В состав биоценоза входят следующие компоненты:

1) фитоценоз-растительный компонент (сообщество),

2) зооценоз - животный компонент,

3) микробиоценоз - микроорганизмы.

Конкретные сообщества складываются в строго определенных условиях окружающей среды - (почва, грунтовые воды, климат.).
Взаимодействуя с компонентами биоценоза, почва и грунтовые воды образуют
эдафотоп, а атмосфера - климатоп. Компоненты неживой природы, образуют косное единство - экотоп. Относительно однородное по абиотическим факторам среды пространство, занятое биоценозом - биотоп

Структура Биогеоценоза по Сукачеву

Типы межвидовых взаимоотношений

Конкуренция - это взаимоотношения, возникающие между видами со сходными экологическими требованиями.

Внутривидовая конкуренция. При внутривидовой конкуренции между особями сохраняются взаимоотношения, при которых они в состоянии размножаться и обеспечивать передачу свойственных им наследственных свойств.

Внутривидовая конкуренция проявляется в территориальном поведении, когда, например, животное защищает место своего гнездовья или известную площадь в его округе. Так, в период размножения птиц самец охраняет определенную территорию, на которую кроме своей самки не допускает ни одной особи своего вида. Такую же картину можно наблюдать и у многих рыб (например, колюшки). Проявлением внутривидовой конкуренции является существование у животных социальной иерархии, которая характеризуется появлением в популяции доминирующих и подчиненных особей.

Конкуренция между особями одного вида из-за пищи по мере увеличения плотности популяции становится более острой. В некоторых случаях внутривидовая конкуренция может приводить к дифференциации вида, к распадению его на несколько популяций, занимающих разные территории. Так, у саванной овсянки один экологический подвид размещается на сухих холмах, другой — на прибрежных солончаках. Конкуренция нередко является причиной переселения части популяции особей из одного географического района в другой.

Межвидовой конкуренцией называют активный поиск двумя или несколькими видами одних и тех же пищевых ресурсов среды обитания. Конкурентные взаимоотношения, как правило, возникают между видами со сходными экологическими требованиями. При совместном обитании каждый из них находится в невыгодном положении в связи с тем, что присутствие другого вида уменьшает возможности в овладении пищевыми ресурсами, убежищами и другими средствами к существованию, имеющимися в местообитании. Конкуренция относится к форме экологических отношений, отрицательно сказывающейся на взаимодействующих партнерах.

Конкурентные взаимоотношения могут быть самыми различными — от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. И вместе с тем, если два вида с одинаковыми экологическими потребностями оказываются в одном сообществе, то обязательно один конкурент вытесняет другого. Это одно из общих экологических правил, получившее название «закона конкурентного исключения», сформулировано Гаузе.

Победителем в конкурентной борьбе оказывается тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим, а следовательно, и большую приспособленность к условиям окружающей среды.

Нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния. При нейтрализме особи не связаны друг с другом непосредственно, и сожительство их на одной территории не влечет для них как положительных, так и отрицательных последствий, это зависит от состояния сообщества в целом. Так, лоси и белки, обитающие в одном лесу, практически не контактируют друг с другом.

Аменсализм - тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде обитания один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия (Н-р, у растений, светолюбивые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате сильного затенения кроной, тогда как для самого дерева их соседство может быть безразличным).

Хищничество и паразитизм.

Хищничество - такой тип взаимоотношений, при котором представители одного вида поедают представителей другого, т.е. организмы одного вида служат пищей для другого.

Паразитизм - это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина) в течение определенного времени.

Хищником называют свободно живущий организм, питающийся другими животными организмами или растительной пищей. Паразит не ведет свободной жизни, и хотя бы на одной стадии своего развития он связан с поверхностью (эктопаразит) или с внутренними органами (эндопаразит) другого организма, являющегося его хозяином.

Хищник, как правило, вначале ловит жертву, убивает ее, а за тем поедает. Для этого у него имеются специальные приспособления.

У жертв также исторически выработались защитные свойства в виде анатомо-морфологических, физиологических, биохимических особенностей. Например, выросты тела, шипы, колючки, панцири, защитная окраска, ядовитые железы, способность быстро прятаться, зарываться в рыхлый грунт, строить недоступные хищникам убежища, прибегать к сигнализации об опасности. Вследствие таких обоюдных приспособлений формируются определенные группировки организмов в виде специализированных хищников и специализированных жертв. Так, основной пищей рыси служат зайцы, а волк типичный многоядный хищник.

Большинство плотоядных животных, как было отмечено, в состоянии убить и сразу же съесть свою жертву, так как превосходят ее размерами и силой. Паразиты же выбрали несколько другой путь: они получают от хозяина все необходимое и тем самым подрывают его здоровье, от которого зависит их собственное благополучие.

Комменсализм - взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося ущерба другому (усоногие рачки, прикрепляющиеся к коже кита, преимущество - более быстрое передвижение). Комменсализм, основанный на потреблении остатков пищи хозяев, называют нахлебничеством. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул с рыбами-прилипалами. Сотрапезничество - потребление разных веществ или частей их одного и того же ресурса. Н-р, взаимоотношения между различными видами почвенных растений, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

Симбиоз - неразделимые взаимополезные связи двух видов, предполагающие обязательное тесное сожительство организмов, иногда даже с элементами паразитизма (Лишайники, сожительство гриба и водоросли - возник из паразитизма гриба на водорослях; сожительство рака-отшельника и актинии).

Мутуализм - симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу. Таковы, например, взаимоотношения птиц и носорога. Птицы кормятся насекомыми-паразитами на коже носорога, а их взлет служит ему сигналом опасности.

