Švęskime 

Horizontali biocenozės struktūra. Biocenozė – pavyzdžiai. Natūralios ir dirbtinės biocenozės. Biocenozė – bendra informacija ir sąvokos

7.2.1. Biocenozės rūšių struktūra

Yra biocenozių „rūšinio turtingumo“ ir „rūšinės įvairovės“ sąvokos. Rūšių turtingumas yra bendras bendrijų rūšių rinkinys, kuris išreiškiamas skirtingų organizmų grupių atstovų sąrašais. Rūšių įvairovė yra rodiklis, atspindintis ne tik kokybinę biocenozės sudėtį, bet ir kiekybinius rūšių ryšius.

Yra rūšių neturtingų ir rūšių turtingų biocenozių. Poliarinėse arktinėse dykumose ir šiaurinėse tundrose, kuriose labai trūksta šilumos, bevandenėse karštose dykumose, nuotekų stipriai užterštose rezervuaruose – ten, kur vienas ar keli aplinkos veiksniai gerokai nukrypsta nuo vidutinio optimalaus gyvybės lygio, bendruomenės labai nuskursta, nes mažai rūšių gali prisitaikyti. tokioms ekstremalioms sąlygoms. Rūšių spektras taip pat mažas tose biocenozėse, kurios dažnai patiria tam tikrą katastrofišką poveikį, pavyzdžiui, kasmetiniai potvyniai dėl upių potvynių arba reguliarus augalų dangos sunaikinimas arimo metu, herbicidų naudojimas ir kitos antropogeninės intervencijos. Ir atvirkščiai, visur, kur abiotinės sąlygos artėja prie vidutinių gyvenimo optimalių sąlygų, atsiranda itin turtingos rūšių bendruomenės. Jų pavyzdžiai yra atogrąžų miškai, koraliniai rifai su įvairiomis populiacijomis, upių slėniai sausringuose regionuose ir kt.

Be to, biocenozių rūšinė sudėtis priklauso nuo jų egzistavimo trukmės ir kiekvienos biocenozės istorijos. Jaunos, tik besikuriančios bendruomenės paprastai apima mažesnį rūšių rinkinį nei seniai susiformavusios, subrendusios. Žmonių sukurtos biocenozės (laukai, sodai, daržai) taip pat yra skurdesnės rūšimis nei panašios gamtinės sistemos (miškai, stepės, pievos). Agrocenozių monotoniją ir rūšių skurdą žmogus palaiko specialia kompleksine agrotechninių priemonių sistema – tereikia prisiminti kovą su piktžolėmis ir augalų kenkėjais.

Tačiau net ir labiausiai nuskurdusiose biocenozėse yra mažiausiai šimtai organizmų rūšių, priklausančių skirtingoms sisteminėms ir ekologinėms grupėms. Kviečių lauko agrocenozei, be kviečių, bent minimaliais kiekiais priklauso įvairios piktžolės, kviečių kenkėjai vabzdžiai ir plėšrūnai, mintantys fitofagais, į peles panašūs graužikai, bestuburiai – dirvos ir gruntinio sluoksnio gyventojai, mikroskopiniai. rizosferos organizmai, patogeniniai grybai ir daugelis kitų.

Beveik visos sausumos ir daugumos vandens biocenozės apima mikroorganizmus, augalus ir gyvūnus. Tačiau tam tikromis sąlygomis susidaro biocenozės, kuriose nėra augalų (pavyzdžiui, urvuose ar rezervuaruose, esančiuose žemiau foto zonos), o išskirtiniais atvejais susideda tik iš mikroorganizmų (pavyzdžiui, anaerobinėje aplinkoje, esančioje dugne). rezervuaruose, pūvančiame dumble, vandenilio sulfido šaltiniuose ir kt.).

Gana sunku apskaičiuoti bendrą biocenozėje esančių rūšių skaičių dėl metodologinių sunkumų registruojant mikroskopinius organizmus ir dėl to, kad daugeliui grupių trūksta taksonomijos. Tačiau akivaizdu, kad rūšimis turtingas natūralias bendrijas sudaro tūkstančiai ir net dešimtys tūkstančių rūšių, kurias vienija sudėtinga įvairių santykių sistema.

Bendrijų rūšinės sudėties sudėtingumas labai priklauso nuo buveinių nevienalytiškumo. Tokiose buveinėse, kur sąlygas sau rasti gali skirtingų ekologinių reikalavimų rūšys, formuojasi augalija ir gyvūnija turtingesnės bendrijos. Sąlygų įvairovės įtaka rūšių įvairovei pasireiškia, pavyzdžiui, vadinamuoju siena, arba kraštas, poveikis. Gerai žinoma, kad pakraščiuose augalija dažniausiai būna vešli ir gausesnė, daugiau paukščių rūšių peri lizdus, ​​aptinkama daugiau rūšių vabzdžių, vorų ir kt., nei miško gilumoje. Apšvietimo, drėgmės ir temperatūros sąlygos čia yra įvairesnės. Kuo didesni skirtumai tarp dviejų gretimų biotopų, tuo heterogeniškesnės sąlygos jų ribose ir tuo stipresnis pasienio efektas. Rūšinis gausumas labai padidėja miško ir žolinių augalų, vandens ir sausumos bendrijų sąlyčio vietose ir kt. Ribinio efekto pasireiškimas būdingas tarpinių zonų tarp kontrastingų gamtinių zonų (miško tundros, miško stepių) augmenijai ir faunai. V.V. Alekhinas (1882–1946) išskirtinį Europos miško stepių floros turtingumą perkeltine prasme pavadino „Kursko floristine anomalija“.

Be rūšių, įtrauktų į biocenozę, skaičiaus, norint apibūdinti jos rūšių struktūrą, svarbu nustatyti jų kiekybinį santykį. Jei palyginsime, pavyzdžiui, dvi hipotetines grupes, įskaitant 100 penkių identiškų rūšių individų, biocenotiniu požiūriu jos gali pasirodyti nelygios. Grupė, kurioje 96 iš 100 individų priklauso vienai rūšiai, o po vieną – keturioms kitoms, atrodo daug vienodesnė nei ta, kurioje visos 5 rūšys atstovaujamos vienodai – po 20 individų.

Skaičius tam tikros organizmų grupės biocenozėse labai priklauso nuo jų dydžio. Kuo mažesni rūšies individai, tuo didesnis jų skaičius biotopuose. Taigi, pavyzdžiui, dirvožemyje pirmuonių gausa siekia keliasdešimt milijardų kvadratiniame metre, nematodų – kelis milijonus, erkių ir sliekų – dešimtis ar šimtus tūkstančių, sliekų – dešimtis ar šimtus individų. Įkasiančių stuburinių gyvūnų – į peliukus panašių graužikų, kurmių, vėgėlių skaičius skaičiuojamas nebe kvadratiniame metre, o ploto hektaruose.

