Biocenozė— augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų populiacijų visuma. Vieta, kurią užima biocenozė, vadinama biotopu. Biocenozės rūšinė struktūra apima visas joje gyvenančias rūšis. Erdvinė struktūra apima vertikalią struktūrą – pakopas ir horizontalią struktūrą – mikrocenozes ir mikroasociacijas. Trofinę biocenozės struktūrą atstovauja gamintojai, vartotojai ir skaidytojai. Energijos perdavimas iš vienos rūšies į kitą jas valgant vadinamas maisto (trofine) grandine. Organizmo vieta maisto grandinėje, susijusi su jo maisto specializacija, vadinama trofiniu lygiu. Biocenozės ir ekosistemos trofinė struktūra dažniausiai atvaizduojama grafiniais modeliais ekologinių piramidžių pavidalu. Yra ekologinės skaičių, biomasės ir energijos piramidės. Saulės energijos fiksavimo greitis lemia biocenozių produktyvumą. Aplinkos veiksnių visuma, kurioje rūšis gyvena, vadinama ekologine niša. Tendencija didinti gyvų organizmų įvairovę ir tankumą biocenozių ribose (ekotonuose) vadinama krašto efektu.
Biocenozės samprata
Organizmai Žemėje negyvena kaip savarankiški individai. Gamtoje jie sudaro reguliarius kompleksus. Vokiečių hidrobiologas K. Möbiusas 70-ųjų pabaigoje. XIX a tyrinėjo dugninių gyvūnų kompleksus – austrių sankaupas (austrių bankus). Jis pastebėjo, kad kartu su austrėmis yra ir tokių gyvūnų, kaip jūrų žvaigždės, dygiaodžiai, briozai, kirminai, ascidijos, kempinės ir kt. Mokslininkas padarė išvadą, kad šie gyvūnai neatsitiktinai gyvena toje pačioje buveinėje. Joms reikalingos tokios pat sąlygos kaip ir austrėms. Tokios grupės atsiranda dėl panašių reikalavimų aplinkos veiksniams. Gyvų organizmų kompleksus, kurie nuolat susitinka skirtinguose to paties vandens baseino taškuose tomis pačiomis egzistavimo sąlygomis, Mobius vadino biocenozėmis. Terminą „biocenozė“ (iš graikų kalbos „bios“ - gyvybė ir koinos - bendras) jis įvedė į mokslinę literatūrą 1877 m.
Mėbijaus nuopelnas yra tai, kad jis ne tik nustatė organinių bendruomenių egzistavimą ir pasiūlė joms pavadinimą, bet ir sugebėjo atskleisti daugybę jų formavimosi ir raidos modelių. Taip buvo padėti pamatai svarbiai ekologijos krypčiai – biocenologijai (bendruomenių ekologijai).
Biocenotinis lygis yra antrasis (po populiacijos) viršorganinis gyvųjų sistemų organizavimo lygis. Biocenozė yra gana stabilus biologinis darinys, galintis savarankiškai išlaikyti savo natūralias savybes ir rūšinę sudėtį veikiant išoriniam poveikiui, kurį sukelia klimato ir kitų veiksnių pokyčiai. Biocenozės stabilumą lemia ne tik ją sudarančių populiacijų stabilumas, bet ir jų tarpusavio sąveikos ypatybės.
- tai istoriškai susiklosčiusios augalų, gyvūnų, grybų ir mikroorganizmų grupės, gyvenančios gana vienalytėje gyvenamojoje erdvėje (žemės gabale ar vandens telkinyje).
Taigi kiekvieną biocenozę sudaro tam tikras gyvų organizmų, priklausančių skirtingoms rūšims, rinkinys. Tačiau žinoma, kad tos pačios rūšies individai jungiasi į natūralias sistemas, vadinamas populiacijomis. Todėl biocenozę taip pat galima apibrėžti kaip visų tipų gyvų organizmų populiacijų, gyvenančių bendrose buveinėse, rinkinį.
Pažymėtina, kad terminas „biocenozė“ plačiai paplito mokslinėje literatūroje vokiečių ir rusų kalbomis, o angliškai kalbančiose šalyse jis atitinka sąvoką „bendruomenė“. Tačiau griežtai kalbant, terminas „bendruomenė“ nėra termino „biocenozė“ sinonimas. Jei biocenoze galima vadinti kelių rūšių bendriją, tai populiacija (neatsiejama biocenozės dalis) yra vienos rūšies bendrija.
Biocenozės sudėtis apima augalų rinkinį tam tikroje teritorijoje - fitocenozė(iš graikų phyton – augalas); fitocenozėje gyvenančių gyvūnų visuma, zoocenozė(iš graikų kalbos zoon – gyvūnas); mikrobiocenozė(iš graikų mikros - mažas + bios - gyvybė) - mikroorganizmų, gyvenančių dirvožemyje, rinkinys. Kartais jie įtraukiami kaip atskiras biocenozės komponentas mikocenozė(iš graikų mykes – grybas) – grybų kolekcija. Biocenozių pavyzdžiai yra lapuočių, eglių, pušynų ar mišrus miškas, pieva, pelkė ir kt.
Vienalytė natūrali gyvenamoji erdvė (abiotinės aplinkos dalis), kurią užima biocenozė, vadinama biotopas. Tai gali būti žemės gabalas ar vandens telkinys, jūros pakrantė ar kalno šlaitas. Biotopas yra neorganinė aplinka, kuri yra būtina biocenozės egzistavimo sąlyga. Biocenozė ir biotopas glaudžiai sąveikauja vienas su kitu.
