Вещества-загрязнители Норма РФ Рекомендации ВОЗ ФРГ Польша Чехия и Словакия

Некоторых химических веществ в почве
Вещество ПДК, мг/кг, почвы с учетом фона (кларка) Лимитирующий показатель Подвижные формы Кобальт

В природе популяции разных видов объединяются в макросистемы более высокого ранга - в так называемые сообщества, или биоценозы.

Биоценоз (от греч. «жизнь», «общий») - это организованная группа взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, живущих совместно в одних и тех же условиях среды.

Термин «Биоценоз», как известно, был впервые использован немецким гидробиологом Карлом Мёбиусом (1877) для обозначения комплекса животных и растительных форм, постоянно встречающихся в различных пунктах одного и того же водного бассейна при наличии одинаковых условий существования, комплекса всегда тождественного состава.

Изучив устричные отмели у берегов Шлизвига, Мёбиус писал: «Каждая устойчивая банка некоторым образом есть община живых существ, отборов видов и сумма индивидуумов, которые именно на этом месте находят все условия, необходимые для их развития и существования, т.е. подходящий грунт, достаточную пищу, надлежащую соленость и выносимую и удобную для их развития температуру. Всякий живущий там вид представлен наибольшим числом индивидуумов, которые могут развиться при начальных условиях, потому что у всех видов число созревших индивидуумов данного периода размножения меньше суммы произведенных на свет зародышей».

Мёбиус выделил три наиболее характерные особенности биоценозов:

Относительное соответствие между потребностями организмов, входящих в данное сообщество, и условиями их обитания на определенной площади.

Взаимную обусловленность отдельных сочленов данного сообщества.

Длительное существование сообщества.

Мёбиус отмечал наиболее характерную черту этих природных комплексов - тесную взаимосвязь их сочленов. Ссылаясь на собственные наблюдения и эксперименты, он отмечал, что исчезновение или появление в биоценозе даже одного какого-либо вида изменяет характер взаимосвязей его сочленов, а в конечном счете приводит к изменению самою биоценоза. Позже Мёбиус (1904), разрабатывая более детальную и подробную характеристику биоценозов, отмечал их огромное практическое значение для рыбоводства, лесного и сельского хозяйства.

Термин «Биоценоз», прижившийся сначала в гидробиологии, постепенно проник в ботанику, зоологию и в другие биологические науки. В современной экологической литературе это понятие чаще употребляется применительно к населению территориальных участков, которые на суше выделяют но относительно однородной растительности: биоценоз ельника-кисличника, биоценоз суходольного луга, биоценоз ковыльной степи и т.д.

В водной среде различают биоценозы, соответствующие экологическим подразделениям водоемов: биоценозы прибрежных галечных, песчаных или илистых фунтов, абиссальных, пелагических глубин и т.д.

По отношению к более мелким сообществам (населению пней, кочек, нор, стволов, листвы и т.д.) применяются разнообразные термины: микросообщества, биоценотические группировки и т.д. Принципиальной разницы между биоценотипическими группировками разных масштабов нет.

Чтобы упростить изучение биоценоза, его условно можно расчленить на отдельные компоненты: фитоценоз - растительность, зооценоз - животный мир, микробоценоз - микроорганизмы. Но такое дробление приводит к искусственному и фактически неправильному выделению из единого природного комплекса группировок, которые самостоятельно существовать не могут. Ни в одном местообитании не может быть динамической системы, которая состояла бы только из растений или только из животных.

В условиях научно-технического прогресса деятельность человека преобразует природные биоценозы. На смену им приходят посевы и посадки культурных растений. Так формируются особые вторичные агроценозы, количество которых на Земле постоянно увеличивается. Агроценозами являются не только сельскохозяйственные ноля, но и полезащитные лесные полосы пастбища, искусственно возобновляемые леса на вырубках и пожарищах, пруды и водохранилища, каналы и осушенные болота. Агробиоценозы по своей структуре характеризуются незначительным количеством видов, но высокой их численностью.

Хотя в структуре и энергетике естественных и искусственных биоценозов есть много специфических черт, резких различий между ними не существует. В естественном биоценозе количественное соотношение особей разных видов взаимно обусловлено, поскольку в нем действуют механизмы, регулирующие это соотношение. В результате в таких биогеоценозах устанавливается стабильное состояние, поддерживающее наиболее выгодные количественные пропорции составляющих его компонентов. В искусственных агроценозах нет подобных механизмов, там человек полностью взял на себя заботу об упорядочивании взаимоотношений между видами. Изучению структуры и динамики агроценозов уделяется большое внимание, так как уже в обозримом будущем первичных, естественных биогеоценозов практически не останется.

Сообщества часто имеют расплывчатые границы, иногда неуловимо переходя одно в другое, тем не менее, они вполне объективно, реально существуют в природе.