Matmenys rūšys, sudarančios natūralias biocenozes, skiriasi milžinišku mastu. Pavyzdžiui, banginiai yra 5 milijonus kartų didesni už bakterijas savo ilgio ir 3 × 10 20 tūrio. Net ir atskirose sisteminėse grupėse tokie skirtumai yra labai dideli: jei lygintume, pavyzdžiui, milžiniškus medžius ir mažas žoleles miške, mažyčius sruogelius ir stambius žinduolius – briedžius, ruduosius lokius ir kt. Biocenozėse gyvena įvairaus dydžio organizmų grupės. skirtingu erdviniu mastu ir laiku. Pavyzdžiui, vienaląsčių organizmų gyvavimo ciklai gali įvykti per valandą, o didelių augalų ir gyvūnų gyvenimo ciklai tęsiasi dešimtis metų. Vabzdžių, tokių kaip tulžies pūslelinė, gyvenamoji erdvė gali apsiriboti uždara tulžimi ant vieno augalo lapo, o didesni vabzdžiai – bitės – renka nektarą kilometro ar didesniu spinduliu. Elniai reguliariai migruoja šimtus ir net daugiau nei tūkstantį kilometrų. Kai kurie migruojantys paukščiai gyvena abiejuose Žemės pusrutuliuose, kasmet įveikdami dešimtis tūkstančių kilometrų. Viena vertus, natūralios biocenozės reprezentuoja skirtingų dydžių pasaulių sambūvį, kita vertus, jose glaudžiausi ryšiai būtent tarp skirtingų dydžių organizmų.

Natūralu, kad visose biocenozėse skaičiais vyrauja mažiausios formos – bakterijos ir kiti mikroorganizmai. Todėl lyginant įvairaus dydžio rūšis, dominavimo skaičiumi rodiklis negali atspindėti bendrijos ypatybių. Jis skaičiuojamas ne visai bendruomenei, o atskiroms grupėms, kurių ribose galima nepaisyti atskirų formų dydžių skirtumo. Tokias grupes galima išskirti pagal įvairius požymius: sistemines (paukščiai, vabzdžiai, javai, asteraceae), ekologinę-morfologinę (medžiai, žolės) arba tiesiogiai pagal dydį (dirvožemių mikrofauna, mezofauna ir makrofauna, mikroorganizmai apskritai ir kt.) . Palyginus bendrąsias įvairovės charakteristikas, gausiausių rūšių įvairaus dydžio grupėse kiekybinius santykius, retų formų gausą ir kitus rodiklius, galima susidaryti patenkinamą vaizdą apie lyginamų biocenozių rūšių struktūros specifiką.

Tos pačios dydžio klasės rūšių, kurios yra tos pačios biocenozės dalis, gausa labai skiriasi (76 pav.). Kai kurios iš jų retos, kitos tokios dažnos, kad lemia biocenozės atsiradimą, pavyzdžiui, plunksninės žolės plunksninės žolės stepėje arba miškinės rūgštynės eglynų miške. Kiekvienoje bendrijoje galima išskirti grupę pagrindinių rūšių, kurių kiekvienoje dydžio klasėje gausiausia, o ryšiai tarp kurių iš esmės yra lemiami visos biocenozės funkcionavimui.

Rūšys, kurių skaičius vyrauja, yra dominantės bendruomenės. Pavyzdžiui, mūsų eglynuose tarp medžių vyrauja eglės, žolės dangoje vyrauja miškinės rūgštynės ir kitos rūšys, paukščių populiacijoje vyrauja karalaitis, raudonžiedis, žiobris, tarp į peles panašių graužikų vyrauja pelėnai ir raudonai pilkieji pelėnai. ir kt.

Dominantai dominuoja bendruomenėje ir sudaro bet kokios biocenozės „rūšinį šerdį“ (77 pav.). Dominuojančios, arba masinės rūšys, lemia jos išvaizdą, palaiko pagrindinius ryšius ir daro didžiausią įtaką buveinei. Paprastai tipinės sausumos biocenozės įvardijamos pagal dominuojančias augalų rūšis: pušyną-mėlynę, beržą-viksą ir kt. Kiekvienoje iš jų vyrauja tam tikros gyvūnų rūšys, grybai ir mikroorganizmai.

Ryžiai. 76. Ryšys tarp rūšių skaičiaus bendrijoje ir individų skaičiaus vienai rūšiai (pagal Yu. Odum, 1975): 1, 2 – įvairių tipų bendruomenės


Ryžiai. 77. Šaltinių uodegų bendrijos rūšių struktūra per 5 metus (pagal N.A. Kuznecovą, A.B. Babenko, 1985).

Bendras rūšių turtingumas yra 72 rūšys. Dominantai: 1 – Isotoma notabilis; 2 – Folsomia fimetarioides; 3 – Sphaeridia pumilis; 4 – Isotomiella minor; 5 – Friesea mirabilis; 6 – Onychiurus absoloni; 7 – kitos rūšys

Tačiau ne visos dominuojančios rūšys turi vienodą poveikį biocenozei. Iš jų išsiskiria tie, kurie savo gyvybine veikla daugiausia sukuria aplinką visai bendruomenei ir be kurios neįmanoma egzistuoti daugumos kitų rūšių. Tokios rūšys vadinamos edifikatoriai (pažodinis vertimas iš lotynų kalbos – statybininkai) (78 pav.). Edifikatoriaus rūšies pašalinimas iš biocenozės dažniausiai sukelia fizinės aplinkos, pirmiausia biotopo mikroklimato, pasikeitimą.


Ryžiai. 78. Madrepore koralai yra pagrindiniai koralų rifų kūrėjai, lemiantys gyvenimo sąlygas tūkstančiams vandens organizmų rūšių.

Pagrindiniai sausumos biocenozių kūrėjai yra tam tikros augalų rūšys: eglynuose - eglės, pušynuose - pušys, stepėse - velėninės žolės (plunksninės žolės, eraičinai ir kt.). Tačiau kai kuriais atvejais gyvūnai taip pat gali būti auklėtojai. Pavyzdžiui, teritorijose, kurias užima kiaunės kolonijos, būtent jų kasimo veikla daugiausia lemia kraštovaizdžio pobūdį, mikroklimatą, augalų augimo sąlygas. Jūrose tipiški gyvūnų augintojai yra rifus formuojantys koralų polipai.

Be palyginti nedidelio dominuojančių rūšių skaičiaus, biocenozė paprastai apima daug mažų ir net retų formų. Labiausiai paplitęs rūšių pasiskirstymas pagal jų gausumą apibūdinamas Raunkier kreive (79 pav.). Staigus kairiosios kreivės dalies pakilimas rodo, kad bendrijoje vyrauja mažos ir retos rūšys, o nežymus dešinės dalies kilimas – tam tikros dominantų grupės, bendrijos „rūšinio branduolio“, buvimą.

Ryžiai. 79. Skirtingų rūšių biocenozėse ir Raunkier kreivės santykis (pagal P. Greig-Smith, 1967)

Retos ir mažos rūšys taip pat labai svarbios biocenozės gyvavimui. Jie sukuria jos rūšinį turtingumą, didina biocenozinių ryšių įvairovę ir yra rezervas dominantams pasipildyti ir pakeisti, t.y. suteikia biocenozei stabilumo ir užtikrina jos funkcionavimo įvairiomis sąlygomis patikimumą. Kuo didesnis tokių „mažų“ rūšių rezervas bendrijoje, tuo didesnė tikimybė, kad tarp jų atsiras tokių, kurios gali atlikti dominantės vaidmenį pasikeitus aplinkai.

Egzistuoja tam tikras ryšys tarp dominuojančių rūšių skaičiaus ir bendro bendruomenės rūšių turtingumo. Sumažėjus rūšių skaičiui, pavienių formų gausa paprastai smarkiai išauga. Tokiose skurdžiose bendrijose susilpnėja biocenotiniai ryšiai ir kai kurios konkurencingiausios rūšys gali netrukdomai daugintis.