Biocenozių mastai gali būti įvairūs – nuo kerpių bendrijų ant medžių kamienų, samanų kauburėlių pelkėje ar pūvančiame kelme iki ištisų kraštovaizdžių populiacijos. Taigi sausumoje galima išskirti sausos (vandeniu neužtvindytos) pievos biocenozę, baltųjų samanų pušyno biocenozę, plunksninių žolių stepių biocenozę, kviečių lauko biocenozę ir kt.
Konkreti biocenozė apima ne tik tam tikroje teritorijoje nuolat gyvenančius organizmus, bet ir tuos, kurie jai daro didelę įtaką. Pavyzdžiui, daugelis vabzdžių veisiasi vandens telkiniuose, kur jie yra svarbus maisto šaltinis žuvims ir kai kuriems kitiems gyvūnams. Jauname amžiuje jie yra vandens biocenozės dalis, o suaugę jie gyvena antžemiškai, t.y. veikia kaip žemės biocenozių elementai. Kiškiai gali valgyti pievoje ir gyventi miške. Tas pats pasakytina apie daugelį miško paukščių rūšių, kurie maisto ieško ne tik miške, bet ir gretimose pievose ar pelkėse.
Biocenozės rūšių struktūra
Biocenozės rūšių struktūra yra jį sudarančių rūšių visuma. Kai kuriose biocenozėse gali vyrauti gyvūnų rūšys (pavyzdžiui, koralinio rifo biocenozė), kitose biocenozėse pagrindinis vaidmuo tenka augalams: užliejamos pievos, plunksninės žolės stepės, eglės, beržo, ąžuolyno biocenozė. Rūšių skaičius (rūšių įvairovė) skirtingose biocenozėse yra skirtingas ir priklauso nuo jų geografinės padėties. Labiausiai žinomas rūšių įvairovės pokyčių modelis yra jos mažėjimas nuo atogrąžų iki didelių platumų. Kuo arčiau pusiaujo, tuo turtingesnė ir įvairesnė flora ir fauna. Tai taikoma visoms gyvybės formoms – nuo dumblių ir kerpių iki žydinčių augalų, nuo vabzdžių iki paukščių ir žinduolių.
Amazonės baseino atogrąžų miškuose, maždaug 1 hektaro plote, galite suskaičiuoti iki 400 medžių iš daugiau nei 90 rūšių. Be to, daugelis medžių tarnauja kaip atramos kitiems augalams. Ant kiekvieno medžio šakų ir kamieno auga iki 80 rūšių epifitinių augalų.
Rūšių įvairovės pavyzdys yra vienas iš ugnikalnių Filipinuose. Jos šlaituose auga daugiau medžių rūšių nei visose JAV!
Skirtingai nuo atogrąžų, pušyno biocenozė Europos vidutinio klimato juostoje gali apimti daugiausiai 8-10 medžių rūšių 1 hektare, o taigos regiono šiaurėje toje pačioje teritorijoje yra 2-5 rūšys.
Skurdžiausios biocenozės pagal rūšių rinkinį yra Alpių ir arktinės dykumos, turtingiausios – atogrąžų miškai. Panamos atogrąžų miškuose gyvena tris kartus daugiau žinduolių ir paukščių rūšių nei Aliaskoje.
Paprastas biocenozės įvairovės rodiklis yra bendras rūšių skaičius arba 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(iš lot. dominans – dominuojantis). Bet kurioje biocenozėje yra dominuojančių rūšių. Pavyzdžiui, eglynuose eglės, sunaudodamos pagrindinę saulės energijos dalį, padidina didžiausią biomasę, užtemdo dirvą, susilpnina oro judėjimą ir sukuria daug nepatogumų kitų miško gyventojų gyvenimui.
Erdvinė biocenozės struktūra
Rūšys erdvėje gali pasiskirstyti skirtingai, atsižvelgiant į jų poreikius ir buveinės sąlygas. Toks biocenozę sudarančių rūšių pasiskirstymas erdvėje vadinamas biocenozės erdvinė struktūra. Yra vertikalios ir horizontalios konstrukcijos.
Vertikali struktūra biocenozę sudaro atskiri jos elementai, specialūs sluoksniai, vadinami pakopos. pakopa – kartu augančios augalų rūšių grupės, kurios skiriasi aukščiu ir padėtimi asimiliuojančių organų (lapų, stiebų, požeminių organų – gumbų, šakniastiebių, svogūnėlių ir kt.) biocenozėje. Paprastai skirtingus lygius sudaro skirtingos gyvybės formos (medžiai, krūmai, krūmai, žolės, samanos). Sluoksniavimas ryškiausiai išreiškiamas miško biocenozėse (1 pav.).
Pirma, medinis, pakopinis paprastai susideda iš aukštų medžių su aukštai išsidėsčiusia lapija, kurią gerai apšviečia saulė. Nepanaudotą šviesą gali sugerti medžiai, sudarydami sekundę, subbaldakimas, pakopa.
Požeminis sluoksnis susideda iš krūmų ir krūminių formų medžių rūšių, pavyzdžiui, lazdyno, šermukšnio, šaltalankio, gluosnio, miško obels ir kt. Atvirose vietose normaliomis aplinkos sąlygomis daugelis krūminių formų, tokių kaip šermukšniai, obuoliai ir kriaušės, atrodytų kaip pirmojo dydžio medžiai. Tačiau po miško lajumi, esant šešėliavimui ir trūkstant maistinių medžiagų, jie yra pasmerkti egzistuoti žemai augančių, dažnai nelojančių medžių sėklų ir vaisių pavidalu. Vystantis miško biocenozei, tokios rūšys niekada nepasieks pirmosios pakopos. Tuo jie skiriasi nuo kitos miško biocenozės pakopos.
