Экология сообществ
Биоценоз – исторически сложившаяся, устойчивая система, состоящая из биологических компонентов, занимающая участок среды обитания.
Биогеоценоз – устойчивая система, состоящая из биоценоза и неорганических компонентов. (В.Н. Сукачев.)
Экосистема – функциональная система, включающая сообщества живых организмов и их среду обитания. (А. Тенсли.)
Связи между компонентами возникают на основе пищевых связей и способов получения энергии.
| В биогеоценозе обязательно наличие в качестве основного звена растительного сообщества (фитоценоз), обеспечивающего потенциальную бессмертность биогеоценоза за счет энергии, вырабатываемой растениями. | Экосистемы могут не содержать фитоценоз. Экосистема не имеет ранга и размерности. Применима как к простым, искусственным (аквариум, водохранилище), так и к сложным системам (биогеоценоз). |
Основные свойства экосистемы :
1. Круговорот веществ и энергии.
2. Устойчивость, стабильность, саморегуляция.
3. Биологическая продукция.
Структура биоценоза
1. Видовая структура – разнообразие видов, соотношение их численности и биомассы.
Доминантные виды – преобладающие виды.
Эдификаторы – средообразующие виды.
Закон Эшби: чем выше видовое разнообразие, тем более стабилен, устойчив биоценоз.
2. Пространственная структура. Определяется фитоценозом, для которого характерна ярусность.
Вертикальная зональность – ярусное распределение растений по ↑, обусловленное их требованиями к количеству света.
| Светолюбивые | 1 ярус: дуб, липа, вяз. 2 ярус: рябина, яблоня. |
| Тенелюбивые | 3 ярус: лещина, крушина. |
| Теневыносливые | 4 ярус: крапива. 5 ярус: осока. |
Животные также приурочены к определенному растительному ярусу:
фазан, тетерев – земля; дрозд, снегирь – кустарник; зяблик, щегол – крона деревьев.
Наземная ярусность определяется корневой системой (аэрация, минеральное питание, водоснабжение).
Горизонтальная ярусность – горизонтальное распределение различных биоценозов всех природных зон (тундра, леса, степи, луга, полупустыни, пустыни).
Определяется условиями среды обитания (освещенность, t, почвенный состав).
3. Трофическая структура – связь между компонентами эко-системы, возникающая на основе пищевых отношений и способов получения энергии.
Трофическая структура представлена трофическими цепями и трофическими сетями. Одно звено цепи питания – трофический уровень.
Пищевые связи идут в направлении:
Стрелками обозначен поток энергии на трофических уровнях.
Цепи питания
| Пастбищные (выедания) | Детритные (разложения) |
| характерны для травянистых экосистем. | характерны для экосистем с преобладанием мертвого органического вещества. |
| *растения → кузнечик → ящерица → ястреб; *растения → кузнечик → лягушка → змея→ орел; *фитопланктон → зоопланктон → мирные рыбы → хищные рыбы → хищные птицы. | *детрит → навозные, трупоядные насекомые → мелкие животные-хищники; *листовая подстилка → дождевой червь → черный дрозд → ястреб. |
Только 10% энергии переходит в тело организма-потребителя вместе с увеличивающейся массой. Это правило 10% (правило передачи энергии в цепях питания).
Пищевая сеть – совокупность нескольких взаимосвязанных пищевых цепей, каждая из которых является отдельным каналом, по которому передается вещество и энергия.
Правило экологической пирамиды – закономерность, отражающая прогрессивное уменьшение массы, энергии или особей каждого последующего звена пищевой цепи.
| Пирамида чисел | Пирамида биомассы | Пирамида энергии |
| отражает | ||
| число отдельных организмов на каждом трофическом уровне в некоторый момент времени. | количество органического вещества, синтезируемого на каждом трофическом уровне в одно и то же время. | величину потока энергии на каждом трофическом уровне в течение определенного промежутка времени. |
но перевернута,
т.к. продуцент очень большой, паразиты питаются на консументах, →→→
| 
но перевернута,
т.к. продуценты быстро размножающиеся организмы, продолжительность жизни консументов может быть велика, →→→
| 
не будет перевернутых пирамид.
|
Показатели биогеоценоза
1. Видовое разнообразие (число видов, образующих биогеоценоз).
2. Плотность видовых популяций (число особей на единицу S или V).
3. Численность.
4. Биомасса – общее количество живого органического вещества в экосистеме, выраженное в единицах массы, накопленное за время существования экосистемы.
5. Продуктивность – образ/ продукции в единицу времени на единицу S или V.
| Первичная | Вторичная |
| общая суммарная продукция фотосинтеза (продукция растений). | продукция (биомасса), накоплен-ная консументами и редуцентами. |
Свойства биогеоценозов
1. Устойчивость – свойство выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями.
Факторы, повышающие устойчивость биоценоза:
– видовое разнообразие (закон Эшби);
– разветвленные трофические цепи и сети;
– сбалансированный круговорот веществ.
2. Саморегуляция – поддержание определенной численности популяций на всех уровнях пищевых цепей.