Visos biocenozės arba gyvų organizmų bendruomenės, ypač natūralios, yra labai įvairios. Jie yra įtraukti į įvairių hierarchijų biogeocenozes (ekosistemas) - nuo biosferos iki mikrosistemų - ir išsiskiria sudėtingiausiais augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų deriniais. Biocenozės daro didelę įtaką kraštovaizdžių formavimui ir jų evoliucijai. Biosferai būdinga didžiulė bendruomenių įvairovė. Atskirkite sausumos ir vandens biocenozes. Zoniniai poslinkiai išsiskiria savo mozaika. Pastebimas žemumų biocenozių pasikeitimas į kalnuotas. Zonose stebimos tik panašaus tipo bendruomenės ar biomai, bet ne rūšinė sudėtis ir populiacijos. Zonose galima sujungti biomas pagal provincijas, regionus ir rajonus. Be to, pastebimi natūralių biocenozių skirtumai, priklausomai nuo geologinių veiksnių, reljefo, pirminių uolienų, dirvožemio ir kt. Šiuo lygiu galima įvertinti rūšių populiacijas, ekosistemos biocenozių rūšių sudėtį.
Ekonominis žmogaus poveikis gamtai, natūralios biocenozės skiriasi intensyvumu, biocenozių struktūra labai kinta. Dėl to natūralios bendruomenės virsta antropogeninėmis arba dirbtinėmis biocenozėmis, tarp kurių išsiskiria žemės ūkio biocenozės arba agrocenozės, kurios yra kraštovaizdžio-technogeninių sistemų dalis.
Gyvenvietės, rezervuarai, tvenkiniai ir kanalai, keliai, atvira kasyba, karjerų ir sąvartynų kompleksai, atliekų krūvos, pramoninis karstas (pseudokarstas) požeminės kasybos vietose, iškirsti miškai, antropogeniniai nudegimai, gynybiniai pylimai, apkasai ir piltuvai radikaliai keičia teritorijų išorinę išvaizdą , jų biocenozės. Dėl nepagrįsto ūkininkavimo dažnai atsiranda nežinojimas apie gamtos komponentų tarpusavio ryšius, nepageidaujami reiškiniai ir procesai (atviros duobės, daubos dirbamoje žemėje, antrinės druskos pelkės drėkinimo metu, užmirkimas ir pan.). Žmonės gali sistemingai kurti modifikuotas biocenozes, pavyzdžiui, sodus, miško diržus, žemės ūkio laukus, miško parkus ir kt.
Didžiausi masto pokyčiai natūraliose biocenozėse pasireiškia žemės ūkio plėtros metu. Taigi, lapuočių ir mišrių miškų zonoje miško plotas sumažėjo 50 ... 60% ar daugiau, stepėse ir pusdykumėse-sumažėjo nekaltų žemių plotas ir padidėjo sėjos plotas, kuris labai pakeitė miško stepių, stepių ir pusdykumių florą ir fauną. Išskirtinis lauko žemės ūkio kraštovaizdžių ir jų biocenozių bruožas yra kultūrinių augalų vyravimas. Iš natūralios augalijos buvusiose miško stepėse, stepėse ir pusdykumėse daugiausia buvo išsaugotos piktžolės. Pasikeitė ir gyvūnų sudėtis, visų pirma, padaugėjo graužikų, vabzdžių ir paukščių bei žemės ūkio kenkėjų. Natūralios biocenozės, naudojamos kaip ganyklos, labai pasikeičia (keičiasi augalų, taigi ir gyvūnų bei mikroorganizmų rūšinė sudėtis).
Pagal dirvožemio dangos pobūdį ir transformacijos laipsnį išskiriamos šios agrocenozės: regeneruotos nekaltos žemės (natūralios pašarų žemės su paveldėta augmenija, iš dalies pasikeitusios dėl naudojimo); išvystyta ariama (dirbtinai sukurtos agrocenozės be reikšmingų dirvožemio pokyčių); indėliai ir pūdymai; dirbamas (pagerintas dėl efektyvaus naudojimo, įvairių cheminių, žemės ūkio ir kitų melioracijų); organizuota apsauga nuo erozijos (jie naudoja įvairaus sudėtingumo priemones- agro- ir miško melioraciją, hidrotechniką); kovos su defliacija organizavimas (miško apsauginių diržų sistema, pasėlių ir pūdymų išdėstymas juostelėmis); degradavęs, t.y. antrinis fiziologinis tirpalas, užmirkęs, suiręs, per daug konsoliduotas; užteršta.
Gyvena santykinai vienalytėje gyvenamojoje erdvėje (tam tikroje žemės ar vandens teritorijoje) ir yra sujungta viena su kita ir su aplinka. Biocenozės atsirado remiantis biogeninis ciklas ir suteikti ją tam tikromis natūraliomis sąlygomis. Biocenozė yra dinamiška savireguliaciją galinti sistema, kurios komponentai (gamintojai, vartotojai, reduktoriai) yra tarpusavyje susiję. Vienas pagrindinių ekologijos tyrimų objektų. Svarbiausi kiekybiniai biocenozių rodikliai yra biologinė įvairovė(bendras jame esančių rūšių skaičius) ir biomasė (bendra visų rūšių gyvų organizmų masė tam tikroje biocenozėje).
Biocenozių tipai: 1) natūralus (upė, ežeras, pieva ir kt.) 2) dirbtinis (tvenkinys, sodas ir kt.)
Yra 2 biocenozės tipai: natūrali ir dirbtinė. žiūrėkite 3 skaidrę). Pabandykite nustatyti, kuo skiriasi šios biocenozės. Pateikite pavyzdžių.
Natūrali biocenozė - tai yra tas, kurį sukūrė gamta. Pavyzdžiui, ežeras, miškas.