Ryžiai. 1. Miško biocenozės pakopos
KAM pomiškio sluoksnis Tai jauni, žemi (nuo 1 iki 5 m) medžiai, kurie ateityje galės patekti į pirmą pakopą. Tai vadinamosios mišką formuojančios rūšys – eglės, pušys, ąžuolai, skroblai, beržai, drebulės, uosiai, juodalksniai ir kt. Šios rūšys gali pasiekti pirmąją pakopą ir suformuoti biocenozes su savo dominavimu (miškai).
Po medžių ir krūmų laja yra žolinis-krūmas sluoksnis. Tai miško žolės ir krūmai: pakalnutės, oksaliai, braškės, bruknės, mėlynės, paparčiai.
Susidaro gruntinis samanų ir kerpių sluoksnis samanų-kerpių sluoksnis.
Taigi miško biocenozėje yra medynas, pomiškis, pomiškis, žolinė danga ir samanų-kerpių sluoksnis.
Panašiai kaip ir augalijos pasiskirstymas į pakopas, biocenozėse skirtingos gyvūnų rūšys taip pat užima tam tikrus lygius. 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 laja, o vieni gali maitintis ir lizdus perėti žemiau viršutinės pakopos, kiti – krūmuose, treti – prie žemės. Stambūs žinduoliai gyvena žemesniuose sluoksniuose.
Pakopos yra būdingos vandenynų ir jūrų biocenozėms. Skirtingi planktono tipai, priklausomai nuo apšvietimo, būna skirtingame gylyje. 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 lemia horizontali biocenozės struktūra- horizontalus individų pasiskirstymas, sudarantis įvairų kiekvienos rūšies raštą ir dėmėtumą.
Tokio pasiskirstymo pavyzdžių yra daug: tai daugybė zebrų, antilopių, dramblių bandų savanoje, koralų kolonijos jūros dugne, jūros žuvų būriai, migruojančių paukščių pulkai; nendrių ir vandens augalų krūmynai, samanų ir kerpių sankaupos dirvožemyje esant miško biocenozei, viržių ar bruknių lopai miške.
Augalų bendrijų horizontalios struktūros elementarieji (struktūriniai) vienetai apima mikrocenozę ir mikrogrupavimą.
Mikrocenozė(iš graikų kalbos mikros – mažas) – mažiausias bendrijos horizontalaus padalijimo struktūrinis vienetas, apimantis visas pakopas. Beveik kiekviena bendruomenė apima mikrobendruomenių arba mikrocenozių kompleksą.
Mikrogrupavimas – vienos ar kelių rūšių individų kondensacija tarp pakopų mozaikos dėmės. Pavyzdžiui, samanų sluoksnyje galima išskirti įvairius samanų dėmelius, kuriuose dominuoja viena ar kelios rūšys. Žolių-krūmų sluoksnyje yra šilauogių, šilauogių-rūgščių, mėlynių-sfagninių mikrogrupių.
Mozaikų buvimas svarbus bendruomenės gyvenimui. Mozaicizmas 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.
Trofinė biocenozės struktūra
Organizmų, užimančių tam tikrą vietą biologiniame cikle, sąveika vadinama trofinė biocenozės struktūra.
Biocenozėje išskiriamos trys organizmų grupės.
1.Prodiuseriai(iš lotynų k. producens – gaminantys) – organizmai, kurie iš neorganinių medžiagų (daugiausia vandens ir anglies dioksido) sintetina visas gyvybei reikalingas organines medžiagas, naudodamiesi saulės energija (žalieji augalai, cianobakterijos ir kai kurios kitos bakterijos) arba neorganinių medžiagų oksidacijos energiją ( sieros bakterijos, geležies bakterijos ir kt.). Paprastai gamintojai suprantami kaip žali chlorofilą turintys augalai (autotrofai), kurie teikia pirminę produkciją. Bendras fitomasės (augalų masės) sausosios medžiagos svoris yra 2,42 x 10 12 tonų. Tai sudaro 99% visos gyvosios medžiagos žemės paviršiuje. Ir tik 1% sudaro heterotrofiniai organizmai. Todėl planeta Žemė savo egzistavimą skolinga augmenijai tik už tai, kad joje egzistuoja gyvybė. Būtent žalieji augalai sukūrė būtinas sąlygas atsirasti ir egzistuoti pirmiausia įvairiems priešistoriniams gyvūnams, o paskui ir žmonėms. Mirdami augalai energiją kaupė anglies telkiniuose, durpėse ir naftos dumble.
Gaminantys augalai aprūpina žmones maistu, žaliavomis pramonei ir vaistais. Jie valo orą, sulaiko dulkes, sušvelnina oro temperatūrą ir slopina triukšmą. Augmenijos dėka Žemėje gyvena daugybė gyvūnų organizmų. Gamintojai sudaro pirmąją maisto kainų grandį ir sudaro ekologinių piramidžių pagrindą.
2.Vartotojai(iš lot. consumo – vartoti), arba vartotojai, yra heterotrofiniai organizmai, mintantys paruošta organine medžiaga. Patys vartotojai negali sukurti organinės medžiagos iš neorganinių medžiagų ir gauti jų gatavų, maitindamiesi kitais organizmais. Savo organizmuose jie paverčia organines medžiagas į specifines baltymų formas ir kitas medžiagas, o per savo gyvenimą susidariusias atliekas išleidžia į aplinką.
