Состав и структура сообщества

Сообщество – это совокупность видов растений и животных, которые длительное время сосуществуют в определённом пространстве и представляют собой определённое экологическое единство. Сообщество в биологии называется биоценозом.

Разнообразие живых организмов сообщества зависит от абиотических и исторических факторов.

Влияние абиотических факторов на сообщество мы рассмотрели с вами на прошлом уроке. К ним относят количество солнечной радиации, температуру, влажность, химический и механический состав почвы, а также кислотность почвы, и другие).

Климатические факторы безусловно напрямую влияют на развитие биоценоза. Например, в районах с мягким устойчивым климатом, с обильными и регулярными осадками, с оптимальными температурными показателями видовое богатство конечно выше.

А в районах сурового климата, таких как тундра или высокогорья, ниже.

Так, разнообразие видового богатства сообществ зависит от его географического положения. Оно более разнообразно и обильно при продвижении с севера на юг.

Например, в тропическом лесу на одном гектаре можно обнаружить более сотни видов птиц.

Из них птица Квезаль, ее хвост достигает 90 см, и необычная птица-носорог. А вот в лесу умеренного пояса на одном гектаре число видов птиц не превышает и десятка.

На материках, разновидность фауны обычно богаче, чем на островах. Потому что на материках больше условий для образования новых форм.

На развитие сообщества влияют и исторические факторы. Так например, чем больше времени прошло с момента образования сообщества, тем выше его видовое богатство. Например, в озере Байкал рачков-бокоплавов обитает около 300 видов.

Видовая структура сообщества

Характеризуется разнообразием видов и соотношением численности (для животных) или биомассы (для растений) всех входящих в него популяций.

Чем выше видовое разнообразие растительного сообщества, тем ниже общая биомасса всех входящих в него растений.

Видовые сообщества бывают бедные и богатые. Такие характеристики зависят, как мы уже сказали от внешних условий.

Богатое видовое разнообразия свидетельствует о благополучии и устойчивости сообщества (биоценоза).

Численность особей, которые преобладают в сообществе, или те виды, которые занимают большую площадь, называют доминантами. Среди древесных растений умеренных широт, доминантами является вечнозеленая ель и сосна обыкновенная. Среди трав леса – кислица обыкновенная, зеленый мох.

Среди доминирующих видов есть те, которые действительно играют большую роль в сообществе. Их называют виды-средообразователи. Например, в лесных биоценозах к ним относят древесные растения. Они играют главенствующую роль в определении состава, структуры и свойств экосистемы путем создания среды для всего сообщества.

Среди доминирующих видов, в состав сообщества входят редкие виды, которые придают ему устойчивость.

Редкие виды могут является сигналом нормального функционирования экосистемы. Так как для поддержания жизни редких видов необходимы подчас хорошие условия среды.

К примеру рак речной живёт в пресной чистой воде. Его исчезновение является показателем нарушения экосистемы.

Морфологическая структура сообщества

Сообщества можно определить по типам. Лес и луг например, это название типов сообществ.

Для того чтобы определить эти типы необходимо знать, какие жизненные формы его населяют, то есть знать структуру (состав) этих сообществ.

Жизненные формы ─ это организмы с определёнными типами внешнего строения, возникшими как приспособления к условиям местообитания.

Самые распространенные жизненные формы растений например, — это деревья, кустарники, кустарнички и травы (травянистые растения).

Например, на лугу из-за сложившихся климатических условий произрастают: герань луговая, гвоздика травянка, зверобой продырявленный, пижма обыкновенная.

А в лесу, можно встретить растения, которые не встретишь на лугу: жимолость лесная, боярышник кроваво-красный, волчеягодник обыкновенный, лещина обыкновенная.

То же мы наблюдаем и в животном мире. Например, обитателей водной толщи объединяют в особую жизненную форму планктон — совокупность организмов, живущих во взвешенном состоянии, которые не способны противостоять течениям.

Обитатели дна образуют бентос.

Пространственная структура сообщества

Биоценозу присуща: строгая временная и пространственная организация.

Ярким проявлением, которого является ярустность. Чем больше видовое разнообразие, чем больше ярусов, тем устойчивее и продуктивнее сообщество. Ярустность создает разнообразие экологических ниш для обитания животных организмов.

Ярустность — это вертикальное распределение видов сообщества.

Количество света – это основной фактор, который определяет вертикальное распределение растений. Так же на разных уровнях разный температурный режим и режим влажности.

Например, освещённость под сомкнувшимися кронами елового леса в летние дни в 1,5-2 раза меньше, чем под широколиственными деревьями. Тоже наблюдается и с температурным режимом, температура воздуха под кронами ель на 0,2-0,8 градуса ниже, чем под широколиственными. Атмосферные осадки также в 2-2,5 раза меньше проникают под густые кроны ели.

У каждого организма в биогеоценозе своё место, своё время, свой круг обязанностей, свои друзья и враги. Все многообразие индивидуальных живых существ сливается в неповторимое единство. Каждый организм в биоценозе играет только свою неповторимую роль.

Ярусы леса умеренного пояса, их насчитывается обычно 5-6.

Первый (верхний) древесный ярус образуют деревья первой величины с высоко расположенной листвой, которая хорошо освещается солнцем (ель, сосна, дуб черешчатый, вяз гладкий и др.).

Неиспользованный свет поглощается деревьями, которые образую второй ярус. К ним относят (рябину обыкновенную, клён, черемуху, дикую яблоню) ─ деревья второй величины.