Dirbtinė biocenozė - tai žmogaus sukurtas. Pavyzdžiui, sodas, daržas.
Natūralios biocenozės.
Kiekvieno iš jų gyventojų sudėtis nėra atsitiktinė, ji priklauso nuo konkrečios teritorijos sąlygų ir yra pritaikyta prie jų. Pavyzdžiui, biocenozėse gali būti daug rūšių ir skurdžių: tundroje yra prastos rūšies sudėtis ir gausu atogrąžų miškų.
Kuo didesnis rūšių skaičius, tuo biocenozė atsparesnė įvairioms intervencijoms.
Biocenozių stabilumą taip pat lemia jų pakopiniai - erdviniai ir laikiniai.
Kaip manote, ką reiškia šie terminai?
Pakopos yra grindys.
Erdvinis - esantis erdvėje (trigubas matmuo).
Laikinas - lokalizuotas laiku (keičiasi laikui bėgant)
Erdvinis sluoksniavimas būdingas tiek gyvūnams, tiek augalams. Kiekvieną pakopą valdo savo rūšies individai, tačiau tai netrukdo skirtingiems gyvūnams būti ir kitose pakopose. Tačiau pagrindiniai gyvūnų gyvenimo etapai vyksta tam tikrose pakopose. Pavyzdžiui, paukščių lizdai yra vienose pakopose, o maisto - kitose.
Laikina pakopa atsiranda dėl mitybos įpročių, lizdų ir namų statybos bei dauginimosi. Pavyzdžiui, paukščių atvykimo laikas priklauso nuo pašaro prieinamumo. Be to, užsitęsusio šalto oro atveju paukščiai ilgai nepradeda statyti lizdų ir dėti kiaušinių.
Natūraliose biocenozėse rūšinė sudėtis išsaugoma ilgą laiką, o tarp skirtingų rūšių nustatomi tam tikri ryšiai. Atskirkite gamintojų organizmus, vartotojus ir skaidytojus. Pabandykite apibrėžti „gamintojų“ sąvoką
Gamintojai - tie, kurie kažką gamina (gamina).
Kokie organizmai, jūsų nuomone, galėtų būti gamintojai?
Augalai, nes jie gamina deguonį ir organines medžiagas.
Augalai, gaminantys organines medžiagas iš neorganinių medžiagų, vadinami gamintojais.
Jei gamintojai yra organizmai, gaminantys medžiagą, tai kas yra vartotojai?
Eksploatacinės medžiagos yra tie organizmai, kurie sunaudoja šią medžiagą.
Žolėdžiai gyvūnai, kuriantys organines medžiagas, bet jau gyvūninės kilmės, vadinami tvarkos vartotojais.
Taigi, mes sužinojome, kas yra gamintojai ir vartotojai. Pagalvokite ir pasakykite, kas yra reduktoriai ir kokį vaidmenį jie turėtų atlikti?
Reduktoriai yra organizmai, apdorojantys negyvų gyvūnų ir augalų liekanas.
Reduktoriai yra organizmai, kurie minta negyvų augalų ir gyvūnų liekanomis. Tai apima bakterijas, grybelius ir kai kuriuos gyvūnus, tokius kaip kirminai.
Natūralios biocenozės atveju vyksta kiekvienos grupės individų skaičiaus savireguliacija.
Kaip manote, kokių bruožų turės dirbtinė biocenozė?
Ten augs tik tai, ką žmogus pasodino, ten gyvens tik keletas gyvūnų rūšių.
Dirbtinės biocenozės
Žemdirbystė sunaikino natūralias ir sukūrė dirbtines biocenozes (agrobiocenozes). Auginant didelius tos pačios rūšies augalų plotus, pavyzdžiui, bulves, kviečius, labai sumažėjo rūšių santykiai. Agrobiocenozei būdingas nereikšmingas atsparumas, nes nėra pakopinių (tiek laiko, tiek erdvės).
Auginami augalai sudaro specifinę gyvūnų pasaulio gyventojų kompoziciją, kurioje vyrauja žolėdžių rūšių, daugiausia vabzdžių kenkėjai. Visiems individams būdingas geras prisitaikymas prie greito augmenijos dangos pasikeitimo, visaėdiškumas.
Kovodamas su jais žmogus naudoja įvairius metodus, naudoja pesticidus, teršdamas aplinką, naikindamas kartu su kenksmingais ir naudingais gyvūnais. Norint išlaikyti dirbtinių biocenozių stabilumą, reikia didelių finansinių išlaidų.
Pavyzdžiui, apsvarstykite rezervuaro biocenozę .
Gamintojai čia yra visų rūšių augalai, kurie dažniausiai yra viršutiniuose sluoksniuose. Mikroskopiniai dumbliai sudaro fitoplanktoną.
Pirmosios eilės eksploatacinės medžiagos yra mikroskopiniai gyvūnai, sudarantys zooplanktoną, kurie minta fitoplanktonu ir tiesiogiai priklauso nuo jo vystymosi.
II užsakymo vartojimo reikmenys - žuvys, maitinančios vėžiagyvius ir vabzdžius.
II eilės vartojimo reikmenys yra plėšrios žuvys.
Eksploatacinės medžiagos gali gyventi įvairiuose gyliuose, įskaitant dugną.
Visų organizmų gyvybinės veiklos liekanos nugrimzta į dugną ir tampa maistu skaidytojams, suskaidant juos į neorganines medžiagas.
Ir jie tai suteikia tam tikromis natūraliomis sąlygomis. Biocenozė yra dinamiška savireguliaciją galinti sistema, kurios komponentai (gamintojai, vartotojai, reduktoriai) yra tarpusavyje susiję. Vienas pagrindinių ekologijos tyrimų objektų. Svarbiausi kiekybiniai biocenozių rodikliai yra biologinė įvairovė(bendras jame esančių rūšių skaičius) ir biomasė (bendra visų rūšių gyvų organizmų masė tam tikroje biocenozėje).