Kuo specifiškesnės aplinkos sąlygos, tuo prastesnė bendrijos rūšinė sudėtis ir gali būti didesnis atskirų rūšių skaičius. Šis modelis vadinamas A. Tineman taisyklės, pavadinta vokiečių mokslininko, tyrusio praėjusio amžiaus 30-ųjų bendrijų rūšinės struktūros ypatumus, vardu. Rūšių neturtingose ​​biocenozėse atskirų rūšių skaičius gali būti itin didelis. Užtenka prisiminti masinio lemingų dauginimosi protrūkius tundroje arba vabzdžių kenkėjų agrocenozėse (80 pav.). Panašų modelį galima pastebėti labai skirtingo dydžio bendruomenėse. Pavyzdžiui, šviežio arklių mėšlo krūvose tvyro beveik anaerobinė aplinka, daug amoniako ir kitų toksinių dujų, aukšta temperatūra dėl mikroorganizmų veiklos, t.y., susidaro smarkiai specifinės, nuo įprastos normos nukrypstančios gyvenimo sąlygos įvairiems. gyvūnai. Tokiose krūvose bestuburių rūšinė sudėtis iš pradžių itin prasta. Vystosi vaisinių muselių lervos, dauginasi keletas saprofaginių nematodų (šeima Rhabditidae) ir plėšriųjų gamazidinių erkių (Parasitus genties). Tačiau visų šių rūšių yra nepaprastai daug, retų formų beveik nėra. Tokiais atvejais rūšių pasiskirstymą pagal jų gausumą apibūdinanti kreivė turi stipriai išlygintą kairiąją dalį (kaip 76 pav.). Tokios bendrijos yra nestabilios ir pasižymi ryškiais atskirų rūšių gausos svyravimais.


Ryžiai. 80. Dominavimo struktūra javų stiebų vabzdžių bendrijoje laukuose (pagal N.I. Kulikov, 1988). X ašyje rūšys yra mažėjančia gausumo tvarka.

Palaipsniui irstant mėšlui ir švelnėjant aplinkos sąlygoms, bestuburių rūšių įvairovė didėja, o masinių formų santykinis ir absoliutus skaičiai pastebimai mažėja.

Turtingiausiose biocenozėse beveik visų rūšių yra nedaug. Atogrąžų miškuose retai galima rasti kelis tos pačios rūšies medžius. Tokiose bendrijose nėra atskirų rūšių masinio dauginimosi protrūkių, biocenozės yra labai stabilios. Kreivė, atspindinti šio tipo rūšių struktūrą, būtų pav. 76 ypač stačios kairės pusės.

Taigi, net ir pati bendriausia rūšies struktūros analizė gali duoti gana daug holistiniam bendrijos apibūdinimui. Biocenozės įvairovė yra glaudžiai susijusi su jos stabilumu. Žmogaus veikla labai sumažina natūralių bendrijų įvairovę. Dėl to būtina numatyti jo pasekmes ir imtis priemonių natūralioms sistemoms palaikyti.

Kiekybinės rūšies charakteristikos biocenozėje. Norint įvertinti atskiros rūšies vaidmenį biocenozės rūšinėje struktūroje, naudojami įvairūs kiekybine apskaita pagrįsti rodikliai. Rūšių gausa - tai tam tikros rūšies individų skaičius ploto vienete arba užimamos erdvės tūryje, pavyzdžiui, mažų vėžiagyvių skaičius 1 dm 3 vandens telkinyje arba paukščių, perinčių lizdus 1 km 2 stepės plote, skaičius. plotas ir kt. Kartais, norint apskaičiuoti rūšies gausumą, o ne individų skaičių, naudokite jų bendros masės vertę. Augalams taip pat atsižvelgiama į numatomą gausą arba ploto aprėptį. Pasireiškimo dažnis apibūdina rūšių pasiskirstymo biocenozėje vienodumą arba netolygumą. Jis apskaičiuojamas kaip mėginių arba tyrimo vietų, kuriose rūšis aptinkama, skaičiaus procentinė dalis nuo bendro tokių mėginių ar vietų skaičiaus. Rūšių gausa ir paplitimas nėra tiesiogiai susiję. Rūšis gali būti daug, bet mažai paplitusi arba jos gausa, bet gana paplitusi. Dominavimo laipsnis – rodiklis, atspindintis tam tikros rūšies individų skaičiaus santykį su visu nagrinėjamos grupės visų individų skaičiumi. Taigi, pavyzdžiui, jei iš 200 tam tikroje teritorijoje užregistruotų paukščių 80 yra kikiliai, šios rūšies dominavimo laipsnis tarp paukščių populiacijos yra 40%.

Siekiant įvertinti kiekybinį rūšių santykį biocenozėse šiuolaikinėje ekologinėje literatūroje, jie dažnai naudoja įvairovės indeksas, apskaičiuojama pagal Shannon formulę:

H = – Σ P ižurnalas 2 P i,

kur Σ yra sumos ženklas, p i– kiekvienos rūšies dalis bendrijoje (pagal skaičių arba masę), rąstas 2pi– dvejetainis logaritmas p i.

Ankstesnis

Kiekvieną biocenozę galima apibūdinti pagal ją sudarančių rūšių visumą biocenozės rūšių struktūra. Kai kurias biocenozes daugiausia sudaro gyvūnų rūšys, pavyzdžiui, koralinio rifo biocenozė. Kitose biocenozėse – miškuose – pagrindinis vaidmuo tenka augalams: eglynų, beržų, ąžuolynų biocenozei. Rūšių skaičius (rūšių įvairovė) skirtingose ​​biocenozėse yra skirtingas ir priklauso nuo jų geografinės padėties. Nustatyta, kad jis mažėja nuo tropikų link aukštųjų platumų, o tai paaiškinama prastėjančiomis organizmų gyvenimo sąlygomis.

Labiausiai žinomas rūšių įvairovės pokyčių modelis yra jos mažėjimas nuo atogrąžų iki didelių platumų. Be to, tai taikoma visoms sausumos ir vandens organizmų grupėms – nuo ​​dvigeldžių, skruzdėlių ir skraidančių vabzdžių iki roplių, paukščių ir medžių.

Pavyzdžiui, Malaizijos atogrąžų miškuose 1 hektare miško galite suskaičiuoti iki 200 rūšių medžių. Pušyno biocenozė Baltarusijos sąlygomis gali apimti ne daugiau kaip dešimt medžių rūšių 1 hektare, o taigos regiono šiaurėje tame pačiame plote yra 2–5 rūšys. Skurdžiausios biocenozės pagal rūšių rinkinį yra Alpių ir arktinės dykumos, turtingiausios – atogrąžų miškai. Tiesa, yra keletas išimčių. Pingvinai ir poliarinių regionų ruoniai čia yra patys įvairiausi. Tačiau tropikuose kur kas daugiau tokių gyvūnų grupių, kurių aukštesnėse platumose nėra.

Paprasčiausias biocenozės rūšių įvairovės rodiklis yra bendras rūšių skaičius – rūšių turtingumas. Jeigu bendruomenėje kiekybiškai vyrauja kuri nors augalų (ar gyvūnų) rūšis (turi didesnę biomasę, produktyvumą, skaičių ar gausą), tai ši rūšis vadinama dominuojantis , arba dominuojančios rūšys .

Bet kurioje biocenozėje yra dominuojančių rūšių. Ąžuolyne galingi ąžuolai, panaudodami didžiąją saulės energijos dalį, didina didžiausią biomasę, pavėsina dirvą, silpnina oro judėjimą ir sukuria daug patogumų kitų miško gyventojų gyvenimui.

