Биоценоз и биотоп. Связи популяций в биоценоз х

Понятие биоценоза и биотопа.В природе популяции р зных видов,суще-ствующие в одной среде, вступают друг с другом в разнообр зные связи и вза-имоотношения в зависимости от их потребностей. В р зуль а образуется более сложная биологическая система — биоценоз. Этот т рмин вв л немецкий ги-дробиолог К. Мебиус в 1877 г.

Биоценоз (от греч.bios^Ђ—жизнь,koinoЂs—общий)— исторически сло-жившаяся совокупность взаимосвязанных популяций растений, жи-вотных, грибов и микроорганизмов , на еляющих экологически одно-родную среду обитания.

Часто в экологии вместо термина «биоценоз» используется термин «сообщество». Биоценоз (сообщество) является основным компонентом природ-ных надорганизменных систем.

Место обитания биоценоза — биотоп (от греч. bi Ђos — жизнь, toЂpos — место) — участок территории с однородными условиями среды.

Иногда в экологической литер туре употребляют термин «экотоп». Экотоп — комплекс абиотических факторов окруж ющей среды без участия живых организмов. Различие меж-ду терминами «биотоп» и «экотоп» заключается в том, что для биотопа обязательным ком-

понентом является почва, а для экотопа ее аличие не обязательно.

Состав биоценоза и биотопа.Составляющими компонентами биоценоза яв-ляются: фит цен з, з ценоз, микоценоз, микробоценоз. Фитоценоз (от греч. phytoЂn —растение, koinoЂs —общий) —растительное сообщество,произрас-тающее на оп еделенн й территории и изменяющееся как по сезонам, так и по годам. Зооценоз (от греч. zoЂon — животное, koinoЂs — общий) — совокуп-ность популяций животных, населяющих определенный биотоп. Микоценоз (от греч. myЂkes — гриб, koinoЂs — общий) — сообщество различных видов грибов. Микробоценоз (от греч.microЂs—малый,koinoЂs—общий) —совокупностьпопуляций бактерий и протистов.

Граница между биоценозами определяется по фитоценозам, которые всегда имеют специфические особенности. Например, луг резко отличается от леса, лес — от болота, хвойный лес — от лиственного, березовая роща — от дубравы и т. д. Фитоценоз определяет видовой состав зооценоза, микоценоза и микробоценоза, то есть является главным структурным компонентом биоценоза.

По происхождению различают первичные и вторичные биоценозы. Первич-ные биоценозы практически не подвержены деятельности человека(недоступные

Правообладатель Народная асвета

Биоценоз и биотоп. Связи популяций в биоценозах

участки тайги, горные леса). Во вторичных биоценозах отмечается заметное влияние человека (большинство биоценозов на Земле).

Биотоп включает воздух с климатическими факторами (климатоп), почву (эдафотоп) и воду (гидротоп). Эти компоненты взаимодействуют между со-бой и формируют среду обитания биоценоза. Биоценоз своим существов нием изменяет состояние биотопа. В свою очередь изменяющийся биотоп может вли-ять на видовой состав биоценоза.

Связи популяций в биоценозах.Структура биоценоза подд рживае ся вовремени и пространстве за счет разнообразных связей м жду популяциями. Свя-зи возникают с целью удовлетворения определенных потр бност й одной популя-ции за счет другой. В зависимости от характера потребност й ыд ляют четыре типа связей: трофические, топические, форические, фабриче кие.

Трофические связи (от греч.trophe—пища) —язи между популяциями,когда особи одной популяции получают пищу за счет о обей другой популяции. Это может происходить путем поедания особей, пит ния отмершими органическими остатками или продуктами жизнедеятельности особей другого вида. Например, ля-гушка питается насекомыми, аист — л гушками, дождевой червь — опавшими лис-тьями (прямые трофические связи). Хищники поедают травоядных животных, и этим они влияют на численность травянистых р стений, которые являются пищей для не-которых листогрызущих беспозвоночных животных (косвенная трофическая связь).

Топические связи (от греч.toЂpos—место) —связи между популяциями,когда особи одной популяции используют особей другой популяции в качестве местообитания или испытывают их влия ие на свою среду обитания. Например, птицы используют деревья и кустар ики как места для гнездования, мальки рыб находят укрытие под «зонтиком» ме узы, эпифиты и лианы используют стволы деревьев как субстрат (рис. 26) и т. . В лесу высокие деревья под своим поло-гом могут создавать благ приятные условия среды для тенелюбивых растений.

Рис. 26. Топические связи

Правообладатель Народная асвета

64 Глава 3

Форические связи (от греч.phora—ношение) —связи между популя-циями, когда особи одной популяции участвуют в расселении (распространении) особей другой популяции. Например, птицы, питаясь ягодами брусники, черни-ки, рябины, боярышника, распространяют семена этих растений вместе с экс-крементами. Млекопитающие переносят блох, клещей и других п р зитов. Бел-ки, сойки, запасая орехи и желуди на зиму, иногда используют их не полностью, и те весной прорастают.

