<<
>>

Биоценоз и биогеоценоз

 

Биоценоз - это организованная группа популяций растений, животных и микроорганизмов, живущих совместно в одних и тех же условиях среды. Понятие предложено немецким учёным К.

Мебиусом в 1877 г. Изучал устричные банки. Биоценоз является продуктом естественного отбора. Выживание его, устойчивое существование во времени и пространстве зависит от характера взаимодействия составляющих его популяций. Синоним сообщество.

Любой биоценоз не может развиваться сам по себе, а находится в неразрывных отношениях с окружающей его абиотической средой. Биотоп - это пространство с более или менее однородными условиями, заселенное тем или иным сообществом организмов. Синоним термина биотоп - местообитание.

Совокупность биоценоза и биотопа образует макросистему еще более высокого ранга - биогеоценоз или экосистему. Термин биогеоценоз предложен в 1940 году В.Н. Сукачевым. Термин экосистема в 1935 г. А. Тенсли. По В.Н. Сукачеву биогеоценоз - это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений - атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительности, животного мира, мира микроорганизмов и почвы. Экосистема функциональное понятие, а биогеоценоз хорологическое. Примеры.

Неживые компоненты - это абиотические факторы, они могут быть скоррелированы, однако взаимодействия их относительно просты. Значительно более сложны взаимоотношения у живых компонентов биогеоценоза. Основное трофические взаимосвязи живых компонентов.

Типы биотических взаимоотношений.

Конкуренция - межвидовые взаимоотношения, при которых популяции в борьбе за пищу, местообитание и другие необходимые для жизни условия воздействуют друг на друга отрицательно. Опыты Г. Ф. Гаузе.

Хищничество - форма межвидовых взаимоотношений, при которой один вид живет за счет другого, нанося ему непосредственный ущерб. В основе этих взаимоотношений пищевые связи.

Одна из форм паразитизм.

Комменсализм - взаимоотношения на базе пищевых связей, при которых один из партнеров извлекает выгоду, а для другого они безразличны. Рыбы лоцманы. Песцы.

Синойкия или квартиранство - пространственное сожительство полезное для одного вида безразличное для другого. Одна из специализированных форм комменсализма. Рыбы прилипалы.

Мутуализм или симбиоз - обоюдовыгодное сожительство разных видов. Актиния и отшельник, термиты и жгутиковые, муравья и гусеницы голубянок, кишечные бактерии и человек, лишайник.

Зоохория - одна из форм межвидовых взаимоотношений, заключающихся в распространении животными семян и спор растений.

Аллелопатия - это взаимодействие организмов посредством специфически действующих химических продуктов обмена веществ. Биохимическая коэволюция.

Значительный вклад в формирование детерминированных пищевых цепей вносят соединения, содержащиеся в тканях растений и определенным образом воздействующие на животных:              запрещающие питание (токсины),

отпугивающие своим вкусом или запахом (антифиданты, репелленты, детерренты) и, наоборот, привлекающие (аттрактанты).

Сейчас начинает вырисовываться новая концепция - концепция биохимической коэволюции растений и животных; её трактовка даётся здесь по Харборну [Harbome, 1977, 1982].

Представление о биохимической коэволюции растений и животных основана на следующих фактах. Большинство растительноядных животных различают виды растений, на которых кормятся. Многие питаются на небольшом числе близкородственных видов одного рода, трибы или семейства. Кормовые виды растений могут иметь сходные вторичные соединения, но различаться по общей морфологии и анатомии. Многие вторичные соединения растений высокотоксичны для животных. Ряд веществ растений, оказывающих токсичное или репеллентное воздействие на большинство видов фитофагов, для некоторых фитофагов безвредны и, более того, служат пищевыми аттрактантами.

Имеется гипотеза, что все (или почти все) вторичные метаболиты, которые воздействуют на поведение насекомых и других животных, были сначала эволюционно выработаны растениями как общая защита от поедания животными.

Допустим, что один из видов насекомых эволюционно приобрел способность обезвреживать конкретный токсин (репеллент) конкретного вида растений. Тогда этот вид насекомого может перейти к питанию исключительно или почти исключительно на данном виде растения. Однако токсичное вещество продолжает действовать на все другие виды насекомых, и поэтому упомянутый вид насекомого, способный обезвредить токсин, имеет огромное преимущество и лишен части конкурентов. Тогда указанное вещество становится ценным сигналом для такого вида насекомого - сигналом, указывающим путь к "выгодному" виду пищи. Происходит инверсия функции этого вещества - оно становится аттрактантом.