Протокооперация (Сотрудничество) - простой тип симбиотических связей. При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, т.е. не является непременным условием выживания видов (популяций). Н-р, дерево и гриб, мох, термиты и жгутиковые простейшие.

3. Экологическая ниша и местообитание

Положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды называют экологической нишей вида.

Понятие «экологическая ниша» следует отличать от понятия «местообитание». В последнем случае подразумевается та часть пространства, которая заселена видом и которая обладает необходимыми абиотическими условиями для его существования. Экологическая ниша вида зависит не только от абиотических условий среды, но и в не меньшей мере от его биоценотического окружения. Характер занимаемой экологической ниши определяется как экологическими возможностями вида, так и тем, насколько эти возможности могут быть реализованы в конкретных биоценозах. Это характеристика того образа жизни, который вид может вести в данном сообществе.

Специализация вида по питанию, использованию пространства, времени активности и другим условиям характеризуется как сужение его экологической ниши, обратные процессы - как ее расширение. На расширение или сужение экологической ниши вида в сообществе большое влияние оказывают конкуренты.

4. Сукцессии

Последовательная смена одного биоценоза другим называется - сукцессией. Сукцессия является процессом саморазвития экосистем. В основе сукцессии лежит неполнота биологического круговорота в данном биоценозе. Каждый живой организм в результате жизнедеятельности меняет вокруг себя среду, изымая из нее часть веществ и насыщая ее продуктами метаболизма. При более или менее длительном существовании популяций они меняют свое окружение в неблагоприятную сторону и в результате оказываются вытесненными популяциями других видов, для которых вызванные преобразования среды - оказываются экологически выгодными. Таким образом, в сообществе происходит смена господствующих видов. Последовательный ряд постепенно и закономерно сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называется сукцессионной серией.

Различают первичную и вторичную сукцессии.

Первичная сукцессия начинается на лишенных жизни местах (на скалах, песках, обрывах).

Вторичная сукцессия - это последовательная смена одного сообщества, существовавшего на данном субстрате, другим более совершенным для данных абиотических процессов. Вторичные сукцессии совершаются, как правило, быстрее и легче, чем первичные, так как в нарушенном местообитании сохраняется почвенный профиль, семена, зачатки и часть прежнего населения и прежних связей.

В любой сукцессионной серии темпы происходящих изменений постепенно замедляются. Конечным итогом является формирование относительно устойчивой стадии - климаксового сообщества или климакса. Начальные, пионерные группировки видов отличаются наибольшей динамичностью и неустойчивостью. Климаксовые же экосистемы способны к длительному самоподдержанию в соответствующем диапазоне условий, так как приобретают такие черты организации биоценозов, которые позволяют поддерживать сбалансированный круговорот веществ.

1. Биосфера как глобальная экосистема

Биосфера - это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Биосфера - глобальная экосистема, которая охватывает всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. Термин в науку ввёл Э. Зюсс (1873г.). Учение о биосфере разработал В.И. Вернадский. Он рассматривал биосферу как область жизни, включающую наряду с организмами и среду их обитания. Вещества биосферы:

- живое вещество - живые организмы, населяющие нашу планету;

- косное вещество - неживые тела, образующиеся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов (породы магматического происхождения);

- биогенное вещество - неживые тела, образующиеся в результате жизнедеятельности живых организмов (некоторые осадочные породы: известняки, мел, каменный уголь);

- биокосное вещество — биокосные тела, представляющие собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов (почва, ил);

- радиоактивное вещество - атомы радиоактивных элементов;

- свободное вещество - единичные атомы элементов, находящихся в атмосфере в несвязанном свободном состоянии;

- космическое вещество - вещество, попадающее на нашу планету из космоса (метеориты, космическая пыль).

Биосфера располагается на стыке литосферы, гидросферы и атмосферы. Она ограничена в атмосфере озоновым слоем (16-20 км), в гидросфере дном океанических впадин (10-11 км). В литосфере живое вещество проникает до 3 км в нефтяных месторождениях.

Основные свойства жизни: высокая химическая активность, подвижность, способность к самовоспроизведению и эволюции, разнообразие форм по выполняемым функциям.

2. Функции живого вещества биосферы

Основными функциями живого вещества в биосфере являются:

1. Газовая - живые существа постоянно обмениваются кислородом и
углекислым газом с окружающей средой в процессах фотосинтеза и дыхания. Они
строго контролируют концентрации газов, оптимальные для всей биоты.
Преобладающая масса газов на Земле (азот, метан) имеет биогенное происхождение.

2. Концентрационная - пропуская через своё тело большие объёмы природных веществ, живые организмы осуществляют биогенную миграцию и концентрирование химических элементов и их соединений. В теле живых организмов в основном концентрируются водород, углерод, кислород, азот, натрий, магний, кремний, кальций, калий, хлор, сера. Это объясняет неоднородность химического состава биосферы и её отличие от химического состава неживого вещества планеты.

3. Энергетическая - осуществляет связь биосферных явлений с солнечной радиацией. В её основе лежит фотосинтез, в процессе которого происходит аккумуляция солнечной энергии и её перераспределение между отдельными компонентами биосферы.

4. Окислительно-восстановительная - способность живых клеток, содержащих катализаторы - ферменты окислять или восстанавливать вещества во много раз быстрее, чем без участия живых организмов.

5. Информационная - для живых организмов активная информация записана в молекулярной структуре, играющей роль программы. Организмы способны воспринимать, хранить и перерабатывать полученную информацию.

6. Деструктивная - связана с разложением организмов после смерти. В результате образуется биогенное и биокосное (смесь биогенных веществ с минеральными породами) вещество биосферы.

7. Транспортная - перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

8. Средообразующая - преобразование параметров среды в результате процессов жизнедеятельности организмов.