Terminas (vok. Biokonozė) pristatė Karlas Möbiusas savo 1877 m. knygoje „Die Auster und die Austernwirthschaft“, kad apibūdintų visus tam tikroje teritorijoje gyvenančius organizmus (biotopus) ir jų santykius.
Biocenozės struktūrų tipai: rūšis, erdvinis(vertikali (pakopinė) ir horizontali (mozaikinė) biocenozės organizacija) ir trofinė.
Lėmė rūšių įvairovė. Biotopams būdinga tam tikra rūšis kolektorius- populiacijos, įtrauktos į jo sudėtį. Rūšių skaičius priklauso nuo egzistavimo trukmės, klimato stabilumo, biocenozės tipo produktyvumo (dykumos, atogrąžų miškai).
Skirtingų rūšių individų skaičius skiriasi ir tt Daugiausia vadinami biotopų tipai dominuojantis. Tiriant didelius biotopus, neįmanoma nustatyti visos rūšių įvairovės. Tyrimui nustatomas rūšių skaičius iš tam tikros teritorijos (ploto) - rūšių turtingumas. Skirtingų biocenozių rūšių įvairovė lyginama pagal tos pačios vietovės rūšių turtingumą.
Rūšinė struktūra leidžia suprasti kokybinę biocenozės sudėtį. Kai dvi rūšys egzistuoja kartu vienarūšėje aplinkoje pastoviomis sąlygomis, viena iš jų visiškai pakeičiama kita. Atsiranda konkurenciniai santykiai. Remiantis tokiais pastebėjimais, jis buvo suformuluotas konkurencijos atskirties principas, arba Gause principas .
Erdvinė struktūra
Biocenozės erdvinę struktūrą galima apibūdinti vertikaliu sluoksniavimu. Vertikalų sluoksniavimąsi augaluose lemia tai, kiek aukštai virš žemės tam tikras augalas išima savo fotosintezės dalis (šešėlį mylintis augalas ar šviesą mylintis):
Medžio sluoksnis
Krūmo sluoksnis
Krūmo-žolės sluoksnis
Samanų-kerpių sluoksnis
Geobija (dirvožemio gyventojai)
Herpetobijos (paviršinio sluoksnio gyventojai)
Briobia (samanos)
Filobija (žolės gyventojai)
Aerobika (aukštesnių pakopų gyventojai)
Abiogeninė mozaika (pagal negyvos prigimties veiksnius: organinės medžiagos, neorganinės medžiagos, klimato veiksniai)
Fitogeninis (augalų organizmų, visų pirma - redaktorių - kerpių)
Eolinė-fitogeninė (mozaika, kurią sukelia abiotiniai ir fitogeniniai veiksniai)
Biogeninis (mozaikiškumas, kurį pirmiausia sukelia urviniai gyvūnai)
Ekologinė struktūra
Jai būdingas rūšių, kurios skirtingai prisitaiko prie aplinkos veiksnių, mitybos tipų, dydžio ir išvaizdos, santykis. Biocenozė yra tam tikrų rūšių santykis ekologinės nišos .Biocenozių tipai: 1) natūralus (upė, ežeras, pieva ir kt.) 2) dirbtinis (tvenkinys, sodas ir kt.)
Yra 2 biocenozės tipai: natūrali ir dirbtinė. žiūrėkite 3 skaidrę). Pabandykite nustatyti, kuo skiriasi šios biocenozės. Pateikite pavyzdžių.
Natūrali biocenozė - tai yra tas, kurį sukūrė gamta. Pavyzdžiui, ežeras, miškas.
Dirbtinė biocenozė - tai žmogaus sukurtas. Pavyzdžiui, sodas, daržas.
Natūralios biocenozės.
Kiekvieno iš jų gyventojų sudėtis nėra atsitiktinė, ji priklauso nuo konkrečios teritorijos sąlygų ir yra pritaikyta prie jų. Pavyzdžiui, biocenozėse gali būti daug rūšių ir skurdžių: tundroje yra prastos rūšies sudėtis ir gausu atogrąžų miškų.
Kuo didesnis rūšių skaičius, tuo biocenozė atsparesnė įvairioms intervencijoms.
Biocenozių stabilumą taip pat lemia jų pakopiniai - erdviniai ir laikiniai.
Natūralios biocenozės atveju vyksta kiekvienos grupės individų skaičiaus savireguliacija.
Kaip manote, kokių bruožų turės dirbtinė biocenozė?
Ten augs tik tai, ką žmogus pasodino, ten gyvens tik keletas gyvūnų rūšių.
Dirbtinės biocenozės
Žemės ūkis sunaikino natūralias ir sukūrė dirbtines biocenozes (agrobiocenozes). Auginant didelius tos pačios rūšies augalų plotus, pavyzdžiui, bulves, kviečius, labai sumažėjo rūšių santykiai. Agrobiocenozei būdingas nereikšmingas atsparumas, nes nėra pakopinių (tiek laiko, tiek erdvės).
Auginami augalai sudaro specifinę gyvūnų pasaulio gyventojų kompoziciją, kurioje vyrauja žolėdžių rūšių, daugiausia vabzdžių kenkėjai. Visiems individams būdingas geras prisitaikymas prie greito augmenijos dangos pasikeitimo, visaėdiškumas.
Kovodamas su jais žmogus naudoja įvairius metodus, naudoja pesticidus, teršdamas aplinką, naikindamas kartu su kenksmingais ir naudingais gyvūnais. Norint išlaikyti dirbtinių biocenozių stabilumą, reikia didelių finansinių išlaidų.
Pavyzdžiui, apsvarstykite rezervuaro biocenozę .
Gamintojai čia yra visų rūšių augalai, kurie dažniausiai yra viršutiniuose sluoksniuose. Mikroskopiniai dumbliai sudaro fitoplanktoną.