Žiogas, kiškis, antilopė, elnias, dramblys ir kt. žolėdžiai yra pirmos eilės vartotojai. Rupūžė, griebianti laumžirgį, boružėlė, mintanti amarais, vilkas, medžiojantis kiškį – visa tai yra antros eilės vartotojai. Gandras, valgantis varlę, aitvaras, nešantis viščiuką į dangų, gyvatė, praryjanti kregždę, yra trečios eilės vartotojai.
3. Skaidytojai(iš lot. Reductions, Reductionntis – grįžtantis, atkuriantis) – organizmai, naikinantys negyvas organines medžiagas ir paverčiantys jas neorganinėmis medžiagomis, kurias savo ruožtu pasisavina kiti organizmai (gamintojai).
Pagrindiniai skaidytojai yra bakterijos, grybai, pirmuonys, t.y. heterotrofiniai mikroorganizmai, randami dirvožemyje. Sumažėjus jų aktyvumui (pavyzdžiui, žmonėms naudojant pesticidus), pablogėja augalų ir vartotojų gamybos proceso sąlygos. Negyvos organinės liekanos, ar tai būtų medžio kelmas, ar gyvūno lavonas, niekur nedingsta. Jie pūva. Tačiau negyva organinė medžiaga negali pūti pati. Reduktoriai (naikintojai, naikintojai) veikia kaip „kapų kasėjai“. Jie oksiduoja negyvas organines liekanas iki C0 2, H 2 0 ir paprastas druskas, t.y. į neorganinius komponentus, kurie vėl gali būti įtraukti į medžiagų ciklą, taip jį uždarydami.
Grįžti į grafinę mokymo programos versiją...
§ 5. Biocenozė. Biocenozių įvairovė
Biocenozės samprata. Gyvi organizmai Žemėje randami ne kokiais nors atsitiktiniais deriniais, kaip savarankiški individai, o sudaro reguliarius kompleksus (bendruomenes). Vokiečių biologas Karlas Augustas Moebiusas (1825-1908) pirmą kartą atkreipė dėmesį į galimybę identifikuoti tokias bendruomenes. 1877 m. jis pasiūlė šį terminą biocenozė (iš graikų kalbos bios- gyvenimas ir koinos- bendras, padaryti ką nors bendro).
Biocenozė - tai istoriškai susiformavusi augalų, gyvūnų, grybų ir mikroorganizmų grupė, gyvenanti santykinai vienalytėje gyvenamojoje erdvėje (žemės gabale ar vandens telkinyje) (ryžiai. 2.1).
Taigi kiekvieną biocenozę sudaro tam tikras gyvų organizmų, priklausančių skirtingoms rūšims, rinkinys. Tačiau žinome, kad tos pačios rūšies individai yra sujungti į natūralias sistemas, vadinamas populiacijomis. Todėl biocenozę taip pat galima apibrėžti kaip visų rūšių gyvų organizmų populiacijų, gyvenančių bendrose buveinėse, visuma.
Biocenozės sudėtis apima augalų rinkinį tam tikroje teritorijoje - fitocenozė (iš graikų kalbos fitonas- augalas), gyvūnų, gyvenančių fitocenozėje, rinkinys, - zoocenozė (iš graikų kalbos zoonas- gyvūnas), mikrobiocenozė - mikroorganizmų, gyvenančių dirvožemyje, rinkinys ir mikocenozė (iš graikų kalbos mykes- grybas) - grybų kolekcija. Biocenozių pavyzdžiai yra lapuočių, eglių, pušynų ar mišrus miškas, pieva, pelkė ir kt.
Kiekviena biocenozė vystosi vienalytėje erdvėje, kuriai būdingas tam tikras abiotinių veiksnių derinys, pvz., patenkančios saulės spinduliuotės kiekis, temperatūra, drėgmė, cheminė ir mechaninė dirvožemio sudėtis, jo rūgštingumas, reljefas ir kt. biocenozės užimta erdvė (abiotinės aplinkos dalis) vadinama biotopas. Tai gali būti bet koks žemės sklypas ar vandens telkinys, jūros pakrantė ar kalno šlaitas. Biotopas yra neorganinė aplinka, kuri yra būtina biocenozės egzistavimo sąlyga. Tarp biocenozės ir biotopo yra glaudi sąveika.
Biocenozių mastai gali būti įvairūs – nuo kerpių pagalvių bendrijų ant medžių kamienų, samanų kauburėlių pelkėje ar pūvančiame kelme iki ištisų kraštovaizdžių populiacijos. Taigi sausumoje galima išskirti sausos (vandeniu neužtvindytos) pievos biocenozę, baltųjų samanų pušyno biocenozę, plunksninių žolių stepių biocenozę, kviečių lauko biocenozę ir kt.
Vandens aplinkoje biocenozės dažniausiai išskiriamos pagal vandens telkinių ekologinį suskirstymą - pajūrio smėlingo ar.
dumblėti dirvožemiai, jūros potvynių ir atoslūgių zonos biocenozė, ežero pakrantės zonos stambiųjų vandens augalų biocenozė, šviežio rezervuaro biocenozė ir kt. (2.2 pav.).
Konkreti biocenozė apima ne tik tam tikroje teritorijoje nuolat gyvenančius organizmus, bet ir tuos, kurie daro didelę įtaką jos gyvenimui, nors gyvena kitose biocenozėse.
Pavyzdžiui, daug vabzdžių veisiasi vandens telkiniuose, kur jie yra svarbus maisto šaltinis žuvims ir kai kuriems kitiems gyvūnams. Jauname amžiuje jie yra vandens biocenozės dalis, o suaugę jie gyvena antžemiškai, t.y. veikia kaip žemės biocenozių elementai. Kiškiai gali valgyti pievoje ir gyventi miške. Tas pats pasakytina apie daugelį miško paukščių rūšių, kurie maisto ieško ne tik miške, bet ir gretimose pievose ar pelkėse.