Tačiau ąžuolyne, be ąžuolų, gyvena daugybė kitų organizmų. Pavyzdžiui, čia gyvenantis sliekas nuolat gerina fizines ir chemines dirvožemio sąlygas, per savo virškinimo sistemą leisdamas negyvų augalų daleles ir nukritusius lapus. Ąžuolas ir sliekas įneša ypatingą indėlį į biocenozės gyvenimą, tačiau, nepaisant to, kad slieko vaidmuo yra svarbus, ąžuolo vaidmuo yra lemiamas, nes visą ąžuolyno gyvenimą lemia šios medžių rūšies ir su ja susijusių augalų. Todėl būtent ąžuolas yra dominuojanti rūšis tokiame miške.

Rūšys erdvėje gali pasiskirstyti skirtingai, atsižvelgiant į jų poreikius ir buveinės sąlygas.

Toks biocenozę sudarančių rūšių pasiskirstymas erdvėje vadinamas biocenozės erdvinė struktūra. Biocenozės erdvinės struktūros nustatymo problema apskritai susiveda į jos padalijimą į skirtingas intracenozės dalis ir jų prigimties, sąsajų bei priklausomybės viena nuo kitos ir nuo aplinkos sąlygų išsiaiškinimo.

Yra vertikalios ir horizontalios biocenozės struktūros.

Vertikali biocenozės struktūra suformuota iš atskirų jos elementų, specialių sluoksnių, vadinamų pakopomis. Pakopa- kartu augančios augalų rūšių grupės, kurios skiriasi aukščiu ir padėtimi asimiliuojančių organų biocenozėje (lapai, stiebai, požeminiai organai – gumbai, šakniastiebiai, svogūnėliai ir kt.). Paprastai skirtingus lygius sudaro skirtingos gyvybės formos (medžiai, krūmai, krūmai, žolės, samanos). Sluoksniavimas aiškiausiai išreiškiamas miško biocenozėse. Taigi, pirmąją pakopą čia dažniausiai sudaro aukšti medžiai su aukštai išaugusia lapija, kurią gerai apšviečia saulė. Nepanaudotą šviesą gali sugerti mažesni medžiai, kurie sudaro antrąjį lajos sluoksnį. Likusius apie 10% saulės spinduliuotės sulaiko pomiškio sluoksnis. Tai įvairūs krūmai. Likusią šviesą - nuo 1 iki 5% sunaudoja žolės dangos (žolės-krūmės sluoksnio) augalai. Žeminis samanų ir kerpių sluoksnis sudaro samanų-kerpių sluoksnį. Taigi schematiškai miško biocenozėje galima išskirti 5 pakopas.

Sluoksniavimas būdingas ir požeminėms augalų dalims. Tokios pakopos išsiskiria šaknų siurbimo dalių gyliu. Pakopa požeminėje biocenozės dalyje prisideda prie produktyvesnio vandens ir mineralų naudojimo skirtinguose dirvožemio horizontuose. Dėl to toje pačioje vietovėje gali gyventi daug augalų. Požeminius sluoksnius ne visada lengva atpažinti, nes didžioji dalis šaknų patenka į viršutinį, iki 20–30 centimetrų gylio, dirvos sluoksnį. Tačiau, nepaisant to, dažnai galima išskirti 2-3 ar net daugiau požeminių pakopų.

Panašiai kaip ir augalijos pasiskirstymas pagal pakopas, biocenozėse tam tikrus lygius užima ir skirtingos gyvūnų rūšys.

Dirvožemyje gyvena kirminai, mikroorganizmai, kasantys gyvūnai. Lapų paklotėje ir dirvos paviršiuje gyvena įvairūs šimtakojai, dirviniai vabalai, erkės ir kiti smulkūs gyvūnai. Paukščiai peri viršutiniame miško baldakimu, o vieni gali maitintis ir lizdus perėti žemiau viršutinės pakopos, kiti – krūmuose, kiti – netoli žemės. Stambūs žinduoliai gyvena žemesniuose sluoksniuose.

Pakopos taip pat būdingos vandenyno ir jūrų biocenozėms. Skirtingi planktono tipai, priklausomai nuo apšvietimo, būna skirtingame gylyje. Taip pat skirtingų rūšių žuvys gyvena skirtingame gylyje, priklausomai nuo to, kur randa maisto.

Gyvų organizmų individai erdvėje pasiskirstę netolygiai. Paprastai jie sudaro organizmų grupes, o tai yra prisitaikantis veiksnys jų gyvenime. Tokios organizmų grupės nulemia horizontalią biocenozės struktūrą – horizontalų rūšių individų pasiskirstymą, kurie sudaro įvairų kiekvienos rūšies raštą ir dėmėtumą.

Tokio paskirstymo pavyzdžių yra daug. Tai daugybė zebrų, antilopių, dramblių bandų savanoje, koralų kolonijos jūros dugne, jūros žuvų būriai, migruojančių paukščių pulkai.

Tuos pačius pavyzdžius galima pateikti ir apie augalus: nendrių ir vandens augalų krūmynai, samanų ir kerpių sankaupos ant dirvos miško biocenozėje, viržių ar bruknių lopai miške.

Horizontalių biocenozės elementų, mozaikos, buvimas yra gana svarbus bendruomenės gyvenimui. Mozaikiškumas leidžia visapusiškiau panaudoti įvairių tipų mikrobuveines. Asmenys, sudarantys grupes, pasižymi dideliu išgyvenamumu ir efektyviausiai naudoja maisto išteklius.

Tai lemia biocenozės rūšių gausėjimą ir įvairovę, prisideda prie jos stabilumo ir gyvybingumo.

Elementariems augalų bendrijų horizontalios struktūros vienetams priskiriami tokie struktūriniai vienetai kaip mikrocenozė ir mikrogrupavimas.

Mikrocenozė(iš graikų „mikro“ - mažas ir „koinos“ - bendras) - mažiausias horizontalaus bendruomenės padalijimo struktūrinis vienetas, apimantis visas pakopas. Beveik kiekviena bendruomenė apima mikrobendruomenių arba mikrocenozių kompleksą.

Mikrogrupė- Vienos ar kelių rūšių individų kondensacija vienoje pakopoje, vidinės pakopos mozaikos dėmėse. Pavyzdžiui, samanų sluoksnyje galima išskirti įvairius samanų dėmelius, kuriuose dominuoja viena ar kelios rūšys. Žolelių-krūmų sluoksnyje galima išskirti bruknių, bruknių-oksalių, šilauogių-sfagnų ir kt. mikrogrupes.

Mozaikų buvimas yra gana svarbus bendruomenės gyvenimui. Mozaikiškumas leidžia visapusiškiau panaudoti įvairių tipų mikrobuveines. Asmenys, sudarantys grupes, pasižymi dideliu išgyvenamumu ir efektyviausiai naudoja maisto išteklius. Tai lemia biocenozės rūšių padidėjimą ir įvairovę, prisidedant prie jos stabilumo ir gyvybingumo.

Gamtoje visi gyvi organizmai palaiko nuolatinį ryšį vienas su kitu. kaip tai vadinasi? Biocenozė – susiformavusi mikroorganizmų, grybų, augalų ir gyvūnų kolekcija, istoriškai susiformavusi gana vienalytėje gyvenamojoje erdvėje. Be to, visi šie gyvi organizmai yra susiję ne tik vienas su kitu, bet ir su aplinka. Biocenozė gali egzistuoti tiek sausumoje, tiek vandenyje.

Termino kilmė

Pirmą kartą šią sąvoką 1877 m. panaudojo garsus vokiečių botanikas ir zoologas Karlas Moebiusas. Jis ja apibūdino tam tikroje teritorijoje, vadinamoje biotopu, gyvenančių organizmų rinkinį ir ryšius. Biocenozė yra vienas pagrindinių šiuolaikinės ekologijos tyrimų objektų.

