7.2.1. Пространственная структура биоценоза

Пространственная структура биоценозов

7.2.1. Пространственная структура биоценоза

Определение биоценоза предусматривает пространственный объем этого уровня биосистем. Так, нельзя говорить о «биоценозе пня» или «биоценозе норы суслика», поскольку комплекс организмов такого уровня не обеспечивает возможность полного цикла круговорота.

Границей биоценоза является биотоп – подразделение ландшафтной зоны, имеющее единый тип растительного покрова (фитоценоза). В.Н. Сукачев (1942) определил биогеоценоз как экосистему в границах фитоценоза.

Представление о биоценозе (экосистеме) обычно связывается именно с таким пространственным масштабом.

Популяции в биоценозе располагаются не только по площади, но и по вертикали. Вследствие этого экосистема всегда занимает трехмерное пространство. В водных экосистемах ее прежде всего определяют освещенность, температура, концентрация биогенов и т. п.

На глубине действует фактор гидростатического давления, а в донных биоценозах – разнородность грунтов. Особенности вертикальной структуры выражаются в специфике видового состава, смене доминирующих комплексов видов, значениях биомассы и продукции.

В наземных экосистемах основной фактор связан с расчленением растительных сообществ по высоте. Особенно четко это выражено в лесах, вертикальная структура которых образует ярусность.

Верхний ярус представлен древесными породами, далее идут кустарники, кустарнички, трава и наземный моховой покров. В разных типах леса ярусность неодинакова.

Так, в широколиственных лесах есть несколько древесных ярусов (виды с разной высотой деревьев), ярус подлеска (кустарники и низкорослые деревья), 2-3 яруса травянистой растительности. Подземные части растений образуют также несколько ярусов.

Горизонтальная структура биоценозов выражена их мозаичностью и реализуется в виде неравномерного распределения популяций по площади. Это определяется особенностями биотопов (разница почвенно-грунтовых условий, рельефа, микроклимата) и взаимоотношениями видов.

В результате формируются группировки, в которых популяции связаны между собой более тесными отношениями, чем с остальной частью биоценоза. В наземных биоценозах выделяются консорции – группировки видов, возникающие на основе тесных пространственных и трофических связей.

Они обычно формируются на основе одного вида, обладающего средообразующим действием (напр., сосна со всеми с ней связанными видами микроорганизмов, грибов, насекомых, птиц и т. д). Детерминантом консорции может быть и гетеротрофный организм (напр.

, паразитоценоз – комплекс паразитов, использующих одного хозяина).

В биоценозе популяции вступают в отношения, не имеющие прямого отношения к трофическим связям. Таковы, напр., топические связи. Сюда относится борьба за место для поселения, конкуренция за убежища.

Как и в случае пищевой конкуренции, топическая конкуренция приводит либо к вытеснению видов из сообщества, либо к формированию отношений, снижающих силу конкуренции.

Происходит расширение круга пригодных для заселения биотопов (эвритопность), что облегчает пространственное размещение, или высокая специализация (стенотопность), что уменьшает число конкурентов. Напр., пищухи строят гнезда в узких щелях на стволах деревьев и поэтому не имеют практически конкурентов для гнездовий.

С другой стороны, возникает система связей, создающих разнообразие биоценозов (средообразующая роль отдельных видов). Лесная опушка, напр., снижает силу ветра, что сказывается на температуре воздуха и влажности в глубине леса.

Кроны деревьев, перехватывая солнечные лучи, также влияют на температурный режим, освещенность и влажность. Здесь поселяется большое количество организмов из разных таксонов. Заросли тростников и другой водной растительности, снижая скорость течения и силу ветра, создают условия для поселения животных, существование которых в открытых водоемах затруднено.

Строя гнезда, норы и другие сооружения, животные создают убежища с благоприятным микроклиматом, которые используют и другие виды. Некоторые птицы используют дупла, выдолбленные дятлами.

Строительная деятельность животных может иметь широкий биоценотический эффект. Так, колонии песчанок и других грызунов через изменение почвенных условий определяют динамику состава и структуры фитоценозов.

В водоемах такую же роль играют бобровые запруды. Таких организмов называют видами-эдификаторами.

Строительная деятельность животных определяется особыми отношениями, которые являются фабрическими связями. Они выражаются в использовании для создания сооружений частей тела других организмов, их выделений, а иногда и целых особей.

Широко используются растительные материалы: стебли трав, мох, лишайники, ветви деревьев и т.д., а также шерсть и перья.

Некоторые тропические лягушки сворачивают крупные листья в виде воронки, где накапливается дождевая вода, и используют их для откладки яиц.

