Основные биологические понятия: биоценоз

БИОЦЕНОЗ

Каждый организм живет в окружении множества других, вступает с ними в самые разнообразные отношения как с отрицательными, так и с положительными для себя последствиями и в конечном счете не может существовать без этого живого окружения. Связь с другими организмами – необходимое условие питания и размножения, возможность защиты, смягчения неблагоприятных условий среды, а с другой стороны – это опасность ущерба и часто даже непосредственная угроза существованию индивидуума.

Группировки совместно обитающих и взаимно связанных видов называют биоценозами (от лат. «биос» – жизнь, «ценоз» – общий). Приспособленность членов биоценоза к совместной жизни выражается в определенном сходстве требований к важнейшим абиотическим условиям среды и закономерных отношениях друг с другом.

Понятие «биоценоз» – одно из важнейших в экологии. Этот термин был предложен в 1877 г. немецким гидробиологом К. Мёбиусом, изучавшим места обитания устриц в Северном море.

ПОНЯТИЕ «БИОЦЕНОЗ»

Он установил, что устрицы могут жить лишь в определенных условиях (глубина, течения, характер грунта, температура воды, соленость и т. п.) и что вместе с ними постоянно обитает определенный набор других видов – моллюсков, рыб, ракообразных, иглокожих, червей, кишечнополостных, губок и т. п. Все они связаны между собой и подвержены влиянию окружающих условий. Мёбиус обратил внимание на закономерность такого сожительства. Возможность видов длительно сосуществовать друг с другом в одном биоценозе представляет результат естественного отбора и сложилась в историческом развитии видов.

Масштабы биоценотических группировок организмов очень различны, от сообществ подушек лишайников на стволах деревьев или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов: лесов, степей, пустынь и т. п.

лишайники

бактерии и простейшие организмы

мокрицы и муравьи

биоценоз пня

многоножка-диплопода

нематоды

мох

ВИДОВАЯ СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА

Видовое богатство – это общий набор видов сообщества, который выражается списками представителей разных групп организмов.

Видовое разнообразие – это показатель, отражающий не только качественный состав биоценоза, но и количественные взаимоотношения видов.

Различают бедные и богатые видами биоценозы

Везде, где одни или сразу несколько факторов среды далеко уклоняются от среднего оптимального для жизни уровня, сообщества сильно обеднены, так как лишь немногие виды могут приспособиться к таким крайним условиям.

Невелик видовой спектр в тех биоценозах, которые часто подвергаются каким-либо катастрофическим воздействиям, например ежегодному затоплению при разливах рек или регулярному уничтожению растительного покрова при пахоте, применении гербицидов и других антропогенных вмешательствах.

Везде, где условия абиотической среды приближаются к оптимальным для жизни, возникают чрезвычайно богатые видами сообщества. Примерами их могут служить тропические леса, коралловые рифы с их многообразным населением, долины рек в аридных районах и т. д.

Видовой состав биоценозов зависит от длительности их существования. Молодые, только формирующиеся сообщества обычно включают меньший набор видов, чем давно сложившиеся, зрелые.

Биоценозы, созданные человеком (поля, сады, огороды) бедны видами, чем сходные с ними природные системы (лесные, степные, луговые). Однообразие и видовую бедность агроценозов человек поддерживает специальной сложной системой агротехнических мер – достаточно вспомнить борьбу с сорняками и вредителями растений.

Состав биоценоза

Микроорганизмы

Животные

Растения

Почти все наземные и большинство водных биоценозов включают в свой состав микроорганизмы, растения, и животных. Однако в некоторых условиях формируются биоценозы, в которых нет растений (например, в пещерах или водоемах ниже фотической зоны), а в исключительных случаях – состоящие только из микроорганизмов (например, в анаэробной среде на дне водоемов, в гниющих илах, сероводородных источниках и т. п.).