Santykių esmė

Biocenozė yra ryšys, atsiradęs remiantis biogeniniu ciklu. Tai jis teikia konkrečiomis sąlygomis. Kokia yra biocenozės struktūra? Ši dinamiška ir savireguliuojanti sistema susideda iš šių tarpusavyje susijusių komponentų:

  • Gamintojai (aftotrofai), kurie yra organinių medžiagų gamintojai iš neorganinių. Kai kurios bakterijos ir augalai fotosintezės procese paverčia saulės energiją ir sintetina organines medžiagas, kurias sunaudoja gyvi organizmai, vadinami heterotrofais (vartotojai, skaidytojai). Gamintojai sugauna iš atmosferos anglies dvideginį, kurį išskiria kiti organizmai, ir gamina deguonį.
  • Vartotojai, kurie yra pagrindiniai organinių medžiagų vartotojai. Žolėdžiai valgo augalinį maistą, savo ruožtu tampa pietumis mėsėdžiams plėšrūnams. Virškinimo proceso dėka vartotojai atlieka pirminį organinių medžiagų šlifavimą. Tai yra pradinis jo žlugimo etapas.
  • Skaidytojai, kurie visiškai skaido organines medžiagas. Jie šalina atliekas ir gamintojų bei vartotojų lavonus. Skaidytojai yra bakterijos ir grybai. Jų gyvybinės veiklos rezultatas – mineralai, kuriuos vėl suvartoja gamintojai.

Taigi galima atsekti visus biocenozės ryšius.

Pagrindinės sąvokos

Visi gyvų organizmų bendruomenės nariai paprastai vadinami tam tikrais terminais, kilusiais iš graikų kalbos žodžių:

  • augalų rinkinys konkrečioje vietovėje - fitocenozė;
  • visų rūšių gyvūnai, gyvenantys toje pačioje teritorijoje - zoocenozė;
  • visi biocenozėje gyvenantys mikroorganizmai yra mikrobiocenozė;
  • grybų bendruomenė – mikocenozė.

Kiekybiniai rodikliai

Svarbiausi kiekybiniai biocenozių rodikliai:

  • biomasė, kuri yra bendra visų gyvų organizmų masė konkrečiomis gamtinėmis sąlygomis;
  • biologinė įvairovė, tai yra bendras rūšių skaičius biocenozėje.

Biotopas ir biocenozė

Mokslinėje literatūroje dažnai vartojami tokie terminai kaip „biotopas“ ir „biocenozė“. Ką jie reiškia ir kuo skiriasi vienas nuo kito? Tiesą sakant, visas gyvų organizmų rinkinys, kuris yra tam tikros ekologinės sistemos dalis, paprastai vadinamas biotine bendruomene. Biocenozė turi tą patį apibrėžimą. Tai gyvų organizmų, gyvenančių tam tikroje geografinėje vietovėje, rinkinys. Jis skiriasi nuo kitų daugybe cheminių (dirvožemio, vandens) ir fizinių (saulės spinduliuotės, aukščio virš jūros lygio, ploto dydžio) rodiklių. Abiotinės aplinkos dalis, kurią užima biocenozė, vadinama biotopu. Taigi abi šios sąvokos vartojamos gyvų organizmų bendruomenėms apibūdinti. Kitaip tariant, biotopas ir biocenozė yra praktiškai tas pats dalykas.

Struktūra

Yra keletas biocenozės struktūrų tipų. Visi jie apibūdina jį pagal skirtingus kriterijus. Jie apima:

  • Erdvinė biocenozės struktūra, kuri skirstoma į 2 tipus: horizontalią (mozaikinę) ir vertikalią (pakopinę). Jis apibūdina gyvų organizmų gyvenimo sąlygas konkrečiomis gamtinėmis sąlygomis.
  • Biocenozės rūšinė struktūra, atsakinga už tam tikrą biotopo įvairovę. Tai reiškia visų jai priklausančių populiacijų visumą.
  • Trofinė biocenozės struktūra.

Mozaikinis ir pakopinis

Erdvinę biocenozės struktūrą lemia skirtingų rūšių gyvų organizmų išsidėstymas vienas kito atžvilgiu horizontalia ir vertikalia kryptimis. Pakopų nustatymas užtikrina maksimalų aplinkos išnaudojimą ir tolygų rūšių pasiskirstymą vertikaliai. Dėl to pasiekiamas maksimalus jų produktyvumas. Taigi bet kuriame miške išskiriamos šios pakopos:

  • sausumos (samanos, kerpės);
  • žolėtas;
  • krūminis;
  • medžiai, įskaitant pirmojo ir antrojo dydžio medžius.

Atitinkamas gyvūnų išdėstymas yra ant pakopų. Dėl vertikalios biocenozės struktūros augalai visapusiškai išnaudoja šviesos srautą. Taigi viršutinėse pakopose auga šviesamėgiai medžiai, žemesniuose – atsparūs atspalviui. Priklausomai nuo prisotinimo šaknimis laipsnio, dirvoje taip pat išskiriami skirtingi horizontai.

Augalijos įtakoje miško biocenozė sukuria savo mikroaplinką. Kyla ne tik temperatūra, bet ir keičiasi oro dujų sudėtis. Tokie mikroaplinkos pokyčiai skatina faunos, įskaitant vabzdžius, gyvūnus ir paukščius, formavimąsi ir sluoksniavimąsi.

Erdvinė biocenozės struktūra taip pat mozaikinė. Šis terminas reiškia horizontalų floros ir faunos kintamumą. Mozaikos plotas priklauso nuo rūšių įvairovės ir jų kiekybinio santykio. Tam įtakos turi ir dirvožemio bei kraštovaizdžio sąlygos. Dažnai žmonės kuria dirbtinę mozaiką kirsdami miškus, sausindami pelkes ir pan. Dėl to šiose teritorijose formuojasi naujos bendruomenės.

Mozaikinis pobūdis būdingas beveik visoms fitocenozėms. Jų ribose išskiriami šie struktūriniai vienetai:

  • Konsorciumai, kurie yra rūšių visuma, kurią vienija vietiniai ir trofiniai ryšiai ir priklauso nuo šios grupės branduolio (centrinio nario). Dažniausiai jo pagrindas yra augalas, o jo komponentai yra mikroorganizmai, vabzdžiai ir gyvūnai.
  • Sinusia, kuri yra fitocenozės rūšių grupė, priklausanti panašioms gyvybės formoms.
  • Sklypai, sudarantys horizontaliosios biocenozės dalies struktūrinę dalį, savo sudėtimi ir savybėmis skiriasi nuo kitų komponentų.

Erdvinė bendruomenės struktūra

Aiškus pavyzdys, kaip suprasti vertikalų gyvų būtybių sluoksniavimąsi, yra vabzdžiai. Tarp jų yra šie atstovai:

  • dirvožemio gyventojai - geobija;
  • paviršinio žemės sluoksnio gyventojai – herpetobijos;
  • Bryobia gyvena samanose;
  • filobija, esanti žolyne;
  • aerobijos, gyvenančios ant medžių ir krūmų.

Horizontalų struktūrizavimą lemia keletas skirtingų priežasčių:

  • abiogeninė mozaika, apimanti negyvosios gamtos veiksnius, tokius kaip organinės ir neorganinės medžiagos, klimatas;
  • fitogeninis, susijęs su augalų organizmų augimu;
  • eolinis-fitogeninis, kuris yra abiotinių ir fitogeninių veiksnių mozaika;
  • biogeninis, pirmiausia siejamas su gyvūnais, kurie sugeba kasti žemę.