Тот участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют биотопом.

Кроме понятия «Биотоп» существует понятие «Экологическая ниша», которое было введено в 1917 г. И. Гринеллом для определения роли, которую играет тот или иной вид биоценоза. Под экологической нишей следует понимать образ жизни, и прежде всего, способ питания организма. Экологическая ниша - это совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. Она включает в себя химические, физиологические и биологические факторы, необходимые организму для жизни и определяемые его морфологической приспособленностью, физиологическими реакциями и поведением. По образному выражению Ю. Одума, термин «Экологическая ниша» относится к роли, которую играет организм в экосистеме. Иначе говоря, место обитания, т.е. биотоп - это адрес, тогда как ниша - «профессия» вида.

В разных частях света и на разных территориях встречаются неодинаковые в систематическом отношении, но экологически сходные виды. Например, сосна в бору и дуб в дубраве выполняют функцию продуцентов. Антилопа в Африке и кенгуру в Австралии, сумчатый волк в Европе ведут одинаковый образ жизни и обладают сходным типом питания, т.е. в различных биоценозах выполняют одинаковую функцию.

Вместе с тем, часто близкие в систематическом отношении виды, поселяясь рядом в одном биоценозе, занимают разные экологические ниши. Примером могут служить две родственные рыбоядные птицы - большой баклан и длинноносый баклан. Последний питается, в основном рыбой, плавающей в верхних слоях воды, а большой баклан - рыбой, плавающей в придонных слоях.

Нередко бывает, что одному виду в разных биоценозах присущи различные экологические ниши. Короед-типограф в Сибири является вредителем ели, а на Кавказе - вредителем сосны. Кроме того, один и тот же вид в разные периоды развития может занимать различные экологические ниши. Концепция экологической ниши связана с решением ряда практических задач, в частности, при интродукции новых видов растений и животных.

Организованная группа взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, живущих совместно в практически одних и тех же условиях среды, называется биоценозом (от греч. bios – жизнь, koinos – общий). Биоценозы, как и популяции, - это надорганизменный уровень организации жизни, но более высокого порядка.

Часть экологии, которая исследует закономерности сложения сообществ и совместной жизни в них живых организмов, называется синэкологией, или биоценологией.

Пространство с более или менее однородными условиями, которое занимает биоценоз, носит название биотопа (topos – место).

Биоценоз и биотоп невозможно оторвать друг от друга, об этом свидетельствует ряд принципов их взаимосвязи.

1. Принцип разнообразия (А. Тинеман): чем разнообразнее условия биотопа, тем больше видов в биоценозе.

Примером проявления этого принципа может служить тропический лес. Здесь в условиях крайнего разнообразия условий среды жизни в биоценозы входит огромное число видов и трудно встретить место, где бы рядом росли два растения одного вида.

2. Принцип отклонения условий (А. Тинеман): чем выше отклонения условий биотопа от нормы, тем беднее видами и специфичнее биоценоз, а численность особей отдельных составляющих его видов выше.

Этот принцип проявляется в экстремальных биотопах, например местах интенсивного загрязнения среды. В них мало видов, но число особей в них обычно велико, может иметь место даже вспышка массового размножения организмов.

3. Принцип плавности изменения среды (Г.М. Франц): чем более плавно изменяются условия среды в биотопе, и чем дольше он остается неизменным, тем богаче видами биоценоз и тем более он уравновешен и стабилен.

Практическое значение в том, что, чем больше и быстрее происходит преобразование природы и биотопов, тем труднее видам успеть приспособиться к этому преобразованию, а, следовательно, биоценозы ими обедняются.

Биоценоз и биотоп вместе образуют биологическую макросистему еще более высокого ранга – биогеоценоз. Его структура приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Биогеоценоз

По В.Н. Сукачеву, биогеоценоз – совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений: атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительности, животного мира, микроорганизмов и почвы. Биогеоценозу присущи: специфика взаимодействий слагающих его компонентов, их особая структура и определенный тип обмена веществ и энергии между собой и с другими субъектами природной среды. Отличаясь размерами, биогеоценозы характеризуются и большой сложностью. Это и небольшой водоем, и пруд, но это и лес, озеро, луг и т.д.

Живые компоненты любого биогеоценоза можно разделить на три части: 1) продуценты – производители первичной продукции (зеленые растения); 2) консументы: первичные – растительноядные животные, вторичные – плотоядные животные и т.д.; 3) редуценты (или разрушители, деструкторы) – обычно грибы и микроорганизмы, разлагающие органические соединения отмерших организмов до неорганических, которые вновь используются продуцентами для построения своего тела. Между этими основными звеньями биогеоценоза возникают связи самых различных порядков.