• Фермерський біогеоценоз.

Визначення грунту як природного тіла, що утворився під впливом клімату і живих організмів на геологічній породі, стало початком не тільки науки про грунти. Встановлена ​​Докучаєвим зв'язок між живими і неживими компонентами природи мала велике значення для розвитку таких наукових дисциплін, як ландшафтознавство, биогеоценология, біогеохімія. Наріжне поняття всіх перерахованих наук - уявлення про біосферу. Її визначення, як уже зазначалося, було дане академіком В. І. Вернадським. Біосфера - це частина літосфери, гідросфери та атмосфери, де поширена життя, де існує жива речовина. У цих трьох структурних елементах біосфери центральною ланкою є грунт. За грунті виділяються ландшафти. Елементарний ландшафт - це ділянка суші, представлений однією грунтом або комбінацією почв.Роль грунту в ландшафті дуже важлива: вона уповільнює винос речовин за межі ландшафту, переводячи стік води по поверхні під внутріпочвенний стік. При цьому грунт як фільтр може затримувати частину речовин.

Крім того, у зв'язку з неоднаковою розчинністю виносяться речовин вони затримуються в межах ландшафту в його різних частинах, що може призвести до виділення в географічному ландшафті серії геохімічних ландшафтів. Наприклад, вододіл - область виносу кальцію з грунтів, а підошва схилу - область його накопичення, осадження.

Але сам ландшафт також складається з ряду природних, або екологічних, систем, включаючи біогеоценози. У понятті «екологічна система» мається на увазі поєднання живого організму і середовища її проживання, система «організм - екологічні умови його життя». Найпростішими екосистемами можна вважати краплю води з мікроорганізмами і стовбур дерева зі зростаючими на ньому лишайниками, кліща, впившись в шкіру лося, і самого лося в осичняк. Біосферу можна розглядати як глобальну екосистему.

Залежно від середовища існування виділяють екосистеми, в яких організми живуть на живих же організмах: кліщ на шкірі собаки, лишайник на дереві. Їх можна назвати біогенними, породженими живими організмами. Інші екосистеми являють собою розвиток організмів на субстраті органічного та неорганічного походження. До перших відносяться підріст їли на такому стовбурі дерева, личинки жука могильника в тілі померлого крота, рослини на відкладеннях мохового торфу. В залежності від організатора системи (живого організму, що мешкає в даному середовищі) можна виділити екосистеми рослинні, тваринні, мікробіологічні. У біогенних екосистемах середовищем для живих організмів можуть бути також рослини, тварини, мікроорганізми. Особливу групу складають екосистеми, в яких екологічним середовищем є субстрати неорганічного походження: атмосфера, вода, грунт. Всі ці екосистеми - біокосні, так як живі організми в косній, неорганічний субстраті виробляють певні перетворення, перетворюючи їх в біокосні природні тіла.

Прості екосистеми об'єднуються в більш складні. Наприклад, система «мікроорганізм - личинка овода» входить до складу системи «лось - личинка овода - мікроорганізм», а остання входить в систему «ялиновий ліс». Таким чином, на якомусь рівні будь біогенна або органогенних екосистема увійде до складу більш складної і обов'язково біокосні екосистеми. І на певному рівні до складу такої наземної екосистеми обов'язково включається грунт.

Біокосна екосистему в межах одного рослинного співтовариства на специфічному для нього грунтовому покриві, що включає характерний тваринний світ, в науці називають біогеоценозом (БГЦ). Якщо для простих екосистем розміри і тривалість життя обмежені, то біогеоценози можуть існувати кілька років і досягати площі не менше кількох гектарів. Стійкість у часі та сталість складу, будови, структури біогеоценозу як основний просторової одиниці організації біосфери і дозволили виділити його як окремий організаційний рівень екосистем.

Біогеоценоз - це екосистема, практично включає всі види простих екосистем. Наземні біогеоценози складаються з рослин, тварин, мікроорганізмів, грунту, водних розчинів, повітря. Зв'язки між усіма цими компонентами проходять через грунт. Особливо це відноситься до зв'язків між рослинами і тваринами. Рослини поглинають мінеральні речовини з грунту і, використовуючи енергію сонця, за допомогою хлорофілу з води і вуглекислого газу з повітря синтезують цукру і крохмаль. З цих органічних речовин з додаванням азоту, отриманого рослинами з грунту, синтезуються білки, амінокислоти і безліч інших сполук, необхідних рослинам для життя. Мікроелементи, поглинені з грунту, частково входять до ферменти, що беруть участь у всіх біохімічних реакціях в рослинах. Комахи і травоїдні тварини поїдають рослини і перетворюють органічну речовину рослин в органічну речовину свого тіла. Птахи їдять комах, хижаки їдять і птиць, і травоїдних тварин. Хижаки теж можуть стати жертвою іншої тварини (також хижака).

В результаті діяльності тварин органічна речовина руйнується до більш простих сполук, в тому числі і до вуглекислого газу і води. Мінеральні речовини, що пройшли весь цикл від рослини до тварини, теж надходять в грунт, звільнившись з органічної речовини. З грунту вуглекислий газ виділяється в атмосферу, де він перехоплюється рослинами, а звільнені мінеральні речовини поглинаються корінням рослин. Коло замикається.