Biocenozės rūšių struktūra

Rūšių skaičius biotope tiesiogiai priklauso nuo klimato stabilumo, egzistavimo trukmės ir biocenozės produktyvumo. Taigi, pavyzdžiui, atogrąžų miške tokia struktūra bus daug platesnė nei dykumoje. Visi biotopai skiriasi vienas nuo kito juose gyvenančių rūšių skaičiumi. Daugiausiai biogeocenozių vadinamos dominuojančiomis. Kai kuriose iš jų tiesiog neįmanoma nustatyti tikslaus gyvų būtybių skaičiaus. Paprastai mokslininkai nustato tam tikroje vietovėje susitelkusių skirtingų rūšių skaičių. Šis rodiklis apibūdina biotopo rūšių turtingumą.

Ši struktūra leidžia nustatyti kokybinę biocenozės sudėtį. Lyginant vienodo ploto teritorijas, nustatomas biotopo rūšinis turtingumas. Moksle yra vadinamasis Gause principas (konkurencinė atskirtis). Remiantis juo, manoma, kad jei vienalytėje aplinkoje kartu egzistuoja 2 rūšių panašūs gyvi organizmai, tada pastoviomis sąlygomis vienas iš jų palaipsniui išstums kitą. Tuo pačiu metu jie palaiko konkurencinius santykius.

Biocenozės rūšių struktūra apima 2 sąvokas: „turtas“ ir „įvairovė“. Jie šiek tiek skiriasi vienas nuo kito. Taigi rūšių turtingumas atspindi visą bendruomenėje gyvenančių rūšių rinkinį. Tai išreiškiama visų skirtingų gyvų organizmų grupių atstovų sąrašu. Rūšių įvairovė yra rodiklis, apibūdinantis ne tik biocenozės sudėtį, bet ir kiekybinius jos atstovų ryšius.

Mokslininkai skiria skurdžius ir turtingus biotopus. Šios biocenozės rūšys skiriasi bendruomenės atstovų skaičiumi. Svarbų vaidmenį čia vaidina biotopo amžius. Taigi jaunos bendruomenės, kurios pradėjo kurtis palyginti neseniai, apima nedidelį rūšių rinkinį. Kasmet gyvų būtybių skaičius jame gali didėti. Skurdžiausi yra žmogaus sukurti biotopai (daržovai, sodai, laukai).

Trofinė struktūra

Įvairių organizmų, turinčių tam tikrą vietą biologinių medžiagų cikle, sąveika vadinama trofine biocenozės struktūra. Jį sudaro šie komponentai:

Biocenozių ypatybės

Populiacijos ir biocenozės yra kruopštaus tyrimo objektas. Taigi mokslininkai nustatė, kad daugumoje vandens ir beveik visų sausumos biotopų yra mikroorganizmų, augalų ir gyvūnų. Jie nustatė tokį požymį: kuo didesni dviejų gretimų biocenozių skirtumai, tuo heterogeniškesnės sąlygos jų ribose. Taip pat nustatyta, kad tam tikros organizmų grupės skaičius biotope labai priklauso nuo jų dydžio. Kitaip tariant, kuo mažesnis individas, tuo didesnis šios rūšies skaičius. Taip pat nustatyta, kad skirtingo dydžio gyvų būtybių grupės gyvena biotope skirtinguose laiko ir erdvės masteliuose. Taigi kai kurių vienaląsčių organizmų gyvenimo ciklas vyksta per vieną valandą, o didelio gyvūno – per dešimtmečius.

Rūšių skaičius

Kiekviename biotope identifikuojama pagrindinių rūšių grupė, kurių yra daugiausia kiekvienoje dydžio klasėje. Būtent ryšiai tarp jų yra lemiami normaliam biocenozės funkcionavimui. Tos rūšys, kurių skaičius ir produktyvumas vyrauja, laikomos dominuojančiomis tam tikroje bendruomenėje. Jie joje dominuoja ir yra šio biotopo šerdis. Pavyzdys yra melsvažolė, kuri ganykloje užima didžiausią plotą. Ji yra pagrindinė šios bendruomenės prodiuserė. Turtingiausiose biocenozėse visų rūšių gyvų organizmų beveik visada yra nedaug. Taigi net ir tropikuose viename mažame plote retai sutinkami keli identiški medžiai. Kadangi tokie biotopai išsiskiria dideliu stabilumu, kai kurių floros ar faunos atstovų masinio dauginimosi protrūkiai juose pasitaiko retai.

Visos bendruomenės rūšys sudaro jos biologinę įvairovę. Biotopas turi tam tikrus principus. Paprastai jį sudaro kelios pagrindinės rūšys, pasižyminčios dideliu skaičiumi, ir daug retų rūšių, kurioms būdingas nedidelis jos atstovų skaičius. Ši biologinė įvairovė yra konkrečios ekosistemos pusiausvyros būsenos ir jos tvarumo pagrindas. Būtent jo dėka biotope vyksta uždaras maistinių medžiagų (maistinių medžiagų) ciklas.

Dirbtinės biocenozės

Biotopai susidaro ne tik natūraliai. Savo gyvenime žmonės jau seniai išmoko kurti bendruomenes, turinčias mums naudingų savybių. Žmogaus sukurtos biocenozės pavyzdžiai:

  • dirbtiniai kanalai, rezervuarai, tvenkiniai;
  • ganyklos ir laukai žemės ūkio pasėliams;
  • nusausintos pelkės;
  • atsinaujinantys sodai, parkai ir giraitės;
  • laukus apsaugantys miško želdiniai.

Visi žino, kad tam tikrame žemės sklype ar vandens telkinyje kartu gyvena tam tikras skaičius organizmų, augalų ir gyvūnų. Jų visuma, taip pat tarpusavio ir su kitais abiotiniais veiksniais ryšys bei sąveika paprastai vadinama biocenoze. Šis žodis susidaro sujungus du lotyniškus žodžius „bios“ – gyvenimas ir „cenosis“ – bendras. Bet kuri biologinė bendruomenė susideda iš tokių bioceozės komponentų kaip:

  • - zoocenozė;
  • - fitocenozė;
  • mikroorganizmai – mikrobiocenozė.

Pažymėtina, kad fitocenozė yra dominuojantis komponentas, lemiantis zoocenozę ir mikrobiocenozę.

Sąvokos „biocenozė“ kilmė

XIX amžiaus pabaigoje vokiečių mokslininkas Karlas Mobiusas tyrinėjo austrių buveines Šiaurės jūroje. Tyrimo metu jis nustatė, kad šie organizmai gali egzistuoti tik tam tikromis sąlygomis, įskaitant gylį, srovės greitį, druskos kiekį ir vandens temperatūrą. Be to, jis pažymėjo, kad griežtai apibrėžtos jūrų gyvybės rūšys gyvena kartu su austrėmis. Taigi 1877 m., išleidus jo knygą „Austrės ir austrių auginimas“, mokslo bendruomenėje atsirado biocenozės terminas ir samprata.

Biocenozių klasifikacija

Šiandien yra keletas požymių, pagal kuriuos biocenozė klasifikuojama. Jei kalbame apie sisteminimą pagal dydžius, tai būtų:

  • makrobiocenozė, tirianti kalnus, jūras ir vandenynus;
  • mezobiocenozė – miškai, pelkės, pievos;
  • mikrobiocenozė – viena gėlė, lapas ar kelmas.

Biocenozes taip pat galima klasifikuoti pagal jų buveinę. Tada bus išskirti šie tipai:

  • jūrų;
  • gėlas vanduo;
  • žemės.