Эволюция животных и растений протекала взаимосвязанно (коэволюция), поэтому они вы- рабатывали приспособления для форических связей. Наприм р, пищ вари ельные фермен-ты животных и птиц не переваривают семена растений, а наоборот, обеспечивают им вы-сокую всхожесть. Плоды и семена некоторых растений имеют крючки, зац пки для прикрепления к

шерсти животных с целью последующего распространения.

Фабрические связи (от лат.fabriсo—изготовлять) —связи между по-пуляциями, когда особи одной популяции и пользуют выделения или мертвые части тела особей другой популяции в к честве материала для строительства гнезд, нор, убежищ и др. Например, бобры сооруж ют бобровые хатки из ство-лов и ветвей деревьев. Муравьи используют опад хвойных деревьев, как основ-ной строительный материал для муравейников. Птицы применяют сухие веточки, траву, пух, шерсть для строительства гнезд (рис. 27). Некоторые лесные звери выстилают свои норы мхом, оп вшими листьями, сухой травой и т. д.

Популяция любого вида в биоценозе постоянно вступает в различные связи с другими популяциями. Например, дятел, питающийся насекомыми, вступает с ними в прямую трофическую связь, а с дубом, под корой которого он отыскивает этих насекомых, — в косвенную трофическую связь. Выдалбливая на стволе де-рева дупло, н вступает в топическую связь с деревом и т. д.

Рис. 27. Фабрические связи

Правообладатель Народная асвета

Видовая структура биоценоза

Биоценоз — совокупность взаимосвязанных популяций растений (фи-тоценоз), животных (зооценоз), грибов (микоценоз) и микроорганизмов (микробоценоз), населяющих участок территории с однородными усло-виями среды — биотоп. Биотоп включает воздух с климатическими фак-торами (климатоп), почву (эдафотоп) и воду (гидротоп). В биоценозе между популяциями разных видов возникают трофические, топические, форические и фабрические связи.

1.Дайте определение понятий«биоценоз»и«биотоп».2.Назови с рук урные компоненты биоценоза соснового леса. 3. Какие типы связ й м жду популяциями поддерживают структуру биоценоза? 4. В какие связи ступают азотфиксирующие бактерии, находящиеся в клубеньках бобовых растений; дятел, живущий в дупле дуба? 5. Приведите примеры форических связей в ле ном биоценозе.

Видовая структура биоценоза

Любой биоценоз планеты характеризуется определенной видовой структурой. Видовая структура —видовое разнообразие биоценоза и соотношение видовпо численности.

Видовое разнообразие биоценоза.Дост точно только посмотреть на разныебиоценозы, чтобы заметить их р зличия по видовому составу. Получить полное представление о видовом раз ообразии биоценоза практически невозможно, так как нельзя учесть виды микроорга измов. Но даже количественная характеристи-ка видимых элементов ает возможность получить о биоценозе важную информа-цию. Видовое разн бразие би ценоза можно охарактеризовать с помощью двух количественных показателей: видовое богатство и видовая насыщенность.

Видовое богатство —бщее количество видов,обитающих в биотопе.Каждый вид в биоценозе п едставлен популяцией. Природные биоценозы счита-ются бедными, если их видовое богатство составляет десятки и сотни видов (био-ценозы хвойных лесов, пустынь, высокогорий). В богатых биоценозах количество видов достиг ет нескольких тысяч (тропические леса, саванны). Чем выше ви-довое богатство, тем устойчивее биоценоз.

Чем можно объяснить такую зависимость? Во-первых, у каждой популяции есть возможность образовать большее количество связей и удовлетворить свои экологические потребности. Это повышает ее выживаемость, а значит, и со-хранение биоценоза в целом. Во-вторых, имеется возможность взаимозаменя-емости одних видов другими при выполнении их функции, благодаря чему не на-рушается функциональная структура биоценоза.

Правообладатель Народная асвета

66 Глава 3

Видовая насыщенность —количество видов,приходящихся на единицуплощади или единицу объема биотопа. Два биоценоза, имеющих одинаковое ви-довое богатство, не будут в равной степени устойчивы, если они обитают в раз-ных по площади биотопах. Устойчивее будет биоценоз с меньшей площадью био-топа. В нем будет выше видовая насыщенность, а значит, больше вероятность образования связей между популяциями и выше их прочность.

Таким образом, чтобы получить представление о видовом р знообр зии био-ценоза, недостаточно знать общее количество видов в био опе. Необходимо иметь информацию и о плотности его заселения видами.