Третий ярус (подлесок) составляют кустарники и кустарниковые формы древесных пород (лещина, калина, бузина красная, малина).

Четвёртый ярус (травяно-кустарничковый) травы (сныть обыкновенная, щитовник, крапива, чистотел лесной).

Так же к четвёртому ярусу относят кустарнички (чернику, бруснику, клюкву, вереск).

Пятый ярус образует живой надпочвенный покров мхи, грибы, лишайники, кислица.

Шестой ярус образует постилка.

Благодаря ярусному расположению растений в сообществе наиболее полно используются природные условия (свет и тепло).

Каждому ярусу присущ и свой животный мир.

В верхнем пологе леса на кронах деревьев гнездятся птицы (зяблики, щеглы, корольки, крупные хищники и др.).

Некоторые птицы гнездятся в кустарниковом ярусе (например, дрозд певчий, славка, снегирь, малиновка).

На земле гнездятся (фазановые, тетеревиные, трясогузки, овсянки).

Крупные млекопитающие обитают так же на нижних ярусах.

В листовом опаде, на поверхности почвы обитают различные многоножки, жужелицы, клещи, муравьи и другие мелкие животные.

В почве живут почвенные черви, микроорганизмы, землеройные животные, медведки.  

Ярустность животных имеет свои названия.

Геобии (обитатели почв)

Герпетобии (обитатели поверхностного слоя почв)

Бриобии (обитатели мхов)

Филлобии (обитатели травостоя)

Аэробии (обитатели более высоких ярусов)

Итак, мы с вами рассмотрели вертикальную структуру биоценоза.

Так же есть и горизонтальное расположение элементов сообщества, которые могут образовать мозаичность.

Она выражается наличием различных микрогруппировок, которые различаются видовым составом, количественным соотношением разных видов, сомкнутостью, продуктивностью и другими признаками, и свойствами.

Микрогруппировка – это сгущение особей одного или нескольких видов в пределах яруса, внутриярусные мозаичные пятна.

Например, в моховом ярусе можно выделить различные пятна мхов с доминированием одного или нескольких видов.

В травяно-кустарничковом ярусе встречаются черничные, чернично-кисличные, голубично-сфагновые микрогруппировки.

Если мы посмотрим на лес сверху, то увидим, что в каких-то местах деревья и кустарники располагаются тесно, а в каких-то и вовсе отсутствуют. Это мозаичность фитомассы леса. 

Распределение видов сообщества может быть случайное, регулярное и пятнистое (мозаичное).

Таким образом, мы наблюдаем ярусное и мозаичное распределение видов сообщества. Каждый организм стремиться занять в нем наиболее благоприятное место.

Трофическая структура сообщества

Благодаря разнообразным связям между организмами, происходит поддержание целостности сообщества.

Наиболее важными взаимосвязями живых организмов в природе, являются пищевые связи. 

Посмотрите эти взаимосвязи выстраиваются в настоящую цепь. Растение – растительноядное насекомое – насекомое хищник ─ и те, и другие пища насекомоядных птиц, которые в свою очередь добыча хищных птиц.  

Вывод. Среди множества взаимосвязей живых организмов основными являются пищевые связи, или цепи питания. Все они начинаются с растений.

Благодаря пищевым связям происходит непрерывный вещественно-энергетический обмен между живым и неживым веществом природы.

Вы знаете, что в процессе фотосинтеза, только растения образуют органическое вещество – основу жизни. Затем в пищевых цепях животных непрерывно происходит его распределение и перемещение.

Проследим ещё одну цепь питания. Растение ─ гусеница бабочки пяденицы ─ хищная стрекоза стрелка - жаба. Цепь продолжается. Жабу выслеживает уж. А он может стать добычей ежа.

Так что-же цепь питания бесконечна? Для ответа на этот вопрос спустимся на нижний ярус леса. Здесь обитаю животные почвы. Дождевые черви питаются отмершими частями растений. Обратите внимание! Цепь питания опять начинается с растений.

Хищная землеройка поедает червей. Но вот землеройка погибла и на нее набрасываются жуки могильщики, мухи. А окончательное разложение органических остатков завершат в земле бактерии и плесневые грибы. Они разложат органические вещества на минеральные. Так заканчиваются цепи питания.

Таким образом, схема всех пищевых взаимосвязей организмов имеет вид сети.

Пищевая сеть состоит из нескольких пищевых цепей, которые связаны общими пищевыми звеньями. Сеть объединяет растения и животных.

Итак, первыми в пищевой цепи как мы уже сказали являются растения. Их называют

продуценты (производители и накопители органических веществ).

Продуцентами питаются консументы 1-го порядка ─ растительноядные гетеротрофы. К ним относятся травоядные животные.

Ими питаются консументы 2-го порядка ─ хищные гетеротрофы. К ним относят хищников, паразитов травоядных животных).

Которыми питаются консументы 3-го порядка ─ хищники.

Редуцентами являются разрушители всех органических веществ. К ним относят (бактерии и плесневые грибы).

Автотрофы – это организмы, которые синтезируют органические вещества из неорганических.

Гетеротрофы – это организмами, которые живут за счет органического вещества, созданного продуцентами.

Таким образом, разные организмы занимают разное положение в пищевой цепи, в таком случает говорят, что они располагаются на разных трофических уровнях.

Растения продуценты занимают 1й уровень. Растительноядные организмы консументы 1-го порядка 2й уровень. Плотоядные консументы 2-го порядка, 3й трофический уровень. А хищники, которые питаются плотоядными животными, консументы-3го порядка – 4й. Редуценты -5й трофический уровень.