Paprasčiausias biologinių bendrijų sisteminimas – jų skirstymas į natūralias ir dirbtines biocenozes. Pirmiesiems priskiriami pirminiai, susiformavę be žmogaus įtakos, taip pat antriniai, kuriuos įtakojo gamtos elementai. Antrajai grupei priklauso tie, kurie patyrė pokyčius dėl antropogeninių veiksnių. Pažvelkime atidžiau į jų savybes.

Natūralios biocenozės

Natūralios biocenozės yra pačios gamtos sukurtos gyvų būtybių asociacijos. Tokios bendruomenės yra istoriškai susiklosčiusios sistemos, kurios kuriamos, vystosi ir funkcionuoja pagal savo specialius dėsnius. Vokiečių mokslininkas W. Tischleris apibūdino tokias tokių darinių charakteristikas:

  • Biocenozės kyla iš paruoštų elementų, kurie gali būti atskirų rūšių atstovai arba ištisi kompleksai;
  • bendruomenės dalis gali būti pakeista kitomis. Taigi vieną rūšį galima pakeisti kita, be neigiamų pasekmių visai sistemai;
  • atsižvelgiant į tai, kad biocenozėje skirtingų rūšių interesai yra priešingi, tuomet visa viršorganizmo sistema susikuria ir palaikoma dėl priešingos jėgos veikimo;
  • kiekviena natūrali bendrija yra sukurta kiekybiškai reguliuojant vieną rūšį kitai rūšiai;
  • bet kokių viršorganinių sistemų matmenys priklauso nuo išorinių veiksnių.

Dirbtinės biologinės sistemos

Dirbtines biocenozes formuoja, palaiko ir reguliuoja žmogus. Profesorius B.G. Johannsenas į ekologiją įvedė antropocenozės apibrėžimą, tai yra, natūralią sistemą, kurią sąmoningai sukūrė žmogus. Tai gali būti parkas, aikštė, akvariumas, terariumas ir kt.

Tarp žmogaus sukurtų biocenozių išskiriamos agrobiocenozės – tai biosistemos, sukurtos maistui gauti. Jie apima:

  • rezervuarai;
  • kanalai;
  • tvenkiniai;
  • ganyklos;
  • laukai;
  • miško plantacijos.

Tipiškas bruožas yra tai, kad jis negali išgyventi ilgą laiką be žmogaus įsikišimo.


Biocenozė yra augalų, gyvūnų, grybų ir mikroorganizmų, kurie kartu gyvena tam tikroje žemės paviršiaus srityje, rinkinys, kuriam būdingi tam tikri ryšiai tiek tarpusavyje, tiek su abiotinių veiksnių rinkiniu. Biocenozės komponentai yra fitocenozė (augalų rinkinys), zoocenozė (gyvūnų rinkinys), mikocenozė (grybų rinkinys) ir mikrocenozė (mikroorganizmų rinkinys). Biocenozės sinonimas yra bendruomenė.

Žemės paviršiaus plotas (žemė ar vandens telkinys), kuriame yra tos pačios rūšies abiotinės sąlygos (topografija, klimatas, dirvožemiai, drėgmės modeliai ir kt.), kurią užima viena ar kita biocenozė, vadinama biotopu (iš graikų topos – vieta). Erdviniu požiūriu biotopas atitinka biocenozę. Biotopas, su kuriuo siejami čia gyvenantys organizmai ir jų egzistavimo sąlygos, keičiasi dėl biocenozės. Biocenozės klimato sąlygų homogeniškumą lemia klimatotopas, dirvožemio ir grunto sąlygas – edafotopas, o drėgmės kiekį – hidrotopas.

Kalbant apie sausumos gyvūnus, terminas „stotis“ dažniau vartojamas kaip termino „buveinė“ sinonimas - erdvės atkarpa su sąlygų, būtinų gyvūnų rūšies buveinei, rinkiniu, pavyzdžiui, voverių stotis, rudojo kiškio stotis ir kt.

Teritorinė biotopų kolekcija sudaro didesnius vienetus. Santykinai vienarūšiai biotopai jungiami į biochorus. Taigi smėlėtų, molingų, akmenuotų, akmenuotų ir kitų dykumų biotopai sudaro dykumų biochorą, spygliuočių ir lapuočių miškų biotopai – vidutinio klimato miškų biochorą. Biochora savo turiniu artima geografų nustatytai natūraliai zonai. Biochorai jungiami į gyvybiškai svarbias sritis: sausumą, jūrą ir vidaus vandenis – didžiausius biosferos padalinius su jiems būdingų abiotinių veiksnių rinkiniu. Biotopas ir biocenozė yra ekosistemos komponentai – natūralus kompleksas, kurį sudaro gyvi organizmai (biocenozė) ir jų buveinė (biotopas), kuriuos tarpusavyje jungia medžiagų apykaita ir energija. Ekosistema neturi griežto taksonominio apibrėžimo ir gali būti įvairaus sudėtingumo ir dydžio objektai – nuo ​​kauburio iki žemyno, nuo mažo vandens telkinio iki Pasaulio vandenyno. Tuo pačiu metu ekosistema yra pagrindinė funkcinė ir struktūrinė natūrali biosferos sistema, nes ją sudaro tarpusavyje susiję organizmai ir abiotinė aplinka, palaikanti gyvybę tokia forma, kokia ji egzistuoja Žemėje.

Lauko tyrimų metu biocenozės ribos nustatomos pagal fitocenozę, kuri turi lengvai atpažįstamų požymių. Pavyzdžiui, pievų bendriją galima nesunkiai atskirti nuo miško bendrijos, eglynus – nuo ​​pušynų, aukštapelkę – nuo ​​žemapelkės. Fitocenozė yra ekologinis biocenozės pagrindas, lemiantis jo rūšinę sudėtį ir struktūrą. Fitocenozė, kuri yra pagrindinis struktūrinis biocenozės komponentas, lemia zoocenozės ir mikrobiocenozės rūšinę sudėtį. Jie gali atlikti savo pasikeitusios aplinkos sveikatos gerinimo funkcijas tik saugant fitocenozės. Todėl nesukūrus ekologinio pagrindo negali būti nė kalbos apie žemės išteklių apsaugą ir racionalų panaudojimą agrarinėse teritorijose. Vėjo eroziją, požeminio vandens užteršimą pesticidais ir nitratais ir gyvūnų populiacijų sumažėjimą iki visiško išnykimo galima žymiai sumažinti naudojant šią sistemą.

Biocenozės rūšinė sudėtis

Kiekviena biocenozė yra sistema, apimanti daugybę ekologiškai ir biologiškai skirtingų rūšių, kurios atsirado dėl atrankos ir gali kartu egzistuoti konkrečiomis gamtinėmis sąlygomis. Ši sistema turi savo rūšinę sudėtį ir struktūrą, jai būdinga kasdienė, sezoninė ir ilgalaikė dinamika, organizmų ryšiai tiek tarpusavyje, tiek su biotopu.

Biocenozės rūšinė sudėtis yra sistemingas tam tikrai biocenozei būdingų augalų, gyvūnų, grybų ir mikroorganizmų rūšių rinkinys. Fitocenozės rūšių sudėtis yra daugiau ar mažiau pastovi, palyginti su zoocenoze, nes gyvūnai juda. Grybelius ir mikroorganizmus sunku apskaityti dėl pernelyg didelio rūšių gausos arba jų mikroskopinio dydžio. Didžiausia rūšių įvairovė yra atogrąžų miškų biocenozėse, o mažiausia – poliarinėse ledo dykumose.