Biocenozės rūšių struktūra. Kiekvieną biocenozę galima apibūdinti pagal ją sudarančių rūšių visumą. Skirtingų biocenozių rūšių įvairovė yra skirtinga, o tai lemia skirtinga geografinė padėtis. Nustatyta: mažėja nuo tropikų link aukštųjų platumų, o tai paaiškinama organizmų gyvenimo sąlygų pablogėjimu.
Pavyzdžiui, Malaizijos atogrąžų miškuose 1 hektare miško galima suskaičiuoti iki 200 rūšių medžių rūšių. 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.
Jeigu bendruomenėje kiekybiškai vyrauja kuri nors augalų (ar gyvūnų) rūšis (turi didesnę biomasę, produktyvumą ar skaičių), tai ši rūšis vadinama dominuojantis, arba dominuojantis.
Bet kurioje biocenozėje yra dominuojančių rūšių. Ąžuolyne tai galingi ąžuolai. Naudodami pagrindinę saulės energijos dalį ir didindami didžiausią biomasę, jie užtemdo dirvožemį, silpnina oro judėjimą ir sukuria ypatingas sąlygas kitų miško gyventojų gyvenimui.
Tačiau ąžuolyne, be ąžuolų, gyvena daugybė kitų organizmų. Pavyzdžiui, čia gyvenantys sliekai pagerina fizines ir chemines dirvožemio savybes, per virškinimo sistemą praleisdami negyvų augalų daleles ir nukritusius lapus. Ąžuolas ir sliekas įneša ypatingą indėlį į biocenozės gyvavimą, tačiau ąžuolo vaidmuo čia yra lemiamas, nes visą ąžuolyno gyvenimą lemia ši medžių rūšis ir su ja susiję augalai. Todėl tokiame miške vyraujanti rūšis yra ąžuolas.
Erdvinė biocenozės struktūra. Rūšys pasiskirsto erdvėje pagal jų poreikius ir buveinės sąlygas. Toks biocenozę sudarančių rūšių pasiskirstymas erdvėje vadinamas biocenozės erdvinė struktūra. Yra vertikalios ir horizontalios biocenozės struktūros.
Vertikali biocenozės struktūra suformuota iš atskirų jos elementų, specialių sluoksnių, vadinamų pakopomis. Pakopa - kartu augančios augalų rūšių grupės, besiskiriančios 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 ryškiausiai pasireiškia miško biocenozėse (2.3 pav.). Taigi, pirmą pakopą čia dažniausiai formuoja didžiausi medžiai su aukštai išsidėsčiusia lapija, kurią gerai apšviečia saulė. Nepanaudotą šviesą gali sugerti mažesni medžiai, sudarydami antrą, apatinį lajos sluoksnį. Apie 10 % saulės spinduliuotės sulaiko pomiškio sluoksnis, kurį sudaro įvairūs krūmai, ir tik nuo 1 iki 5 % žoliniai augalai (žolių-krūmų sluoksnis).
Žeminis samanų ir kerpių sluoksnis sudaro samanų-kerpių sluoksnį. Taigi, schematiškai, miško biocenozėje išskiriamos 5 pakopos.
Panašiai kaip ir augalijos pasiskirstymas, skirtingos gyvūnų rūšys biocenozėse taip pat užima tam tikrus lygius (2.4 pav.). 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 laja, o vieni gali maitintis ir lizdus perėti žemiau viršutinės pakopos, kiti – krūmuose, treti – prie žemės. Stambūs žinduoliai gyvena žemesniuose sluoksniuose.
Pakopos taip pat stebimos vandenynų ir jūrų biocenozėse. Skirtingų tipų planktonas būna skirtingame gylyje, priklausomai nuo apšvietimo, ir skirtingų rūšių žuvys, priklausomai nuo to, kur randa maisto.
Gyvi organizmai erdvėje pasiskirstę netolygiai. Paprastai jie sudaro grupes, o tai yra prisitaikantis veiksnys jų gyvenime. Tokios organizmų grupės lemia horizontali biocenozės struktūra.
Skrodimas horizontalia kryptimi – mozaika – būdingas beveik visoms biocenozėms. Tokio paskirstymo pavyzdžių yra daug. Daugelis žuvų rūšių juda iš vienos vietos į kitą didžiuliais būriais. Vandens paukščiai ir žvėreliai būriuojasi dideliais pulkais, ruošiasi ilgiems skrydžiams. Šiaurės Amerikos karibai sudaro didžiules bandas tundros sąlygomis. Pietų Amerikos tropikuose skruzdėlių grupės, ginkluotos galingais nasrais ir geluonimis, išsirikiuoja į 20 metrų pločio frontą ir leidžiasi į puolimą, naikindamos visus, kurie dvejoja ir negali pabėgti.
Tuos pačius pavyzdžius galima pateikti ir apie augalus: dėmėtas dobilų individų išsidėstymas pievoje, samanų ir kerpių dėmės, bruknių krūmų sankaupa pušyne, plačios rūgštynės dėmės eglynuose, braškių laukymės šviesiuose pakraščiuose.
Mozaikų buvimas svarbus bendruomenės gyvenimui. Mozaicizmas leidžia visapusiškiau panaudoti įvairių tipų mikrobuveines. Asmenys, sudarantys grupes, pasižymi dideliu išgyvenamumu ir efektyviausiai naudoja maisto išteklius. Dėl to didėja biocenozės rūšių skaičius ir įvairovė, o tai prisideda prie jos stabilumo ir gyvybingumo.
