15. Биогеоценоз как элементарная структурная единица биосферы. Биогеоценотический покров Земли. Биомы. Значение редких и доминантых видов, ключевые виды.

Биогеоценоз как элементарная структурная единица биосферы.

Биогеоценоз – это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и неживых компонентов, которые объединены между собой и физической средой обитания, круговоротом веществ и потоком энергии. Примеры биогеоценозов: ельник, дубрава, сфагновое болото, суходольный луг и др.

Биогеоценоз = Биотоп+биоценоз Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории. Биотоп - участок земной поверхности (суши или водоема) с однородными условиями обитания, занимаемый тем или иным биоценозом Атмосфера (климатоп) Почвогрунт (эдафотоп) Фитоценоз Зооценоз Микроб-з Биоценоз Биогеоценоз Биотоп

Основные показатели Биогеоценоза: - Видовой состав — количество видов, обитающих в биог-зе; - Видовое разнообразие — количество видов, обитающих в биог-зе на единицу площади или объёма. В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка. - Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. - Продуктивность - прирост биомассы, созданный организмами экосистемы за единицу времени на единице площади или объема за определенный отрезок времени (кг/м2 в год и др.). Есть первичная и вторичная) - Устойчивость/Способность к саморегуляции. (достигается с помощью устойчивого кр-та в-в и энергии; многообразие взаимодействия видов, которые также поддерживают прочность трофических отношений и др.).

Биогеоценотический покров Земли

Растительность и почва связаны потоками энергии и вещества и совместно с животными и микроорганизмами формируют целостный лесной биогеоценотический покров, который является провайдером биосферных функций. Биогеоценотический покров – это совокуность биогеоценозов определенного участка земной поверхности или планеты в целом. На планетарном уровне биогеоценотический покров составляет биосферу [Сукачев, 1964]. «Биогеоценотический покров» (по В.Н. Сукчеву) – это не что иное, как ряд природных экосистем, представляющих собой пространственные (хронологические) единицы (части, элементы) биосферы.

Эти единицы, как правило, совпадают своими границами с ландшафтными элементами географической оболочки Земли.

Ландшафт – природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (верхние горизонты литосферы, рельеф, климат, воды, почвы, биота) находятся н сложном взаимодействии, образуя однородную по условиям развития единую систему. В пределах одного физико-географического района можно выделить биогеоценотический покров пойменного, террасного и других ландшафтов.

Биомы

Биомы – это крупная биосистема, для которой характерен определенный климат, а растения и животные приспособлены к жизни в этих условиях (другими словами - совокупность экосистем одной природно-климатической зоны). Распределение биомов происходит по принципу широтной зональности (температурной поясности) и вертикальной зональности (высотная поясность, связанная с понижением температур при увеличении высоты надо уровнем моря). Различают водные и наземные биомы.

Водные. Определяются соленостью воды, содержанием в ней элементов питания, кислорода, температурой, скоростью течения. Выделяют морские и пресноводные места обитания. Зональные типы биомов – характерные сочетания биогидроценозов в поверхностной толщи океана – формируются при определенном комплексе климатических, гидрологических, биологических и других характеристик. Их границами являются рубежи, за пределами которых экосистемы данного зонального типа не могут существовать из-за несоответствия условиям среды. Разделяют биомы полярных ледовитых морей, биом субполярных зон, биомы умеренных зон и так далее.

Наземные. Размещение по земной поверхности основных наземных экосистем определяют два абиотических фактора – температура и количество осадков. Климат в разных районах земного шара неодинаков, и поэтому существует климатическая зональность в размещении (распределении) экосистем. Типы биомов: 1) тундра – арктическая и альпийская. 2) бореальные леса хвойные – тайга. 3) листопадный лес умеренной зоны – широколиственные леса. 4) степь умеренной зоны. 5) саванна. 6) пустыня – травянистая и кустарниковая 7) Тропические дождевые леса.

Значение редких и доминантых видов, ключевые виды.

Редкий вид считается, если количество его представителей не превышает 5% численности самого распространенного вида в биоте, а по региональной шкале – если он встречается менее чем 5% обследованных участков. В наиболее богатых биоценозах практически все виды малочисленны (Пример – тропический лес, здесь нет вспышек массового размножения отдельных видов).

Значение редких видов.

Редкие виды важны для функционирования самых разных экосистем. Данные, взятые из трёх абсолютно разных систем: коралловых рифов, тропических лесов и альпийских лугов показали, что редкие виды, обладающие определёнными характерными особенностями, в большей степени (по сравнению с более распространёнными видами) вовлечены в особые экологические процессы. По мере снижения биоразнообразия особые свойства экосистем подвергаются риску исчезновения, так как редкие виды в большей степени подвержены вероятности исчезнуть в первую очередь. Потеря редких видов свидетельствует о полном разрушении естественных сообществ (потере средообразующих и стабилизирующих свойств естественной биоты) в масштабе регионов. Редкие виды играют ту же биологическую роль, что и широко распространённые виды, но оказывают меньшее влияние по причине их низкой численности (феномен «функциональной избыточности»).

Специалисты выяснили, что наиболее уникальные и слабозащищённые функции, ассоциированы с редкими видами. Примером видов, поддерживающих слабозащищённые функции, являются следующие: гигантская мурена— хищная рыба, которая охотится в ночное время суток в лабиринтах, образованных коралловыми рифами, пирамидальная камнеломка— растение, обитающее на альпийских лугах, Pouteria maxima — гигантское дерево-обитатель тропических лесов Гайаны, обладающее высокой устойчивостью к засухе и огню. Данные виды не просто редки, но имеют несколько функциональных эквивалентов среди более распространённых видов, обитающих в соответствующих экосистемах. «Редкие виды — это не просто экологическая страховка. Они выполняют дополнительные экологические функции, которые могут быть важны при быстром развитии изменений в экосистеме. Редкие виды определяют биоразнообразие не колличественно а качественно.

Виды – доминанты – несколько (иногда один) видов с высокой численностью (средообразующие виды, эдификаторы). Виды-доминанты определяются по проективному покрытию, биомассе, численности. Доминирование не всегда связано с обилием, доминанта — это вид, преобладающий над другими, хотя в биоценозе он может иметь низкую численность, например в пустыне с крайне разреженным травяным покровом. Чем бедней видовой состав, тем больше видов доминантов. Доминанты, определяющие характер и строй биоценоза, называются эдификаторами (строителями). В основном это те растения, которые создают внутреннюю биотическую среду сообщества: в сосновом лесу — сосна, дубраве — дуб. Потеря доминантных видов – это потеря программы формирования и функционирования конкретных типов биогеоценозов – программ поддержания стабильности биосферы.

Ключевыми называются виды, которые играют внутри биоценозов настолько важную роль, что определяют способность к выживанию многих других видов. Такие виды также называются консорты. Пример: волки – они регулируют численность популяций травоядных. При отсутствии волков плотность популяции оленей и других травоядных может настолько увеличиться, что приведет к уничтожению растительного покрова, а следовательно, к исчезновению многих видов насекомых и почвенной эрозии. Исчезновение ключевого вида, даже такого, который составляет незначительную часть биомассы сообщества, может вызвать лавинообразное исчезновение других видов, так называемый каскад вымирания.

16

17

18

19

20

21

22