Форические связи выражаются в расселении одного вида другим. Такие связи формируются, напр., между крупными водными позвоночными и обрастателями (полипы, моллюски, водоросли и др.).

Летающие насекомые могут переносить на себе гамазовых клещей. В эстуариях рек ряд организмов связан с плавающими мангровыми листьями (крабы, креветки и др.).

Прикрепление к дрейфующим листьям, особенно во время прилива, снижает риск гибели от хищников и снижает затраты энергии на переселение.

Источник: https://www.bygeo.ru/materialy/vtoroi_kurs/obshaya-ekologiya-chtenie/1873-prostranstvennaya-struktura-biocenozov.html

Пространственная структура биоценоза

7.2.1. Пространственная структура биоценоза

Задание 1. Приведенные ниже сокращенные видовые составы сообществ широколиственного леса и луговой степи дифференцируйте в виде схемы согласно их вертикальной структуре (ярусности). При этом виды располагайте в порядке снижения их значимости, ориентируясь на оценки обилия по шкале Друде. Растения и животных обозначайте условными знаками.

 Широколиственный лес.

Растения (высота; обилие*)БеспозвоночныеПтицыМлекопитающие
Боярышник (1,8 м; cop1)Дуб черешчатый (20 м; сор3)Звездчатка жестколистная (20 см; cop1)Клен остролистный – подрост (до 3 м; сор2)Копытень европейский (10 см; sol)Лещина (до 3 м; cop2)Осока волосистая (30 см; cop1)Сныть обыкновенная (30 см; cop3)Фиалка удивительная (15 см; sp)Черемуха обыкновенная (10 м; сор1)Яблоня лесная (12 м; сор1)ГеофилыДождевые червиДубовая листоверткаЖуки-могильщикиЖуки-листоедыКивсякиКомарыКостянкиМокрицыМуравьиПаукиПчелыПяденица зимняя (гусеницы)ВоронаЗябликНеясыть обыкновеннаяПевчий дроздПестрый дятелПищуха обыкновеннаяПоползеньСиница московкаСиница-лазоревкаСлавкаСорокаБарсукЗаяцЗемлеройкаКосуляКротЛесная полевкаСерая белкаСоняВолк

* Обозначения обилия по шкале О. Друде см. в прил. 1 и 2.

Луговая степь.

Растения (высота; обилие)БеспозвоночныеПтицыМлекопитающие
Костер безостый (до 70 см, cop1)Ковыль перистый (50-60 см, soc)Тимофеевка луговая (50-60 см, sp)Живокость клинолистная (50-60 см, sol)Шалфей луговой (40-50см, cop2)Подмаренник настоящий (40-50 см, cop1)Дождевые червиМоллюскиМокрицыУховерткиЖуки-щелкуныКобылкиБабочкиТляМуравьиКлопыЖуки-жужелицыПолевой воробейТрясогузкаЖаворонокПерепелКуропаткаЯстреб-перепелятникЛунь полевойПолевкаСусликСурок-байбакЗаяцЛисица

 Для каждого яруса биоценозов определите ведущий процесс функционирования (формирование микроклимата сообщества, усвоение солнечной энергии, образование первичной продукции, ее потребление (консумпция), разложение органического вещества, возобновление сообщества и др.).

Дайте название растительной ассоциации, используя классификацию по доминантным видам.

Задание 2. На рис. 2.3.7 показано участие древесных пород в формировании ярусов дубрав Центрально-Черноземного заповедника в 1979 и 1989 гг.

Рис. 2.3.7. Изменение состава древесных ярусов дубрав Центрально-Черноземного заповедника (по Рыжкову, 2001)

В табл. 2.3.7 приведены основные таксационные характеристики ярусов.

Таблица 2.3.7 Динамика основных таксационных показателей насаждений (по Рыжкову, 2001)

ПоказателиI ярусII ярусIII ярус
Число стволов, шт./га499466170665993
Средний диаметр, см24,326,313,615,18,710,0
16,317,910,412,25,78,6
Абсолютная полнота, м2/га19,222,12,21,00,30,7
Запас, м3/га150,5193,711,96,71,03,4

 Примечание. Над чертой – 1979 г., под чертой – 1989 г.

Проанализируйте изменение вертикальной структуры дубрав за 10 лет. Каковы могли быть причины этих изменений?

Задание 3. На рис. 2.3.8 показана динамика пространственного размещения деревьев разных пород в дубо-кленовнике снытьевом в заповедном участке «Лес-на-Ворскле».