Pirmosios eilės eksploatacinės medžiagos yra mikroskopiniai gyvūnai, sudarantys zooplanktoną, kurie minta fitoplanktonu ir tiesiogiai priklauso nuo jo vystymosi.
II užsakymo vartojimo reikmenys - žuvys, maitinančios vėžiagyvius ir vabzdžius.
II eilės vartojimo reikmenys yra plėšrios žuvys.
Eksploatacinės medžiagos gali gyventi įvairiuose gyliuose, įskaitant dugną.
Visų organizmų gyvybinės veiklos liekanos nugrimzta į dugną ir tampa maistu skaidytojams, suskaidant juos į neorganines medžiagas.
Grįžkite prie grafinės vadovėlio versijos ...
§ 5. Biocenozė. Biocenozių įvairovė
Biocenozės samprata. Gyvieji organizmai Žemėje randami ne atsitiktiniais deriniais, kaip nepriklausomi individai, bet sudaro reguliarius kompleksus (bendruomenes). Pirmą kartą vokiečių biologas Karlas Augustas Möbiusas (1825-1908) atkreipė dėmesį į galimybę identifikuoti tokias bendruomenes. 1877 m. Jis pasiūlė šį terminą biocenozė (iš graikų kalbos. BIOS- gyvenimas ir koinos- generolas, daryk ką nors bendro).
Biocenozė - tai istoriškai susiformavusi augalų, gyvūnų, grybų ir mikroorganizmų grupė, gyvenanti gana vienalytėje gyvenamojoje erdvėje (sausumoje ar vandens telkinyje) (ryžiai. 2.1).
Taigi kiekvieną biocenozę sudaro tam tikras gyvų organizmų rinkinys, priklausantis skirtingoms rūšims. Tačiau mes žinome, kad tos pačios rūšies individai yra sujungti į natūralias sistemas, vadinamas populiacijomis. Todėl biocenozę taip pat galima apibrėžti kaip visų rūšių gyvų organizmų populiacijų, gyvenančių bendrose buveinėse, rinkinys.
Biocenozė apima augalų rinkinį tam tikroje srityje - fitocenozė (iš graikų kalbos. fitonas- augalas), gyvūnų, gyvenančių fitocenozėje, rinkinys, zoocenozė (iš graikų kalbos. zoon- gyvūnas), mikrobocenozė - dirvožemyje gyvenančių mikroorganizmų rinkinys ir mikocenozė (iš graikų kalbos. mykes- grybas) - grybų kolekcija. Biocenozių pavyzdžiai yra lapuočių, eglių, pušų ar mišrių miškų, pievų, pelkių ir kt.
Kiekviena biocenozė išsivysto vienarūšėje erdvėje, kuriai būdingas tam tikras abiotinių veiksnių derinys, pvz., Gaunamos saulės spinduliuotės kiekis, temperatūra, drėgmė, cheminė ir mechaninė dirvožemio sudėtis, jo rūgštingumas, reljefas ir tt Tokia vienalytė erdvė (abiotinės aplinkos dalis) užėmė biocenozę, vadinamą biotopas. Tai gali būti bet koks žemės ar vandens telkinio gabalas, pajūris ar kalno šlaitas. Biotopas yra neorganinė aplinka, kuri yra būtina biocenozės egzistavimo sąlyga. Tarp biocenozės ir biotopo yra glaudi sąveika.
Biocenozių skalė gali būti įvairi - nuo kerpių pagalvėlių bendruomenių ant medžių kamienų, samanų nelygumų pelkėje ar pūvančio kelmo iki ištisų kraštovaizdžių populiacijų. Taigi sausumoje galima atskirti sausos (neužliejamos vandens) pievos biocenozę, balto samanų pušyno biocenozę, plunksninės žolės stepės biocenozę, kviečių lauko biocenozę ir kt.
Vandens aplinkoje biocenozės paprastai skiriamos pagal ekologinius vandens telkinių suskirstymus - pakrančių smėlio arba
purvinas dirvožemis, jūros potvynių zonos biocenozė, ežero pakrantės zonos didelių vandens augalų biocenozė, gėlo vandens telkinio biocenozė ir kt. (2.2 pav.).
Specifinė biocenozė apima ne tik tam tikroje teritorijoje nuolat gyvenančius organizmus, bet ir tuos, kurie daro didelę įtaką jos gyvenimui, nors gyvena kitose biocenozėse.
Pavyzdžiui, daugelis vabzdžių veisiasi vandens telkiniuose, kur jie yra svarbus maisto šaltinis žuvims ir kai kuriems kitiems gyvūnams. Jauname amžiuje jie yra vandens biocenozės dalis, o suaugę jie gyvena sausumos gyvenimo būdą, t.y. veikia kaip sausumos biocenozės elementai. Kiškiai gali valgyti pievoje ir gyventi miške. Tas pats pasakytina apie daugelį miško paukščių rūšių, kurios ieško maisto sau ne tik miške, bet ir gretimose pievose ar pelkėse.
Biocenozės rūšinė struktūra. Kiekvieną biocenozę galima apibūdinti remiantis jos sudedamųjų dalių visuma. Skirtingų biocenozių rūšių įvairovė skiriasi dėl jų skirtingos geografinės padėties. Nustatyta, kad jis mažėja kryptimi nuo tropikų link aukštų platumų, o tai paaiškinama organizmų gyvenimo sąlygų pablogėjimu.
Pavyzdžiui, Malaizijos atogrąžų miškuose vienam hektarui miško galima suskaičiuoti iki 200 rūšių medžių. Baltarusijos pušyno biocenozė gali apimti daugiausia dešimt medžių rūšių vienam hektarui, o taigos regiono šiaurėje, toje pačioje teritorijoje, yra 2–5 rūšys. Skurdžiausios biocenozės pagal rūšių rinkinį yra Alpių ir Arkties dykumos, turtingiausi yra atogrąžų miškai.