Видовое разнообразие биоценоза зависит от условий ср ды в биотопе. Усло-вия же среды определяются его географическим полож ни м. Например, в тун-дре, где постоянно ощущается дефицит тепла, биоценозы имеют небольшое ви-довое разнообразие в основном за счет мхов и лишайников. В умеренных ши-ротах видовое разнообразие в основном определяет я видовым богатством по-крытосеменных и голосеменных растений , животного мира и в меньшей сте-пени видовой насыщенностью грибов. В тропических лесах самое богатое мно-гообразие флоры и фауны. Таким обр зом , можно сделать вывод, что, чем бла-гоприятнее условия среды, тем больше видовое разнообразие биоценозов, и на-оборот. Значит, по видовому разнообразию биоценоза можно судить о степени благоприятности условий среды в биотопе.

Видовое разнообразие з висит и от возраста биоценоза. Молодые, только начинающие развиваться биоце озы бедны по видовому составу. Они становятся богаче по мере развития. Наибольшее видовое разнообразие наблюдается в зре-лых устойчивых биоце озах. Следовательно, по видовому разнообразию можно определить стадию развития биоценоза.

		В прир де границы между биоценозами редко бывают резкими, чаще всего наблюдается по-
		степенный пе ех д. В результате образуется переходная зона, которая имеет уникальный
		комплекс факт	в среды, не характерный для соседних биотопов. По протяженности она
всегда меньше, чем те	итория каждого из биотопов. Эта зона называется экотоном. Она более

богата вид ми, чем к ждое из смежных сообществ. Объясняется это тем, что здесь встречаются как виды из соседних сообществ, так и виды, характерные только для экотона. Тенденция к увеличению видового р знообр зия на границе сообществ называется краевым или пограничным эффектом.

Соотношение видов по их численности.В любом биоценозе есть виды,пре-обладающие по численности и занимающие большую площадь территории био-топа. Эти виды называются доминантными или доминантами. Например, в сосновом лесу — это сосна, в березовой роще — береза. Доминирование вида не всегда означает его обилие, доминантный вид может иметь и низкую абсолют-ную численность (например, верблюжья колючка в пустыне). Но по сравнению с численностью других видов в данном биоценозе его численность самая высокая.

Правообладатель Народная асвета

Видовая структура биоценоза

Доминанты, которые участвуют в формировании среды для всего сообщества (средообразующие виды), называются видами-эдификаторами. Эдификаторы верхового болота — это сфагнум и клюква, степей — ковыль, дубрав — дуб

и т. д. Иногда эдификаторами могут быть и животные: бобры формируют бо-бровые ландшафты, копытные животные — степные ландшафты и т. д. Уд ление вида-эдификатора может настолько изменить условия среды обит ния, что д н-ный биотоп окажется непригодным для ранее существовавших ам видов. В него станут заселяться новые виды, и это приведет к смене биоценоза.

Кроме видов-доминантов, любой биоценоз включает множ с во других видов с меньшей численностью. Они поддерживают разнообразие связ й в биоценозе и служат резервом для замещения доминантов, то есть придают стабильность био-

ценозу. В зависимости от доли особей данного вида общей численности особей биоценоза — степени доминирования, их разделяют на четыре категории:

1) субдоминантные виды — довольно многочи ленные и часто встречающие-ся в биотопе виды, но заметно уступающие по чи ленно ти доминантным;

2) малочисленные виды — виды с небольшой численностью, изредка встре-чающиеся в биотопе;

3) редкие виды — виды с очень малой численностью, встречающиеся толь-ко в отдельных местах биотопа;

4) случайные виды — виды, нетипичные для данного биоценоза, и представ-ленные здесь единичными экземпляр ми.

Доминантные и субдоми а т ые виды человек может использовать в про-цессе хозяйственной деятель ости без ущерба для биоценоза. Малочисленные и редкие виды нужно охранять. Ре кие виды, как правило, заносят в международ-ную или национальные Красные книги. Случайные виды не заслуживают вни-мания, так как они на анн й территории существовать не смогут и со временем исчезнут.

Видовая ст укту а биоценоза — видовое разнообразие и соотношение видов по их численности. Видовое разнообразие характеризуется видо-вым бог тством и видовой насыщенностью. По степени доминирования виды биоценоза разделяют на доминантные, субдоминантные, малочис-ленные, редкие и случайные. Редкие виды заносятся в Красную книгу.

1.Какими показателями характеризуется видовое разнообразие биоценоза? По-кажите зависимость устойчивости биоценоза от этих показателей. 2. Как по ви-довому разнообразию определить стадию развития биоценоза? 3. На какие ка-тегории разделяются виды по степени доминирования? 4. Какую роль в жизни биоценоза играют виды-эдификаторы? 5. Назовите виды-эдификаторы биоценозов вашего региона. 6. Какие действия должен предпринять человек, чтобы сохранить редкие, особо ценные виды?

Правообладатель Народная асвета

68 Глава 3