Organizmų ryšiai biocenozėse. Skirtingų rūšių individai biocenozėse neegzistuoja atskirai; jie vienas su kitu užmezga įvairius tiesioginius ir netiesioginius santykius. Tiesioginis santykiai skirstomi į keturis tipus: trofinius, aktualius, forinius, gamyklinius.
Trofiniai santykiai atsiranda, kai viena biocenozės rūšis maitinasi kita (arba mirusiais šios rūšies individų palaikais, arba jų gyvybinės veiklos produktais). Boružėlė, mintanti amarais, karvė pievoje, mintanti vešlia žole, vilkas, medžiojantis kiškį – visa tai yra tiesioginių rūšių trofinių ryšių pavyzdžiai.
Aktualūs santykiai apibūdinti vienos rūšies gyvenimo sąlygų pokyčius, atsiradusius dėl kitos rūšies gyvybinės veiklos. Eglė, užtemdanti dirvą, išstumia šviesamėges rūšis iš po lajos, ant banginių odos apsigyvena vėžiagyviai, ant medžių žievės – samanos ir kerpės. Visi šie organizmai yra tarpusavyje susiję aktualiais ryšiais.
Foriniai santykiai - vienos rūšies dalyvavimas plintant kitai. Paprastai šį vaidmenį atlieka gyvūnai, nešiojantys sėklas, sporas ir žiedadulkes. Taigi varnalėšų ar stygų sėklas, turinčias prilipusius spyglius, gali sugauti stambių žinduolių kailis ir gabenti dideliais atstumais.
Gamyklos santykiai – santykių tipas, kai vienos rūšies individai savo struktūroms naudoja išskyrimo produktus, negyvus palaikus ar net gyvus kitos rūšies individus. Pavyzdžiui, paukščiai lizdus kuria iš sausų šakelių, žolės, žinduolių kailio ir kt. Namams statyti smėlinukų lervos naudoja smėlio žievės gabalėlius, kriauklių fragmentus arba pačius kriaukles su gyvais mažų rūšių moliuskais.
Iš visų biocenozėje esančių rūšių biotinių ryšių tipų didžiausią reikšmę turi vietiniai ir trofiniai ryšiai, nes jie laikosi skirtingų rūšių organizmus šalia vienas kito, sujungdami juos į gana stabilias įvairaus masto bendrijas.
Biocenozės gali būti įvairaus dydžio – nuo mažų (kauburas pelkėje, skruzdėlynas, kerpių pagalvėlės ant medžių kamienų, nedidelis tvenkinys) iki labai didelių (miško, pievos, ežero, pelkės biocenozė, plunksnų žolės stepė).
Biocenozės dažniausiai neturi aiškių ribų. Gamtoje jie vienas į kitą transformuojasi palaipsniui, todėl neįmanoma nustatyti, kur baigiasi viena biocenozė, o kur prasideda kita. Pavyzdžiui, sauso miško biocenozė pamažu virsta drėgnos pievos biocenoze, kurią pakeičia pelkė. Vizualiai miško biocenozę galime atskirti nuo pievos ir pelkės, tačiau negalime aiškiai pasakyti, kur yra ribos linija. Daugeliu atvejų turėsime reikalą su savotiška įvairaus pločio ir ilgio pereinamąja juostele, nes kietos, aštrios ribos gamtoje yra reta išimtis. Tokie pereinamoji juosta (arba zona) tarp gretimų fiziognomiškai skirtingų bendrijų vadinama ekotonu.
Istoriškai susiformavusios skirtingų rūšių kartu gyvenančių ir tarpusavyje susijusių organizmų grupės vadinamos biocenozėmis. Biocenozės sudėtis apima fitocenozę, zoocenozę, mikocenozę ir mikrorobocenozę. Kiekvienai biocenozei būdinga rūšis ir erdvinė (vertikali ir horizontali) struktūra bei įvairūs biotiniai organizmų ryšiai.
BENDRUOMENŲ EKOLOGIJA (SINEKOLOGIJA)
Gamtoje skirtingų rūšių populiacijos jungiasi į aukštesnio rango sistemas – bendrijas. Mažiausias vienetas, kuriam gali būti taikomas terminas „bendruomenė“, yra biocenozė. Terminas "biocenozė" pasiūlė vokiečių zoologas K. Mobiusas, 1877 m
Bet kokia biocenozė užima tam tikrą abiotinės aplinkos sritį. Biotopas – daugiau ar mažiau vienodų sąlygų erdvė, kurioje gyvena vienokios ar kitokios organizmų bendruomenės.
Biocenozė- tai visų biologinių rūšių populiacijų, kurios dalyvauja tam tikros ekosistemos funkcionavime, reikšminga (nuolatinė arba periodinė) dalis. Vadinasi, biocenozė apima ne tik augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų rūšis, kurios nuolat gyvena nagrinėjamoje ekosistemoje, bet ir rūšis, kurios joje praleidžia tik dalį savo gyvūnų ciklo, tačiau turi didelę įtaką ekosistemos gyvybei. Pavyzdžiui, daugelis vabzdžių veisiasi vandens telkiniuose, kur jie yra svarbus maisto šaltinis žuvims ir kitiems gyvūnams, o suaugę jie laikosi antžeminio gyvenimo būdo, t.y. veikia kaip žemės biocenozių elementai.
Biocenozių mastai skiriasi – nuo urvų, skruzdėlynų bendruomenės (t.y. populiacijos), iki ištisų kraštovaizdžių populiacijos: miškų, stepių, dykumų ir kt.