Jei bendruomenėje kiekybiškai vyrauja bet kokio tipo augalai (ar gyvūnai) (turi didelę biomasę, produktyvumą ar gausą), tai ši rūšis vadinama dominuojantis, arba dominuojantis.
Bet kurioje biocenozėje yra dominuojančių rūšių. Ąžuolų miške tai galingi ąžuolai. Naudodami didžiąją dalį saulės energijos ir didindami didžiausią biomasę, jie užtemdo dirvą, susilpnina oro judėjimą ir sukuria ypatingas sąlygas kitų miško gyventojų gyvenimui.
Tačiau, be ąžuolų, ąžuolų miške gyvena daugybė kitų organizmų. Pavyzdžiui, čia gyvenantys sliekai pagerina fizines ir chemines dirvožemio savybes, praleisdami virškinimo sistemą negyvų augalų daleles ir nukritusius lapus. Ąžuolas ir kirminas labai prisideda prie biocenozės gyvybinės veiklos, tačiau ąžuolo vaidmuo čia yra lemiamas, nes visą ąžuolo miško gyvenimą lemia ši medžių rūšis ir susiję augalai. Todėl būtent ąžuolas yra dominuojanti rūšis tokiame miške.
Biocenozės erdvinė struktūra. Rūšys yra paskirstomos erdvėje pagal jų poreikius ir buveinių sąlygas. Toks biocenozę sudarančių rūšių pasiskirstymas erdvėje vadinamas biocenozės erdvinė struktūra. Yra vertikalios ir horizontalios biocenozės struktūros.
Vertikali biocenozės struktūra susideda iš atskirų jo elementų, specialių sluoksnių, kurie vadinami pakopomis. Pakopa - kartu augančios augalų rūšių grupės, besiskiriančios aukščio ir padėties asimiliacinių organų biocenozėje (lapai, stiebai, požeminiai organai - gumbai, šakniastiebiai, svogūnėliai ir kt.). Paprastai skirtingas pakopas sudaro skirtingos gyvybės formos (medžiai, krūmai, krūmai, žolės, samanos). Sluoksniavimas ryškiausiai išreiškiamas miško biocenozėse (2.3 pav.). Taigi, pirmą pakopą čia paprastai sudaro didžiausi medžiai su aukšta lapija, kurią gerai apšviečia saulė. Nepanaudotą šviesą gali absorbuoti mažesni medžiai, sudarantys antrąją pakopą. Apie 10% saulės spinduliuotės sulaiko pomiškio sluoksnis, kurį sudaro įvairūs krūmai, ir tik nuo 1 iki 5% - žolės dangos augalai (žolės -krūmo sluoksnis).
Gruntinis samanų ir kerpių sluoksnis sudaro samanų-kerpių sluoksnį. Taigi schematiškai miško biocenozėje išskiriamos 5 pakopos.
Panašiai kaip ir augmenijos pasiskirstymas, įvairios gyvūnų rūšys biocenozėse taip pat užima tam tikrą lygį (2.4 pav.). Dirvožemyje gyvena kirminai, mikroorganizmai, žemę judantys gyvūnai. Lapų kraikuose, dirvožemio paviršiuje, gyvena įvairūs šimtakojai, žemės vabalai, erkės ir kiti smulkūs gyvūnai. Paukščiai peri liemens viršutiniame baldakime, o vieni gali maitintis ir lizdus žemiau viršutinės pakopos, kiti - krūmuose, treti - prie žemės. Stambūs žinduoliai gyvena žemesnėse pakopose.
Sluoksniai taip pat pastebimi vandenynų ir jūrų biocenozėse. Skirtingos planktono rūšys laikosi skirtinguose gyliuose, priklausomai nuo šviesos, o skirtingų rūšių žuvys - priklausomai nuo to, kur jos randa maisto.
Gyvi organizmai erdvėje pasiskirsto netolygiai. Paprastai jie sudaro grupes, o tai yra prisitaikantis veiksnys jų gyvenime. Tokios organizmų grupės lemia biocenozės horizontali struktūra.
Išardymas horizontalia kryptimi - mozaika - būdingas beveik visoms biocenozėms. Tokio paskirstymo pavyzdžių yra daug. Daugybė žuvų rūšių juda iš vienos vietos į kitą didžiulėse mokyklose. Vandens paukščiai ir praeiviai susirenka į didelius pulkus, ruošdamiesi tolimiems skrydžiams. Šiaurės Amerikos karibų elniai sudaro dideles bandas tundroje. Pietų Amerikos tropikuose skruzdžių grupės, apsiginklavusios galingais žandikauliais ir įgėlimais, išsirikiuoja į 20 metrų pločio frontą ir puola, naikindamos visus, kurie dvejoja ir negali pabėgti.
Tų pačių pavyzdžių galima paminėti ir augalams: pastebėtas dobilų individų pasiskirstymas pievoje, samanų ir kerpių dėmės, bruknių krūmų sankaupos pušyne, plačios rūgštynių dėmės eglyne, braškių lapeliai šviesiuose kraštuose.
Mozaika yra būtina bendruomenės gyvenimui. Mozaika leidžia išsamiau naudoti įvairių tipų mikrobučius. Grupes sudarantys asmenys pasižymi dideliu išgyvenamumu, jie efektyviausiai naudoja maisto išteklius. Tai padidina biocenozės rūšių skaičių ir įvairovę, prisideda prie jos stabilumo ir gyvybingumo.
Organizmų santykis biocenozėse. Skirtingų rūšių individai atskirai biocenozėse neegzistuoja; jie tarpusavyje užmezga įvairius tiesioginius ir netiesioginius santykius. Tiesioginis santykiai skirstomi į keturis tipus: trofinius, aktualius, istorinius, gamyklinius.