Нейтрализм (примеры).

Как уже отмечалось, основу взаимоотношений организмов в биогеоценозе              (экосистеме)              составляют трофические или пищевые

взаимоотношения. Любой биоценоз сформирован тремя основными трофическими звеньями: продуцентами, консументами, редуцентами.

В любой цепи питания не вся пища используется на рост особи, то есть на накопление биомассы. Часть ее расходуется на удовлетворение энергетических затрат организма: на дыхание, движение, размножение, поддержание температуры тела и т.п. При этом биомасса одного звена не может быть переработана последующим полностью. В противном случае исчезли бы ресурсы для развития живой материи. В результате в каждом последующем звене цепи происходит уменьшение биомассы по сравнению с предыдущим. Обычно чем больше биомасса начального звена, тем она больше в последующих звеньях. Это касается не только биомассы, но и численности и потока энергии.

Данное явление впервые было изучено экологом Элтоном и названо пирамидой чисел, а, впоследствии, пирамидой Элтона. Различают пирамиду численности, пирамиду биомассы и пирамиду энергетики биоценозов.

Основание пирамиды образуют продуценты. Над ними следующее звено фитофаги, затем консументы второго порядка. И так до вершины пирамиды, которую составляют наиболее крупные хищники.

Таким образом высота пирамиды, в целом, соответствует длине наиболее продолжительной пищевой цепи. Поскольку на верхние этажи пирамиды энергия доходит в очень малых количествах, цепь редко состоит более чем из пяти звеньев.

Юджин Одум сделал расчеты потока энергии от звена к звену в упрощенной теоретической экосистеме, сведя ее к одной примитивной цепи, функционирующей в течение года. Он рассуждал следующим образом. Допустим, имеется посев люцерны на площади в 4 гектара. На этом поле кормятся телята (предполагается, что телята едят только люцерну), а телятиной питается 12-летний мальчик. Результаты расчетов, представленные в виде трёх пирамид - численности, биомассы и энергии, свидетельствуют, что люцерна использует всего 0.24 % всей падающей на поле солнечной энергии, из которой 8 % приходится на телят; 0.7 % энергии, накопленной телятами, расходуется на развитие и рост ребенка в период с 12 до 13 лет. Несмотря на то, что рассматриваемая экосистема искусственна, она дает представление о снижении коэффициента полезного действия по мере перехода от основного звена пирамиды к её вершине: из всей солнечной энергии, падающей на 4 гектара люцернового поля, лишь немногим более миллионной её части хватает на пропитание мальчика в течение года.

В масштабе всей биосферы правило пирамиды чисел никогда не нарушается. Правда, на незначительных участках могут быть незначительные отклонения от него. Это вспышки размножения вредителей, когда съедают всех продуцентов. Специфика морских экосистем (планктон). 

<< | >>
Источник: Ильиных И. А., Малков П.Ю. ЭКОЛОГИЯ Учебно-методический комплекс. 2010

Еще по теме Биоценоз и биогеоценоз:

  1. СПЕЦИФИЧНОСТЬ ВИДА И ВИДООБРАЗОВАНИЕ
  2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИИ
  3. 1.2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ, ПРАВИЛА, ПРИНЦИПЫ
  4. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
  5. 3.1. БИОГЕОЦЕНОЗЫ КАК ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЕДИНИЦЫ БИОСФЕРЫ
  6. ПРИРОДНЫЕ БИОГЕОЦЕНОЗЫ
  7. АГРОБИОГЕОЦЕНОЗ 3.4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АГРОБИОГЕОЦЕНОЗОВ КАК БИОКОСНЫХ СИСТЕМ
  8. РОЛЬ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ СПУТНИКОВ В МНОГОУРОВНЕВОЙ СТРУКТУРЕ АГРОБИОГЕОЦЕНОЗА
  9. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РЕГУЛЯЦИИ И ОПТИМИЗАЦИИ АГРОБИОГЕОЦЕНОЗОВ
  10. ПАСТБИЩНЫЙ БИОГЕОЦЕНОЗ
  11. ПАСТБИЩНЫЙ БИОЦЕНОЗ
  12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАСТБИЩНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ
  13. ФЕРМЕННЫЙ БИОГЕОЦЕНОЗ
  14. ИЗМЕНЕНИЕ АГРАРНЫХ ЛАНДШАФТОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЛЕСНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