Лекция № 3. Популяция, экосистема, биоценоз, биогеоценоз.

Популяции. Популяция – это минимальная самовоспроизводящаяся группа особей одного вида, на протяжении эволюционно длительного времени населяющая определенное пространство, способная к саморегулированию и поддерживанию оптимальной численности особей. Каждый вид в пределах занимаемой территории (ареала), распадается на популяции. Размеры их различны.

Советским ученым-генетиком Сергеем Сергеевичем Четвериковым в 1903 г. сформулировано правило объединения в популяции («индивиды любого вида живого всегда представлены в природной среде не изолированными отдельностями, а только их определенным образом организованными совокупностями»).

Популяция – это форма существования вида, обеспечивающая приспособленность его к конкретным условиям среды. Все живые существа входят в популяции. Так, например, популяцию образуют все особи окуня в небольшом озере или все деревья одного вида в лесу.

Численность популяций может резко меняться по сезонам и годам. Известно массовое размножение в некоторые годы саранчи, болезнетворных микробов, божьих коровок. У видов животных и растений с большой продолжительностью жизни и малой плодовитостью численность популяции более устойчивая. У насекомых и мелких растений на открытых пространствах она нередко составляет сотни тысяч и миллионы особей.

Основными экологическими характеристиками популяции считаются:

- величина по занимаемому пространству и по численности особей;

- структура возрастная, половая, пространственная, экологическая и др.;

- динамика.

Имея дело с растениями, особенно культурными, учитывают, как правило, биомассу, а не число особей.

Под численностью популяции понимают эффективную величину численности, т.е. число размножающихся животных, которое всегда меньше общего числа особей, составляющих популяцию.

Группы многочисленных видов одомашненных или селекционно выведенных домашних животных и растений можно считать популяциями лишь с серьезными оговорками, ибо они всецело зависят от человека. Тем не менее, при одичании домашние животные в природных условиях могут образовывать популяции.

Экосистемы. Одним из основных понятий в экологии является «экосистема». Этот термин введен в употребление британским ботаником Артуром Тенсли в 1935 г.

Экологическая система (экосистема) – совокупность популяций различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих между собой и окружающей их средой таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределенно долгое время.

Основные свойства экосистем – способность осуществлять круговорот веществ, противостоять внешним воздействиям, производить биологическую продукцию.

Выделяют экосистемы различного ранга:

- микроэкосистемы (небольшой водоем; труп животного с населяющими его организмами; ствол дерева в стадии разложения; аквариум, лужица или капля воды, пока они существуют и в них присутствуют живые организмы, способные осуществлять круговорот веществ);

- мезоэкосистемы (лес, пруд, река и т.п.);

- макро-экосистемы (океан, континент, природная зона и т.п.);

- глобальная экосистема (биосфера в целом).

Таким образом, более крупные экосистемы включают в себя экосистемы меньшего ранга.

Близкий по содержанию смысл имеет термин «биогеоценоз», введенный академиком Владимиром Николаевичем Сукачевым в 1942 г. Но термины «экологическая система» и «биогеоценоз» не являются синонимами. Экосистема – это любая совокупность организмов и среды их обитания, в т.ч., например, горшок с цветком, муравейник, аквариум, болото, пилотируемый космический корабль.

Биогеоценозы – это только природные образования. Это экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды (почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы). Большинство искусственных экосистем биогеоценозами не являются.

Понятие «экосистема» шире и полностью охватывает понятие «биогеоценоз» или «биогеоценоз» – частный случай «экосистемы». Самая крупная природная экосистема на Земле – биосфера.

Биоценозы. Популяции разных видов в природных условиях объединяются в системы более высокого ранга – биоценозы.

Термин «биоценоз» (от греч. βίος – «жизнь» и κοινός – «общий») предложен немецким зоологом и ботаником Карлом Мебиусом в 1877 г. и обозначает исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (определенный участок суши или акватории), и связанных между собой и окружающей их средой. Это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты которой (продуценты, консументы, редуценты) взаимосвязаны.

Любой биоценоз занимает определенный участок абиотической среды – биотоп (от греч. βίος – жизнь и τόπος – место) – относительно однородный по абиотическим факторам среды участок геопространства (суши или водоема), занятый определенным биоценозом.

Размеры биоценотических группировок организмов чрезвычайно разнообразны – от сообществ на стволе дерева или на болотной моховой кочке до биоценоза ковыльной степи. Биоценоз (сообщество) – не просто сумма образующих его видов, но и совокупность взаимодействий между ними.

В пределах биоценоза различают фитоценоз – устойчивое сообщество растительных организмов, зооценоз – совокупность взаимосвязанных видов животных и микробиоценоз – сообщество микроорганизмов.