Trofiniai santykiai atsiranda, kai viena biocenozės rūšis minta kita (arba šios rūšies individų negyvi palaikai, arba jų gyvybinės veiklos produktai). Lėtinė ėdanti amarus, karvė pievoje, valganti sultingą žolę, vilkas, medžiojantis kiškį, - tai tiesioginių rūšių trofinių ryšių pavyzdžiai.
Aktualūs santykiai apibūdinti vienos rūšies gyvenimo sąlygų pasikeitimą dėl kitos gyvybinės veiklos. Eglė, užtemdydama dirvą, išstumia šviesą mylinančias rūšis iš po jos vainiko, vėžiagyviai nusėda ant banginių odos, samanos ir kerpės yra ant medžių žievės. Visi šie organizmai yra sujungti vienas su kitu vietiniais ryšiais.
Forikų santykiai - vienos rūšies dalyvavimas kitos rūšies plitime. Paprastai šį vaidmenį atlieka gyvūnai, nešantys sėklas, sporas, žiedadulkes. Taigi, varnalėšų ar varnalėšų sėklas su prilipusiu erškėčiu galima užfiksuoti stambių žinduolių vilna ir gabenti dideliais atstumais.
Gamyklos santykiai - ryšių tipas, kai vienos rūšies individai savo struktūroms naudoja išskyrimo produktus, negyvus palaikus ar net gyvus kitos rūšies individus. Pavyzdžiui, paukščiai stato lizdus iš sausų šakelių, žolės, žinduolių plaukų ir kt. Kadisų lervos savo namams statyti naudoja žievės gabalus, kriauklių fragmentus ar kriaukles su gyvais mažų rūšių moliuskais.
Iš visų biocenozės rūšių biotinių santykių tipų svarbiausi yra aktualūs ir trofiniai santykiai, nes jie laiko skirtingų rūšių organizmus arti vienas kito ir sujungia juos į gana stabilias įvairaus masto bendruomenes.
Pagal dydį biocenozės gali būti įvairios - nuo mažų (kupolo pelkėje, skruzdėlyno, kerpių pagalvėlės ant medžių kamienų, nedidelio tvenkinio) iki labai didelių (miško, pievos, ežero, pelkės, plunksninės žolės stepės biocenozė).
Biocenozės dažniausiai neturi aiškių ribų. Gamtoje jie palaipsniui pereina vienas į kitą, todėl neįmanoma nustatyti, kur baigiasi viena biocenozė ir prasideda kita. Pavyzdžiui, sauso miško biocenozė pamažu virsta šlapios pievos biocenoze, kurią pakeičia pelkė. Vizualiai mes galime atskirti miško biocenozę nuo pievų ir pelkių, tačiau mes negalime aiškiai pasakyti, kur eina sienos linija. Daugeliu atvejų mes susidursime su įvairaus pločio ir ilgio pereinamąja juosta, nes standžios, aštrios ribos gamtoje yra reta išimtis. Toks pereinamoji juosta (arba zona) tarp gretimų fiziognomiškai atskiriamų bendruomenių vadinama ekotonu.
Istoriškai susiformavusios skirtingų rūšių kartu gyvenančių ir tarpusavyje susijusių organizmų grupės vadinamos biocenozėmis. Biocenozė apima fitocenozę, zoocoenozę, mikocenozę ir mikro-robocenozę. Kiekvienai biocenozei būdinga rūšis ir erdvinė (vertikali ir horizontali) struktūra bei įvairūs biotiniai organizmų santykiai.
Gamtoje visi gyvi organizmai yra nuolat vienas su kitu susiję. Kaip jis vadinamas? Biocenozė yra nusistovėjęs mikroorganizmų, grybų, augalų ir gyvūnų derinys, susiformavęs istoriškai gana vienalytėje gyvenamojoje erdvėje. Be to, visi šie gyvi organizmai yra susiję ne tik tarpusavyje, bet ir su aplinka. Biocenozė gali egzistuoti tiek sausumoje, tiek vandenyje.
Termino kilmė
Pirmą kartą šią sąvoką panaudojo žymus vokiečių botanikas ir zoologas Karlas Moebiusas 1877 m. Jis panaudojo tam tikroje teritorijoje, kuri vadinama biotopu, gyvenančių organizmų visumai ir santykiams apibūdinti. Biocenozė yra vienas iš pagrindinių šiuolaikinių ekologijos tyrimų objektų.
Santykių esmė
Biocenozė yra santykis, atsiradęs remiantis biogeniniu ciklu. Būtent jis teikia jį tam tikromis sąlygomis. Kokia yra biocenozės struktūra? Šią dinamišką ir savireguliuojančią sistemą sudaro šie tarpusavyje susiję komponentai:
- Gamintojai (aftotrofai), kurie yra organinių medžiagų iš neorganinių gamintojai. Kai kurios bakterijos ir augalai fotosintezės metu paverčia saulės energiją ir sintetina organines medžiagas, kurias sunaudoja gyvi organizmai, vadinami heterotrofais (vartotojai, skaidytojai). Gamintojai iš atmosferos sugeria anglies dioksidą, kurį išskiria kiti organizmai, ir gamina deguonį.
- Vartojimo reikmenys, kurie yra pagrindiniai organinių medžiagų vartotojai. Žolėdžiai valgo augalinį maistą, kuris savo ruožtu tampa mėsėdžių plėšrūnų maistu. Dėl virškinimo proceso vartotojai atlieka pirminį organinių medžiagų šlifavimą. Tai yra pradinis jo skilimo etapas.
- Reduktoriai, kurie visiškai suardo organines medžiagas. Jie šalina gamintojų ir vartotojų atliekas bei lavonus. Reduktoriai yra bakterijos ir grybai. Jų gyvybinės veiklos rezultatas yra mineralinės medžiagos, kurias vėl sunaudoja gamintojai.