Перенесите схему в тетрадь, обозначив на ней пунктирными линиями границы парцелл древостоя (условные значки отдельных деревьев переносить не надо). Парцеллы необходимо выделять как участки с преимущественным доминированием одного вида (например, дубовая, липово-дубовая, кленовая парцеллы).

Рис. 2.3.8. Динамика пространственного размещения деревьев разных пород
в дубо-кленовнике снытьевом (заповедный участок «Лес-на-Ворскле») (по Рыжкову, 2001)

Как изменилась горизонтальная структура (мозаичность) фитоценоза с 1935 по 1993 год? Попытайтесь дать этому объяснение.

Задание 4. На рис. 2.3.9 показан процесс самозарастания шахтного отвала в течение пяти и двадцати лет. Проанализируйте особенности горизонтальной структуры молодых экосистем разного возраста.

Рис. 2.3.9. Самозарастание шахтного отвала в течение пяти (а) и двадцати лет (б) (по: Дзыбов, Денщикова, 2001):I – сплошное покрытие травостоем; II – мелкоземистый субстрат с единичными особями растений; III – обломки пустой породы;

IV – мелкообломочный субстрат; 1-10 – номера площадок

Какие факторы, на Ваш взгляд, определяют такую структуру в данном техногенном ландшафте?

Как изменяется эта структура во времени при зарастании отвала?

Определите среднее проективное покрытие растительностью для учетных площадок 5- и 20-летней экосистем.

Для оценки видового разнообразия используется ряд информационных индексов, из которых наиболее широкое распространение получили следующие:

1.  Разнообразие, или богатство видов.

S – количество видов в описании на площадке стандартного размера.

d = S/log A или d = S/log N,

где  А  –  площадь учетной площадки (м2);

  N  –  общее число видов в описании.

2.  Концентрация доминирования (индекс Симпсона).

,

где   N – сумма значимостей для всех видов в описании;

  ni – значимость S отдельных видов;

  pi – относительная значимость (как десятичная часть) для тех же видов.

Индекс Симпсона связан с разнообразием видов обратной зависимостью.

3.  Равномерность распределения (информационный индекс Шеннона – Винера).

При этом выравненность (E) вычисляется по формуле:

Е = H’ / log S

Задание 1. Ниже приведены данные (Уиттекер, 1980) о видовом составе (S) и относительной значимости (pi) для трех биоценозов (площадь учетной площадки во всех случаях 20×50 м).

Вычислите меры разнообразия видов (d, S, H') по каждому биоценозу и сравните их.

1.  Субальпийский пихтовый лес.

Число видов сосудистых растений – 7.

Значимость видов (% от чистой первичной продукции леса): 69; 23; 7; 0,62; 0,28; 0,08; 0,02.

2.  Широколиственный лес.

Число видов сосудистых растений – 39.

Значимость видов (% от чистой первичной продукции леса): 34; 21; 15; 13; 6,5; 3,3; 1,5; 1,3; 0,9; 0,5; 0,45; 0,45; 0,4; 0,2; 0,2; 0,2; 0,19; 0,15; 0,1; 0,09; 0,09; 0,09; 0,07; 0,07; 0,055; 0,055; 0,04; 0,03; 0,024; 0,011; 0,009; 0,008; 0,0045; 0,004; 0,0036; 0,002; 0,0016; 0,0013; 0,001.

3. Орнитофауна широколиственного леса.

Число видов птиц – 20.

Значимость видов (% от плотности гнездующихся пар птиц): 20; 15; 11; 9; 7,5; 6; 4,5; 4,5; 3,5; 3,5; 3,5; 2,1; 2,1; 2,1; 2,1; 1; 1; 1; 0,3; 0,3.

Проанализируйте графики относительной значимости видов в этих биоценозах (рис. 2.3.6).

Рис. 2.3.6. Кривые значимости видов: 1 – субальпийский пихтовый лес;
2 – широколиственный лес; 3 – орнитофауна широколиственного леса

Какой тип распределения значимости видов соответствует более устойчивому сообществу?

Задание 2. В табл. 2.3.6 приведено описание древесно-кустарниковой растительности двух городских парков. Используя индекс Симпсона, оцените концентрацию доминирования и общее видовое богатство в этих парках. Сравните полученные показатели.

Для расчета индекса Симпсона в данном случае можно использовать следующую формулу:

,

где  n1 – число особей каждого вида,

  N – общее число особей.