Bendruomenės ekologija (sinekologija) 1 taip pat yra mokslinis požiūris į ekologiją, pagal kurį pirmiausia tiriamas santykių kompleksas ir dominuojantys santykiai biocenozėje. Sinekologija pirmiausia nagrinėja biotinius aplinkos aplinkos veiksnius.
Biocenozėje išskiriama fitocenozė – stabili augalų organizmų bendruomenė, zoocenozė – tarpusavyje susijusių gyvūnų rūšių rinkinys ir mikrobiocenozė – mikroorganizmų bendrija:
FITOCENOZĖ + ZOOCENOZĖ + MIKROBIOCENOZĖ = BIOCENOZĖ.
Tuo pačiu metu nei fitocenozė, nei zoocenozė, nei mikrobiocenozė gamtoje nevyksta gryna forma, taip pat biocenozė neatsiskiria nuo biotopo.
Bendruomenės dažnai turi neaiškias ribas, kartais subtiliai susiliedamos viena į kitą. Nepaisant to, gana objektyviai jie tikrai egzistuoja gamtoje.
Biocenozės sąvoka neatsiejama nuo sąvokos biotopas. Abiotinės aplinkos sritis, kurią užima biocenozė, vadinama biotopu (iš gr. topos – vieta). Jei biotopą apibrėžiame kaip vietą, kurioje egzistuoja biocenozė, tai biocenozę galima laikyti istoriškai susiformavusiu organizmų kompleksu, būdingu tam tikram, konkrečiam biotopui.
Biocenozės sudaro sistemą su dar aukštesnio rango biotopais – sistema biogeocenozė(1942 m. pasiūlė V.N. Sukačiovas). Pasak V.N. Sukačiovo, biogeocenozė yra „vienarūšių gamtos reiškinių (atmosferos, kalnų, augmenijos, gyvūnų, mikroorganizmų, dirvožemio ir hidrologinių sąlygų) visuma tam tikrame žemės paviršiaus plote, kuri turi savo specifinę šių sudedamųjų dalių sąveiką ir tam tikrą tipą. medžiagų ir energijos mainai tarp savęs ir kitų gamtos reiškinių ir reprezentuoja vidinę prieštaringą vienybę, nuolat judant ir vystantis.
Ilgą laiką gamtininkai gyvus organizmus tyrinėjo individualiai. Jie rinko pavyzdžius, aprašė, klasifikavo, bet tuo pačiu suprato, kad visos gyvos būtybės yra glaudžiai tarpusavyje susijusios.
XIX amžiaus pabaigoje vokiečių biologas Karlas Möbiusas pasiūlė naują terminą - "biocenozė"- ir naujas gyvenimo Žemėje tyrimo principas. Šis mokslininkas laikomas vienu iš įkūrėjų.
Kas yra biocenozė?
Šiuolaikiniame moksle biocenozė – tam tikroje teritorijoje gyvenančių ir tarpusavyje sąveikaujančių gyvų organizmų bendruomenė. Biocenozė apima augalus, gyvūnus, grybus ir mikroorganizmus.
Tyrinėdami biocenozes, mokslininkai vis labiau įsitikina, kokios sudėtingos šios sistemos. Bet kokia biocenozė yra ne tik organizmų visuma, bet ir jų tarpusavio ryšiai bei aplinka. Buvo nustatyta, kad bent vieno elemento praradimas, ypač reikšmingas egzistavimo sąlygų pasikeitimas, gali sukelti visos biocenozės priespaudą ir net mirtį. Deja, žmonės tokias išvadas padarė labai vėlai, kai daugelis unikalių ekologinių sistemų mūsų planetoje jau buvo ant sunaikinimo slenksčio arba jau mirė.
Biocenozėms būdingos dvi svarbios charakteristikos – biologinė įvairovė ir biomasė. Vienoje teritorijoje gyvenančių rūšių įvairovė turi įtakos biocenozės stabilumui. Kiekvienoje tokioje bendruomenėje formuojama ir prižiūrima ekologinė piramidė. Pavyzdžiui, augalai iš oro ir dirvožemio pasisavina neorganines maistines medžiagas ir sintetina organines medžiagas.
Juos valgo žolėdžiai gyvūnai, kurie savo ruožtu yra maistas plėšrūnams. Mirdami šie organizmai tampa maistu bakterijoms ir grybams, kurie organines medžiagas skaido iki neorganinių junginių būsenos – ratas užsidaro. Sukurtoje ekosistemoje visos medžiagos dalyvauja maisto grandinėje. Tai tikra gamtos sukurta „gamyba be atliekų“. 
Akivaizdu, kad bet kurios rūšies vyravimas gali sukelti nelaimę. Tai ypač atsitinka, kai žmogus dirbtinai į aplinką patenka biocenozei neįprastų organizmų. Pavyzdys – pirmųjų kolonistų į Australiją atvežtų triušių invazija.
Biomasė – tai bendra visų tam tikroje biocenozėje esančių organizmų masė. Biomasės rodikliai skiriasi priklausomai nuo. Taigi šaltuose regionuose (Arktyje, aukštumose) biomasė yra minimali, nes gyvenimo sąlygos itin atšiaurios. Kuo arčiau tropikų, tuo didesnė būtybių konkurencija, kuo glaudžiau jie gyvena, tuo didesnė biomasė.
Kartais biomasės rodikliai yra labai svarbūs. Pavyzdžiui, dirvožemio formavimosi procesas ir dirvožemio derlingumas tiesiogiai priklauso nuo dirvožemio mikroorganizmų skaičiaus.