Taigi galima atsekti visas biocenozės nuorodas.
Pagrindinės sąvokos
Visi gyvų organizmų bendruomenės nariai paprastai vadinami tam tikrais terminais, kilusiais iš graikų kalbos žodžių:
- augalų rinkinys konkrečioje srityje - fitocenozė;
- visų rūšių gyvūnai, gyvenantys toje pačioje teritorijoje - zoocenozė;
- visi biocenozėje gyvenantys mikroorganizmai yra mikrobocenozė;
- grybų bendruomenė - mikocenozė.
Kiekybiniai rodikliai
Svarbiausi kiekybiniai biocenozių rodikliai:
- biomasė, kuri yra bendra visų gyvų organizmų masė tam tikromis natūraliomis sąlygomis;
- biologinė įvairovė, tai yra bendras biocenozės rūšių skaičius.
Biotopas ir biocenozė
Mokslinėje literatūroje dažnai vartojami tokie terminai kaip „biotopas“, „biocenozė“. Ką jie reiškia ir kuo jie skiriasi? Tiesą sakant, visas gyvų organizmų rinkinys, sudarantis tam tikrą ekologinę sistemą, paprastai vadinamas biotine bendruomene. Biocenozė turi tą patį apibrėžimą. Tai gyvų organizmų populiacijų, gyvenančių konkrečioje geografinėje vietovėje, rinkinys. Nuo kitų jis skiriasi daugeliu cheminių (dirvožemis, vanduo) ir fizinių (saulės spinduliuotė, aukštis, ploto dydis) rodiklių. Abiotinės aplinkos plotas, kurį užima biocenozė, vadinamas biotopu. Taigi abi šios sąvokos naudojamos gyvų organizmų bendruomenėms apibūdinti. Kitaip tariant, biotopas ir biocenozė yra praktiškai tas pats.
Struktūra
Yra keletas biocenozės struktūrų tipų. Visi jie tai apibūdina pagal skirtingus kriterijus. Jie apima:
- Biocenozės erdvinė struktūra, suskirstyta į 2 tipus: horizontali (mozaika) ir vertikali (pakopinė). Jis apibūdina gyvų organizmų gyvenimo sąlygas tam tikromis natūraliomis sąlygomis.
- Biocenozės rūšinė struktūra, kuri yra atsakinga už tam tikrą biotopo įvairovę. Tai visų jį sudarančių gyventojų rinkinys.
- Trofinė biocenozės struktūra.
Mozaika ir daugiapakopė
Biocenozės erdvinę struktūrą lemia skirtingų rūšių gyvų organizmų išsidėstymas vienas kito atžvilgiu horizontaliai ir vertikaliai. Sluoksniavimas užtikrina maksimalų aplinkos naudojimą ir tolygų rūšių pasiskirstymą vertikalėje. Dėl to pasiekiamas didžiausias jų produktyvumas. Taigi bet kuriuose miškuose išskiriamos šios pakopos:
- sausumos (samanos, kerpės);
- žolinis;
- krūmas;
- medžių, įskaitant pirmojo ir antrojo dydžio medžius.
Atitinkamas gyvūnų išdėstymas yra ant pakopos. Dėl vertikalios biocenozės struktūros augalai maksimaliai išnaudoja šviesos srautą. Taigi, šviesą mėgstantys medžiai auga viršutinėse pakopose, o šešėliai-žemesniuose. Dirvožemyje taip pat išskiriami skirtingi horizontai, priklausomai nuo prisotinimo šaknimis laipsnio.
Veikiant augmenijai, miško biocenozė sukuria savo mikroaplinką. Jame pastebimas ne tik temperatūros padidėjimas, bet ir oro dujų sudėties pasikeitimas. Tokie mikroaplinkos pokyčiai skatina faunos, įskaitant vabzdžius, gyvūnus ir paukščius, formavimąsi ir sluoksniavimąsi.
Biocenozės erdvinė struktūra taip pat yra mozaikinė. Šis terminas suprantamas kaip horizontalus floros ir faunos kintamumas. Mozaikos plotas priklauso nuo rūšių įvairovės ir jų kiekybinio santykio. Tam įtakos turi ir dirvožemio bei kraštovaizdžio sąlygos. Dažnai žmogus sukuria dirbtinę mozaiką, iškirto miškus, nusausina pelkes ir pan. Dėl šios priežasties šiose teritorijose formuojasi naujos bendruomenės.
Mozaika yra būdinga beveik visoms fitocenozėms. Jų ribose išskiriami šie struktūriniai vienetai:
- Konsorciumai - tai rūšių kolekcija, kurią vienija vietiniai ir trofiniai ryšiai ir kuri priklauso nuo šios grupės branduolio (centrinis narys). Dažniausiai jo pagrindas yra augalas, o jo sudedamosios dalys yra mikroorganizmai, vabzdžiai, gyvūnai.
- Sinusija, kuri yra fitocenozės rūšių grupė, priklausanti glaudžiai susijusioms gyvybės formoms.
- Sklypai, atspindintys biocenozės horizontaliosios dalies struktūrinę dalį, kuri savo sudėtimi ir savybėmis skiriasi nuo kitų sudedamųjų dalių.
Bendruomenės erdvinė struktūra
Vabzdžiai yra geras pavyzdys, kaip suprasti gyvų būtybių vertikalų sluoksnį. Tarp jų yra tokių atstovų:
- dirvožemio gyventojai - geobija;
- paviršinio žemės sluoksnio gyventojai - herpetobijos;
- briobija, gyvenanti samanose;
- esantis filobijos žolėje;
- aerobiniai medžiai ir krūmai.