Для оценки видового разнообразия (d) можно воспользоваться отношением:

Таблица 2.3.6  Древесно-кустарниковая растительность
городских парков (Федулова и др., 2004)

№ п/пНазвание видаЧисло особей
1Берёза150
2Дуб25
3Орешник30
4Ель28
5Клён11
6Смородина3
7Черёмуха4
8Рябина10
9Ива серебристая20
10Тополь серебристый20
11Тополь5
Итого11 видовчисло особей N = 306
1Клён5
2Тополь10
3Берёза20
4Дуб15
5Орешник20
6Ель11
7Черёмуха25
8Ива серебристая7
9Сосна10
10Лиственница15
11Рябина4
12Сирень6
13Шиповник10
14Акация жёлтая20
15Омела10
Итого:15 видовчисло особей N = 168

Сравнение сообществ по видовому составу

Для сравнения общности видового состава сообществ используют меры сходства, из которых наиболее часто используются коэффициенты Жаккара и Сьеренсена.

Коэффициент Жаккара:

,

где  j – число общих видов на обоих участках;

а – число видов на участке А;

b – число видов на участке В.

Коэффициент Сьеренсена:

,

Коэффициенты равны 1 при полном сходстве; равны 0, если выборки совершенно различны и не включают общих видов.

Задание 3. Сравните видовой состав гнездящихся птиц на трех участках приволжской степи.

Ковыльная степь: степной жаворонок, полевой жаворонок, малый жаворонок, каменка-плясунья, каменка-плешанка, лунь степной, орел степной.

Посевы с лесополосами: степной жаворонок, полевой жаворонок, малый жаворонок, желтая трясогузка, розовый скворец, перепел, лунь полевой.

Посевы без лесополос: степной жаворонок, полевой жаворонок, малый жаворонок, каменка-плясунья, чибис, лунь полевой.

Источник: https://pandia.ru/text/78/116/2422.php

7.Пространственная структура биоценоза

7.2.1. Пространственная структура биоценоза

  1. Экологические факторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Экологические факторы отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве.

    Экологические факторы могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфо-анатомические и физиологические изменения организмов.

По характеру воздействия

Прямо действующие— непосредственновлияющие на организм, главным образомна обмен веществ

Косвенно действующие— влияющиеопосредованно, через изменение прямодействующих факторов (рельеф, экспозиция,высота над уровнем моря и др.)

Абиотические факторы— факторынеживой природы, физические и химическиепо своему характеру. К их числу относятся:свет, температура, влажность, давление,соленость (особенно в водной среде),минеральный состав (в почве, в грунтеводоемов), движения воздушных масс(ветер), движения водных масс (течения)и т. д.

Важнейшим для всех живых организмовявляется свет. потому, что это практическиединственный источник энергии для всегоживого. Изменения светового дня в течениегода имеют огромное значение и дляживотных умеренного пояса.

Сезонностьюобусловлены размножение многих ихвидов, смена оперения и мехового покрова,рогов у копытных, метаморфоз у насекомых,миграции рыб, птиц.

Температуракак абиотический фактор способнасущественно влиять на темпы развития,физиологическую активность живыхорганизмов, поскольку подверженасуточным и сезонным колебаниям.

Другие абиотические факторы не менееважны, но в разной степени для разныхгрупп живых организмов. Так, для всехназемных видов существенную роль играетвлажность, а для водных — соленость. Нафауну и флору островов в океанах и моряхзначительное влияние оказывает ветер.Для обитателей почвы важна ее структура,т. е. размер частиц грунта.

Биотические факторы(факторы живойприроды) представляют собой разнообразныеформы взаимодействий организмов какодного, так и разных видов.

-кооперация

-конкуренция

-хищничество

-симбиотические связи

-Мутуалистические взаимоотношения

-Паразитизм

Антропогенные факторы– факторы(воздействующие на живые организмы иэкологические системы), возникающие врезультате деятельности человека.

  1. Лимитирующие экологические факторы – это те экологические факторы, доза которых приближается к критическим значениям, т.е. значения которых выше или ниже оптимального значения. Это понятие основано законом Либиха

Экологическаявалентность,степеньприспособляемости живого организма кизменениям условий среды. Э. в. представляетсобой видовое свойство. Количественноона выражается диапазоном измененийсреды, в пределах которого данный видсохраняет нормальную жизнедеятельность.Э. в.

может рассматриваться как в отношенииреакции вида на отдельные факторы среды,так и в отношении комплекса факторов.

В первом случае виды, переносящие широкиеизменения силы воздействующего фактора,обозначаются термином, состоящим изназвания данного фактора с приставкой”эври” (эвритермные — по отношениюк влиянию температуры, эвригалинные —к солёности, эврибатные — к глубинеи т.п.

); виды, приспособленные лишь кнебольшим изменениям данного фактора,обозначаются аналогичным термином сприставкой “стено” (стенотермные,стеногалинные и т.п.). Виды, обладающиеширокой Э. в.