Kas yra biotopas?
Visi gyvi daiktai užima tam tikrus plotus, esančius sausumoje arba vandenyje. Ryšium su gyvųjų sistemų mokslo raida, mokslininkai įvedė dar vieną terminą – biotopas. Biotopas – tai teritorija, kurioje yra gana homogeniškos aplinkos sąlygos ir kurioje gyvena tam tikra biocenozė.
Kiekvienas biotopas susidaro iš daugybės komponentų: geologinių, dirvožemio, klimato ir kitų.
Tyrinėdami biotopus ir biocenozes, mokslininkai padarė išvadą, kad šios sistemos yra glaudžiai dinamiškai susijusios. Ne tik aplinkos sąlygos turi įtakos biocenozių susidarymui (tai akivaizdu), bet ir gyvų organizmų visuma įtakoja biotopų komponentus. Be to, pastaruoju atveju žmonės atlieka didžiulį vaidmenį.
Taigi, nykstant miškams, keičiasi klimatas: darosi karštesnė ir sausesnė. Augalijos trūkumas sukelia dirvožemio eroziją ir skurdimą, o nežabotas cheminių trąšų naudojimas naikina dirvožemio mikroorganizmus, todėl dirvožemis nuskursta. 
Dėl visiškos industrializacijos ir gyventojų pertekliaus ši problema yra ypač svarbi. Todėl biologai ir ekologai nuolat tiria biocenozes, bandydami rasti trapią pusiausvyrą tarp žmogaus civilizacijos raidos ir aplinkos išsaugojimo.
Biocenozė(nuo biografija... ir graikiškai (graikiškai) koinós - bendras), augalų, gyvūnų, mikroorganizmų, gyvenančių žemės sklype ar vandens telkinyje, kolekcija, kuriai būdingi tam tikri santykiai tarpusavyje ir su abiotiniai veiksniai aplinka (žr Biotopas ).
B. būdingas skirstymas į smulkesnius pavaldžius vienetus – merocenozes, t.y. natūraliai susiformavę kompleksai, priklausantys nuo visos biologijos (pvz., pūvančių ąžuolo kelmų gyventojų kompleksas ąžuolyne). Jei bakterijų energijos šaltinis yra ne autotrofai, o gyvūnai (pavyzdžiui, šikšnosparniai urvuose), tai tokios bakterijos priklauso nuo energijos antplūdžio iš išorės ir yra nepilnos, iš esmės atstovaujančios merocenozei. B. galima išskirti kitas pavaldžias organizmų grupes, pvz sinusas. B. taip pat būdingas vertikalus skirstymas į organizmų grupes (B. pakopos). Per metinį ciklą miške keičiasi atskirų rūšių skaičius, vystymosi stadijos, aktyvumas, susidaro natūralūs sezoniniai miško aspektai.
B. yra dialektiškai besivystanti vienybė, kuri kinta dėl ją sudarančių komponentų veiklos, dėl kurios vyksta natūralūs B. pokyčiai ir pakaitalai. paveldėjimo ), dėl kurių gali būti atkurti smarkiai pažeisti miškai (pavyzdžiui, miškai po gaisro ir pan.). Yra sočiųjų ir nesočiųjų B. Sočiajame B. visos ekologinės nišos (žr. Ekologinė niša ) yra užimti, o naujos rūšies introdukcija yra neįmanoma, nesunaikinus ar vėliau išstumiant bet kurį augalo komponentą. Galima atskirti pirmykščius miškus, susiformavusius be žmogaus įtakos (jauna stepė, grynas miškas), ir antrinius, pakeistus žmogaus veiklos (miškai, augę vietoje iškirstų, telkinių populiacija). Ypatingą kategoriją atstovauja agrobiocenozės , kur pagrindinių B. komponentų kompleksai yra sąmoningai reguliuojami žmogaus. Yra daugybė perėjimų tarp pirminių biocenozių ir agrobiocenozių. Biologijos studijos yra svarbios racionaliai žemių ir vandens erdvių plėtrai, nes Tik teisingas žemės ūkio reguliavimo procesų supratimas leidžia žmogui atsiimti dalį žemės ūkio produkcijos jos netrikdant ir nesunaikinant.
Lit.: Kaškarov D.N., Gyvūnų ekologijos pagrindai, 2 leidimas, Leningradas, 1945 m.; Beklemiševas V.N., Dėl biocenologinių (simfiziologinių) ryšių klasifikavimo, „Bul. Maskvos gamtos mokslininkų draugija“, 1951, t. 56, v. 5; Gilyarov M.S., Rūšys, populiacija ir biocenozė, „Zoologijos žurnalas“, 1954, t. 33, v. 4; Arnoldi K.V. ir L.V., Apie biocenozę, ten pat, 1963, t. 42, amžius. 2; Naumov N.P., Gyvūnų ekologija, 2 leidimas, M., 1963; Miško biogeocenologijos pagrindai, red. V. N. Sukačiova ir N. V. Dylisa, M., 1964 m. Macfadyen E., Ecology of Animals, vertimas (vertimas) iš anglų (anglų k.), M., 1965; Odum E., Ekologija, M., 1968; Duvigneau P. ir Tang M., Biosfera ir žmogaus vieta joje, vertė (vertimas) iš prancūzų (prancūzų k.), M., 1968 m. Tischler W., Synökologie der Landtiere, Stuttg., 1955; Balogh J.. Lebensgemeinschaften der Landtiere, Bdpst - B., 1958; Kormondy E. J., Ekologijos skaitymai, L., 1965 m.
M. S. Gilyarov.