Количественное соотношение видов в биоценозе

100 особей

5 видов

1-ый биоценоз

2-ой биоценоз

1 вид – 92 особей

1 вид – 20 особей

2 вид - 20 особей

2 вид - 2 особи

3 вид - 3 особи

3 вид – 20 особей

4 вид – 20 особей

4 вид - 1 особь

5 вид - 2 особь

5 вид – 20 особей

Какая биоценотическая группировка более разнообразна и почему?

В наиболее богатых биоценозах практически все виды малочисленны. В тропических лесах редко можно встретить рядом несколько деревьев одной породы. В таких сообществах не происходит вспышек массового размножения отдельных видов, биоценозы отличаются высокой стабильностью.

Участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют биотопом, т. е. битоп – место обитания биоценоза (от лат. биос – жизнь, топос – место).

Пять ярусов можно выделить в широколиственном лесу: первый, или верхний, ярус образован деревьями первой величины (дуб, липа, клен, вяз); второй – деревьями второй величины (рябина, черемуха, ива); третий ярус составляет подлесок, образованный кустарниками (лещина, крушина, жимолость, бересклет); четвертый состоит из высоких трав (борцы, бор, чистец); пятый ярус сложен из трав более низких (сныть, осока, пролесник). Наиболее многоярусны дождевые тропические леса, наименее – искусственные лесные насаждения.

Ярусность позволяет растениям более полно использовать световой поток: под пологом высоких растений могут существовать теневыносливые, вплоть до тенелюбивых, перехватывая даже слабый солнечный свет.

Животные также преимущественно приурочены к тому или иному ярусу растительности. Некоторые из них вообще не покидают соответствующего яруса.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА

Разные типы биоценозов характеризуются определенным соотношением экологических групп организмов, которое выражает экологическую структуру сообщества. Биоценозы со сходной экологической структурой могут иметь разный видовой состав.

Степь, пампасы, льянос, саванна, прерия – близкие ландшафты на различных материках планеты.

соболь

куница

Виды, выполняющие одни и те же функции в сходных биоценозах, называют викарирующими (т. е. замещающими). Явление экологического викариата широко распространено в природе. Например, сходную роль играют куница в европейской и соболь в азиатской тайге, бизоны в прериях Северной Америки, антилопы в саваннах Африки, дикие лошади и куланы в степях Азии.

Из научно-популярного фильма Артюса-Бертрана и Люка Бессона «Дом» (Home).

За последние 60 лет население Земли увеличилось почти в 3 раза, и более 2-ух миллиардов человек переехали в города. Каждую неделю более миллиона человек пополняют население городов по всему миру.

Каждый 6-ой человек сейчас живёт в опасных и неблагоприятных для здоровья условиях.

На долю сельского хозяйства приходится 70% пресной воды, потребляемой человечеством.

Чтобы вырастить

1 кг картофеля нужно затратить 100 л воды,

1 кг риса - 4000 л воды,

1 кг говядины - 13000 л воды.

Современное сельское хозяйство производит в два раза больше продуктов, чем нужно людям. Более 50% зерна, продаваемого по всему миру, идёт на корм скоту или используется для получения биотоплива.

80% всех добываемых природных богатств потребляется 20% населения планеты, сильными мира сего. Причём большая часть ресурсов добывается в развивающихся странах, тем не менее ровно половина малоимущих всего мира живёт в богатых ресурсами странах.

Ещё до конца этого века нерациональная разработка месторождений приведёт к тому, что практически все запасы полезных ископаемых планеты будут истощены.

Наш способ развития не обеспечил достижения поставленных целей. За 50 лет пропасть между богатыми и бедными выросла больше, чем когда либо. В наши дни половина богатства планеты сосредоточена в руках 2% населения. От голода в мире страдает 1 миллиард человек.

Каждый четвёртый вид млекопитающих, каждый восьмой вид птиц и каждый третий вид земноводных находится под угрозой исчезновения. В настоящее время виды живых организмов вымирают в 1000 раз быстрее естественных темпов.

К 2050 году четверть всех видов живых организмов будет находится под угрозой исчезновения.