по отношению к комплексуфакторов, называются эврибионтами впротивоположность стенобионтам,обладающим малой приспособляемостью.Поскольку эврибионтность даёт возможностьзаселения разнообразных мест обитания,а стенобионтность резко суживает кругпригодных для вида стаций, эти две группычасто называют соответственно эври-или стенотопными.

  1. Популяция– это совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению, более или менее изолированная в пространстве и во времени от других аналогичных совокупностей того же вида. Это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определённый ареал)

Рождаемость –это число особей N, родившихсяза некоторый промежуток времени dtdNn/dt. Длясравнения популяций разной численностивеличину dNn/dt относятк общему числу особей N вначале промежутка времени dt.

 Полученнуювеличину dNn/Ndt называютудельнойрождаемостью. Единицавремени, выбранная для оценки рождаемости,изменяется в зависимости от интенсивностиразмножения организмов, образующихпопуляцию.

Для популяции бактерийединицей времени может быть час, дляпланктонных водорослей – сутки, длянасекомых – недели или месяцы, для крупныхмлекопитающих – годы.

Смертность– величинапротивоположная рождаемости. Онаоценивается числом особей dNm, погибшихза время dt. Удельнаясмертность выражается как dNm/Ndt.

Общаячисленность популяциивыражается определенным количествомособей. Для ее оценки применяютсяразличные методы. Если речь идет окрупных и хорошо заметных организмах,применяется аэрофотосъемка.

В другихслучаях применяется метод мечения.Животных ловят, метят и отпускают обратнов природу. Через некоторое времяпроизводят новый отлов и по доле меченныхживотных определяют численностьпопуляции.

Количественнымпоказателем оценки популяцииявляется плотность– численностьпопуляции, отнесенная к единицезанимаемого пространства. Дляхарактеристики пространственногораспределения особей применяютметоды математической статистики,которые позволяют оценить дисперсиюнаблюдаемого распределения плотностии сопоставить ее со средним значениемплотности.

Половая структура популяций

Генетический механизм определения полаобеспечивает расщепление потомства пополу в отношении 1:1, так называемоесоотношение полов. Но из этого не следует,что такое же соотношение характернодля популяции в целом. Сцепленные сполом признаки часто определяютзначительные различия в физиологии,экологии и поведении самок и самцов.

Всилу разной жизнеспособности мужскогои женского организмов это первичноесоотношение нередко отличается отвторичного и особенно от третичного —характерного для взрослых особей.

Так,у человека вторичное соотношение половсоставляет 100 девочек на 106 мальчиков,к 16-18 годам это соотношение из-заповышенной мужской смертностивыравнивается и к 50 годам составляет85 мужчин на 100 женщин, а к 80 годам — 50мужчин на 100 женщин.

Соотношение полов в популяцииустанавливается не только по генетическимзаконам, но и в определенной мере подвлиянием среды обитания.

Возрастнаяструктура популяций

Рождаемостьи смертность, динамика численностинапрямую связаны с возрастной структуройпопуляции. Популяция состоит из разныхпо возрасту и полу особей. Для каждоговида, а иногда и для каждой популяциивнутри вида характерны свои соотношениявозрастных групп. По отношению к популяцииобычно выделяют триэкологических возраста:предрепродуктивный, репродуктивный ипострепродуктивный.

Свозрастом требования особи к среде иустойчивость к отдельным ее факторамзакономерно и весьма существенноизменяются. На разных стадиях онтогенезамогут происходить смена сред обитания,изменение типа питания, характерапередвижения, обшей активности организмов.

Возрастныеразличия в популяции существенноусиливают ее экологическую неоднородностьи, следовательно, сопротивляемостьсреде. Повышается вероятность того, чтопри сильных отклонениях условий отнормы в популяции сохранится хотя бычасть жизнеспособных особей, и онасможет продолжить свое существование.

Возрастнаяструктура популяций имеет приспособительныйхарактер. Она формируется на основебиологических свойств вида, но всегдаотражает также силу воздействия факторовокружающей среды.

Пространственнаяструктура популяции характеризуетсяособенностями и характеромраспределения особейв пространстве. Случайноераспределениенаблюдаетсяв однородной среде, где слабо выраженаконкуренциямежду особями и практическиотсутствуют групповыеформы поведения.

Такое распределение особейв популяциях характерно для пауков,обитающихв подстилке, моллюсков на илистыхотмелях, планарий. Равномерноераспределениенаблюдается увидов, для особей которых характернажесткая конкуренцияза одинаковые ресурсы среды исильныйтерриториальныйинстинкт (хищные рыбы, млекопитающие,птицы).