Biocenozės rūšių skaičius ploto vienete vadinamas jos rūšiniu prisotinimu. Skirtingos sisteminės organizmų grupės toje pačioje biocenozėje labai skiriasi rūšių turtingumu. Tarp sausumos biocenozių šiuo atžvilgiu gausu žydinčių augalų, kiek mažesnis grybų ir vabzdžių rūšinis turtingumas, dar mažiau paukščių, žinduolių ir kitų faunos atstovų. Tundroje samanos ir kerpės turi didžiausią rūšių įvairovę. Kuo didesnę teritoriją užima biocenozė ir kuo palankesnės aplinkos sąlygos, tuo didesnė rūšinė sudėtis. Turėdami didelę rūšių sudėtį, mes kalbame apie floristinį ir faunos turtingumą.

Biocenozėje vyraujančios rūšys vadinamos dominuojančiomis. Yra nuolatinės ir laikinos dominantės. Pastarieji dominuoja tik trumpą vegetacijos laikotarpį, juos keičia kiti, taip pat laikini dominantai. Tai yra pavasariniai trumpalaikiai augalai: taurioji kepenėlė, ąžuolinis anemonas Europos vidutinio klimato miškuose ir tulpės pietinėse stepėse.

Daugiapakopėje miško fitocenozėje dominantės yra visose pakopose. Pavyzdžiui, pušų-kadagių-šilauogių miške tai pušys (medžio sluoksnis), kadagys (krūmo sluoksnis) ir mėlynės (gyvoji žemės danga). Be to, viršutinės pakopos dominantės turi didesnę ekologinę reikšmę nei žemesnės. Pakopoje gali būti kita rūšis, kuri yra svarbi, bet mažiau svarbi nei dominuojanti – subdominantė. Taigi beržyniniame-mėlyniniame pušyne subdominantas yra beržas, jeigu jis kartu su pušimi sudaro medžio sluoksnį. Antrinės rūšys (asektatoriai) įtraukiamos į įvairias pakopas. Biocenozėje taip pat galima rasti antropofitų augalų, kurie pateko į fitocenozę dėl tyčinio ar atsitiktinio žmogaus įvežimo.

Reikėtų pažymėti, kad dominavimas ne visada siejamas su gausa ir yra santykinė sąvoka, ypač gyvūnų pasaulyje. Dominuojanti yra rūšis, kuri vyrauja prieš kitas, nors biocenozėje jos gali būti nedaug, pavyzdžiui, dykumoje su itin reta žole.

Dominantės, lemiančios biocenozės pobūdį ir struktūrą, vadinamos edifikatoriais (statytojais). Iš esmės tai yra tie augalai, kurie sukuria vidinę biotinę bendruomenės aplinką: pušyne - pušyne, ąžuolyne - ąžuolas, plunksninės žolės stepėje - plunksninės žolės ir kt. Subedifikatoriai, kaip taisyklė, yra subdominantai.

Biocenozės struktūra

Biocenozei būdinga vertikali ir horizontali struktūra. Vertikali biocenozės struktūra atsispindi pakopose – vertikalus organizmų bendrijos padalijimas į gana aiškiai ribotus veiklos horizontus. Pirmiausia, sluoksniavimasis yra susijęs su organizmų buveine. Taigi galime išskirti rūšis, kurios gyvena ore, hidrosferoje, litosferoje, dirvožemio aplinkoje ir aplinkų ribose. Šiuo atveju pakopos yra vertikalaus biosferos padalijimo į jos struktūrines sferas apraiška.

Vertikalią biocenozės struktūrą daugiausia lemia fitocenozės pakopos - aktyviausių augalų organų (fotosintetinių lapų ir šaknų sistemų) koncentracijos horizontų rinkinys. Yra antžeminės ir požeminės pakopos. Viršžeminis sluoksniavimasis yra rūšių, galinčių augti kartu, atrankos rezultatas, naudojant antžeminės aplinkos horizontus su skirtingu šviesos intensyvumu. Jis aiškiai išreikštas vidutinio klimato miškuose, kuriuose, kaip taisyklė, yra medžių ir krūmų sluoksniai bei gyvosios žemės (žolės-krūmas ar kerpės, samanos) danga. Tokia vertikali miško fitocenozės struktūra užtikrina visapusiškesnį Saulės ir antžeminės erdvės spinduliavimo energijos panaudojimą augalams. Be to, miškui būdinga papildomo sluoksnio augmenija (tropiniuose atogrąžų miškuose paplitusios lianos, įvairūs epifitai).

Požeminis biocenozės sluoksniavimas atspindi vertikalų augalų šaknų sistemų pasiskirstymą fitocenozėje. Taigi stepėse yra trys požeminės pakopos: viršutinė su vienmečių augalų šaknimis, gumbais ir svogūnėliais, vidurinė su javų šaknimis (plunksnų žolė, eraičinas ir kt.) ir gilioji su šaknų sistemomis. augalų. Požeminių fitocenozės sluoksnių buvimas užtikrina produktyviausią dirvožemio drėgmės panaudojimą: toje pačioje buveinėje auga skirtingų higroekologinių grupių augalai – nuo ​​kserofitų iki higrofitų.

Fitocenozės sluoksniavimasis turi didelę ekologinę reikšmę. Tai ilgo ir sudėtingo tarprūšinės konkurencijos ir augalų tarpusavio prisitaikymo prie kito proceso rezultatas. Jos dėka fitocenozę formuoja labai skirtingos savo ekologija ir skirtingų gyvybės formų rūšys (medis, krūmas, žolė, samanos ir kt.).

Vandens aplinkoje esantiems augalams, pavyzdžiui, gėlo vandens telkiniams, būdingas atitinkamas sluoksniavimasis, atspindintis jų prisitaikymą prie tam tikros aplinkos, turinčios savo šviesos ir temperatūros režimą.

Gyvūnai keičia savo padėtį per dieną, metus ir gyvenimą, vienoje ar kitoje pakopoje praleidžia ilgiau nei kitose. Įvairūs jos bestuburiai gyventojai yra susiję su tam tikromis dirvožemio gelmėmis, tačiau jie nėra griežtai apsiriboję požeminiais sluoksniais.

Horizontali biocenozės struktūra atsispindi sinuzijose (iš graikų sinusia – gyvenimas kartu, bendruomenė) – erdviškai ir ekologiškai atskirtos fitocenozės dalys, susidedančios iš vienos ar kelių ekologiškai panašių gyvybės formų augalų rūšių.

Synusia gali būti sluoksniuota, epifitinė (samanos, kerpės ir dumbliai ant medžių kamienų), vidinė (mikroorganizmai) ir kt.; nuolatinis ir laikinas priklausomai nuo vystymosi ritmų. Taip pat skiriasi individų, priklausančių tai pačiai gyvybės formai (nendrių sinuzija nendrių tankmėje, bruknės ar mėlynės pušyne), ekologiniu lygiaverčiu (pušų ir eglių sinuzija spygliuočių miške) ar nevienodu (mišraus medžių sluoksnis) skaičiumi. miškas, žolės danga) gyvybės formos.

Jei stadija yra morfologinė sąvoka, tai sinuzija yra ekologinė sąvoka. Jis gali sutapti su pakopa ir sudaryti tik jos dalį. Medžių sluoksnio skilimą ties sinusija galima pastebėti, jei rudenį pakylate aukštai virš miško: tamsias spygliuočias egles ir šviesias spygliuočias pušis keičia pageltę beržai, rausvos drebulės ir rudieji ąžuolai. Be to, sinuzijose atsispindi aplinkos veiksnių mozaika formuojantis augalų bendrijai: pušis užėmė sausus priesmėlio dirvožemius, eglės – drėgnesnius priesmėlio ir priemolio dirvožemius, beržai ir drebulės – proskynas, o ąžuolai – derlingiausius dirvožemius.