Horizontalią struktūrą lemia įvairios priežastys:
- abiogeninė mozaika, apimanti negyvos prigimties veiksnius, tokius kaip organinės ir neorganinės medžiagos, klimatas;
- fitogeninis, susijęs su augalų organizmų augimu;
- eolinė-fitogeninė, kuri yra abiotinių ir fitogeninių veiksnių mozaika;
- biogeninis, visų pirma susijęs su gyvūnais, gebančiais kasti žemę.
Biocenozės rūšinė struktūra
Rūšių skaičius biotopuose tiesiogiai priklauso nuo klimato atsparumo, biocenozės egzistavimo laiko ir produktyvumo. Taigi, pavyzdžiui, atogrąžų miškuose tokia struktūra bus daug platesnė nei dykumoje. Visi biotopai skiriasi vienas nuo kito juose gyvenančių rūšių skaičiumi. Dauguma biogeocenozių vadinamos dominuojančiomis. Kai kuriose iš jų tiesiog neįmanoma nustatyti tikslaus gyvų būtybių skaičiaus. Paprastai mokslininkai nustato skirtingų rūšių, sutelktų tam tikroje vietovėje, skaičių. Šis rodiklis apibūdina biotopo rūšių turtingumą.
Ši struktūra leidžia nustatyti kokybinę biocenozės sudėtį. Lyginant to paties ploto teritorijas, nustatomas biotopo rūšių turtingumas. Moksle egzistuoja vadinamasis Gause principas (konkurencinė atskirtis). Remiantis juo, manoma, kad jei vienalytėje aplinkoje yra 2 panašių gyvų organizmų tipų, tada pastoviomis sąlygomis vienas iš jų palaipsniui išstums kitą. Tuo pačiu metu jie sukuria konkurencinius santykius.
Biocenozės rūšių struktūra apima dvi sąvokas: „turtas“ ir „įvairovė“. Jie šiek tiek skiriasi vienas nuo kito. Taigi rūšių turtingumas yra bendras bendruomenėje gyvenančių rūšių rinkinys. Jis išreiškiamas visų skirtingų gyvų organizmų grupių atstovų sąrašu. Rūšių įvairovė yra rodiklis, apibūdinantis ne tik biocenozės sudėtį, bet ir kiekybinius jos atstovų santykius.
Mokslininkai skiria skurdžius ir turtingus biotopus. Šios biocenozės rūšys skiriasi bendruomenės atstovų skaičiumi. Svarbų vaidmenį čia atlieka biotopo amžius. Taigi jaunos bendruomenės, kurios pradėjo formuotis palyginti neseniai, apima nedidelį rūšių rinkinį. Kiekvienais metais jame esančių gyvų daiktų skaičius gali padidėti. Skurdžiausi yra žmogaus sukurti biotopai (daržovių sodai, sodai, laukai).
Trofinė struktūra
Įvairių organizmų, kurie turi savo vietą biologinių medžiagų cikle, sąveika vadinama biocenozės trofine struktūra. Jį sudaro šie komponentai:
Biocenozės ypatybės
Populiacijos ir biocenozės yra kruopščiai tiriamos. Taigi mokslininkai nustatė, kad daugumoje vandens ir beveik visų sausumos biotopų yra mikroorganizmų, augalų ir gyvūnų. Jie nustatė tokį bruožą: kuo didesnis skirtumas tarp dviejų kaimyninių biocenozių, tuo labiau nevienalytės sąlygos prie jų sienų. Taip pat buvo nustatyta, kad organizmų grupės skaičius biotopuose labai priklauso nuo jų dydžio. Kitaip tariant, kuo mažesnis individas, tuo didesnis šios rūšies skaičius. Taip pat nustatyta, kad įvairaus dydžio gyvų būtybių grupės gyvena skirtingais laiko ir erdvės mastais biotopuose. Taigi kai kurių vienaląsčių organizmų gyvavimo ciklas trunka per valandą, o didelio gyvūno - per dešimtmečius.
Rūšių skaičius
Kiekviename biotope išskiriama pagrindinių rūšių grupė, daugiausia kiekvienoje dydžio klasėje. Būtent jų tarpusavio ryšiai yra lemiami normaliam biocenozės gyvenimui. Tos rūšys, kurių skaičius ir produktyvumas vyrauja, laikomos šios bendruomenės dominuojančiomis. Jie dominuoja ir yra šio biotopo esmė. Pavyzdys yra mėlynžolių žolė, kuri užima didžiausią plotą ganykloje. Ji yra pagrindinė šios bendruomenės prodiuserė. Turtingiausiose biocenozėse beveik visada visų rūšių gyvų organizmų yra nedaug. Taigi, net atogrąžų regionuose, keli vienodi medžiai retai aptinkami viename nedideliame plote. Kadangi tokie biotopai išsiskiria dideliu stabilumu, kai kurių floros ar faunos atstovų masinio dauginimosi protrūkiai pasitaiko retai.
Visos bendruomenės rūšys sudaro jos biologinę įvairovę. Biotopas turi tam tikrus principus. Paprastai tai apima keletą pagrindinių rūšių, turinčių didelį gausumą, ir daugybę retų rūšių, kurioms būdingas nereikšmingas jų atstovų skaičius. Ši biologinė įvairovė yra tam tikros ekosistemos pusiausvyros ir jos tvarumo pagrindas. Būtent jo dėka biotope įvyksta uždaras biogenų (maistinių medžiagų) ciklas.
Dirbtinės biocenozės
Biotopai susidaro ne tik natūraliai. Per savo gyvenimą žmonės jau seniai išmoko kurti bendruomenes, turinčias mums naudingų savybių. Žmogaus sukurtos biocenozės pavyzdžiai:
- dirbtiniai kanalai, rezervuarai, tvenkiniai;
- ganyklos ir laukai žemės ūkio kultūroms;
- nusausintos pelkės;
- atsinaujinantys sodai, parkai ir giraitės;
- lauką saugančios miško plantacijos.