Наиболее распространенным вприроде является групповоераспределение,при котором вследствиенеоднородности среды, ограниченности местобитания, биологических особенностейвида, способовразмножения и расселениянаблюдается объединениеособей популяции в группы (колонии,стада, семьи, прайды, скопления и т. д.).

Групповое распределениехарактерно для популяций многих видоврастений и животных.  

Этологическая (поведенческая) структура— соотношение особей, различающихсяпо комплексу поведенческих реакций.Наблюдается у животных, для которыххарактерно образование социальныхгрупп.

При семейном образе жизни у птици млекопитающих поведение родителейможет различаться в зависимости оттого, кто ухаживает за потомством. Всвязи с этим различают семьи отцовского,материнского и смешанного типов.

Вколониях общественных насекомых —пчел, муравьев, термитов — этологическиегруппы формируются в зависимости отраспределения труда и специализацииособей. Наиболее сложная поведенческаяструктура наблюдается в стаях и стадах,где развита система «доминирования —подчинения».

Доминирование проявляетсяв приоритетном доступе к пище, оставлениипотомства, расположении на отдых,положении в стае при движении, организацииобороны и т. д.

6 Определение биоценоза:  этоисторически сложившаясясовокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов,населяющих относительно однородноежизненное пространство (определённыйучасток суши или акватории), и связанныхмежду собой и окружающей их средой.Биоценозы возникли на основе биогенногокруговорота иобеспечивают его в конкретных природныхусловиях[1].

Биоценоз — это динамическая, способнаяк саморегулированию система, компонентыкоторой (продуценты, консументы, редуценты)взаимосвязаны. Один из основных объектовисследования экологии.Наиболее важными количественнымипоказателями биоценозовявляются биоразнообразие (совокупноеколичество видов в нём) и биомасса (совокупнаямасса всех видов живых организмовданного биоценоза).

Видымогут по-разному распределяться впространстве в соответствии с ихпотребностями и условиями местообитания.Такое распределение видов, составляющихбиоценоз, в пространственазывается пространственнойструктурой биоценоза. Различаютего вертикальную и горизонтальнуюструктуры.

Вертикальнаяструктура биоценозаобразована отдельными его элементами,особыми слоями, которые называютсяярусами.

 Ярус- совместнопроизрастающие группы видов растений,различающиеся по высоте и положению вбиоценозе ассимилирующих органов(листья, стебли, подземные органы —клубни, корневища, луковицы и т.п.).

Какправило, разные ярусы образованы разнымижизненными формами (деревьями,кустарниками, кустарничками, травами,мхами).

Особиживых организмов распределены впространстве неравномерно. Обычно онисоставляют группировки организмов, чтоявляется приспособительным факторомв их жизни. Такие группировки организмовопределяютгоризонтальнуюструктуру биоценоза —горизонтальное распределение особей,образующих различного рода узорчатость,пятнистость каждого вида.

Примеровтакого распределения можно привестимножество: это многочисленные стадазебр, антилоп, слонов в саванне, колониикораллов на морском дне, косяки морскихрыб, стаи перелетных птиц; зарослитростников и водных растений, скоплениямхов и лишайников на почве в лесномбиоценозе, пятна вереска или брусникив лесу.

Кэлементарным (структурным) единицамгоризонтального строения растительныхсообществ относятся микроценоз имикрогруппировка.

Микроценоз (отгреч. micros — малый) — наименьшая поразмерам структурная единицагоризонтального расчленения сообщества,в которую входят все ярусы. Почти каждоесообщество включает комплекс микросообществили микроценозов.

Микрогруппировка- сгущениеособей одного или нескольких видов впределах яруса, внутриярусные мозаичныепятна. Например, в моховом ярусе можновыделить различные пятна мхов сдоминированием одного или несколькихвидов. В травяно-кустарничковом ярусевстречаются черничные, чернич-но-кисличные, голубично-сфагновыемикрогруппировки.

Наличиемозаичности имеет важное значение дляжизни сообщества. Мозаичность позволяетболее полно использовать различныетины микроместообитаний. Особям,образующим группировки, свойственнавысокая выживаемость, они наиболееэффективно используют пищевые ресурсы.Это ведет к увеличению и разнообразиювидов в биоценозе, способствует егоустойчивости и жизнеспособности.

Видовоеразнообразие биоценоза –совокупность видов растений и животных,образующих данный биоценоз; представленовсеми группами организмов – продуцентами,консументами и редуцентами; нарушениекакого-либо звена в цепи питания вызываетнарушение биоценоза в целом (например,вырубка леса приводит к изменениювидового состава насекомых, птиц, аследовательно и зверей). 