В процесі всього цього кругообігу фітомаса спочатку перетворюється в зоомасса, а остання руйнується до простих сполук і знову перетворюється в фитомассу, частково в мікробну масу, а частково переходить в грунтовий гумус. Перетворення біомаси безперервно супроводжується виділенням в атмосферу вуглекислого газу в результаті дихання тварин і рослин. Частина біомаси може надовго законсервуватися у вигляді гумусу або болотного торфу. Поступаючи в грунт, органічні речовини збільшують розчинність багатьох грунтових сполук, змінюють властивості грунту - його структуру, водопроникність, здатність фіксувати з повітря азот, звичайно, за допомогою мікроорганізмів.

Вся ланцюг перетворень органічних речовин від рослин до різного виду твариною - це так звана трофічна, або харчова, ланцюг. Кожен живий організм в процесі живлення перетворює органічну речовину і передає його далі по ланцюгу. Грунт - початок і кінець, альфа і омега трофічного ланцюга в біогеоценозі, початок і кінець природного кругообігу. Грунт допомагає речовинам і елементам, спожитим тваринами, знову включитися в природний кругообіг. При цьому грунт допомагає таким речовинам вступити в біологічний кругообіг на одному з найважливіших ділянок ланцюга: в ланці грунт - рослина.

Отже, грунт як би замикає на себе частину зв'язків між тваринами і рослинами, не тільки граючи роль арени, де розігруються сцени життя, але і будучи також перетворювачем речовини різного походження в засвоювані для рослин форми сполук.

Вивченням зв'язків між компонентами біосфери, отже, біогеоценозу займається наука биогеоценология. Її основи були закладені працями таких вчених, як В. В. Докучаєв, В. Н. Сукачов, В. І. Вернадський, Г. Ф. Морозов, Л. Г. Раменський. Відмінність биогеоценологии від екології в тому, що екологія вивчає більш прості екосистеми: окремі організми, окремі популяції живих і рослинних організмів. Біогеоценологія вивчає весь біогеоценоз в цілому.

Велика складність біогеоценозу. Величезне число учасників цієї системи з численними трофічними ланцюгами ускладнюють будову і існування біогеоценозу. Як всім біологічним системам, біогеоценозу властива саморегуляція. Наприклад, розплодилися лосі знищують молоду поросль сосни. У природних умовах поголів'я лосів регулюється кількістю вовків. Стало лосів більше - кількість вовків збільшується і скорочує поголів'я лосів. Лосів стало менше - частина вовків покидає біогеоценоз. У природних умовах чисельність особин одного виду в середньому коливається біля якогось рівноважного для даного біогеоценозу значення. Кожен вид у біогеоценозі займає, як кажуть екологи, свою екологічну нішу. Тому і вовк, і лось сприяють спільними, хоча, звичайно, ненавмисними зусиллями формуванню даного типу біогеоценозу (звичайно, поряд з іншими факторами).

Отже, будь-який живий учасник біогеоценозу корисний, якщо він знаходиться в нормі. Надлишок його чисельності може призвести до загибелі якщо не все, то частини біогеоценозу, і, навпаки, зникнення якого-небудь виду також може завдати шкоди біогеоценозу. Наприклад, можна уявити таку картину. Зникли в лісі лисиці - розплодилися зайці і миші. Серед них зберігаються і слабкі, і хворі, які раніше йшли на обід хижакам. Зайці обгризають дерева, гублять ліс - словом, підривають свою «кормову базу». Накопичення ж хворих особин може призвести до епізоотії серед зайців і навіть до загибелі даної популяції («населення» зайців в біогеоценозі). Якщо ж ворогів у даного виду не виявиться, то він може докорінно змінити біогеоценоз.

Тварини міняють рослинний покрив, це зміна приводить до заміни одних властивостей грунту іншими Однак серед динамічних, швидко мінливих компонентів біогеоценозу грунт - один з найбільш консервативних. Зміна складу рослин і тварин позначається на грунті, але часто це виявляється лише в коливанні вмісту гумусу, кислотності, запасу живильних речовин. При цьому сам тип грунтового покриву може зберегтися повністю.

Консервативність грунту як компонента біогеоценозу визначає його буферну роль у ньому, про яку вже говорилося раніше. Грунт сприяє збереженню даного типу біогеоценозу, причому навіть після тривалих рекреаційних навантажень. Вона зберігає насіння всіх рослин, що складають біогеоценоз. Ці насіння іноді зберігаються по кілька років, але наступає момент, і вони проростають, відновлюючи порушений з якоїсь причини рослинний покрив.

Володіючи певною вологоємністю (здатністю утримувати воду) і теплоємністю, грунт часто регулює тепловий і водний режими в біогеоценозі, зберігаючи для рослин можливість витримувати несприятливі коливання погоди.

Грунт утримує поживні речовини від виносу за межі кореневого шару, що також дозволяє регулювати життя біогеоценозу.

Грунт - притулок для багатьох тварин, і це одна з важливих її біогеоценотіческіх функцій.

Біогеоценотіческій роль грунту проявляється також у руйнуванні шкідливих токсичних речовин, що утворюються в біогеоценозі протягом його життя.