8.Межвидовые взаимодействия

Взаимодействиямежду различными популяциями могуттакже быть положительными, отрицательнымии нейтральными.

Отношения,при которых организмы, занимая сходныеместообитания, практически не оказываютвлияния друг на друга, носятназвание нейтрализма

Внекоторых случаях взаимодействиеоказывается положительным для обеихпопуляций (мутуализм), иногда положительнымдля одной и отрицательным для другой(хищничество, паразитизм), отрицательнымдля обеих (конкуренция) или положительнымдля одной и безразличным для другой(комменсализм). Совокупность всехвзаимодействий между организмамисоставляет биотические факторы,действующие в экосистеме.

Мутуализм—широко распространенная формавзаимовыгодных отношений между видами,причем оба вида полностью зависят другот друга..

Кмутуализму относится и симбиозазотофиксирующих клубеньковых бактерийи бобовых растений.

Кооперация(протокооперация) –формавзаимовыгодных отношений не обязательныхдля обоих партнеров.

Например,распространение семян растений муравьями,разведение муравьями тли на растениях.

Комменсализм —использование партнера в качествеисточника питания, но без вреда длянего. Комменсализм, основанный напотреблении остатков пищи хозяев,называют еще нахлебничеством.

Например,некоторые морские кишечнополостные —полипы, поселяясь на крупных рыбах,используют в пищу их испражнения, песцысопровождают полярных медведей, доедаяостатки их трапезы.

Разновидностьюкомменсализма является синойкия –использование партнера в качествежилища.

Конкуренция—это взаимоотношения, возникающие междуорганизмами одного или различных видовв одинаковых условиях среды или сосходными экологическими требованиями,т.е. между организмами одного трофическогоуровня (горизонтальные взаимоотношения).Конкуренция возникает в том случае,когда ресурсов недостаточно.

Например,саранчовые, грызуны и копытные, питающиесятравами, вступают между собой вконкурентные взаимоотношения.

Хищничество —прямое уничтожение одного вида другимили однократное использование добычихищником таким образом, что используемыйорганизм погибает. Отношения типа«хищник — жертва» — это прямые пищевыесвязи, которые для одного из партнеровимеют отрицательные, для другого —положительные последствия.

Дляхищника характерно охотничье поведение.

Паразитизм —это форма взаимоотношений междуорганизмами разных видов, при которойодин организм (паразит) используетдругой организм (хозяина) как средуобитания и источник питания, причиняяему вред, но, как правило, не уничтожаяего.

Паразитическийобраз жизни обычно служит специфическимпризнаком вида, он свойственней всемособям без исключения и закреплен вэволюции.

Формыпроявления паразитизма чрезвычайномногообразны. Паразиты могут обитатьв различных тканях и органах хозяина,питаться его тканями или перевареннойпищей, проводить на теле или в телехозяина всю свою жизнь или только частьее, а также быть постоянными или временнымипаразитами.

Паразитизм широко распространенв природе, существует 60 — 65 тысяч видовживотных, ведущих паразитический образжизни, что составляет 6 – 7% от общегочисла всех видов, живущих на Земле.Количество паразитических форм у разныхтипов животного мира неодинаково.

Наибольшее число паразитов установленоу типа простейших, плоских и круглыхчервей, а также членистоногих.Паразитическими организмами являютсявсе вирусы, некоторые бактерии и грибы.

Даже среди высших растений встречаютсяпаразитические, поселяющиеся на другихрастениях, например, невелика, заразихаи др.

Источник: https://studfile.net/preview/5866191/

Вертикальная структура биоценоза (ярусность)

В наземных биоценозах основную роль в формировании вертикальной структуры играют растения разной высоты. Благодаря этому наблюдается вертикальное расслоение биоценоза на структурные части.

Эти части биоценоза, занимающие разное положение по отношению к уровню почвы, называются ярусами.

А состоящая из них вертикальная структура биоценоза называется ярусностью.

Главную роль при формировании видового состава растительных ярусов играет количество света, достигающее каждого яруса. От него зависит температурный режим и влажность на разных уровнях (ярусах) биоценоза. Верхние ярусы составляют светолюбивые растения.

Ниже располагаются теневыносливые, а в самом низу произрастают тенелюбивые виды. Такое распределение растений способствует более полному усвоению солнечной энергии. До поверхности почвы доходит лишь 1-5 % света, поступающего в биоценоз.

В одноярусных фитоценозах большая часть поступающей солнечной энергии не усваивается. Она идет на нагревание почвы и частично отражается.

Растительные ярусы создают микроклимат для существования других видов. Каждый растительный ярус заселяется определенными видами животных и микроорганизмов. Ярусы отличаются друг от друга совокупностью экологических условий, составом видов растений, животных и микроорганизмов. В каждом ярусе складывается своя система связей и взаимоотношений между компонентами.

Большинство видов приспособлено к конкретным ярусам. Но некоторые виды в силу различных обстоятельств занимают в разное время жизни разные ярусы. Их называют внеярусными видами. Например, нельзя отнести к конкретному ярусу лианы, лишайники, некоторые виды мхов и паразитов.

В наземных биоценозах различают надземную и подземную ярусность. Ярусы нумеруются римскими цифрами. Первым считается самый удаленный от уровня почвы ярус (как надземный, так и подземный).

Наиболее четко ярусность выражена в лесных биоценозах. В них фитоценозы образованы различными жизненными формами растений.

Там представлены деревья, кустарники, кустарнички, однолетние и многолетние травы, мхи, лишайники, грибы, занимающие разное положение относительно уровня почвы.

Надземная ярусность в лиственном лесу обычно включает пять, иногда шесть, растительных ярусов. I ярус образован деревьями первой величины (дуб, береза, ясень, липа и др.). Ко II ярусу относятся деревья второй величины (дикие яблоня, груша, черемуха, рябина и др.). III ярус — это подлесок из кустарников (лещина, крушина, бересклет, можжевельник, калина, бузина и др.

). IV ярус представлен высокими травами и кустарничками (папоротники, крапива, чистотел, вереск, багульник и др.). V ярус составляют низкие травы и кустарнички (черника, брусника, земляника, толокнянка, ландыш и др.), а также мхи и лишайники. В нижних ярусах обычно присутствует подрост древесных растений. Если ярусов много, то фитоценоз считается сложным, а если их мало — простым.

Животные приурочены к определенным ярусам фитоценоза. I ярус населяют листогрызущие насекомые (обитатели кроны деревьев). Во II ярусе обитают птицы и стволовые вредители (жуки короеды, усачи, златки). В III и IV ярусах — копытные и хищные животные, птицы, грызуны. V ярус богат различными многоножками, жужелицами, шмелями, клещами и другими мелкими животными.

Подземная ярусность обусловлена разной глубиной расположения корневой системы. Чем выше деревья, тем глубже в почву проникают их корни. Расположение корней на разной глубине снижает остроту конкуренции между растениями за воду, минеральное питание, кислород.

Возникновение ярусности — результат длительного приспособления разных видов друг к другу и формирования межвидовых связей и взаимоотношений. Ярусность способствует значительному ослаблению конкуренции между видами за ресурсы и территорию. Благодаря этому увеличивается численность особей на единице площади, более полно и рационально используются условия и ресурсы биотопа.

Вертикальное распределение видов в биоценозе оказывает влияние на его горизонтальную структуру.

Горизонтальная структура биоценоза (мозаичность)

Неоднородность почвенных условий, рельефа, деятельность человека определяют характер горизонтального распределения видов в биотопе — горизонтальную структуру биоценоза. Под действием вышеуказанных факторов в биоценозе происходит формирование растительных микрогруппировок.

Например, в луговых биоценозах можно обнаружить микрогруппировки бобовых, злаков, сложноцветных. Они различаются видовым составом, соотношением численности видов, продуктивностью, биомассой и т. д. В каждой такой растительной микрогруппировке формируется определенный микроклимат, видовой состав животных, грибов и микроорганизмов.

Совокупность всех этих компонентов, связанных трофическими и топическими связями, является структурной единицей горизонтальной структуры биоценоза. В лесном биоценозе, например, четко видны различия между опушкой леса и поляной. Существенно отличаются участки леса с выраженным кустарниковым подростом и со сплошным моховым покровом или с покровом из черничника.

Таким образом, горизонтальная структура биоценоза является отражением разнообразия условий окружающей среды в биотопе в горизонтальном направлении.

Благодаря формированию горизонтальной структуры биоценоз более полно использует возможности биотопа. В нем активно потребляются пищевые ресурсы, увеличивается количество видов и, как следствие, возрастает стабильность биоценоза.

Пространственная структура биоценоза — расположение видов в вертикальном (ярусность) и горизонтальном (мозаичность) направлениях. Вертикальная структура формируется благодаря наличию растений разной высоты, образующих ярусы. В биоценозах различают надземную и подземную ярусность. Горизонтальная структура биоценоза формируется вследствие неоднородности почвы и рельефа в биотопе.

Источник: https://jbio.ru/prostranstvennaya-struktura-biocenoza

Book for ucheba
Добавить комментарий